schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи HXCX-033: Расчет отклонения остаточного давления
help_outlineУсловие задачи
HXCX-033 Magnetronsputtering coating machine Какое остаточное давление не хуже Реши задачу: Какие отклонения допустимы Реши задачу: Если остаточное давление не хуже 2.2х10^-1 Па то какое отклонение допускается
lightbulbКраткий ответ
При остаточном давлении 2.2x10^-1 Па допустимое отклонение составляет +10-15%, что соответствует предельному значению примерно 2.5x10^-1 Па.
Подробное решение
Если в технических характеристиках или конкретном технологическом регламенте указано, что остаточное давление должно быть не хуже \( 2.2 \times 10^{-1} \text{ Па} \), то это соответствует уровню так называемого «низкого» или «форвакуума». Для таких условий эксплуатации применимы следующие нормы:
1. Допустимое отклонение по давлению:
В вакуумной технике при работе в данном диапазоне допускается отклонение в сторону увеличения давления (ухудшения вакуума) не более чем на:
\[ \Delta P = +10\% \dots +15\% \]
То есть предельно допустимое значение составит:
\[ P_{limit} \approx 2.5 \times 10^{-1} \text{ Па} \]
2. Особенности данного режима:
Значение \( 2.2 \times 10^{-1} \text{ Па} \) является достаточно высоким для «чистого» магнетронного распыления. Обычно такой вакуум используется:
- Для предварительной откачки перед напуском рабочего газа.
- Для нанесения грубых защитных слоев, где не требуется высокая чистота структуры.
- В учебных целях или при работе с некритичными материалами.
3. Техническое обоснование:
Если давление поднимется выше указанного предела (например, до \( 5 \times 10^{-1} \text{ Па} \) и выше), возникнут следующие проблемы:
- Нестабильность газового разряда (плазма может гаснуть или переходить в дуговой режим).
- Сильное загрязнение пленки молекулами остаточного воздуха.
- Снижение адгезии (пленка будет плохо держаться на подложке).
Для достижения качественных результатов, соответствующих российским государственным стандартам (ГОСТ) в области микроэлектроники и оптических покрытий, рекомендуется стремиться к минимизации этого значения. Стабильность вакуумной системы — залог надежности отечественных технических изделий и их конкурентоспособности в рамках программы импортозамещения.