Установка для напыления изделий из синтетической двуокиси кремния

 

А. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

" РЕСПУБЛИН (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.т (21) 3387276/29-33 (22) 29.01.82 (46) 23.07.83. Бюл. И 27 (72) П.,М.Стефанвнко, И.Г.Косенко, П.М.Стефаненко, 6..В.Пометун и В.Д.Мартынов (53) 666.189(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)г 361988, л. С 03 с 3106, )971, 2. Авторское свидетельство CCCP по заявке И 3287156729-33, кл. С 03 С 3/06, 06.05.81 (прототип). (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ НАПЫЛЕНИЯ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ СИНТЕТИЧЕСКОЙ ДВУОКИСИ

КРЕМНИЯ, включающая горелки-распылители, устройство для перемещения их параллельно образующей оправы"формы с приводом и узел вращения оправь|формы, отличающаяся тем, что, с целью повышения производитель" ности установки и качестве изделий, а а также снижения стоимости последних, она снабжена устройством для регули" рования скорости перемещения горелокраспылителей и электрически связанного с ними устройством для наклона оправы"формы к горелкам-распылителям.

З(. и) С 03 В 19/00 С 03 С 3/06

2 . Установка по п.1, о т л н ч аю щ а я с я тем, что устройство для регулирования скорости перемещения горелок-распылителей выполнено в виде датчика перемещения горелок-распылителей и усилителя, который связан с приводом устройства для перемещения горелок-распылителей параллельно образующей оправы-формы.

3. Установка по пп..1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что устройство для наклона оправы-формы . к горелкамраспылителям выполнено в виде электропривода с фигурной зубчатой рейкой, имеющей стойку с прикрепленной к ней шарнирно одним концом планкой, фазочувствительного усилителя со сравнительным устройством и датчика положения вала узла вращения оправы-формы, при этом вал узла вращения оправыформы с одной стороны шарнирно соединен со свободным концом планки, а с другой - с электроприводом, который через фазочувствительный усилитель со сравнительным устройством связан с датчиком перемещения горелок-распылителей и датчиком положения вала

:узла вращения оправы-формы.

25

30 35

55

Изобретение относится к устройст вам для изготовления изделий из синтетической двуокиси кремния методом напыления и может найти применение на предприятиях полупроводниковой подотрасли Министерства цветной металлургии СССР.

Известна установка для напыления труб из синтетической двуокиси кремния, состоящая из рамы, которая ус- 1О

«тановлена на-тележке с воэможностью перемещения в гориэонтальной плоскости, вала для крепления оправыформы и горелок-распылителей, которые смонтированы с возможностью пере- 15 мещения в вертикальной плоскости на штоке 11 .

Недостатком данной установки является то, что у нее возвратно-посту-, пательное движение штока с горелками-распылителями в вертикальной плоскости осуществляется сложным для изготовления и эксплуатации кулачковорычажным механизмом, требующим частого ремонта, При изготовлении. изделий, имеющих форму усеченного конуса со сферическим донышком, горелки-распылители, перемещаясь возвратно-поступательно в вертикальной плоскости параллельно оси вращения оправы-формы издеуия, находятся на различных расстояниях от образующей оправы-формы изделия: в нижнем положении - на оптимальном расстоянии, в верхнем - в несколько раз больше. При нахождении горелокраспылителей в верхнем положении получается большой разброс напыляемых продуктов, в результате него увеличивается время напыления и повышает 40 ся расход напыляемых продуктов.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является установки для напыления изделий из синтетической 45 двуокиси кремния, включающая горелки-; распылители, устройство для перемещения их параллельно образующей оправы-формы с приводом и узел вращения оправы-формы Р 2) .

При напылении изделий йа данной установке перемещение горелок-распылителей в вертикальной плоскости и вращение оправы-формы производится с постоянной скоростью.

При,изготовлении изделий, имеющих форму усеченного конуса со сферическим донышком, эффективность осаждения напыляемого продукта зависит-от кри2 визны оправы-формы, а при постоянных скоростях вращения оправы-формы и перемещения горелок-распылителей без дополнительных мер толщина стенки изделия в верхней части получается тоньше.

В местах утолщений изделий обычно образуются трещины, приводящие к разрушению изделия после его термической обработки при использовании по назначению (при загрузке полупроводникового материала ) и потере дорогостоящего материала, что повышает стоимость изделий. крОме того, производительность установки не достаточно высока из-эа длительного времени напыления.

Цель изобретения - повышение производительности установки и качества изделий, а также снижение стоимости последних.

Поставленная ц,ель достигается тем, что установка для напыления изделий из синтетической двуокиси кремния, включающая горелки-распылители, устройство для перемещения их параллельно образующей оправы-формы с приводом и узел вращения оправы-формы,, снабжена устройством для регулирования скорости перемещения горелок-распылителей и электрически связанного с ними устройством для наклона оправы-формы к горелкам-распылителям.

При этом устройство для регулирования скорости перемещения горелокраспылителей выполнено в виде датчика перемещения горелок-распылителей и - .усилителя, который связан с приводом устройства для перемещения горелокраспылителей параллельно образующей оправы-формы.

Кроме того, устройство для наклона оправы-формы к горелкам-распылителям выполнено в виде электропривода с фигурной зубчатой рейкой, имеющей стойку с прикрепленнбй к ней шарнирно одним концом планкой, фазочувствительного усилителя со сравнительным устройством и датчика положения вала узла вращения оправы-формы, при этом вал узла вращения оправы-формы с одной стороны шарнирно соединен со свободным концом планки, а с другой " с электроприводом, который через фазочувствительный усилитель со сравнительным устройством связан с датчиком перемещения горелок"распылителей и датчиком положения вала узла вращения

Ьправы"формы.

