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半導(dǎo)體級高真空球閥 半導(dǎo)體級高真空活套法蘭球閥 半導(dǎo)體級高真空快接球閥 真空球閥

之前介紹JIS日標不銹鋼截止閥標準，現(xiàn)在介紹半導(dǎo)體級高真空球閥半導(dǎo)體行業(yè)對清潔度的要求基于實際應(yīng)用, 介紹了半導(dǎo)體設(shè)備真空結(jié)構(gòu)和真空室常用部件, 講述了He 質(zhì)譜檢漏儀的使用方法。總結(jié)了真空檢漏的經(jīng)驗, 闡述了微漏難檢的現(xiàn)狀。分析了磁控濺射臺和ICP 真空故障, 采用靜壓檢漏法和He 質(zhì)譜檢漏儀檢漏法, 給出了零部件微漏導(dǎo)致這些設(shè)備抽不上高真空的結(jié)論。指出今后的發(fā)展方向是真空部件小型化, 以及根據(jù)設(shè)備特點來提高真空部件的可靠性。結(jié)果表明, 先排除干擾因素, 再細心檢漏, 可大大提高檢漏效率, 使設(shè)備盡快恢復(fù)正常。

半導(dǎo)體級高真空球閥引言
許多半導(dǎo)體設(shè)備要求高真空, 比如磁控濺射臺、電子束蒸發(fā)臺、ICP、PECVD 等設(shè)備。在高真空環(huán)境下, 潔凈度高、水蒸氣很少。一些半導(dǎo)體設(shè)備要用到有毒或有腐蝕性的特殊氣體, 在低漏率真空條件下, 這些氣體不易外泄, 設(shè)備能及時抽走未反應(yīng)氣體和氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物, 保證工藝人員的安全。但是隨著生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量的增加, 以及新工藝對設(shè)備要求的提高, 真空故障隨之增加。

清潔度表示零部件或產(chǎn)品在清洗后在其表面上殘留的污物的量。一般來說，污物的量包括種類、形狀、尺寸、數(shù)量、重量等衡量指標；具體用何種指標取決于不同污物對產(chǎn)品質(zhì)量的影響程度和清潔度控制精度的要求。產(chǎn)品是由零部件經(jīng)過設(shè)備加工裝配而成，所以清潔度分為零部件清潔度和產(chǎn)品清潔度。產(chǎn)品的清潔度與零部件的清潔度有直接的關(guān)系，同時還與生產(chǎn)工藝過程、車間環(huán)境、生產(chǎn)設(shè)備及人員有密切關(guān)系。因此，清洗和特別包裝零部件來確保工藝保持潔凈尤為重要。

這類設(shè)備有PECVD, RIE, ICP 等。常涉及到特殊氣體和特殊反應(yīng)物, 其真空室比較小, 常使用分子泵抽高真空。現(xiàn)以某ICP 為例進行說明, 真空結(jié)構(gòu)如圖2, 圖2 真空室約30 L。出現(xiàn)故障后, 做3 min靜壓檢漏, 真空室壓強上升率超過允許值1.3 × 10- 1 Pa/ min, 達到10 Pa/min。用He 檢漏儀進行檢漏, 發(fā)現(xiàn)真空室頂針下方的疊片可伸縮波紋管漏, 拆下該波紋管, 維修后裝回, 檢漏發(fā)現(xiàn)該處已恢復(fù)正常。但是啟動設(shè)備進行靜壓檢漏時發(fā)現(xiàn)真空室壓強上升率為1 Pa/ min, 仍然大于允許值。繼續(xù)檢漏, 停了分子泵, 沒有停干泵, 發(fā)現(xiàn)門封漏率達1.4 × 10- 8 Pa.m3/ s。停了干泵, 真空室壓強由6.5 Pa很快上升到30 Pa, 顯然有氣體通過真空管道漏到真空室。打開粗抽閥與干泵相連的端口進行檢漏, 漏率為2 × 10- 8 Pa.m3/ s, 因此維修了該閥, 但是再檢漏沒有通過, 只能更換該閥門。將與分子泵相連的清洗閥拆下, 噴He 檢門閥1, 發(fā)現(xiàn)門閥1 漏率為5 × 10- 8 Pa.m3/ s。將清洗閥裝回, 拆下門閥修理后裝回, 門閥恢復(fù)正常。然后, 在維修模式下用干泵抽真空室和分子泵腔室, 在保證門閥兩側(cè)壓差<1 × 103 Pa的情況下打開門閥1, 使真空室和分子泵腔室連通, 檢測分子泵上的管道和閥門, 沒有發(fā)現(xiàn)新的問題。

