Повышение однородности состава и равномерности толщины многослойных тонкопленочных покрытий на поверхностях большого размера

• Автор: Колесник, Леонид Леонидович
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Состояние технологии и оборудования для реактивного нанесения многослойных покрытий на поверхности большого размера
1.1. Области использования многослойных тонкопленочных покрытий, нанесенных на поверхности большого размера.
1.2. Современное вакуумное оборудование, применяемое для реактивного нанесения многослойных покрытий на поверхности большого размера.

1.3. Современные методы и устройства нанесения многослойных покрытий

Выводы к первой главе.

Глава 2. Теоретические исследования процесса реактивного нанесения многослойных покрытий на поверхности большого размера.
2.1. Зависимость времени цикла от структурнокомпоновочного варианта вакуумного оборудования.

2.2. Методика выбора структурнокомпоновочного варианта оборудования .

2.3. Математическая модель формирования технологической среды

при реактивном нанесении тонких пленок.
Выводы ко второй главе
Глава 3. Экспериментальные стендовые исследования процесса нанесения покрытий реактивным методом.
3.1. Исследование степени влияния геометрических параметров и условий нанесения на свойства покрытия.
3.2. Исследование оптических спектров покрытий.
3.3. Исследование установки для нанесения покрытий периодического действия
Выводы к третьей главе
Глава 4. Практическое использование результатов проведенных исследований при отладке технологического процесса нанесения многослойных низкоэмиссионных покрытий на стекло.
4.1. Описание и устройство линии нанесения покрытий.
4.2. Расчеты параметров технологической среды в зоне нанесения покрытия
4.3. Модернизация конструкции камеры нанесения с целью повышения однородности и равномерности толщины получаемого покрытия
Выводы к четвертой главе
Общие выводы
Литература


Баумана на кафедре «Электронное машиностроение». В электронной промышленности высокий вакуум и плазменные методы обработки поверхности и нанесения покрытий стали использовать в массовом производстве начиная с середины XX века. В -х гг. LCD мониторов []. В настоящее время многослойные структуры на основе тонких пленок применяются в качестве антибликовых покрытий на лучевых трубках кинескопов и жидкокристаллических экранов, носителях информации, элементах солнечных батарей, низкоэмиссионных покрытий на архитектурных стеклах. Чтобы формировать такие покрытия, необходимо оборудование, которое обеспечивает быстрое и стабильное осаждение оксидов, нитридов и других соединений различных материалов с высокой степенью воспроизводимости и однородности. Наиболее часто при производстве таких покрытий используются М<7^2, SiO-2, Л/2Оз, 5^3N4, ST1O2, ZnO, /ггз — SO2, ZrC>2> Ta2Os, ТЮ2. Большинство из этих материалов являются диэлектриками. Пленки этих материалов применяются как самостоятельно, так и в качестве многослойных структур, что позволяет получит! Наиболее подходящий для каждого конкретного случая метод получения покрытия выбирается исходя из размеров подложки, ее материала, состава покрытия и требуемого объема выпуска изданий. Рассмотрим подробнее применение покрытий в различных случаях: устройствах отображения информации, устройствах хранения данных, элементах солнечных батарей, низкоэмисионных стеклах, а также перспективы использования и возникающие при этом сложности. Рисунок 1. Рис. Основной тенденцией разработки устройств отображения информации в настоящее время является увеличение разрешения экрана и его размеров. Однако с увеличением размера подложки, на которое наносится покрытие, возрастает и количество дефектов при его изготовлении. Кроме того, значительно возрастает стоимость изделия, попадающего в брак из-за дефек тов производства. Хотя электрон но-лучевая трубка (ЭЛТ) в настоящее время и является довольно старой разработкой, она по-прежнему делит рынок устройств отображения информации с дисплеями на базе технологии тонкопленочных 'транзисторов (TFT-дисплеи), устройствами отображения на жидких кристаллах (LCD-дисплеи), дисплеями с автоэлектрон ной эмиссией (FED-дисплеи) и плазменными панелями (PDP-дисплеи). Последние годы рынок устройств отображения информации только растет. К давно известным устройствам добавляются новые разработки: мобильные телефоны, коммуникаторы, GPS-навигаторы и другие. Электронно-лучевые трубки и в настоящее время широко используются для экранов телевизоров и устройств отображения информации компьютерной техники. Снижение производства недорогих телевизоров и мониторов с ЭЛТ компенсируется ростом производства более дорогих устройств профессионального класса. Тенденции роста рынка в последние годы представлены на рисунке 1. Из гистограммы видно, что производство сдвигается в сторону более дорогих профессиональных моделей с большим размером экрана и лучшими характеристиками. Так что говорить о закрытии рынка ЭЛТ еще рано. Улучшение характеристик антибликовых покрытий и параметров электромагнитного излучения в устройствах отображения информации последнего поколения позволяют обеспечить лучшие условия работы для потребителей. Рис. П/Ш. Методы получения антибликовых покрытий на ЭЛТ условно делятся на сухие вакуумные и мокрые атмосферные методы. Мокрые методы получения таких покрытий дешевле сухих вакуумных методов, но не могут обеспечить соответствие современным требованиям безопасности по уровню электромагнитного излучения. Антибликовые покрытия, нанесенные с использованием вакуумных методов, представляют собой многослойные структуры из чередующихся слоев ЗгОа, ТЮ2 и ІТО []. Такие покрытия полностью удовлетворяют требованиям спецификации защиты здоровья. В конце -х была получена антибликовая система с количеством слоев «два с половиной» путем использования слоя оксинитрида титана как в качестве слоя, контролирующего отражение, так и в качестве проводящего слоя [, ]. Такое покрытие представляет собой структуру вида Бі/ЗіМх/Ті^0у/стекло.