真空的通俗定義指的是空間中的壓力低于標準大氣壓力時的狀態。 真空閥指的是用在真空系統中的鐵王閥門,其作用通常為隔離真空區域或控制氣體進出量。
由于真空環境基本貫穿半導體制造過程始終,因此真空閥在 半導體設備中也有著普遍而廣泛的應用。 真空閥和普通閥門在類型上沒有本質區別,按作用劃分主要有隔離閥、控制閥 (調節閥)、傳輸閥、泄壓閥/排氣閥、氣體計量閥、止回閥等,在半導體設備的 真空系統中尤其是隔離閥、控制閥、傳輸閥應用較多;其中,隔離閥和控制閥根 據工作方式又包括閘閥、角閥、蝶閥、球閥、擺閥等。
具體來看,隔離閥起隔絕/接通作用,如可用于連接真空泵,在其運作與否時起 到禁止/允許氣體進入真空泵系統的作用;控制閥主要起到控制氣體流量和壓力 的作用。
從實際應用來看,隔離閥采用*多的主要為角閥和閘閥。 閘閥的啟閉件為閘板,閘板運動方向與介質流動方向垂直,通過閘板的升降可以 起到隔絕/接通作用,通常只作全開/全閉狀態,是隔離閥的理想選擇,而較少用 作控制作用。閘閥可用于腔體和真空泵之間。
角閥的氣體通路通常呈直角,主要可用于真空系統中的排氣管路和抽氣系統等的 連接,如用于主泵(通常為分子泵)和前級泵(通常為干泵)之間(即前級管路) 或腔體和前級泵之間(即粗抽或預真空管路)。角閥常作為隔離閥,尤其適用于 嚴苛的環境下,并具有出色的可靠性,也可具備控制作用。
控制閥用在真空腔體和分子泵之間,起到調節流量和壓力的作用。控制閥采用多的主要為擺閥(鐘擺閥),而蝶閥等也可以起到控制作用。 擺閥的啟閉件通過如鐘擺般的旋轉運動來實現隔離和控制作用,具有設計緊湊、 振動小、啟閉平穩、能有效避免產生顆粒的特點,被廣泛用作控制閥。
蝶閥的閥瓣呈圓盤形,圍繞其中軸旋轉,旋角大小便是閥門的開閉度,既可作為 隔離閥,提供與閘閥同樣可靠的真空隔離的同時對占用空間要求較低,適用于緊 湊空間的隔離;又可作為控制閥,實現快速精確的調節。
此外,球閥的啟閉件是帶有圓形通道的球體,繞垂直于通道的軸線旋轉,球體隨 閥桿轉動從而達到啟閉通道的目的。球閥適用的壓力范圍廣,從高真空到低真空 等均可使用,同時在帶有腐蝕性介質的或者高溫的系統中也均可適用。
傳輸閥是用于連接真空腔室的長方形截面的閥門,可將物體(如晶圓)從一個腔 室傳送到另一個腔室,尤其是在傳輸腔和工藝腔之間需要用到,因此傳輸閥是多 腔室系統的理想選擇。
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