УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА ГАЗОВ В РАБОЧЕЙ КАМЕРЕ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Полезная модель относится к вспомогательным устройствам к оборудованию для нанесения материалов ионно-плазменными методами в вакууме, и предназначено для контроля состава остаточных газов в вакуумной камере при проведении ионно-плазменных процессов.
-3
-12
-12
Для контроля состава остаточных газов в настоящее время применяются, например, масс-спектрометры типа RGA (http://www.actan.ru/vac_rga.html.). В состав масс-спектрометра входит измерительный зонд, устанавливаемый в вакуумную камеру и электронный блок контроля и управления. Данные газоанализаторы хорошо работают при давлениях в камере в диапазоне от 1·10 Па до 1·10 Па. Однако технологический процесс при распылении материалов ионно-плазменными методами в вакууме с применением смеси газов, проводится при более высоких давлениях в рабочей камере в пределах 1÷4·10 Па. При этом необходимо контролировать состав остаточных газов в вакуумной камере. При таких высоких давлениях в рабочей камере газоанализатор RGA перестает работать, что делает невозможным контроль состава газов и их парциальных давлений при проведении технологического процесса. Кроме того, измерительный зонд газоанализатора длиной 150-200 мм (в кварцевом защитном стакане) устанавливаемый в вакуумной камере может препятствовать размещению в камере другого оборудования, необходимого для проведения технологического процесса нанесения материалов. Например, в рабочей камере на вращающейся платформе может быть установлена печь для подогрева подложек, а рабочий зонд газоанализатора ограничивает возможность ее перемещения в камере.
Технический результат полезной модели, заключается в расширении диапазона контроля состава газов газоанализатора (типа RGA).
-2
-3
-12
Технический результат достигается тем, что в известном устройстве, включающем рабочую камеру и газоанализатор, представляющий собой зонд, соединенный с блоком контроля и управления зонд помещен в вакуумную камеру газоанализатора, которая в свою очередь соединена с рабочей вакуумной камерой с помощью входного и выходного патрубков через натекаль, при этом вакуумная камера газоанализатора снабжена автономной системой откачки. Натекатель позволяет осуществлять парциальную подачу газа с высоким давлением (1÷10·10 Па) из рабочей камеры в камеру газоанализатора, предназначенного для измерения состава газов при низких давлениях (1·10÷1·10 Па). Для поддержания в камере газоанализатора номинального давления, необходимого для его функционирования, она снабжена автономной системой откачки.
Пример конкретной реализации устройства для определения состава газов в рабочей камере при проведении ионно-плазменных процессов приведен на фигуре 1.
Устройство включает рабочую вакуумную камеру 1, входной патрубок 2, соединяющий рабочую камеру с натекателем газа 3, выходной патрубок 4, соединяющий натекатель 3 с вакуумной камерой газоанализатора 5 и зонд газоанализатора 6. К вакуумной камере газоанализатора 5 через фланец 7 присоединен блок контроля и управления газоанализатора 8, а через фланец 9 присоединена автономная система откачки 10.
Работа устройства осуществляется следующим образом:
-2
-6
Перед началом процесса нанесения слоев рабочая вкуумная камера 1 предварительно откачивается до остаточного давления, одновременно запускается автономная система откачки газоанализатора 10. При этом натекатель газа 3 должен быть закрыт. После достижения необходимых вакуумных параметров в рабочей вакуумной камере 1 и вакуумной камере газоанализатора 5, открывается натекатель 3 и порция газа из рабочей камеры 1 подается в вакуумную камеру газоанализатора 5 для проведения анализа. При достижении необходимых значений состава газа в вакуумной рабочей камере 1, начинают процесс нанесения материалов, закрыв натекатель 3. Процесс нанесения материалов происходит при напуске газов в рабочую камеру, при этом давление в рабочей камере растет до 1÷4·10 Па, а давление в камере газоанализатора остается номинальным порядка 1·10 Па. Для того чтобы проанализировать состав газа в рабочей камере 1 в режиме напыления, необходимо напустить натекателем 3 газ из рабочей камеры 1 в камеру газоанализатора 5, регулируя количество подаваемого газа с целью сохранения рабочих режимов давления для работы газоанализатора.
-6
Таким образом, предлагаемое устройство расширяет диапазон контроля газоанализатора, позволяет определять состав остаточных газов в вакуумной камере при проведении ионно-плазменных процессов при высоких давлениях 1÷4·10 Па за счет парциальной подачи газа через натекатель в вакуумную камеру газоанализатора.