RU2009125585A

RU2009125585A - Способ и устройство для покрытия подложек

Info

Publication number: RU2009125585A
Application number: RU2009125585/02A
Authority: RU
Inventors: Карл-Хайнц ДУЛЛЕ (DE); Карл-Хайнц ДУЛЛЕ; Ульф-Штеффен БОЙМЕР (DE); Ульф-Штеффен БОЙМЕР; Рандольф КИФЕР (DE); Рандольф КИФЕР; Петер ВОЛЬТЕРИНГ (DE); Петер ВОЛЬТЕРИНГ; Дирк ХООРМАНН (DE); Дирк ХООРМАНН; Штефан ЭЛЬМАНН (DE); Штефан ЭЛЬМАНН; Йоахим-Х ХЕДТКЕ (DE); Йоахим-Х ХЕДТКЕ; Оливер КАЙЗЕР (DE); Оливер КАЙЗЕР
Original assignee: Уде Гмбх (De); Уде Гмбх
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2011-01-20
Also published as: JP2010511787A; BRPI0719712A2; KR20090084920A; EP2097553A1; CA2671173A1; WO2008067899A1; DE102006057386A1; US20100092692A1; CN101553593A; RU2468120C2

Abstract

1. Способ покрытия подложек с одной или более сторон каталитически активным материалом, включающий в себя осаждение материала под вакуумом в вакуумной камере, отличающийся тем, что проводят следующие этапы: ! (a) загрузку вакуумной камеры по меньшей мере одной подложкой, !(b) закрытие и откачивание вакуумной камеры, ! (c) очистку подложки путем введения газообразного восстановителя в вакуумную камеру, ! (d) увеличение поверхности подложки путем осаждения на поверхность подложки парообразного компонента, который в идеале идентичен материалу подложки, причем в идеале выполняют плазменное испарение, ! (e) нанесение покрытия способом, выбранным из группы процессов плазменного осаждения, физического осаждения из газовой фазы, процессов распыления или им подобных, при этом на поверхность подложки наносят по меньшей мере один или более металлов или их оксидов, ! (f) на последнем этапе вакуумную камеру снова наполняют воздухом и покрытую подложку извлекают из этой камеры, ! при этом вышеуказанные этапы и переходы от одного этапа к следующему проводят в вакууме, при необходимости при разных давлениях. ! 2. Способ покрытия подложек по п.1, отличающийся тем, что третий и четвертый этап проводят в обратном порядке. ! 3. Способ покрытия подложек по п.1 или 2, отличающийся тем, что перед первым этапом (a) выполняют по меньшей мере один технологический этап для увеличения поверхности, профилирования и/или очистки поверхности при атмосферных условиях, причем в идеале используют механический процесс, такой как, например, процесс пескоструйной обработки, и/или химический процесс, такой как, например, процесс травления, и вслед за этим пр�

Claims

1. Способ покрытия подложек с одной или более сторон каталитически активным материалом, включающий в себя осаждение материала под вакуумом в вакуумной камере, отличающийся тем, что проводят следующие этапы:

(a) загрузку вакуумной камеры по меньшей мере одной подложкой,

(b) закрытие и откачивание вакуумной камеры,

(c) очистку подложки путем введения газообразного восстановителя в вакуумную камеру,

(d) увеличение поверхности подложки путем осаждения на поверхность подложки парообразного компонента, который в идеале идентичен материалу подложки, причем в идеале выполняют плазменное испарение,

(e) нанесение покрытия способом, выбранным из группы процессов плазменного осаждения, физического осаждения из газовой фазы, процессов распыления или им подобных, при этом на поверхность подложки наносят по меньшей мере один или более металлов или их оксидов,

(f) на последнем этапе вакуумную камеру снова наполняют воздухом и покрытую подложку извлекают из этой камеры,

при этом вышеуказанные этапы и переходы от одного этапа к следующему проводят в вакууме, при необходимости при разных давлениях.

2. Способ покрытия подложек по п.1, отличающийся тем, что третий и четвертый этап проводят в обратном порядке.

3. Способ покрытия подложек по п.1 или 2, отличающийся тем, что перед первым этапом (a) выполняют по меньшей мере один технологический этап для увеличения поверхности, профилирования и/или очистки поверхности при атмосферных условиях, причем в идеале используют механический процесс, такой как, например, процесс пескоструйной обработки, и/или химический процесс, такой как, например, процесс травления, и вслед за этим проводится первая очистка и/или сушка поверхности подложки.

4. Способ покрытия подложек по п.1, отличающийся тем, что на этапе (e) нанесения покрытия подложку покрывают также дополнительными веществами или смесями веществ, причем в идеале эти вещества являются редкими землями или содержат их.

5. Способ покрытия подложек по п.1, отличающийся тем, что на этапе (e) нанесения покрытия подложку покрывают одним или более неоксидными металлами и в течение всей или части продолжительности нанесения покрытия в вакуумную камеру вводят окисляющий газ.

6. Способ покрытия подложек по п.1, отличающийся тем, что сразу после этапа (e) нанесения покрытия в вакуумную камеру вводят окисляющий газ.

