Толщина покрытия

Большая проблема заключается в получении равномерного по толщине покрытия. Распространение пара в пространстве над малой зоной его генерации описывается зависимостью (8.2).

Если подложка находится на расстоянии L от зоны генерации, то в плоскости подложки плотность потока пара, убывающая при удалении от испарителя обратно пропорциональна квадрату расстояния г. Если поток пара падает на подложку под углом а, то на расстоянии г от нормали толщина пленки не будет равна толщине пленки над нормалью, а будет меньше в соответствии с уравнением (8.2) (Рис. 8.3).

В общем, толщина покрытия в любой точке подложки зависит от трех геометрических параметров:

  • - от ориентации подложки по отношению к испаряемому потоку;
  • - от положения подложки по отношению к нормали испарения (cos а);
  • - от расстояния между подложкой и источником.

Таким образом, распределение плотности потока частиц не равномерно по площади подложки, следовательно, и толщина покрытия не может быть равномерной. Распределение плотности потока пара зависит от формы источника и его эмиссионных

Сферический под- ложкодержатель

Рис. 8.13. Сферический под- ложкодержатель: 1 - источник пара; 2 - иодложкодержатель

характеристик; от расстояния между источником и подложкой; от остаточного давления в рабочей камере.

Для компенсации неравномерности распределения потока пара и получения, равномерных по толщине покрытий подложкодержагелям придают сферическую форму и вращательное движение перед источником (Рис. 8.13).

Такой метод применим только для подложек малых размеров (< 10 см). Для подложек больших размеров можно прибегать к одному из следующих устройств:

  • - вращающаяся тарелка, установленная перед смещенным источником (Рис. 8.14, а);
  • - цилиндр, вращающийся вокруг источника (Рис. 8.14, б).

Для подложек больших размеров (листы, пластмассовые пленки) существуют два решения, причем их часто применяют вместе: - использование нескольких источников (Рис. 8.15, а);

- непрерывное перемещение подложки перед источником (Рис. 8.15, б).

Вращающаяся тарелка а) и цилиндр б)

Рис. 8.14. Вращающаяся тарелка а) и цилиндр б): 1 - источник пара; 2 - подложкодержатель

Прямолинейное а) и непрерывное б) перемещение

Рис. 8.15. Прямолинейное а) и непрерывное б) перемещение:

1 - источник пара; 2 - подложкодержатель

Испарители, оснащенные несколькими источниками, что позволяют перемещать подложку в одном направлении. При оптимальном расположении источников можно увеличить обрабатываемую поверхность подложки, сохраняя при этом допустимые пределы равномерности толщины наносимого покры-

Круговое перемещение и цилиндрические камеры

Рис. 8.16. Круговое перемещение и цилиндрические камеры: 1 - источники пара; 2 - подложки

тия. При таком методе возникает проблема, связанная с контролем скорости выпаривания из каждого источника.

В зависимости от формы подложек применяется их прямое и круговое перемещение. Круговое перемещение часто используется в промышленных испарителях с горизонтальной цилиндрической камерой (Рис. 8.16). Источники все расположены по прямой линии, параллельно оси, а подложки распределены на цилиндрическом подложкодержателе, вращающегося вокруг источников выпаривания.

Приложение к Главе 8

В Приложении 3 (стр. 431-432) приведено современное промышленное технологическое оборудование для проведения технологических процессов описанных выше:

Установка «МВУ ТМ - ТИС» - Рис. П.3.1 - малогабаритная вакуумная, предназначена для нанесения металлических покрытий методом термического испарения в вакууме.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >