Опишите устройство установки наращивания эпитаксиальных слоев типа УНЭС-100 с использованием схемы установки, порядок работы установки.

Рис.8. 2. Реактор установки УНЭС-100:

1-охлождаемый колпак;2-рассекатель;3-кварцевыйстакан;4-индуктор; 5-подложкодержатель;6-пластины (подложки);7-отводная труба;8-кварцевая подставка;9-асбоцементная плита; 10-уплотнительная прокладка;11-механизм вращения;12-пневмоприжим.

Назначение.

Установка УНЭС-100(рис.8.2) предназначенная для наращивания эпитаксиальных слоев кремния из газовой фазы.

Принцип действия. Принцип действия основан на восстановлении тетрахлорида кремния в газообразном водороде с последующим осаждением кремния на подложку.

 

Реактор установки выполнен по вертикальной схеме и включает охлождаемый водой колпак 1, рассекатель 2 для равномерного распределения ПГС, подложкодержатель 5 в виде полого графитового цилиндра, закрепленного через кварцевую подставку 8 на механизме вращения 11. На внешней поверхности подложкодержателя выполнены наклонные гнезда для пластин 6, а внутри него размещен кварцевый стакан 3 с ВЧ-индуктором 4. Подача ПГС,водорода производится через штуцер в нижнем фланце.

Опишите устройство скруббера, назначение скруббера, принцип действия, его связь с системой газораспределения УНЭС-100 с применением схемы.

Назначение.

Скруббер (рис.8.4) предназначен для адсорбционного улавливания водой токсичных веществ и сжигания очищенного водорода.

Скруббер представляет собой устройство, состоящее из двух параллельно работающих аппаратов, каждый из которых имеет две ступени: верхнюю 6 и нижнюю 2, соответственно служащие для сжигания очищенного водорода и адсорбционного улавливания водой хлорида водорода и тетрахлорида кремния.

В случае погасания пламени в камере сжигания выходящие из скруббера газы должны быть разбавлены воздухом в соотношении 1:50 по отношению к максимальному количеству водорода.

Рис. 8.4. Скруббер установки эпитаксиального наращивания УНЭС-100:

1–конус распределителя; 2,6–нижняя и верхняя ступени; 3–фильтр; 4–вентиль; 5,13–манометры,; 7–реле протока; 8–блокировочное устройство; 9–микровыключатель; 10–желоб; 11–рычаг; 12–свеча; 14–регулятор давления; 15–запальник; 16–штуцер; 17–бак; 18–гидрозатвор; 19–отработанные газы из реактора.

Опишите устройство ионного источника с применением схемы ионного источника, принцип действия ионного источника,

Принцип действия основан на ионизации инертного газа электронами, движущимися под действием электрического поля.

Порядок работы. В источнике ионов создается вакуум и производится напуск аргона. На катод 2 подается напряжение, происходит эмиссия электронов, которые под действие высокого напряжения на аноде (3,5кВ)устремляются к аноду 6, сталкиваются с молекулами газа аргона и ионизируют их.

При определенном соотношении собственного давления газа и напряжения на аноде зажигается плазма. Плотность плазмы увеличивается с приложением магнитного поля 5 за счет изменения траектории пролета электронов.

 

Рис.4.6.Схема ионного источника:

1-корпус источника; 2 -катод;3-патрубок подачи газа (аргона);4-постоянный магнит;5-магнитные потоки;6-цилиндрический анод;7-плазма; 8-ионы; 9-экстрагирующая линза;10-фокусирующая линза;11- ускоряющая линза; 12-ионный пучок.

С помощью экстрагирующей (вытягивающей) 9, фокусирующей 10,ускоряющей 11 линз, на которые подан отрицательный потенциал-300В, ионы формируются в пучок 12.

Опишите устройство цилиндра Фарадея, с применением схемы цилиндра, принцип действия. Изложите необходимость применения заземляющих и подавляющей диафрагмы.

Цилиндр Фарадея. Цилиндр Фарадея (рис.9.3) используют для измерения дозы и настройки ионной оптики. Измерение дозы ионов осуществляется непосредственно с поверхности изолированного подложкодержателя 4 и с размещённой на нём подложки 5. в этом случае доза определяется общим током от защитных экранов (корпуса цилиндра) и мишени к земле.

Рис. 9.3. Цилиндр Фарадея:

1,2 - заземленная и подавляющая диафрагмы; 3-корпус цилиндра; 4 – подложкодержатель;5 - подложка.

Опишите устройство линейного шагового двигателя (ЛШД) с использованием схемы индуктора и статора, схемы расположения индуктора на статоре.

Координатный стол установки выполнен на базе линейного шагового двигателя (ЛШД).

Рис. 11.8.Схемадвух координатного линейного шагового двигателя:

1-индуктор;2–канавки;3-плита из диабаза, статор координатного стола;4–лист из магнитомягкой стали; 5–жиклер;6-обмотка;7-магнит.

Принцип действия линейного шагового двигателя (рис.11.8) основан на непосредственном преобразовании электромагнитной энергии в поступательное перемещение индуктора, размещенного на магнитной воздушной подвеске над плоской плитой статора.

 

Статор3 изготовлен из диабаза с наклеенным на нем листом из магнитомягкой стали 4, на верхней поверхности которого вдоль осей X и У нарезании канавки 2. Канавки заполнены немагнитным компаундом, после чего проводится шлифовка, обеспечивающая плоскопараллельность не хуже 5 мкм. Индуктор 1 выполнен в виде группы магнитов 7, заключённых в общий корпус. Магнитопроводы 6,9 и обмотки управления 5,8,предназначены для управления перемещением и позиционированием индуктора относительно пластины статора(Рис.11.9), используя сила магнитного взаимодействия между ними.

Зазор между индуктором 1 и листом 4 (15-25 мкм.) создаётся благодаря уравновешиванию сил притяжения, создаваемых постоянными магнитами 7 и сил отталкивания, создаваемых сжатым воздухом, подаваемым под давлением 3*10⁵ Па. через жиклер 5. Это обеспечивает исключение механического трения и точность позиционирования.