CN106783693A - 一种真空系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空系统及控制方法，包括腔室、第一真空泵、第一进气管、控制器和用于检测腔室的真空度的检测装置，控制器与检测装置和第一真空泵相连，第一进气管与腔室相连。利用第一真空泵对腔室抽真空，当真空度检测值大于第一阈值，且第一真空泵的开启时长达到第一时长时，开启第一进气管，通过第一进气管向腔室内吹入第一气体，利用第一气体轰击附着在腔室内壁的水分子和氧分子，破坏水分子和氧分子与腔室内壁间的附着力，使水分子和氧分子从腔室内壁脱落，从而使水分子和氧分子容易被第一真空泵抽出，进而缩短腔室内真空度下降到预设真空度所需的时间，提高生产产能。

Description

一种真空系统及控制方法

技术领域

本发明涉及真空技术领域，特别涉及一种真空系统及控制方法。

背景技术

在有机发光二极管显示器件(Organic Light-Emitting Diode，OLED)和液晶显示器件(Liquid Crystal Display,LCD)的制造过程中，等离子体气相沉积、溅射沉积和干法刻蚀等工艺，均需要在真空的腔室内进行制造。现有的真空系统包括腔室和真空泵，利用真空泵抽出腔室内的气体以使腔室达到一定的真空度。

在腔室维护后，腔室内会残留水分子和氧分子，部分水分子和氧分子会附着在腔室内壁的防着板上，在腔室抽真空的过程中，附着在腔室内壁防着板上的水分子和氧分子，难以被真空泵抽出，从而大幅的增加了腔室达到预设真空度的时间，使生产产能下降。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种真空系统及控制方法，用以至少部分解决腔室达到预设真空度的时间较长的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种真空系统，包括腔室、第一真空泵、控制器和用于检测所述腔室的真空度的检测装置，所述控制器与所述检测装置和所述第一真空泵相连，所述真空系统还包括用于输送第一气体的第一进气管，所述第一进气管与所述腔室相连，

所述控制器用于，控制所述第一真空泵开启，接收所述检测装置发送的真空度检测值，并将所述真空度检测值与预设的第一阈值相比较；当所述真空度检测值大于所述第一阈值时，判断所述第一真空泵的开启时长是否达到预设的第一时长，当所述第一真空泵的开启时长达到预设的第一时长时，控制所述第一真空泵待机，并控制所述第一进气管开启。

优选的，所述真空系统还包括用于输送第二气体的第二进气管，所述第二进气管与所述第一真空泵相连，所述控制器还用于，在控制第一真空泵待机之后，控制所述第二进气管开启。

优选的，所述真空系统还包括第二真空泵，所述第二真空泵与所述腔室和所述控制器相连；

所述控制器还用于，当所述真空度检测值小于或等于所述第一阈值时，控制所述第一真空泵待机，并控制所述第二真空泵开启；将所述真空度检测值与预设的第三阈值相比较，当所述真空度检测值小于或等于所述第三阈值时，控制所述第二真空泵待机。

优选的，所述真空系统还包括多个进气支管，所述各进气支管的一端与所述第一进气管相连，所述各进气支管的另一端分别与所述腔室的一个侧壁相连，其中，所述腔室的各侧壁连接一个所述进气支管。

优选的，所述进气支管与所述腔室侧壁相连的一端设置有喷嘴，所述喷嘴位于所述腔室内。

优选的，所述第一气体和所述第二气体为氮气。

本发明还提供一种控制方法，包括以下步骤：

开启第一真空泵，以对腔室进行抽真空，并检测所述腔室内的真空度；

将真空度检测值与预设的第一阈值相比较，若真空度检测值大于所述第一阈值，则判断所述第一真空泵的开启时长是否达到预设的第一时长，若是，则控制所述第一真空泵待机，并向所述腔室内通入第一气体。

优选的，所述控制所述第一真空泵待机之后，所述方法还包括：向所述第一真空泵内通入第二气体。

优选的，所述向所述腔室内通入第一气体之后，所述方法还包括：

将真空度检测值与预设的第二阈值相比较，若真空度检测值大于或等于所述第二阈值，则停止向所述腔室内通入第一气体，且停止向所述第一真空泵内通入第二气体，并开启第一真空泵，以循环多次。

