为电磁样品涂层系统选择合适的后备泵。

本文的目的是帮助代理或客户理解泵送选项的应用及其后续选择的限制。

注:本文使用的压力单位是mbar。1mbar相当于1hpa。

压力的影响

对于低分辨率成像，大多数SEM样品可以在1 × 10的压力范围内进行溅射或碳涂层⁻¹到1 x 10⁻²mbar。真空小于1 × 10⁻³Mbar底压允许氧化金属溅射。这些金属具有较低的晶粒尺寸，非常适合高分辨率成像。同样，较低的散射与背景气体使高纯度，高密度，非晶碳薄膜。

标准系统

Q150R +旋转式泵浦涂布机

Pfeiffer DUO 6旋转叶片泵是标准的旋转泵。它的抽速为5或6米^3.h⁻¹频率分别为50或60赫兹。在涂布机和旋转泵之间有常规加强的Armovin管，涂布机可以实现3 × 10的压力⁻³Mbar，但这可能需要几个小时。

碳和大多数非氧化金属可以在1 × 10的压力范围内沉积⁻¹到1 x 10⁻²Mbar，因此这不是一个问题。对于某些材料，特别是铂，亚博网站下载需要较低的压力，可以通过用可选的不锈钢软管替换管材来减少时间。

Q150T plus涡轮分子泵浦机

Pfeiffer DUO 6旋转叶片泵是标准的旋转泵。它的抽速为5或6米^3.h⁻¹频率分别为50或60赫兹。该泵支持Pfeiffer HiPace80涡轮分子泵，泵速高达67升/秒的N₂．

旋转泵和涡轮泵的组合允许涂布机实现5 × 10以下的压力⁻⁵mbar。对于这些压力，提供不锈钢软管以提高泵速。

Q150V plus涡轮分子泵浦涂布机

一个Pfeiffer DUO 6旋片泵是标准的旋转泵。它的抽速是5米^3.h⁻¹在50赫兹或6米^3.h⁻¹在60赫兹。该泵支持Pfeiffer HiPace80涡轮分子泵，泵送速度高达67升/秒的N₂．涡轮泵、旋转泵和增强型系统设计的结合，使涂布机的压力达到1 × 10⁻⁶mbar。对于这些压力，提供不锈钢软管以提高泵速。

选项

干泵

在过去的几年中，无油泵由于其环保和洁净室友好的选择，以及能够减少涂层中碳氢化合物的可能性而受到青睐。以前，旋转泵需要达到低于1 × 10的真空(前真空)⁻²Mbar或更低，以支持涡轮分子泵。

在当代的涡轮分子泵中，由于引入了各种支持级(例如分子阻力级)，目前可以使用高达20mbar的前真空。这允许无油隔膜或涡旋泵与涡轮分子泵一起使用，而不影响涂层真空。

滚动泵

爱德华兹nXDS6i滚动泵可以实现2 × 10的基础压力⁻²mbar。它的抽速为6.2米^3.h⁻¹．这种压力本身对于沉积过程来说不够低，因此不能用于q150r Plus。当在Q150T和V Plus上支持一个涡轮分子泵时，基本压力在类似的时间尺度中得到。

涡旋泵比旋转泵昂贵得多，但当需要无油泵时，它们是合适的。需要定期更换旋流泵叶轮。

隔膜泵

MD1真空隔膜泵抽速为1.2或1.4米^3.h⁻¹分别为50或60赫兹，基压为1.5 mbar。同样，这个压力本身对于沉积过程来说不够低，因此不能应用在q150r Plus上。当在Q150T和V Plus上支持涡轮分子泵时，可以获得基础压力，但与涡旋泵相比会更慢(参见图1)。基本隔膜泵通常比涡旋泵便宜，但泵速较慢。

一般的评论

旋转泵:旋转泵需要定期换油。为了防止油流回涂布机，需要有隔离阀。石油应该经过专业处理。排气管道应排气或过滤到安全区域。

滚动泵:应定期更换涡旋泵头。排气管道是干净的，除非涂层过程涉及不安全的材料。

隔膜泵:隔膜可能失效，因此应更换。排气管道是干净的，除非涂层过程涉及危险材料。

抽空时间

跟踪了带有隔膜泵、涡旋泵和旋转泵的Q150V的泵送次数(参见图1)⁻⁶Mbar用于清洁干燥的空系统是在60分钟内。

图1所示。比较泵下曲线的A Q150V与旋转，涡旋和隔膜泵。图片来源:Quorum Technologies。

真空质量和碳氢化合物污染RGA分析

对旋转泵抽Q150V和涡旋泵抽Q150V的真空度进行比较，发现两者在真空度和抽吸时间上没有明显差异。

使用0-100 amu残余气体分析仪检测涡旋泵Q150V(见图2)。检测到的峰值为:1=H, 2=H₂， 16= o, 17= ho, 18= h₂O, N = 28₂或者公司,32 = O₂44 =有限公司₂这是一个典型的无烃光谱。

图2。使用Edwards nXDS6i涡旋泵系统分析Q150V的残余气体。底座压力1.9 x 10⁻⁷mbar。图片来源:Quorum Technologies。

使用0-100 amu残余气体分析仪检测旋转泵Q150V(见图3)₂存在微量水平，表明铝的泄漏或漏气可以忽略不计。

图3。Pfeiffer Duo6旋转泵浦系统2.2 × 10分析Q150V的残留气体⁻⁷mbar。图片来源:Quorum Technologies。

总之，没有碳氢化合物超过10⁻¹⁰注意到Mbar分压。这就是背景噪声对RGA的限制(参见图4)。

图4。Pfeiffer Duo6旋转泵浦系统对Q150V的残余气体分析显示噪音低于1 × 10⁻¹⁰Mbar分压和2.2 x 10的系统基础压力⁻⁷mbar。图片来源:Quorum Technologies。

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