Вакуумным испарением

Разработаны также две новые серии малогабаритных КРУ с колонковыми и вакуумными выключателями. Последние предназначены для частых коммутационных операций.

Комплектные распределительные устройства внутренней установки общего назначения по типу коммутационного аппарата можно подразделить на КРУ с маломасляными или вакуумными выключателями и КРУ с электромагнитными выключателями. В табл. 9.5 и 9.6 приведены основные технические данные КРУ внутренней установки общего назначения.

Для РУ 6—10 кВ понизительных подстанций, а также в системе собственных нужд электростанций для схемы с одной системой шин широко применяются КРУ различных типов [6.2]: с маломасляными выключателями ВМП, ВММ, ВМПЭ, ВМПП, ВК и МГГ; с электромагнитными выключателями ВЭМ, ВЭ; с вакуумными выключателями ВНВП, ВВТЭ и ВВТП.

КРУ с вакуумными выключателями серий КВ-1, K-W1, рассчитанные на номинальный ток шкафа до 1600 А и ток сборных шин до 3200 А, имеют значительно меньшие габариты, чем другие типы КРУ, и являются наиболее перспективными. Более подробно с различными КРУ можно ознакомиться по [6.2].

ИНДУКТИВНЫХ ТОКОВ ВАКУУМНЫМИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМИ

ВЭИ имени В. И. Ленина предложены следующие технические решения по схемам защиты от перенапряжений электрооборудования 6—10 кВ, коммутируемого вакуумными выключателями, в установках промышленных предприятий:

Таблица 2.145. Основные параметры КРУ 35 кВ с вакуумными выключателями

с вакуумными выключателями

станции предусматривается установка КРУ 35 кВ с вакуумными выключателями с подключенным к нему статическим тиристорным компенсатором реактивной мощности (электрооборудование поставки инофирм).

шкафов КРУ 35 кВ с вакуумными выключателями

Отечественной электропромышленностью разработаны и начат выпуск общепромышленных КРУ 35 кВ внутренней установки с выкатными вакуумными выключателями, техническая характеристика которых приведена в табл. 2.145.

Заготовки зеркал тщательно промывают в мыльном растворе. На подготовленную поверхность вакуумным испарением наносят тонкий слой алюминия.

Омические контакты обычно изготовляют сплавлением, электрохимическим или химическим осаждением, вакуумным испарением, методом термокомпрессии или с помощью ультразвука.

Распыление ионной бомбардировкой. Процесс производится в вакуумной камере, заполненной инертным газом (например, аргоном), в котором возбуждается газовый разряд. Возникающие положительные ионы бомбардируют распыляемый материал (мишень), выбивая из него атомы или молекулы, которые осаждаются на подложках. Выбитые атомы на пути к подложке рассеиваются на атомах инертного газа. Это уменьшает скорость осаждения, но увеличивает равномерность осаждения пленки по подложке, чему также способствует большая площадь мишени. Скорость и время распыления (от нескольких минут до нескольких часов) регулируются напряжением на электродах и могут быть выдержаны с высокой точностью. По сравнению с термическим вакуумным испарением данный процесс позволяет получать пленки тугоплавких металлов; наносить диэлектрические пленки, соединения и сплавы, точно выдерживая их состав; обеспечивать равномерность и точное воспроизведение толщины пленок на подложках большой площади, а также малую инерционность процесса. Распыление ионной бомбардировкой имеет несколько разновидностей.

Элементы в микросхемах соединяются тонкопленочными проводниками. Предварительно в слое SiO2, покрывающем поверхность пластины, вытравливают контактные отверстия. Проводящую пленку наносят на всю поверхность, а затем ее травят через маску и формируют рисунок соединений. Материал пленки должен обеспечивать омический контакт с кремнием, иметь низкое удельное сопротивление, хорошую адгезию к кремнию и диоксиду, без разрушения выдерживать высокую плотность тока. Он должен быть механически прочным, не повреждаться при изменениях температуры (из-за разных ТКР пленки, пластины и слоя SiO2), а также не подвергаться коррозии и не образовывать химических соединений с кремнием. Металла, удовлетворяющего всем этим требованиям, не существует. Наиболее полно им отвечает алюминий, имеющий удельное сопротивление 2,6-10~* Ом-см. Он наносится термическим вакуумным испарением. При толщине 0,5... 1 мкм сопротивление слоя равно 0,025 ...0,05 Ом/П.

иые отверстия. Вакуумным испарением наносят металлическую пленку (А1) и с помощью последней фотолитографии получают рисунок металлических проводников.

