Панфилов Ю.В. и др. - Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные роботы (1053470), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Для нанбалее полной защиты откачнваемой снстемы от паров рабочей жндкостн пароструйных насосов служат ннзкотемпературные ловушки, которые сннжают давленне пара рабочей жндкостн до значення, соответствующего температуре охлажденных элементов ловушкн. Прнменснне ннзкотемпературных ловушек позволяет получать в хорошо обезгаженной снстеме остаточное давленне 10-' Па прн откачке ее паромасляным днффузнонным насосом. В завнснмостн от трсбованнй, предъявляемых к остаточному давленню н составу остаточных газов, прнменяют ловушкн, охлаждаемые до температуры 30 ... †96 'С.
На рнс. 6.8 показана конструкцня двухрядной жалюзийной ловушка, охлаждэемой жндкнм азотом. Корпус 2 ловушкн пря помощн фланцев крепнтся м;жду корпусом днффузнонного насоса 5 н вакуумной камерой 4. Первый ряд экранпв ! охлаждается проточной водой н воспРнннмает основной поток паров рабочей жндкостн насоса. Второй ряд экранов 3 охлаждается жндким азотом до температуры 77 К н предотвращает попаданне молекул масла в вакуумную камеру. Эффективность улавлнвання молекул масла экраном 3 во многом определяет предельное давленне в вакуумной камере.
Использованне водоохлаждаемого экрана 1 повышает длнтельность эффектнвной рабаты охлаждаемого до крногенных температур энрана 3. Рис. 6.9, Клапан с электромагнитным и пневматическим управлением Рис. 6.8. Низкотемпературная двухрядная ловушка жалюзийного типа 142 143 Наряду с низкотемпературными ловушками для предотвращения миграции паров рабочей жидкости из паромасляных насосов в откачиваемую систему при.
меняют также адсорбциоиные ловушки. Основное их преимущество — отсутствие хладоагента. Принцип действия адсорбцноннмх ловушек основан на сорбции па. ров масла активными пористыми адсорбентами: активированным углем, неолитами, окисью алюминия, селикагелем, пористыми металлами и др. Для актива.
ции сорбента адсорбциониые ловушки перед работой необходимо прогреть прв температуре 600 ... 700 К, после насыщения маслом сорбент необходимо периодически регенерировать. Для герметичного перекрытия вакуумных коммуникаций в диапазоне давлений 1.!О' ... 6,65.10ьм Па широко применяют вакуумные клапаны различных типов, серийно выпускаемые отечественной промышленностью.
К ним относятся угловые пневматические клапаны типа КПУ, электромеханические универсальные клапаны типа КЭУН. Для аварийного перекрытия вакуумных коммуникаций при остановке механического вакуумного насоса или при аварийном прорыве воздуха в рабочий объем вакуумной системы используют быстродействующие магнитные угловые аварийные клапаны типа КМУ с электромагнитным приводом.
Для герметичного перекрытия сверхвысоковакуумных систем предназначены клапаны типа ТРУ и КРУТ с ручным управлением и клапаны типа КЭУТ с алек. тромеханическим приводом. В последнее время стали широко применяться клапаны с комбинированным электромагнитным и пневматическим управлением. На рис. 6.9 изображена конструктивная схема такого клапана. Расположенные под прямым углом друг к другу патрубки 8 и 9 соединяют элементы вакуумной системы.
Герметичное разделение этих элементов осуществляется уплотнител н й ь о прохладно 1, попай женной н тарель 2 клапана. О т атмосферы вакуумная часть клапана отделена сильфоном 3. Принцип абот р ы клапана, являющегося клапаном нормально закрытого типа, заключается в том, что н о на шток 7 усилие герметизации передается от по шня 4 пневмоцилинд а. Сжат р . атый воздух в пневмоцилиндр подается через отнестие 6 от пневмосети илн пневмобачка. Поршень 4 является однонременно и отнерсердечником соленои а 5, ида , который при снятии давления сжатого воздуха втягивает сердечник 4 и открывает клапан. 6.3. АППАРАТУРА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ВАКУУМЕ В любом вак мнем те уу хнологическом оборудовании применяются с едства измерения полного давления аз еже т редства р р енного газа, парциального давления состав- ляющих остаточной атмосфе ы, л ф ры, для проверки герметичности вакуумных си- стем используются течеискатели.
