Файл: Носков Д.А. Электронно-ионное оборудование технологического назначения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.07.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 0
- ы -
падевая воядрруиюта «уча а друмх факторов, то На «вране трубя в черно-бедои ваобрамнвв воссоздается вартвяа верхвоств облучаемого участка М воемя подробнг отняв. На Увьпявах мектроввов рввроскьвв* рааработаяв уотро*ства
увехвчвввев в 1000-2000 крат.
1
|
Г Л А В А |
? |
|
|
|
|
ВЖЩМНЫЕ с и г а ш ЭЖЕЯТРОННО-ИОНШ |
|
| |
|
|
|
' УСТАНОВОК |
• |
|
i |
|
Вакуумная система является неотьеллеиой частью любой |
I |
| |
|||
электронно-лучевой я ионной установит.. Назначение вакуум-» |
|
> |
|||
ной системы создавать в поддергивать необходимое давление |
|
: |
|||
в рабочей камере и в оСлаота электронной пуки или ионного |
|
||||
источника. В состав вакууиной системы в обаем случав вхо- |
, |
||||
дят откачцые средства» клапанные устройства в вовуаки, |
в о - 1 i |
|
|||
кууипровода и приборы для измерения вакуума. Структура |
в а - | 1 |
|
|||
куумной системы,ее конотрукадя и компановка определяются, |
|
|
|||
прежде всего, требованиями |
к давлению и ооотаву остаточных |
j | |
|||
газов в рабочей камере, величиной откачиваемых объёмов.ре |
|
||||
нином работы установки и другими параметрами установки. |
|
|
|
||
Большинство едектронно-ионных установок являются установ |
|
|
|||
ками периодического действия, которые через некоторые про- |
|
||||
ыеауткн времени приходится разгерметизировать для выгрузка |
|
||||
в вагрузхн обрабатываемых деталей в вновь откачивать |
от |
|
|
||
атмосферного давления до ьеобходнмого :зкуума. Установки о |
|
||||
длительным циклом выполнения технологической операции из |
|
|
|||
готавливают с простыми вакуумными системами, оостоянца'и из |
|
||||
двух насосов, ловуаги и клапанов для отсечки рабочей каме |
|
||||
ры от вакуумной системы на период сиены обрчъца. Когда раз |
|
||||
герметизировать приходится камеры сравнительно большого |
|
|
|
||
ббъёма а требуется сократить цикл откачки,применяет систе |
|
||||
ма о |
обводной откачкой и клапанными устройствами, позволяю- |
|
|||
щниь перекрывать насосы и разгерметизировать рабочую Каме |
|
||||
р у н е |
охлаждая насосов. Такие системы изготавливаются с |
од |
|
||
ним и с двумя форвакуумными насосами. Более оложяые системы |
|
||||
нспольауются в установках со сверхвысоким вакуумом и уста |
|
||||
новках с выводом пучка в атмосферу. |
|
|
|
- 95
5-1. Вакуумные система с* обводной откачкой объёмов
| Одна на наиболее простых вакуувннх систем с обводной отяачкой по.сазана на рис . 5 - 1 - 1 . Рабочая камера откачивает ся диффуэионным насосом с эетвором* перекрывающим насос,
когда рабочая |
камера |
разгерметизируется. |
После герыетива- |
||||
|
|
|
ции рабочая камера от |
||||
|
|
|
качивается |
через |
верх |
||
|
|
|
ний |
вакуумпровод |
фор- |
||
|
|
|
вехуумннн |
насосом. Нб |
|||
|
|
|
это |
врем? |
диффузион |
||
|
|
|
ный |
насос |
отключается |
||
Рис . 5 - 1 - 1 . Вакуумная установ |
от форввкуумного |
и ра |
|||||
ка о диффузионным насосом для |
ботает на |
промежуточ |
|||||
явготоьления магнитных пленок! |
ный объем |
2. |
|
||||
1-механический |
форвакуумный |
|
После |
получения |
|||
насосу 2-ловушка; 3-термопара} |
