Физический эксперимент в микроэлектронике. Иванов В.П - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Лабораторная работа 6
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ВАКУУМА
Цель работы: изучить методы получения и измерения низкого и высокого вакуума; освоить
приемы работы с вакуумной установкой.
Приборы и принадлежности: вакуумная установка УВР-3М, вакуумметр ВИТ-3, маномет-
рические лампы ПМТ-4 и ПМИ-2.
Методические указания
Вакуумная техника широко применяется в радиопромышленности для напыления тонких пленок в мик-
роэлектронике, получения высокочистых материалов, безокислительной термообработки металлов
и сплавов, электронной микроскопии и т.д.
Вакуум в технике – это состояние газа, находящегося в ограниченном объеме при давлении, значи-
тельно меньшем атмосферного. В зависимости от соотношения между размером D этого объема и дли-
ной свободного пробега атомов или молекул газа λ различают низкий (λ << D), средний
(λ ~ D) и высокий (λ >> D) вакуум.
Так как вакуум – это разрежение газа, то измеряют его в единицах давления – Па = 1 Н/м
2
или мил-
лиметрах ртутного столба (1 мм рт. ст. =
= 1 торр = 133,322 Па).
Для установок с размером D ≈ 0,1 м различают вакуум:
• низкий – давление >100 Па (>1 торр);
• средний – давление 0,1…100 Па (10
-3
– 1 торр);
• высокий – давление <0,1 Па (<10
-3
торр);
• сверхвысокий – давление <10
-6
Па (<10
-8
торр).
Вакуум в замкнутом объеме прибора – это не статическое, а динамическое состояние, являющееся
результатом одновременно идущих противоположных процессов откачки и натекания атмосферы через
течи –
микроскопические поры и щели в материале корпуса и вакуумных уплотнениях.
В технологии микросхем обычно применяют вакуум не хуже
1 ⋅ 10
-4
торр. Поэтому различают низкий вакуум (10
-2
…10
-3
торр), который получают с помощью меха-
нических насосов и высокий – с помощью диффузионных паромасляных.
Механический форвакуумный насос (рис. 6.1) состоит из цилиндрической камеры с клапанами, в
которой с эксцентриситетом установлен ротор. В сквозную щель ротора по всей длине камеры вставле-
ны две пластины, которые с помощью пружин прижимаются полированным торцом к ее поверхности.
Таким образом, рабочая камера форнасоса разбивается на три объема. Герметичность контактов обес-
печивается с помощью вакуумного масла (ВМ-4 или ВМ-6).
Рис. 6.1 Схема работы форвакуумного насоса:
1, 2, 3 – рабочие полости
1
3
2
1 2
3
1
2
б) в)
а)

Страницы