DE102016101449A1 - Blocking enhancing material for ion pump - Google Patents

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Chiara Paolini
Cristian Maccarrone
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    • H01J41/12—Discharge tubes for evacuating by diffusion of ions, e.g. ion pumps, getter ion pumps
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    • H01J41/20—Discharge tubes for evacuating by diffusion of ions, e.g. ion pumps, getter ion pumps with ionisation by means of cold cathodes using gettering substances

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  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
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Abstract

Ionenzerstäuberpumpe (150) zum Pumpen von Medium aus einem zu evakuierenden Raum (180), wobei die Ionenzerstäuberpumpe (150) eine Pumpenwandung (192), die eine Pumpkammer (182) begrenzt und einen Pumpeinlass (184) zum Koppeln mit dem zu evakuierenden Raum (180) aufweist, und eine Blockiereinrichtung (190) zum Blockieren eines Eindringens von in der Pumpkammer (182) befindlichen Partikeln in den zu evakuierenden Raum (180) aufweist, wobei die Blockiereinrichtung (190) ein blockierverstärkendes Material aufweist.An ion sparger pump (150) for pumping media from a space (180) to be evacuated, the ion spray pump (150) having a pump wall (192) defining a pumping chamber (182) and a pump inlet (184) for coupling to the space to be evacuated (180). 180), and blocking means (190) for blocking penetration of particles in the pumping chamber (182) into the space (180) to be evacuated, the blocking means (190) comprising a blocking enhancing material.

Figure DE102016101449A1_0001
Figure DE102016101449A1_0001

Description

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ionenzerstäuberpumpe, eine Anordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer Ionenzerstäuberpumpe. The present invention relates to an ion sputtering pump, an assembly and a method of manufacturing an ion sputtering pump.

Bei Ionenzerstäuberpumpen, auch Ionengetterpumpen genannt, werden Restgase (Atome oder Moleküle) durch Elektronenstoß ionisiert und durch ein elektrisches Feld auf die Oberfläche einer Kathode beschleunigt. Dort können sie chemisch gebunden oder implantiert werden und sind damit dem Restgas entzogen. Die Pumpe befördert das Restgas demzufolge nicht aus der Vakuumkammer, sondern hält die gepumpten Atome nur an den Pumpeninnenflächen fest bzw. vergräbt sie im Metall. Daher hat eine Ionengetterpumpe auch keine Gasauslassöffnung. Beim Auftreffen der Ionen auf die Kathode kommt es auch zum Austreten von Kathodenmaterial, insbesondere von Titan, was als Sputtern bezeichnet wird. Dadurch wird immer wieder frisches Titan auf der Anode abgelagert, sodass auf dieser eine sogenannte Getter-Schicht permanent erneuert wird. Diese Ablagerung ist Basis für den Hauptpumpmechanismus einer Ionenzerstäuberpumpe, da die Restgase auf der chemisch hochreaktiven Getter-Schicht gebunden werden können. EP 2 431 996 A1 offenbart eine solche Ionenzerstäuberpumpe.In ion atomizing pumps, also called ion getter pumps, residual gases (atoms or molecules) are ionized by electron impact and accelerated by an electric field on the surface of a cathode. There they can be chemically bound or implanted and are thus deprived of the residual gas. Accordingly, the pump does not carry the residual gas out of the vacuum chamber, but holds the pumped atoms only at the pump inner surfaces or buries them in the metal. Therefore, an ion getter pump also has no gas outlet. When the ions strike the cathode, cathode material, in particular titanium, escapes, which is referred to as sputtering. As a result, fresh titanium is always deposited on the anode, so that a so-called getter layer is permanently renewed on this. This deposit is the basis for the main pumping mechanism of an ion sputtering pump because the residual gases can be bound to the chemically highly reactive getter layer. EP 2 431 996 A1 discloses such an ion sputtering pump.

Bei Ionenzerstäuberpumpen können während des Betriebs durch die oben beschriebenen und durch andere Mechanismen Partikel generiert werden, die für eine an eine Ionenzerstäuberpumpe angeschlossene Applikation störend sein können, wenn die Partikel dort eindringen. Um dies zu unterdrücken, ist bekannt, im Bereich eines Anschlussflansches einer Ionenzerstäuberpumpe plattenartige Strukturen (Baffles) vorzusehen, die das Austreten solcher Partikel in die angeschlossene Applikation verringern. Eine solche Ionenzerstäuberpumpe mit Baffles ist in US 7,850,432 offenbart.In the case of ion-atomizing pumps, during operation, particles can be generated by the mechanisms described above and by other mechanisms, which can be troublesome for an application connected to an ion-atomizing pump when the particles penetrate there. In order to suppress this, it is known to provide plate-like structures (baffles) in the region of a connecting flange of an ion-atomizing pump, which reduce the escape of such particles into the connected application. Such an ion sputtering pump with baffles is in US 7,850,432 disclosed.

OFFENBARUNGEPIPHANY

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Ionenzerstäuberpumpe und eine angeschlossene Applikation fehlerrobust zu betreiben. Die Aufgabe wird mittels der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt. It is an object of the invention to operate an ion atomizing pump and a connected application error-robust. The object is achieved by means of the independent claims. Further embodiments are shown in the dependent claims.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Ionenzerstäuberpumpe zum Pumpen von Medium (insbesondere einem fluidischen Medium wie Gas) aus einem zu evakuierenden Raum (insbesondere einer angeschlossenen Applikation) geschaffen, wobei die Ionenzerstäuberpumpe eine Pumpenwandung (zum Beispiel ein inneres oder äußeres Gehäuse der Ionenzerstäuberpumpe), die eine Pumpkammer (bzw. einen Vakuumraum) begrenzt, und einen Pumpeinlass (zum Beispiel einen Flansch) zum Koppeln mit dem zu evakuierenden Raum aufweist, und eine Blockiereinrichtung zum Blockieren eines Eindringens von in der Pumpkammer befindlichen (insbesondere dort während des Pumpbetriebs generierten) Partikeln in den zu evakuierenden Raum aufweist, wobei die Blockiereinrichtung ein blockierverstärkendes Material aufweist. According to an exemplary embodiment of the present invention, an ion sputtering pump for pumping medium (in particular a fluidic medium such as gas) from a space to be evacuated (in particular a connected application) is provided, the ion sputtering pump having a pump wall (for example an inner or outer housing of the ion sputtering pump ) defining a pumping chamber (or a vacuum space) and having a pump inlet (for example, a flange) for coupling with the space to be evacuated, and a blocking device for blocking intrusion of pumping chamber (particularly generated there during pumping operation) ) Has particles in the space to be evacuated, wherein the blocking device comprises a blocking enhancing material.

Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist eine Anordnung geschaffen, die eine Ionenzerstäuberpumpe zum Pumpen von Medium aus einem zu evakuierenden Raum und eine (insbesondere auf elektrisch geladene und/oder elektrisch neutrale Partikel empfindliche) Applikation mit dem zu evakuierenden Raum aufweist, der mit einem Pumpeinlass der Ionenzerstäuberpumpe gekoppelt ist, wobei die Applikation eine Blockiereinrichtung zum Blockieren eines Eindringens von Partikeln aus der Ionenzerstäuberpumpe in den zu evakuierenden Raum aufweist, und wobei die Blockiereinrichtung ein blockierverstärkendes Material aufweist. According to another exemplary embodiment, an arrangement is provided which comprises an ion-sputtering pump for pumping medium from a space to be evacuated and an application (in particular sensitive to electrically charged and / or electrically neutral particles) with the space to be evacuated, with a pump inlet of the Ion pump is coupled, wherein the application comprises a blocking device for blocking the penetration of particles from the ion sputter pump in the space to be evacuated, and wherein the blocking device comprises a blocking enhancing material.

Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Herstellen einer Ionenzerstäuberpumpe zum Pumpen von Medium aus einem zu evakuierenden Raum geschaffen, wobei bei dem Verfahren eine Pumpenwandung bereitgestellt wird, die eine Pumpkammer begrenzt und einen Pumpeinlass zum Koppeln mit dem zu evakuierenden Raum aufweist, und in der Pumpkammer eine Blockiereinrichtung zum Blockieren eines Eindringens von in der Pumpkammer befindlichen Partikeln in den zu evakuierenden Raum angeordnet und aus einem blockierverstärkenden Material ausgebildet wird. According to yet another exemplary embodiment, there is provided a method of manufacturing an ion sputtering pump for pumping media from a space to be evacuated, the method providing a pump wall defining a pumping chamber and having a pumping inlet for coupling to the space to be evacuated, and in the pumping chamber, a blocking device for blocking penetration of particles located in the pumping chamber into the space to be evacuated and formed of a blocking enhancing material is formed.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Ionenzerstäuberpumpe bereitgestellt, bei der ein oder mehrere spezielle Materialien zum Ausbilden einer Blockiereinrichtung zum Blockieren des Eindringens von Partikeln in einen zu evakuierenden Raum eingesetzt werden, die über die bloße mechanische Blockierfunktion eines blockierenden Körpers hinaus eine funktionelle Erhöhung der Blockierwirkung generieren. Mit einer solchen gezielten materialbedingten Verstärkung der Blockierwirkung über die Bereitstellung einer bloßen mechanischen Struktur hinaus ist es möglich, die in der Ionenpumpe erzeugten geladenen (zum Beispiel positive Ionen wie Titanionen, negativ geladene Elektronen, etc.) und/oder elektrisch neutralen (zum Beispiel neutrale Atome wie Titanatome, Moleküle, Photonen, etc.) Partikel besonders wirksam vor einem unerwünschten Eindringen in die angeschlossene Applikation zu hindern. Eine blockiereffizienzfördernde Konfiguration des Materials der Blockiereinrichtung erlaubt daher eine höhere Fehlerrobustheit beim Betrieb der Ionenpumpe in Kombination mit einer partikelempfindlichen Applikation.According to an exemplary embodiment of the invention, there is provided an ion sputtering pump in which one or more special materials are used to form a blocking device for blocking the entry of particulate matter into a space to be evacuated which, over and above the mere mechanical blocking function of a blocking body, provides a functional enhancement Generate blocking effect. With such a targeted material-related enhancement of the blocking effect beyond the provision of a mere mechanical structure, it is possible to charge the charged (for example, positive ions such as titanium ions, negatively charged electrons, etc.) and / or electrically neutral (for example, neutral) generated in the ion pump Atoms such as titanium atoms, molecules, photons, etc.) particles are particularly effective in preventing unwanted intrusion into the connected application. A blocking efficiency promoting configuration of the material of the Blocking therefore allows a higher error robustness in the operation of the ion pump in combination with a particle-sensitive application.