форвакуума |
л рабочей |
|||||
4-дяфф5званный |
насос; |
5-ваку- |
камере обводная |
сно- |
|||
умвая камера; |
u-бдок |
подложки; |
|||||
тема |
отключается |
я |
|||||
7-окно для визуального наблю |
|||||||
открывает |
я затвор . |
||||||
дения? в-испари-гел1»; 9-иониэа- |
|||||||
цвонный манометр |
|
диффузионного насоса |
|||||
|
|
|
для |
откачки камеры до |
|||
|
|
|
рабочего давления. В |
||||
такой системе |
имеется |
опасности |
прорыва |
воэду.:а в нагретый |
диффузионный насос и возможное» срыва откачки, если по ка кой-либо причине произойдет эадержка при откачке камеры через обводную систему. От э'^их недостатков свободна вакуум ная система с откачкой обводного канала автономным насосом (см . ряс . 5 - 1 - 2) . Этот насос включается на период откачки ра бочей камеры после загрузки и герметизьдии. На это время, как а в первом варианте, диффузионный насос Л перекрыт зат вором 3, а верхний вентиль 10 открыт. Вакуумный вентиль 9 позволяет производить стартовую откачку диффузионного насо
се двумя форвакуумнымя насосами. Для напуска |
воздуха в ра |
|
бочую камеру в |
сй'-земе установлен натекатель |
2. Подобные |
системы широко |
применяются в установках для напыления пле |
|
нок электронво-ионныан Методами, в установках |
для ионной |
|
- |
S>o - |
|
|
|
|
|
очистке и некогоры: других установи |
|||
|
|
ках, в которых не создается nepenat ! |
|||
|
|
ва давления между отдечьниш частя |
|||
|
|
ми камеры и пролетного пространства. |
|||
|
|
В установках с протяженными элек- |
|||
|
|
тронно-олтичеокими системами оущесж- ' |
|||
|
|
зует опасность ноаникновения |
перепа |
||
|
|
да давления мелду участком откачка |
|||
|
|
и удаленными от камеры объемам». На- j |
|||
|
|
пример, в эьактронно-дучевых |
уста |
||
|
|
ночках для pasuepeoft обработка |
о , i |
||
|
|
двухлинзолыии влектронно-оптичаски- I |
|||
Рвс.5-1-2, Вакуум- |
ми системами вследогвие низкой про- |
||||
иаа система уств- |
|
Ц.ОКНОЙ способности зазоров яагнят- |
|||
нааки СДВУ-6Н |
|
яых лвнэ |
а других деталей давление |
||
|
|
||||
|
|
в облчотн |
пушки (при откачке |
только |
|
|
|
рагЧ^ай камеры) »сегда выше, чел в |
|||
(Камерой в гаках установках цряиегаит к параллельной |
|
откач |
|||
ке рабочей камеры и объема пушки |
одним диффузионный |
часосоц |
|||
вли у стенав.-язе*» |
автономный весов для откачки «ушкл. Прин- |
||||
дипиальная схема вакуумной системы электронно-лучевой |
сва |
||||
рочной установки, |
в которой применена раздельная откачка |
пупки и рабочей камеры, приведена но рис.5-1-3. В некоторых
установках сте зт Выдвори между пуякой л в ргбочен наг ре, воаводницие сократи» время на рвагерметиз&дию и откачку ка
меры за счет того, что д м раэгерметнэации камеры не нужно ждать пока остынет катодный узел. Иногда в вакуумные систе мы л<я удавлввания л ров масла вводят вымораживающие или
гааоразрядяве |
ловуикн. |
|
В качестве |
откачвых средств в вакуумных системах |
в |
больиинотва случаев используются обычные паромасляныо диффуемоавые ваоооы я форвакуунные насосы. Только в установке: для изготовлений интегральных схем с регулируемым составом, атмосферы, в которых недопустимо присутствие паров масла, «сподьзувт для откачки электроразрядные насосы в другие бешаслянне средства oiлачка.
