Исследование формирования структуры синтетического опала и возможность управления их характеристиками

Рис. 1.28.Целая сторона: Синий - чистый опал;

Черный - Опал - б-С-Н

Рис. 1.29.Темный участок: Синий - чистый опал;

Черный - Опал - б-С-Н

Рис. 1.30.Светлый участок: Синий - чистый опал;

Сиреневый - Опал - б-С-Н

1.2.4 Результаты исследования опала с другими пленками

Для проведения исследований было подготовлено большое количество образцов опала с пленками Ag, Ni, Cu и б-С-Н. Анализ результатов показал, что на положение ФЗЗ влияет толщина и материал пленок, например, углеродная алмазоподобная пленка увеличивает величину ФЗЗ и сдвигает ее на 50-100 нм.



Рис. 1.31. Опал с пленками:

кр.- чистый опал; зел - опал с б-С-Н;

син. - опал с Cu; фиол. - опал с Ni

В ходе экспериментов было замечено, что нанесение тонких пленок на поверхность опала в ряде случаев приводит к смещению тела отражения, причем смещение зависело как от материала, из которого состоит пленка, так и от метода ее нанесения, (при различных режимах мы можем получить как сильно шероховатую, так и практически гладкую поверхность - основную компоненту всех оптических свойств).

Можно предположить, что подобный эффект зависит от некоторых параметров, а именно:

· Степени прозрачности пленки

· Молекулярной структуры пленки

· Степени «приживаемости» пленки к опалу

· Степени прозрачности пленки

Так с чем, все-таки, связано смещение тела отражения? Можно предположить, что луч, попадающий на нанокомпозит, во-первых, частично отражается от самой пленки, во-вторых, проходя через пленку, отражается от глобул, но уже под другим углом. В настоящее время мы не можем точно сказать, как отражаются лучи от самих глобул, поэтому мы стараемся создать идеальные условия (уменьшение шероховатости) нанесения пленок. Но пленки, состоящие из различных материалов, (при всех прочих условиях) дают абсолютно разные результаты (рисунки с пленками цветными желтыми)

1.2.5. Исследование электрооптических свойств наноструктур

При исследовании наноструктур на основе опала было обнаружено, что при воздействии на образец светового потока либо электромагнитных волн могут меняться его оптические свойства. Например на рис.5. показан эффект, возникающий при воздействии на образец взаимно перпендикулярных лучей света. Сформированная нами БД содержит результаты исследований, в которых наблюдался эффект Керра в опаловых нанокомпозитах.

Рис.1.32.

Таким образом было принято решение исследовать лабораторные образцы опала с нанесенными на него проводящими пленками никеля и меди и образцы, подвергнутые гальваническому осаждению никеля, на изменение оптических свойств путем пропускания небольшого тока.

Схема эксперимента

Исследования проводились на Акустооптическом спектрофотометре AOS-4SL. Измерялся спектр отражения обычного образца а затем во время пропускания через него тока. Источником питания были выбраны обычные пальчиковые батареи АА-1.5В.

Эксперимент проводился двумя способами:

1. Сначала измерялся спектр отражения обычного образца, а затем к нему подсоединялось напряжение и спектр снимался еще раз. (Напряжение 1.5В-рис.7а)

2. Сначала подсоединялись клеммы проводов, схема была в разомкнутом состоянии и напряжения не было, проводили измерение спектра отражения, затем не выходя из режима измерения замыкали ключ, подводя напряжение образцу и наблюдали изменения. (Напряжение 3В - рис.7б)

Рис.1.34 а - схема 1, б - схема 2.

Описание образцов

Исследование электрооптических свойств проводились на различных образцах опала, но результаты были очевидны лишь на образцах с Ni.

Результаты эксперимента

В результате экспериментов мы увидели ожидаемый эффект, но не на всех образцах, только на пленках никеля, причем в зависимости от толщины пленки меняется величина эффекта. Там где пленка толще- больше эффект (рис.1.35) , где меньше- соответсвенно эффект небольшой (рис.1.36,1.37).

Рис.1.36

Рис.1.37



Рис.1.38

1.2.7 Исследование магнитооптических свойств наноструктур на основе опала

Были исследованы образцы, полученные путем пропитки в солях металлов (шпинели), имеющие эффект ФЗЗ. Результаты позволяют определенно утверждать, что можно увеличивать и уменьшать ФЗЗ путем варьирования направления магнитных линий, и естественно чем больше намагниченность магнита, тем эффект очевиднее.

Описание образцов

Образцы, представляющие собой металломагнитные диэлектрические наноструктуры на основе опала, были подготовлены методом пропитки с последующим отжигом. Исследование образцов производилось в Центральном научно-исследовательском технологическом институте “Техномаш” в лаборатории М.И.Самойловича. Результаты исследования приведены ниже [1].

Металло-диэлектрические наноструктуры относятся к наиболее перспективным классам твердотельных материалов для построения устройств наноэлектроники. Среди них выделяют 3Dнаногетероструктуры, а именно, объемные структуры, состоящие из двух или более компонентов, с размером отдельных доменов от десятков до сотен ангстрем. В свою очередь, наноструктуры, состоящие из кластеров наноразмерного масштаба, содержащих ферромагнитные компоненты, разделенные неферромагнитными, представляют наибольший интерес, поскольку, магнитные моменты соседних ферромагнитно упорядоченных кластеров связаны обменным взаимодействием, величина которого зависит от свойств немагнитной прослойки.

Для указанных систем можно значительно расширить частотный диапазон запрещенной фотонной зоны, используя различные технологические приемы, в частности, формированием металлодиэлектрических матриц с большими параметрами периодичности (до 5-6 мкм) за счет, например, получения инверсных структур на основе латексных сфер с заполнением межсферических пустот SiO₂ наносферами, последующим вытравливанием больших сфер и повторным заполнением вновь образовавшихся межсферических пустот другими необходимыми материалами.

Так называемые двойные магнитные металл - диэлектрик нанокомпозиты на основе кубических упаковок наносфер SiO₂ - опаловых матриц (материал с запрещенной фотонной зоной) или магнитные фотонные кристаллы характеризуются наличием двух типов заполнения межсферических пустот, а именно островкового (изолированные включения металла) типа, не обладающие электрической проводимостью, и так называемого, сетевого контактирующие или соединяющиеся между собой заполненными каналами) типа, обладающие электрической проводимостью. Соответственно, различаются и предполагаемые области применения указанных нанокомпозитов. В первом случае, имеет место емкостное взаимодействие между островковыми включениями металла, и что приводит к появлению гигантских запрещенных фотонных зон, за счет оттеснения нижнего (по частоте) края, указанным взаимодействием, при сохранении положения верхнего (по частоте) края, чье положение определяется константами периодичности диэлектрической матрицы.

