Устройство для нанесения покрытий из газовой фазы

Авторы патента:

C23C16/52 - управление или регулирование способа покрытия (управление или регулирование вообще G05)

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке устройств, которые могут быть использованы для контроля процессов образования и разложения летучих соединений при нанесении покрытий из металлов (неметаллов) на металлических подложках. Цель изобретения - повышение качества покрытий и производительности устройства путем контроля и фиксирования температурного режима образования летучего соединения и его взаиН усилителю И Ш В Оч 00 о 00 о о

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) С 23 С 16/50

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ-И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

11 ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4676161/02 (22) 11,04.89 (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (71) Куйбышевский политехнический инстие тут им.В,В.Куйбышева (72) А.C.Êoñìûíèí, Г.Е.Штер, А.С,Трунин, И,К.Гаркушин и Ю.В.Мощенский (53) 621.793.7 (088.8) (56) Реферативная карточка на русском языке, Сборник "Токке-Кохо". Заявка Японии М 6128031Â, кл. С 23 С 16/00, 1986, Щефер Г. Химические транспортные реакции. Пер. с нем. M.: Москва, Мир, 1964, с,20.

„„5U„, 1680800 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке устройств, которые могут быть использованы для контро.ля процессов образования и разложения летучих соединений при нанесении покрытий из металлов (неметаллов) на металлических подложках, Цель изобретениявЂ” повышение качества покрытий и производительности устройства путем контроля и фиксирования температурного режима образования летучего соединения и его взаиН угилителю

1680800

15 модействия с подложкой. Устройство для осаждения покрытий из газовой фазы состоит из кварцевой трубки 1, зоны образования и разложения летучего соединения металла (неметалла) и нагревателя, который для расширения препаративных возможностей и увеличения числа анализов выполнен из верхней зоны 2 нагрева и нижней зоны 4, жестко соединенных между собой и снабженных датчиками температуры нагрева-охлаждения (термопарами 9 и 14), причем .верхняя часть содержит подложку в виде эталонной и образцовой чаш 7 и 8, а нижняя

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для контроля процесса образования и разложения летучих соединений при нанесении покрытий из металлов и неметаллов на подложках.

Цель изобретения вЂ” повышение качества покрытий и производительности устройства за счет контроля и фиксирования температурного режима образования летучего соединения и его взаимодействия с подложкой, На фиг.1 представлена конструкция устройства, поперечное сечение; на фиг,2вЂ” зависимость нагревания эталонных и образцовых чаш верхней (1) и нижней (2) зон нагрева для определения температуры образования летучего соединения; на фиг.3вЂ” .зависимость нагревания эталонной и образцовой чаш для определения температуры воздействия летучего соединения с подложкой.

Устройство содержит кварцевую камеру 1 с патрубком для подачи аргона, верхнюю секцию 2 нагрева с нагревательными элементами 3, нижнюю секцию 4 нагрева, герметизирующую крышку 5, датчик температуры в виде комбинированной термопары

6 верхней зоны нагрева, подложку в виде эталонной и образцовой чаш 7 и 8, датчик температуры в виде управляющей термопары 9 первого блока программного управления режимами нагрева верхней эоны, кварцевые трубки 10, тигель в виде эталонной и образцовой чаш 11 и 12 (в эталонной чаше 11 тигля находится, например, свежепрокаленный Alz0a, а в чаше 12 вЂ” исходное вещество или смесь веществ), держатель 13 датчиков температур нижней зоны, датчик температуры в виде управляющей термопары 14 второго блока программного управления режимами нагрева нижней зоны нагрева. часть снабжена тиглем в виде эталонной и образцовой чаш 11 и 12, которые плотно входят в кварцевые трубки 10, размещенные на держателе 13 симметрично относительно нижнего и верхнего нагревателей.

Устройство имеет существенные преимущества: позволяет контролировать процесс образования летучего транспортного агента и взаимодействие его с подложкой, позволяет снизить трудоемкость проведения анализов газотранспортных реакций и увеличить производительность труда в 4вЂ”

5 раз. 3 ил.

Кварцевые трубки 10 устанавливаются на держателе 13 симметрично относительно линии, разделяющей зоны, для обеспечения равномерного разогрева нижней и верхней зон. Чаши 7,8,11 и 12 выполнены. например, иэ нитрида бора (или металла).

Устройство работает следующим образом.

В нижнюю зону нагрева в кварцевые трубки 10 помещаются чаши 11 и 12 тигля из нитрида бора с эталоном (прокаленный оксид алюминия) и исходной смесью. Включается подача аргона {инертного газа), камера

1 и трубки 10 заполняются аргоном, Затем кварцевые трубки 10 закрываются чашами 7 и 8 подложки из стали (или другого материала, в том числе инертного, как, например, нитрид бора). Чаша 7 подложки является эталоном, чаша 8 подложки служит для регистрации взаимодействия летучего соединения.