Alternativ oder ergänzend zur Ionenzerstäuberpumpe kann eine Blockiereinrichtung mit blockiereffizienzfördernder Materialkonfiguration auch in der Applikation angeordnet sein. Alternatively or in addition to the ion-atomizing pump, a blocking device with blocking-efficiency-promoting material configuration can also be arranged in the application.

Im Weiteren werden weitere Ausgestaltungen der Ionenzerstäuberpumpe, der Anordnung und des Verfahrens beschrieben. In the following, further embodiments of the ion atomizing pump, the arrangement and the method will be described.

Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass alle im weiteren beschriebenen Ausgestaltungen des Materials der Blockiereinrichtung wahlweise in der Ionenzerstäuberpumpe und/oder in der Applikation implementiert werden können. In particular, it should be pointed out that all embodiments of the material of the blocking device described below can optionally be implemented in the ion atomizing pump and / or in the application.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das blockierverstärkende Material oder ein Teil davon eine hohe Haftfähigkeit (insbesondere eine höhere Haftfähigkeit als Edelstahl) für elektrisch neutrale Partikel haben. Neutrale Partikel können dadurch vor einem unerwünschten Abprallen von einer Oberfläche der Blockiereinrichtung zurück in den Pumpraum bewahrt werden und an oder in der Blockiereinrichtung gebunden werden. Dadurch kann die Menge neutraler Partikel im Pumpenraum reduziert werden. According to one embodiment, the blocking enhancing material or a part thereof may have a high adhesiveness (in particular a higher adhesion than stainless steel) for electrically neutral particles. Neutral particles may thereby be prevented from undesired bouncing from a surface of the blocking device back into the pumping space and be bound to or in the blocking device. This can reduce the amount of neutral particles in the pump room.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das blockierverstärkende Material oder ein Teil davon ein getterfähiges Material aufweisen. Unter einem getterfähigen Material wird dabei insbesondere ein Material verstanden, das typischerweise für eine Kathodenstruktur einer Ionenzerstäuberpumpe eingesetzt wird. Ein solches getterfähiges Material kann zudem die vorteilhafte Eigenschaft haben, mit getterfähigen Gasen (zum Beispiel Stickstoff) zu kooperieren. Insbesondere elektrisch neutrale Partikel können durch getterfähiges Material eingefangen werden. According to one embodiment, the blocking enhancing material or a part thereof may comprise a getterable material. A getterable material is to be understood in particular as meaning a material which is typically used for a cathode structure of an ion-atomizing pump. Such a getterable material may also have the advantageous property of cooperating with getterable gases (for example nitrogen). In particular, electrically neutral particles can be trapped by getterfähiges material.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Material mit Getterfähigkeit bzw. hoher Haftfähigkeit für neutrale Partikel zumindest eines aus einer Gruppe aufweisen, die besteht aus Titan, Tantal, Kupfer, Zirkonium, Vanadium und einer Legierung mit zumindest einem davon. According to one embodiment, the material having gettering capability or neutral particle adhesion may comprise at least one of a group consisting of titanium, tantalum, copper, zirconium, vanadium and an alloy having at least one thereof.

Gemäß einem alternativen oder ergänzenden Ausführungsbeispiel kann das blockierverstärkende Material oder ein Teil davon eine Fähigkeit (insbesondere eine im Vergleich zu Edelstahl höhere Fähigkeit) zum Umwandeln von elektrisch geladenen Partikeln in elektrisch neutrale Partikel haben. Für bestimmte Applikationen sind elektrisch geladene Partikel besonders störend. Die Menge elektrisch geladener Partikel, welche den zu evakuierenden Raum potenziell unerwünscht verunreinigen können, kann durch die genannte Maßnahme reduziert werden. Die so neutralisierten Partikel können dann zum Beispiel durch optionales weiteres Material der Blockiereinrichtung mit Getterfähigkeit aus der Pumpkammer entfernt werden. According to an alternative or supplementary embodiment, the blocking enhancing material or a part thereof may have an ability (in particular a higher ability compared to stainless steel) for converting electrically charged particles into electrically neutral particles. For certain applications, electrically charged particles are particularly disturbing. The amount of electrically charged particles which can potentially contaminate the space to be evacuated undesirably can be reduced by said measure. The thus neutralized particles can then be removed from the pumping chamber, for example, by optional further material of the blocking device with gettering capability.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das blockierverstärkende Material oder ein Teil davon eine Austrittsarbeit („work function“) von höchstens 4,3 eV aufweisen. Die Austrittsarbeit bezeichnet die materialspezifische Energie, die ein Elektron beim Verlassen eines Festkörpers aufbringen muss. Erfüllt ein Material das genannte Kriterium, kann es besonders wirksam zum Neutralisieren elektrisch geladener Partikel beitragen. Materialien, welche das genannte Kriterium hinsichtlich der Austrittsarbeit zum Beispiel erfüllen, sind Aluminium, Tantal oder Molybdän. In one embodiment, the blocking enhancing material or a portion thereof may have a work function of at most 4.3 eV. The work function describes the material-specific energy that an electron has to apply when leaving a solid. If a material meets the above criterion, it can be particularly effective in neutralizing electrically charged particles. For example, materials that meet the aforementioned work function criterion are aluminum, tantalum or molybdenum.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Material zumindest eines aus einer Gruppe aufweisen, die besteht aus Aluminium und einer Legierung mit Aluminum. Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere sehr reines Aluminium (mit einer Reinheit von über 95 %) zu sehr guten Ergebnissen im Hinblick auf die Reduzierung des Propagierens von Partikeln aus einer Pumpkammer hinein in eine angeschlossene Applikation führt. According to one embodiment, the material may comprise at least one of a group consisting of aluminum and an alloy with aluminum. It has been found that in particular very pure aluminum (with a purity of more than 95%) leads to very good results in terms of reducing the propagation of particles from a pumping chamber into a connected application.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das blockierverstärkende Material als Beschichtung eines Grundkörpers, insbesondere als Beschichtung eines Grundkörpers aus einem nichtblockierverstärkenden Material (zum Beispiel Edelstahl), der Blockiereinrichtung ausgebildet sein. Dies ist vorteilhaft, da der Grundkörper selbst dann aus einem günstigen Material hergestellt werden kann, das für Hochvakuumanwendungen geeignet ist (zum Beispiel Edelstahl). Lediglich die Beschichtung des Grundkörpers braucht dann aus dem gegebenenfalls aufwändigeren Material zum Bereitstellen der Blockierverstärkung ausgebildet werden, zum Beispiel zum Unschädlichmachen neutraler Partikel und/oder zum Reduzieren der Anzahl von im Pumpenraum befindlichen geladenen Partikeln. According to one exemplary embodiment, the blocking-enhancing material may be formed as a coating of a base body, in particular as a coating of a base body made of a non-blocking-enhancing material (for example, stainless steel), of the blocking device. This is advantageous since the body can be made of a favorable material even for high vacuum applications (for example, stainless steel). Only the coating of the main body then needs to be formed from the optionally more expensive material for providing the blocking gain, for example for neutralizing neutral particles and / or for reducing the number of charged particles in the pump chamber.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Blockiereinrichtung mindestens eine Blockierplatte aufweisen. Eine solche Blockierplatte kann zum Beispiel eben oder gekrümmt oder abgewinkelt sein. Besonders eine geeignete Krümmung oder Abwinkelung einer Blockierplatte ermöglicht es, es Partikeln auf dem Weg von der Pumpkammer in den zu evakuierenden Raum so schwer wie möglich zu machen, dorthin zu gelangen. According to one embodiment, the blocking device may comprise at least one blocking plate. Such a blocking plate may for example be flat or curved or angled. In particular, a suitable curvature or angulation of a blocking plate makes it possible to make it as difficult as possible to get there particles on the way from the pumping chamber into the space to be evacuated.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ionenzerstäuberpumpe mehrere voneinander beabstandete Blockierplatten aufweisen, die in Blickrichtung von der Pumpkammer in Richtung des zu evakuierenden Raums zueinander teilweise überlappend angeordnet sind. Die Überlappung verhindert dann vorteilhaft eine direkte Sichtlinie vom Pumpraum in die Applikation und macht es für Partikel nötig, zum Propagieren hinein in die Applikation eine komplizierte gekrümmte Trajektorie zurückzulegen.According to one embodiment, the ion atomizing pump may have a plurality of spaced-apart blocking plates which partially overlap one another in the direction of the pumping chamber in the direction of the space to be evacuated are arranged. The overlap then advantageously prevents a direct line of sight from the pumping space into the application and makes it necessary for particles to travel through a complicated curved trajectory for propagation into the application.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ionenzerstäuberpumpe mindestens zwei Blockierplatten aufweisen, die gegenüber einer Blickrichtung von der Pumpkammer in Richtung des zu evakuierenden Raums um einen spitzen Winkel (von größer als 0° und gleichzeitig kleiner als 90°) verkippt angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, dass eine solche geneigte oder gekippte Anordnung von Blockierplatten oder Blockierplattenabschnitten einen hochwirksamen Schutz gegen das Gelangen von Partikeln hinein in eine Applikation bereitstellt. According to one exemplary embodiment, the ion atomizing pump may have at least two blocking plates, which are arranged tilted with respect to a viewing direction from the pumping chamber in the direction of the space to be evacuated by an acute angle (of greater than 0 ° and at the same time less than 90 °). It has been found that such an inclined or tilted arrangement of blocking plates or blocking plate sections provides a highly effective protection against the entry of particles into an application.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ionenzerstäuberpumpe mindestens zwei Blockierplatten aufweisen, die relativ zueinander so angeordnet sind, dass ein erster Teil von von der Pumpkammer einfallenden Partikeln von einer ersten der zwei Blockierplatten blockiert wird, und dass ein zweiter Teil von von der Pumpkammer einfallenden Partikeln, der die erste Blockierplatte passiert hat, von einer zweiten der zwei Blockierplatten blockiert wird (siehe zum Beispiel 3). Gerade durch das Zusammenwirken mehrerer Blockierplatten kann dadurch der Schutz einer Applikation vor neutralen oder geladenen Partikeln besonders zuverlässig ausgestaltet werden.In one embodiment, the ion sputter pump may include at least two blocking plates disposed relative to one another such that a first portion of particles falling from the pumping chamber is blocked by a first of the two blocking plates, and a second portion of particles falling from the pumping chamber the first blocking plate has passed is blocked by a second of the two blocking plates (see for example 3 ). It is precisely through the interaction of several blocking plates that the protection of an application against neutral or charged particles can be made particularly reliable.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ionenzerstäuberpumpe eine Spannungsquelle aufweisen, die zum Bringen der Blockiereinrichtung (oder eines Teils davon) auf ein elektrisches Potenzial eingerichtet ist, auf dem die Fähigkeit der Blockiereinrichtung (oder eines Teils davon) zum Blockieren des Eindringens von in der Pumpkammer befindlichen Partikeln in den zu evakuierenden Raum erhöht ist (insbesondere gegenüber einer Vergleichssituation erhöht ist, bei der die Blockiereinrichtung auf Massepotential befindlich ist). Die Einfangkraft der Blockiereinrichtung insbesondere für elektrisch geladene Partikel kann durch Anlegen einer elektrischen Spannung an dieselbe verbessert werden. Anschaulich können zu der Blockiereinrichtung entgegengesetzt elektrisch geladene Partikel der Pumpkammer auf die Blockiereinrichtung hin beschleunigt werden und von dieser adsorbiert werden. According to one embodiment, the ion sputter pump may include a voltage source configured to bring the blocking device (or a portion thereof) to an electrical potential that indicates the ability of the blocking device (or a portion thereof) to block the penetration of particles in the pumping chamber is increased in the space to be evacuated (in particular increased compared to a comparison situation in which the blocking device is at ground potential). The trapping force of the blocking device, in particular for electrically charged particles, can be improved by applying an electrical voltage thereto. Clearly electrically charged particles of the pumping chamber can be accelerated towards the blocking device and adsorbed by the blocking device.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Blockiereinrichtung derart in der Pumpkammer angeordnet sein, dass eine direkte Sichtverbindung zwischen zumindest einer von der Kathodenstruktur und der Anodenstruktur hinein in den zu evakuierenden Raum verunmöglicht ist. Dies macht es für Partikel erforderlich, zum unerwünschten Propagieren hinein in eine angeschlossene Applikation komplexe Pfade zurückzulegen und dadurch die Blockiereinrichtung zu überwinden. Dies reduziert vorteilhaft den Anteil von Partikeln, die in die Applikation gelangen können. According to one embodiment, the blocking device may be arranged in the pumping chamber such that a direct visual connection between at least one of the cathode structure and the anode structure into the space to be evacuated is impossible. This makes it necessary for particles to travel through undesired propagation into a connected application complex paths and thereby overcome the blocking device. This advantageously reduces the proportion of particles that can get into the application.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ionenzerstäuberpumpe eine Kathodenstruktur und eine Anodenstruktur (insbesondere mit einem Block von Hohlanodenabschnitten) aufweisen. Zwischen die Kathodenstruktur und die Anodenstruktur kann mittels einer elektrischen Versorgungseinheit eine elektrische Hochspannung angelegt werden. Die Kathodenstruktur kann einen oder mehrere Wandabschnitte bilden oder auf die Pumpenwandung (zum Beispiel in Form einer oder mehrerer Platten) aufgesetzt sein und kann den Öffnungen der Hohlanodenabschnitte zugewandt sein. Beim Betrieb der Ionenzerstäuberpumpe generierte Elektronen, die mittels Magneten auf Kreisbahnen gehalten werden können, um ihre Aufenthaltsdauer im Pumpenraum zu vergrößern, können Restgas in der Pumpkammer ionisieren. Dieses Restgas kann dann an der Anode gebunden werden. Durch weitere Prozesse während des Betriebs der Ionenzerstäuberpumpe kann fortwährend Kathodenmaterial mittels Sputterns austreten und eine sich ständig erneuernde Getter-Schicht auf der Anode bilden. Die Hohlanodenabschnitte können als beidseitig offene Röhren mit zum Beispiel wabenförmigem oder kreisförmigem Querschnitt ausgebildet werden. Die Hohlanodenabschnitte können aneinander befestigt sein, zum Beispiel miteinander verschweißt sein. An die Hohlanodenabschnitte insgesamt kann ein elektrisches Potential angelegt werden. According to one embodiment, the ion sputtering pump may have a cathode structure and an anode structure (in particular with a block of hollow anode sections). Between the cathode structure and the anode structure, an electrical high voltage can be applied by means of an electrical supply unit. The cathode structure may form one or more wall sections or be mounted on the pump wall (for example in the form of one or more plates) and may face the openings of the hollow anode sections. Electrons generated by the operation of the ion-spray pump, which can be magnetized in orbits to increase their residence time in the pump room, can ionize residual gas in the pumping chamber. This residual gas can then be bound to the anode. Through further processes during operation of the ion sputter pump, cathode material may continuously sputter out and form a constantly renewing gettering layer on the anode. The hollow anode sections can be designed as tubes open on both sides with, for example, a honeycomb or circular cross section. The hollow anode sections may be attached to each other, for example, welded together. Overall, an electric potential can be applied to the hollow anode sections.

