RU2271409C2 - Установка для нанесения покрытий в вакууме - Google Patents

Установка для нанесения покрытий в вакууме Download PDF

Info

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
Application number
RU2001133169/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001133169A (ru
Inventor
Евгений Григорьевич Качанов (RU)
Евгений Григорьевич Качанов
Леонид Владимирович Дербенев (RU)
Леонид Владимирович Дербенев
Александр Викторович Федин (RU)
Александр Викторович Федин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева"
Priority to RU2001133169/02A priority Critical patent/RU2271409C2/ru
Publication of RU2001133169A publication Critical patent/RU2001133169A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2271409C2 publication Critical patent/RU2271409C2/ru

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)

  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.
RU2001133169/02A 2001-12-06 2001-12-06 Установка для нанесения покрытий в вакууме RU2271409C2 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
И.Б.ШНЕЙДМАН. Электрография на селеновых слоях. - М.: Машиностроение, 1982, с.40. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US5849371A (en) Laser and laser-assisted free electron beam deposition apparatus and method
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
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
Wang et al. Large-area uniformity in evaporation coating through a new form of substrate motion
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
Nedelcu Deposition Methods, Classifications
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
JPH0753905B2 (ja) レ−ザビ−ム用レンズの保護装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091207