RU2271409C2 - Установка для нанесения покрытий в вакууме - Google Patents
Установка для нанесения покрытий в вакууме Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271409C2 RU2271409C2 RU2001133169/02A RU2001133169A RU2271409C2 RU 2271409 C2 RU2271409 C2 RU 2271409C2 RU 2001133169/02 A RU2001133169/02 A RU 2001133169/02A RU 2001133169 A RU2001133169 A RU 2001133169A RU 2271409 C2 RU2271409 C2 RU 2271409C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coatings
- alloys
- metals
- vacuum
- evaporating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области нанесения покрытий, в частности к установкам для нанесения покрытий в вакууме, и может быть использовано в электрографии, машиностроении, радиоэлектронной и других отраслях промышленности. Установка содержит вакуумную камеру, терморезистивный испаритель для испарения легкоплавких металлов и сплавов, узел крепления и вращения подложки, магнетрон, источник лазерного излучения для распыления и испарения тугоплавких ферромагнитных и неферромагнитных металлов и сплавов и тигель для испарения упомянутых металлов и сплавов. В вакуумной камере выполнен люк для лазерного излучения. Такое выполнение установки позволяет получать разнообразные гаммы покрытий в одной рабочей камере, что значительно удешевляет процесс изготовления изделий с большой номенклатурой функциональных и композиционных покрытий. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области нанесения покрытий в вакууме и может быть использовано в электрографии, машиностроении и радиоэлектронной промышленности.
Известно устройство для нанесения легкоплавких полупроводниковых покрытий, содержащее вакуумную камеру, терморезистивный испаритель, узел крепления и вращения подложки (И.Б.Шнейдман. «Электрография на селеновых слоях» М.: Машиностроение, 1982 г., стр.40).
Недостатками известного устройства являются возможность испарения только легкоплавких металлов (Cd, Bi, Sn, Al и др.) и сплавов, низкая адгезия и наличие капельной фазы.
Задачей настоящего изобретения является создание вакуумной установки для нанесения функциональных и композиционных покрытий, оперативно переналаживаемой на различные типы покрытий для распыления и испарения материалов.
Вакуумная установка предназначена для получения гаммы известных в настоящее время покрытий в одной вакуумной камере, обладающих высокой адгезией и требуемыми функциональными свойствами: высокой твердостью, коррозионной стойкостью, жаропрочностью, конгруэнтностью и т.п.
Поставленная задача достигается тем, что устройство, содержащее вакуумную камеру, терморезистивный испаритель, узел крепления и вращения подложки, дополнительно содержит магнетрон и источник лазерного излучения для распыления и испарения легкоплавких, тугоплавких, ферромагнитных и неферромагнитных материалов и сплавов.
Магнетронное распыление - процесс атомарный, формирующий покрытие без капельной фазы. Поскольку мишень в процессе распыления холодная, то процессов фракционирования сплава не происходит, т.е. состав покрытия практически совпадает с составом материала (эффект конгруэнтности). Магнетронное распыление в основном применяют для получения покрытий из тугоплавких и неферромагнитных материалов и сплавов.
Лазерное излучение вводится в рабочую камеру через люк, снабженный кварцевым стеклом. Источник лазерного излучения включает излучатель, систему транспортировки, наведения и фокусировки лазерного излучения.
В излучателе лазера размещены один или более активных элементов, пассивный лазерный затвор, концевой отражатель и поворотные зеркала, установленные с возможностью создания внутрирезонаторных петель, в пересечении которых расположены активные элементы и пассивный затвор.
Концевой отражатель включает светоделитель и систему из двух зеркал, расположенных с образованием плеч интерферометра Саньяка.
В системе транспортировки, наведения и фокусировки последовательно по ходу луча размещены невзаимный оптический элемент на базе вращателя Фарадея, коллиматор, двухкоординатный дефлектор и объектив. Лазерный излучатель используется для испарения тугоплавких металлов и получения конгруэнтных покрытий. При испарении материала лазерным излучением образуется плазменный сгусток, причем ионы обладают энергией до 100 эВ, вследствие чего происходит проникновение этих частиц в приповерхностные слои подложки (детали).
Применение этого эффекта является экономически целесообразным и может быть успешно использовано при «залечивании» пор в окончательно изготовленных сложных дорогостоящих деталях, работающих под высоким давлением.
При изучении других известных технических решений в данной области технические признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, т.е. введение дополнительно испарителя магнетронного типа и источника лазерного излучения для распыления и испарения тугоплавких ферромагнитных и неферромагнитных материалов и сплавов, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявленному техническому решению соответствие критерию «Существенные отличия».
На чертеже показан общий вид вакуумной установки для получения гаммы известных в настоящее время покрытий.
Вакуумная установка включает вакуумную камеру 1, терморезистивный испаритель 2, магнетрон 3, тигель 4 для испарения материала через люк 5 источником лазерного излучения 6. Испарители снабжены узлами защиты 7, представляющими собой герметично закрывающиеся шторки, которые управляются дистанционно. Напыляемые детали 8 располагаются на узле крепления и вращения 9.
Вакуумная установка работает следующим образом.
Каждый испаритель функционирует в автономном режиме. Установка может быть применена для нанесения покрытий, при этом используют как один, так и комплект испарителей. Например, нанесение высокочувствительного полупроводникового покрытия Se-Te на электрофотографические носители производится в соответствии со следующими технологическими операциями.
