ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА, 2004, № 4, с. 164-165
ПРИБОРЫ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В ЛАБОРАТОРИЯХ
УДК 621.3.038.6
лабораторный генератор с.в.ч.-плазмы для обработки поверхностей
© 2004 г. А. И. Стогний, С. В. Корякин, А. В. Марченко, А. И. Демченко, В. И. Хитько
Поступила в редакцию 13.10.2003 г. После доработки 29.12.2003 г.
Прогресс в производстве источников с.в.ч.-из-лучения в виде магнетронов с рабочей частотой 2.45 ГГц позволил максимально удешевить и упростить бытовые с.в.ч.-печи, сделав их безопасными и надежными приборами. Известно устройство плазменной очистки, изготовленное на основе бытовой с.в.ч.-печи [1]. Для обработки малогабаритных деталей в с.в.ч.-плазме внутри камеры с.в.ч.-печи помещена вакуумная ячейка с диэлектрическими стенками, давление в которой поддерживается на уровне 1 Торр.
В работе описан усовершенствованный генератор с.в.ч.-плазмы на основе бытовой с.в.ч.-печи, предназначенный для очистки поверхностей изделий, в том числе полупроводниковых и диэлектрических, от органических примесей, а также для травления полимеров. Внешний вид генератора и конструкция модифицированной газоразрядной камеры приведены на рисунке. Камера представляет собой кварцевую колбу 1 диаметром 110 и длиной 200 мм, закрытую с торца фторопластовым фланцем 3 и размещенную на полой кварцевой подставке 2. Фланец 3 имеет отверстия для откачки и напуска рабочего газа. В полости кварцевой подставки 2 циркулирует охлаждающая вода, здесь же размещена магнитная система 4. Магнитная система состоит из девяти магнитов с индукцией до 16 мТл. Магниты размером 22 X 16 X X 6 мм каждый ориентированы как показано на рисунке и равномерно распределены на площади 78 X 60 мм2 под колбой 1 симметрично оси. Образцы через торец колбы 1 помещаются в центре на керамическом пьедестале. Откачка из объема колбы производится форвакуумным насосом до давления ниже 0.06 Торр. Рабочий газ напускается до рабочего давления 0.5-0.8 Торр.
Использовалась с.в.ч.-печь производства фирмы "Samsung" М 1712 NR. Выходная мощность с.в.ч.-излучения равна 800 Вт на рабочей частоте 2.45 ГГц (магнетрон OM 75 S (31)). С.в.ч.-разряд возбуждался путем выбора режимов работы ручками стандартной панели управления. Задержка между срабатыванием с.в.ч.-магнетрона и моментом возбуждения объемного разряда не превышала 3 с.
Наличие магнитной системы 4 внутри кварцевой подставки 2 стабилизирует условия возбуждения разряда, исключает его локализацию и позволяет добиться однородного режима горения (см. рисунок). После возбуждения с.в.ч.-разряда нагрев кварцевой подставки происходит в основном путем теплопередачи от кварцевой колбы, при этом нагрев стенок с.в.ч.-печи незначителен. Анализ теплового баланса показывает, что более 80% мощности с.в.ч.-излучения поглощается в магнитоактивной плазме с.в.ч.-разряда. Стабиль-
200
1x1 1x1 1x1
S \ S S
Фотография внешнего вида и конструкция газоразрядной камеры: 1 - кварцевая колба; 2 - кварцевая подставка; 3 - фторопластовый фланец; 4 - магнит-
ная система.
1
3
4
2
ЛАБОРАТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР
165
ное и равномерное горение с.в.ч.-разряда в кислороде во всем диапазоне рабочих давлений позволяет использовать устройство в перспективе для травления органических материалов. Следы отпечатков пальцев удалялись с поверхности арсе-нид-галлиевых пластин 040 мм и кремниевых пластин 076 мм после 5-6 включений магнетрона длительностью 30 с каждое в течение 5 мин. Травление полиимида проводилось в дискретном режиме с промежуточными остываниями до комнатной температуры (для исключения процесса графитизации) и со скоростью до 80 нм/мин при
неравномерности менее 20% по пластине диаметром 100 мм.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Kurt J. Lesker Company Vacuum Products Catalog. Plasma-Preen Plasma Cleaners. Pos. 19-9; www.lesker.com.
Адрес для справок: Белоруссия, 220024, Минск, ул. Кижеватова, 86, УП "Минский НИИ радиоматериалов". E-mail: stognij@ifttp.bas-net.by
ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА < 4 2004
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.