RU818201C

RU818201C - Method of applying facuum coating on backing with developed surface

Info

Publication number: RU818201C
Application number: SU762426387A
Authority: RU
Inventors: У.А. Арифов; М.Х. Эстерлис; К.Г. Фахретдинов; С.Л. Кельберт; М.Л. Розенблюм
Original assignee: Институт электроники АН УзССР
Priority date: 1976-12-01
Filing date: 1976-12-01
Publication date: 1992-10-30

Abstract

СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ВАКУУМНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ПОДЛОЖИ С РАЗВИТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ, включающий создание атомарного потока наносимого материала его термическим испарением, рассе ние атомарного потока и осаждение на подложку, отличающийс тем, что, с целью улучшени качества покрытий, рассе ние атомарного потока осуществл ют термическим испаре-. нием, неравномерно нагрева наносимый материалеMETHOD FOR APPLYING VACUUM COATINGS ON SUBSTANCES WITH A DEVELOPED SURFACE, including creating an atomic stream of a deposited material by thermal evaporation, scattering of an atomic stream and deposition on a substrate, characterized in that, in order to improve the quality of the coatings, the atomic stream is scattered by thermal evaporation. non-uniform heating of the applied material

Description

Изобретение относитс -к нанесению покрытий в вакууме и может быть использовано в различных област х электронной , металлургической, металлообрабатывающей промышленности дл получени защитных и упрочн ющих покрытий на детал х с развитой поверхНОСТЬЮоThe invention relates to vacuum coating and can be used in various fields of electronic, metallurgical, metal processing industries for the production of protective and hardening coatings on parts with a developed surface.

Известен способ нанесени пленок на подложки с развитой поверхностью, при котором материал распыл ют с помощью тлеющего разр да в среде инертного газа и воздействуют на поток зар женных частиц магнитным полем, которое направлено перпендикул рно подложкеA known method of applying films to substrates with a developed surface, in which the material is sprayed using a glow discharge in an inert gas medium and exposed to the flow of charged particles by a magnetic field that is directed perpendicular to the substrate

Недостатком известного способа вл етс низкое качество покрытий вследствие наличи в объеме инертного газа.A disadvantage of the known method is the poor quality of coatings due to the presence of an inert gas in the volume.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемомурезультату вл етс способ вакуумногоThe closest to the invention in technical essence and the achieved result is a vacuum method

нанесени тонких пленок на подложку с развитой поверхностью, при котором материал испар ют в среде инертного газа, давление которого равно 1,0 мм рт. ст„, что обеспечивает уменьшение длины свободного пробега атомов, рассе ние испаренных частиц и поступление их на подложку под различными углами.applying thin films to a surface-developed substrate in which the material is vaporized in an inert gas medium whose pressure is 1.0 mmHg. st „, which ensures a decrease in the mean free path of atoms, scattering of evaporated particles and their entry onto the substrate at different angles.

Недостаток этого способа заключаес в том, что покрыти получаютс по ристыми и хрупкими за счет адсорбдии атомов инертного газа.The disadvantage of this method is that the coatings are porous and brittle due to adsorption of inert gas atoms.

Целью изобретени вл етс улучшение качества покрыти The aim of the invention is to improve the quality of the coating.

Указанна цель достигаетс способом нанесени вакуумных покрытий на подложки с развитой поверхностью, включающим создание атомарного потока наносимого материала его термическим испарением, рассе ние атомарного потока осуществл ют путем термического испарени неравномерно нагретого наносимого материала и осаждение его на подложку оThis goal is achieved by a method of applying vacuum coatings to substrates with a developed surface, including the creation of an atomic stream of the deposited material by thermal evaporation, the atomic flow is scattered by thermal evaporation of the unevenly heated deposited material and its deposition on the substrate

При неравномерном нагреве испаренные атомы в потоке имеют различ- g ные скорости, в результате чего происходит столкновение быстрых атомов с медленными, что приводит к рассеиванию потока и осаждению частиц на все участки подложки оЮWhen heating is uneven, the evaporated atoms in the flow have different g velocities, as a result of which collisions of fast and slow atoms occur, which leads to scattering of the flow and deposition of particles on all parts of the o

Данный способ реализуетс следующим образом This method is implemented as follows

Герметизируют вакуумную камеру и откачивают из нее воздух до давлег ни остаточных газов рт.ст. 15 Нагревают .тигель с испар емым материалом , обеспечива градиент температуры любым известным способом сThe vacuum chamber is sealed and air is evacuated from it to pressure no residual gases of mercury. 15 Heated the crucible with the evaporated material, providing a temperature gradient by any known method with

Температуру испарени атомов рассчитывают на основе уравнений моле- 20 кул рно-кинематической теории строени вещества и уравнений теплопроводности с учетом теплоемкости вещества испарител и испар емого материала с При этом температуру испарител выбирают такой,25 чтобы она была в- 1,01-3,0 раза больше температуры испарени материала, а разница в температурах участков испарител в 0,01 - 0,5 раз была обратно . пропорциональна рассто нию между исп,а-30The temperature of evaporation of atoms is calculated on the basis of the equations of the molecular kinematic theory of the structure of the substance and the equations of heat conductivity, taking into account the heat capacity of the substance of the evaporator and the material to be evaporated. times the evaporation temperature of the material, and the temperature difference between the evaporator sections was 0.01-0.5 times the opposite. proportional to the distance between isp, a-30

рителем и деталью. При этом услови испарени и осаждени выбирают такими , чтобы на своем пути до детали каждый атом испытал более одного столкновениЯо В результате испар емый материал осаждаетс на все участки развитой поверхности детали оthe reader and the part. In this case, the conditions of evaporation and deposition are chosen such that each atom experiences more than one collision on its way to the part. As a result, the vaporized material is deposited on all parts of the developed surface of the part about

Пример В молибденовый тигель помещают алюминий и откачивают воалух из герметизированной камеры до давле- ни остаточных газов 6-1СГ мм рт.ст. Зажигают f|yry между тиглем-анолом и кольцевыми электродом-катодом После того, как анод-тигель раскалилс , начинаетс испарение алюмини и осаждение его на подложку, представл ющую собой шпиндель о Напыление осуществл ют в течение 15 - 20 с. Затем, после охлаждени тигл и всей системы , извлекают образец-шпиндель из камеры.Example Aluminum is placed in a molybdenum crucible and pumped out of the sealed chamber from the sealed chamber to a residual gas pressure of 6-1CG mm Hg. F | yry is ignited between the crucible-anol and the ring-electrode-cathode. After the crucible anode has heated up, evaporation of aluminum begins and its deposition onto the substrate, which is the spindle, is carried out. The deposition is carried out for 15 - 20 s. Then, after cooling the crucible and the entire system, the spindle sample is removed from the chamber.

На всей поверхности шпиндел образовалось равномерное покрытие из алюмини A uniform coating of aluminum formed on the entire surface of the spindle

Таким образом данный способ позвол ет улучшить качество наносимых покрытий вследствие меньшего количества адсорбированного в них газаThus, this method allows to improve the quality of the applied coatings due to the lower amount of gas adsorbed in them.