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节流的高真空系统

溅射和其它等离子体工艺所包含的压强范围均高于各类高真空泵的工作压强范围。在泵与真空室之间加一个节流阀就可将这些泵用在0.5至10Pa的范围内。这种具有小流导的节流阀,允许使高压强真空室的气体流入泵中,同时使泵的进气口压强保持在泵的最高压强或临界进气口压强以下,阴极直径为150到200mm的典型溅射室的直径为5OOmm,高为250mm。传统的抽气机组配用一台6in的扩散泵,但也有使用与之相当的低温泵或涡轮分子泵的,这样大小的泵的最大排气量为100至200Pa·L/s。泵更大,虽然价格更贵,但排除气体的速率也更快。

溅射系统的残余气体的问题要比高真空蒸发系统的大得多,这一方面由于增加了壁上杂质的等离子体解吸,另一方面由于通常的溅射淀积率要比典型蒸发率低得多。即使这两种过程的产生率处于同一数量级,溅射薄膜的暴露在残余气体杂质中的机会也比由蒸发源凝结的薄膜的为多。电子和离子碰撞解吸是让气体从真空室室壁上释放出来的有效方法,它甚至要比轻度烘烤更为有效。在等离子体中,解吸的气体似以原子态存在,这样它们很容易会同溅射薄膜起反应。


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