半导体专用设备的真空系统维修研究

半导体专用设备的真空系统维修研究

徐建蒋利锋，刘放，张强，刘豪

徐建蒋利锋，刘放，张强，刘豪

中电科技重庆声光电有限公司400060

摘要：本文主要针对半导体专用设备的真空系统维修展开深入研究，主要通过真空获得、真空测量以及真空检漏等，以此来完善真空系统维修工作，给予半导体专用设备正常运行一定的保障，避免故障问题的出现，从而发挥出半导体专用设备良好的使用性能。

关键词：半导体专用设备；真空；系统维修

在半导体行业中，现代真空设备得到了广泛的应用和推广，这已经成为了半导体技术发展的重要推动力量。对于真空设备来说，在经过抽气以后，很难与真空度要求相符合，造成这种现象的原因，极容易是因为真空获得、真空测量以及真空检漏等因素造成的。所以，在半导体专用设备中，要想促进真空系统维修的顺利进行，必须要高度重视真空获得、真空测量以及真空检漏等问题。

真空系统维修的相关概述

一、在真空系统维修中，主要包括真空获得、真空测量以及真空检漏等问题。真空获得，是真空设备运行的前提性条件，真空获得设备的性能，对真空设备极限真空度产生了极其深远的影响，在设备具有真空度以后，才能为真空测量和真空检漏提供一定的依据。真空测量，是检测真空设备运行的重要方式方法，通过真空计，可以将设备真空运行状态充分反映出来。真空检漏，可以确保真空设备的正常运行。维修真空设备的重点，需要将故障准确判断出来，进而采取可行的解决方法。具体来说：

真空获得

二、对于各类真空泵来说，作为重要的装置之一，在产生和维持真空等方面发挥着重要作用。通过真空泵，可以抽走特定容器内的气体，确保该容器中的压强要比大气压要低，进而成为真空获得。一般来说，稀薄气体分子在不同压强范围内，具有不同的气体分子运行特性，所以在较宽量程压力范围内，很难通过一种真空泵来说获取。

旋片真空泵

（一）在低真空泵类中，主要包括旋片真空泵。具有大气直接排气的特点，可以单独进行使用。对于旋片泵来说，其工作原理主要是基于变容作用，通过油，确保运动部件之间良好的密封程度，借助机械化的方法【1】，以此来将腔体容积进行密封，增大或缩小容积周期性，进而实现排气目标。所以旋片泵极限真空度下降，极容易导致噪声的加剧，还会出现卡死现象，这与油的质量、机械转动等之间的关系是息息相关的。

低温冷凝泵

（二）冷泵，主要对吸附材料进行了应用，在低温状态下，其工作主要借助于吸附真空设备中的气体的原理。对油扩散泵相对比，冷泵的优点，主要体现在不含油蒸汽，可以确保真空良好的清洁性，而且冷面尺寸不存在限制性因素，可以顺利获取抽气速率，所以在相关行业中得到了广泛的应用，比如各类镀膜类和材料类设备等。

如图1所示，属于闭循环小型制冷机低温泵。其构成主要包括低温泵、压缩机等内容。制冷介质氦气的压缩，主要得益于压缩机，经过进气管，进而进入到膨胀机。在这个过程中，进气阀门打开，膨胀机活塞得益于专用电机，既而向上运动，导致膨胀机下腔出现高压气体。在活塞达到上部顶端过程中，将进气阀关闭掉，而且还要将排气阀打开，不断增强膨胀机和低压端之间的互通性【2】，气体膨胀制冷，活塞向下移动，将冷量储存在活塞内的蓄冷器之中。在多次循环的影响下，可以在一二级冷头处，获得低温和所需的制冷功率，其数值要比80K和20K要低，并使气体在低温伞上凝结起来。

图1闭循坏小型制冷机低温泵

真空测量

三、真空测量，主要是指使用特定仪器，测量某一真空设备空间内真空度。所以真空测量仪表，对设备正常运行产生了极其深远的影响。真空计有着较多的种类，主要包括真空计和相对真空计等。借助物理参数，计出气体压强的真空计，被称之为绝对真空计。在与压强相关物理量进行测量过程中，可以获取压强值的真空计，这叫做真空计。一般来说，绝对真空计，有着较高的精准度，在实际生产中得到了广泛的应用。

结合真空设备要求，要想更好地选择真空计，必须要满足精度要求、量程要求等，其中，在精度要求中，如果选择的真空计，出现数据误差问题，并且与工艺要求不相符合，将会严重影响到产品质量。

真空检漏

四、这是真空获得的重要保障，可以对真空系统进行准确检测，尤其针对漏气部位。漏气，对真空获得和真空维持等产生了极其深远的影响。一般来说，漏孔，会将真空泵部分抽气作用抵消掉，将抽气时间延长开来【3】，对真空设备的极限真空进行有效控制。在动态的情况下，可以获得较高真空度，等到与真空抽气系统连接阀门，将其关闭掉，静态内部压力上升速度极其迅猛，这对设备工作状态产生了极大的影响。

真空系统漏气，具有绝对性特点，动态真空系统，在其平衡压力与要求的真空度相符合的情况下，即使出现漏孔，也可以认定该系统的漏率是容许的其最大容许漏率Q的公式为：

（P、S分别代表系统工作压力、系统的有效抽速）

对于静态真空系统，其压力，要避免超出容许的压力内，如果出现漏孔现象，也可以认定为该系统的漏率是容许的，静态真空系统的最大容许漏率为:

(P、PTV、T分别代表系统工作压力、系统极限压、系统容积、时间）

结束语

五、在半导体专用设备出现故障时，要对故障现象进行深入分析，使用真空测量仪器，对设备状态进行大概估计，然后通过真空泵，以此来对整个真空机组进行测试和检测，保证真空获得中没有出现问题。

参考文献：

[1]罗欣.半导体设备预测性维修技术分析[J].中国设备工程,2017(17):68-69.

[2]李瑞秋,马慧民.半导体可重入作业车间调度与设备预维修联合优化研究[J].物流工程与管理,2016,38(11):137-139.

[3]高君.真空吸盘吊真空系统常见故障诊断与维修[J].黑龙江科技信息,2014(05):40.