И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 113
Текст из файла (страница 113)
Г., Копформапноннма аиалнт органнчыым молекул, М., 198Ь1 илквн В И., Минаев Р. М., Некласснчсскве структуры оргыпыескгсссаелявсяна, ростов нуд, 1985; Потапов В.М., Стерсаыми», 2 нзд., М., 1988: игЬегк КВ, «Лпя н, СЬсюл, 1966, ВВ 96, М Л, 3. 512-22. АН Лямдмгнм НАПЫЛЕНИЕ ВАКУУМНОЕ, нанесение плевок или слоев на пов-сть деталей илн изделий в условиях вакуума (1,0- 1. 10 т Па). Н.в. используют в ллаыарлой лмхггололин полупроводниковых микросхем, в произ-ве товкоплеиочньгх гибрндньгх схем, изделий пьезотехвики, акустоэлектроники и др. (нанесенне проводящих, диэлектрических, защитных слоев, масок и др.), в оптике (нанесение просветлпощих, отражающих и др. покрытий), ограниченно — при металлизации пов-сти пластмассовых и стеклянных изделий, тонировании стекол автомобилей.
Методом Н.в. наносят металлы (А!, Ап, Сп, Сг, Хй Ч, Т! и др.), сплавы (напрч )ч(!Сг, Сг)4151), хям. соед. (силнциды, окснды, борвды, карбиды и др.), стекла слохгнопу состава (напр. 1гОз ВгОзтй(Ог А12Оз СВО, ТагО В20з'1*Оп ОеОг), керметы. Й.в. осноаайо на создании направленного потока частвц (атомов, молекул или кластеров) наносимого материала иа пов-сть изделий и нх конденсации. Процесс включает песк. сталнй: переход напыляемого в-Ва или материала из копденсир. фазы в газовую, перенос молекул газовой фазы к пов-сти изделия, конденсацию их на пов-сть, образование и рост зародышей, формирование пленки.
По способу перевода в-ва нз конденсированной в газовую В' зу различают вакуумное испарение и ионное распыление. ри ионном распылении частицы наносимого в-ва выбиваются с пов-сти конденсир. фазы путем ее бомбардировки ионами визкотемпературной плазмы. Вариантами ионного распыления являются катодное, магветронное, ионно-плазменное и высокочастотное распыление, к-рые отлвчаются друг от друга условиями формирования и локализацией в пространстве визкотемпературной плазмы.
Если распыление проводится в присут. хим. реагентов (в газовой фазе), то на пов-сти изделия образуются продукты их взанмод. с распыляемым в-вом (напр., окснды, витрвды). Такое распыление наз. реактивным. Перенос частиц напыляемого в-ва от источника !Места его перевода в газовую фазу) к пов-сти детали осуществляется по прямолинейным траекториям при Вакууме 10 г Па и ниже (вакуумное испарение) и путем диффузионного и конвективного переноса в плазме при давлениях 1 Па (катодное распыление) и 10 ' — 10 ' Па (магнетронвое н ионно-плазменное распыление).
Судьба каждой из частиц напьпяемого в-ва при соударении с пов-стью детали зависит от ее энергии, т-ры пов-сти и хим. сродства материалов пленки и детали, Атомы или молекулы, достигшие пов-сти, могут либо отразиться от вес, либо адсорбироваться и через век-рос время покинуть ее (десорбция), либо адсорбироваться и образовывать на пов-сти конденсат (коцденсация).
Прн Высоких энергнах частиц, большой т-ре поа-сти и малом хим. сродстве частица отражается пов-стью. Т-ра пов-сти детали, выше к-рой все частицы отражаются от иее и плевка 334 172 НА САДОЧНЫЕ не образуется, наз. критической т-рой Н,в.; ее значение зависит от природы материалов пленки и пов-сти детали н от состояния пов-сти. При очень малых потоках испаряемых частиц, даже если эти частицы на пов-сти адсорбируются, но репко встречаются с другими такими же частицами, они десорбируются и не могут образовывать зародышей, т.е. пленка не растет. Критической плотностью потока испаряемых частиц для данной т-ры пов-сти наз, наименьшая плотность, при к-рой частицы конденсируются и формируют пленку. Структура напылевных пленок зависит от св-в материала, состояния и т-ры пов-сти, скорости напыления. Пленки м.б.
аморфными (стеклообразными, напр. оксиды, Я)), поли- кристаллическими (металлы, сплавы, Рй) или монокрисгаллическими (напр., полупроводниковые пленки, полученные молекулярно-лучевой элитаксией). Для упорядочения структуры и уменьшения виутр. мех. напряжений пленок, повышения стабильности их св-в и улучшения адгезии к пов-сти изделий сразу же после напыления без нарушения вакуума производят отжиг пленок при т-рах, неск, превышающих т-ру пов-сти при напылении, Часто посредством П.в. создают многослойные пленочные структуры из разл. материалов.
Вакуумип-вапылительные установки. Для Н.в. используют технол. оборудование периодич., полунепрерывного и непрерывного действия. Установки периодического действия осуществляют один цикл нанесения пленок при заданном числе загружаемых изделий. Установки непрерывного лействия используют при серийном и массовом произ-ве. Онн бывают двух видов- многокамерные и многопозиционные однокамерные.