Одним из наиболее простых и широко применяемых способов введения различных химических элементов (и соединений) в опаловые матрицы является метод пропитки. Метод основан на пропитке опаловой матрицы веществом ? прекурсором с определенным химическим составом с последующей термообработкой, в процессе которой в межсферических пустотах опаловой матрицы формируется соответствующая химическая среда. Вещества ? прекурсоры должны обладать хорошей растворимостью в воде (или в других растворителях) и переходить в оксиды (или в другие соединения) при умеренных температурах термообработки. В качестве таких прекурсоров можно использовать растворимые соли металлов (в нашем случае применялись нитраты Fe, Ni, Co, Mn и Zn). В процессе пропитки водные растворы солей самопроизвольно, за счет капиллярного эффекта, заполняют поры опаловой матрицы. В последующем, проводится термообработка, в процессе которой происходит частичное термическое разложение нитратогрупп и полностью удаляется несвязанная вода. В данном случае термообработка проводилась в течение 1 часа в воздухе при температурах 770?1070 К. Данная процедура повторялась многократно (до 20 пропиток) с постепенным заполнением межсферического пространства опаловой матрицы оксидами и соединениями на их основе вводимых элементов.

Первоначальные исследования наличия необходимого заполнения межсферических пустот проводилось по данным магнитооптических измерений. Наиболее интересные эффекты, наблюдаемые в двойных металломагнитных-диэлектрических нанокомпозитах связаны с магнито-оптическими явлениями, поскольку оказалось, что в области запрещенной фотонной зоны как вращение плоскости поляризации в магнитном поле (эффект Фарадея), так и экваториальный эффект Керра (ЭЭК) существенно возрастают (по сравнению с областью частот вне запрещенной фотонной зоны).

Результаты измерения спектральной зависимости амплитуды ЭЭК в видимой области спектра представлены на рис. 1.39 и 1.40. Левая граница спектра соответствует длине волны  = 826 нм, а правая -  = 477 нм (для верхнего графика) и  = 362 нм (для нижнего графика). При измерении угол падения света составлял 70є.

Рис. 1.39. Спектральная зависимость амплитуды эффекта Керра (ТКЕ) для нанокомпозита, содержащего NiZnFe-шпинель (энергия фотонов Е = 2,89 эВ)

Рис. 1.40. Спектральная зависимость амплитуды эффекта Керра (ТКЕ) для нанокомпозита, содержащего NiZnFe-шпинель (в магнитном поле H = 2,5 кЭ)

Для контроля изменений структуры опаловой матрицы были проведены эксперименты с синхротронным излучением, которые выполнялись на станции малоуглового рассеяния, действующей на Курчатовском источнике синхротронного излучения. Схема экспериментальной установки в этом случае приведена на рис. 1.41.



Рис. 1.41. Схема установки для исследования малоуглового рассеяния синхротронного излучения в опаловых матрицах [2];

1 - источник синхротронного излучения, 2 - монохроматор, 3 - коллиматоры, 4 - образец опала, 5 - детектор или фотопленка, 6 - область, анализируемая детектором

Монохроматический (/ = 2?10?⁴) пучок электромагнитного излучения с энергией квантов 10 кэВ ( = 0,124 нм) с поперечным сечением 100100 мкм² падал на опаловую матрицу, имевшую форму пластины толщиной 1,5 мм. Наибольшая грань пластины совпадала с плоскостью {111} ГЦК решетки. Для регистрации рассеянного излучения использовалась фоторегистрация 542, а также регистрация линейным позиционно-чувствительным газовым детектором.

Рис. 1.42. Дифракционные картины малоуглового рассеяния синхротронного для нанокомпозита, содержащего MnZnFe-шпинель (2) и при экспозиции 2 часа (3 - исходная опаловая матрица). Кривая 1 - характеристика канала

Судя по данным малоуглового рассеяния синхротронного излучения (рис. 1.42) и дополнительно проведенного рентгенофазового анализа (рис. 1.43; рентгеновский дифрактометр ДРОН-6; Cо k-излучение;  = 0,17902 нм), а также электронно-микроскопическим снимкам (рис. 1.44-1.47; просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ) JEM-200CX), большая доля вводимого вещества находится в межсферических порах, а меньшая часть на поверхности опаловой матрицы. Можно обратить внимание на потерю дальнего порядка при термообработке опаловых матриц при температурах в области 1270 К (рис. 1.42, кривая 1) или выше.

Рис. 1.43. Рентгеновская дифрактограмма, полученная от нанокомпозита, содержащего MnZnFe-шпинель

Расчет рентгенограммы, приведенной на рис. 8, представлен в таблице. Анализ рентгенограмм показал наличие в нанопустотах нескольких железосодержащих фаз. Большинство рефлексов индицируется как фазы ZnFe₂O₄ и (Ni_XZn_1-X)Fe₂O₄. Частицы фаз имеют нанокристаллическое строение с размером кристаллитов (областей когерентного рассеяния (ОКР)) 16,6-46,9 нм. Концентрация введенных в нанопустоты фаз не превышает 5 об.%.

Рентгенометрические данные включений в нанопустотах опаловых матриц

№ пика (см. рис. 5)	2и, град	Интенсивность, отн.ед	Межплоскостное расстояние, нм	Полуширина пика, град	Размер ОКР, нм
1	34,96	38,7	0,2977	0,35	34,2
2	37,00	23,4	0,2821	0,41	29,3
3	38,76	22,6	0,2697	0,73	16,6
4	41,29	100	0,2538	0,68	17,9
5	50,35	21,0	0,2106	0,35	36,0
6	62,75	14,5	0,1719	0,75	17,8
7	67,02	32,3	0,1621	0,35	39,1
8	73,88	41,1	0,1490	0,35	40,8
9	88,52	11,3	0,1283	0,75	21,2
10	91,96	8,9	0,1246	0,35	46,9
11	109,42	17,7	0,1097	0,60	32,9

Различия в технологии получения опаловых матриц приводят к вариациям степени совершенства упаковки наносфер и степени закрытости пор. В зависимости от этого критерия опаловые матрицы можно разбить на две группы: опаловые матрицы «монокристаллические», в которых правильная структура распространяется на значительный объем образца (такие опаловые матрицы обладают свойствами фотонных кристаллов и «поликристаллические» опаловые матрицы, в которых имеется значительная концентрация областей с правильным расположением кластеров, по-разному ориентированных относительно друг друга (такие матрицы могут рассматриваться как сильно рассеивающие среды).

