TWI603561B - 真空轉接器及具有真空轉接器與真空腔之真空處理設備 - Google Patents

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Description

真空轉接器及具有真空轉接器與真空腔之真空處理設備
本發明涉及一種轉接器及/或連接件，其作用是將真空隔絕管路連接到的真空處理設備。
所謂真空處理設備是指將工件或基板置於該設備的一個處理室中，並在真空條件(環境壓力低於大氣壓力)下對該工件或基板進行加工或處理的系統。這種系統屬於已知的先前技術，並被廣泛應用於在低壓條件下進行的熱處理、鍍膜、蝕刻過程、以及其他許多處理過程。
許多類型的真空處理設備都有使用閘門(Load Locks)，以作為一個將工件移入及移出處理室用的小於處理室的空間。這樣做的好處是，可以用比處理室更快的速度將這個較小的空間抽真空，因此處理室可以較長時間保持在一較低的目標壓力。這樣做還可以使處理室更容易與有害的環境氣體(例如水蒸氣、揮發性有機化合物等)隔離。這些污染有些只能利用真空泵才能將其 去除，因此通常需以所謂的麥斯納閘閥(Meissner-Fallen)支援泵的抽吸功率。麥斯納閘閥為痕量氣體及/或殘留氣體(主要是真空中的水蒸氣)提供一個冷卻的冷凝面。麥斯納閘閥通常是以銅或不銹鋼製成的管路，這些管路在真空室中被佈置成螺旋管或平面曲折形的形式，以盡可能提供最大的冷卻面。通常是以市面上可購得的不含FCKW的冷卻劑或液態氣體(例如N2)作為冷卻液。
冷卻液必須從一源頭(例如冷卻裝置；儲槽)經由隔絕管路輸人真空處理室，然後再從真空處理室輸出。為此通常是將軟性管路或管子置於真空密封的保護外殼中，以構成真空隔絕管路。並將冷卻劑管路及外部套管之間的間隙抽真空，以減少擴散到環境中的熱損。這種真空管路是很常見的，而且可在市面上購得已抽好真空的可立即使用的真空管路。通常會在冷卻劑管路及外部套管之間的間隙置入能夠吸收泄漏或殘留氣體的吸收材料。管路在處理室壁內經由真空引入與麥斯納閘閥連接，其中視使用方式而定，麥斯納閘閥可能位於處理室或一個閘門內。
先前技術的缺點
以上描述的真空管路非常敏感，且其長時間真空密封性並不可靠。另一個缺點是其拆除及更換/再度抽真空非常費事，這對於工業用真空處理設備的經濟效益非常不利。
本發明內容概要
本發明的目的是克服先前技術的缺點。為此本發明提出一種適於將冷卻劑管路引入真空處理設備用的真空轉接器。冷卻劑管路是在大氣壓下被引入真空隔絕饋送管路30、31。真空轉接器4具有一中間空間2，其中中間空間2一邊與真空隔絕饋線30、31的至少一個隔絕間隙32、33連接，另一邊與一真空泵連接。
詳細描述
本發明提出的真空轉接器能夠將冷卻劑管路連接至真空處理系統的一冷卻閘閥，同時又能夠提供一達到饋送管路的真空隔絕的通道。在處理系統中本已存在的預真空泵能夠經由這個通道與真空隔絕的操作連接，這樣就能夠將泵功率(例如借由閥的幫助)用於將饋送管路的隔絕間隙抽真空。
一種特別有利的情況是當系統本身暫時不需要這個泵功率時。可以透過需求控制產生這種情況，或是從預防性維修的觀點，透過真空處理設備本身的例行性控制週期性或長期性產生這種情況。
1‧‧‧真空腔
2‧‧‧中間空間
4‧‧‧真空轉接器
5‧‧‧泵管
6,7‧‧‧壁面連接部
11,12‧‧‧冷卻劑管路
13,14‧‧‧密封裝置
20,21‧‧‧外保護殼
22,23‧‧‧內管路
24,25‧‧‧法蘭
26,27‧‧‧法蘭接頭
30,31‧‧‧真空隔絕饋線管路
32,33‧‧‧隔絕間隙
第1圖係真空轉接器的斷面。
圖式顯示真空轉接器4的斷面。可以將真空轉接器安裝在處理設備的壁面上，或是整合到處理設備中。從圖式中可以看到真空腔1，以及處理設備的壁面連接部6、7。冷卻閘閥10接受冷卻劑管路11、12的供應。真空轉接器4包括一經由泵管5與真空泵連接的中 間空間2。密封裝置13、14將中間空間2與真空腔1密封隔絕，但是容許冷卻劑管路12、11通過。在理想狀況下，密封裝置13、14亦使冷卻劑管路11、12與真空轉接器4及/或壁面連接部6、7熱絕緣。其中簡略繪出的密封裝置13代表由導熱性很差的材料製成的圓片。詳細繪出的密封裝置14代表套筒，例如此套筒旋入真空轉接器4的壁面並藉突入中間空間2的突部，以提高管線之固定架與壁面之間的熱阻。
可抽真空的中間空間2對真空隔絕饋送管路30、31的隔絕間隙32、33敞開，因此能夠將隔絕間隙抽真空，而且不會將冷卻劑連接分開，也不會影響真空腔(1)中的真空。真空隔絕饋送管路30、31是由一外保護殼20、21構成，這個外保護殼可以是剛性或可撓的管子、波形管、硬殼、或軟管。內管路22、23是作為通往或離開真空轉接器4的冷卻劑管路。元件符號26、27代表外保護殼20、21的通往真空轉接器4的法蘭連接，也可以用螺栓連接、焊接、或其他適當的連接方式取代法蘭連接。這同樣亦適用於內管路22、23的法蘭24、25。可以利用襯墊(未在圖式中繪出)確保隔絕間隙32、33的形狀穩定性。
從圖式可以看出，隔絕間隙32、33經由真空轉接器4的中間空間2始終保持抽吸的可能性。因此可以確保真空隔絕饋送管路30、31之真空隔絕的作用能力，而且在必要時甚至可以用全自動的方式控制。此外，可以在中間空間2安裝一壓力傳感器，其作用是顯示隔 絕真空減弱的情況，並在真空腔1的冷效能下降之前發出警告信號。當處理步驟因此被停止或延遲時，可以避免真空腔1中的工件受損或產生缺陷。
1‧‧‧真空腔
2‧‧‧中間空間
4‧‧‧真空轉接器
5‧‧‧泵管
6,7‧‧‧壁面連接部
11,12‧‧‧冷卻劑管路
13,14‧‧‧密封裝置
20,21‧‧‧外保護殼
22,23‧‧‧內管路
24,25‧‧‧法蘭
26,27‧‧‧法蘭接頭
30,31‧‧‧真空隔絕饋送管路
32,33‧‧‧隔絕間隙