Тонкопленочные резистивные слои из нихрома толщиной менее 0,1 мкм наносят вакуумным испарением (см. § 2.7) и обеспечивают Ксл до 300 Ом/D, ТКС = 0,01 %/°С. Сопротивление слоя до нескольких килоом на квадрат при ТКС < 0,02 %/°С имеют пленки тантала, получаемые катодным распылением. Большим /?сл (до 10 кОм/D) обладают тонкие пленки резистивных сплавов, например кремния и хрома в различных процентных соотношениях. Еще больше ^сл (до 50 кОм/П) имеют пленки керметов— смесей диэлектрического материала с металлом (например, SiO и Сг), их ТКС порядка — 0,2 %/°С. Технологический разброс сопротивлений тонкопленочных резисторов в разных микросхемах около 5 %, а отношение сопротивлений резисторов на одной подложке выдерживается с точностью 0,1 %. Их максимальное сопротивление (до 1 МОм) больше, а ТКС, технологический разброс и паразитная емкость существенно меньше, чем у полупроводниковых резисторов.

Структура пленочного конденсатора гибридной микросхемы и его вид сверху показаны на 6.8, а, б соответственно, где / — подложка, 2 к 4 — металлические обкладки, 3 — диэлектрический слой. Наиболее технологичным диэлектрическим материалом является монооксид кремния, наносимый термическим вакуумным испарением (см. § 2.7). Он имеет ед = 5, ?проб = (2...3)- 10е В/см. Положив ?/проб = 50 В, получим максимальную удельную емкость С0 = (2...3)-10~4 пФ/мкм8 при d = 0,2 мкм. Близкие параметры обеспечивают боро- и алюмоси-ликатные стекла, наносимые тем же методом. Диоксид кремния имеет более высокую электрическую прочность и дает большую удельную емкость (4- 10~4 пФ/мкм2). Однако для его нанесения необходим более сложный метод реактивного распыления. В качестве обкладок конденсаторов с указанными диэлектриками используют пленки алюминия. Большую удельную емкость (до Ю-8 пФ/мкм2) имеют

Подложки микросхем обычно имеют прямоугольную форму пластины ( 10.1, а) и делятся на два основных типа: диэлектрические и полупроводниковые. На диэлектрические подложки при изготовлении гибридных микросхем наносят вакуумным испарением, катодным распылением, трафаретной печатью или другими методами схемотехнические элементы и их соединения в виде проводников, резисторов, конденсаторов, индуктивностей и т. п. На такой же подложке при изготовлении гибридных микросхем, кроме пленочных схемотехнических элементов, монтируют и закрепляют отдельные активные элементы — диоды, триоды или полупроводниковые микросхемы в виде отдельных кристаллов, изготовленных по полупроводниковой технологии. В отдельных случаях подложка гибридной интегральной схемы может нести функции части корпуса.

Образование зародышей при химическом осаждении отличается от процесса зарождения при конденсации в вакууме тем, что появляются дополнительные влияющие факторы. К ним относится наличие адсорбированного слоя более сложного состава, чем при конденсации в вакууме, и, главное, возможность более плавного регулирования степени пересыщения цутем изменения термодинамических и кинетических параметров химической реакции. Например, при осаждении эпитаксиальных пленок кремния можно в широких пределах менять степень пересыщения, регулируя режимы реакций осаждения и травления таким образом, чтобы общая скорость потока частиц на подложку / отвечала оптимальным условиям зарождения и роста эпитаксиальных слоев. Таких условий при осаждении вакуумным испарением практически достигнуть не удается, так как для этого температуру подложки нужно было бы поддерживать всего на 100 — 200°С ниже температуры испарения, а это технически трудно осуществимо для многих веществ.

Металлическая пленка толщиной порядка 1 нм независимо от природы металла имеет большое удельное электрическое сопротивление, которое экспоненциально уменьшается с увеличением толщины. Пленки такой м:алой толщины весьма нестабильны и практически не применяются. Для того чтобы заведомо получать сплошную пленку при имеющихся в производстве отклонениях от выбранного технологического режима, считают, что толщина пленки, наносимая вакуумным испарением, должна быть порядка 100 им. Следует отменить, что плойки тугоплавких металлов -могут быть более тонкими, так как они обладают более стабильными характеристиками.

После осаждения р-, i- и n-слоев, согласно приведенной на 5.5.1 структуре, на слое a-Si: Н электронно-лучевым вакуумным испарением реактивно в атмосфере кислорода формировался слой ОНО.