Вакуумная установка термического напыления металлов

Краткий обзор установки вакуумного термического напыления (IRV-E001-003)

Назначение и принципы работы

Установка вакуумного термического напыления предназначена для нанесения тонких пленочных покрытий на различные материалы методом испарения вещества в вакууме. Основная идея заключается в нагреве материала-мишени до его испарения и последующем осаждении паров на подложке.

Данным методом можно получать тонкие пленки из Cr, Cu, Au, In и других металлов, а также оптические покрытия из оксидов кремния и других материалов.

Эта установка представляет собой компактный вакуумный пост с термическим испарением с точным и программируемым контролем температуры, который подходит для нанесения покрытий на большинство металлических и органических материалов пленкой размером до 2 дюймов в диапазоне температур от 200 ℃ до 1500 ℃ (или от 200 ℃ до 1700 ℃ с дополнительной термопарой типа B). Встроенный вращающийся держатель образца обеспечивает равномерное покрытие пленкой.

Особенности установки

• Вольфрамовый нагреватель с термопарой встроен в дно тигля из оксида алюминия для контроля температуры Стандартная термопара типа S: - нагрев от 200ºC до 1500ºC.
• Дополнительная термопара типа B - нагрев от 1200ºC до 1700ºC.
• Заслонка образцов с ручным приводом.
• Один цифровой регулятор температуры с 30-сегментным программированием и точностью +/- 1ºC.
• Температуру также можно переключить в ручной режим без термопары и тепловой установки для более быстрого нанесения покрытия до 2000ºC, например, углеродного покрытия.
• В комплект входят два нагревателя с вольфрамовой спиралью.
• Один вращающийся столик для образца диаметром 50 мм установлен в верхней части камеры для нанесения покрытия.
• Расстояние между держателем образца и источником испарения регулируется от 60 мм до 100 мм.
• Встроенный порт впуска газа 1/4 NPS для очистки инертным газом. Игольчатый для управления расходом газа.

Основные компоненты

• Вакуумная камера выполнена из кварца – обеспечивает низкое давление, предотвращающее окисление и улучшает чистоту покрытия.
• Испаритель – нагревает материал (термический испаритель, тигель из тугоплавкого керамического материала или тугоплавкого металла например вольфрамовая нить или танталовая «лодочка»).
• Подложкодержатель – фиксирует обрабатываемые детали и может быть нагреваемым или вращающимся для равномерности нанесения покрытия.
• Система вакуумных насосов – поддерживает требуемый уровень вакуума (механические, турбомолекулярные в зависимости от комплектации).
• Система управления – контролирует процессы нагрева, напыления и вакуумирования (сенсорный дисплей и полностью автоматизированные процессы вакуумирования и нагрева).

Рис. Сенсорный дисплей для управления установкой

Опции

• Запасной испаритель доступен по запросу.
• Система измерения толщины пленки (кварцевый резонатор).
• Турбомолекулярный насос для глубокого вакуума и быстрого вакуумирования.

Рис. Кварцевый резонатор, устанавливаемый в вакуумную камеру с блоком управления.

Технологических процесс состоит из следующих стадий:

1. Размещение подложек и материала-мишени в камере.
2. Откачка воздуха до высокого вакуума (~10⁻⁶ мбар).
3. Нагрев испарителя (тигля) до испарения с последующим осаждением атомов/молекул на поверхности подложки.
4. Контроль толщины и равномерности покрытия с помощью датчиков.
5. Завершение процесса, охлаждение и напуск атмосферы в камеру.

Применение

• Производство оптических покрытий (линзы, зеркала).
• Полупроводниковая и микроэлектронная промышленность.
• Создание декоративных и защитных пленок.
• Производство солнечных батарей.

Преимущества

• Высокая чистота и однородность покрытия.
• Возможность работы с широким спектром материалов.
• Точная регулировка параметров напыления и температуры испарителя.