Устройство для нанесения покрытийНА длиННОМЕРНыЕ пОдлОжКи Советский патент 1981 года по МПК C23C13/12 

1

Изобретение относится к вакуумной технике, в частности к устройствам для получения тонких полупроводниковых слоев термическим испарением в вакууме, пригодных для создания протяженных фоточувствительных елоев, используемых в электрофотографии при фототермопластической записи

Известно устройство с расположенным в вакуумной камере с тепловым экраном над испарителем механизмом загрузки в виде двух цилиндров, причем во внешнем выполнены пИТаюше окна, а испаритель и питающие окна соединены трубой l .

Недостатком устройства является, невозможность получения протяженных слоев с равномерными свойствами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для нанесения покрытий на длинномерные подложки, содержащие вакуумную камеру с размещенныки в ней испарителями, дозатора н1 испаряемого вещества и экранами-заслонк ами 2 .

Недостатком устройства является низкая точность регулирования параметров напыляемых пленок.

Цель изобретения - повышение точности регулирования пар« «етров напыляемых пленок.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для нанесения покрытий на длинномерные подложки, содержащем вакуумную камеру с размещенными.в ней испарителями, дозаторами испаряемого вещества и экранакш-заслонками, последние кинематически соединены с дозаторгили испаряемого вещества.

на фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, в разрезе-, на фиг. 3 - сектор с регулируемым центральным углом.

Устройство состоит из бункера 1, в который помещается испаряемое вещество и в нижней части имеющего отверстия 2, через которые испаряемый материал подается в лунки 3, распояоженные на поверхности вращающегося вала 4 дозатора. Вещество из лунок по направляклдим желобам 5 подается в испарители 6. Количество отверстий в нижней части бункера и количество лунок на валу дозатора совпадают с числом испарителей. Лунки смеш-эн относительно друга на угол

и . л. i«Af I I-NJT - -

где n - число испарителей.

Над испарителями находится подложка в виде лавсановой ленты, которая двигается с постоянной скоростью посредством лентопротяженного механизма 7. На пути молекулярного потока из испарителей к подложке помещаются экраны-заслонки 8, которые приводятся в движение валом 9 привода, расположенным в плоскости над испарителями. Вращение валу дозатора и валу прийода передается от электродвигателя, который вынесен за пределы вакуумной камеры посредством основного вала 10 и шестерней

11.Вал 9 привода вращается с той же угловой скоростью, что и вал дозатора, с насажденными на него по числу испарителей плоскими шайбами 12, на которых закреплены секторы 13 с радиусом большим радиуса плоской шайбы

Экраны-заслонки 8 закреплены на держателях 14, которые выполнены в виде цилиндрических стержней и поворачиваются вокруг осей ОО. На держателях установлены в плоскости соприкосновения с выступающими секторами флажки 15 поворота экранов, а с дц)у1йОй стороны - ограничители 16, задающие стационарное состояние держателей с экранами. Держатели снабжены механизмом возврата, который выполнен в виде пружины 17, один конец которой закреплен, а второй соединен со стержнями 18, установленными на держателях.

Сектор с регулируемым центральным углом выполнен в виде плоской шайбы

12,в которой имеется кольцевая прорезь 19. На шайбе закрепляются посредством зажимных йинтов 20 два опорных лепестка 21, при помощи которых задается центральный угол oL раствора сектора. Между опорными лепестками помещаются лепестки 22, которые имеют выдавленную канавку 23. В собранной конструкции канавки входят в кольцевую прорезь на плоской шайбе и препятствуют движению лепестков. Лепестки размещаются так, что край одного находит на край другого, образуя веер, который по краям прижимается опорными лепестками к шайбе, что обеспечивает необходимую жесткость конструкции,

Рабога- устройства осуществляется следующим образом.

