Испаритель

.М. Гранкиню 7) Заявите Институт неорганической химии Сибирскоотделения АН СССР( 54) ИСПАРИТЕЛЬ ехноло гнии электронов, исполькронного Наиболее сущности к п является исп гель с крышк м по технической енному испарителю ь, содержащий тиагреватель 2 3. о испарителя состо лиэк едло и и оста еста ок этоильносбретениотока и и потокая - повыш а.е с Цель избил ьно сти Поставл ара.ель достигае тем что- в испарителе с крышкой и .нагре содержащем тиге ьна дне ти Гля Изобретение относится к технологии микроэлектроники, а именно к устройствам для напыления покрытий в вакууме, в частности к т нанесения вакуумных фото- но-чувствительных материал эуемых в литографии субми разрешения.Известен испаритель, содержащий коробку из листового тугоплавкого материала, внутри которой расположены перегородки в направлении, перпендикулярном потоку пара, что позволяет раэдрабливатья частицы материаНла и исключает выброс частиц испаряемого вещества. Нагрев испарителя осуществляется пропусканием тока через все детали испарителя кроме перегородок, которые прогреваются за счет теплопроводности) 13.Недостатками такой конструкции испарителя являютсяградиент температуры от краев к центру, т.е. центральная часть имеет температуру всег да выше, чем крайние за счет отборатепла контактными узлами, подводящимиэнергию, что приводит к изменениюсостава пара, особенно в случае термически неустойчивых веществ, т,е.часть молекулярного потока термическполнмеризуется, а это неизбежно сказывается на электронной чувствительности напыленных пленок, негерметич-ность стабильного во временимолекулярного потока, так как он зависитот количества испаряющегося материала, 910842выполнена втулка,а крышка имеет вы.ступ, расположенный с зазором в отверстии втулки.Толщина боковых стенок,дна и крьппки тигля находятся в отношении 1:4:61:5:10.На чертеже приведен испарительобщий вид.Испаритель состоит из тигля 1, вцентральной части которого расположе Она втулка 2 с конусным отверстием,выполненная совместно с дном 3, в днетигля находится выходной канал 4, Вверхней части тигля установлена крьппка 5 с конусным выступом 6, входящим 15с зазором 7 в конусное отверстие, иуглублением для термопары 8. Снаружитигель окружен нагревательным элементом 9, выполненным с дискретным шагом. Толщина съемной крьппки в 1,5-2раза больше толщины стенок тигля длясоздания перепада температур междунижней и верхней частью тигля, обеспечивающего "перекрытие" зазора в начале процесса испарения вещества, атолщина дна тигля в 4-5 раз большетолщины стенок тигля 1 для одновременного прогрева втулки тигля до тойже температуры, что и боковые стенкитигля. Сечение зазора между конуснымвыступом крьнаки и втулкой тигля определяется необходимым условием молекулярного режима течения газа такимобразом, что - 71, где . - длинасвободного пробега молекул, д все 35чение зазора,Испаритель работает следующимобразом,В тигель 1 .загружают вещество и40 плотно закрывают крьппку 5. Ввиду то-, го,что толщина дна 3 тигля 1 больше .его стенок и наиболее интенсивный нагрев происходит внизу тигля 1 за счет того, что более плотный шаг(плотная45 намотка) расположен внизу нагревательного элемента 9 втулка 2,дно 3 тигля 1 прогревают практически одно" временно до той же температуры, что и боковые стенки тигля 1, в это же50 время прогревается и испаряемое вещество, контактируемое с ними. Достигнув температуры сублимации, вещество начинает испаряться. Внутри тигля 1 создается давление паров испаряемого вещества, но истечение молекулярного потока через зазор 7 и выходной канал 4 не происходит, так как температура крышки 5 тигля 1 пока еще ниже,чем температура остальных элементов испарителя; за счеттого, что толщина ее больше толщиныдна З,а наиболее интенсивный нагревпроисходит в нижней части тигля 1.Это обеспечивает "перекрытие" зазора7 сконденсированными молекулами испаряемого вещества. Образовавшеесяв тигле 1 паровое облако испаряемоговещества создает дополнительный прогрев вещества и крышки 5. Когда температура крышки 5 уравняется со стенками испарителя, его дном 3 и втулкой2 зазор "открывается и начинаетсяистечение пара испаряемого веществачерез зазор 7 и выходной канал 4. Приэтом истечение пара происходит не споверхности испаряемого вещества, аиз парового облака, образовавшегосянад ним. Скорость истечения пара (молекул) нспаряемого вещества оказывается постоянной, так как сечение зазора между конусным выступом 6 ивтулкой 2 определяется необходимымусловием соблюдения молекулярногорежима течения газа.Приведенный пример подтверждает получение равномерных по толщине и однородных пленок вакуумныхрезисторов.П р и м е р1 г октавинилсилсесквиоксана загружают в испарительи устанавливают его в вакуумной камере. Кремниевые пластины (диаметром 40 мм) располагают на карусели,находящейся под испарителем на расстоянии 250 мм, Камера откачиваетсябезмасляными средствами откачки до давления 510 мм рт. ст. В течение20 мин испаритель с помощью температуры выводится на рабочий режим1850,5 С. При этом скорость осажде.ния пленки октавинилсилсесквиоксанасоставляет 100 1/с. За один технологический цикл напыляется поочередно шесть подложек. Толщина покрытий на всех подложках, каждая из ко-торых поочередно напыляется в течение 1 мин, составляет 6000 А й+ 80 а. определено зллипсометрически),С помощью ИК-, масс-спектрометрических исследований и ГЖХ анализом устанавливалось соответствие состава покрытий по отношению к исходному материалу, Определено, что ИК-спектр покрытий и исходного октавинилснлсесквиоксана содержит полосы ноглоще.Редактор Л.Плисак Техред И,Гайду Корректор Г.Решетни 1050/6 Тираж ВНИИПИ .Государств по делам из 113035, Москва, Ж ак Подписи СССР ытий б., д. 4/5 ного комитет ретении и о 5, Раушская Филиал Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 9ния в области 400-600 см ", соответ-,ствующие колебаниям кремнекислородного каркаса, и полосы поглощенияв области 1600, 3200 см-", соответствующие колебаниям винильной группы; молекулярный вес покрытия 632показано масс-спектрометрически), чтосоответствует молекулярному весуоктавинилсилсесквиоксана; временаудерживания в хроматс".раммах покрытийи исходного вещества, снятых в идентичных условиях, совпадают,1. Испаритель, содержащий тигельс крышкой и нагреватель, о т л и ч а 10842 6ю щ и й с я тем, что, с целью повйшения стабильности потока пара, надне тигля выполнена втулка, а крьппка имеет выступ, расположенный с зазором в отверстии втулки2,Испаритель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, толщина боко 1вых стенок, дна и крышки тигля находятся в отношении 1:4:6 - 1:5: О .10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Каталог фирмы"Р.Д. НаСЫз Сошрапу"Часцце Ечарогай 1 оп зоцгсез 1 з сайа 1 оо, 1971, р.28. 2. Данилин Б.С, Вакуумная техника в производстве интегральных схем М.,"Энергия"1972 (прототип).