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

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

- 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 .