Фигурная зубчатая рейка 25 жестко прикреплена к основанию 1. На конце фигурной рейки 25 жестко закреплена ., стойка 26 планка 27 шарнирно соединена с валом 21 и стойкой 26.

Установка работает следующим образом, Первым в работу включается электропривод 18, который через редуктор

20 и. вал 21 сообщает оправе-форме 19 вращательное движение.

Затеи включается в работу электро15 привод 3, который перемещает штокзубчатую рейку 4 вверх. Перемещаясь верх, он поднимает и закрепленную на нем ось 11 шарнирного устройства 9, раздвигает его и перемещает вверх его ось 12, к которой подвижно закреплена тяга-толкатель 13. С тягой-толкателем

13 перемещается вверх параллельно образующей- оправы-формы 19 и ось 14 со штангами 15, горелками-распылителями

16 и трубопроводами 17.

По трубопроводам 17 к горелкамраспылителям 16 подаются напыляемые продукты, при сгорании которых на выходе из горелок-распылителей 16 обра-. зуется двуокись кремния, которая напыляется на оправу-форму 19, образуя изделие 30.

По мере перемещения вверх или вниз горелок-распылителей 16 датчик 22 перемещения, фиксируя место положения горелок-распылителей 16, вырабатывает сигнал: .через усилитель 23 воздейст.вует на электропривод 3, изменяя его скорость вращения, и, тем самым, скорость перемещения горелок-распылите40 лей 16; а через фазочувствительный усилитель со сравнительным устройством 29, на который подается и сигнал от датчика 28 положения вала 21, воздействует на электропривод 24, который .4 отрабатывает перемещение вала 21 по зубчатой рейке 25. до тех пор, пока сигнал датчика 28 не будет равен сигналу датчика 22. Тем самым осуществляется наклон оправы- формы 19, обеспе50 чивая равно ерное напыление донышка и стенок изделия 30 в верхней части.

Перемещение в верхней части горелокраспылителей 16 параллельно образую щей оправы-формы 19 в вертикальной

И,плоскости и наклон оправы-Формы 19 к горелкам-распылителям 16 производит ся до тех пор, пока не будет напылена требуемая толщина изделия 30.

103

Йа чертеже изображена предлагаемая ,установка.

Установка состоит из основания 1, каркаса 2, электропривода 3, устройства для перемещения горелок-распылителей, штока-зубчатой рейки 4, стоек 5, планки 6, пластин, 7 с направляющими пазами 8, шарнирного устройства 9 с осями 10-12, тяги-толкателя

13, оси l4, штанг 15, горелок-распылителей 16, трубопроводов 17, электропривода 18, узла вращения оправыформы 19, редуктора 20, вала 21, устройства для регулирования скорости перемещения. горелок-распылителей 16, включающего датчик 22 перемещения rq" релок-распылителей 16 и усилитель 23, устройства для наклона оправы-формы к горелкам-распылителям 16, включающего электропривод 24, фигурную зубчатую рейку 25, стойку 26, планку 27, датчик 28 положения вала 21 узла вращения оправы-формы 19 и фаэочувствительный усилитель со сравнительным устройством 29.

Каркас 2 установки жестко прикреплен к основанию 1, а к немуприкреплены электропривод 3, штокзубчатая рейка 4 и четыре стойки 5.

К стойкам 5 с возможностью снятия прикреплены две пластины 7 с направляющими пазами 8, которые имеют про-филь, соответствующий по конфигурации образующей оправы-формы 19, и планка 6.

S направляющих пазах 8 пластин 7 располагается ось 14,. к которой крепятся с возможностью перемещения штан ги 15 с горелками-распылителями 16 и трубопроводами 17.

Нижняя ось 10 шарнирного устройства 9 закреплена на планке 6, а ось ll шарнирного устройства 9 - на,штокезубчатой рейке 4. К верхней оси 12 шарнирного устройства 9 одним концомподвижно закреплена тяга"толкатель 13

Второй конец тяги-толкателя 13 жестко прикреплен к оси 14.

Датчик 22 перемещения горелок-распылителей устройства для регулирования скорости перемещения горелок-распылителей 16 закреплен между пластинами 7 и имеет электрическую связь с усилителем 23 и фазочувствительным усилителем со сравнительным устройством 29.

Электропривод 24 устройства для наклона оправы-формы 19 крепится жест

:ко ниже электропривода 18 и находит- .

0325 4 ся на вертикальной оси электропривода 15, редуктора 20 и вала 21, 1030325

После напыления изделия 30 производится остановка установки в следующей последовательности. Прекращают подачу продуктов напыления в трубопроводы 17, отключают электроприводы 3, 18 и 24. После,остывания изготовленное изделие 30 снимают с оправы-формы 19 и направляют на термическую обработку, а установка включается в работу для напыления нового изделия. !to

Изобретение позволяет повысить производительность установки за счет сокращения времени напыления, повысить качество изделия за счет равномерного напыления и снизить стоимость изделия за счет сокращения потерь наiпыляемых материалов.

Экономический эффект только на одном предприятии составит 50,0 -

70,0 тыс, руб. в год..yi.

ВНИИПИ Заказ 5099/25 Тираж 486 Подписное

ЮЮ ° ) филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4