Назначение установки

Установка предназначена для цикла распыления материала и напыления пленки, которое может произ­водиться автоматически с заданием режимов по реле времени. Общее управление осуществляется блоком УСУПМ-1.

2.1 Принцип работы установки «Оратория-9»

Формирование пленок электронно-лучевым методом на

Данная установка имеет большую цилиндрическую рабочую камеру. Внутри рабочей камеры расположены две электронно- лучевые пушки с магнитной отклоняющей системой, блок ИК- нагрева, роторно-планетарное подколпачное устройство, датчи­ка контроля температуры и толщины напылённой пленки с помощью переносного прибора КИТ-2. Весь технологический цикл распыления материала и напыления пленки может произ­водиться автоматически с заданием режимов по реле времени. Общее управление осуществляется блоком УСУПМ-1.

В состав вакуумной установки входят:

1) каркас, в котором размещается высоковакуумная система рабочей камерой.

2) стойка питания и управления, служащая для автоматического управления вакуумной откачкой, устройством нагрев вращением подложек и электронно-лучевыми пушками.

3) две стойки управления, раздельно для каждой электронно, лучевой пушки.

Схема данной установки представлена на рис 2.

Рис 2. Схема вакуумной установки 01НЭ-7-004 («Оратория-9»)

1,3- механический (форвакуумный) и паромасляный насосы; 2, 5- азотные ловушки; 4 - каркас; 6 - высоковакуумный затвор; 7 - кварцевый датчик; 8 - рабочая камера; 9 - планетарный подложкодержатель; 10 - заслонка; 11 - электронно-лучевой испаритель; 12 - обводная магистраль

С наружной стороны рабочей камеры (8), смонтированной в каркасе (4) установки, приварены трубки, по которым подается холодная вода при ее работе или горячая при обезгаживании, а также напуске воздуха (для снижения конденсации паров воды из атмосферы навнутренних стенках камеры). В открывающейся с на петлях дверце имеется смотровое окно. В верхней части ка­меры размещены кварцевый датчик (7) для измерения толщи­ны наносимой пленки и карусель с тремя планетарными подложкодержателями (9), а в нижней - два электронно-лучевых испарителя (11) и две заслонки (10) с электромагнитными при­водами, а также нагреватели и датчик контроля температуры подложек. Для достижения

При работе установки «Оратория-9» в рабочую камеру (8) ус­танавливают три подложкодержателя (9) с подложками и отка­чивают камеру до высокого вакуума, после чего включают вра­щение планетарного механизма с подложками, затем включает­ся нагреватель подложек и оба шкафа питания испарителей. После нагрева до заданной температуры и выдержки подложек при этой температуре включается накал каждого испарителя и устанавливается ток эмиссии на заданное значение, достаточное. Для разогрева и обезгаживания испаряемых материалов. При обезгаживании луч сканирует по продольной оси тигля для раз­гонки шлаков в зоне испарения. В начале распыления материа­лов производится отпыл на заслонку, которая после разгонки злаков открывается и распыляемый материал наносится на подложки. При распылении луч может быть сфокусирован в центр тигля или сканировать поверхность материала в тигле. После открытия заслонки запускается реле времени работы данного испарителя. После отключения обоих испарителей нагрев под­ложек отключается и реле времени начинает отсчитывать время остывания. По окончании остывания подложек подается сигнал конец цикла» (в течение 10 секунд звучит звуковой сигнал). Установка может работать и в ручном режиме, при этом все команды согласно технологическому процессу выполняет оператор, он задает соответствующие токи, напряжения и длительности процесса, открывает и закрывает заслонки для обеспечения требуемой толщины формируемой пленки.

Электронная пушка служит для формирования потока электронов и состоит из вольфрамового катода (6) и фокусирующей системы (7). Электроны, излучаемые нагретым катодом, проходят через фокусирующую систему, ускоряются за счет разности потенциалов между катодом и анодом до 10 кВ и формируются в электронный луч (8).

Рис.2.1 Электронно-лучевой испаритель: 1 - полюсный наконечник; 2 - электромагнит; 3 –водоохлаждаемый тигель; 4 - испаряемый материал; 5 - поток наносимого материала; 6 - термокатод; 7 - система, фокусирующая электронный луч; 8- траектория электронного луч; 9 - напыляемая пленка; 10 - подложка

Отклоняющая система формирует магнитное поле,

Медные водоохлаждаемые тигли емкостью 50 см3 и более обеспечивают длительную непрерывную работу без добавления испаряемого материала, который, кроме того, не контактирует в расплавленном виде с медными стенками тигля, а значит, и исключается их взаимодействие, загрязнение формируемой пленки материалом тигля.

Электронно-лучевые испарители могут быть одной многотигельной конструкции, с разворотом луча на 270 и 180°. При угле отклонения электронного луча до 270° исключается придание испаряемого материала на катод и загрязнение наносистемы пленок материалом катода, который во время работы также распыляется.

1-загрузка пластин в планетарные подложкодержатели

2-включение кручения подложкодержателей

3-включение нагрева подложек

4-включение двух шкафов испарителей

5- включается накал каждого испарителя и устанавливается ток эмиссии

6- отпыл на заслонку

7-лучем сканируется поверхность материала

8-запускается реле при открытии заслонки

9-после отключения испарителей отключается нагрев подложек

10-реле засекает время остывания

11-при окончании остывания подается сигнал

12-достаются подложки