Скорость осаждения, датчики ионизационные

Рис, 3-71. Блок-схема установки для контроля скорости осаждения ионизационным датчиком с прогреваемыми электродами. [c.261]

А или Ли. Растворимость этих трех металлов в молибдене и молибдена в них очень мала. Было проведено пятьдесят циклов испарений Си из одного и того же молибденового тигля, причем не было обнаружено разрушения последнего, в то время как проникновение золота в стенки молибденового тигля было обнаружено уже после примерно десяти циклов испарения. Нагреватель с джоулевым нагревом состоит из двух разрезанных пополам танталовых лент, соединенных вместе точечной сваркой (см. левую часть рис. 16). Поддерживаемый с двух концов медными зажимами, этот нагреватель имеет цилиндрическую форму и не контактирует с остальными частями испарителя. Дополнительным преимуществом перфорированного в виде змейки нагревателя из листового металла по сравнению с проволочной спиралью является большая излучающая поверхность. Вследствие применения нескольких тепловых экранов подводимой, мощности около 500 Вт вполне достаточно для испарения Си и А . Система этого испарителя обеспечивает очень стабильные скорости испарения и легко автоматизируется посредством системы обратной связи от ионизационного или кварцевого датчиков скоростей осаждения. [c.63]

Независимо от того, будет ли сигнал, пропорциональный скорости осаждения, первичным или вторичным, его необходимо сравнить с тестовым сигналом для получения дифференциального выхода, пригодного для контроля мощности испарителя. При этом требуется усиление сигнала. Непрерывное регулирование питания испарителя в соответствии с сигналом ошибки от датчика может осуществляться дросселем насыщения и управляемыми кремниевыми вентилями (тиристорами). Дроссели насыщения широко используются в схемах с ионизационными датчиками. Схемные диаграммы такого контроля приводились рядом авторов [284, [c.162]

При обсуждении принципов работы и конструкции датчиков было показано, что некоторые из них регистрируют толщину осажденного вещества и, следовательно, непосредственно могут быть использованы для определения момента, когда процесс должен быть прекращен. Другие датчики регистрируют скорость осаждения вещества и требуется интегрирование по времени осаждения. Для автоматического контроля необходимо использовать датчики, выходной сигнал которых является электрическим. Как показано в табл. 17, большинство датчиков имеют электрический выход, который можно использовать для целей контроля. В случае ионизационного датчика сигнал должен быть проинтегрирован для получения толщины пленки. Шварц [280] и Броунелл с сотрудниками [286] рассмотрели варианты схем и приборы для электронного интегрирования сигналов. В зависимости от природы сигнала и пожеланий исследователя можно использовать как аналоговые, так и цифровые системы для прекращения контроля и завершения процесса осаждения. В первом случае для указания конечной величины и закрытия заслонки удобно использовать самописец с регулируемой установкой контрольной величины. Система цифрового контроля вместе с резисторным датчиком приведена на рис. 60. [c.159]

При использовании ионизационных датчиков трудной проблемой является вклад ионизации молекул остаточного газа в общий ионный ток. Это можно показать на данных Перкинса, датчик которого имел линейную характеристику для остаточных газов с ионным током 0,04 мкА при р = = 10 мм рт. ст. [285]. Испарение SiO со скоростью 20 А с вызывает ток 0,32 мкА. Таким образом, даже при благоприятных условиях вклад остаточных газов в ионный ток составляет 11%. Одним из решений этой проблемы является модуляция входящего в датчик потока пара с помощью дискового или вибрирующего прерывателей. При этом возникающий переменный ток может быть выделен из постоянного тока, связанного с остаточными газами. Другим решением является использование второго, идентичного датчика, который экранирован от потока пара, но экспонирован для остаточного газа. Выходной сигнал этого датчика может быть использован для компенсации тока от остаточных газов. Примеры обоих способов приведены в табл. 16. В датчике Дюфуа и Зега [282] для целей компенсации используется двойная структура сетки и коллектора вместе с методом модуляции потока. Для успешной работы ионизационного датчика существенны и некоторые другие предосторожности. Так, при испарении диэлектриков необходимо исключить осаждение вещества на сетку и коллектор. В конструкции Перкинса оба эти элемента изготовлены из проволоки и для предотвращения конденсации нагреваются током. В датчиках с постоянным током в качестве материала ножки, на которой монтируется датчик, необходимо выбирать диэлектрик с высоким сопротивлением ( > 10 Ом) для обеспечения пренебрежимо малого тока утечки между коллектором и сеткой по сравнению с ионным током. Однако токовый нагрев всех трех нитей повышает темаературу и, следовательно, понижает сопротивление изоляции ножки из окиси алюминия. Для исключения этого эффекта используется водяное охлаждение держателя ножки. Кроме того, общим требованием для всех типов датчиков является экранирование элементов датчика от нежелательного осаждения каких-либо веществ, в частности, от осаждения пленки металла на поверхность ножки. И наконец, для уменьшения нежелательных эффектов, связанных с обезгаживанием и фоном остаточных газов, желательно проводить обезгажйвание датчика при температурах порядка 300° С. Поскольку выходные токи датчика являются очень малыми (обычно несколько десятых микроампер или менее), то для целей записи или запуска систем контроля их необходимо усиливать. Типы выходных регистрирующих приборов приведены в последнем столбце таблицы 16. Для знакомства с конкретными электронными схемами используемых устройств читатель может обратиться к оригинальным публикациям. Следует от.метить, что для непосредственного отсчета толщины осажденной пленки в конструкциях Шварца [280] и Бруиелла с сотрудниками [286] используется электронный интегратор. С его помощью можно контролировать толщину п.тенки в пределах Ю А. Использование датчика Перкинса позволяет производить контроль толщины в пределах 2—5% [285]. [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология