Kontrola wycieków próżni w linii produkcyjnej powłok półprzewodnikowych

Rekonstrukcja rurociągów podciśnieniowych dla linii produkcyjnej powłok

Posiadamy fabrykę powłok optycznych zlokalizowaną w Tajlandii. Rury wydechowe próżniowe tej fabryki pierwotnie wykorzystywały zwykłe pneumatyczne zawory motylkowe. Po osiągnięciu przez urządzenie z góry określonego poziomu próżni, ciśnienie wzrastało w ciągu 5 minut. Po wymianie na zawór motylkowy próżniowy pneumatyczny, tempo odzyskiwania ciśnienia znacznie się poprawiło, a wymiana pierścienia uszczelniającego nie wymagała już demontażu całego zaworu. Czas konserwacji skrócił się z 4 godzin do 40 minut. Takie przypadki są dość reprezentatywne w rozwijających się obszarach produkcji półprzewodników w Azji Południowo-Wschodniej.Wpływ nieszczelności próżni na linię produkcyjną powłok półprzewodnikowychW liniach produkcyjnych powłok półprzewodnikowych i optycznych w Azji Południowo-Wschodniej stabilność systemu próżniowego bezpośrednio wpływa na jakość warstw powłokowych i ogólną wydajność urządzeń. Wraz ze skoncentrowanym powstawaniem regionalnych fabryk płytek krzemowych i linii produkcyjnych cienkowarstwowych ogniw słonecznych, inżynierowie techniczni stają przed powszechnym problemem: nieszczelność próżni powoduje wahania ciśnienia w komorze i nieprawidłowe ciśnienia parcjalne gazów resztkowych, co ostatecznie prowadzi do zmniejszenia przyczepności powłoki lub defektów typu pinhole. Źródło nieszczelności często nie znajduje się w samej komorze, ale w strukturze uszczelnienia zaworu w punktach połączeń rur.

Dlaczego zwykłe zawory nie nadają się do warunków próżniowych

Niewystarczające dociskanie pierścienia uszczelniającego: Przy niskim ciśnieniu talerz zaworu nie przylega szczelnie do pierścienia uszczelniającego, powodując wyciek gazu wzdłuż powierzchni uszczelniającej.

Nieszczelność uszczelnienia wału: Obrotowa część trzpienia zaworu wykorzystuje zwykły O-ring, który z czasem stopniowo przecieka z powodu długotrwałego tarcia.

1. Zanieczyszczenie przez uwalnianie gazów z korpusu zaworu: Woda i substancje organiczne zaadsorbowane na powierzchni odlewu powoli uwalniają się w warunkach próżni, wpływając na stopień próżni.
2. Cechy dwukierunkowego uszczelnionego zaworu motylkowego próżniowego
3. Dwukierunkowe uszczelnienie i samokompensujące uszczelnienie wału

Zawór motylkowy próżniowy powinien zapewniać szczelność zarówno w kierunku ciśnienia do przodu, jak i do tyłu. Na przykład, zawór motylkowy próżniowy serii SONGO GIQ posiada pierścień uszczelniający, który jest jednocześnie dociskany przez talerz zaworu i korpus zaworu po zamknięciu zaworu, osiągając zerowy wyciek w obu kierunkach; trzpień zaworu przyjmuje samokompensującą strukturę uszczelnienia wału, która automatycznie dostosowuje siłę docisku w miarę zużycia, zapobiegając infiltracji atmosfery zewnętrznej. Taka konstrukcja jest kluczowa dla integralności próżni.

1. Materiał pierścienia uszczelniającego i zakres temperatur

   • Materiał uszczelniający określa dopuszczalne okno procesowe zaworu. FKM może wytrzymać temperatury od -30°C do +150°C i nadaje się do rurociągów próżniowych o średniej temperaturze; NBR mieści się w zakresie temperatur od -25°C do +80°C.
2. Szeroka adaptacyjność ciśnieniowa i materiał korpusu zaworu
   • Ciśnienie robocze zaworu motylkowego próżniowego powinno obejmować szeroki zakres od niskiej do wysokiej próżni. Korpus zaworu, trzpień zaworu i talerz zaworu powinny być wykonane ze stali nierdzewnej lub stali węglowej pokrytej niklem, aby oprzeć się korozji gazów procesowych i zmniejszyć wyciek gazów.
3. W dziedzinie powłok półprzewodnikowych i procesów próżniowych, niezawodność uszczelnienia jest podstawą utrzymania poziomu próżni w procesie. Wybór zaworów motylkowych próżniowych z dwukierunkowym uszczelnieniem, samokompensującymi uszczelnieniami wału i szeroką adaptacyjnością ciśnieniową pomaga zmniejszyć ryzyko wycieków i nieplanowane przestoje.