优选的，所述方法还包括：

若真空度检测值小于或等于所述第一阈值，则控制所述第一真空泵待机，并开启所述第二真空泵；

将真空度检测值与预设的第三阈值相比较，若真空度检测值小于或等于所述第三阈值，则控制所述第二真空泵待机。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种真空系统及控制方法，利用第一真空泵对腔室进行抽真空，当真空度检测值大于第一阈值，且第一真空泵的开启时长达到第一时长时，说明腔室的真空度在预定时长内没有下降到第一阈值，此时开启第一进气管，通过第一进气管向腔室内吹入第一气体，利用第一气体轰击附着在腔室内壁上的水分子和氧分子，从而破坏水分子和氧分子与腔室内壁间的附着力，使水分子和氧分子从腔室内壁上脱落，在腔室抽真空过程中，水分子和氧分子容易被第一真空泵抽出，进而缩短腔室内真空度下降到预设真空度所需的时间，提高生产产能。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的真空系统的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的喷嘴的结构示意图；

图3为本发明实施例2提供的控制方法的流程图。

图例说明：

1、腔室 2、第一真空泵 3、第一进气管 4、第一阀门

5、第二进气管 6、第二阀门 7、第三阀门 8、第二真空泵

9、气源 10、进气支管 11、喷嘴 12、抽气管

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种真空系统及控制方法进行详细描述。

本发明的实施例1提供一种真空系统，如图1所示，所述真空系统包括腔室1、第一真空泵2、控制器(图中未绘示)和检测装置(图中未绘示)，检测装置设置于腔室1内，用于检测腔室1的真空度，并将真空度检测值发送至控制器，优选的，真空度检测装置可以选用真空计。控制器与检测装置和第一真空泵2相连。所述真空系统还包括第一进气管3，第一进气管3与腔室1相连，用于向腔室1内输送第一气体。控制器用于，控制第一真空泵2开启，接收检测装置发送的真空度检测值，并将真空度检测值与预设的第一阈值相比较，当真空度检测值大于所述第一阈值时，判断第一真空泵2的开启时长是否达到预设的第一时长，当第一真空泵2的开启时长达到所述第一时长时，控制第一真空泵2待机，并控制第一进气管3开启。其中，第一进气管3内设置有第一阀门4，优选的，第一阀门4可以选用电磁阀或气动阀。控制器通过控制第一阀门4开启或关闭，控制第一进气管3是否向腔室1内输送第一气体。

需要说明的是，当控制器控制第一真空泵2开启时，第一真空泵2开始对腔室1进行抽气，即第一真空泵2处于工作状态。当控制器控制第一真空泵2待机时，第一真空泵2停止对腔室1进行抽气，即第一真空泵2处于空闲状态。

本发明的真空系统，利用第一真空泵2对腔室1抽真空，当真空度检测值大于所述第一阈值，且第一真空泵2的开启时长达到所述第一时长时，说明腔室1的真空度在所述第一时长内没有达到所述第一阈值，此时开启第一进气管3，通过第一进气管3向腔室1内吹入第一气体，利用第一气体轰击附着在腔室内壁的水分子和氧分子，从而破坏水分子和氧分子与腔室内壁间的附着力，使水分子和氧分子从腔室1内壁上游离出来，从而使水分子和氧分子容易被第一真空泵2抽出，进而缩短腔室1的真空度下降到预设真空度所需的时间，提高了生产产能。

由于在对腔室1进行维护后，腔室1内会残留部分粉尘，在第一真空泵2对腔室1抽真空的过程中，粉尘会被第一真空泵2抽出，并附着在第一真空泵2的转子上，影响第一真空泵2的抽气速率，会进一步增加腔室1内的真空度下降到预设真空度所需的时间，因此，需要去除附着在第一真空泵2的转子上的粉尘。在本发明实施例1中，可以利用气体吹扫第一真空泵2的转子，以去除附着在转子上的粉尘。

具体的，如图1所示，所述真空系统还可以包括第二进气管5，第二进气管5与第一真空泵2相连，用于向第一真空泵2内输送第二气体。控制器还用于，在控制第一真空泵2待机之后，控制第二进气管5开启。其中，第二进气管5内设置有第二阀门6，优选的，第二阀门6可以选用电磁阀或气动阀。控制器通过控制第二阀门6的开启或关闭，控制第二进气管5是否向第一真空泵2输送第二气体。

优选的，如图1所示，第一真空泵2的抽气管12内设置有第三阀门7。在本发明实施例1中，第三阀门7设置在腔室1与抽气管12的连接处，当控制器控制第一真空泵2待机时，控制第三阀门7关闭，使第一真空泵2和腔室1隔离，这样，当利用第二气体吹扫第一真空泵2时，第二气体不会进入腔室1内，腔室1的真空度一直保持在第一真空泵2待机时的状态，不会增加第一真空泵2的负载。