На цилиндрическую алюминиевую подложку наносят слой олова толщиной 3-5 мкм способом магнетронного распыления, затем терморезистивным способом производят нанесение селенового транспортного слоя толщиной 30-60 мкм.
Для получения конгруэнтного высокочувствительного зарядонакопительного Se-Te-слоя толщиной 1-10 мкм испарение Se-Te-сплава производят из тигля с помощью лазерного источника излучения.
В соответствии с предлагаемым изобретением была изготовлена вакуумная установка для нанесения функциональных и композиционных покрытий.
В вакуумной установке была изготовлена опытная партия электрофотографических носителей с многослойным полупроводниковым покрытием наружным диаметром 250 мм и длиной 620 мм (8 шт.).
Получены высококачественные копии на копировальном аппарате «Konica» с ресурсом носителя не ниже 100 тыс. копий.
Предлагаемая вакуумная установка по сравнению с известными устройствами имеет следующие преимущества:
1. Установка предназначена для получения гаммы известных в настоящее время покрытий в одной рабочей камере.
2. Установку экономически целесообразно использовать при производстве изделий с большой номенклатурой функциональных и композиционных покрытий, при этом вместо нескольких установок используют универсальную специальную установку.
Claims (1)
- Установка для нанесения функциональных и композиционных покрытий в вакууме, содержащая вакуумную камеру, терморезистивный испаритель для испарения легкоплавких металлов и сплавов и узел крепления и вращения подложки, отличающаяся тем, что дополнительно содержит магнетрон и источник лазерного излучения для распыления и испарения тугоплавких ферромагнитных и неферромагнитных металлов и сплавов и тигель для испарения упомянутых металлов и сплавов лазерным излучением, при этом в вакуумной камере выполнен люк для лазерного излучения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001133169/02A RU2271409C2 (ru) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Установка для нанесения покрытий в вакууме |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001133169/02A RU2271409C2 (ru) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Установка для нанесения покрытий в вакууме |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001133169A RU2001133169A (ru) | 2003-08-27 |
RU2271409C2 true RU2271409C2 (ru) | 2006-03-10 |
Family
ID=36116252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001133169/02A RU2271409C2 (ru) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Установка для нанесения покрытий в вакууме |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2271409C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564642C2 (ru) * | 2010-04-14 | 2015-10-10 | Планзее ЗЕ | Источник для нанесения покрытия и способ его изготовления |
RU2634833C1 (ru) * | 2016-12-06 | 2017-11-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для нанесения покрытий на подложки в вакууме |
RU2681587C1 (ru) * | 2018-01-22 | 2019-03-11 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Способ нанесения нанопленочного покрытия на подложку |
RU2817729C1 (ru) * | 2023-06-29 | 2024-04-19 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Устройство для нанесения покрытий в вакууме |
-
2001
- 2001-12-06 RU RU2001133169/02A patent/RU2271409C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
И.Б.ШНЕЙДМАН. Электрография на селеновых слоях. - М.: Машиностроение, 1982, с.40. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564642C2 (ru) * | 2010-04-14 | 2015-10-10 | Планзее ЗЕ | Источник для нанесения покрытия и способ его изготовления |
RU2634833C1 (ru) * | 2016-12-06 | 2017-11-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для нанесения покрытий на подложки в вакууме |
RU2681587C1 (ru) * | 2018-01-22 | 2019-03-11 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Способ нанесения нанопленочного покрытия на подложку |
RU2817729C1 (ru) * | 2023-06-29 | 2024-04-19 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Устройство для нанесения покрытий в вакууме |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kelly et al. | Laser sputtering: Part I. On the existence of rapid laser sputtering at 193 nm | |
US4793908A (en) | Multiple ion source method and apparatus for fabricating multilayer optical films | |
US5849371A (en) | Laser and laser-assisted free electron beam deposition apparatus and method | |
Willey | Practical production of optical thin films | |
US6338775B1 (en) | Apparatus and method for uniformly depositing thin films over substrates | |
Sankur et al. | Dense crystalline ZrO2 thin films deposited by pulsed‐laser evaporation | |
RU2271409C2 (ru) | Установка для нанесения покрытий в вакууме | |
JP2004256843A (ja) | 真空蒸着装置 | |
JP2001108832A5 (ru) | ||
JP7447074B2 (ja) | 極紫外線マスクブランクの欠陥の低減 | |
Guenther et al. | Corrosion-resistant front surface aluminum mirror coatings | |
US5449535A (en) | Light controlled vapor deposition | |
Mattox | Vacuum Deposition, Reactive Evaporation, and Gas Evaporation | |
JP3601089B2 (ja) | X線装置 | |
JPS5944386B2 (ja) | 耐熱性金属薄膜の製造方法 | |
L'vov et al. | Electron beam deposition of cobalt on the silicon substrate: Experiment and simulation | |
JP2588971B2 (ja) | レーザ蒸着方法及び装置 | |
JPS6311660A (ja) | レ−ザビ−ム集光レンズ保護装置 | |
Mattox | Deposition processes | |
JPS6176662A (ja) | 薄膜形成方法および装置 | |
JP2890686B2 (ja) | レーザ・スパッタリング装置 | |
Lozovan et al. | Formation of fractal structures during the pulsed laser deposition of titanium in vacuum | |
US6488821B2 (en) | System and method for performing sputter deposition using a divergent ion beam source and a rotating substrate | |
Pielmeier et al. | Laser evaporation of metal sandwich layers for improved IC metallization | |
JPS6320445A (ja) | イオンプレ−テイング |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091207 |