SU605860A1 - Vacuum device for depositing films - Google Patents

Vacuum device for depositing films

Info

Publication number
SU605860A1
SU605860A1 SU762392229A SU2392229A SU605860A1 SU 605860 A1 SU605860 A1 SU 605860A1 SU 762392229 A SU762392229 A SU 762392229A SU 2392229 A SU2392229 A SU 2392229A SU 605860 A1 SU605860 A1 SU 605860A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
evaporator
substrate
cylinder
vacuum
vacuum device
Prior art date
Application number
SU762392229A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Костылев
Валерий Андреевич Шкут
Original Assignee
Днепропетровское Отделение Института Механики Ан Украинской Сср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Днепропетровское Отделение Института Механики Ан Украинской Сср filed Critical Днепропетровское Отделение Института Механики Ан Украинской Сср
Priority to SU762392229A priority Critical patent/SU605860A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU605860A1 publication Critical patent/SU605860A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation

Description

Изобретение относитс  к получению тонких неметаллических покрытий в вакууме путем конденсации пара стеклообразуювшх веществ и может быть использо вано дл  получени  качественных пленок сложного химического состава при изготовлении неткроэлектронных устройств и в приборостроении. Известно использование в вакуумных установках простых по конструкции испарителей типа Лодочка /. выполненны из листового тугоплавкого металла с токоподводами, рабоча  часть которых имеет секции в виде углублений дл  испар екых материалов, снабженных экранамИ: , установленными соосно с. каждой секцией и с зазором относительно ее бортов, устгранёнй  выброса кусков вещества при испарении сублимирующих материалов . ,:Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  вакуумна  установка дл  нанесени  пленок, включгиоща  камеру, подложкодержатель, заслонку, испаритель и нагреватель, причем подложкодержатели смонтированы ва карусели , а нагреватель размещен под испарителем . Недостатком указанной устаибвки  вл етс  недостаточно высокое качество и стабильность пленки из-за выброси кусков испар емого вещества из испарител . Целью изобретени   вл етс  повьииение качества и стабильности пленок. Поставленна  «ель достигаетс  ,тем, что в известной вакуумной установке, включшощей кгинеру, подложкодержатель, заслонку и испаритель, последний снабжен коническими заглушками и зажимными кольца1Ют и выполнен в виде1 полого многослойкого цилиндра со спиральным капилл рным паропроводом между сло ми . Вакуумна  установка может быть снабжена радиационным источником тепла , располрженн со стороны испарител . На фиг. 1 изображена предложенна  вакуумна  установка; на фиг. 2 - испаритель и разрез А-А. Установка содержит камеру 1, подложкодержатель 2, напыл емую подложку 3, заслонку 4, испаритель 5 и радиационный источник б тепла.Испаритель выполнен в виде полого многЬслойного цилиндра 7,между сло ми которого в средней части в плоскости, перпендикул рной оси цилиндра, расположен спирального вида капилл рный паропровод 8 дл  выпуска и камеры испарител  паров вещества 9. Токоподводами служат конические за . лушки 10,которые фиксируютс  по торцам цилиндра 7 зажимными кольцами И, чем обеспечиваетс  герметичность испа рител . Испар емый материал в виде гранул загружаетс  через один из торцов цилин дра 7. При этом зажимное кольцо 11 сдв нуто к середине испарител . Второй торец цилиндра 7 герметично закрыт заглушкой 10 и зафиксирован другим за жимным кольцом 11, надвинутым до упор на конус загрушки 10, После сборки испаритель 5 помещают в камеру 1, получают в ней рабочее разрежение и подают на заглушки 10 напр жение, достаточное дл  разогрева вещества 9 до температуры испарени . Подвижна  заслонка 4 до выхода испарител  5 на рабочий режим перекрывает, молекул рный поток между ним и подложкой-3, закреп ленной на терморегулируемом подложкодержателе 2. В, рабочем режиме в цилин дре 7 создаетс  избь1точное давление паров вещества 9 .и молекул рный поток по паропроводу 8 направл етс  на подложку 3, гдеконденсируетс  в виде жидкой пленки. Врем  конденсации задаетс  подвижной заслонкой 4 и опреде л ет толщину препарируемой пленки. Сечение паропровода 8 вли ет на скорость напылени , котора  мало зави сит от температурыиспарител . Подбором температуры испарител  5 и подложкодержател  2 создаютс  услови  дл подплавлени  конденсируемой пленки и охлаждени  ее в режиме закалки. В том случае, когда испаритель 5 не используетс  дл  подплавлени , оно осуществл етс  радиационным источником тепла -6. Рассто ние между испарителем 5 и подложкой 3 устанавливаетс  исход  из наибольшего соответстви .химического состава Лленки исходному веществу. Малое отношение поперечного сечени  к пилл рного паропровода 8 к эффективной площади поверхности испарител  (пор дка ) позвол ет получать стабильный по составу -во врем  напыле ни  молекул рный поток. Пример. Указанном способом по лучены стекл нные пленки толщиной О,5 20 мкм халькогенидных и оксидных стеклообразных веществ с.помощью двухслой ного трубчатого испарител  с одним паропроводом сечением 5-10 см и длиной 1,5 см. Цилиндр 7 выполнен путем намотки на цилиндрический шаблон листового тугоплавкого металла с профильным вырезом по толщине листа, соответствующем сечению паропровода 8. Прот женность спирального вида капилл рного паропровода 8 задаетс  диаметром и количеством намотанных слоев. Конические заглушки 10 и зажимные кольца 11 выполнены из того же металла,что и цилиндр 7.При температуре испарител  в области паропровода 1200°С подложки со стороны подложкодержател  2 пор дка 20°С и со стороны испарител  5 пор дка 150с,рассто нии между испарителем 5 и подложкой 3 пор дка 60 мм получена качественна  по структуре и воспроизводима  по параметрам стекл нна  пленка QeTe на ситалловой подложке. Использование указанного типа трубчатого испарител ,.при наличии сложного по конфигурации спирального паропровода с размерами,не допускающими выброса кусков испар емого вещества, обеспечивает возможность стабильных условий испарени  при посто нных молекул рнокинетических характеристиках пара. Испытани  вакуумной установки показали , что воспроизводимость получаемых пленок обеспечиваетс  как по электрофизическим параметрам, так и по соответствию химического состава исходному веществу дл  широкого класса стекол . Формула изобретени  1.Вакуумна  установка дл  нанесени  пленок, включающа  камеру, подложкодержатель , заслонку и испаритель, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества и стабильности пленки, испаритель снабжен коническими зaглyг Jкaми и за имными кольцами и выполнен в виде полого многослойного цилиндра со спиральным капилл рным паропроводом между сло ми. 2.