进一步的，控制器还用于，在控制第一进气管3和第二进气管5开启，或者，控制第一进气管3开启之后，将真空度检测值与预设的第二阈值相比较，当真空度检测值大于或等于所述第二阈值时，控制第一进气管3和第二进气管5关闭，并控制第一真空泵2开启，或者，控制第一进气管3关闭，并控制第一真空泵2开启。具体的，在利用第一气体轰击腔室1的过程中，控制器判断腔室1的真空度是否大于或等于所述第二阈值，若是，则控制第一阀门4关闭，以停止轰击腔室1的过程，并控制第一真空2和第三阀门7开启，以再次利用第一真空泵2对腔室1抽真空。在利用第一气体轰击腔室1和利用第二气体吹扫第一真空泵2的过程中，控制器判断腔室1的真空度是否大于或等于所述第二阈值，若是，则控制第一阀门4和第二阀门6关闭，以停止轰击腔室1和吹扫第一真空泵2的过程，并控制第一真空2和第三阀门7开启，以再次利用第一真空泵2对腔室1抽真空。

优选的，所述第二阈值为标准大气压。具体的，腔室1的真空度需要回升到标准大气压，在压强差的作用下，第一气体可以充分轰击腔室1的腔室内壁，进一步使水分子和氧分子从腔室内壁上脱落。

如图1所示，所述真空系统还可以包括第二真空泵8，第二真空泵8与腔室1和控制器相连。控制器还用于，当真空度检测值小于或等于所述第一阈值时，控制第一真空泵2待机，并控制第二真空泵8开启，将真空度检测值与预设的第三阈值相比较，当真空度检测值小于或等于所述第三阈值时，控制第二真空泵8待机。也就是说，当腔室1的真空度小于或等于所述第一阈值时，停止第一真空泵2对腔室1抽真空，开启第二真空泵8对腔室1抽真空，当腔室1的真空度小于或等于第三阈值时，停止对腔室1抽真空。

需要说明的是，第一真空泵2为一级真空泵，第二真空泵8为二级真空泵，在对腔室1进行抽真空的过程中，先利用一级真空泵抽将腔室1的真空度抽到一定低压后，再利用二级真空泵将腔室1的真空度从该低压抽到目标低值。一级真空泵和二级真空泵的区别在于工作范围的差异，一级真空泵的工作范围为从标准大气压至10⁰-10¹Pa之间，二级真空泵的工作范围为从10⁰-10¹Pa之间至10^-5-10^-7Pa之间。

优选的，所述第一阈值(即第一真空泵2的极限真空值)的范围为10⁰-10¹Pa，所述第三阈值(即第二真空泵8的极限真空值)的范围为10^-5-10^-7Pa。

优选的，第一真空泵2可以选用干泵，第二真空泵8可以选用分子泵或冷凝泵。

由于在利用第一真空泵2对腔室1抽真空的阶段中，通过第一气体轰击腔室内壁以将水分子和氧分子排出，因此，在利用第二真空泵8对腔室1抽真空的阶段，可以避免水分子和氧分子进入第二真空泵8内使第二真空泵8损伤。

优选的，控制器还用于，当控制第二真空泵8开启时，控制第二进气管5开启。也就是说，当第二真空泵8对腔室1抽真空时，同时利用第二气体对第一真空泵2进行吹扫。

优选的，控制器还用于，在控制第一真空泵2开启之前，控制第一进气管3开启，并维持预设的第三时长。也就是说，在利用第一真空泵2对腔室1抽真空之前，可以预先利用第一气体轰击腔室1一段时间(即第三时长)，使附着在腔室内壁的水分子和氧分子先脱落下来，可以进一步缩短腔室1的真空度下降到预设真空度所需的时间。

优选的，第一气体和第二气体为氮气。氮气分子较小，不易附着在腔室1的腔室内壁上，从而可以利用氮气轰击附着在腔室内壁的水分子和氧分子，而且氮气分子质量较轻，容易被第一真空泵2抽出。需要说明的是，第一气体和第二气体为惰性气体也是可以行的，但惰性气体的成本较高。

如图1所示，所述真空系统还可以包括气源9，气源9与第一进气管3和第二进气管5相连，用于为第一进气管3和第二进气管5提供气体。

优选的，气源9提供的气体为高压气体，所述高压气体即可以提高对腔室内壁的轰击强度，又可以增加对第一真空泵2的吹扫效果。

如图1所示，所述真空系统还可以包括多个进气支管10，各进气支管10的一端与第一进气管3相连，各进气支管10的另一端分别与腔室1的一个侧壁相连，其中，腔室1的各侧壁连接一个进气支管10。也就是说，第一进气管3通过多个进气支管10与腔室1的多个侧壁相连，第一气体可以从多个方向进入腔室1内，不但可以减少腔室1的真空度到达所述第二阈值的时长，还可以增加第一气体对腔室1内壁的轰击面积。

