Négy fő módon csökkentheti a vákuumrendszer kigázosodását. Ezek a következők:
- Tisztítás és kezelés (sütés)
- Felületkialakítás
- Passziválás
- Öblítés és visszatöltés.
Ebben az alkalmazási útmutatóban mindegyik módszert részletesebben tárgyaljuk.
1. Tisztítás és üzemeltetés
Ezek a technikák viszonylag egyszerű módszereket foglalnak magukban, amelyek rövid időt vesznek igénybe, és többnyire az egyes alkatrészeken, a helyszínen kerülnek végrehajtásra.
Hatékonyak a durva és finom felületi szennyeződések ellen, és akár 50%-kal, akár öt nagyságrenddel is csökkenthetik a kigázosodási arányt. A megfelelő anyag-előkészítés létfontosságú az alacsony kigázosodási arányok eléréséhez és az UHV eléréséhez.
A tisztítást sütésnek kell követnie a csökkentett gázkibocsátás érdekében. Fontos, hogy a munkadarabokat az anyagelőkészítés megkezdése után óvatosan kezeljék. Ez megakadályozza a szennyeződést, mivel például egy ujjlenyomat több napig is eltarthat a deszorpcióig. A nedvességnek való kitettség időtartamát lehetőség szerint korlátozni kell.
Tisztítási példa; izzó kisüléses tisztítás
2. Felületkezelés
A felületkezelések csökkentik a nettó felületet az érdesség csökkentésével; a leggyakoribb technikák a mechanikus és az elektropolírozás.
A mechanikai polírozás gyakran az egyik első anyagkezelés a durva szennyeződések eltávolítására, míg az elektropolírozás az amorf felületi réteget rendelt oxidréteggel helyettesíti. Az elektropolírozás különösen hatékony a hidrogén/szénhidrogén ellen.
A felületi érdesség csökkentésének nettó hatása alább látható:
A felületi érdesség hatása a kigázosodásra
3. Passziválás
A bevonaton keresztüli passziválás gátréteget hoz létre a szennyezőanyagok adszorpciója és permeációja ellen.
A bevonatokat általában CVD, PVD vagy fémbevonatolás útján, magas hőmérsékleten (200-500°C) viszik fel, és lehetnek:
- Passzív - egyszerű akadály
- Aktív - gázok (H2, CO, H2O, O2 és N2) szivattyúzása a kamrából, és azok befogása. Ezek a (nem párolgatható getter) bevonatok rendszeres hőaktiválást igényelnek a felületi területek tisztán tartásához.
Sütési ciklus
4. Öblítés és visszatöltés
A száraz gáz folyamatos áramlása a kamrán keresztül eltávolíthatja a szennyeződést, és csökkentheti a vízgőz koncentrációját. Még egy rövid öblítés is hatékonyan csökkenti a kigázosodást. Az öblítési áramlás leállása után a páratartalom néhány órán belül 30% fölé emelkedhet. Ezek a hatások a grafikonon láthatók.
Az N2-vel történő visszatöltés vagy szellőztetés a rendszeresen a légkörbe engedett rendszerek vízgőztartalmát is csökkentheti az alábbiak szerint:
A szellőztetési/öblítési ciklus hatása a gázkibocsátásra
A kisütés/öblítés viszonylag új technikája inertgáz-szivattyúzási/öblítési ciklusokat alkalmaz a kisütés során, és gyorsabb kisütést biztosít, amint az itt látható:
Sütés tisztítógázzal és nyomásciklussal