В установках для осаждения тонких пленок в вакууме применяются средства контроля потока осаж саждаемых частиц. Приборы для изме ения к мет амн. р давления газа ниже атмосферного называю тся ваментов: монометрического уу р . Многие вакууметры состоят из двух элем б преобразователя сигнала давления в элек р й ктрнчески сигнал и измерительного лака. Большинство п о ессов р ц в вакуумной технике происходит при разрежении, когда давление газа как силн, у е, приходящееся на единицу поверхности, настоль- ко мало, что практически утратило свой смысл. Более важными ха-акте" и характеристикаМолек ля уу ой среды являются плотность или молек"л и молекулярная концентрация газа. со б ионны олекулярная концентрация газа определяет тепл е, б оп ренос, сор ционио-де. сор циониые процессы, воздействие газа на элементм нтм электронных приборов и другие явления, наблюдаемые в вакууме.
По можно разделить на; принципу действия вакууметры жидкостные, непосредственно измеряющие давление; компрессионные, действие которых основан тия идеального газа; о на законе изотермичского сжа. фоны, мемб аны, в кото ых деформационные, использующие в качестве чувств чувствительного элемента сильоны, мембраны, в которых деформация чувствительного элемента сл ж рой давления; нта служит метепловые, использ ующие зависимость теплопроводности газа от ионина ионн ц ые, в которых используется ионизация газа.
Б от давления;; вак ммет газа. ольшая группа оч рель, на: а) электроразуу метров этого класса подразделяется, в свою оче е ь, ряднме, принцип действия которых основан на зависимо и им сти параметров электри- ческого разряда в разреженном газе от дазлен , б) ния, и ) электронные иоинзацион- иые, ионизация газа в кото ых ос р уществляется потоком электронов, ускоряе- мых электрическим полем. В промышленных установках применяются блокировочиые вакуумет то ые номи р мо измерения давления способны сами произво акууметры, коами производить управление ка- ватели име им-ли о процессом по давлению. Как правило, все маномет ич ометрические преобразои имеют нормализованные конструкции присоед инительных элементов.
В вакуумном оборудовании, предназначенном для производства ИС, в основном используются деформационные, тепловые, ионизацнониые н магнитные электро. разрядные вакууметры. Деформационные вакууметры измеряют давление от атмосферного до 0,1 Па. Мерой давления в них служит деформация чувствительного элемента, происходящая под действием приложенной к нему разности давлений.
Одним из основяых достоинств деформациоиных вакууметров является независимость их показаний от рода газа. Существуют три основных типа деформациониых вакууметров: трубчатые, мембранные и сильфониые. Тепловые вакууметры нашли широкое применение для измерения давлений от 10» до О,! Па. Принцип действия вакууметров основан на зависимости теплопроводности газа от давления. При низких давлениях, когда средняя длина свободного пробега молекул больше среднего расстояния между нагретым телом и стенками манометрического преобразователя, теплопроводность газа пропорциональна давлению.
Манометрические преобразователи тепловых вакууметров делятся иа две большие группы: сопротивления и термопарные. На рис. 6.10 изображены конструкция термопарного маиометрнческого преобразователя и упрощенная схема измерительного блока. Манометрический преобразователь представляет собой стеклянный илн металлический корпус 3, в котором на двух вводах смонтирован платиновый или никелевый подогреватель 1, иа двух других вводах крепится термопара 2, изготовленная из хромель-копеля или хромель-алюмеля.
Термопара и подогреватель сварены через перемычку. Подогреватель нагревается током, который можно регулировать реостатом и измерять миллиамперметром. Спай термопары, иагреваемой подогревателем, является источником тер- моЭДС, значение которой показывает милливольтметр. Пока давление в вакуумной системе равно атмосферному, стрелка милли- вольтметра при заданном для данной маиометрической лампы токе накала стоит на нуле.