Рис. 1.44. Микродифракция в образцах: нанокомпозита, содержащего:

а) CoZnFe-шпинель; б) MnZnFe-шпинель; в) NiZnFe-шпинель

Рис. 1.45. а-в) Нанокомпозит, содержащий MnZnFe-шпинель (ПЭМ);

г) форма пустот в опаловой матрице (на рис. в) стрелкой показано включение по форме близкое к тетраэдрическому)

а) б)

Рис. 1.46. Нанокомпозит, содержащий NiZnFe-шпинель (ПЭМ)

а) б)

Рис. 1.47. Нанокомпозит, содержащий CоZnFe-шпинель (ПЭМ, нижний снимок - темнопольное изображение)

Наличие ионов Fe в различных координационных многогранниках, получаемых магнитных соединений, введенных в опаловые матрицы, контролировалось с применением мессбауэровских спектров (рис. 1.48 и рис. 1.49).

а) б)

в)

Рис. 1.48. Мессбауэровский спектр нанокомпозитов:

а) опаловая матрица + MnZnFe-шпинель; изомерный сдвиг (здесь и далее относительно металлического Fe) для двух дублетов составляет 0,373 и 0,348 при квадрупольном расщеплении (мм/с) 0,110 и +0,204 соответственно;

б) опаловая матрица + CoZnFe-шпинель; изомерный сдвиг для трех дублетов - 0,369, 0,273 и 0,368 при квадрупольном расщеплении (мм/с) 0,108, 0,070 и +0,180 соответственно;

в) опаловая матрица + NiZnFe-шпинель; изомерный сдвиг для трех дублетов - 0,382 0,373 и 0,3306 при квадрупольном расщеплении (мм/с) 0,097,0,021 и +0,401 соответственно.

Измерения проводились с использованием стандартной установки в режиме постоянного движения источника ⁵⁷Co(Rh). Во всех образцах присутствует (наряду с другими дублетами) дублет, характерный для Fe в гематите с изомерным сдвигом в области 0,37. Действительно, образцы нанокомпозитов, представленные на указанных рисунках отличаются степенью окисления железа (Fe⁺² и Fe⁺³) и, следовательно, стехиометрическим составом магнетита Fe₃O_4-x, образующимся при введении железа в межсферические пустоты методом химического транспорта с использованием жидкой фазы.

С целью проверки особенностей строения ферромагнитных областей было выполнено измерение магнитного момента образцов различных нанокомпозитов, результаты представлены на рис. 1.49, а на рис. 1.50 показаны петли гистерезиса, снятые в магнитном поле в области 300 Э. Характерны следующие значения для нанокомпозита, содержащего MnZnFe-шпинель: H_C = 1520 Э; для нанокомпозита, содержащего CoZnFe-шпинель: H_C = 5565 Э; для нанокомпозита, содержащего NiZnFe-шпинель: H_C = 7580 Э (T = 300 K).

Рис. 1.49. Измерения магнитного момента и петли гистерезиса опаловой матрицы с различным заполнением межсферических пустот жидкофазным методом:

а) 1,3 - CoZnFe-шпинель; 2,4 - NiZnFe-шпинель;б) MnZnFe-шпинель

Как видно из рис. 16, наблюдается характерная для ферромагнетиков петля гистерезиса, при этом, величина коэрцитивной силы указывает на наноструктурированность магнитной фазы. Не следует также исключать влияния эффекта различных степеней окисления, характерных для процесса жидкофазного заполнения. Сложность интерпретации результатов обусловлена также выявленной многофазностью и различиями наномасштабности кристаллитов (см. таблицу)

Величины коэрцитивных сил в случае нанокомпозитов, содержащих CoZnFe- или NiZnFe-шпинели, указывают на характерное ферромагнитное упорядочение. Такое значение коэрцитивной силы аналогично ее значению у пленок Fe толщиной 10 нм, осажденных на немагнитный слой.

Рис. 1.50. Петля гистерезиса (эффект магнитного упорядочения) для нанокомпозитов, содержащих: NiZnFe-шпинель кривые1, 2, 5, 7;

CoZnFe-шпинель кривые 3, 4, 6, 8

Следует обратить внимания, что данные по дифракции нейтронов, приведенные на рис. 1.51, также свидетельствуют о наличии магнитно упорядоченной фазы.

Рис. 1.51. Спектр рассеивания нейтронов для нанокомпозита, содержащего MnZnFe-шпинель ( = 0,1668 нм)

Можно предполагать, что, по крайней мере, в случае нанокомпозита, содержащего MnZnFe-шпинель, имеет место образования системы типа нанокластеров (размерами 1020 нм) шпинели, при этом, магнитная составляющая представляет собой систему изолированных участков магнитной фазы. Действительно, отсутствие насыщения, вплоть до полей 15000 Э, ферромагнитный резонанс (рис. 1.49) в отсутствии насыщения, особенности петли гистерезиса, скорее всего, соотносятся как с размерами магнитных нанокластеров, так и с эффектом обменной анизотропии возникающим на границе таких наноструктурированных областей, образующихся в межсферических пустотах опаловой матрицы и, возможно, содержащих, участки с различными типами магнитного упорядочения.

Рис. 1.52. Спектр ферромагнитного резонанса (  9,4 ГГц) для нанокомпозита, содержащего MnZnFe-шпинель

Размеры наносфер опаловых матриц сопоставимы с длиной волны видимого света, и для них аналогом рентгеноструктурного анализа может служить оптический структурный анализ. Зная показатели преломления образцов опалов, можно воспользоваться законом Брэгга для описания дифракционных явлений в опале. Как выше отмечалось, полученные нанокомпозиты относятся к классу магнитных фотонных кристаллов, что можно проиллюстрировать особенностями в положениях фотонных зон для изученных образцов. На рис. 1.53 показаны спектры отражения для опаловой матрицы при угле падения излучения равным 20^о. Следует заметить, что для опаловых матриц брегговские условия выполняются только для определенных, конкретных направлений, для которых формируются. так называемы, стоп-зоны для заданной длины волны. Положение стоп-зон зависит от периода решетки опаловой матрицы (и, следовательно, от размера шаров SiO₂), а глубина от совершенства структуры матрицы.

а) б)

в)

Рис. 1.53. Спектры отражения (угол съемки 20) для нанокомпозитов, содержащих:

а) NiZnFe-шпинель (образец красного цвета);

б) CoZnFe-шпинель;

в) NiZnFe-шпинель (образец зеленого цвета)

Оценки показывают, что для формирования полной фотонной запрещенной зоны, а именно запрета распространения излучения в полном телесном угле 4, необходимо обеспечить разницу показателей преломления наносфер и межсферического пространства, превышающую 2,8. В опаловых матрицах (в исходном состоянии) контраст показателя преломления для SiO₂  воздух не превышает 1,45.

Эксперимент и анализ результатов.

Для проведения эксперимента были взяты два магнита различной формы и намагниченности. Прямо во время снятия спектра магнит подносился к образцу и проводилась запись изменений.

Рис. 1.54. Магниты.

Рис. 1.55. Направление магнитных линий

Исследовались образцы опала с внедренными в поры NiZnFe-шпинелью и CoZnFe-шпинелью.

В результате первого эксперимента было выявлено, что интенсивность отражения в районе фотонной запрещенной зоны уменьшается при первых двух-трех воздействиях магнитного поля, а затем начинает увеличиваться и возвращается на уровень, близкий к исходному, но, демонстрируя гистерезис. (рис. 1.56, 1.57).



рис.1.56 NiZnFe-шпинель

рис.1.57. CoZnFe -шпинель

В результате второго эксперимента было выявлено, что пик спектра отражения может не только падать, но и расти, в зависимости от направления силовых линий магнитного поля (рис. 1.58, 1.59).

При воздействии круглого магнита боковой стороной на образцы NiZnFe-шпинель и CoZnFe-шпинель пик отражения возрастает в два-три раза за две минуты, а потом падает до первоначального. Если подносить магнит другими сторонами пик просто уменьшается. Тот же эффект наблюдается при воздействии на образцы прямоугольного магнита боковой стороной.

рис.1.58. NiZnFe-шпинель

рис.1.59. CoZnFe -шпинель

Все рассмотренные выше эффекты, связанные с магнитными явлениями, делают двойные маталломагнитные нанокомпозиты перспективными материалами для магнито-оптических систем записи информации и для использования в качестве чувствительных элементов датчиков слабых магнитных полей. Действительно, в наноструктурированных магнитных материалах (не относящихся к классу материалов с запрещенной фотонной зоной) наблюдаются такие явления как гигантские магнитосопротивление и магнитный импеданс. Теоретические расчеты, выполненные, в частности, в рамках нелокального подхода для двумерных и трехмерных систем, показывают, что опаловые структуры в виде 3D нанокомпозитов могут быть перспективными материалами для создания устройств связи тера- и гигагерцового диапазона, а также для магнитооптических систем хранения и обработки информации.

2. Конструкторская часть

Целью данной части дипломного проекта являются:

Модернизация конструкции трехпозиционной установки ВУП для повышения производительности при неизменных основных габаритных размерах и возможности нанесения многослойных покрытий на изделия большего числа типоразмеров и овладение навыками, методами и средствами комплексных разработок механических и электронных компонентов оборудования САУ.

Также задачами этой части дипломного проекта являются:

- анализ вариантов компоновки установки нанесения покрытий в вакууме

- выбор и разработка оптимальной конструкции привода поворотного механизма подложкодержателя удовлетворяющего поставленным требованиям

распределение функций машины между различными компонентами и обоснование этих функций;

постановка четких технических заданий перед разработчиками отдельных компонентов;

выполнение технической документации на электронные компоненты.

2.1 Анализ структурно-компоновочных вариантов привода поворота подложкодержателя

2.1.1 Базовый вариант

Основанием для проведения модернизации ВУП послужили следующие причины:

- Базовый вариант установки для нанесения многослойных покрытий имеет очень сложную систему загрузки-выгрузки. При установке оператор испытывает значительные неудобства из-за необходимости совершать сложные манипуляции при постановки стекол на внутреннюю поверхность барабана.

- В случае выхода из строя магнетронов или ионного источника, необходимо снимать стационарно установленный барабан для извлечения неисправного элемента.

- Высокая себестоимость получаемых готовых изделий.

- Сложность извлечения поврежденных в процессе установки или напыления стекол.

- Загрузка барабана должна осуществляться симметрично, так как крепление загрузочного барабана осуществляется только на вакуумном воде вращения. А также ограничение по массе загружаемых изделий( порядка 24 кг).

- Конструкция загрузочного барабана предназначена только мало отличающихся типоразмеров стекол.

Все выше перечисленные причины не являются критическими для работы установки, но создают значительные трудности для развития предприятия (себестоимость изделия высока); сложность обслуживания данной установки высока, неудобство загрузки и выгрузки стекол. Все эти причины послужили причиной необходимости модернизации данной установки.

2.1.2 Предлагаемый вариант

Логическим решением для повышения числа одновремнно занружаемых изделий было бы увеличение полезной площади загрузочного барабана, но ограничения по неизменности основных габаритных размеров вакуумной камеры, да и стоимость проведения данных работ, не позволяют увеличить вакуумную камеру. Значит единственным решением поставленной задачи явится повышение эффективности использования существующего базового пространства.

Рассмотрим варианты устройств, обеспечивающих поворот и перемещение подложек в камере.

На рис. 1.17 представлена конструкция наклонной карусели. При этом используются два привода: привод вращения для передачи вращательного движения столику карусели с закрепленными на нем подложками, и привод поворота для перевода столика с подложками от одного источника к другому. Вращение от двигателей передается через манжетные вводы вращения, установленные на фланце камеры. Такая конструкция позволяет наносить пленки из любого источника, а также их совокупности (МРС+АИИ) с одновременным вращением подложек.

Рис. 2.1 Наклонная карусель, установленная на горизонтальные вводы вращения.

Вариант, представленный на рис. 1.18, отличается от предыдущего лишь геометрической осью карусели. Здесь привода расположены сверху камеры на ее боковой поверхности. Возможности по нанесению такие же, но затруднена загрузка/выгрузка подложек.



Рис. 2.2 Наклонная карусель, установленная на вертикальных вводах вращения.