Die Anordnung kann insbesondere ein Rasterelektronenmikroskop, ein Synchrotron, einen Linearbeschleuniger, ein kryostatisches System oder eine andere Applikation enthalten, die auf freie Partikel empfindlich ist. Dies bedeutet, dass für die Funktionsweise einer solchen Applikation das Eindringen freier Partikel in die Applikation, die an die Ionenzerstäuberpumpe angeschlossen ist, störend oder sogar zerstörend sein kann. Vorteilhaft kann daher die Ionenzerstäuberpumpe einen materialbezogenen Schutzmechanismus implementieren, der verhindert oder zumindest sehr stark unterdrückt, dass Partikel in nennenswerter Anzahl in die Applikation gelangen. In particular, the device may include a scanning electron microscope, a synchrotron, a linear accelerator, a cryostatic system, or another application that is sensitive to free particles. This means that for the functioning of such an application, the penetration of free particles into the application, which is connected to the ion atomizing pump, can be disturbing or even destructive. Advantageously, therefore, the ion-sputtering pump can implement a material-related protection mechanism that prevents or at least very strongly suppresses that particles enter the application in appreciable numbers.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Andere Ziele und viele der begleitenden Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden leicht wahrnehmbar werden und besser verständlich werden unter Bezugnahme auf die folgende detailliertere Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Merkmale, die im Wesentlichen oder funktionell gleich oder ähnlich sind, werden mit denselben Bezugszeichen versehen. Other objects and many of the attendant advantages of embodiments of the present invention will be readily appreciated and become better understood by reference to the following more particular description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. Features that are substantially or functionally the same or similar are given the same reference numerals.

1 zeigt einen Teil einer Ionenzerstäuberpumpe gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows a portion of an ion sputter pump according to an exemplary embodiment of the invention.

2 zeigt einen Teil einer Ionenzerstäuberpumpe gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 shows a portion of an ion sputter pump according to another exemplary embodiment of the invention.

3 zeigt eine Blockiereinrichtung einer Ionenzerstäuberpumpe gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 shows a blocking device of an ion sputter pump according to an exemplary embodiment of the invention.

4 zeigt eine Blockiereinrichtung einer Ionenzerstäuberpumpe gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4 shows a blocking device of an ion sputter pump according to another exemplary embodiment of the invention.

5 zeigt eine Blockiereinrichtung einer Ionenzerstäuberpumpe gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 5 shows a blocking device of an ion sputter pump according to yet another exemplary embodiment of the invention.

6 zeigt eine Anordnung aus einer Ionenzerstäuberpumpe und einer daran angeschlossenen, partikelempfindlichen Applikation gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 6 shows an arrangement of an ion sputtering pump and a particle-sensitive application connected thereto according to an exemplary embodiment of the invention.

Die Darstellung in der Zeichnung ist schematisch.The illustration in the drawing is schematic.

Bevor bezugnehmend auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben werden, werden im Weiteren einige Überlegungen im Zusammenhang mit exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung dargestellt.Before describing exemplary embodiments with reference to the figures, some considerations will be presented below in connection with exemplary embodiments of the invention.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Ionenpumpe geschaffen, die eine wirksame Abschirmung eines mittels einer Ionenpumpe zu evakuierenden Raums hinsichtlich einer Partikelemission aus einer Pumpkammer der Ionenpumpe heraus ermöglicht. According to an exemplary embodiment of the invention, an ion pump is provided which enables effective shielding of a space to be evacuated by means of an ion pump with regard to particle emission from a pumping chamber of the ion pump.

Die Emission von elektrisch neutralen Partikeln und elektrisch geladenen Partikeln (insbesondere Elektronen und Ionen) ist ein Nebeneffekt beim Betrieb einer Ionengetterpumpe (auch Ionenpumpe oder Ionenzerstäuberpumpe genannt). Da Ionenpumpen im molekularen Druckbereich eingesetzt werden, folgt diese Emission häufig einem (zumindest im Wesentlichen) geradlinigen Pfad von den Pumpelementen (Kathode, Anode, etc.) in Richtung eines Pumpenflansches oder Pumpeneinlasses. Es gibt allerdings Anwendungen (die von der Ionenpumpe mit einem Vakuum versorgt werden können), für welche die Emission von Partikeln aus der Ionenpumpe heraus hinein in die Anwendung störend sein können. Beispielsweise kann die Emission von Elektronen in ein Rasterelektronenmikroskop hinein unerwünscht sein. The emission of electrically neutral particles and electrically charged particles (especially electrons and ions) is a side effect in the operation of an ion getter pump (also called ion pump or ion sputter pump). Since ion pumps are used in the molecular pressure range, this emission often follows an (at least substantially) rectilinear path from the pumping elements (cathode, anode, etc.) towards a pump flange or pump inlet. However, there are applications (which can be supplied by the ion pump with a vacuum) for which the emission of particles from the ion pump into the application can be disturbing. For example, the emission of electrons into a scanning electron microscope may be undesirable.