7. Способ покрытия подложек по п.1, отличающийся тем, что после этапа (e) нанесения покрытия или этапа (f) извлечения проводится термическая обработка покрытой подложки при температуре от 350 до 650°C.

8. Способ покрытия подложек по п.1, отличающийся тем, что

на первой стадии в форкамере размещают множество подложек,

на второй стадии в вакуумной камере одну единственную или несколько немногочисленных подложек, которые были взяты из форкамеры, подвергают по меньшей мере технологическому этапу (e), а в идеале технологическим этапам с (c) по (e) согласно п.1,

на третьей стадии в выгружной камере покрытые подложки собирают и время от времени извлекают, причем на всех трех стадиях присутствует вакуум, а камеры могут быть отделены друг от друга вентилями или шлюзами.

9. Способ покрытия подложек по п.8, отличающийся тем, что давление на трех стадиях может быть установлено независимо друг от друга.

10. Способ покрытия подложек по п.8, отличающийся тем, что проводят следующие этапы:

(i) загрузку форкамеры подложками,

(ii) закрытие заполненной форкамеры,

(iii) откачивание форкамеры и выгружной камеры,

(iv) транспортировку форкамеры и выгружной камеры к вакуумной камере,

(v) механическое соединение форкамеры и выгружной камеры с вакуумной камерой,

(vi) откачку заключенных в шлюзах объемов,

(vii) открытие шлюзов между форкамерой или соответственно выгружной камерой и вакуумной камерой,

(viii) извлечение одной или подходящего числа подложек и позиционирование в вакуумной камере,

(ix) проведение по меньшей мере технологического этапа (e), в идеале технологических этапов с (c) по (e),

(x) извлечение подложки из вакуумной камеры и позиционирование в выгружной камере,

(xi) повторение этапов с (viii) по (x) несколько раз,

(xii) закрытие шлюзов между форкамерой или соответственно выгружной камерой и вакуумной камерой,

(xiii) наполнение воздухом заключенных в шлюзах объемов,

(xiv) отсоединение форкамеры и выгружной камеры от вакуумной камеры,

(xv) удаление пустой форкамеры и заполненной выгружной камеры,

(xvi) заполнение воздухом пустой форкамеры,

(xvii) заполнение воздухом наполненной выгружной камеры,

(xviii) извлечение подложек,

(xix) повторение снова с этапа (i).

11. Способ покрытия подложек по п.1, отличающийся тем, что подложки после технологического этапа (e) подвергают термической обработке, причем она в идеале проводится посредством радиационного электронагревателя.

12. Способ покрытия подложек по п.1, отличающийся тем, что термический технологический этап проводится в вакууме и в идеале перед технологическим этапом (xvii) по п.10 в неоткрытой выгружной камере.

13. Способ покрытия подложек по п.1, отличающийся тем, что на технологических этапах (c), (d) и/или (e) подложку и/или источник вещества перемещают друг к другу однократным или многократным вращательным и/или возвратно-поступательным движениями, причем источником вещества является подлежащий испарению и осаждению на подложку материал (мишень) или устройство выпуска, например сопло, для одного или более восстановителей.

14. Устройство для покрытия подложек в способе по любому из пп.8-13, отличающееся тем, что это устройство содержит по меньшей мере одну форкамеру, по меньшей мере одну камеру обработки и по меньшей мере одну выгружную камеру, причем между отдельными камерами предусмотрены шлюзы.

15. Устройство для покрытия подложек по п.14, отличающееся тем, что форкамера и выгружная камера разъемно соединены с камерой обработки, причем форкамера имеет вид контейнера или кассеты, а в идеале выгружная камера имеет идентичный вид.

16. Устройство для покрытия подложек по п.14, отличающееся тем, что камеры имеют вакуумные вводы, через которые камеры могут быть откачаны независимо друг от друга, а также в отделенном друг от друга состоянии.

17. Устройство для покрытия подложек по п.14, отличающееся тем, что предусмотрены шлюзы или же в области этих шлюзов ввод и/или отверстие, через которые могут быть откачены заключенные в шлюзах объемы.

18. Устройство для покрытия подложек по п.14, отличающееся тем, что выполненная в виде кассеты или контейнера форкамера или выгружная камера является подходящей для целей хранения и транспортировки под вакуумом.

19. Устройство для покрытия подложек по п.14, отличающееся тем, что выполненная в виде кассеты или контейнера форкамера или выгружная камера содержит по меньшей мере один нагревательный элемент, причем этот нагревательный элемент в идеале является радиационным электронагревателем.

20. Устройство для покрытия подложек по п.14, отличающееся тем, что выполненная в виде кассеты или контейнера форкамера или выгружная камера механически соединена с вакуумной камерой легко разъемно, причем эти камеры могут быть закрыты так, что имеющееся в камере давление остается, по существу, неизменным, даже когда присоединяют или отсоединяют соседнюю камеру.

21. Применение способа по любому из пп.1-13 или устройства по любому из пп.14-20 для изготовления электродов, в частности катодов для хлорщелочного электролиза и/или получения водорода.