Схема транспортера не рассмотрена, поскольку в выбранных компоновках она не применима, и в таблице дана только лишь для сравнения.

Таблица 2.1 Анализ конструкции внутрикамерных устройств.

	Карусель с горизонталь-ной осью	Карусель с вертикаль-ной осью
Возможность нанесения многослойных покрытий	+	+
Возможность обработки без разгерметизации камеры	+	+
Возможность одновременной работы двух источников	+	+
Удобство загрузки/выгрузки	-	+
Производительность	-	-
Сложность изготовления	+	+

В результате анализа таблицы по критерию возможности одновременной работы двух источников и по критерию удобства загрузки/выгрузки был выбран вариант с вертикальной наклонной каруселью.

2.1.3 Вариантность привода механизма позиционирования

Поворот вручную крайне неудобен, хотя и надежен, и требует постоянного присутствия оператора. Электродвигатель на переменном или постоянном токе в данном случае также использовать весьма неудобно, поскольку необходима фиксация подложкодержателя в определенных положениях, для чего необходимо либо устанавливать в камере конечные выключатели, либо заранее рассчитывать время поворота. К тому же такие типы двигатели обладают некоторой инерционностью, тогда как шаговый двигатель практически безынерционен, и позволяет контролировать угол поворота посредством ЭВМ.

Таблица 2.2 Анализ вариантов привода механизма позиционирования.

	Ручной привод	Двигатель на пер. токе	Шаговый двигатель	Манипуля-тор
Простота конструкции	+	-	-	-
Удобство использования	-	+	+	+
Стоимость	+	-	-	-
Надежность	+	-	-	-
Возможность управления с ЭВМ	-	-	+	+
Универсальность	-	-	+	-

По всем показателям выбираем ручной привод.

Выбранный вариант на практике представляет собой лабораторную трехпозиционную вакуумную установку ВУП для нанесения одно и многослойных тонкопленочных покрытий.

2.2 Описание многопозиционной установки ВУП

Многопозиционная установка для нанесения многослойных тонкоплёночных покрытий относится к установкам периодического действия. Отличительной особенностью установки является возможность формирования многослойных и многокомпонентных покрытий в одной камере за один технологический цикл без замены катодов.

Рис.2.3. 1 - рабочая камера; 2 - рама; 3 - диффузионный насос; 4 - механический насос; 5 - азотная ловушка; 6 - затвор 23В9 250; 7 - клапан КВУМ-40; 8 - клапан КВУМ-25; 9 - натекатель; 10 - АИИ; 11 - магнетрон; 12 - ИД; 13 - шкаф управления; 14, 15 - баллоны с рабочими газами

Рис. 2.4. Внешний вид установки ВУП.



Рис. 2.5. Структурно-компоновочная схема установки ВУП.

Вакуумная система установки (см. рис. 2.3-2.4) состоит из высоковакуумного диффузионного паромасляного насоса Н-250 с азотной ловушкой и механического насоса НВР-16Д. На форвакуумной магистрали установлен электромагнитный клапан КВУМ-40, на байпасной - КВУМ-25. Диффузионный насос отделён от камеры высоковакуумным затвором типа 23В9 250. Измерение давления в камере осуществляется при помощи двух манометрических преобразователей: термопарного ПМТ-2 и ионизационногоПМИ-2, данные которых обрабатываются вакуумметром ВИТ-2П.

Установка оборудована газовой системой, позволяющей подавать в камеру несколько рабочих газов одновременно (Ar, N₂, C₆H₁₂). При необходимости можно работать как со смесью газов, так и в среде одного газа, а также заменять рабочие газы.

Установка оснащена системой охлаждения, позволяющая охлаждать каждый элемент в отдельности.

Технологическая (рабочая) камера большого объема цилиндрической формы позволяет обрабатывать образцы больших размеров или несколько образцов одновременно.

2.2.1 Технические характеристики установки ВУП

1. Предельное остаточное давление в рабочей камере: не более 10^-3 Па;

2. Время получения высокого ( Па) вакуума: 25 мин;

3. Количество источников: 3;

4. Тип источников:

· магнетрон на постоянном токе;

· автономный источник ионов;

· дуговой источник ИД-200-01;

5. Рабочее напряжение магнетронной системы распыления: 400…500 В;

6. Рабочее напряжение дугового источника: 20…40 В;

7. Расход холодной воды при давлении 0,3…0,4 МПа: 550 л/час;

8. Максимальная потребляемая мощность в установившемся режиме: 20000 ВА;

2.2.2 Внутрикамерная оснастка

Одно из назначений лабораторной установки - исследование процессов нанесения покрытий при различных режимах, оценка их влияния на параметры плёнок. Одним из таких параметров качества является равномерность толщины плёнки. Известно, что неравномерность зависит от расстояния между источником и подложкой и от размеров подложки. Следовательно, уменьшить неравномерность можно путём увеличения расстояния, но конструктивное расположение источников в камере таково, что осуществить это не представляется возможным. В таком случае необходимо смещать подложку относительно источника на некоторое расстояние и придавать ей вращательное движение. Вращение подложкодержателя относительно своей оси необходимо и при использовании нескольких подложек одновременно. Кроме того, подложкодержатель должен обеспечивать поворот подложек от одного технологического источника к другому (перевод из позиции в позицию).

Большие габариты рабочей камеры позволяют реализовать два различных варианта подложкодержателей: с горизонтальной (рис. 1.26 поз. 5) и вертикальной осью (рис. 1.27 поз.5). В результате анализа (см. п. 2.2.3) было установлено, что вариант с горизонтальной осью более функциональный, но, как результат, более трудоемкий. Значительно упрощает конструкцию подложкодержателя с вертикальной осью тот факт, что в этом варианте при вращении оси обеспечивается как смещение подложек относительно источников, так и перевод из позиции в позицию. Также вариант с вертикальной осью позволяет более просто закреплять цилиндрические образцы (при одиночном их напылении).

Рис.2.6. Узел нагревателя подложкодержателя. 1 - лампа КГМ; 2 - отражатель; 3 - патрон; 4, 7 - винты; 5, 6 - пластины; 8 - токоввод.

Конструкция подложкодержателя должна обеспечить приемлемые скорости осаждения покрытий. Оценим скорость осаждения для варианта с вертикальной осью и магнетронной распылительной системы, оснащенной титановой мишенью, т.к. дуговой источник обеспечивает высокие скорости испарения, а пучок автономного источника ионов обладает высокой энергией и не очень критичен к расстоянию.