Die Verwendung von Blockierplatten, zum Beispiel in Form von Prallblechen (auch „baffles“ genannt) im Inneren einer Ionenpumpe oder im Flansch der Ionenpumpe oder in dem System, stellt eine Möglichkeit dar, eine optische Sichtlinie zwischen dem sensiblen Bereich des Systems und dem Element der Ionenpumpe (von dem die Partikelemission stammt) zuzustellen. Herkömmlich wird für solche Blockierplatten Edelstahl eingesetzt, da Ionenpumpen häufig aus einem solchen Material aufgebaut sind und weil ein solches Material mit Ultrahochvakuum kompatibel ist. Allerdings hat sich herausgestellt, dass selbst beim Zustellen der optischen Sichtlinie zwischen Pumpkammer und angeschlossener Applikation ein nicht unerheblicher Anteil der Partikel auf die Abschirmoberfläche einer Blockierplatte auftreffen und von dieser wieder abprallen kann (dieses Phänomen kann sogar mehrfach stattfinden), um anschließend doch in die Applikation zu gelangen. Mit anderen Worten kann mit dem Konzept der beschriebenen herkömmlichen Blockierplatte ein Eindringen von Partikeln aus der Pumpkammer in die Applikation nicht vollständig eliminiert werden und in vielen Fällen noch nicht einmal ausreichend unterdrückt werden, sodass bei herkömmlichen Ionenpumpen ungeachtet des Einsatzes von Blockierplatten immer noch ein unerwünschtes Eindringen von elektrisch geladenen und elektrisch neutralen Partikeln aus der Pumpkammer in die Applikation festzustellen ist. The use of blocking plates, for example in the form of baffles inside an ion pump or in the flange of the ion pump or in the system, provides a possibility of an optical line of sight between the sensitive area of the system and the element of the system Ion pump (from which the particle emission originates) deliver. Conventionally, stainless steel is used for such blocking plates because ion pumps are often constructed of such a material and because such material is compatible with ultrahigh vacuum. However, it has been found that even when delivering the optical line of sight between the pumping chamber and the connected application, a considerable proportion of the particles can impinge on the shielding surface of a blocking plate and rebound from it (this phenomenon can even take place several times), but subsequently into the application to get. In other words, with the concept of the conventional blocking plate described, penetration of particles from the pumping chamber into the application can not be completely eliminated and, in many cases, can not be sufficiently suppressed, so that in conventional ion pumps, regardless of the use of blocking plates, there is still undesirable penetration is determined by electrically charged and electrically neutral particles from the pumping chamber in the application.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Effizienz einer optischen Abschirmung durch eine gezielte Materialwahl für die eine oder mehreren Blockierplatten signifikant erhöht werden. Dies bewirkt, dass eine Blockierplatte über ihre bloße mechanische Blockierfunktion hinaus durch geeignete Materialwahl selektiv funktionalisiert werden kann, um geladene und/oder neutrale Partikel besonders wirksam einfangen zu können. Zum Beispiel kann der Wirkungsquerschnitt für zumindest einen Teil der auftretenden Partikel gegenüber herkömmlichen Materialien (Edelstahl) einer Blockierstruktur durch die genannte Materialwahl erhöht werden. According to an exemplary embodiment of the invention, the efficiency of an optical shield can be significantly increased by a targeted choice of material for the one or more blocking plates. This causes a blocking plate can be selectively functionalized beyond its mere mechanical blocking function by suitable choice of material to capture loaded and / or neutral particles particularly effective. For example, the cross section for at least a portion of the particles that occur may be increased over conventional materials (stainless steel) of a blocking structure by said material choice.

Als ein besonders geeignetes Kriterium für die Auswahl des Materials einer Blockiereinrichtung hat sich in diesem Zusammenhang der Ansatz erwiesen, das Material mit einem möglichst hohen Haftfaktor („sticking factor“) für elektrisch neutrale Partikel auszustatten, die im Pumpenraum insbesondere mittels Herausschießens („sputtering“, insbesondere Kathodenzerstäubung) erzeugt werden können. Hierfür eignen sich insbesondere Materialien wie Titan (zum Beispiel „titanium grade 5“), Tantal oder andere sputter- bzw. getterfähige Materialien wie Kupfer, Zirkonium, Vanadium und ihre Legierungen.As a particularly suitable criterion for the selection of the material of a blocking device has proven in this context the approach to equip the material with the highest possible sticking factor ("sticking factor") for electrically neutral particles in the pump room in particular by means of "sputtering" , in particular cathode sputtering) can be produced. For this purpose, in particular materials such as titanium (for example, "titanium grade 5"), tantalum or other sputtering or mortable materials such as copper, zirconium, vanadium and their alloys are suitable.

Als ein anderes besonders geeignetes Kriterium für die Auswahl des Materials einer Blockiereinrichtung (das mit dem oben genannten Kriterium auch kombiniert werden kann) hat sich der weitere Ansatz erwiesen, das Material mit einer hohen Wahrscheinlichkeit für die Neutralisierung elektrisch geladener Partikel auszustatten, welche auf die insbesondere als optische Abschirmung ausgebildete Blockiereinrichtung treffen. Zum Beispiel erhöht die Verwendung von vorzugsweise reinem Aluminium (insbesondere mit einer Reinheit von über 95 %) überraschenderweise die Wahrscheinlichkeit für die Neutralisierung von auftreffenden Ionen. Ohne dass die Anmelderin wünscht, an eine bestimmte Theorie gebunden zu werden, wird gegenwärtig angenommen, dass die besonders gute Eignung von Aluminium auf dessen relativ niedrige Austrittsarbeit („work function“) von ungefähr 4,0 eV bis 4,2 eV (d.h. unter 4,3 eV) zurückzuführen ist. Anschaulich gibt die Austrittsarbeit die erforderliche Energie an, um ein Elektron des Materials der Blockiereinrichtung aus dem ungeladenen Festkörperverbund zu lösen. Unter dem Gesichtspunkt des soeben diskutierten zweiten Kriteriums ist es somit vorteilhaft, die Blockiereinrichtung mit einem Material mit einer Austrittsarbeit von weniger als 4,3 eV vorzusehen.As another particularly suitable criterion for the selection of a material Blocking device (which can also be combined with the above criterion) has proved to be the further approach to equip the material with a high probability of neutralization of electrically charged particles, which meet the blocking device formed in particular as an optical shield. For example, the use of preferably pure aluminum (especially with a purity of over 95%) surprisingly increases the likelihood of neutralization of incident ions. Without the applicant's wishing to be bound by any particular theory, it is presently believed that the particularly good suitability of aluminum for its relatively low work function is from about 4.0 eV to 4.2 eV (ie 4.3 eV) is due. Clearly, the work function indicates the energy required to release an electron of the blocking agent material from the uncharged solid state composite. Thus, from the viewpoint of the second criterion just discussed, it is advantageous to provide the blocking device with a material having a work function of less than 4.3 eV.

1 zeigt eine Seitenansicht eines Teils einer Ionenzerstäuberpumpe 150 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows a side view of a portion of an ion sputter pump 150 according to an exemplary embodiment of the invention.

Die Ionenzerstäuberpumpe 150 hat eine Kathodenstruktur 100, eine dieser gegenüberliegende Gegenkathodenstruktur 140 und eine Anodenstruktur 108. Die Anodenstruktur 108 weist eine Mehrzahl von aneinandergeschweißten metallischen Hohlanodenabschnitten 106 in Form von hin zu der Kathodenstruktur 100 bzw. der Gegenkathodenstruktur 140 beidseitig offenen hohlzylindrischen Körpern auf. Die Anodenstruktur 108 ist also aus zahlreichen zylinderförmigen kurzen Metallröhrchen in Form der Hohlanodenabschnitte 106 aufgebaut, die wie Waben aneinander geschweißt sind. Jeder Hohlanodenabschnitt 106 bildet das Zentrum einer Penning-Zelle. Je mehr Hohlanodenabschnitte 106 die Anodenstruktur 108 enthält, ums so höher ist das Saugvermögen des daraus aufgebauten Pumpelements. Die Anodenstruktur 108 befindet sich zwischen zwei Kathodenblechen (siehe Bezugszeichen 100, 140), die durch einen Spalt von der Anodenstruktur 108 getrennt sind. Permanentmagnete (nicht gezeigt) werden von außen auf gesetzt und erzeugen ein Magnetfeld im Inneren der Hohlanodenabschnitte 106. Die Kathodenstruktur 100 und die Gegenkathodenstruktur 140 ist jeweils aus Titan oder einem anderen sputterfähigen und getterfähigen Material gebildet. Ferner ist eine hier als Hochspannungsquelle gezeigte elektrische Energieversorgungseinheit 142 vorgesehen, die eine Hochspannung von zum Beispiel einigen Kilovolt zwischen die Anodenstruktur 108 und die Kathodenstrukturen 100, 140 anlegen kann.The ion atomizing pump 150 has a cathode structure 100 , one of these opposing counter cathode structure 140 and an anode structure 108 , The anode structure 108 has a plurality of welded metal hollow anode sections 106 in the form of towards the cathode structure 100 or the counter cathode structure 140 on both sides open hollow cylindrical bodies. The anode structure 108 So it is made of numerous cylindrical short metal tube in the form of hollow anode sections 106 built, which are welded together like honeycombs. Each hollow anode section 106 forms the center of a Penning cell. The more hollow anode sections 106 the anode structure 108 contains, the higher is the pumping speed of the pumping element constructed therefrom. The anode structure 108 is located between two cathode plates (see reference numeral 100 . 140 ) passing through a gap from the anode structure 108 are separated. Permanent magnets (not shown) are placed on the outside and generate a magnetic field inside the hollow anode sections 106 , The cathode structure 100 and the counter cathode structure 140 is each formed of titanium or other sputterfähige and getterfähigen material. Further, an electric power supply unit shown here as a high voltage source is shown 142 provided a high voltage of, for example, a few kilovolts between the anode structure 108 and the cathode structures 100 . 140 can create.