Установка по п. 1, отличающа с  тем, что она снабжена радиационным источником тепла, расположенным со стороны испарител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 461164, кл. С 23 С 13/12, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 479826, кл. С 23 С 13/08, 1973.The invention relates to the production of thin non-metallic coatings in vacuum by vapor condensation of glass-forming substances and can be used to produce high-quality films of complex chemical composition in the manufacture of non-microelectronic devices and in instrumentation. Known use in vacuum installations simple design evaporator type Boat /. made of refractory sheet metal with current leads, the working part of which has sections in the form of recesses for evaporation materials equipped with shields AND: installed coaxially with. each section and with a gap relative to its sides, the ejection of pieces of a substance during the evaporation of subliming materials. ,: The closest to the invention in its technical essence and the achieved result is a vacuum film deposition system, turning on the camera, substrate holder, damper, evaporator and heater, with the substrate holders mounted around the carousel and the heater placed under the evaporator. The disadvantage of this installation is the inadequate quality and stability of the film due to the discarding of the vaporized material from the evaporator. The aim of the invention is to increase the quality and stability of the films. The supplied spruce is achieved by the fact that in the well-known vacuum system, including a killer, a substrate holder, a damper and an evaporator, the latter is equipped with conical plugs and clamping rings and is made in the form of a hollow multilayer cylinder with a spiral capillary vapor line between the layers. The vacuum unit can be equipped with a radiation source of heat, located on the evaporator side. FIG. 1 depicts the proposed vacuum installation; in fig. 2 - evaporator and AA section. The installation contains a chamber 1, a substrate holder 2, a sputtered substrate 3, a damper 4, an evaporator 5 and a radiation source of heat b. The evaporator is designed as a hollow multilayer cylinder 7, between the layers of which is located in the middle part in a plane perpendicular to the axis of the cylinder a kind of a capillary steam line 8 for release and an evaporator chamber for the substance vapor 9. The current leads are conical for. Holes 10, which are fixed at the ends of the cylinder 7 with clamping rings And, which ensures the tightness of the evaporator. The evaporated material in the form of granules is loaded through one of the ends of the cylinder 7. At the same time, the clamping ring 11 is brought to the middle of the evaporator. The second end of the cylinder 7 is hermetically sealed with a plug 10 and fixed by another for the clamp ring 11, pulled up to the stop on the cone of the boot 10. After assembly, the evaporator 5 is placed in chamber 1, a working vacuum is obtained in it and a voltage sufficient to heat the substance is supplied to it. 9 to evaporation temperature. Moving the valve 4 to the operating mode of the evaporator 5 closes the molecular flow between it and the substrate-3 fixed on the temperature-controlled substrate holder 2. In the working mode in cylinder 7, a specific vapor pressure of the substance 9 is created. And the molecular flow through the steam line 8 is directed onto the substrate 3, where it is decondensed into a liquid film. The condensation time is set by the movable slide 4 and determines the thickness of the prepared film. The cross section of the steam line 8 influences the deposition rate, which is little dependent on the evaporator temperature. By selecting the temperature of the evaporator 5 and the substrate holder 2, conditions are created for melting the condensable film and cooling it in quenching mode. When the evaporator 5 is not used for melting, it is carried out by a radiation source of heat -6. The distance between the evaporator 5 and the substrate 3 is determined on the basis of the greatest correspondence of the chemical composition of Llenka to the original substance. The small ratio of the cross section to the pillary steam line 8 to the effective surface area of the evaporator (on the order of) makes it possible to obtain a stable composition — during the deposition of the molecular flow. Example. Glass films of thickness O, 5–20 μm of chalcogenide and oxide glassy substances were obtained by this method using a two-layer tubular evaporator with a single steam line with a cross section of 5–10 cm and a length of 1.5 cm. Cylinder 7 was made by winding a refractory sheet into a cylindrical pattern a metal with a profile cutout across the sheet thickness corresponding to the cross section of the steam line 8. The length of the spiral view of the capillary steam line 8 is determined by the diameter and number of the wound layers. Conical plugs 10 and clamping rings 11 are made of the same metal as cylinder 7. At an evaporator temperature in the region of the steam line 1200 ° C of the substrate, the substrate holder 2 is of the order of 20 ° C and the evaporator’s side is of the order of 150c, the distance between the evaporator 5 and a substrate of 3 on the order of 60 mm, a qualitatively structured and reproducible in parameters QeTe glass film on a glass substrate was obtained. The use of the indicated type of tubular evaporator, in the presence of a spiral spiral pipe with a complex configuration with dimensions that do not allow the ejection of pieces of evaporated substance, allows stable evaporation conditions with constant molecular-kinetic characteristics of the vapor. Testing of the vacuum unit showed that the reproducibility of the films obtained is ensured both by electrophysical parameters and by matching the chemical composition to the starting material for a wide class of glasses. 1. Vacuum installation for film deposition, comprising a chamber, a substrate holder, a damper and an evaporator, characterized in that, in order to improve the quality and stability of the film, the evaporator is equipped with conical tongues and back rings and is made in the form of a hollow multilayer cylinder with coiled capillary vapor line between the layers. 2. Installation under item 1, characterized in that it is provided with a radiation source of heat, located on the side of the evaporator. Sources of information taken into account in the examination: 1. USSR author's certificate number 461164, cl. C 23 C 13/12, 1972. 2. USSR author's certificate No. 479826, cl. C 23 C 13/08, 1973.