半導(dǎo)體設(shè)備真空與檢漏 - ICP真空結(jié)構(gòu)高真空（壓力）球閥是應(yīng)用在真空系統(tǒng)中（又能適用一定的壓力下）開啟或切斷氣流的高真空球閥。本閥門結(jié)構(gòu)緊湊，美觀，密封座補償設(shè)計。有自動補償密封座磨損功能，啟閉力矩小，壽命長等優(yōu)點。適用的工作介質(zhì)為帶酸、堿性的各類氣體或液體。
真空球閥實物圖

真空球閥產(chǎn)品應(yīng)用：
真空球適用的介質(zhì)為空氣及弱腐蝕性氣體。是乳品、酒業(yè)、生物工程、食品、制藥、飲料、化工、化妝品等領(lǐng)域的常選閥門。并已廣泛應(yīng)用于新能源、真空鑄造、真空鍍膜行業(yè)及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。 

真空球閥性能特點：
●密封結(jié)構(gòu)設(shè)計*，漏率可達到＜1×10-10Pa.M3/S,改變了球閥不能滿足高真空、超高真空的現(xiàn)狀； 
●開關(guān)扭矩小，配置氣動執(zhí)行器小，工作穩(wěn)定、可靠； 
●結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，外形簡潔、美觀； 
●該閥既能適用高真空，又能適用一定的正壓力下使用； 
由于球閥全通導(dǎo)，又能達到超高真空要求，所以也能適用于加速器真空系統(tǒng)。

圖2 ICP 真空結(jié)構(gòu)

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥zui后維修門封處的漏點。換門封密封圈, 漏率未見好轉(zhuǎn)。仔細檢查門封處的結(jié)構(gòu), 發(fā)現(xiàn)上蓋有一個螺釘向下突出, 導(dǎo)致門封密封不好。但是將螺釘拆下比較困難, 因為這需松開上蓋。上蓋連有水冷管道, 限制了上蓋移動范圍; 上蓋右側(cè)通過轉(zhuǎn)軸與真空室上平面相連, 同時上蓋與真空室下方用彈力大的彈力桿頂著, 導(dǎo)致拆卸安裝困難, 詳情見圖3。后來發(fā)現(xiàn)打開上蓋, 彈力桿的彈力變得很小,這時方便拆裝彈力桿; 松開兩塊檔板后露出兩個螺釘, 松開它們就可以松開轉(zhuǎn)軸。就這樣松開了上蓋, 將下墜的螺釘向上擰緊, 再將上蓋裝好, 門封恢復(fù)正常。啟動設(shè)備確認故障已修好。

半導(dǎo)體設(shè)備真空與檢漏 - ICP真空結(jié)構(gòu)

圖3 ICP 真空室

6、結(jié)語
半導(dǎo)體設(shè)備真空部分有許多部件, 如果一個部件漏率較大, 很容易導(dǎo)致高真空抽不上去。半導(dǎo)體設(shè)備的真空疑難故障大多是微漏導(dǎo)致高真空抽不上。真空檢漏的難點是要重視操作的細節(jié)部分, 要有耐心。此外, 選擇國產(chǎn)高真空計時要留有余地,否則將無法顯示期望的高真空度。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