Первые состоят из последовательно расположенных напылит. модулей, в кюкдом из к-рых осуществляется напыление пленок определенных материалов или их термич. обработка и контроль. Модули объединены меукду собой шлюзовыми камерами и транспортирующим конвейерным устройством. Многопозиционные однокамерные установки содержат песк. напылительных постов (расположенных в одной вакуумной камере), соединяемых транспортным устройством конвейерного или роторного типа.
Оси. узлы и системы установок для Н.в, представляют собой самостоят. устройства, выполняющие заданные функции: создание вакуума, испарение илн распыление материала пленок, транспортировку деталей, контроль режимов Н.в. и св-в пленок, электропитание и др. Обычно установка для Н.в. Включает след. узлы: рабочую камеру, в к-рой осуществляется напыление пленок; источники испаряемых или распыляемых материалов с системами их энергопитания и устройствами управления; откачную и газораспределительную системы, обеспечивающие получение необходимого вакуума и организациуо газовых потоков (состоят из насосов, натекателей, клапанов, ловушек, фланцев и крышек, ср-в измерения вакуума и скоростей газовых потоков); систему электропитания и блокировки всех устройств и рабочих узлов установки; систему контроля и управления установкой Н.в., обеспечивающую заданные скорость напыления, толщину пленок, т-ру пов-сти деталей, т-ру отжига, физ.
св-ва пленок (содержит набор датчиков, связанных через управляющую микропроцессорную ЭВМ с исполнит. механизмами и устройствами вывода информации); транспортирующие устройства, обеспечивающие ввод и вывод деталей в рабочую камеру, точное размещение их на постах напыления н перевод из одной позиции напыления на другую при создании многослойной системы пленок; систему вспомогат. устройств и технол. оснастку (состоят из виутрикамериьпг экранов, заслонок, манипуляторов, гидро- и лневмоприводов, устройств очистки газов).
Лмих те попоны топких пхспак. Спрззокпзк, поц рец. Л.мамхеха, Р. Газика, пер. с англ., т. 1-2, М., 1%7; цпазммпгак мстапхиззниз з змгуумс, манек, ф83; черихез В. н., текйоггогик прокззоцстзз ингегрзаьнмх микросхем» мгмропроцсссорое 2 пап., М, 1987, Волков С С., 1 ирш а И, Сзхснзанне н немеггенж паастмзсс, М., 1988; Коаецоа Л. А., текнохопм н конструкцги микросхем, хпиропроцессороз н мнкросборох, М., 1989. Л ж Кс.седое НАСАДОЧНЫЕ АППАРАТЫ, колонные аппараты, предназначенные дяя интенсификации тепло- и массообмена и 335 обеспечения однородных гядродинаьгич. условий проведения хим:технол. процессов, С этой целью часть объема Н.а.
заноляена слоями твердых тел разл, размеров и формы— неподвюкными и подвижными насадками, к-рые служат для создания развитой пов-сти контакта между взаимодействующими потоками в гетерог, системах, гл. обр. газ (лар) — жидкость. В Н.а. нелодвюкная насадка засьшается на опорные решетки, имеющие отверстия для стока ющкости и прохожденна газа (рис.
1). Жидкость подается на насадку сверху при помощи спец. распределит. устройств. По всей высоте насадки равномерное распределение жидкости невозможно, что объясняется т.наз, пристеночным эффектом — большей плотностью загрузки насадки в центр. части аппарата, чем около его стенок, вследствие чего жидкость стремится растекаться в направлении от центра к периферии. Для предот- вращения этого и улучшения Газ Гаау) смачивания насадки ее зачастую укладывают не сплошь на всю высоту, а отдельными слоями Яеаынг (секциями) высотой 1,5-3,0 м и лод каждым из них, кроме нижнего, размещают направляющие устройства.
Газ и жидкость движутся, как 2 4 правило, протнвотоком; в промсти используют также Н.а. с прямоточным (нисходящим) лвижением фаз лри высокой скорости газа (до 1О мггс). В слое Ггз (згу~ насадки жидкость стекает по ее вмхмч элементам гл. обр. в виде тонкой пленки, и пов-стью контакта фаз является а осн. смоченная поа-сть насадки, поэтому Н.а. можно ргм. 1. нзсапосн в аппзр т: 1 — рассматривать ках разновидность пспоцзмкпа» насацкз; 2-опор- ллелечльхт лнлирсшен При перенме ремепн; у, 4-соотзегсгм о насир иезгпе н н пере. токе жидкости с одного элемента рамн н и ехн инжссгп.
насадки на другой жидкая плевка разрушается, и на нижележащем элементе образуется новая пленка. При этом часть жидкости проходит в виде струй н капель через расположенные ниже элементы насадки, а нек-рое кол-во задерживается в ней вследствие смачивания пов-сти и скоплении в узкнх каналах, образуемых соприкасающимися насадочными телами, что приводит к увеличению гидравлич. сопротивления и снижению эффективности массообмена. В зависимости от скорости газа Н.а.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