Для определения температуры образования летучего соединения металла (неметалла) осуществляют операции в следующей последовательности: стабилизируют температуру верхней зоны нагрева; нагревают нижнюю зону с определенной заданной скоростью (10 град/мин); регистрируют разность температур между подложкой и эталоном на второй ступени нагрева вЂ” в верхней зоне нагрева (кривая 1 на фиг,2); регистрируют разность температур Ь t между исходной смесью и эталоном нижней зоны нагрева (кривая 2 на фиг.2); при появлении термоэффекта на кривой 1 (760 С) отмечается соответствующий термоэффект на кривой 2. Температура 760 С соответствует образованию летучего соединения ВРэ из исходной смеси KB F4.

Для определения температуры взаимодействия летучего соединения с подложкой осуществляют следующие операции: стабилизируют температуру нагрева нижней зо1680800

1000

75 7

ЮрЕ/Ы, /уие ны, равной или выше температуры образования летучего соединения (800 вЂ” 850 С); нагревают верхнюю зону с определенной заданной скоростью нагрева (10 град/мин); регистрируют разность температур Л1 5 между эталоном и подложкой в верхней зоне нагрева; определяют температуру взаимодействия летучего соединения с подложкой (660 С); по завершении теплового эффекта взаимодействия газсвой фазы с 10 подложкой регистрация изменения температуры и нагрев верхней зоны прекращается; температура стабилизации верхней зоны, при которой наносится покрытие, равна или превышает температуру взаимодей- 15 ствия летучего соединения с подложкой и составляет в приведенном примере 700 С; при анализе рентгенофазовым методом подложки покрытие представляет собой бор. 20

В случае регистрации, кроме кривых

ДТА, и (или) изменения массы исходной смеси и подложки последовательность определения температур образования или разложения летучего соединения аналогич- 25 на описанной выше регистрации изменения разности температур, По данным, полученным при контроле температур нижней и верхней зон нагрева, выдаются рекомендации для ведения про- 30 цесса покрытия в технологических условиях: получение покрытия из бора проводят при температуре. нагрева нижней зоны 800вЂ”

850 С и при температуре нагрева верхней эоны нагрева 700 С, 35

Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет контролировать температуры образования летучего соединения и взаимодействие его с подложкой, а также снизить трудоемкость проведения анализов газотранспортных реакций и увеличить производительность труда в 4вЂ”

5 раз.

Формула изобретения

Устройство для нанесения покрытий из газовой фазы преимущественно при проведении газотранспортных реакций, содержащее вертикально установленную кварцевую камеру с патрубком для подачи реагента, нагреватель, подложку и тигель для материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества покрытий и производительности устройства путем контроля и фиксирования температурного режима образования летучего соединения и его взаимодействия с подложкой, оно снабжено двумя кварцевыми трубками, установленными в камере взаимно параллельно и симметрично относительно ее оси, блоками программного управления режимами нагрева, датчиками температуры и системой изменения температуры, нагреватель выполнен в виде двух жестко соединенных автономных секций, смонтированных снаружи камеры кааксиально ей и подключенных каждая к одному блоку программного управления режимами .;агрева, подложка и тигель выполнены из эталонной и образцовой чаш, причем каждая чаша подложки установлена в верхних частях кварцевых трубок с возможностью герметизации их, а чаши тигля вЂ” в нижних частях кварцевых трубок, причем датчики температуры установлены в каждой секции нагревателя у дна каждой чаши тигля и подложки и подключены к системе измерения.

1680800

1000

Составитель Л. Груднева

Техред М.Моргентал Корректор M. Кучерявая

Редактор М. Петрова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3287 Тираж 540. i, ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Устройство для нанесения покрытий из газовой фазы

Изобретение относится к способу для формирования тонких пленок оксида на поверхности подложки, устройству для формирования тонких пленок (варианты) и способу мониторинга процесса формирования тонких пленок и может быть использовано при изготовлении упаковок в различных отраслях производства

Металлизация основы (основ) способом осаждения из парожидкостной фазы // 2330122

Изобретение относится к металлическим покрытиям, нанесенным путем химико-термического осаждения из паровой фазы, а также к продуктам и способам

Способ контроля или моделирования процесса химической инфильтрации газовой фазой для уплотнения пористых субстратов углеродом // 2347009