SU762392229A 1976-08-01 1976-08-01 Vacuum device for depositing films SU605860A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762392229A SU605860A1 (en) 1976-08-01 1976-08-01 Vacuum device for depositing films

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762392229A SU605860A1 (en) 1976-08-01 1976-08-01 Vacuum device for depositing films

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU605860A1 true SU605860A1 (en) 1978-04-24

Family

ID=20672652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762392229A SU605860A1 (en) 1976-08-01 1976-08-01 Vacuum device for depositing films

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU605860A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775978C1 (en) * 2022-04-06 2022-07-12 Сарик Жорикович Есаян Device for production of thin metal films with thermal energy of self-distributing high-temperature synthesis in ground conditions and in weightlessness conditions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775978C1 (en) * 2022-04-06 2022-07-12 Сарик Жорикович Есаян Device for production of thin metal films with thermal energy of self-distributing high-temperature synthesis in ground conditions and in weightlessness conditions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4543467A (en) Effusion type evaporator cell for vacuum evaporators
US4042006A (en) Pyrolytic process for producing a band-shaped metal layer on a substrate
TWI227748B (en) Condensation coating process
US4076866A (en) Method of growing films by flash vaporization
US3971334A (en) Coating device
KR102192495B1 (en) Vacuum evaporation apparatus and vacuum evaporation method
US3353895A (en) Light polarizer comprising filamentous particles on surface of transparent sheet and method of making same
JPWO2018199184A1 (en) Evaporation source and film forming apparatus
SU605860A1 (en) Vacuum device for depositing films
US3186880A (en) Method of producing unsupported epitaxial films of germanium by evaporating the substrate
US2608528A (en) Microstill
FR1064045A (en) Process for obtaining semiconductor layers
Parks et al. Vapor Pressure and Other Thermodynamic Data for n‐Hexadecane and n‐Dodecylcyclohexane near Room Temperature
GB2146046A (en) Evaporation cell
KR960032594A (en) Reaction chamber with standard high temperature wall
Devienne the effect of the substrate temperature on the condensation coefficient of evaporated antimony, gold and silver
JP2021066954A (en) Vapor deposition cell for vacuum vapor deposition chamber, and related vapor deposition method
JPH06228743A (en) Vacuum deposition device
US1969558A (en) Electrooptical device
KR102155569B1 (en) Heat treatment apparatus for evaluating long time thermal characteristics of OLED material and apparatus for purification of OLED material
JPS63293158A (en) Vacuum deposition device
SU1191878A1 (en) Method of manufatcuring electrophotographic medium
JPS6319320Y2 (en)
Edwards et al. An Adjustable Leak Valve
JPH0681129A (en) Evaporation source for organic compound and accurate temp. control method therefor