[發明專利]一種金屬氣體元素注入系統的搭建方法

有效

• 申請號: 201610131295.5
• 申請日: 2016-03-08
• 公開（公告）號: CN105734517B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 孫安;范義奎;張力平
• 申請（專利權）人: 安德信微波設備有限公司
• 主分類號: C23C14/48
• 分類號: C23C14/48;C23C14/14;C23C14/54
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 翁斌

本發明一種金屬氣體元素注入系統的搭建方法，涉及金屬氣體元素注入系統領域，其步驟包括：第一、真空系統搭建；第二、真空檢漏；第三、抽真空；第四、烘烤；第五、加熱；第六、注量分析。通過上述方式，提供一種金屬氣體元素注入系統的搭建方法元素注入系統，系統搭建簡單易行，便于拆卸；并且能夠及時監測真空的變化，系統的控制精準，而且易于監測控制。

技術領域

本發明涉及金屬氣體元素注入系統領域，特別是涉及一種金屬氣體元素注入系統的搭建方法。

背景技術

到目前為止，已經有很多方法將各類元素注入EBIT(電子束離子阱)裝置。雖然MEVVA離子源得到了廣泛的使用，另外金屬探針及有機金屬化合物(例如C2H6Te，C3H9Sb)，金屬甲基化合物、甲基碘和惰性氣體注入也經常被使用。但是它們不能應用于所有元素。例如中國發明專利《金屬等離子體源離子注入方法及裝置》，申請號為92113717.6，公開了通過在加有磁場的密閉真空腔室內，對工件進行脈沖電壓的方式來完成。雖然該方式技術成熟，而且適用的覆蓋面大，但是在現有方法中難以對設備的真空度進行有效的密閉監測。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種金屬氣體元素注入系統的搭建方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是提供一種金屬氣體元素注入系統的搭建方法，第一、真空系統搭建；將四通、第一級管道、第二級管道、第三級管道、三個分子泵、冷規、帶管道的松套法蘭、熱陰極規和玻璃法蘭進行對接；

第二、真空檢漏；密封第一級管道并將三個分子泵并聯，再通過檢漏儀進行壓力檢測，檢測順序自上而下；

第三、抽真空；將鎂粉加入坩堝中，將克努森容器接在第一級管道上，將渦旋式干泵與分子泵相連，將機械泵開啟，待系統壓強下降到分子泵能夠工作的壓強范圍內，開啟分子泵；記錄真空示數的變化；

第四、烘烤；將烘烤帶均勻的包在真空管道上，在烘烤帶外包裹鋁箔；調整烘烤帶的加熱電源，并用紅外測溫儀監測溫度變化，溫度穩定后觀察真空變化；

第五、加熱；用溫度控制器結合加熱電源進行加熱，開啟水冷裝置，設置加熱溫度；加熱停止后，等溫度下降并關閉水冷裝置；打開分子泵上的放氣閥，是系統恢復至1個大氣壓，卸下玻璃法蘭，未形成鍍膜；

第六、注量分析；鍍膜未成功則無法通過測量膜厚來估算氣體注量，需要采用真空極差變化來估算注量；根據PV＝nRT計算n的變化，真空極差為1.9e-6Pa，V＝1.17e-3m3，T＝683k，得到n的變化為1.35e-17mol，t＝8h，則單位時間注入的分子數為8.1e6個/秒，滿足EBIT阱區注入要求。

優選的是，所述第一步具體包括：

a、將一個帶小孔的四通與第一級管道通過法蘭進行連接，以中心對稱的方式將分子泵和冷規接在四通的兩個接口上，保證其穩定性；

b、將一個帶有管道的松套法蘭接在第二級管道上，松套法蘭無需擰緊；

c、將管道倒下，在小孔處打手電，在第一級管道處觀察；起初，只能在管道壁上看到一點光，經過多次調整，能夠看到一個明亮的圓形光斑；至此，準直工作完成，將松套法蘭擰好；

d、將第二級和第三級管道連接，然后再與松套法蘭連接；將管道水平放置到支架上并固定好；在第三級管道上安裝上分子泵、熱陰極規和玻璃法蘭；將線路連接好，至此系統搭建基本完成。

優選的是，所述第二步具體包括：將第一級暫時用法蘭密封起來，用膠帶將所有法蘭的接口處密封，用波紋管將3個分子泵并聯起來，接到檢漏儀上；開啟檢漏儀，等到真空下降到10Pa以下，開始進行檢漏；向法蘭的檢漏口處注入少量的氦氣，然后觀察檢漏儀上示數變化；每個法蘭檢兩次。