Устройство для нанесения покрытий в вакууме

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я}; ;",. 23 С 14/55

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMNTFT

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

3Г Ы 1.си .й ПБЕП 1:. - j »., .,(}Б - Я

Б } : "-. ) } } j

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ"г" :. }"" .- ;

Х АВ О -}СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;г; }) ",с) };;,",(1 л

}4О),)(},с „,-}, .юл,Я -, .

Р2) В,Р.А:= }- ..гу .. (А,ДОМ 3" -.88, Г},С. БЯ)}ь}кин., G i} CQ}(oF)Qp.;, }и(*,j}. .bt}} и }» I j я Раков (53) 621, Ь3.,1 ъ ()О::,5,).:,}88.ц)

}56) } }Ят(-..-:т (}-ран}) Ф)} j 20". ) ..}О), кл, С 2.} С 5/QG, j 6 ." 1

Аатооское свидетельство .ССР

% 141}4878, кл, <., 23;.; ;4/56, 1984, (54) УСТРС * .. }СТВГ3,) }„,"1Г:-, - ;}}СЕНИН } }4КРе} } },4Й:="- Я -. 3 ..:!,". 7) }P<.-..,- -,-,}};; )„(-..} } ° (;,»ЧТ Р:(НЯ .ЕС ъНИ}(» покры}тий В ВЯ}!ууме, } }8;}ь изобретения поаышеч}}8 кячес -ae п-}крытий, роизводи"> ель}}ост},. и рас+ i} }Q8} ие фу }1(}, иональнь}х

ВОзмОжностей. К рЯбочей камское 1 с !3)}ами мягнетро!- .ного ояспыл6ния материалов на г}одложкодержатель 3 подсоединены дае камер-. -::,8 Откачки с магнетронными насосами Q регулируемь}ми зятBQpdMN 5 и 9. Узлы

Изобретение относится к нанесению покрытий в Вакууме, а именно к устройствам магнетронного распыления и откачки, и может быть использовано в производстве изделий электронной техники.

Цель изобретения — повышение качестВ3 покрытий, произВОдит8льности и расширение технологических Возможностей за счет создания чистой газовой среды в процессе нанесения пленок, совмещения, процессов откачки рабочей камеры и очистки инертнога газа от примесей и возможности регулирования состава рабочего газа.,)„Ы2„, 1652377 А1., ::,";.,") ...:;Л: О -:Ы, -:.О.)}ЗЧИ ;;;. ::.::;-.: ГЯЗО:-. -.;-,::тс ;.Ос ЛР. L".. gf в .(9. сОАержащw}(} па>}яллельно }, и:;lQii(6}-lHb}8 чатекат ли 15, }б и кла г}ян: —;,3 .. :, I I, -. Î6Ä няпьлением покрыл.ий

}(ямерГ 4 0 }}(3 }êè Обеспечив38т Очи тку и -:ерт::- Ог3 Яэс Q i гЯзообразнь}х примесей. а КЯ: =,—.Я (-: о кач;<и абес.,ечи-.ае. г удаление ос, } Я : чной l 3 JQ8Q!Vi) среды из раб(}чей :,ЯмеОы 1. "- процесс=. нанесе,". tq покрытий a } l(3×.

С. : Ч Ни(1;Q И}.:8(»ТHQó:- 1 Г ".Я Q»Ð" РЧ»Р»:(1Тся кям6рой " .От качк} l через регу) Np," :ü} "1 затвор 5, „, подача р831(тиа}-}Ого газа о",,щеQTP);.,6Tc::} через трубопроводы 2 .-. с .--.3те гелями, 15 и ", g (Возмохкно «ь

p8} улироаяния . Оставя 3«ого Гязя. "}ерез нятека гели 15 i4 16 мох(8-. Ос,l(цест вляться доnQ);j-;.::;тельная фораякуумнзя от.;3-..,(3 р бочей камеры,. 1 ;л.

На чер-.еже приведена при}}ц .пиа)1 ьная схема устройства для нанесения покрыл: и В ваy} уме. устройство состоит из рабочей камерь}

1 с узлами 2 магнетронного распыления материалов на подложкодержатель 3.