Die Ionenzerstäuberpumpe 150 ist zum Pumpen von insbesondere gasförmigem Medium aus einem zu evakuierenden Raum 180 ausgebildet, an den eine Applikation (zum Beispiel ein Rasterelektronenmikroskop) angeschlossen werden kann, um in dieser Hochvakuum zu erzeugen. Die Ionenzerstäuberpumpe 150 hat eine von einer Pumpenwandung 192 begrenzte Pumpkammer 182 mit einem Pumpeinlass 184 (zum Beispiel mit einem Flansch) zum Anschließen der Applikation bzw. zum vakuumdichten Koppeln mit dem zu evakuierenden Raum 180. The ion atomizing pump 150 is for pumping in particular gaseous medium from a space to be evacuated 180 formed to which an application (for example, a scanning electron microscope) can be connected to generate in this high vacuum. The ion atomizing pump 150 has one of a pump wall 192 limited pumping chamber 182 with a pump inlet 184 (For example, with a flange) for connecting the application or for vacuum-tight coupling with the space to be evacuated 180 ,

Ferner ist gemäß 1 in der Pumpkammer 182 eine an der Pumpenwandung 192 montierte Blockiereinrichtung 190 zum Blockieren eines Eindringens von in der Pumpkammer 182 befindlichen Partikeln in den zu evakuierenden Raum 180 vorgesehen. Um über eine bloße mechanische Blockade hinaus beim Betrieb der Ionenzerstäuberpumpe 150 generierte elektrisch geladene bzw. neutrale Partikel besonders wirksam an einem unerwünschten Propagieren hinein in den zu evakuierenden Raum 180 zu hindern bzw. ein solches Propagieren zumindest stark zu hemmen, ist die Blockiereinrichtung 190 mit einem blockierverstärkenden Material funktionalisiert.Furthermore, according to 1 in the pumping chamber 182 one on the pump wall 192 mounted blocking device 190 for blocking intrusion of in the pumping chamber 182 located particles in the room to be evacuated 180 intended. In addition to a mere mechanical blockade in the operation of the ion sputter pump 150 generated electrically charged or neutral particles particularly effective at unwanted propagation into the space to be evacuated 180 to prevent or at least greatly inhibit such propagation is the blocking device 190 functionalized with a blocking enhancing material.

Zumindest ein Teil des blockierverstärkenden Materials ist gemäß 1 insbesondere so konfiguriert, dass es eine hohe Haftfähigkeit für elektrisch neutrale Partikel hat. Elektrisch neutrale Partikel können somit wirksam an der Blockiereinrichtung 190 eingefangen werden. Aus diesem Grund weist das blockierverstärkende Material ein getterfähiges Material auf, d.h. ein Material, wie es zum Hervorrufen der Wirkungen in einer Ionenzerstäuberpumpe 150 für die Kathodenstruktur 100 bzw. für die Gegenkathodenstruktur 140 eingesetzt wird. Ein solches getterfähiges Material kann zum Beispiel Titan oder Tantal sein. At least part of the blocking enhancing material is according to 1 in particular, configured to have high adhesion to electrically neutral particles. Electrically neutral particles can thus be effective on the blocking device 190 be captured. For this reason, the blocking enhancing material has a getterable material, ie, a material as it is to cause the effects in an ion sputtering pump 150 for the cathode structure 100 or for the counter cathode structure 140 is used. Such a getterable material may be, for example, titanium or tantalum.

Ferner kann zumindest ein anderer Teil des Materials der Blockiereinrichtung 190 mit einer ausgeprägten Fähigkeit zum Umwandeln von elektrisch geladenen Partikeln in elektrisch neutrale Partikel ausgestaltet werden. Mit anderen Worten kann dieses Material bewirken, dass beim Auftreffen elektrisch geladener Partikel auf dieses Material die Partikel zu einem erheblichen Teil elektrisch neutralisiert werden. Dadurch können elektrisch geladene Partikel größtenteils aus dem Verkehr gezogen und somit daran gehindert werden, in den zu evakuierenden Raum 180 einzudringen. Um dies zu erreichen, ist es vorteilhaft, den entsprechenden Teil des blockierverstärkenden Materials mit einer Austrittsarbeit von höchstens 4,3 eV auszustatten. Zu diesem Zweck kann der genannte Teil des Materials aus Aluminum mit möglichst hoher Reinheit bestehen.Furthermore, at least one other part of the material of the blocking device 190 with a pronounced ability to convert electrically charged particles into electrically neutral particles. In other words, this material can cause the particles to be electrically neutralized to a considerable extent when electrically charged particles strike this material. As a result, electrically charged particles can be largely withdrawn from circulation and thus prevented from entering the room to be evacuated 180 penetrate. To achieve this, it is advantageous to provide the corresponding part of the blocking enhancing material with a work function of at most 4.3 eV. For this purpose, said part of the material may consist of aluminum with the highest possible purity.

Anhand eines in 1 gezeigten Details eines Teilabschnitts der Blockiereinrichtung 190 kann erkannt werden, dass das blockierverstärkende Material als blockierverstärkende Beschichtung 162 eines Grundkörpers 160 (zum Beispiel aus einem nichtblockierverstärkenden Material wie Edelstahl) der Blockiereinrichtung 190 ausgebildet sein. Da sowohl getterfähige Materialien als auch Materialien mit besonders geringer Austrittsarbeit teurer sind als Edelstahlmaterial ist es möglich, den Grundkörper 160 aus günstigem Edelstahlmaterial (das darüber hinaus mit Ultrahochvakuum besonders gut kompatibel ist) auszugestalten und die blockierfördernde Funktionalisierung in Form der Beschichtung 162 zu realisieren. Based on an in 1 shown details of a section of the blocking device 190 It can be seen that the blocking enhancing material as a blocking enhancing coating 162 of a basic body 160 (for example, a non-blocking reinforcing material such as stainless steel) of the blocking device 190 be educated. Since both getterable materials and materials with a particularly low work function are more expensive than stainless steel material, it is possible to use the basic body 160 made of inexpensive stainless steel material (which is also very compatible with ultrahigh vacuum) and the blocking-promoting functionalization in the form of the coating 162 to realize.

Gemäß 1 ist die Blockiereinrichtung 190 aus zwei zusammenwirkenden Blockierplatten 194, 196 aufgebaut. Genauer gesagt weist gemäß 1 die Blockiereinrichtung 190 zwei voneinander beabstandete und zueinander parallele Blockierplatten 194, 196 auf, die in Blickrichtung 134 (gemäß 1 eine horizontale Richtung) von der Pumpkammer 182 in Richtung des zu evakuierenden Raums 180 zueinander teilweise überlappend angeordnet sind. Dadurch können in der Pumpkammer 182 generierte Partikel nicht geradlinig, mithin nicht ohne komplexe Ablenkpfade, von der Pumpkammer 182 in den zu evakuierenden Raum 180 gelangen. Vielmehr müssen solche Partikel über einen gewundenen Pfad zwischen den beiden Blockierplatten 194, 196 hindurch gelangen, was sehr unwahrscheinlich ist und somit zu einer starken Hemmung des Partikelflusses hinein in den zu evakuierenden Raum 180 führt. Somit ist gemäß 1 die Blockiereinrichtung 190 derart in der Pumpkammer 182 angeordnet, dass eine direkte Sichtverbindung zwischen den Kathodenstrukturen 100, 140 und der Anodenstruktur 108 einerseits und dem zu evakuierenden Raum 180 andererseits verunmöglicht ist.According to 1 is the blocking device 190 from two cooperating blocking plates 194 . 196 built up. More specifically, according to 1 the blocking device 190 two spaced apart and mutually parallel blocking plates 194 . 196 up, looking in the direction 134 (according to 1 a horizontal direction) from the pumping chamber 182 in the direction of the room to be evacuated 180 are arranged partially overlapping each other. This can be done in the pumping chamber 182 generated particles not rectilinear, and thus not without complex deflection paths, from the pumping chamber 182 into the room to be evacuated 180 reach. Rather, such particles must have a tortuous path between the two blocking plates 194 . 196 pass through, which is very unlikely and thus to a strong inhibition of the flow of particles into the space to be evacuated 180 leads. Thus, according to 1 the blocking device 190 so in the pumping chamber 182 arranged that a direct line of sight between the cathode structures 100 . 140 and the anode structure 108 on the one hand and the room to be evacuated 180 on the other hand is impossible.

Um die angesprochene Hemmung des Partikelflusses hinein in den zu evakuierenden Raum 180 weiter zu erhöhen, weist die Ionenzerstäuberpumpe 150 darüber hinaus eine Spannungsquelle 198 auf, die zum Bringen der Blockiereinrichtung 190 auf ein gewünschtes positives oder negatives elektrisches Potenzial eingerichtet ist, bei dem die Fähigkeit der Blockiereinrichtung 190 zum Blockieren des Eindringens von in der Pumpkammer 182 befindlichen Partikeln in den zu evakuierenden Raum 180 weiter erhöht ist. Mit anderen Worten kann mittels der Spannungsquelle 198 (alternativ mittels einer Stromquelle) eine jeweilige der Blockierplatten 194, 196 auf ein derartiges elektrisches Potenzial gebracht werden, dass diese insbesondere elektrisch geladene Partikel anzieht und in der jeweiligen der Blockierplatten 194, 196 einfängt. Wenn zum Beispiel eine Applikation, die den zu evakuierenden Raum 180 enthält, besonders empfindlich auf negativ geladene Elektronen ist, kann die jeweilige der Blockierplatten 194, 196 auf ein positives elektrisches Potenzial gebracht werden, sodass die Elektronen von der jeweiligen der Blockierplatten 194, 196 angezogen werden. Wenn dagegen eine andere Applikation, die den zu evakuierenden Raum 180 enthält, besonders empfindlich auf positiv geladene Ionen ist, kann die jeweilige der Blockierplatten 194, 196 auf ein negatives elektrisches Potenzial gebracht werden, sodass die positiv geladenen Ionen von der jeweiligen der Blockierplatten 194, 196 angezogen werden. Es ist auch möglich, die Spannungsquelle 198 vorübergehend oder dauerhaft abzuschalten, sodass die Blockierplatten 194, 196 dann auf Masse liegen.To the mentioned inhibition of the flow of particles into the space to be evacuated 180 continues to increase, the ion sputtering pump 150 In addition, a voltage source 198 on which to bring the blocking device 190 is set to a desired positive or negative electrical potential, wherein the ability of the blocking device 190 to block the penetration of in the pumping chamber 182 located particles in the room to be evacuated 180 is further increased. In other words, by means of the voltage source 198 (alternatively by means of a power source) a respective one of the blocking plates 194 . 196 be brought to such an electrical potential that this particular attracts electrically charged particles and in the respective blocking plates 194 . 196 captures. If, for example, an application containing the room to be evacuated 180 contains, is particularly sensitive to negatively charged electrons, the respective one of the blocking plates 194 . 196 be brought to a positive electrical potential so that the electrons from each of the blocking plates 194 . 196 be attracted. If, on the other hand, another application contains the space to be evacuated 180 contains, is particularly sensitive to positively charged ions, the respective one of the blocking plates 194 . 196 be brought to a negative electrical potential, so that the positively charged ions from each of the blocking plates 194 . 196 be attracted. It is also possible to use the voltage source 198 temporarily or permanently shut down so that the blocking plates 194 . 196 then lie on earth.