优选的，如图2所示，进气支管10与腔室1侧壁相连的一端设置有喷嘴11，喷嘴11位于腔室1内。在本实施例1中，喷嘴11呈喇叭形状，喷嘴的较大开口的一端朝向腔室1内侧，以增加第一气体对腔室内壁的轰击面积。

实施例2

本发明的实施例2提供一种控制方法，以下结合图1和图3对所述方法进行详细说明。所述方法包括以下步骤：

步骤101、开启第一真空泵2，并检测腔室1内的真空度。

具体的，控制器控制第一真空泵2开启，以利用第一真空泵2对腔室1抽真空，在第一真空泵2对腔室1抽真空的过程中，检测装置对腔室1的真空度进行周期检测，并将真空度检测值发送给控制器。

步骤102、将真空度检测值与预设的第一阈值相比较，若真空度检测值大于所述第一阈值，则执行步骤103；若真空度检测值小于或等于所述第一阈值，则执行步骤108。

具体的，控制器将真空度检测值与预设的第一阈值相比较，若真空度检测值大于所述第一阈值，则进一步判断第一真空泵2的开启时长是否达到预设的第一时长(即步骤103)；若真空度检测值小于或等于所述第一阈值，则控制第一真空泵2待机(即步骤108)。

步骤103、判断第一真空泵2的开启时长是否达到预设的第一时长，若是，则执行S4。

具体的，控制器判断第一真空泵2的开启时长是否达到所述第一时长，若第一真空泵2的开启时长达到所述第一时长，则控制第一真空泵2待机(即步骤104)；若第一真空泵2的开启时长没有达到所述第一时长，则控制器不发送任何控制指令，保持当前状态。

步骤104、控制第一真空泵2待机。

具体的，控制器控制第一真空泵2待机，并控制第三阀门7关闭，以停止第一真空泵2对腔室1抽真空，并将腔室1与第一真空泵2隔离。

步骤105、向腔室1内通入第一气体。

具体的，控制器控制第一阀门4开启，以利用第一进气管3将第一气体输送至腔室1内，以便对腔室1的腔室内壁进行轰击。

需要说明的是，当控制器控制向腔室1内通入第一气体时，控制器还可以控制向第一真空泵2内通入第二气体。具体的，当控制器开启第一阀门4时，控制器还可以开启第二阀门6，以利用第二进气管5将第二气体输送至第一真空泵2内，以便对第一真空泵2进行清扫。

通过上述步骤101至步骤105可以看出，在利用第一真空泵2对腔室1抽真空的过程中，控制器将真空度检测值与预设的第一阈值相比较，以及判断第一真空泵2的开启时长是否达到所述第一时长，当真空度检测值大于第一阈值，且第一真空泵2的开启时长达到第一时长时，控制第一进气管3开启，以利用第一进气管3向腔室1内吹入第一气体，第一气体轰击附着在腔室内壁上的水分子和氧分子，从而破坏水分子和氧分子与腔室内壁间的附着力，使水分子和氧分子从腔室内壁上脱落，使水分子和氧分子容易被第一真空泵2抽出，进而缩短腔室1内真空度下降到预设真空度所需的时间，提高生产产能。

进一步的，在所述步骤105之后，所述方法还包括：

步骤106、将真空度检测值与预设的第二阈值相比较，若真空度检测值大于或等于所述第二阈值，则执行S7。

具体的，控制器将真空度检测值与预设的第二阈值相比较，若腔室1的真空度大于或等于所述第二阈值，则控制停止向腔室1内通入第一气体(即步骤107)，若腔室1的真空度小于所述第二阈值，则控制器不发送任何控制指令，保持当前状态。

步骤107、停止向腔室1内通入第一气体，并执行步骤101。

具体的，控制器控制第一阀门4关闭，以停止第一进气管3向腔室1内输送第一气体，并控制第一真空泵2和第三阀门7开启，以利用第一真空泵2对腔室1抽真空。

需要说明的是，当向第一真空泵2内通入第二气体，且真空度检测值大于或等于所述第二阈值时，控制器还可以控制停止向第一真空泵2内通入第二气体，并执行步骤101。具体的，控制器控制第二阀门6关闭，以停止第二进气管5向第一真空泵2内输送第二气体，并控制第一真空泵2和第三阀门7开启，以利用第一真空泵2对腔室1抽真空。

