Kiểm soát rò rỉ chân không cho dây chuyền sản xuất phủ bán dẫn

Tái cấu trúc đường ống áp suất âm cho dây chuyền sản xuất lớp phủ

Chúng tôi có một nhà máy sản xuất lớp phủ quang học đặt tại Thái Lan. Các ống thoát chân không của nhà máy này ban đầu sử dụng van bướm khí nén thông thường. Sau khi thiết bị đạt đến mức chân không định trước, áp suất sẽ tăng lên trong vòng 5 phút. Sau khi thay thế bằng van bướm chân không khí nén, tốc độ phục hồi áp suất được cải thiện đáng kể, và việc thay thế vòng đệm không còn yêu cầu tháo rời toàn bộ van. Thời gian bảo trì giảm từ 4 giờ xuống còn 40 phút. Những trường hợp như vậy khá điển hình trong các khu vực sản xuất bán dẫn mới nổi ở Đông Nam Á.Tác động của rò rỉ chân không đến dây chuyền sản xuất lớp phủ bán dẫnTrong các dây chuyền sản xuất lớp phủ quang học và bán dẫn ở Đông Nam Á, sự ổn định của hệ thống chân không ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của lớp phủ và hiệu quả tổng thể của thiết bị. Với sự tập trung thành lập các nhà máy wafer khu vực và dây chuyền sản xuất năng lượng mặt trời màng mỏng, các kỹ sư kỹ thuật đang đối mặt với một vấn đề chung: rò rỉ chân không gây ra dao động áp suất buồng và áp suất khí dư bất thường, cuối cùng dẫn đến giảm độ bám dính của lớp phủ hoặc các khuyết tật lỗ kim. Nguồn rò rỉ thường không nằm trong chính buồng, mà ở cấu trúc làm kín van tại các điểm nối ống.

Tại sao van thông thường không phù hợp với điều kiện chân không

Độ nén vòng đệm không đủ: Ở áp suất thấp, đĩa van không tiếp xúc chặt chẽ với vòng đệm, gây rò rỉ khí dọc theo bề mặt làm kín.

Rò rỉ tại làm kín trục: Phần quay của trục van sử dụng vòng O-ring thông thường, sẽ dần dần bị rò rỉ theo thời gian do ma sát kéo dài.

1. Ô nhiễm do giải phóng khí từ thân van: Hơi nước và các chất hữu cơ hấp phụ trên bề mặt vật đúc từ từ giải phóng dưới điều kiện chân không, ảnh hưởng đến độ chân không.
2. Các đặc điểm của van bướm chân không có hai chiều làm kín
3. Làm kín hai chiều và làm kín trục tự bù

Van bướm chân không phải đảm bảo hiệu suất làm kín cả ở hai chiều áp suất tiến và lùi. Ví dụ, van bướm chân không dòng SONGO GIQ có vòng đệm được nén đồng thời bởi đĩa van và thân van khi van đóng, đạt được độ kín tuyệt đối theo cả hai hướng; trục van áp dụng cấu trúc làm kín trục tự bù, tự động điều chỉnh lực nén khi xảy ra mài mòn, ngăn chặn sự xâm nhập ngược của khí quyển bên ngoài. Cấu trúc như vậy rất quan trọng đối với tính toàn vẹn của chân không.

1. Vật liệu vòng đệm và dải nhiệt độ

   • Vật liệu làm kín xác định cửa sổ quy trình áp dụng của van. FKM có thể chịu được nhiệt độ từ -30°C đến +150°C và phù hợp với đường ống chân không nhiệt độ trung bình; NBR cũng nằm trong dải nhiệt độ từ -25°C đến +80°C.
2. Khả năng thích ứng áp suất rộng và vật liệu thân van
   • Áp suất làm việc của van bướm chân không nên bao phủ một phạm vi rộng từ chân không thấp đến chân không cao. Thân van, trục van và đĩa van nên được làm bằng thép không gỉ hoặc thép carbon mạ niken để chống ăn mòn của khí quy trình và giảm rò rỉ khí.
3. Trong lĩnh vực lớp phủ bán dẫn và quy trình chân không, độ tin cậy của việc làm kín là nền tảng để duy trì mức chân không của quy trình. Việc lựa chọn van bướm chân không có khả năng làm kín hai chiều, làm kín trục tự bù và khả năng thích ứng áp suất rộng giúp giảm thiểu rủi ro rò rỉ và thời gian ngừng hoạt động không mong muốn.