Im Weiteren wird der Betrieb der Ionenzerstäuberpumpe 150 näher beschrieben.Furthermore, the operation of the ion atomizing pump 150 described in more detail.

Wenn die Ionenzerstäuberpumpe 150 auf einen geeigneten Startdruck evakuiert ist (zum Beispiel mittels einer Turbopumpe, nicht dargestellt), wird mittels der Spannungsquelle in Form der elektrischen Energieversorgung 142 eine positive Hochspannung an die Anodenstruktur 108 angelegt, so dass sich Elektronenwolken innerhalb der Hohlanodenabschnitte 106 bilden. Diese Elektronen können durch in 1 nicht gezeigte Magneten auf nicht-lineare Trajektorien, zum Beispiel Kreisbahnen, gezwungen werden, so dass sich deren Aufenthaltsdauer im Inneren der jeweiligen Hohlanodenabschnitte 106 erhöht. Zu pumpendes Medium in Form von neutralen Gasmolekülen und Atomen im Bereich der Elektronenwolke werden beim Zusammenstoß mit Elektronen ausreichender Energie ionisiert. Unter der Wirkung der elektromagnetischen Kräfte wird ein jeweiliges Ion in Richtung der im Verhältnis zur Anodenstruktur 108 negativ geladenen Kathode (das heißt zu der Kathodenstruktur 100 oder zu der Gegenkathodenstruktur 140) beschleunigt. Die ionisierten Gasmoleküle mit positiver Ladung treffen mit einer hohen kinetischen Energie auf die Kathode, zum Beispiel die Kathodenstruktur 100, auf. Das ionisierte Gasmolekül kann direkt mit dem Kathodenmaterial reagieren, wobei es sich chemisch an ein Atom der Kathode bindet. Wenn diese Reaktion auftritt, treibt die Stoßenergie weitere Atome als nicht geladene Teilchen aus der Kathode. Dieser Kathodenzerstäubung (Sputtern) genannte Vorgang verteilt das Kathodenmaterial über das Pumpelement, wodurch frisches Kathodenmaterial zur Verfügung steht, um zusätzlich reaktive Gase unabhängig von der Ladung der Moleküle chemisch zu binden. Beim Auftreffen der Teilchen auf die Kathode kommt es auch zum Austreten von Kathodenmaterial (Sputtern). Dadurch wird immer wieder frisches Material auf der Anode abgelagert, sodass auf dieser eine Getter-Schicht permanent erneuert wird. Ein ionisiertes Gasmolekül, das nicht mit dem Kathodenmaterial reagiert, wird in das Kathodenmaterial implantiert oder in die Ionenzerstäuberpumpe 150 zurückreflektiert.When the ion sputter pump 150 is evacuated to a suitable starting pressure (for example by means of a turbo pump, not shown), by means of the voltage source in the form of the electrical power supply 142 a positive high voltage to the anode structure 108 created so that electron clouds within the hollow anode sections 106 form. These electrons can pass through in 1 not shown magnets on non-linear trajectories, for example circular orbits, are forced, so that their residence time in the interior of the respective hollow anode sections 106 elevated. Medium to be pumped in the form of neutral gas molecules and atoms in the area of the electron cloud are ionized on collision with electrons of sufficient energy. Under the action of the electromagnetic forces, a respective ion will move in the direction of the anode structure 108 negatively charged cathode (that is, to the cathode structure 100 or to the counter cathode structure 140 ) speeds up. The ionized gas molecules with positive charge hit the cathode with a high kinetic energy, for example the cathode structure 100 , on. The ionized gas molecule can react directly with the cathode material, chemically bonding to an atom of the cathode. When this reaction occurs, the impact energy drives additional atoms out of the cathode as uncharged particles. This process, called sputtering, distributes the cathode material over the pumping element, thereby providing fresh cathode material to additionally chemically bond reactive gases regardless of the charge of the molecules. When the particles hit the cathode, cathode material also spills out. As a result, fresh material is deposited on the anode again and again, so that a getter layer is permanently renewed on this. An ionized gas molecule that does not react with the cathode material is implanted in the cathode material or in the ion sputtering pump 150 reflected back.

Sollten sich unerwünscht neutrale oder elektrisch geladene Partikel hin zu dem zu evakuierenden Raum 180 bewegen, so werden diese zu einem großen Teil durch die mechanische Wirkung sowie durch die materialselektive Funktionalisierung und bedarfsweise zusätzlich durch das mittels der Spannungsquelle 198 eingestellte elektrische Potenzial der Blockiereinrichtung 190 davon abgehalten, tatsächlich in den zu evakuierenden Raum 180 zu gelangen. Eine angeschlossene Applikation kann vor solchen unerwünschten Partikeln also zuverlässig geschützt werden. Should be undesirable neutral or electrically charged particles towards the room to be evacuated 180 move, so they are to a large extent by the mechanical effect as well as by the material-selective functionalization and, if necessary, additionally by means of the voltage source 198 adjusted electrical potential of the blocking device 190 prevented from actually entering the room to be evacuated 180 to get. A connected application can thus be reliably protected against such unwanted particles.

2 zeigt einen Teil einer Ionenzerstäuberpumpe 150 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 shows a part of an ion sputter pump 150 according to another exemplary embodiment of the invention.

Die Ionenzerstäuberpumpe 150 weist zwei voneinander beabstandete und parallel zueinander angeordnete Blockierplatten 194, 196 oder Baffles auf, die in Blickrichtung von der Pumpkammer 182 in Richtung des zu evakuierenden Raums 180 zueinander teilweise überlappend angeordnet sind. Jede der Blockierplatten 194, 196 ist gemäß 2 als Teilkreisscheibe vorgesehen, wobei die Fläche jeder der beiden Teilkreisscheiben beispielsweise 60 % der Fläche einer entsprechenden Vollkreisscheibe betragen kann. Für jede der beiden Blockierplatten 194, 196 überlappen jeweils 10 % der Fläche einer entsprechenden Vollkreisscheibe mit der jeweiligen anderen der beiden Blockierplatten 194, 196 in einer Blickrichtung senkrecht zu der Ebene, die durch die beiden Teilkreisscheiben definiert wird. Die beiden Blockierplatten 194, 196 sind (hier mittels eines optionalen Befestigungselements 200) an der Pumpenwandung 192 montiert. Durch die beschriebene Konfiguration der Blockierplatten 194, 196 wird simultan ein Gasfluss in der Ionenzerstäuberpumpe 150 mit hoher Effizienz aufrechterhalten und ist es gleichzeitig möglich, in der Pumpkammer 182 generierte elektrisch geladene Partikel und/oder neutrale Partikel vor einem unerwünschten Propagieren in die Applikation 180 zu hindern. Mit Bezugszeichen 202 ist in 2 ein Raumbereich angedeutet, in dem die Kathodenstrukturen 100, 140 sowie die Anodenstruktur 108 zu montieren sind (nicht gezeigt in 2).The ion atomizing pump 150 has two spaced apart and parallel to each other blocking plates 194 . 196 or baffles looking in the direction of the pumping chamber 182 in the direction of the room to be evacuated 180 are arranged partially overlapping each other. Each of the blocking plates 194 . 196 is according to 2 provided as a partial disk, wherein the surface of each of the two pitch discs may be, for example, 60% of the area of a corresponding circular disk. For each of the two blocking plates 194 . 196 each overlap 10% of the area of a corresponding circular disk with the respective other of the two blocking plates 194 . 196 in a direction perpendicular to the plane defined by the two pitch discs. The two blocking plates 194 . 196 are (here by means of an optional fastener 200 ) on the pump wall 192 assembled. Through the described configuration of the blocking plates 194 . 196 simultaneously becomes a gas flow in the ion sputtering pump 150 maintained with high efficiency and at the same time it is possible in the pumping chamber 182 generated electrically charged particles and / or neutral particles from undesired propagation into the application 180 to prevent. With reference number 202 is in 2 a space area indicated in which the cathode structures 100 . 140 as well as the anode structure 108 to be mounted (not shown in 2 ).

3 zeigt eine Blockiereinrichtung 190 einer Ionenzerstäuberpumpe 150 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 shows a blocking device 190 an ion sputtering pump 150 according to an exemplary embodiment of the invention.

Gemäß 3 sind zwei Blockierplatten 194, 196 aus Titan vorgesehen, die relativ zueinander so angeordnet sind, dass ein erster Teil von von der Pumpkammer 182 einfallenden Partikeln von einer ersten Blockierplatte 194 der zwei Blockierplatten 194, 196 blockiert wird, und dass ein zweiter Teil von von der Pumpkammer 182 einfallenden Partikeln, der die erste Blockierplatte 194 passiert hat, von einer zweiten Blockierplatte 196 der zwei Blockierplatten 194, 196 blockiert wird. Dabei weist die erste Blockierplatte 194 drei gegeneinander verkippte Blockierplattenabschnitte 300, 302, 304 auf, von denen zwei periphere (siehe Bezugszeichen 300, 304) gegenüber einer Blickrichtung 134 von der Pumpkammer 182 in Richtung des zu evakuierenden Raums 180 um einen spitzen Winkel verkippt angeordnet sind. Ein zentraler dritter Blockierplattenabschnitt 302 ist gemäß der gezeigten Ausführungsform senkrecht zu der Blickrichtung 134 orientiert.According to 3 are two blocking plates 194 . 196 of titanium, which are arranged relative to each other so that a first part of the pumping chamber 182 incident particles from a first blocking plate 194 the two blocking plates 194 . 196 is blocked, and that a second part of from the pumping chamber 182 incident particles, the first blocking plate 194 happened from a second blocking plate 196 the two blocking plates 194 . 196 is blocked. In this case, the first blocking plate 194 three mutually tilted blocking plate sections 300 . 302 . 304 on, of which two peripheral (see reference numerals 300 . 304 ) against a line of sight 134 from the pumping chamber 182 in the direction of the room to be evacuated 180 are tilted at an acute angle. A central third blocking plate section 302 is perpendicular to the viewing direction according to the embodiment shown 134 oriented.

