Файл: Носков Д.А. Электронно-ионное оборудование технологического назначения.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.07.2024

Просмотров: 114

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

- '<г -

 

 

 

 

 

 

 

 

тем* сварочных установок и установок для гчзморной

обработ­

ка конструктивно выполняются

как продолжение S0C и

крепятся

к проекционной линаг. Электростатические

систеиы маготавли-

 

 

ваюгэя в виде d пат плас­

 

 

тин и закрепляются в изо­

 

 

лирующей

 

цилиндре,

который

 

 

сочл-няетоя с деталями лшн

 

 

зы (см.рио.3-4-1),

При кон­

 

 

струировании такой

системы

 

 

необходимо учитывать вели-1

 

 

чину ускоряющего налряде- ( .:

 

 

ния

и величину

потенциала,|

 

 

прикидываемого к

пласти­

 

 

нам. Для работы на

 

высо­

 

 

ких

напряжениях на

краях

 

 

гпастин

долины

быть

 

га -

Рис.3-4-1.Ц^инцип устрой­

кругления для уменьшения

ства электростатической

напряженности

электричес-

отклоняющей

системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ны быть

тщательно

отполи­

 

 

рована

В тех

случаях,ког­

 

 

да расстояние м зду обра­

 

 

батываемой деталью и шн-

 

 

8 0 й

не позволяет устано­

 

 

вить

электростатическую

 

 

с"стену,

 

применяют

элект­

 

 

ромагнитные системы,изго­

 

 

товленные

в виде кольцево­

 

 

го магнитопровода,

на

ко­

 

 

тором размещены две пары

 

 

катушек. Схематично

прин­

 

 

цип устройства

электро­

 

 

магнитной

системы

показан

 

 

на рис.3-4-2. В данной

кон­

Р а с 5-4-2.

Принцип уст­

струкции

 

магнитные

ппля,от­

клоняющее

луч в двух

 

пер­

ройства эдектронагнитноГ.

 

стлвонявр.лй

снате>'ч.

пендикулярных

направлениях,

 

 

создаются

с пмощью

двух

пар соиоток возбуждения,


- 73 -

расположенных в ^дной плоскости на одном магннтопроводе, а не разнесет, в пространстве, как ато имеет место в электростатических отклоняющих оистемах. Благодаря этому значительно уменыяактея габе^иты системы* Такая системе

'та.;ае укрепляется на проекционной лигзе и юстируется отно­ сительно оптической оси оиотемы. В установках большой мощ­ ности предусматривают охлаждение оистемы проточной водой, предотвращающее чрев, эрный нагрев магнитопровода рассеян­ ными электронами.

Юстирующие сиотемн пр"Яципиально могут выполняться так же, как отклоняющ;:з,но к ним предъявляются более высо-

'кие требования^ точки зрения искажений и изменения

рас ­

пределения плотности электронов в сечении луча. Эти

систе­

мы устанавливаются между пушной и линзами и предназначены для вытздення пучка на ось системы. Поэтому при конструягровании системы стремятся получить более однородные поля.

Хорслий

эффект дает

применение

комбинированных

о т к л о н я в ^

систем,

в которых ^т.лонение

в

одной плоскости

производят­

ся мвгнитньй полем6

в другок

 

электрически.

Принцип vos-

ройогг -. отклоняющей комбинированной системы показав на

рис . 3 - ^ - 3 . Отклоняющие пластин" с

змещени непосредственно

 

на

полюсных

наконечниках

 

 

аагкязной

отклонявши

 

 

аиотемы.

2

такой системе

 

 

удается

на

сравнительно

 

 

небольше)

по длине

 

 

;отрезке разместить

уст­

 

 

ройства,

отклоняющие пу­

 

 

чок в двух плоскостях и

 

 

имеющие

однородные

поля.

Рис . 3 - 4 - 3 . Комбинированная

 

Юстирующие

уистемы,

а в

 

НЕ :оторых случаях и от­

отклоняющая системе:

 

 

клоняющие, изготавливают

1- отклоняющие пластины;

 

 

в виде двухярусных

сис­

2- 1.олюса маг итной откло- •

 

 

тем. С помощью двухярус-

няющей системы

 

 

ВЫУ

"йстем

осуществляет­

 

 

 

 

ся

параллельный перенос

 

 

луча без

изменения

его'


- 74 -

ааре#деаьвоотв относительно рож сиотемц. В первом ярусе луч отклоняется на веданный угод, а во втором - откловя ется не атс* хе угид в другую сторону. При ровзых резне-^ pax снохеы ярусов такое охкдоиенае вызываехоя одинаковый1

электростатической снстемы, ядш одинаковыми амперввтsavi магнитной системы. Двухяруоные системы изготавливают

главным образом как адактгомагчитные о рав«* мощением обмоток воз­

и- буждения на одном маг-

нихоьеоводе, Испольауют-j ся также и комбинировав-' ные системы. Двухярусные онотемы применяются так­

 

+

же для отклонения луче о

 

изменением угла

наклона.

 

 

 

 

При этом в первом ярусе

 

 

луч отклоняется

па мень­

 

 

ший угол, чем во

втором.