- 97 -
\
Рво.5-1-3. Схегт електронно-дугсхоя уотановкя о раэдея*- ной откачкой пушки и рабочэн камеры»
I-рабочая камере}. 2,Ю-диффуэйонные насооы} 5,Я-мвхвЕЭ- ческие насосы, 4,9-затворщ 5,12-ваку?апроводягб-вбнтяль| 7-лин8а,* 8-датчики давления; 13-диа$рагаа{ М-оальфонн,'
15-натеватель
5-2. -Вакуумные оистеыы для сверхвысоковакуумных установок
Некоторые технологические операции, связанные о полученаен тонких пленок, легированием полупроводников, изготов лением интегральных схем и другими задачами электронной техники, должны выполняться в условиях озерхвысокого вакуу ма. Для выполнения этих операций разработаны опециадьянв установка со сверхвакуумныы:; системами.. Системы для получегия сверхвысокого вакуума изготавливают,как правило.о про-
греваемьшн отенкани, В некоторых случаях откачиваемый - 1 объем делается о двойными стенками, между которыми под держивается промежуточный вакуум. Внутренние отеыш - г
обычно прогреваются, а внешние стенки охлаждаются проточ |
|
||||||
ной водой. Одна из вакуумных систем |
с двойными стенками |
j |
|||||
вдкааана |
на рас,5 - 2 - 1, Все фланцевые |
соединения |
внутрен- |
! |
|||
г |
' |
— |
ней |
камеры уплотня- |
|
||
I |
|
|
•мся |
при ПОМОЩИ ДЖфт |
|
||
|
|
|
фузионно-щелевых |
|
|||
|
|
|
соединений. Резино |
|
|||
|
|
|
вые уплотнения |
при- |
j |
||
|
|
|
меняют во фланцевых |
|
|||
|
|
|
соединениях |
наружной |
|
||
|
|
|
камерч. Для |
поддержа |
|||
|
|
|
ния вакуума |
в проме |
|
||
|
|
|
жуточном объеме |
и |
|
Ужо.5-2-1. Высоковакуумная установке о двойными стан ками!
I-камер'' дроме-ут очного вакуума} 2-нагреватель{ 3- резиновые прокладки-,' 4- смотровые окна} 5- щедевые уплотнения*'
6- р&^'очай объем; ?-сверхвысо- вовакууыный моноивтр} 8-маг-
нитнии электрораэрядный мано метр; ^-металлическое уплот нение; Ю-довушка, охлаждаемая ходким азотои; Ц-паромасля - ный диффузионный насос; 14-ме- ханяческий насос; 15-электро- магнитный клапан*, 16-выкдюча- texs, касоса.
создания стартового, давления для наоооа, откачивающего E j y i - • реннюю камеру,приме нен паромасляный диф фузионный насоо.снабженный выморанивающей лозушкор Стенки ну»- ренней камеры для уменьшения теплоемко сти изготавливают из тонколистового мате риала. Это не опасно, с точки зрения механи ческой прочности каме ры, так как благодаря небольшому перепьду давления между внут ренним объемом и лроыежухочным стенки ка мера не испытывают больших механических
- 99 -
усилий. В некоторых случаях тонкие с1внки используются • в качестве нагревателя для прогрева внутренней арматуры. CfeLM нагрегаются путем пропускания тона.
I Длл откачки внутреннего объема до сверхвысссого ва куума может использовался сверхвысошиакуумный диффу- . вионный паромасляный насос о азстной ловушкой или гет - терноионный насос с высокой скоростью откачка. В слу-. чае «спольаования геттерно-ионного насоса, ой подключвётсй обычно непосредственно к внутренней камере без затво ра, внутренняя камера может отсекаться от промежуточного объема после обеагаживания стенок и достижения стартово- гр давления.
/ 2 3 4 s
Рис.5-2-2. Схема эле:строн.:о-ионкоЙ установки для изготовления микросхем:
1-ч--коллекторное устройство', 5-приемник вторичных электронов; 6~о'-.ушняга~ая система', 7,8,1ч--электро- статические линзы; 9,18-массфильтр; 10,12-электро- разрядные насосы*, П-бункер; АЗ - ВВОД { 15,1б,17-де- тали электронной пушки; 19,20,21-учлв ионного ис точника; 22-поворотннй стол
Вакуумная система типа "вакуум з вакууме'1 применен.'" в уни версальной электронно-иопной установке, предназначенной для изготовления интегральных схем. Принципиальная схема установки и вакуумной системы приведена на рис . 5 - 2 - 2 .