Способ получения электроизоляционных покрытий

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть нспольэовано в технологии тонких пленок. Цель изобретения - повышение качества покрытия за счет увеличения электрического сопротивления и уменьшения неравномерности по толщине. На подложку воздействуют потоком высокочастотной плазмы аргонового разряда, при этом в центральную часть разряда вводят испаряемый электроизоляционный материал. Нанесение покрытий проводят при давлении в вакуумной камере 200-250 На. На подложку воздействуют потоком плазмы со скорость 8-10 м. , при этом на поверхности подложки создается концентрация электронов 10W -104 м . В центральную часть разряда дополнительно вводят 3,5-5 мас.Л кислорода. Электрическое сопротивление повышается в 2-2,5 рача, неравномерность по толщине уменьшилась в 3-4 раза. 1 ил., 1 табл. в (Л С о

СОЮЗ СОВЕ ТСНИХ

C0LlHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 H0 L 3 6

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 30.04.93. Бюл . Ю 16 (21) 4397855/25 (22) 29.03.88 (71) Научно-производственное объединение "1»единструме»»т»» и Всесоюзный научно-исследовательский институт технологии насосного машиностроения, (72) И.Ш, Абдуллин и P.Ã. Аубакиров

< (56) Технология тонких пленок. t;праночник. /Под ред. Л.Иайселла, P,Ãëýíra. М, 1977, т. f, с. 664.

Беркии А.Б. ° Гунько Б,И. ° Зайцев В.И. ВЧИ-разряд пон»»кенного давления в технологии получения тонких пленок. Тезисы докладов Ш Всесоюз- ного симпозиума по плаэмохииии. И., 1970; т. 1, с. 255-257. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗОЯН-

ЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к электрониой технике и может быть исподьИзобретение относится к электронной технике и иокет быть использова- . но в технологии тонких пленок.

Целью изобретения является повышение качества покрытия эа счет увеличения электрического .сопротивления и уменьшения неранноиерности по толщине.

На чертеже представлена установка

ВЧ плазменного напыления . В разрядной камере 1 ВЧ беэ электродного nnas. мотрона 2 создается аргоновый 3 с добавкой кислорода 4 газовый поток давлением 200-250 Па. В области. индуктора 5 электромагнитное поле, воз" бу»»»даемое ВЧ-токои »»ндуктора 5, на2 эовано в технологии тонких пленок.

Цель изобретения — понышение качест» на покрытия sa счет увеличен»»я электрического сопротивления и уменьшения неравномерности по толщине. На подло»кку воздействуют потоком высокочас" тотной плазмы аргононого разряда, при этом в центральную часть разряда вводят испаряеиый электроизоляционный материал. Нанесение покрытий про водят при давлении в накуумной каиере 200-250 Па. На подло кку ноздейстнуют потоком плазмы со скоростью

8-10 м с, при этом на поверхности

» подлопк»» создается концентрация электронов 10 - t 0 и . В центральную й2 часть ра э ряда дополните льно н водят

3,5-5 иас.й кислорода. Электрическое сопротивление повышается в 2-2,5 раза ° неревнонерноеть ио тоиниие унеиьии- С лась s 3-4 pasa. 1 ил., 1 табл. гревает плаэмообразующие газы до состояния плазмы. В разрядную камеру вводится испаряемое вещество 6, кото-. рое под воздействием плазмы переходит н паровую фазу. Образуется плазменный поток, содермащ»й пары нспаряеь»ого вещества, который нертнкзльно снизу вверх истекает в вакуумную камеру 7 с располоме»»ным п ней»»зделиеи 8.

При взаимодействии плазменного потока с изделием происходит ос;иклен»»е паров испаряеиого материала на поверхности иэделия.

Способ реализуют прх следующем режиме работы устанонк»»: мощность, вкладываемая в раэрял 3,0-3,1 кВт, об15 45860

? ??И расход ??лазмообразующ??х газов

0,02 г"с, расстояние от торца испа» с ряемого материала до изделия 180 ьм, частота генератора 2,76 МГц.

Получают электроизоляционнь?е покрытия иэ А1 0> и Si0< с электричес?з ким сопротивлением до 20 ° 10 0м см и иеравHîe?epèостью на плоскопараллель"

???»х поверхностяя не более 5Х я преде- 10 пах разрлдиой камеры.

В таблице приведены параиетры пото ка плазмы и характеристик?? ??окрыт??й иэ Al<0t и SiOI на плоскопараллельных

ttOBPPKIIGCTttX ИЭ СИтаЛЛа е КРЕМ????Я И f 5 стали марки 20Х13 и профилйроваиной поверхпостн (вогиутая с радиусом кривизны 150 ew)»9 стали марки 20Х13, полученных ??ред??агаемым и известным способами. -Пеобходимые режимы для по- 20 лучеиил положительного з>секта выбраны эксперимептяльио.