Рве.3-4-4.

Принцип парал­

Принцип изменения угла

лельного смещения дуче '

наклона

показан

", на .

двухярусной

отклоняющей

рис, 3-4-5 .Геометрические"

езстемой

 

раамеры

систем и парамет­

 

 

ры схем

ш.^ания

под^ира-

+

 

ютоя так, чтобы

обеспе­

 

чить необходимый

угод

 

 

 

наклона.

Причем,если

 

 

 

оиотемо

располагается

 

 

 

Перед линзой, то

углы

на­

 

 

клона выбираются

так,

 

 

 

чтобы луч пересекался

с

 

 

осью систе>'ч в центре

 

 

 

линзы. При разработке

 

 

 

специализированных уста­

 

 

новок, в которых ДдЛ сме­

? . ! о . З - 4 - 5 .

Принцип взмане-

щения луча и для

измене­

ния у-ла

наклона исполь­

аая угла наклона в двух­

зуется одна двухярусная

ярусной отклоняющей системе.


- 75 -

система, для возбуждения магнитного поля сиотен предусмат­ ривают автоном: ые обмотки. Одна группа обмоток обеспечивает поля, необходимые для смещонвя луча.а друг8я-испольаувтся длг изменения наклонг. Таков усложнение конструкции обуо-

лов1ено требованиями к ст бильности ггчов

при смешеяив

ду~

йа. В сл-чае одинакового ^иола витков й геоыетрвчоских

раз ­

меров системы отклонения в обоих ярусах питание обмоток

можно производить от одного источника, что

значительно

 

у-рощвет с: эму питания.

 

 

При необходимости отклонения луче ив аалые расстояния можно использовать свойство электромагнитных линз отклонять несоосяме пучка. Принцип отклонения несоосного пучка в про­

цессе фокусйроькь

показан на рис . 4 - 4 - 3 . Прз и^изневин

энер-

 

 

ГЙИ электронов в иечз-

 

 

ыеь^ой

оптической

 

S E •

 

 

ле линзы ПОЛОЕСЯЙФ ча~

 

 

вяышаего

сеченка

 

пугк

 

 

обещается

не

tonhso

ъ

 

 

оссвоя

направлении. &Q

 

 

г в

радвсглвои*

 

dpfl

 

 

эгсв точке всареча лу­

 

 

ча с

поверхностью

 

на­

 

 

ивна

перемещается-

в

 

 

рздеагьнсз* направлений,.

 

 

Авалогкчнэз-

радиальное

 

 

веремг-пеяве луча проис­

 

 

ходит

Й при

взмоненва

 

 

оптической

силы линзы

 

 

и неизаен!-' и ускоряю­

Рис.4-4-3. Принцип отклонения

щем напряжении.

Этот

принцип

ШПОЛЬЗОБЗВ

для

несоосного пучка

электромаг­

формирования

канала

пря

нитной линзой

 

изготовлении

алмазных

 

 

волок

злектройяо-лучевыь

 

 

методом,

(тогда

вход-

нзя распушка, выевшая большой диаметр на поверхности, изготавливается во вращаю­ щейся заготовке отклоненные он оси вращения лучом» а рабо-


- 76 -

чий кшцл малого диаметра изготавливается лучом, пряхи сов-

вадапцмм с осьо вращении, причем место иа.именьвего сеченая луча смещено внутрь вагпховкв,

3-5» Маосфидыры ионных установок

Для лвгмровг'ва полупроводников методом ионной вмдланхацвв в долученвя сверхчист'лс пленок методом ионного осаж­ дения требуется пучок яояов определенного массового соста­ ва, в которых практически отсутствуют ионы каких-либо при­ месей. Для фильтрация нинов иоподьауют нескхлько методов, среди которых наиболее известным" является магнитный сепа­ ратор, динамический -вадл упольный массфилыр я дннаынчеокяй электромагнитный высокочастотный массфилыр.

3-5-1. Магнитные маеоф!.льтры

Принцип разделения движущихся в магнитном поле иовов по

.массам ооноваи на то»ь что имеющие одинаковую скорость ~оаы

заворачиваются магнитным поде: по радиусу, величина которо­ го пропорциональна корню квадратному иа отноиення массы вова его заряду, согласно язвеотрому выражению:

 

г v ¥

• #

,

 

 

где Ц

- ускоряющее

напряжение;

8

- напряженность

магнитного

поля;

^

- отношение

маооы вова к его заря­

ду.

 

 

 

 

 

 

Принцип работы сепаратора показав на рио.3-5-1. В пучке со­ держатся три компоненты яонов. При прохождения секторного

магнитного поля ионы разделяются по массам я поступают на мнвень в точка В , в, в В2 . Магнитные массфильтры уопеово применяются в ионно-дучевых установках для легирова­ ния. Такие массфильтры наготавливают, как правило, с электро­ магнитом, вес и габариты которого определяютоя энергией се­

парируемых ионов. К недостаткам магнитных ыассфнлыров

от­

носятся кроме больиог1 веса а габаритов критичность в

раз­

бросу ИОНОВ со эвергиям, высокие требования к стерильности