3 bezieht sich auf das exemplarische Szenario, dass an drei Positionen der Kathodenstruktur 100 im Betrieb der Ionenzerstäuberpumpe 150 Partikel erzeugt werden, die sich entlang eines ersten Pfads 310, eines zweiten Pfads 312 bzw. eines dritten Pfads 314 durch die Pumpkammer 182 in Richtung des zu evakuierenden Raums 180 bewegen. Obgleich die entlang der Pfade 310, 312, 314 propagierenden Partikel es in dem gezeigten Beispiel schaffen, an der ersten gekrümmten Blockierplatte 194 vorbei zu gelangen, werden diese an der zweiten gekrümmten Blockierplatte 196 eingefangen und somit vor Erreichen der Applikation unschädlich gemacht. 3 refers to the exemplary scenario that at three positions of the cathode structure 100 during operation of the ion atomizing pump 150 Particles are generated that extend along a first path 310 , a second path 312 or a third path 314 through the pumping chamber 182 in the direction of the room to be evacuated 180 move. Although the along the paths 310 . 312 . 314 propagating particles make it in the example shown, at the first curved blocking plate 194 To get past, they are on the second curved blocking plate 196 captured and thus made harmless before reaching the application.

4 zeigt eine Blockiereinrichtung 190 einer Ionenzerstäuberpumpe 150 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4 shows a blocking device 190 an ion sputtering pump 150 according to another exemplary embodiment of the invention.

4 zeigt eine Draufsicht der (insbesondere plattenartigen, zum Beispiel ebenen oder gekrümmten) Blockiereinrichtung 190, die unterschiedliche Sektionen 400, 402 unterschiedlicher Materialien einer blockierfördernden Funktionalität aufweist. Insbesondere kann eine oder können mehrere erste Sektionen 400 der Blockiereinrichtung 190 aus getterfähigem Material wie Titan oder Tantal bestehen oder solches Material aufweisen, das besonders wirksam neutrale Partikel einfängt bzw. adsorbiert. Darüber hinaus kann eine oder können mehrere zweite Sektionen 402 der Blockiereinrichtung 190 aus einem metallischen Material wie Aluminium bestehen oder solches Material aufweisen, das besonders wirksam elektrisch geladene Partikel neutralisiert. Dadurch kann insbesondere eine einzige Blockiereinrichtung 190, zum Beispiel eine einzige Blockierplatte, mehrere unterschiedliche blockierfördernde Funktionalitäten kombinieren. Dies gilt insbesondere dann, wenn an die Blockiereinrichtung 190 bedarfsweise zusätzlich eine elektrische Spannung angelegt wird (siehe Spannungsquelle 198 in 1), wodurch die Blockierwirkung weiter verbessert werden kann. Wenngleich in 4 eine schachbrettartige oder matrixartige Anordnung von ersten Sektionen 400 und zweiten Sektionen 402 unterschiedlicher Materialien gezeigt ist, ist es alternativ zu 4 möglich, die Sektionen 400, 402 in anderer Weise räumlich anzuordnen, zum Beispiel mittels mäanderförmiger Strukturen, mittels Ringe, mittels ineinandergreifender Fingerstrukturen, etc. 4 shows a plan view of the (in particular plate-like, for example, flat or curved) blocking device 190 , the different sections 400 . 402 having different materials of a blocking-promoting functionality. In particular, one or more first sections may 400 the blocking device 190 consist of getterfähigem material such as titanium or tantalum or have such material that captures or adsorbs particularly effective neutral particles. In addition, one or more second sections may 402 the blocking device 190 consist of a metallic material such as aluminum or have such material which particularly effectively neutralizes electrically charged particles. As a result, in particular a single blocking device 190 For example, a single blocking plate, combine several different anti-blocking functionalities. This is especially true when the blocking device 190 If necessary, an additional electrical voltage is applied (see voltage source 198 in 1 ), whereby the blocking effect can be further improved. Although in 4 a checkered or matrix-like arrangement of first sections 400 and second sections 402 different materials, it is alternative to 4 possible, the sections 400 . 402 spatially arranged in another way, for example by means of meander-shaped structures, by means of rings, by means of interlocking finger structures, etc.

5 zeigt eine Blockiereinrichtung 190 einer Ionenzerstäuberpumpe 150 gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 5 shows a blocking device 190 an ion sputtering pump 150 according to yet another exemplary embodiment of the invention.

Gemäß 5 sind zwei Blockierplatten 194, 196 vorgesehen, die aus unterschiedlichen blockierfördernden Materialien aufgebaut sind. Die erste Blockierplatte 194 der in 5 dargestellten Blockiereinrichtung 190 weist ein metallisches Reinmaterial wie Aluminium mit geringer Austrittsarbeit auf, das besonders wirksam elektrisch geladene Partikel neutralisiert. Die in Bewegungsrichtung der Partikel stromabwärts angeordnete zweite Blockierplatte 196 der in 5 dargestellten Blockiereinrichtung 190 weist dagegen getterfähiges Material wie Titan oder Tantal auf, das besonders wirksam die von der ersten Blockierplatte 194 neutralisierten Partikel einfängt bzw. adsorbiert. Somit ist es mit der Anordnung gemäß 5 Partikeln besonders schwer gemacht, hin zu dem zu evakuierenden Raum 180 stromabwärts der zweiten Blockierplatte 196 zu gelangen.According to 5 are two blocking plates 194 . 196 provided, which are constructed of different blocking-promoting materials. The first blocking plate 194 the in 5 illustrated blocking device 190 has a metallic pure material such as low work function aluminum, which particularly effectively neutralizes electrically charged particles. The downstream in the direction of movement of the particles arranged second blocking plate 196 the in 5 illustrated blocking device 190 On the other hand, it has getterable material such as titanium or tantalum, which is particularly effective from the first blocking plate 194 trapped or adsorbed neutralized particles. Thus, it is with the arrangement according to 5 Particles made particularly difficult, towards the room to be evacuated 180 downstream of the second blocking plate 196 to get.

6 zeigt eine Anordnung 610 aus einer Ionenzerstäuberpumpe 150 und einer daran angeschlossenen, partikelempfindlichen Applikation 600 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. 6 shows an arrangement 610 from an ion sputtering pump 150 and a particle-sensitive application attached thereto 600 according to an exemplary embodiment of the invention.

Die Applikation 610 kann an die Ionenzerstäuberpumpe 150 angeschlossen werden, damit ein zu evakuierender Raum 180 der Applikation 610 von der Ionenzerstäuberpumpe 150 evakuiert bzw. mit einem Vakuum beaufschlagt wird. Die Applikation 610 kann zum Beispiel ein Elektronenrastermikroskop oder ein Synchrotron sein. Diese und andere Applikationen sind dadurch gekennzeichnet, dass ihre Funktionalität gestört werden kann, wenn über eine Vakuumpumpe freie Elektronen oder andere geladene oder ungeladene Partikel in die Applikation 610 eindringen. Vorteilhaft ist in der Applikation 610 eine Blockiereinrichtung 190 in Form von zwei zueinander und in Bezug auf eine Pumprichtung geneigten sowie in der Pumprichtung überlappend vorgesehenen Blockierplatten 194, 196 vorgesehen, so dass elektrisch geladene und elektrisch neutrale Partikel, die während des Betriebs der Ionenzerstäuberpumpe 150 emittiert werden, vor einem Eindringen in die Applikation 610 geschützt sind. Somit erlauben es exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung, auch bei niedrigsten Drücken in einer Ionenzerstäuberpumpe 150 eine partikelarme oder sogar partikelfreie Konfiguration einer angeschlossenen Applikation 610 sicherzustellen. Es ist darauf hinzuweisen, dass insbesondere hinsichtlich Materialwahl und elektrischem Potenzial die Blockiereinrichtung 190 der Applikation 610 ausgebildet sein kann, wie dies in der obigen allgemeinen Beschreibung und in der Figurenbeschreibung zu 1 bis 5 für eine Blockiereinrichtung 190 als Teil einer Ionenzerstäuberpumpe 150 ausgeführt ist.The application 610 can contact the ion sputter pump 150 be connected so that a room to be evacuated 180 the application 610 from the ion-sputtering pump 150 evacuated or subjected to a vacuum. The application 610 For example, it may be a scanning electron microscope or a synchrotron. These and other applications are characterized in that their functionality can be disturbed when free electrons or other charged or uncharged particles enter the application via a vacuum pump 610 penetration. It is advantageous in the application 610 a blocking device 190 in the form of two blocking plates inclined relative to one another and with respect to a pumping direction and overlapping in the pumping direction 194 . 196 provided so that electrically charged and electrically neutral particles, which during operation of the ion sputtering pump 150 be emitted, before penetrating into the application 610 are protected. Thus, exemplary embodiments of the invention allow, even at the lowest pressures in an ion sputtering pump 150 a particle-poor or even particle-free configuration of a connected application 610 sure. It should be noted that in particular with regard to choice of material and electrical potential, the blocking device 190 the application 610 may be formed as in the above general description and in the description of the figures 1 to 5 for a blocking device 190 as part of an ion sputtering pump 150 is executed.

