Випарник для напилення речовини в вакуумі

Изобретение относится к термическому напылению пленок в вакууме и может быть использовано в микроэлектронике прн формировании элементов интегральных схем. Цель и з о б р е тения - упрощение конструкции испарит е л я при улучшении качества напыляемой пленки зй. с ч е т исключения в з а и модействия расплава напыляемого вещес т в а с нагревателем - д о с т и г а е т с я за счет т о г о , ч то наг рева тель выполнен в виде с т а к а н а , а система щеле вых капилляров выполнена в виде ленточной плоской спирали, установленной торцом на дне нагревателя. Система щелевых калилляоов в виде плоской спирали с определенным расстоянием между витками и высотой витка спирали, расположенной на дне нагревателя в форме стакана, позволяет расплаву контролируемо перемещаться в область испарения. При нагреве за счет градиента поверхностной энергии возникает сила, выталкивающая расплав к верхним точкам витков спирали. Положение и форма рабочей поверхности зеркала расплава в течение всего процесса испарения остаются постоянными, а поверхность расплава, обращенная к дну радиационного нагревателя, по мере испарения перемещается вверх. По мере испарения расплав перемещается в область максимальной средней кривизны мениска поверхности расплава. I ип. СО со Изобретение относится к термическому напылению пленок в вакууме и может быть использовано в микроэлектронике при формировании элементов интегральных схем, 1{ель изобретения - упрощение конструкции испарителя при улучшении качества напыляемой пленки за счет исключения взаимодействия расплава напыляемого вещества с нагревателем. На чертеже изображен предложенный испаритель, 14-89 ЕЕ»? В нагреватель 1, имеющий форму стакана» помещена система щелевых капилляров 2 в форме плоской спирали из материала, который смачивается расплавом напыляемого вещества 3. Спиральная система щелевых капилляров торцом установлена на дне стакана, например, в центрирующем углублении 4. Испаритель работает следующим образом . 3 U73369 Навеску испаряемого вещества 3 объемом меньшим, чем емкость внутренней полости спиральной системы щелевых капилляров 2 располагают сверху витков спирали, Спиральную систему щелевых, капилляров 2 устанавливают в углубление 4 нагревателя 1, расположенного в камере вакуумной иапьиштельнон установки, После г е р метизации и откачки камеры до необходимого давления подают напряжение на нагреватель I, расплавляют навеску, прогревают при температуре плавленнп до обе'-згажпваиня, увеличивают температуру нагревателя до рабочей и проводят процесс напыления. Система щелевых капилляров з виде плоской спирали с предложенным р а с стоянием между витками и высотой витка спирали, расположенной па дне нагревателя и форме стакана, позволяет расплаву контролируемо перемещаться в область испарения. При нагреве, за счет градиента поверхностной энергии, возникает сила» выталкивающая р а с плав к верхним точкам витков спирали. Положение и форма рабочей поверхности зеркала расплава в течение всего процесса испарения остается постоянной, а поверхность расплава, обращенная к дну радиационного нагревателя, по мере испарения перемещается вверх. Кроме того, по мере испарения расплав перемещается в область максимальной средней кривизны мениска поверхности расплана, Например, если расстояние между витками спирали постоянное, расплав перемещается к центру спирали, Это обеспечивает высокую скорость испарения, равномерную в течение вс£го процесса, причем допускается практически полное расходование испаряемого вещества. Выполнение высоты витка спирали больше расстояния между соседними витками спирали обеспечивает удержание расплава между витками без нарушения положения и формы поверхности расплава. При выполнении этого условия поверхность расплава, обращенная к напыляемой пленке, и поверхность расплава, обращенная ко дну нагревателя, не соприкасаются друг с другом даже в случае полного смачивания расплавом материала спирали. П р и м е р . Для напыления пленки золота была использована плоская спираль из листового молибдена тол- ' щиной 0,2 мм, высота витка спирали 4 мм, расстояние между соседними витками I мм, образующая спиральную систему щелевых капилляров диаметром 16 мм. Навеска золота массой 6- 10 кг испарялась в вакууме 3-10 Па. Пленка золота формировалась на р а с с т о я нии 0,1 м от испарителя со скоростью 1,5 мкм/мин. Навеска испарялась полностью. Полученные пленки характеризуются уменьшенным удельным сопротивлением и большим удельным весом по сравнению с прототипом. Испаритель отличается простотой, удобен в обслуживании. 20 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Испаритель для напыления вещества в вакууме, содержащий систему щелевых капилляров, установленных с зазо25 ром один относительно другого и выполненных из материала, смачиваемого расплавом напыляемого вещества, нагреватель, охватывающий систему щелевых капилляров, о т л и ч а ю щ и й 30 с я тем, что, с целью упрощения конструкции испарителя при улучшении качества напыляемой пленки, нагреватель выполнен в виде с т а к а н а , а система щелевых капилляров выполнена в виде ленточной плоской спирали, ус35 тановленной торцом на дне н а г р е в а т е ля, причем высота витков спирали и расстояние между соседними витками выбрано из выражений H>d, i 2OOmga cos0 ,,,_ 40 ^а •