Claims (6)

  1. 一種真空轉接器(4)，係構成以連接至一真空腔(1)且連接至在真空隔絕饋送管路(30、31)中之冷卻劑管路(11、12、22、23)，其中該真空轉接器(4)具有一中間空間(2)，且該中間空間(2)一方面對該等真空隔絕饋送管路(30、31)的隔絕間隙(32、33)開放，另一方面經由密封裝置與該真空腔(1)密封隔絕，該等密封裝置容許該等冷卻劑管路(11、12)通過，並且其中該真空轉接器(4)具有一泵管(5)，用以與一真空泵連接，其特徵為：該等密封裝置亦提供該等冷卻劑管路(11、12)與該真空轉接器(4)之間的熱絕緣，其中該等密封裝置是係被作成由導熱性很差的材料製成的圓片或被作成一套筒，該套筒旋入該真空轉接器(4)的壁面，並具有突入該中間空間(2)的突部，且提高該等冷卻劑管路(11、12)之固定架與該壁面之間的熱阻。
  2. 如申請專利範圍第1項的真空轉接器(4)，其中該真空轉接器(4)在該中間空間(2)中有一壓力傳感器，其能顯示隔絕真空減弱的情況。
  3. 一種真空處理設備，具有一真空腔(1)及如申請專利範圍第1項的真空轉接器(4)，其中該真空轉接器(4)將該真空腔(1)連接至位於真空隔絕饋送管路(30、31)中之冷卻劑管路(11、12、22、23)且連接至該真空泵。
  4. 如申請專利範圍第3項的真空處理設備，其中該真空腔(1)是一預真空泵。
  5. 如申請專利範圍第3項的真空處理設備，其中該等真 空隔絕饋送管路(30、31)是由一外保護殼(20、21)構成具有作為冷卻劑管路(22，23)的內管路，該外保護殼是剛性或可撓的管子、波形管、硬殼、或軟管。
  6. 如申請專利範圍第3項的真空處理設備，其中該真空轉接器(4)藉由壁面連接部(6、7)安裝在該真空處理設備的一壁面上，或是該真空轉接器(4)整合到該真空處理設備的該壁面中。
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