2.3 Назначение и описание установки для нанесения многослойных покрытий

Данная установка предназначена для нанесения и обработки тонких пленок методами ионного распыления, осаждения дуговым разрядом и ионного осаждения.

В состав установки входят следующие источники:

· Магнетрон на постоянном токе;

· Дуговой источник;

· Автономный источник ионов.

Установка для нанесения многослойных покрытий имеет технологическую (рабочую) камеру большого объёма. Значительный рабочий объём технологической камеры позволяет обрабатывать образцы больших размеров или обрабатывать несколько образцов одновременно, для чего внутри камеры установлен подложкодржатель, для передачи вращательного движения от двигателя к подложкодержателю и для его поворота на переднем фланце камеры установлены ввод движения в вакуум с сальниковым уплотнением.

Вакуумная система установки состоит из высоковакуумного диффузионного паромасляного насоса Н-250 с азотной ловушкой и механического насоса НВР-16Д. На форвакуумной магистрали установлен электромагнитный клапан КВУМ-40, на байпасной - КВУМ-25. Диффузионный насос отделён от камеры высоковакуумным затвором типа 23В9 250. Измерение давления в камере осуществляется при помощи двух манометрических преобразователей: термопарного ПМТ-2 и ионизационного ПМИ-2, данные которых обрабатываются вакуумметром ВИТ-2П. Остаточное давление механического насоса ? 0,5 Па, диффузионного насоса ? 5·10^-4 Па.

Для подачи в камеру рабочих газов (аргона, азота, циклогексана) установка оснащена газовой системой (рис. 2).

Рис. 2.7 - баллоны с рабочими газами; 2 - регулятор давления; 3, 4, 6 - натекатели; 5 - клапаны; 7 - блок клапанов для смешивания газов; 8 - рабочая камера.

При необходимости можно работать как со смесью газов, так и в среде одного газа, а также заменять рабочие газы.

Установка оснащена системой охлаждения, позволяющая охлаждать каждый элемент в отдельности.

Перед нанесением тонкопленочного покрытия подложки закрепляются на подложкодержатель внутри камеры установки. Затем производится предварительная откачка камеры до низкого давления, ионная очистка с одновременной активацией поверхности подложек, их прогрев и дальнейшее формирование тонкопленочного покрытия с использованием одного из трех источников или последовательно двумя (тремя), если необходима многослойная пленка с различными материалами слоев. Измерение температуры проводятся с помощью микросхемы-термодатчика, помещенной внутрь камеры, сигнал с которой через двухканальный усилитель поступает на микроконтроллер и впоследствии обрабатывается. Давление в камере определяется обработкой сигналов VK1 и VK2 от вакуумметра ВИТ-2П. Сигналы с датчика через усилитель поступают в микроконтроллер и обрабатываются.

2.4 Описание процессной модели

В данном курсовом проекте разрабатывается процессная модель автоматического управления для лабораторной установки нанесения многослойных тонкопленочных покрытий в вакууме тремя различными методами

2.4.1 Деление технологии на процессы

В работе установки можно выделить следующие основные процессы:

1. Вывод диффузионного насоса на режим

2. Загрузка

3. Форвакуумная откачка

4. Высоковакуумная откачка

5. Технологический процесс:

5.1. Очистка и активация поверхности подложек ионным пучком

5.2. Нагрев подложек

5.3. Нанесение необходимого количества слоев покрытия

6. Завершение работы установки

1. Вывод диффузионного насоса на режим

Процесс заключается в нагреве масла диффузионного насоса до температуры, необходимой для эффективного процесса откачки.

Критерий начала: электропитание насоса включено.

Критерий окончания: давление на входе диффузионного насоса, контролируемое вакуумметров ВИТ-3А, составляет Р_ВИТ-3А = 210^-1 Па.

Ресурсы:

· диффузионный насос ND

· механический насос NI

· вакуумметр ВИТ-3А

· электромагнитный клапан VE1

· водяные механические вентили VM1, VM2

· блоки энергоавтоматики БП_1, БП_2, БП_VE

Последовательность процесса:

· Подача охлаждения и проверка его наличия на диффузионном насосе

· Проверка закрытия электромагнитного клапана VE1 на форвакуумной магистрали

· Включение механического насоса

· Включение диффузионного насоса

· Включение вакуумметра ВИТ-3А

· Открытие клапана VE1 на форвакуумной магистрали

· Контроль давления на входе диффузионного насоса по ВИТ-3А. При Р_ВИТ-3А = 210^-1 Па запускается процесс форвакуумной откачки. При не достижении Р_ВИТ-3А = 210^-1 Па в течение 40 мин выдается сигнал о том, что диффузионный насос не вышел на режим

2. Загрузка образцов.

Процесс проводятся в ручном режиме, и носит подготовительный характер.

Критерий начала: свободна вакуумная камера, подложки очищены и готовы к нанесению пленки.

Критерий окончания: подложки установлены на подложкодержателе, вакуумная камера закрыта.

Ресурсы: подложкодержатель.

3. Форвакуумная откачка.

Предназначена для создания условий для высоковакуумной откачки диффузионным насосом. Откачка производится насосом НВР-16Д.

Критерий начала: клапан VE2 открыт

Критерий окончания: клапан VE2 закрыт

Ресурсы:

· механический насос NI

· электромагнитный клапан VE2

· вакуумметр ВИТ-2П

· блоки энергоавтоматики БП_1, БП_VE

Последовательность процесса:

· Проверка закрытия камеры

· Закрытие клапана VE1

· Открытие клапана VE2

· Включение вакуумметра ВИТ-2П

· Контроль давления в камере по ВИТ-2П. При Р_ВИТ-2П = 8 Па запускается процесс высоковакуумной откачки. При не достижении Р_ВИТ-2П = 8 Па в течение 15 мин выдается сигнал о том, что камера не откачивается механическим насосом.

4. Высоковакуумная откачка

Процесс предназначен для создания условий, необходимых для проведения технологического процесса. Откачка производится насосом НВДМ-250 до давления 10^-3 Па.