Покрытия с помощью известного спо", сиба ?толучеиы беэ добавки в аргоповую плазму кислорода при давле??и?1 в каме- 25 ре 90-100 Иа. На??есе????е т?окрь?тий предлагаемь?м способом осушЕствляют при вводе в цеитральную -часть аргоиопого разряда 3,5-5 мас,Х кислорода, давие н???? в камере 200-250 11а, скорости плазмеипого потока 8-10 и с" и коицептрации электронов у ttottepxttocm ?lope?I?In

10I9 - f 011 H

Положительпый эффект достигается . за счет исключен??я иеталлических включений в составе похрытия и выравиива"

Htt?I KotIIgettTpации ??аров ??Спарйемого материала по сечению потока на поверхиости ??здечз??? о

Ввод к??слорода в центральную часть 4 разряда предотврацает процесс восстаиовлеиия металлов. Экспериь?е??таль??о установлено, что ??иж??им ??ределом появлеиия эффекта является 3„5 мас.X кислорода ° Ввод в арго??овуи плазму,. болРе 5 иас,Х кисЛОрода приводит к резкому ухудп?е????ю параметров пленок.

Скорость потока больше 1О и е увелич??Бает иеравномРpttocTI> получаемоГО

Покрь?тия. Это происходит вследствие изменеяия кривой распределен??я концентрации паров испаряемого иатериа" ла и приближения ее к нрияой pactlpeделения прототипа. При меньпп?х скоростях потока (менее 8 м с ) осажрается пористое и, как слелств??е, с низким электрическим сопротивлением ,покрытие. Концентрация злектроиов меиьше 0 > м " приводит к резкому etIbmett?Ito адге зиоиной прочиости покрытия, а больше 10 ? и з " к необратимым изменениям структуры и к разрушению иаие сенного покрытия.

Характеристики пленок приведены в т?;блице.

Из сравиепий даипы таблиць? видио, что предлагабмь?й способ поэволяет в 2-2,5 раза повысить электр??ческое сопротивление и уменьшить неравномерность ??окрыт??й в 3-4 раза.

Формула иэобретеиия

Способ получения электроиэоляциониь?я покрь?тих, вкпюча?о???ий нанесение покрытий в вакуумиой ?слиере путем

? оздсйствия на подложку пото,а III»сокочастотиой плазмь? разряда в ать?ос"

Фере арГоиа, в центральную часть которого вводят нспарлемый злектроизо,ляц??о??иый материал, о т л н ч а ющ и Й с я тем, что, с целью поьч:mle иня качества покрытий .за счет увеличе????я электрического сопротнвле?IIIII и ??овьш?ения pt?BI?o>toð??ости ??о тол?;????е

1 нанесение покр?»ти>1 проводят при давлении в вакуумис;Л камер е 200-250 Па, скорости потока плазмы 8" 10 v c lt коицеитрации электроион у поверхности

И а? подложки 10 -10 м, пр» этом в цеитральиую часть разряда pottomtttxeab" ио вводят 3,5-5 иас.X кислоьода. !! 5А15860

Хяря1 т"- ристика

Материал покрытия

Вид поверхн остей

Мате риал подложки

Пярамотр11 потока, Способ получения по крытил покрытия солср1КЯНИЕ о мас.

"е и влектрогон ряв»

It ОМЕР" ние, Пя прот1п1- ность, JJPITItP. !

О (II -r TI параллельныее

Si0

1,5 22

05 . 28

2;5 25

100

II

IT

И,О, 810

Alloy

Крейн ий

«11

Ситал ПроФилироSiO

012

100

Сталь

20ХIЗ

Предла аРмын

250

Л1,0, Сталь

20Х! 3

fTAP8Jl лельные

11 и

lI

10

tl

ll

«

Т1

250

1,5

«

«

tl

ll

TI

I I «

II

«lt

« и

Плос коsio, д10) параллельные

8

ll

10 10

t0 !О

15

S i0

Л1,0, SiO

3 5 200

5 250

315 250

3,5

1 б 1

Ситял, и

Сталь

20XtЭ

Проф ил и« ровяиные

Ичвестный Сталь. Al>Oq

20Х!3

lt«

11

11

IT

It

«

11

«

Кремний

Плоско- 0 150 и

0,2

tn" 150

10 100

10 200

0,2 500

0,2 500

10 ванные

Плоско- 10 10

21

10 1 t5

10 11

5 10

t0

10 10

10 10

10 10

10 10

t0 10

10 8

Э 250

5,5 250

3,5 200

5 250

6 5

14

О, 20 !

l5

8

Каем

ВМ kigl

Составитель А. Фомин

Редактор О. Стенина Техред М.Ходанич Еоррвктор Т. Палий / а

Заказ 1971 Тирак . Лодаиснов

ВНИКПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ири ГЕНГ СССР ..

113035, Жсква, Ж"35, Раушская наб,, д. 4/5 ( Ъю ю юнФ

Производственно-иэдательский комбинат "Патент" ° г. Укгород, ул. Гагарина, !01