К рабочей камере 1 с одной стороны подсоединена основная (технологическая} камера 4 откачки с магнетронным насосом, содержа}цая герметичный затвор 5, имеющий возможность плавного перемещения и регулировки величины отверстия в патрубке 6 с помощью привода 7. С другой стороны к рабочей камере 1 подсоединена дополнительная камера 8 откачки с аналогичным

1652377 магнетоонным насосом и герметичным затвором 9 с регулируемым приводом 10, Рабочая камера 1, основная 4 и дополнительная 8 камеры откачки соединены с распределительной газовой системой 11, которая включает всебя датчики 12,,13 и 14 измерения давления аргона, натекатели ь и 16 газов, натекатель 17 воздуха, байпасные клапаны 18-23, газовые редукторы 24 и

25, газовые баллоны 26 и 27 и механический форвакуумный насос 28. Газовые баллоны

26 и 27 соединены между собой и рабочей камерой 1 через трубопроводы 29 с параллельно расположенными натекателями 15 и16 и клапанами 19 и 22.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно камеры 4 и 8 откачки находятся в среде аргона под давлением

0,2-0,6 Па (в зависимости от герметичности камер 4 и 8 и времени нахождения их в нерабочем состоянии).

Первоначально затворы 5 и 9, байпасные клапаны 18-23, натекатели 15, 16 и 17, редукторы 24 и 25 находятся в закрытом положении и все источники питания отключены.

Перед напылением слоев материалов на подложкодержатель 3 включэютсяисточники питания. Включаются магнетронные насосы в камерах 4 и 8. В разгерметизированную рабочую камеру 1 загружаются йеотработанные изделия, и производится ее откачка до давления 66 Па с помощью механического насоса 28 через байпасные клапаны 20 и 21 или же с помощью камер 4 и 8 откачки через байпасные клапаны 18 и 23 и натекатели 15» 16.

При необходимости производится откачка газов в объемах камер 4 и 8 и ри закрытых затворах 5 и 9 и байпасных клапанах t8 и 23. Давление аргона в объемах камер 4 и

8 контролируется с помощью датчиков 12 и

14.

Открывается затвор 9, и производится откачка остаточных активных газов из рабочей камеры 1 с одновременным перерасп.ределением давления аргона. Для проведения процесса напыления покрытий увеличивается давление аргона до 0,7-0,9

Пэ. Подаваемый аргон обычно содержит небольшое количество активных газов, что отрицательно влияет на качество напыляемых покрытий. Поэтому для проведения качественного процесса напыления открывается байпасный. клапан 18 и с помощью редуктора 24 из баллона 26 напускается аргон в камеру 4 до давления 1 — 10 Па. Байпасные клапаны 19 и 20 и натекатели 16 и 17 при этом закрыты. В камере 4 производится очи20 газов в рабочей камере, применять фор30 сированные режимы откачки (при одновре35 ремонт и профилактические работы мэгнетронного насоса без остановки устройства, 40

50 стка поданного аргона QT активных газов в течение 10-15 мин в зависимости от чистоты (сорта) аргона. Аргон высшего сорта очищается за 10 мин, а аргон t, It, I tl сортов — за 15 мин. После очистки аргона с помощью регулируемого затвора 5 через п роходное отверстие патрубка 6 или натекатель 15 производят напуск очищенного аргона и поддерживают давление 0,7 — 0,9 Па в рабочей камере 1. Включаются узлы 2 магнетронного распыления, и производится напыление покрытий на подложкодержатель 3. После окончания процесса напыления закрываются все клапаны и натекатели, открывается натекатель t7 воздуха, разгерметиэируется рабочая камера 1 и изделия выгружаются.

При нанесении покрытий с применением реактивных газов работа устройства осуществляется аналогичным. образом, но при этом дополнительно с помощью редуктора

25 и натекателя 16 в рабочую камеру 1 падается реактивный газ из баллона 27, а с помощью клапана 18 и натекателя 15— очищенный аргон. Редуктор 24, байпасные клапаны 19, 21, 22. 20 и 23 в это время закрыты

Применение изобретения позволяет получать высококачественные покрытия за счет исключения присутствия активных менной работе двух насосов) активных газов, дополнять функции механического насоса при предварительной откачке рабочей камеры до давления 66 Па, производить ооеспечивает расширение технологических возможностей по изменению состава рабочих газов в процессе нанесения покрытий.

Формула изобретения

Устройство для нанесения покрытий в вакууме, содержащее рабочую камеру с подло>ккодержателем и узлами магнетрон ного распыления материалов, соединенную через герметичный затвор с камерой откачки, снабженной магнетронным геттерным насосом с узлом подачи рабочего газа, и трубопроводы форвакуумной откачки с клапанами и натекателями, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества покрытий, производительности и расширения технологических воэможностей, оно снабжено дополнительной камерой откачки с герметичным затвором, соединенным с рабочей камерой, а узлы подачи рабочего газа в основную и дополнительную камеры откачки соединены между собой и рабочей камерой через дополнительные трубопроводы с параллельно расположенными натекателями и клапанами.

1652377

Составитель В.Одиноков

Редактор Л.Веселовская Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М.Демчик

Заказ 1749 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Пооизводственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, LGT