Критерий начала: затвор VT открыт

Критерий окончания: затвор VT закрыт

Ресурсы:

· диффузионный насос ND

· механический насос NI

· вакуумметр ВИТ-2П

· электромагнитный клапан VE1

· высоковакуумный затвор VT

· водяные механические вентили VM1, VM2

· блоки энергоавтоматики БП_1, БП_2, БП_VE

Последовательность процесса:

· Открытие клапан VE1

· Открытие затвор VT

· Контроль давления в камере по ВИТ-2П. При Р_ВИТ-2П = 10^-3 Па запускается один из технологических процессов. При не достижении Р_ВИТ-2П = 10^-3 Па в течение 25 мин выдается сигнал о том, что камера не откачивается диффузионным насосом

5. Технологический процесс.

5.1 Очистка и активация поверхности подложек ионным пучком

Процесс предназначен для дополнительной подготовки поверхности подложек перед нанесением покрытия и заключается в бомбардировке поверхности образцов, как правило, «тяжелыми» ионами аргона.

Критерий начала: клапаны VE3, VE4 открыты

Критерий окончания: клапан VE3, VE4 закрыты

Ресурсы:

· автономный источник ионов AIS

· счетчик времени

· электромагнитные клапана VE3, VE4

· электромагнитный натекатель VF4

· механический вентиль VR3

· механический вентиль водяного охлаждения VM3

· вакуумметр ВИТ-2П

· блоки энергоавтоматики БП_AIS, БП_2, БП_VE, БП_VF

Последовательность процесса:

· Открытие вентиля водяного охлаждения VM3

· Открытие механического вентиля VR2

· Открытие электромагнитных клапанов VE3, VE4

· Контроль наличия охлаждения на AIS. При отсутствии сигнала наличия охлаждения выдается сигнал об отсутствии охлаждения AIS

· Установка давления рабочего газа посредством натекателя VF3 и контроль давления посредством вакуумметра ВИТ-2П.

· Задание времени очистки и активации

· Включение автономного источника ионов при Р_ВИТ-2П = 810^-2 Па

5.2 Нагрев

Нагрев подложки также является подготовительной операцией

перед нанесением покрытия.

Критерий начала: блок DT включен

Критерий окончания: блок DT выключен

Ресурсы:

· датчик температуры DT

· галогенная лампа

Последовательность процесса:

Включение датчика температуры с лампой нагрева

Контроль температуры нагрева подложек посредством датчика температуры. При температуре Т = 200 ⁰С запускается процесс нанесения покрытия одним из источников. При не достижении заданной температуры в течение 10 мин выдается сигнал о том, что температура подложек не может быть достигнута.

Запуск процесса нанесения покрытия

Основной технологический процесс - нанесение ТП. Покрытие формируется одним из трех технологических источников: магнетроном на постоянном токе, автономным источником ионов или дуговым источником. В вакуумной камере на подложкодержателе закреплены подложки. Карусель приводится во вращательное движение при помощи реверсивного двигателя РД-09.

5.3 Нанесение покрытия

· Выбор источника

5.3.1 Нанесение пленки АИИ

Критерий начала: клапаны VE3, VE4, VE5, VE6 открыты

Критерий окончания: клапаны VE3, VE4, VE5, VE6 закрыты

Ресурсы:

· автономный источник ионов AIS

· электромагнитные клапаны VE3, VE4, VE5, VE6

· электромагнитные натекатели VF3, VF4

· механические вентили VR2, VR3

· механический вентиль водяного охлаждения VM3

· вакуумметр ВИТ-2П

· блоки энергоавтоматики БП_AIS, БП_2, БП_VE, БП_VF

Последовательность процесса:

· Открытие вентиля водяного охлаждения VM3

· Открытие механических вентилей VR2, VR3

· Открытие электромагнитных клапанов VE3, VE4, VE5, VE6

· Контроль наличия охлаждения на AIS. При отсутствии сигнала наличия охлаждения выдается сигнал об отсутствии охлаждения AIS

· Установка давления рабочего газа (циклогексана C₆H₁₂) посредством натекателя VF4 и контроль давления посредством вакуумметра ВИТ-2П.

· Установка давления рабочего газа (аргона) посредством натекателя VF3 и контроль давления посредством вакуумметра ВИТ-2П.

· Включение автономного источника ионов при Р_ВИТ-2П = 810^-2 Па

5.3.2 Нанесение пленки МРС

Критерий начала: натекатель VF5 открыт

Критерий окончания: натекатель VF5 закрыт

Ресурсы:

· магнетрон MAG

· электромагнитные натекатели VF2, VF5

· механические вентили VR1, VR2

· механический вентиль водяного охлаждения VM4

· вакуумметр ВИТ-2П

· двигатель MOT

· шаговый двигатель SMOT

· блоки энергоавтоматики БП_MAG, БП_2, БП_VE, БП_VF

Последовательность процесса:

· Открытие вентиля водяного охлаждения VM4

· Контроль наличия охлаждения на AIS. При отсутствии сигнала наличия охлаждения выдается сигнал об отсутствии охлаждения MAG

· Открытие механических вентилей VR1, VR2

· Поворот подложкодержателя к MAG

· Установка давления рабочего газа (азота) посредством натекателя VF2 и контроль давления посредством вакуумметра ВИТ-2П (при реактивном процессе)

· Установка давления рабочего газа (аргона) посредством натекателя VF5 и контроль давления посредством вакуумметра ВИТ-2П

· Включение магнетрона при Р_ВИТ-2П = (1,2...3,3)10^-1 Па

5.3.3 Нанесение пленки ИД

Критерий начала: натекатель VF5 открыт

Критерий окончания: натекатель VF5 закрыт

Ресурсы:

· Дуговой источник ARC

· электромагнитные натекатели VF2, VF5

· механические вентили VR1, VR2

· механический вентиль водяного охлаждения VM5

· вакуумметр ВИТ-2П

· двигатель MOT

· шаговый двигатель SMOT

· блоки энергоавтоматики БП_ARC, БП_2, БП_VE, БП_VF

Последовательность процесса:

· Открытие вентиля водяного охлаждения VM5

· Контроль наличия охлаждения на ARC. При отсутствии сигнала наличия охлаждения выдается сигнал об отсутствии охлаждения ARC

· Открытие механических вентилей VR1, VR2

· Поворот подложкодержателя к ARC

· Установка давления рабочего газа (азота) посредством натекателя VF2 и контроль давления посредством вакуумметра ВИТ-2П (при реактивном процессе)

· Установка давления рабочего газа (аргона) посредством натекателя VF5 и контроль давления посредством вакуумметра ВИТ-2П

· Включение дугового источника при Р_ВИТ-2П = 9,310^-1 Па

6. Завершение работы установки

Критерий начала: выключение электропитания ND;

Критерий окончания: вентиль водяного охлаждения VM1 закрыт.

