книги из ГПНТБ / Носков Д.А. Электронно-ионное оборудование технологического назначения

Пр е д и с л о в и е

ВЛрогоамые КПСС и материалах пленумов ЦК и съездов партии уделяется большое внимание внедрению в производст­ во передовой техзологии, основанной т использования но­

и социализмом и является важный условней развития социа­ листического общества.

Электронно- и ионно-лучевые методы обработки, обладая целый рядок достоинств перед другими электрофизичезкимв способами, широко используются в технике при выполнении разнообразных технологических операций.

Особенно широко электронно-ионная технологий использу­ ется в электронной промышленности при изготовлении прибо­ ров в микроминиатюрной исполнение, в производстве гибридыьи и интегральных микросхем.

В Советском Союзе и за рубежом разработано большое ко­ личество различное по назначению и параметрам технологиче­

вания связаьо с трудностями, обусловленными отсутствием

В данное пособии приведена классификация эл^к'дронвоионного оборудования ло характеру процессов, еэс^а'вляювдх основу техн_ ло1лческ.й слерации, по конструктивном приз­ накам и назначении оборудования. Вызелени основные, '. ха ­ рактерные для большинства ус-тановск элементы и •IPBBJABSOS их описание.

- 4 -

Вторая глава посвящена источникам электронов и ионов.Крат­ ко описаны особенности конструкций термокатодов электронно­

л »CSO4HIJKOS ионов твердых веществ, применяемых в устройст­ вах технологического назначения.

В главе ID излоаены принципы построяния электронно-опти­ ческих систем установок г описаны основные типы электронных

обеспече^я сверхвысокого вакуума и описание особенностей

КОБОЛЬТНЫХ схем питания электронно-оптических систем уста­ новок, работающих р непрерывном и импульсном режимах.

Принципы уотройсгва узлов иллюстрируются примерами ус­ тановок, описанных в технической литературе. Ь описание включены только главные элементы без описания подробностей.

Г Л А В А I

ЭЛЕКТРОННО-ИОННЫЕ ИЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ И КЛАССИФИКАЦИИ ЭЛЕКТ­ РОННО-ИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

I - J , Процессы, протекающие в твердой теле "ри электронной и ионнов 1оыбордировке

Основу технологических операций с исподь80ванвеи элект- ронно-ионного облучения составляю слогане фиаико-хиылчесвве процессы в поверхностных ".доях твердого тела, процессы в парах и гаьах при прохождений потока заряженных частиц.Есля результаты взаимодействия заряженных частиц с молекулами вещества, находящегося в газообразной состоянии, в основной сводятся к возбуждению, иончэпции и лвс-оциации молекул, so в твердом теле наблюдается целый ряд более слезных процес­ сов, характер и интенсивность которых зависит от вида облу­ чения, скорости заряненных частиц, свойств тзердого зада в других факторов.

При облучении твердого тела цучкри быстрых элекароаоз происходи отражение части п"чка, значатэдьная часть элек­ тронов проникает нэ некоторую глубиау, претерпевал торчокенив за сче! взаимодействия с сдектронами вещества, сопро­ вождающееся нагревом, рентгеновский иэлучерчем, вкричной электронной эмиссией, воз: а::новением дефектов в структуре кристаллов и другими эффектами.'В частности, при некоторых условиях облучение электронами ыояет стяыуларовять хв"нческке реакции в поверхностной слое твердого тела, способст­ вовать ускорению процессов диффузии, вывию** процессы диссоциации некоторых сое. анемий, входящих в СОСТАВ ~вердого тела, а такае стимулировать npou-эссы десорбции rasa

из по_ерхностных слоев твердого тела.

- 6 -

жвввется г резулы-атё различных процессов взаимодействия с

де avouoB, ионов и возбужденных атомов, либо вызывать сме­ щение других атомов. 3- результате взаимодействия ионов с веществом могут создаваться каскады смещению: атомоч, об­

чение. При определенных условиях ионы могут осаждаться и

облучении заряженными частицами, попользуются для техно­ логических целгЯ и составляют основу э л е к :ронно-иодной технологий. К таким процессам относятся: нагрев При тормо­

вглубь твердого тела, стимулирование хваичеекзх реакций электронной боибэрдирсякой, химическое взаимодействие

ляаь один, относительная интенсивность которого усилива­ ется путем соответствующего выбора ренина облучеиия.

- 7 -

1-2. Технологические операции, выполняемые электронно- 'юнныин методами

Большое разнообразие э.ффекгов, вызываемых облучением твердого тела потоками заряженных частиц,обусловило широ­ кий диапазон технологических операций, выполняемых с по­ мощью эле::тронно-ионных методов,

Для технологически:' целей особенно чшроко испольаует-т ся тепловое действие электронной бомбардировки. Электрон­

'заряженных частиц в'веществе, ~е приводящие к разрушен!» последнего. К этой группе относятся гяекгриняо-лучевыв ме­

- 8 -

ронныи нагревэм для получения пленок, мотод удалениг з а - гряавений посредством ионной бомбардировки, метод полу­ чения пяенот ка-одным распыленгем, метод изготовления отверстая и пазов войной бомбардировкой й другие.

3. Йетоды, использующие радиационное действие элект­ ронных > гонных иуч::ов, в результате которого изменяется строение кристаллов, возникаю? дефекты в твердом теле. В ату группу входят методы ускорения диффузии, методы изме­

соедянесий, ускоренна процессов полимеризация при элект­ ронной бомбардировке, а также в химическом взаимодействий аовов о молекулами бомбардируемого вещества. Эти процессы составляют освоь/ электроннолучевых методов обеэгаяиванил поверхностей, электронно-лучевых и ионно-ппазмейных методы получения металлических и полинервнх пленек, а также некоторых видов ионной размерной обработки и электроноллографии.

гирования при изготовлений солнечных батарей й других по­ лупроводниковых приборов.

Некоторые из Осьовных технологических операций (отжиг я обезгаживгчие, очистка детале'', плавка я сварка, фрезе­ рование в сверление, поду^нне пленок и изготовлегие млкросхем, легьровгнно и получение переходов, ускорение про­ цессов диффузии, aaiiHCB информации и контроль за ходом процесса обработки) могут выполняться одним или несколь­ кими методами, вьюор которых определяется усло?ияы.|, в которых осуществляется операция, в возможностями оборудова­ ния. "

1-3. Классификация электренно-йо.чного оборудования

Для выполнения 6О."ЬШИНСТЕ.. технологических операций раэработЕНы спёцяалиЕйрова;шые устечоьки и несколько ти-