После достижения в вакуумной камере необходимого разряжения через испарители подается ток и устанавливается требуемая температура испарения. Включаются механизмы движения подложки и вращения основного вала. При помощи шестерней вращение основного вала передается валу дозатору и валу привода. При вращении вала дозатора лунки проходят под отверстиями в бункере и наполняются веществом. Дальнейшее вращение вала дозатора приводит к попаданию вещества

в желоба, по которым оно направляется в испарители. Период поступления вещества в каждый отдельно взятый испаритель задается периодом вращения вала дозатора и устанавливаете) таким обра.зом, что к моменту поступления порции вещества предьвдущая полностью испаряется. В момент поступления порции вещества в испаритель зкран-заслонка находится в исходном положении и прерывает молекулярный поток на пути из испарителя к подложке. Через время t , соответствующее началу испарения необходимых фракций, вал привода занимает положение, при котором край выступающего сектора соприкасается с флаж{ ом поворота экрана и поворачивает его вместе с держателем и экраном вокруг оси 00 . При этом экран-заслонка занимает положение, обеспечивающее свободный доступ парам испаряемого вещества к подложке. По истечении времени tj. с момента поступления порции вещества конец выступающего сектора занимает положение напротив конца флажка поворота экрана, под действием возвращающей пружины занимает исходное положение и перекрывает молекулярный поток.

Таким образом обеспечивается свободный доступ молекулярного потока к подложке с момента времени t до момента времени t .j после попадания порции вещества в испаритель. В остальные моменты времени экраны-заслонки находятся в исходном положении и прерывают молекулярный поток. ЛМшние фракции конденсируются на экранах-заслонках и не попадают на подложку .

Центральный угол, определяющий выступающий сектор, устанавливается следующим образом. При постоянных технологических условиях время полного испарения равных навесок вещества остается постоянным и равным полн Период вращения вала дозатора Т, который совпадает с периодом подачи вещества в испарители, устанавливается таким образом, что выполняется соотношение Т Т,дд„.

Момент времени начала испарения t и окончания испарения фракций с требующими значениями параметра (например фоточувствительности) для выбранной дозы вещества и заданной температуры испарения остаются постоянными от дозы к дозе. Пусть доза вещества поступает в отдельно взятый испаритель в момент времени t 0. Экран-заслонка находится в исходном положении и перекрывает доступ паров испаряемого вещества к подложке. В момент времени (начало испарения необходимых фракций) экран-заслонка поворачивается и открывает свободный доступ паров вещества к подложке, в таком положении э(сран-эаслонка находится до момента времени t t2. (окончание испарения необходимых фракций). Экран-заслонка поворачивается, когда выступающий сектор входит в з цепление с его флажком поворота. Когда конец сектора оказывается напротив флажка поворота, держатель с экраном-заслонкой поворачивается в исходное положеНИ1е и прекращает доступ паров к подложке. Время дения экрана-заслейки в открытом положении определяется временем зацепления выступающего сектора с фла ком повооота и равно . В единицу времени вал привода вм те с сектором поворачивается на уго Отсюда центральный угол, Определякидий сектор, вычисляется по еле дующему соотношению: 36(f,. .. ч -- rUj-t) где Т - период подачи вещества в и паритеош, время начаяа испарения нео ходимьж ф4 шсций;. время ок©«чания испарения обход19«лык . Сектор йа в.гвяг гарияэоада ра&иолаг ется таким , чаю в крэмвНФ п дачи вещества в иопецЕЖФеяь центральный угол 1 е9вду началом сек тораи флажком вашвэрота экрана-заслонки равен где Р - дентралаышй угол между нач лом ceKTOf и флажком пово та экрана-эаслонКи, Т - период подачи вещества в испарителиt.- время начала испарения необходимых фракций. Использование предлагаемого устойства при получении тонкопленочных олупроводниковых слоев большой протяженности дает поло;.чительный эффект, заключающийся в управлении параметрами слоев в процессе их получения. При этом возможно нанесение только фракций испаряемого вещества, обладающих требуемыми свойствами. Выбор различных временных интервалов процесса испарения и начала нанесения, задавае1 й; х величинами о(. и |3 соответственно, позволяет получать полупроводниковые слои большой протяженности с различными значениями выбранного параметра при испарении одного и того же вещества, при этом слои получаются однородными и обладают малымраз.бросом свойств по их длине. Формула ие.ебретения Устройство для нанесения покрытий на длинномерные подложки, содержащее вакуумную камеру с размещенными в ней испарителями, дозаторами испаряемого вещества и экранагли-заслонками, отличающееся тем, что, с цеЛЬЮ повьаиения точности регулирования параметров напыляемых Ч1ленок, экраны-заслонки кинематически соединены с дозаторами испаряемого вещества. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Зсшвка Японии («3614465, кл, 12 Л 2, 28.08.61. 2.Авторское свидетельство СССР №402324, кл. Н 01 L 7/68, 19.10.71.

11 Г,