Ресурсы:

· Диффузионный насос ND;

· Механический насос NI;

· Высоковакуумный затвор VT;

· Электромагнитный натекатель VE1;

· Механические вентили водяного охлаждения VM1, VM2.

Последовательность процесса:

Закрытие затвор VT;

Выключение диффузионного насоса ND;

Закрытие клапана VE1 через 50 минут;

Выключение регуляторов расхода газа;

Выключение механического насоса NI;

Закрытие механические вентили водяного охлаждения VM2, VM1;

2.5 Выбор сервисных функций

Сервисные функции обслуживают и создают условия для наилучшего выполнения основных.

Сервисные процессы необходимы для:

· облегчения работы наладчиков и операторов

· предотвращения отказов оборудования и их последствий

Для данной установки это:

· индикация состояния отдельных элементов установки (клапаны, натекатели, затвор, приводы, источники формирования пленок и др.)

· отображение значений параметров технологического процесса на мониторе и на пульте управления (давление в камере, температура нагрева, параметры работы источников формирования пленок)

· сигнализация об отсутствии охлаждения

Решение этих задач возлагается на программное обеспечение персонального компьютера, в процессную модель заложено достаточно управляющих и управляемых сигналов для получения полной информации о ходе процесса. Также для этих целей на пульте управления устанавливаются светодиоды, которые сигнализируют о состоянии работы того или иного элемента, а на экран ЭВМ выводятся значения датчики, которые показывают изменение параметров технологического процесса.

2.5.1 Выбор функций коррекции цели

В процессах обработки поверхности подложек и формирования многослойного покрытия вакууме можно выделить следующие функции коррекции цели:

· Изменение времени процесса

· Изменение характеристик ионного пучка

· Изменение характеристик дуги

· Изменение характеристик разряда магнетрона

· Изменение состава технологической среды

Время технологического процесса может быть заложено в программу ЭВМ или контролироваться оператором при ручном управлении. Характеристики ионного луча могут быть изменены путем варьирования напряжения на ускоряющем электроде автономного источника ионов с холодным катодом либо оператором с пульта управления (ПУ), либо программно через ЭВМ. Характеристики дуги могут быть изменены путем варьирования напряжения между катодом и анодом дугового источника оператором с пульта управления (ПУ), либо программно через ЭВМ. Характеристики разряда магнетрона могут быть изменены путем варьирования напряжения подаваемого на магнетрон оператором с пульта управления (ПУ), либо программно через ЭВМ. Состав технологической среды выбирается исходя из требований применяемой технологии; составом технологической среды можно управлять путем регулирования потока газонатекания того или иного газа через электромагнитные натекатели как с ПУ, так и через ЭВМ.

2.6 Описание комплексной принципиальной схемы

Комплексная принципиальная схема (КПС) должна отображать ресурсы машины и согласовывать их между собой.

Установка имеет технологическую камеру CV большого объёма (V=80 л), оснащена мощной вакуумной системой, состоящей из диффузионного насоса ND (Н-250) с заливной азотной ловушкой и механического ротационного насоса NI (НВР-16Д). Высоковакуумный насос и ловушка пристыковываются к технологической камере через вакуумный затвор VT типа 23В9 250 (затвор с электромеханическим приводом плоский). На форвакуумной магистрали установлен электромагнитный клапан КВУМ-40, на байпасной - КВУМ-25. Измерение давления в камере осуществляется при помощи двух манометрических преобразователей: термопарного ПМТ-2 и ионизационного ПМИ-2, данные которых обрабатываются вакуумметром ВИТ-2П. Еще один термопарный преобразователь ПМТ-2 предназначен для контроля работы диффузионного насоса. Данные с него поступают на вакуумметр ВИТ-3А. Для контроля нагрева подложек предусмотрена микросхема-термодатчик (К1019УМ1).На данной установке используется автономный источник ионов с холодным катодом AIS, дуговой источник ARC и магнетрон на постоянном токе MAG. Для подачи в камеру рабочих газов (аргона, азота, циклогексана) установка оснащена газовой системой. Разнообразный состав технологической среды образуется путем напуска одного из газов, либо смеси для реактивного напыления. Напуск газов осуществляется посредством натекателей VF2 - VF5 типа. Установка оснащена системой охлаждения, позволяющая охлаждать каждый элемент в отдельности. В трубопроводах установлены датчики потока, позволяющие предусмотреть перегрев охлаждаемых элементов установки.

Установка оснащена подложкодержателем, позволяющим совершать вращение закрепленных на нем подложек относительно горизонтальной оси, а также осуществлять поворот подложек к используемому источнику. Для вращения подложек используется привод с реверсивным двигателем РД-09 (MOT). Привод поворота - на основе шагового двигателя ДШИ-200 (SMOT).

Комплексная принципиальная схема системы энергообеспечения состоит из следующих блоков:

· Пульт управления (ПУ);

· Блок питания общий БПО, предназначенный для обеспечения питания различными номиналами напряжений блоков управления питанием;

· Высоковольтный блок дистанционного включения питания магнетрона (БП_MAG);

· Высоковольтный блок дистанционного включения питания автономного источника ионов (БП_AIS);

· Высоковольтный блок дистанционного включения питания дугового источника (БП_ARC);

· Блок БП_VE, обеспечивающий дистанционное включение клапанов;

· Блок БП_VF, обеспечивающий дистанционное включение натекателей;

· Блоки БП_1 и БП_2, обеспечивающие дистанционное включение питания других элементов установки.

Комплексная схема системы управления включает в себя персональный компьютер на базе IBM PC Compatible с платами управления.

Предлагаемый вариант установки с САУ намного облегчает работу оператора, т.к. в этом случае возможно управление всеми процессами, за исключением некоторых подготовительных операций, при помощи промышленного компьютера.

2.7 Техническое задание на элементы и узлы машины

Для более удобного и эффективного использования установки для нанесения многослойных покрытий в вакууме, было принято решение разработать полуавтоматическую систему управления установкой. При реализации этой системы большинство процессов осуществляется как в автоматическом режиме, так и оператором вручную. Процессы загрузки - выгрузки подложек производятся только вручную, измерение толщины формируемого покрытия - только в автоматическом режиме.

При разработке системы автоматического управления были выбраны следующие стандартные компоненты: