Область применения 1.1 Содержание темы В данной спецификации указаны характеристики измерения, условия калибровки, параметры калибровки, методы калибровки и обработка результатов калибровки генераторов индуктивно связанной плазмы. 1.2 Область применения Настоящий стандарт применим для калибровки и периодической калибровки параметров плазмы вновь изготовленных (или вновь приобретенных) и отремонтированных генераторов плазмы с индуктивной связью, используемых в вакуумных средах. 2Нормативные ссылки. Пункты следующих документов становятся разделами настоящего стандарта посредством ссылки на этот стандарт. Для датированных справочных документов все последующие поправки (за исключением исправлений) или исправления не применяются к настоящему стандарту.Однако сторонам соглашения, основанного на этом стандарте, рекомендуется изучить, можно ли использовать последние версии этих документов. Для недатированных ссылочных документов к настоящему стандарту применяется последняя редакция. JJF1001-2011 Общие метрологические термины и определения 3Определения терминов 3.1Генератор плазмы с индуктивной связью Генератор плазмы с индуктивной связью Генератор плазмы с индуктивной связью представляет собой тип генератора плазмы с индуктивной связью, который работает в Вакуумная среда. Устройство ионизации газа, которое использует высокочастотный силовой сигнал, нагруженный на радиочастотную индукционную катушку, для индуцирования электрического поля за счет переменного магнитного поля, создаваемого током, тем самым стимулируя и генерируя стабильную плазму высокой плотности. 3.2 Электронная плотность плазмы Электронная плотность плазмы Число электронов в плазме на единицу объема используется для характеристики степени ионизации газа в плазму. Единица измерения - единицы на кубический метр (/м3). . 3.3 Температура электронов плазмы Когда плазма находится в состоянии теплового равновесия, она используется для характеристики средней кинетической энергии электронов в плазме.Единицей измерения является электронвольт (эВ). 3.4 Отношение радиальности Отношение радиального направления Отношение площади однородной плазмы, генерируемой в вакуумной камере вдоль радиального направления, к радиусу генератора плазмы. 4Обзор 4.1Использование Генератор индуктивно связанной плазмы представляет собой устройство, генерирующее стабильную плазму посредством ионизированного газа.Он широко используется в процессах травления, электродвижении и других областях. 4.2Принцип и структура Принцип работы генератора плазмы с индуктивной связью заключается в загрузке радиочастотного сигнала мощности на радиочастотную индукционную катушку.Когда радиочастотный сигнал добавляется к антенне через согласующую цепь, индукционная катушка вокруг цилиндрического кварцевого цилиндра снаружи. Антенна генерирует радиочастотный магнитный поток в вакуумной камере и индуцирует радиочастотное электрическое поле внутри вакуумной камеры вдоль углового направления цилиндрического кварцевого цилиндра. Электроны в вакуумном контейнере ускоряются электрическим полем, и в результате столкновения этих электронов с другими частицами образуется плотная плазма. В то же время энергия антенны передается в плазму, так что высокая плотность плазму можно возбуждать и генерировать. По типу антенны распространенные генераторы плазмы с индуктивной связью можно разделить на цилиндрические и планарные. Генератор индуктивно-связанной плазмы в основном состоит из вакуумной камеры, источника ВЧ-питания, антенны и согласующей сети, кварцевого окна и зонда Ленгмюра. 5Характеристики измерений 5.1Внешний вид ВЧ источник питания, вакуумметр, расходомер и зонд Ленгмюра на генераторе индуктивно связанной плазмы должны иметь следующие маркировки: название прибора, модель, название производителя и заводской номер, номер производителя. дата и т. д. Газопроводный интерфейс генератора индуктивно-связанной плазмы надежен, а на вакуумной камере следует оставить стандартный фланцевый интерфейс. 5.2. Погрешность однородности плазмы, генерируемой генератором плазмы индуктивной связи однородности в радиальном направлении в диапазоне радиального отношения 1,5, не превышает ±15%. 5.3. Погрешность индикации электронной плотности. Диапазон плотности электронов плазмы, который может генерировать генератор индуктивно связанной плазмы, составляет: 1×1014/м3~1×1018/м3, а погрешность индикации не превышает ±50%. 