Способ нанесения вакуумных покрытий на подложки с развитой поверхностью

 

СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ВАКУУМНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ПОДЛОЖИ С РАЗВИТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ, включающий создание атомарного потока наносимого материала его термическим испарением, рассеяние атомарного потока и осаждение на подложку, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества покрытий, рассеяние атомарного потока осуществляют термическим испаре-. нием, неравномерно нагревая наносимый материале

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ ЕС КИХ

РЕСПУБЛИК (gg)g С 23 С 14/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 2426387/21 (22) 01, 12. 76 (46) 30.10.92, Бюл. М 40 (71) Институт электроники АН Узбекской CCP (72) У.А. АоиФов, М. Х. Зстерлис, К.Г.Фахретдинов:, С.Л.Кельберт,,и М.11.Розенблюм (Я) 621.793 (088.8) (6) Патент Франции И 2014490, кл. С 23 С 7/00, 1970.

Патент Франции V 2006687, кл. С 23 С 7/00, 1970.

Изобретение относится к нанесению покрытий в вакууме и монет быть использовано в различных областях электронной, металлургической, металлообрабатывающей промышленности для получения защитных и упрочняющих покрытий на деталях с развитой поверхностью, Известен способ нанесения пленок на подложки с развитой поверхностью, при котором материал распыляют с помощью тлеющего разряда в среде инертного газа и воздействуют на поток за" ряженных частиц магнитным полем, которое направлено перпендикулярно подложке.

Недостатком известного способа является низкое качество покрытий вследствие наличия в. объеме инертного газа.

Наиболее близким к изобретению по технической суцности и достигаемому. результату является способ вакуумного

» 5U «818201 А1 (54) (57) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ВАКУУМНЫХ

ПОКРЫТИЙ НА ПОДЛОИКИ С РАЗВИТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ, включаюций создание атомарного потока наносимого материала его термическим испарением, рассеяние атомарного потока и осаждение на подложку, о т л и ч а ю ц1 и и с я тем, что, с целью улучшения качества покрытий, рассеяние атомарного потока осуществляют термическим испаре-. нием, неравномерно нагревая наносимый материал. нанесения тонких пленок на подложку с развитой поверхностью, при котором материал испаряют в среде инертного газа, давление которого равно 10 4- 1,0 мм рт. ст,, что обеспечивает уменьшение длины свободного пробега р атомов, рассеяние испаренных частиц и поступление их на подложку под разЬ личными углами.

Недостаток этого способа заключает-. ся в том, что покрытия получаются По" С) ристыми и хрупкими за счет адсорбции . атомов инертного газа.

Целью изобретения является улучшение качества покрытия.„ и

Указанная цель достигается способом нанесения вакуумных покрытий на подложки с развитой поверхностью, включающим создание атомарного потока наносимого материала его термическим испарением, рассеяние атомарного потока осуществляют путем термического испарения неравномерно нагретого на; 818201

Составитель

Техред И.Моргентал Корректор 0 Кравцова

° Ф

Тираж Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Редактор Е,Гиринская

«ю» ° ее

Заказ 4574

ВНИИПИ Государственного

113035, Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 носимого материала и осаждение его на подложку.

При неравномерном нагреве испаренные атомы в потоке имеют различные скорости, в результате чего происходит столкновение быстрых атомов с медленными, цто приводит к рассеиванию потока и осаждению частиц на все участки подложки. 10

Данный способ реализуется следующим образом.:

Герметизируют вакуумную камеру и откачивают из нее воздух ло давле-. ния остаточных газов 10 -10 мм рт.ст. 15

Нагревают,тигель с испаряемым материалом, обеспечивая градиент температуры любым известным способом, Температуру испарения атомов рассчитывают на основе уравнений моле- 20 кулярно-кинематической теории строения вещества и уравнений теплопроводности с учетом теплоемкости вещества испарителя и испаряемого материала. При этом температуру испарителя выбирают такой 2о цтобы она была s 1,01-3,0 раза оольше<: температуры испарения материала, а разница в температурах участков испарителя в 0,01 - 0,5 раз была обратно . пропорциональна расстоянию между испа-30 рителем и деталью. При этом условия испарения и осаждения выбирают такими, чтобы на своем пути до детали каждый атом испытал более одного столкновения. В результате испаряемый материал осаждается на все участки развитой поверхности детали.

Пример. В молибденовый тигель помещают алюминий и откачивают воздух из герметизированной камеры дп давления остаточных газов 6.10 мм рт.ст. в

Зажигают дугу между тиглем-анодом и кольцевыми электродом-катодом.

После того, как анод-тигель раскалился, начинается испарение алюминия и осаждение его на подложку, представ" ляющую собой шпиндель. Напыление осуществляют в течение 15 - 20 с. Затем, после охлаждения тигля и всей системы, извлекают образец-шпиндель из камеры.

На всей поверхности шпинделя образовалось равномерное покрытие из алюминия, Таким образом данный способ позволяет улучшить качество наносимых покрытий вследствие меньшего количества адсорбированного в них газа.