Исследование свойств многослойных нанокомпозитных сегнетоэлектрических пленок в диапазоне СВЧ

дипломная работа

1.3.1 Установка для формирования металлических пленок

В состав технологической установки входят следующие основные системы:

- Вакуумная и газовая система: механический форвакуумный насос, турбомолекулярный насос, вентили и затворы, устройства для измерения вакуума, натекатели, бустерный объем, баллон.

- Электрическая система: устройства, обеспечивающие электропривод насосов, гидропривод колпака, устройство, обеспечивающее нагрев подложки.

- Высоковольтный источник.

- Подколпачное устройство: два магнетрона, нагреватель подложки.

В качестве базовой технологической установки для получения пленок платины была выбрана вакуумная установка УВР-3М. Блок схема переоборудованной технологической установки приведена на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Блок-схема вакуумной установки для напыления платины

Д1, Д2 - измерительные лампы; В1, В2, В3 - натекатели; ФВН - форвакуумный насос; БО - бустерный объем; ТМН - турбомолекулярный насос; ВК - вакуумная камера; МУ - магнетронное устройство; НП - нагреватель подложки; ВИ - высоковольтный источник.

Вакуумная система.

Форвакуумный насос обеспечивал предварительный вакуум, затем турбомолекулярным насосом достигался высокий вакуум (до 10 Па). Контроль вакуума и давление рабочего газа выполнялись термопарными датчиками ПМТ-6 (105…10 Па) и ПМТ-4 (10…0,1 Па). Система водяного охлаждения включала медную трубку для охлаждения рабочего объема (вакуумного колпака). Газовая система включала баллон аргона, точный натекатель газа в рабочий объем.

Электрическая система.

Все устройство питается от трехфазной сети с заземленной нейтралью и включается общим пускателем. Далее каждое устройство электрической системы запускается своим электромагнитным пускателем, кроме электромагнитного клапана гидропривода подъема колпака. Цепь нагревателя подложек состоит из мощного понижающего трансформатора, напряжение на первичной обмотке которого регулируется вручную с помощью автотрансформатора типа - 9 А, что позволяет подавать напряжение на нагреватель подложек от 0 до 20 В при токе 40 А. Все электрооборудование смонтировано внутри каркаса вакуумной установки, и управление электрической системы выведено на переднюю панель.

Магнетронный узел.

Магнетрон является основным технологическим узлом экспериментальной установки для выращивания пленок хрома, титана, меди, золота, платины. Его конструкция определяет диапазон возможного регулирования технологических факторов процесса формирования пленки. На рис. 1.4 представлен эскиз магнетрона.

Рис. 1.4. Устройство магнетрона.

1 - изолирующее кольцо; 2 - трубка охлаждающей системы; 3 - шайба; 4 - гайка; 5 - шпилька; 6 - трубка охлаждающей системы; 7 - шпилька; 8 - гайка; 9 - установочное кольцо; 10 - стакан; 11 - установочное кольцо; 12 - крепежный болт; 13 - установочное кольцо; 14 - уплотнительное кольцо; 15 - корпус магнетрона; 16 - уплотнительное кольцо; 17 - штуцер; 18 - штуцер; 19 - магнитопровод; 20 - кольцевые магниты; 21 - центральный магнит; 22 - мишень (Ti); 23 - уплотнительное кольцо; 24 - крепежный болт.

С помощью установочных колец 9, 11 и 13 магнетрон крепится в колпаке вакуумной установки. Установочное кольцо 13 выполненное из диэлектрического материала (органическое стекло) обеспечивает электрическую изоляцию корпуса магнетрона от стенок камеры. С помощью кольца 1, которое также служит изолятором, шайбы 3, гайки 4 и шпильки 5, которая выполняет функции токовода, стакан крепится к основному корпусу магнетрона. Установочное кольцо 9 имеет резьбовые отверстия со шпильками 7, которые позволяют регулировать расстояние мишень-подложка и фиксируют магнетрон в окне вакуумного колпака. Титановая мишень крепится к корпусу магнетрона болтами и уплотняется резиновым кольцом для поддержания вакуума, а платиновая, выполненная в виде фольги, устанавливается на латунной оправке. Охлаждение магнетрона производится с помощью медных трубок 2 и 6 впаянных в медные штуцера 17 и 18 корпуса магнетрона. Боковая поверхность магнетрона защищена пермалоевым экраном, экранирующим магнитное поле магнетрона. Рабочий режим магнетрона - ток до 1А, напряжение разряда 200-500В.

Делись добром ;)