5.4 Повторяемость электронной плотности Повторяемость электронной плотности плазмы генератора индуктивно связанной плазмы не должна превышать 50%. 5.5. Погрешность индикации электронной температуры. Диапазон температуры электронов плазмы, который может генерировать генератор индуктивно связанной плазмы, составляет: 1–10 эВ, а погрешность индикации не превышает ± 50%. 6Условия калибровки 6.1Условия окружающей среды Температура окружающей среды: (25±5)℃ Относительная влажность: ≤85% Электропитание: (220±22)В, (50±1)Гц Нет очевидная вибрация вокруг, отсутствие помех от сильного электричества или магнитного поля, отсутствие агрессивных газов, отсутствие источников огня и хорошая вентиляция. 6.2 Элементы калибровки и серийные номера оборудования Элементы калибровки Категории калибровки Первая калибровка Последующая калибровка Калибровка в использовании 1 Проверка внешнего вида - 3 Ошибка индикации электронной плотности+ + + 4 Повторяемость электронной плотности++ Ошибка значения + + + 6 Повторяемость электронной температуры + + + Примечание: «+» означает необходимые калибровочные элементы, «-» означает некалиброванные элементы Приборы и оборудование, используемые для калибровки должны быть откалиброваны учреждением, занимающимся измерительными технологиями, соответствовать требованиям к использованию калибровки и иметь срок действия. Основное оборудование и требования к характеристикам для калибровки следующие: Таблица 2. Перечень характеристик оборудования, используемого для калибровки. Серийный номер. Основные технические показатели или уровень оборудования, используемого для калибровки. 1 Калибровочное устройство плазменного генератора. 1) Диапазон калибровки электронной плотности: лучше, чем 1× 1012. /м3~1×1018/м3, погрешность результатов измерений: лучше 15%(k=2) 2) Диапазон электронной калибровки температуры: 1эВ~10эВ, погрешность результатов измерений: лучше 15%(k=2). Другое вспомогательное оборудование, используемое для калибровки, включает: а) Стальную линейку и водную платформу; б) Азот, гелий и неон высокой чистоты; в) Сжатый воздух. 7Метод калибровки 7.1Осмотр внешнего вида Визуальный осмотр. 7.2 Установка а) Установите устройство калибровки генератора плазмы симметрично на генераторе индуктивно связанной плазмы через стандартный фланцевый интерфейс на вакуумной камере. Одновременно откройте дверцу вакуумной камеры и измерьте взаимное положение кончика иглы калибровочного устройства и зонда Ленгмюра, чтобы убедиться, что оно соответствует требованиям положения для симметричной установки; б) Закройте дверцу вакуумной камеры и проведите проверка при включении; в) Выпустите воздух из вакуумной камеры и проверьте, соответствует ли воздухонепроницаемость вакуумной камеры требованиям. 7.3 Равномерность а) Отрегулируйте степень вакуума в вакуумной камере генератора индуктивно-связанной плазмы, отрегулируйте расходомер газа и нагнетайте газ, необходимый для разряда, так, чтобы генератор индуктивно-связанной плазмы находился в состояние, в котором он может генерировать газ. Состояние разряда; б) Включить ВЧ источник питания генератора индуктивно связанной плазмы и предварительно прогреть его в течение 30 минут; в) Отрегулировать мощность ВЧ источника питания, согласующая сеть и воздухозаборник калиброванного генератора индуктивно-связанной плазмы. Поток газа позволяет стабилизировать электронную плотность плазмы генератора индуктивно-связанной плазмы в общей сложности в трех контрольных точках: 1×1014/м3, 1×1016/м3 и 1×1018/м3.Во время испытания соотношение сторон В пределах 1,5 переместите радиальное положение устройства калибровки плазменного генератора не менее 3 раз и запишите значение электронной плотности устройства калибровки плазменного генератора. однородность по формуле (1): bsp;(1) U=(nmax-nbsp;nmin)/2nav×100% В формуле nmax——максимальное значение электронной плотности измеренная в разных радиальных положениях при одинаковой плотности электронов, м-3 ;nmin - минимальное значение электронной плотности, измеренное в разных радиальных положениях при одинаковой плотности электронов, м-3 ;nav——Среднее значение электронной плотности, измеренное в разных радиальных положениях при одинаковой плотности электронов, м-3. 7.4. Погрешность индикации электронной плотности регулирует мощность радиочастотного источника питания и скорость потока газа калиброванного генератора индуктивно связанной плазмы от низкого до высокого, так что плотность электронов плазмы генератора индуктивно связанной плазмы может быть стабилизирована на уровне 1. × соответственно 1014/м3, 3×1014/м3, 1×1015/м3, 3×1015/м3, 1×1016/м3, 3×1016/м3, 1×1017/м3, 3×1017/м3, 1 ×1018/ Всего на м3 имеется 9 контрольных точек.Во время теста отклонение между фактическим значением каждой контрольной точки электронной плотности и заданным значением не превышает ±20% от заданного значения.Для каждой контрольной точки данные записываются после стабилизации в течение 1 минуты. Запишите значение показания электронной плотности n генератора индуктивно связанной плазмы и значение показания электронной плотности n0 устройства калибровки плазменного генератора в каждой контрольной точке соответственно и рассчитайте погрешность показания в соответствии с уравнением (2): (2) δ=(n-n0)/n0×100% Где, n——Индикаторное значение генератора индуктивно связанной плазмы в каждой контрольной точке, м-3;3; δ——Максимальная относительная погрешность между значением показания генератора индуктивно связанной плазмы и значением показания калибровочного устройства. 7.5 Повторяемость электронной плотности Погрешность повторяемости каждой точки рассчитывают по формуле (3), а максимальное значение принимают за повторяемость электронной плотности генератора индуктивно-связанной плазмы. &nbSP nmax-nmin丨/n В формуле b——Погрешность повторяемости каждой калибровочной точки, %; n——Среднее значение трех измерения электронной плотности генератора плазмы ЭЦР СВЧ в каждой контрольной точке, м-3; nmax - максимальное индикаторное значение электронной плотности при трех измерениях каждой контрольной точки, м-3; nmin - максимальное индикаторное значение электронной плотности при трех измерениях каждой контрольной точки, м-3. 7.6. Погрешность индикации температуры электронов регулирует мощность радиочастотного источника питания и скорость потока газа калиброванного генератора индуктивно связанной плазмы от низкого до высокого, так что температуру электронов плазмы генератора индуктивно связанной плазмы можно стабилизировать. при 1 эВ соответственно., 2 эВ, 4 эВ, 6 эВ, 8 эВ, 10 эВ, всего 6 контрольных точек. Во время теста отклонение между фактическим значением каждой электронной контрольной точки температуры и заданным значением не превышает ± 20% от Установите значение для каждой контрольной точки и запишите данные после 1 минуты стабилизации. Запишите электронные показания температуры Т генератора индуктивно связанной плазмы и электронные показания температуры Т0 устройства калибровки генератора плазмы в каждой контрольной точке соответственно и рассчитайте погрешность индикации в соответствии с уравнением (4): (4) δ=(t-t0)/t0×100% Где, Т — — значение показания генератора индуктивно связанной плазмы в каждой контрольной точке, эВ; Т0 — значение показания устройства калибровки генератора плазмы при каждом испытании точка, эВ;δ — Значение показания и калибровочное устройство генератора индуктивно-связанной плазмы Максимальная относительная погрешность индицируемой величины. 7.7 Повторяемость электронной температуры следующая: погрешность повторяемости каждой точки вычисляют по формуле (5), а максимальное значение принимают за повторяемость электронной температуры генератора индуктивно-связанной плазмы. bsp; (5 ) c=丨Tmax-Tmin丨/t Где, c — — погрешность повторяемости каждой точки калибровки, %; t — — среднее значение трех измеренных электронных показаний температуры генератора индуктивно-связанной плазмы в каждой контрольной точке, м-3; Tmax — Максимальное индицируемое значение электронной температуры в трех измерениях каждой контрольной точки, м-3; Tmin — Максимальное значение индикации электронной температуры в трех измерениях каждой контрольной точки, м-3. 8 Обработка результатов калибровки 8.1 Обработка результатов калибровки На калиброванный генератор плазмы с индуктивной связью должен быть выдан сертификат калибровки. Форма записи результатов калибровки в сертификате о калибровке находится в Приложении А. 8.2 Цикл калибровки Рекомендуется, чтобы интервал повторной калибровки генератора индуктивно связанной плазмы составлял один год.
T/BEA 40001-2022 История
2022T/BEA 40001-2022 Спецификация калибровки для генератора индуктивно связанной плазмы