Pecvd 设备中的真空系统有哪些规格？优化您的薄膜沉积工艺

PECVD 设备中描述的真空系统是一个为实现高真空而设计的两级配置。它以高速涡轮分子泵为核心，用于产生工艺真空，并以两级旋片泵用于初始腔体粗抽和作为前级泵。涡轮分子泵的关键规格包括氮气抽速为 60 L/s，转速为 69,000 rpm，最大前级压力为 800 Pa。

PECVD 真空系统使用一个“粗抽”泵来快速排出大部分空气，并使用一个“高真空”泵来达到高质量薄膜沉积所需的极低压力。这些规格反映了抽速、极限压力能力和长期运行可靠性之间的微妙平衡。

两级抽气架构

PECVD 工艺需要一个低压且清洁的真空环境。单个泵无法高效地从大气压实现这一点。

该系统采用经典的二级设计：一个在较高压力下工作良好的“粗抽”泵和一个在较低压力下接管以达到最终工艺条件的“高真空”泵。

主（高真空）泵

该系统的核心是一个高性能涡轮分子泵，它利用高速旋转的叶片将气体分子从腔室中排出。

抽气性能

泵的效率由其速度和压缩不同气体的能力决定。

抽速： 氮气 (N₂) 为 60 L/s。当入口处安装保护网时，抽速会略微下降到 55 L/s。
压缩比 (N₂)： 2 x 10⁷。这个极高的比率表明它在去除氮气（空气的主要成分）方面非常高效。
压缩比 (H₂)： 3 x 10³。对于氢气等轻气体，分子泵处理起来更困难，因此这个值较低，这是典型的。

机械与操作规格

这些规格详细说明了泵的物理操作和耐用性。

转速： 69,000 rpm。这种高速是实现抽气作用的原因。
轴承： 使用润滑脂润滑的陶瓷轴承，以承受高转速并最大限度地减少污染。
轴承寿命： 20,000 小时。这是安排预防性维护的关键指标。
启停时间： 启动需要 1.5-2 分钟，而由于高转动惯量，滑行停止时间为 15-25 分钟。

系统集成

这些规格定义了泵如何连接到系统的其余部分。

进气/排气口： 该泵具有 KF40 吸入口（进气口）和 G1 英寸排气口。
最大前级压力： 800 Pa。涡轮分子泵需要在其排气口处低于此阈值的前级压力才能正常工作。

次级（前级）泵

需要一个次级泵来为主涡轮分子泵在其排气口处创建低压环境（低于 800 Pa）。

旋片泵的作用

该系统使用两级旋片泵。它的首要任务是执行初始的“粗抽”，将腔室从大气压抽空。它的第二个持续任务是作为涡轮分子泵的前级泵。

关键规格

该泵的主要规格是其速度。

排气速度： 160 L/min。这个容量足以在合理的时间内粗抽腔室，并为主泵维持所需的前级压力。

理解权衡

这些规格不仅仅是数字；它们代表了对性能和维护有特定影响的工程决策。

抽速与气体类型

涡轮分子泵的效率高度依赖于其泵送气体分子的质量。氮气（2x10⁷）和氢气（3x10³）之间巨大的压缩比差异是一个基本特征。这意味着虽然该系统在创建无氮环境中表现出色，但涉及大量氢气的工艺将需要仔细管理。

性能与保护

使用保护网时，抽速从 60 L/s 下降到 55 L/s。这代表了一种经典的权衡：保护网保护精密的高速涡轮叶片免受颗粒损坏，但它会稍微阻碍气体流动，降低最大性能。对于大多数应用而言，增加的可靠性值得这种微小的速度降低。

维护和寿命

20,000 小时的轴承寿命是一个有限的数字。超过这个时间运行泵会显著增加灾难性故障的风险，这可能会污染整个真空腔室。此规格是预防性维护计划的主要驱动因素。

这些规格如何影响您的工艺

了解这些规格使您能够预测系统性能并相应地规划工作。

如果您的主要关注点是吞吐量： 160 L/min 的粗抽速度和 60 L/s 的高真空速度直接决定了您的腔室抽空时间，这是您总工艺周期的关键组成部分。
如果您的主要关注点是薄膜质量： 氮气的高压缩比确保了非常低的残余空气分压，从而生产出更纯净的薄膜。系统达到并保持低基础压力的能力是您最重要的指标。
如果您的主要关注点是运行可靠性： 20,000 小时的轴承寿命是您规划维护和避免计划外停机的关键指标。强制风冷和稳健的控制器旨在保护这项投资。

通过将这些技术规格转化为性能能力，您可以更好地优化 PECVD 工艺的速度、质量和可靠性。

总结表：

组件	关键规格	详情
涡轮分子泵	抽速	氮气 60 L/s (带保护网 55 L/s)
涡轮分子泵	转速	69,000 rpm
涡轮分子泵	轴承寿命	20,000 小时
涡轮分子泵	最大前级压力	800 Pa
旋片泵	排气速度	160 L/min
系统架构	类型	用于高真空的两级抽气

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