需要说明的是，上述步骤101至步骤107是循环执行的，即执行完步骤107后再执行步骤101，以缩短抽真空的时间。

步骤108、控制第一真空泵2待机。

具体的，控制器控制第一真空泵2待机，并控制第三阀门7关闭，以停止第一真空泵2对腔室1抽真空，并将腔室1与第一真空泵2隔离。

步骤109、开启第二真空泵8。

具体的，控制器控制第二真空泵8开启，以利用第二真空泵8对腔室1抽真空。

步骤110、将真空度检测值与预设的第三阈值相比较，若真空度检测值小于或等于所述第三阈值，则执行步骤111。

具体的，控制器将真空度检测值与预设的第三阈值相比较，若真空度检测值大于所述第一阈值，则控制器不发送任何控制指令，保持当前状态；若真空度检测值小于或等于所述第三阈值，则控制第二真空泵8待机(即步骤111)。

步骤111、控制第二真空泵8待机。

具体的，控制器控制第二真空泵8待机，以停止第二真空泵8对腔室1抽真空。

进一步的，在所述步骤108之后，所述方法还包括：向第一真空泵2内通入第二气体，以便对第一真空泵2进行清扫。具体的，控制器控制第二阀门6开启，以利用第二进气管5对第一真空泵2进行清扫。

进一步的，在所述步骤101之前，所述方法还可以包括：向腔室1内通入第一气体，并维持预设的第二时长。具体的，控制器控制第一阀门4开启并维持所述第二时长，以预先利用第一气体对腔室1的腔室内壁进行轰击。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种真空系统，包括腔室、第一真空泵、控制器和用于检测所述腔室的真空度的检测装置，所述控制器与所述检测装置和所述第一真空泵相连，其特征在于，所述真空系统还包括用于输送第一气体的第一进气管，所述第一进气管与所述腔室相连，

所述控制器用于，控制所述第一真空泵开启，接收所述检测装置发送的真空度检测值，并将所述真空度检测值与预设的第一阈值相比较；当所述真空度检测值大于所述第一阈值时，判断所述第一真空泵的开启时长是否达到预设的第一时长，当所述第一真空泵的开启时长达到预设的第一时长时，控制所述第一真空泵待机，并控制所述第一进气管开启。

2.根据权利要求1所述的真空系统，其特征在于，还包括用于输送第二气体的第二进气管，所述第二进气管与所述第一真空泵相连，所述控制器还用于，在控制第一真空泵待机之后，控制所述第二进气管开启。

3.根据权利要求1或2所述的真空系统，其特征在于，还包括第二真空泵，所述第二真空泵与所述腔室和所述控制器相连；

所述控制器还用于，当所述真空度检测值小于或等于所述第一阈值时，控制所述第一真空泵待机，并控制所述第二真空泵开启；将所述真空度检测值与预设的第三阈值相比较，当所述真空度检测值小于或等于所述第三阈值时，控制所述第二真空泵待机。

4.根据权利要求1所述的真空系统，其特征在于，还包括多个进气支管，所述各进气支管的一端与所述第一进气管相连，所述各进气支管的另一端分别与所述腔室的一个侧壁相连，其中，所述腔室的各侧壁连接一个所述进气支管。

5.根据权利要求4所述的真空系统，其特征在于，所述进气支管与所述腔室侧壁相连的一端设置有喷嘴，所述喷嘴位于所述腔室内。

6.根据权利要求2所述的真空系统，其特征在于，所述第一气体和所述第二气体为氮气。

7.一种控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

开启第一真空泵，以对腔室进行抽真空，并检测所述腔室内的真空度；

将真空度检测值与预设的第一阈值相比较，若真空度检测值大于所述第一阈值，则判断所述第一真空泵的开启时长是否达到预设的第一时长，若是，则控制所述第一真空泵待机，并向所述腔室内通入第一气体。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述第一真空泵待机之后，所述方法还包括：向所述第一真空泵内通入第二气体。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述向所述腔室内通入第一气体之后，所述方法还包括：

将真空度检测值与预设的第二阈值相比较，若真空度检测值大于或等于所述第二阈值，则停止向所述腔室内通入第一气体，且停止向所述第一真空泵内通入第二气体，并开启第一真空泵，以循环多次。

10.根据权利要求7-9任一项所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若真空度检测值小于或等于所述第一阈值，则控制所述第一真空泵待机，并开启所述第二真空泵；

将真空度检测值与预设的第三阈值相比较，若真空度检测值小于或等于所述第三阈值，则控制所述第二真空泵待机。