Es sollte angemerkt werden, dass der Begriff „aufweisen“ nicht andere Elemente ausschließt und dass das „ein“ nicht eine Mehrzahl ausschließt. Auch können Elemente, die in Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, kombiniert werden. Es sollte auch angemerkt werden, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Schutzbereich der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen. It should be noted that the term "comprising" does not exclude other elements and that the "on" does not exclude a plurality. Also, elements described in connection with different embodiments may be combined. It should also be noted that reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2431996 A1 [0002] EP 2431996 A1 [0002]
  • US 7850432 [0003] US 7850432 [0003]

Claims (18)

Ionenzerstäuberpumpe (150) zum Pumpen von Medium aus einem zu evakuierenden Raum (180), wobei die Ionenzerstäuberpumpe (150) aufweist: eine Pumpenwandung (192), die eine Pumpkammer (182) begrenzt und einen Pumpeinlass (184) zum Koppeln mit dem zu evakuierenden Raum (180) aufweist; eine Blockiereinrichtung (190) zum Blockieren eines Eindringens von in der Pumpkammer (182) befindlichen Partikeln in den zu evakuierenden Raum (180); wobei die Blockiereinrichtung (190) ein blockierverstärkendes Material aufweist.Ion-atomizing pump ( 150 ) for pumping medium from a room to be evacuated ( 180 ), whereby the ion atomizing pump ( 150 ): a pump wall ( 192 ), which is a pumping chamber ( 182 ) and a pump inlet ( 184 ) for coupling with the room to be evacuated ( 180 ) having; a blocking device ( 190 ) for blocking intrusion in the pumping chamber ( 182 ) in the space to be evacuated ( 180 ); the blocking device ( 190 ) has a blocking enhancing material. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß Anspruch 1, wobei das blockierverstärkende Material zumindest zum Teil eine hohe Haftfähigkeit für elektrisch neutrale Partikel hat.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to claim 1, wherein the blocking enhancing material has at least in part a high adhesion to electrically neutral particles. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das blockierverstärkende Material zumindest zum Teil ein getterfähiges Material aufweist.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to claim 1 or 2, wherein the blocking enhancing material comprises, at least in part, a getterable material. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das Material zumindest eines aus einer Gruppe aufweist, die besteht aus Titan, Tantal, Kupfer, Zirkonium, Vanadium und einer Legierung mit zumindest einem davon.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to claim 2 or 3, wherein the material comprises at least one of a group consisting of titanium, tantalum, copper, zirconium, vanadium and an alloy with at least one thereof. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das blockierverstärkende Material zumindest zum Teil eine Fähigkeit zum Umwandeln von elektrisch geladenen Partikeln in elektrisch neutrale Partikel hat.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to any one of claims 1 to 4, wherein the blocking enhancing material has at least in part an ability to convert electrically charged particles into electrically neutral particles. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das blockierverstärkende Material zumindest zum Teil eine Austrittsarbeit von höchstens 4,3 eV aufweist.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to one of claims 1 to 5, wherein the blocking enhancing material at least partially has a work function of at most 4.3 eV. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das Material zumindest eines aus einer Gruppe aufweist, die besteht aus Aluminium, insbesondere Reinaluminium, und einer Legierung mit Aluminum. Ion-atomizing pump ( 150 ) according to claim 5 or 6, wherein the material comprises at least one of a group consisting of aluminum, in particular pure aluminum, and an alloy with aluminum. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das blockierverstärkende Material als Beschichtung (162) eines Grundkörpers (160), insbesondere als Beschichtung (162) eines Grundkörpers (160) aus einem nichtblockierverstärkenden Material, der Blockiereinrichtung (190) ausgebildet ist.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to any one of claims 1 to 7, wherein the blocking enhancing material is used as a coating ( 162 ) of a basic body ( 160 ), in particular as a coating ( 162 ) of a basic body ( 160 ) of a non-blocking enhancing material, the blocking device ( 190 ) is trained. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Blockiereinrichtung (190) mindestens eine, insbesondere ebene oder gekrümmte oder abgewinkelte, Blockierplatte (194, 196) aufweist.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to one of claims 1 to 8, wherein the blocking device ( 190 ) at least one, in particular flat or curved or angled, blocking plate ( 194 . 196 ) having. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß Anspruch 9, aufweisend zwei oder mehr voneinander beabstandete, insbesondere zueinander parallele, Blockierplatten (194, 196), die in Blickrichtung (134) von der Pumpkammer (182) in Richtung des zu evakuierenden Raums (180) zueinander teilweise überlappend angeordnet sind.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to claim 9, comprising two or more spaced apart, in particular parallel, blocking plates ( 194 . 196 ) facing in the direction ( 134 ) from the pumping chamber ( 182 ) in the direction of the space to be evacuated ( 180 ) are arranged partially overlapping each other. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß Anspruch 9, aufweisend zwei oder mehr Blockierplatten (194, 196) und/oder zwei oder mehr Blockierplattenabschnitte (300, 302, 304) einer jeweiligen Blockierplatte (194, 196), wobei die Blockierplatten (194, 196) und/oder die Blockierplattenabschnitte zueinander und/oder gegenüber einer Blickrichtung (134) von der Pumpkammer (182) in Richtung des zu evakuierenden Raums (180) um einen spitzen Winkel verkippt angeordnet sind.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to claim 9, comprising two or more blocking plates ( 194 . 196 ) and / or two or more blocking plate sections ( 300 . 302 . 304 ) of a respective blocking plate ( 194 . 196 ), wherein the blocking plates ( 194 . 196 ) and / or the blocking plate sections to each other and / or with respect to a viewing direction ( 134 ) from the pumping chamber ( 182 ) in the direction of the space to be evacuated ( 180 ) are tilted at an acute angle. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß Anspruch 9, aufweisend zwei oder mehr Blockierplatten (194, 196), die relativ zueinander so angeordnet sind, dass ein erster Teil von von der Pumpkammer (182) einfallenden Partikeln von einer ersten Blockierplatte (194) der zwei oder mehr Blockierplatten (194, 196) blockiert wird, und dass ein zweiter Teil von von der Pumpkammer (182) einfallenden Partikeln, der die erste Blockierplatte (194) passiert hat, von einer zweiten der zwei oder mehr Blockierplatten (196) blockiert wird.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to claim 9, comprising two or more blocking plates ( 194 . 196 ), which are arranged relative to each other so that a first part of the pumping chamber ( 182 ) incident particles from a first blocking plate ( 194 ) of the two or more blocking plates ( 194 . 196 ) and that a second part of the pump chamber ( 182 ) incident particles containing the first blocking plate ( 194 ) from a second of the two or more blocking plates ( 196 ) is blocked. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, aufweisend eine Spannungsquelle (198), die zum Bringen der Blockiereinrichtung (190) auf ein vorgebbares elektrisches Potenzial eingerichtet ist, auf dem die Fähigkeit der Blockiereinrichtung (190) zum Blockieren des Eindringens von in der Pumpkammer (182) befindlichen Partikeln in den zu evakuierenden Raum (180) erhöht ist.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to one of claims 1 to 12, comprising a voltage source ( 198 ) used to bring the blocking device ( 190 ) is set to a specifiable electrical potential, on which the ability of the blocking device ( 190 ) for blocking the penetration of in the pumping chamber ( 182 ) in the space to be evacuated ( 180 ) is increased. Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, aufweisend eine Kathodenstruktur (100) und eine Anodenstruktur (108), insbesondere mit einem Block von Hohlanodenabschnitten (106).Ion-atomizing pump ( 150 ) according to one of claims 1 to 13, comprising a cathode structure ( 100 ) and an anode structure ( 108 ), in particular with a block of hollow anode sections ( 106 ). Ionenzerstäuberpumpe (150) gemäß Anspruch 14, wobei die Blockiereinrichtung (190) derart in der Pumpkammer (182) angeordnet ist, dass eine direkte Sichtverbindung zwischen zumindest einer von der Kathodenstruktur (100) und der Anodenstruktur (108) hinein in den zu evakuierenden Raum (180) verunmöglicht ist.Ion-atomizing pump ( 150 ) according to claim 14, wherein the blocking device ( 190 ) in the pumping chamber ( 182 ) is arranged such that a direct line of sight between at least one of the cathode structure ( 100 ) and the anode structure ( 108 ) into the room to be evacuated ( 180 ) is impossible. Anordnung (600), aufweisend: eine Ionenzerstäuberpumpe (150) zum Pumpen von Medium aus einem zu evakuierenden Raum (180); eine, insbesondere auf elektrisch geladene und/oder elektrisch neutrale Partikel empfindliche, Applikation (610) mit dem zu evakuierenden Raum (180), der mit einem Pumpeinlass (184) der Ionenzerstäuberpumpe (150) gekoppelt ist; wobei die Applikation (610) eine Blockiereinrichtung (190) zum Blockieren eines Eindringens von Partikeln aus der Ionenzerstäuberpumpe (150) in den zu evakuierenden Raum (180) aufweist, wobei die Blockiereinrichtung (190) ein blockierverstärkendes Material aufweist.Arrangement ( 600 ), comprising: an ion sputtering pump ( 150 ) for pumping medium from a room to be evacuated ( 180 ); a, especially on electrically charged and / or electrically neutral particles sensitive application ( 610 ) with the room to be evacuated ( 180 ), the one with a pump inlet ( 184 ) of the ion atomizing pump ( 150 ) is coupled; the application ( 610 ) a blocking device ( 190 ) for blocking the penetration of particles from the ion sputtering pump ( 150 ) into the room to be evacuated ( 180 ), wherein the blocking device ( 190 ) has a blocking enhancing material. Anordnung (600) gemäß Anspruch 16, wobei die Applikation (610) ein Rasterelektronenmikroskop, ein Synchrotron, einen Linearbeschleuniger und/oder ein kryostatisches System aufweist.Arrangement ( 600 ) according to claim 16, wherein the application ( 610 ) comprises a scanning electron microscope, a synchrotron, a linear accelerator and / or a cryostatic system. Verfahren zum Herstellen einer Ionenzerstäuberpumpe (150) zum Pumpen von Medium aus einem zu evakuierenden Raum (180), wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen einer Pumpenwandung (192), die eine Pumpkammer (182) begrenzt und einen Pumpeinlass (184) zum Koppeln mit dem zu evakuierenden Raum (180) aufweist; Bereitstellen einer Blockiereinrichtung (190) zum Blockieren eines Eindringens von in der Pumpkammer (182) befindlichen Partikeln in den zu evakuierenden Raum (180); Vorsehen der Blockiereinrichtung (190) aus einem blockierverstärkenden Material.Method for producing an ion atomizing pump ( 150 ) for pumping medium from a room to be evacuated ( 180 ), the method comprising: providing a pump wall ( 192 ), which is a pumping chamber ( 182 ) and a pump inlet ( 184 ) for coupling with the room to be evacuated ( 180 ) having; Providing a blocking device ( 190 ) for blocking intrusion in the pumping chamber ( 182 ) in the space to be evacuated ( 180 ); Provide the blocking device ( 190 ) of a blocking enhancing material.
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