Представитель нового поколения вакуумных установок с диаметром камеры 400 мм. Предназначена для получения тонкопленочных покрытий распылением материала мишени ионно-лучевым методом. Пригодна для получения тонкопленочных покрытий из широкой гаммы материалов. Характерной особенностью реализуемой технологии является сравнительная простота получения покрытия повторяющего по химическому составу и структуре материал мишени. Установки ВУ-400 ориентированы на применение в составе комплекса оборудования для проведения технологических исследований, а также для использования в производстве мелких серий изделий микро и оптоэлектроники. Установка оснащена безмасляной системой откачки с применением криогенного насоса НВК-3.2, системой кварцевого контроля толщины и скорости нанесения покрытия. Технологическая система состоит из двух ионных источников, один из которых предназначен для распыления материала мишени потоком ионов с энергиями 500…..3500 эВ, другой для предварительной обработки поверхности подложек потоком ионов с энергиями 400…..600 эВ, а также технологической оснастки – неподвижной, охлаждаемой жидким азотом, или вращаемой планетарной. Контроль скорости нанесения и толщины покрытия осуществляется с помощью прибора КНК-1 (используется метод кварцевого контроля). Контроль остаточного давления в различных узлах откачной системы осуществляется комбинированным вакуумметром ВК-6 с применением термоэлектрических, магниторазрядных и, в рабочем объеме, ионизационного манометрических преобразователей.

В настоящее время завершен первый этап работы – изготовлены опытные образцы изделия, два из которых поставлены Сианьскому институту прикладной оптики (КНР), а один оставлен на предприятии для проведения отработки типовой технологии применения и дальнейшего совершенствования конструкции вакуумной установки. В перспективе предполагается оснастить установку ВЧ источником питания смещения мишени распылительного источника ионов и высокочастотной магнетронной распылительной системой с полуавтоматической сменой распыляемых мишеней. Кроме этого планируется оснастить вакуумную установку автоматизированной системой управления технологическим процессом.

Вакуумная установка использует тот же метод получения покрытий, что и ВУ-400. Отличие состоит в большем диаметре камеры, применении более производительной системы откачки и несколько ином расположении распылительного источника. Разница есть и в назначении установки - если ВУ-400 предназначена в основном для получения защитных пленок на деталях электронно-оптических преобразователей, то ВУ – 600ИЛО предназначена для получения отражающих покрытий в ближней области ИК диапазона длин волн на оптических деталях лазерных систем. Работа проводится совместно с НИИ “Полюс” г. Москва. В настоящее время проект находится в стадии изготовления опытного образца. Изделие имеет перспективу серийного изготовления и впоследствии будет оснащено автоматизированной системой управления технологическим процессом.

При проектировании вакуумной установки было предусмотрена возможность использования при ее изготовлении вакуумной камеры установки УВН-15М. Установка предназначена для получения отражающих покрытий с заданными спектральными свойствами на плоские длинномерные детали в условиях массового производства. В технологическую систему установки входят магнетронные распылительные источники постоянного тока, ионно-лучевые источники и арматура карусельного типа. Контрольно-измерительная система состоит из двенадцати канального вакуумметра на основе теплоэлектрических и магниторазрядных манометрических преобразователей и системы фотометрического контроля оптической толщины пленки на основе спектрофотометра SL40-2-2048ISA, работающего в режиме отражения. В установке применена высокопроизводительная высоковакуумная откачная система на основе четырех диффузионных насосов НВД-400 с использованием унифицированных узлов вакуумных систем, серийно изготавливаемых ПО СЗОС. Спектральные свойства отражающих покрытий обеспечиваются конструкцией Ti-TiO2-SiO2, при этом оксиды получаются методом реактивного распыления титана и кремния. В настоящее время изготавливается уже третья установка такого типа. Ранее изготовленные установки незначительно отличались одна от другой, в основном конструкцией арматуры, что было обусловлено различием предметов производства (зеркала и кинескопы мониторов ПЭВМ). В перспективе планируется оснащение установки СУТП.

Для формулирования концепции развития вакуумной техники необходимо обладать наиболее полной информацией по уровню развития прикладных тонкопленочных технологий на том рынке, на который предполагается продвигать новое изделие. К сожалению, в этом отношении в последние годы наблюдался некоторый застой, что справедливо не только в отношении стран СНГ, но и дальнего зарубежья. Ничего принципиально нового за последние годы предложено не было, специализированная вакуумная техника развивалась путем совершенствования контрольно-измерительной аппаратуры, умощнения технологических источников и освоения новых пленкообразующих материалов, а наиболее употребляемый в тонкопленочных оптических технологиях метод термического испарения сохранил свои позиции и по-прежнему является таковым, что в принципе закономерно, учитывая его относительную дешевизну и простоту. Что касается наличия систем автоматизированного управления в оптических вакуумных установках, то прошедшее время подтвердило эффективность применения таковых при массовом характере производства оптических деталей и, в тоже время их неэффективность при получении “уникальных”, если так можно выразиться, единичных конструкций функциональных пленок. Накануне этого застоя на нашем предприятии были освоены в серийном производстве вакуумные установки ВУ-2М и ВУ-800У. ВУ-2М по комплектности и параметрам технологических систем повторяла установку А700Q, а ВУ-800У превосходила ее по числу и мощности испарителей и была оснащена АСУТП. Именно ВУ-800У по нашему мнению и должна стать прототипом для нового поколения вакуумных установок. По сути дела оснащение вакуумной установки ВУ-800У АСУТП на современной элементной базе могло бы быть достаточным для переоснащения оптико-механической отрасли современной вакуумной техникой. Однако если проанализировать ряд типоразмеров вакуумных установок фирмы Leybold: A700Q, A924, A1100/A 1104, A1504 с диаметрами камер 700, 900, 1100, 1550 мм соответственно, возникает мысль, что наличие одного типоразмера оптической вакуумной установки явно недостаточно. С другой стороны существует ряд задач по обработке подложек с диаметрами 500 – 600 мм требующий наличия установки с диаметром камеры, по крайней мере, 900 мм. Кроме этого в запросах о возможности поставок вакуумной техники, поступающих из дальнего зарубежья, постоянно фигурируют требования по диаметру камеры не менее 1100 мм. А если попытаться учесть весь спектр технологических методов, применимых для обработки и формообразования оптических поверхностей, то становится невозможным как-то конкретно сформулировать требования к вакуумной установке нового поколения.

Исходя из этого, предлагается проектировать не конкретный типоразмер вакуумной установки, а произвести работы по созданию элементной базы вакуумной техники типоразмеров 900 и 1100 мм, включая расширение номенклатуры технологических источников, в том числе и создание новых, ориентированных на применение в вакуумных установках вышеуказанных типоразмеров. Кроме того, предполагается создание аппаратных и программных средств для реализации АСУТП, ориентированных как на методы термического испарения, так и на другие методы, применяемые в тонкопленочных технологиях. В результате мы будем располагать комплектом технических решений, который позволит в кратчайшие сроки реализовывать большинство возможных технических заданий от заказчиков вакуумной техники.