Работы на промышленных установках различных ведомств

Задача Заказчика:  Синтез нанотрубок и других углеродных структур из газовой фазы методом термического разложения поступающих газов

Производитель: Установка модели CVDLab 60_1100, сконфигурированная для синтеза  углеродных наноструктур при пониженном/повышенном давлении была полностью разработана и собрана в компании “Криосистемы”

Спецификация:

1. Полный набор кварцевых компонентов:

• Рабочая труба (реактор) Ø60 мм х ~1100 мм

2. 5 входных линий подачи газа с индивидуальным контролем потока каждой линии для Аргона, Углерод-содержащего газа (типа Метана или Ацетилена), Водорода, Аммика NH3 и смеси О2/Не

3. Блок управления вакуумом и давлением:

• Конвекционный датчик
• Контроллер конвекционного датчика
• Емкостной датчик до давления 10 Торр
• Дроссельный клапан автоматического типа
• Пластинчато-роторный насос (200 л/мин)

4. Стадия нагрева:

• Двухзонная печь с внутренним температурным контролем
• Зона нагрева 2 х 220 мм
• Рабочая температура процесса до 1100⁰ С
• Максимальный нагрев (краткий) до 1200⁰ С
• Точность поддержания температуры ±1°С
• Термопара тип К (х 2)
• Дверь печи ручного открывания
• Мощность печи до 3 кВт
• Управление нагревом: PID контроль

5. Дополнительно:

• Однозонная печь находится на стальной раме
• Печь имеет функцию перемещения вдоль реактора
• Один водоохлаждаемый торцевой фланец с возможностью загрузки образцов
• Один водоохлаждаемый торцевой фланец с возможностью ввода термопары в зону нагрева
• Подложка с катализатором находится на кварцевом держателе 50 х 80 мм

6. Модуль измерения водяного пара

• Байпасная линия с ручным управлением для измерения концентрации водяного пара в газовой смеси
• Измерительная камера и датчик

Фото установки

Заказчику для завершения создания полного цикла создания изделий электронной техники требовался ионный имплантер. Заказчику был предложен и поставлен Ионный имплантер модели IMC-200 от нашего партнера французской компании IBS.

Имплантер модели IMC-200, разработанный компанией «Ion Beam Services», предназначен для решения производственных задач и для проведения исследований при имплантации стандартных и/или редко применяемых примесей.

Установлены 2 источника термического испарения, магнетрон с мишенью 50 мм, LTE источник для работы с органическими соединениями, установка автоматизирована, все действия оператора идут через человекомашинный интерфейс.

В лаборатории заказчика система устанавливалась под ключ с монтажом чиллера, установки системы подачи рабочих газов.

Подготовка к отработке источников. Виден магнетрон, LTE источник термические источники, их экраны и заслонки демонтированы	Отработка технологии для заказчика и проверка установки в сервис центре Компании , тестирование магнетрона

Замена диффузионного насоса и вакуумметрии. Установлены: криогенный насос, контроллер для высоковакуумного и двух низковакуумных датчиков, датчики на камере установки и криогенном насосе, модуль для контроля форвакуумного насоса. Форвакуумный спиральный насос, клапаны с пневмоприводом взамен штатных клапанов установки, пневмораспределители адаптированы и включены в существующие пневмо и электросети установки.

Замена диффузионного насоса и вакуумметрии Установлены: ТМН с интегрированным контроллером, контроллер для двух низковакуумных и одного высоковакуумного датчика, датчики на камере установки и ТМН, модуль для контроля работы форвакуумного насоса , форвакуумный спиральный насос, клапаны с пневмоприводом взамен штатных клапанов установки, пневмораспределители адаптированы и включены в существующие пневмо и электросети установки.

В обоих примерах работ разбиралась и очищалась штатная ловушка установки, проводились ремонтные и регулировочные работы на затворе, очистка внутренних поверхностей и контроль герметичности всей установки.

Запущена в эксплуатацию установка [] осаждения резистивных покрытий на образцы из поликора (48х60 мм). Установка изготовлена израильской компанией VST, имеет в составе два магнетрона диаметром мишени 100 мм и вращающийся подложкодержатель на 16 позиций образцов. Откачка полностью сухая и состоит из турбомолекулярного насоса Shimadzu на магнитной подвеске и спирального насоса компании Anest Iwata.

Пример по однородности осажденных пленок NiCr:

Run_4 T (min) Power (W) P (mTorr)   Gas flow RPM   15 xxxx xxx   xxx 30 Res 192,5 190,2 190,3 193,2     Rmax 193,2   Uniform:±0,83% Rmin 190

Нашей компанией были разработаны, изготовлены и запущены в эксплуатацию на территории заказчика установки для испытаний на герметичность различных изделий. Следующие типы установок вошли в эту серию:

Испытательная установка с вакуумной камерой объемом 500л. Данная камера разработана согласно ТЗ заказчика, система откачки включает в себя два форвакуумных насоса Anest Iwata производительностями 250 и 500 л/мин, турбомолекулярный насос Shimadzu TMP-403. Для ускорения скачивания гелия в случае негерметичности испытываемого изделия предусмотрено подключение дополнительного турбомолекулярного насоса малой производительности (последывательное включение с TMP-403, увеличивающее степень сжатия). Для защиты системы откачки при испытании изделий не прошедших очистки и обезгаживания в системе откачки предусмотрена азотная заливная ловушка. Компоновка системы позволяет с минимальными трудозатратами проводить частичную разборку системы для очистки ловушки от загрязнений. На вакуумной камере установлена предохранительная разрывная мембрана, предназначенная для аварийного сброса избыточного давления в случае разрушения испытываемого изделия.

Испытательная установка с вакуумной камерой объемом 200л. Данная установка сходна с предыдущей установкой, отличается меньшим объемом камеры и соответственно меньшей производительностью системы откачки, также в данной установке не предусмотрено дополнительного ТМН малой производительности.

Испытательная установка с вакуумной камерой объемом 100л. Для данной установки использовалась имевшаяся у заказчика вакуумная камера. Система откачки аналогична установке с вакуумной камерой 200л, за исключением отсутствия азотной заливной ловушки.

Каждая установка включает в себя гелиевый течеискатель Shimadzu MSE-2000, для проверки герметичности испытываемых изделий. Управление данными установками полностью автоматизировано.

Управление осуществляется с установленного на стойке управления сенсорного монитора, предусмотрен как автоматический режим откачки (нажатием одной кнопки), так и ручной режим, где доступно управление всеми элементами вакуумной системы. В ручном режиме предусмотрены блокировки, не позволяющие произвести ошибочные действия, которые могут повредить оборудование. Проводится мониторинг вакуума не только в вакуумной камере, но и в ключевых точках системы откачки, что позволяет эффективно управлять откачкой и заблаговременно обнаруживать возможные неисправности.

Все средства откачки имеют воздушное охлаждение, что позволило избежать проблем с подводом дополнительных коммуникаций (охлаждающей воды) или размещения дополнительного оборудования (чиллера) в помещениях заказчика.

Сборка и отладка данных установок проводилась в сервис-центре нашей компании. Установки поставлялись заказчику в максимально собранном виде (минимальная разборка для обеспечения удобства и безопасности перевозки) и хранились на складе заказчика до готовности помещений. После готовности заказчика к пусконаладке, сборка и приемоздаточные испытания проводились в минимальные сроки.