磁悬浮涡轮分子泵—深冷水气泵(阱)组合泵

2009-11-24 郭盘林 上海三井真空设备有限公司

1.清洁无振动真空环境的必要性

  真空对人类的主要贡献为:提供了最清洁和最少受外界干扰的试验环境,对工业生产来说,则可以制造性能最优越、甚至自然界前所未有的材料。二十世纪人类的三大成就是电子计算机、核能和航天器,但实际上它们都离不开真空。例如:计算机所需的半导体集成电路就需要在真空中熔制和提纯硅单晶,以后的外延,镀膜,干法刻蚀和离子注入等,也都是真空工艺。近年来纳米技术蓬勃发展,但就应用来讲,关键问题是更高的清洁环境,例如12〞(300毫米)硅片集成电路生产线要求图形的线条宽度达到小于100纳米,这就对真空的清洁度提出了更高的要求。

  上世纪在真空获得方面油扩散泵得到广泛使用,但由于扩散泵返油造成的渗碳影响产品质量,人们意识到油蒸汽污染的严重性。人们为消除油蒸汽污染作了不少努力,特别由于大规模集成电路的生产过程中要求严格的清洁真空,在世界范围内清洁真空设备如涡轮分子泵低温冷凝泵干泵等迅速发展,目标都是无油真空系统。

  研究表明,在真空度低于10-6托的环境下,残余气体成份中95%以上是水蒸气 (简称为水气),抽除水气的泵称为 “水气泵” 或 “深冷水气泵(阱)”。到目前为止,在集成电路生产过程中, 干泵和磁悬浮轴承耐腐蚀分子泵的应用,似已解决了目前集成电路生产的真空问题,但随着集成电路的基片达到300毫米、图形线条宽度达几十纳米的情况下,任何极为微小的污染都会影响产品的质量。人们认识到纳米技术要求的清洁真空除无油外还须无水气。无油无水气的清洁环境是纳米技术实际应用的基本条件之一。

  还指的谈到的是:在集合电源线路处理器的输送机期间中,抖动有的是个特别比较重要的间题,抖动可引发硅片(基片)“滑动”。举个例子GM氦制冷剂机的柱塞运转诞生的抖动对硅片的輸送是损害的。

 2. 深冷水气泵(阱)—Microstar 水气泵(阱)

  现代有颗种新的超高共振型深冷水蒸气泵(阱),印度 Ricor装修公司研发的Microstar 可适用人群于对共振相对机灵的适用学习环境。

  Microstar是高效司替林 (Stirling) 循环的水气泵(阱),使用的是K535双活塞司替林制冷器,可用作涡輪分子泵的冷阱或真空系统中的冷板。司替林制冷器原为红外探测器制冷用,是Ricor公司的特色产品,由于体积小、超低振动、免维护等优点,适合与集成电路制造设备配套,适于安装在机柜内狭小空间中。Microstar除具有超低振动的特点外,与目前常用的GM氦制冷机相比,尚有下列的特点和优点:

特点

还没有外附的氦再压缩汽轮发电机组和氦气管
专利权的高速 回收步骤,不是需要电暖气片
人类寿命 >30000 几小时
用简洁明了便的温度表因素调控器调控温度表因素
用独具特色的司替林空调制热器散热冷板
免维护
保持器例如 RS-232 和分列移动信号打印输出

优点

紧凑型轿车易使用,可节约用电支撑杆
是简易和安全性的机系统(无上火和一氧化碳燃烧的具有很大的风险)
简单和安全的空调制冷部门
使用的者可在工作时的调整通常水温。水温相对稳定度可制定在± 0.25 0 K 的技术水平
科学规范冷却巡环—低输人输出
低投入
可中用于该机管控
  在集合电源线路生孩子加工设备中,化合物刻蝕出料室的正空性能长用 CTI-TORR8F 底温冷凝剂泵抽气,其抽水蒸汽抽速为4000升/秒左右两;Microstar IS200的水蒸汽抽速可与此特别,但表面积较小,市场价比TORR8F好便宜得多。

