Устройство для измерения скорости испарения

Авторы патента:

G01N25/14 - с помощью перегонки, экстрагирования, возгонки, конденсации, замораживания или кристаллизации (G01N 25/02 имеет преимущество)

G01K7/02 - с использованием термоэлектрических элементов, например термопар (термоэлектрические или термомагнитные устройства как таковые H01L 35/00,H01L 37/00)

278l62

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ.ПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.11.1969 (№ 1310305/18-10) Кл. 421, 8/02 с присоединением заявки №

МПК G 01п 25/14 (л 011< 7/02

УДК 536.423.1(088.8) Приоритет

Опубликовано 05.Ч111.1970, Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 10.XI.1970

Комитет по делам изобретеииЯ и открытиЯ при Совете Министров

СССР ь et ."ÇÍАЯ

В. И. Точилкин 1 . E11T110

1 " i"„-ХНКЧЕСКЛЯ

Всесоюзный научно-исследовательский институт магнитной з писи " и технологии радиовещания и телевидения Ы!БЛИОТЕКА

Автор изобретения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ИСПАРЕНИЯ

Изобретение относится к технологии нанесения тонкопленочных покрытий в вакууме и применяется, в частности, при производстве декоративных покрытий, в тонкопленочной микроэлектронике и т. и.

Для получения высококачественных тонкопленочных покрытий необходимо контролиро.вать скорость испарения исходного материала.

Известны различные устройства для контроля скорости испарения, содержащие источник питания, датчик и отсчетное устройство. Наибольшее распространение из ппх получили три устройства.

В первом устройстве в качестве датчика используется пластина кварца, имеющая постоянную частоту колебаний при данной массе пластины. При конденсации испаряемого материала на поверхности пластины изменяется ее масса, а следовательно, и ее резонансная частота. Это изменение частоты фиксируется отсчетным устройством и по величине этого изменения судят об изменении скорости испарения.

В другом известном устройстве в качестве датчика применяется видоизмененный ионизационный манометр, в котором частицы испаряемого материала ионизпруются между электродами манометра, и полученный ионный ток фиксируется отсчетным устройством.

В третьем типе устройств в качестве датчика применяются микровесы магнптоэлектрпческой системы. О скорости испарения в этом случае судят по измененшо массы.

Описанные выше устройства сложны, дороги и не всегда применимы. Так, например, устройство с кварцевым генератором в качестве датчика требует после двух-трех напылений очистки дорогостоящей кварцевой пластины

10 и точной ее установки в кристаллодержателе, а после ряда очисток и полной ее замены.

Устройство с ионпзационным манометром в качестве датчика удобно только при измерении скорости испарения металлов, в слу15 чае же напыления диэлектрическпх пленок его электроды покрываются пленкой диэлектрика, что приводит к сшгженшо точности измерений и вызывает необходимость иметь прогреваемые электроды для удаления осажденных

20 пленок, что неизбежно ведет к усложнению конструкции.

Устройства с микровесами в качестве датчика получили распространение только в лабораторных условиях; они требуют очень осто25 рожного обращения, что при работе на вакуумной установке трудно осуществимо.

Целью изобретения является создание простого, надежного и недорогого устройства для измерения скорости испарения, одинаково

30 пригодного для работы как в лабораторных, 278162

Предмет изобретения

Составитель И. И. Дубсон

Редактор A. В. Корнеев Тскрсд А. А, Камышникова Корректор T. А. Уманец

Заказ 3!90/12 Тираж 480 Подписно

П1-1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 1К-35, Раушская нао., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 так и в производственных условиях с любым видом пспаряемого мат"риала.

Для 3TGго в качестве датчика устройства применена термопара с четырьмя попарно одинаковь.мп термоэлектродам из тугом лавких металлов со спаем, располо;конным в зоне осаждения испаряемого вещества, причем одна пара термоэлектродов присоединена к источнику питания, а вторая вЂ” к регистрирующему прибору.

На чертеже нзооражена схема устройства для измерения скорости испарения.

Устройство состоит из высокотемпературной термопары 1, выполненной в виде креста, например, из вольфрамовой и вольфрамрениевой проволок диаметром 0,05 .ня. K зажимам термопары подключен с одной стороны источник постоянного тока накала 2, а с другой стороны вЂ” регистрирующий приоор 3 (например, милливольтметр на 40 то), При протекании тока накала !„по правой части термопары, ее спай 4 нагревается до 2500 С, при этом регистрирующий прибор 8 показывает наличие э.д.с., соответствующей этой температуре.

Разогретый до 2500 С спай термопары помещается над испаряемым материалом 5.

Так как температура испаряемого вещества в большинстве случаев ниже 2500 С, то спай будет охлаждаться паром пспаряемого вещества, регистрирующий прибор прп этом покажет уменьшение э.д.с. термопары. Шкалу регистрирующего прибора можно отградуировать в единицах скорости испарения, что упрощает его использование. достоинством этого устройства является

I1p0cToTH. Кроме T0I о, с его помощью можно измерять скорость испарения как металлов, так и диэлектриков. Так как температура сная

10 в большинстве случаев превышает температуру испаряемого материала, то конденсация паров на спае термопары невозможна, что устраняет необходимость в периодической очистке датчика.

Устройство для измерения скорости испаре20 ния, содержащее источник питания, датчик и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью упрощения и удешевления устройства, в нем датчик выполнен в виде термопары с четырьмя попарно одинаковыми тер25 моэлектродами из тугоплавких металлов со спаем, расположенным в зоне осаждения испаряемого вещества, причем одна пара термоэлектродов присоединена к источнику питания, а вторая вЂ” к регистрирующему прибору.