Эксперты пророчат вакуумному напылению широкое производственное внедрение, активные разработки в области конечной универсализации и много других благ. Вместе с тем, самая большая проблема перехода на напыление в глубоком вакууме заключается не сколько в стоимости установки, сколько в самом процессе перехода от научных экспериментальных стендов к законченному комплексу. Сегодня полноценные комплексы для универсального вакуумного напыления предоставляет весьма ограниченное число компаний. Ниже мы сравним две установки для напыления тонких пленок на различные материалы в условиях глубокого вакуума: модель STE EB 48 (производство Санкт-Петербург) и московская Электроника ТМ–1205.
Лицом к лицу
Обе установки позиционируются на рынке приблизительно одинаково, однако сегодня в сети Интернет можно встретить неоднократное упоминание, что STE EB 48 единственная отечественная законченная разработка с максимально упрощенным циклом внедрения. Так ли это достаточно просто проверить, сравнив два прототипа.
STE EB 48 рассчитана на подложку до 1,5 метра диаметром. Дополнительный адаптер позволяет использовать несколько подложек меньшего размера. Московская Электроника ТМ-1205 проектировалась для метровой подложки, при этом вес всего агрегата несколько больше – около двух тонн.
В установке ЗАО «Научное и технологическое оборудование» глубокий вакуум в рабочем состоянии обеспечивается магниторазрядным насосом с производительностью в 400 литров в секунду. Для предварительной откачки используется турбомолекулярный насос мощностью 75 л/с. Все соединения фланцевого типа выполнены из нержавеющей стали, в системе откачки используется безмасленные элементы, что заметно упрощает обслуживание и увеличивает эксплуатационный срок. Отличие столичной Электроники ТМ-1205 заключается в использовании крионасосов для поддержания постоянного глубокого вакуума на уровне 1,3*10-5 Па и особых держателей с 2-мя степенями свободы. Однако замена форвакуумных масленых элементов в системе откачки была произведена несколько позже.
В обеих установках предусмотрен нагрев камеры и подложки. STE EB 48 обеспечивает разогрев подложки до 200 градусов при рабочей температуре камеры около 150 градусов. Базовая комплектация предусматривает вращение образцов. Дополнительно можно заказать установку системы водяного охлаждения подложек, однако в этом случае придется отказаться от вращающегося держателя. Для высокотемпературных процессов разработаны специальные керамические и графитовые тигели. Электроника ТМ-1205 изначально поставляется с охлаждаемым тиглем с рабочей температурой до 400 градусов.
Загрузка образцов осуществляется через специальную шлюзовую камеру со встроенной системой циркуляции осушенного газа, что позволяет избежать предварительного контакта подложек с атмосферным воздухом. В агрегате Питерского производства опционально может быть установлена система ионной очистки образцов, повышающая уровень адгезии с напыленным слоем. Кроме того, небольшие конструктивные изменения по требованию заказчика позволяют использовать иные инертные газы, помимо аргона, а также химически агрессивные среды. Реагент подается согласно сигналу Mass-Flow контроллера. Внутри находится зеркало, повернутое таким образом, чтобы можно было осуществлять визуальный контроль над процессом напыления.
Электронно-лучевой испаритель STE EB 48 снабжается блоком питания мощностью 3кВт и пятью секциями для мишеней. Причем исходный материал для испарителя может быть разным в каждой емкости. Электроника ТМ-1205 рассчитана на 4 мишени и питается от обычной сети на 380/220В.
Прецизионность процессов напыления для обоих прототипов находятся на одном уровне:
- разбежка в толщине пленки по всей площади не больше 5%;
- изменение плотности напыленного слоя не больше 5%.
Стоит отметить, что в паспорте московской Электроники ТМ-1205 указано значение в 3-5% при диаметре подложки не более метра.
Контроль над всеми операциями производится при помощи специального программного обеспечения. Питерская установка хранит в памяти настройки для нескольких тысяч техпроцессов, что заметно упрощает и ускоряет внедрение агрегата на производство. Кроме того, имеется возможность записи параметров производящихся операций до 250 часов чистого рабочего времени.
Решающий раунд
Результаты сравнения весьма показательны: STE EB 48 отличается универсальностью и внушительным набором опций, однако открытое заявление об отсутствии аналогов, пожалуй, слишком уж экспрессивное. Вместе с тем, столичная Электроника ТМ-1205 не отличается по качеству готовых изделий, просто немного «неповоротлива», что затрудняет массовое внедрение. Но если Научно-исследовательский Институт Точного Машиностроения сейчас сбросит темпы развития, конкуренция резко осложниться, ведь грядет объединение усилий частных компаний и НИИ Санкт-Петербурга, что вполне вероятно станет причиной мощного технологического прорыва.