3.涡輪分子泵(Turbomolecular pump)与 Microstar组合泵—Turbostar 

  低温冷凝泵有抽水气的能力,因此应用广泛; 而分子泵的主要优点就是不需要再生,但在抽除水气方面,还远逊于冷凝泵 (磁悬浮分子泵振动很小,但依然存在抽水气能力不强的问题)。新的设想是把它们二者组合起来, 取长补短。

  在设计能组合分子泵工作的深冷水气泵(阱)时,关键是选择制冷温度,在118.5K的低温下,水的平衡蒸汽压是10-12 托。 其它气体仍由分子泵抽走,于是Microstar就成为合适的选择。

  Microstar 冷板温度可在110K-140K间调节.,如有特殊要求,可下调至80K。如果在耐腐蚀涡轮分子泵(Turbomolecular pump,机械式或磁悬浮轴承式)上安装了一个Microstar,简称Turbostar。它弥补了某些现有传统低温冷凝泵的缺陷(见下表),提高了分子泵的极限真空并大大降低了抽气时间。

效果 超低温蒸汽加热泵 Turbostar
水蒸汽抽速
重复 总是 偶儿
可与不存在抽气仪器匹配
能抽有毒性的、氧化的和付爆的气物 否,安全
有业务能力抗住高客流量过程中 有情况
额外添加地方 还要 不必须要
稳态的惰性气味抽速
  而从结合电路设计系统工作中应运顾虑,GM高湿冷凝剂泵,不易到较低振動,对此磁透明桌面Turbostar就是一种适当更大大小结合电路设计系统工作的新机 。

4. 展望应用

  智能家居控制电线生產中实用的也是维持生產专用设备,一直注塑产品的。在注塑产品的室下连接水蒸汽泵可首要制止时尚质量水平中的水蒸汽开启事情室,制止了事情实验室气体和从时尚质量水平中转化的水蒸汽出现生锈性酸气。但阳化合物刻蚀、阳化合物添加和溅射镀膜等等时,仿品均感受到阳化合物轰击,因吸咐在制样和这部分贮槽上的也十分进样器的水蒸汽仍会发出,是不是要会直接影响产品的质量水平,因在事情室连接磁浮悬涡輪分子式泵和Microstar 的組合泵是不是要必备的。现下欧美国家己开使了这方向的APP。   在bopp胶片还是比较是高級光学元件bopp胶片制得方位 ,GM温度冷凝剂泵赢得了密切的APP,綜合出现的比較,組合泵的优点是看不出的,基于填补了碳原子泵抽水汽慢的瑕疵,加了深冷水汽泵(阱)后的碳原子泵抽气時间,在做到同樣机械泵度的情况下,縮短到的四分一种,极限值机械泵度可提升 一款占比级,很大程度提升 了碳原子泵的安全在使用事业效率,.組合泵在在美国的APP逐漸密切,如Leybold Varian 等大司都巳现在开始在相关的信息品牌上配备安全在使用。  清扫机械泵向来赢得国內外相关的信息医学专家们的重视的,华南一老公在故去前曾非常关心过組合泵的研制成功事业.姜燮昌总工曾在杭州市机械泵医学会20週年学术交流计划书单讲话稿作了”变革时代经典机械泵才能得到技艺的未来展望”计划书单,提供 :”须要加大力度探索开发设计清扫,全无油,耐腐化和高靠普的碳原子泵,温度泵和不仝品类的干井式机械泵泵,稳步做到本国机械泵才能得到设配不断换型”。

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  现在,国內磁浮动轴承型号原子泵尚仍处于试制时段.分手后结合原子泵随着应运领域面广,制造厂家增添没多久便,建立新一轮。脂润滑液分手后结合原子泵发展趋势非常看好。大抽气量的深冷水蒸气泵已在类似于新型重复涂膜等环保设备上要用领域。苏州和合肥都大点抽气量的深冷水蒸气泵的制造厂家。但应运领域于与原子泵生活设施使用的的如Ricor制造的Microstar哪一种的深冷水蒸气泵(阱),国內目前还没有制造工作单位.这就还要关于 科研专家和带领的高度重视和支持软件,使这台取冷凝器泵之长,补原子泵之短的组合名字泵能尽快开播,既能作为整洁正空又能变低能源消耗,不断提高制造使用率。