Изобретение относится к способу контроля или моделирования процесса уплотнения по меньшей мере одного пористого субстрата пиролитическим углеродом путем химической инфильтрации газовой фазой, в соответствии с которым помещают в печь партию из одного или более субстратов, подлежащих уплотнению, нагревают указанный субстрат, подают в печь реакционный газ, содержащий по меньшей мере один углеводород, являющийся источником углерода, устанавливают в печи давление, при котором реакционный газ способен диффундировать в поры нагретого субстрата с образованием в них осадка пиролитического углерода, и выпускают из печи отработанный газ через выпускную трубу, соединенную с выходным отверстием печи

Устройство для плазменного химического осаждения из газовой фазы и способ изготовления заготовки // 2366758

Пленкообразующее устройство, согласующий блок и способ управления импедансом // 2397274

Изобретение относится к пленкообразующему устройству, согласующему блоку упомянутого устройства и способу управления импедансом и может найти применение при изготовлении изделий с пленочным покрытием, полученным плазмохимическим осаждением из газовой фазы

Способ химической инфильтрации в газовой фазе для уплотнения пористых субстратов пиролитическим углеродом // 2398047

Изобретение относится к уплотнению пористых субстратов пиролитическим углеродом способом химической инфильтрации с использованием установки для осуществления этого способа

Способ получения поликристаллического кремния // 2475570

Изобретение относится к технологии получения стержней из поликристаллического кремния

Аппарат для получения и способ получения поликристаллического кремния // 2495164

Изобретение относится к производству стержней поликристаллического кремния. Способ осуществляют в реакторе, содержащем донную плиту, образующую нижнюю часть реактора и колоколообразный вакуумный колпак, прикрепленный с возможностью снятия к донной плите, в котором на донной плите расположено множество газоподводящих отверстий для подачи сырьевого газа снизу вверх в реактор, и газовыводящих отверстий для выпуска отработанного газа после реакции, и в котором множество газоподводящих отверстий расположено концентрически по всей площади, охватывающей верхнюю поверхность донной плиты, в которой устанавливают множество кремниевых затравочных стержней, причем кремниевые затравочные стержни нагревают, и поликристаллический кремний осаждают из сырьевого газа на поверхностях кремниевых затравочных стержней, при этом прекращают подачу сырьевого газа из газоподводящих отверстий вблизи центра реактора в течение заданного времени, в то время как подают сырьевой газ из других газоподводящих отверстий на ранней стадии реакции, и обеспечивают путь для нисходящего газового потока после столкновения с потолком вакуумного колпака. Изобретение позволяет эффективно производить высококачественный поликристаллический кремний. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ синтеза материала, в частности алмаза, посредством химического осаждения из паровой фазы, а также устройство для реализации этого способа // 2572652

Изобретение относится к синтезу материала, в частности алмаза и полупроводника типа Si-Ge, посредством химического осаждения из паровой фазы (CVD). Синтез алмаза осуществляют путем создания плазмы в вакуумной камере около субстрата, выполненного с возможностью размещения на нем синтезируемого алмаза, при этом в камеру вводят H2 и вещество-носитель углерода для получения в камере газа, содержащего вещества-носители атомов реактивного углерода в виде радикалов или молекул с незаполненными электронными оболочками, из которых затем синтезируется указанный алмаз. Электромагнитные спектры поглощения и неупругого рассеяния синтезируемого алмаза используют для отбора частот поглощения, способствующих протеканию реакций, приводящих к образованию синтезируемого материала. В ходе способа генерируют энергетические лучи в виде фотонных пучков с энергией, определяемой указанными частотами поглощения и неупругого рассеяния, причем указанные фотонные пучки инжектируют в плазму, где вещества-носители указанных атомов реактивного углерода поглощают эти фотоны, имеющие энергию, соответствующую энергетическим состояниям алмаза. Обеспечивается более высокая скорость осаждения и обеспечивается улучшенное качество получаемого материала. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 12 ил.

Устройство и способ для плазменного нанесения покрытия на подложку, в частности, на прессовальный лист // 2615743

Изобретение относится к устройству (100…103) для плазменного нанесения покрытия на подложку (2), в частности прессовальный лист, и способу плазменного нанесения покрытия. Устройство содержит вакуумную камеру (3) и расположенный в ней электрод (400…409), который сегментирован, при этом каждый из электродных сегментов (500…512) имеет собственный соединительный вывод (6) для источника (700…702) электрической энергии. Размер электродного сегмента (500…512) выбран из условия обеспечения электрической энергии внутри электродного сегмента (500…512), не достаточной для электрического пробоя. При нанесении покрытия подложку (2) позиционируют напротив указанного электрода (400…409) и включают предназначенный электродному сегменту (500…512) электрода (400…409) источник (700…706) энергии. Вводят газ, который вызывает стимулированное плазмой химическое осаждение из газовой фазы на подложку (2). 6 н. и 19 з.п. ф-лы, 12 ил.