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在真空的世界里，也有一對(duì)不離不棄的“超級(jí)情侶”。我們習(xí)慣稱(chēng)這對(duì)超級(jí)伴侶為前級(jí)真空泵和高真空泵。前級(jí)泵必須滿(mǎn)足特定的抽氣速度和極限真空，并且可以持續(xù)的無(wú)故障長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，高真空泵極限真空極高，只有分子泵才能有此能力。前級(jí)泵和分子泵相生相伴，在電子顯微鏡、質(zhì)譜以及領(lǐng)域做出了的貢獻(xiàn)，推動(dòng)了科學(xué)儀器行業(yè)的飛速發(fā)展。

為什么分子泵和前級(jí)泵是天作之合？分子泵需要配置前級(jí)泵, 而不是直接在大氣壓下工作. 我們都知道渦輪分子泵必須在分子流狀態(tài)下工作才能顯示出它的優(yōu)越性。分子泵輸送氣體應(yīng)滿(mǎn)足兩個(gè)必要條件：1渦輪分子泵必須在分子流狀態(tài)下工作；2分子泵的轉(zhuǎn)子葉片必須具有與氣體分子速度相近的線速度。具有這樣的高速度才能使氣體分子與動(dòng)葉片相碰撞后改變隨機(jī)散射的特性而作定向運(yùn)動(dòng)。分子泵的轉(zhuǎn)速越高，對(duì)提高分子泵的抽速越有利；

在純粹渦輪分子泵的情況下, 由于其分子流,需要的前級(jí)真空大約為為 5～10^-2mbar。所以需要前級(jí)泵來(lái)預(yù)抽，如果不預(yù)抽的話(huà),直接啟動(dòng)分子泵, 由于形成的壓縮比太大容易把分子泵葉片損壞，這就是為什么分子泵需要前級(jí)泵的主要原因。

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典型渦輪分子泵抽氣系統(tǒng)渦輪分子泵抽氣系統(tǒng)一般不需要用常見(jiàn)的液氮冷阱來(lái)阻止軸承潤(rùn)滑油或機(jī)械泵泵液的返流只要泵是以額定角速度旋轉(zhuǎn)，那么泵對(duì)除很輕的氣體氫以外的所有氣體都具有比較高的壓縮比，足以阻止這些氣體從前級(jí)管道端返流到高真空端液氮冷卻的表面不能捕集因壓縮比低而返流到真空室的少量的氫液氮冷阱可用來(lái)提高系統(tǒng)對(duì)水蒸氣的抽速，

其很好的安裝位置是在高真空閥的后面，也就是直接設(shè)置在渦輪分子泵的喉部上方還可以考慮在高真空閥后面裝一個(gè)三通管，把渦輪分子泵接在它的一個(gè)接口上，而把液氮冷卻的表面接在另一個(gè)接口上而三通的任何兩個(gè)接口之間的流導(dǎo)都要小于液氮冷阱的通導(dǎo)然而要使分子泵對(duì)水蒸氣和空氣都具有很大抽速，很佳的安排還是將液氮冷阱安裝在渦輪分子泵和高真空閥門(mén)之間。

渦輪分子泵抽氣系統(tǒng)既不需要用粗抽阱也不需要用前級(jí)管道冷阱粗抽與主抽系統(tǒng)之間較高的切換壓力能防止機(jī)械泵油通過(guò)粗抽管道遷移到真空室中去，而泵對(duì)碳?xì)浠镳s分的高壓縮比也阻止它們從前級(jí)管道通過(guò)泵反擴(kuò)散到真空室中去。

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在高真空抽氣過(guò)程的起始階段，泵的很大的未經(jīng)烘烤的內(nèi)表面會(huì)吸附水，然后再在較低的壓力下重新釋放出來(lái)。這種效應(yīng)在無(wú)閥門(mén)的系統(tǒng)中更為明顯，因?yàn)樗赡鼙任幢┞对趬毫Ω哂?50Pa的空氣環(huán)境的有閥門(mén)的系統(tǒng)吸附更多的水蒸氣。系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，先關(guān)閉高真空閥，如果有液氮冷阱的話(huà)，還要將冷阱加熱。在冷阱達(dá)到平衡溫度后，關(guān)掉前級(jí)管道閥，再切斷渦輪分子泵電動(dòng)機(jī)的電源，使分子泵的轉(zhuǎn)子減速。

一般來(lái)說(shuō)，泵轉(zhuǎn)子完全停止需要十分鐘或更長(zhǎng)的時(shí)間。在分子泵轉(zhuǎn)子減速期間，來(lái)自前級(jí)管道的碳?xì)浠衔锖蜏u輪分子泵的潤(rùn)滑油蒸氣會(huì)迅速地向泵的進(jìn)氣口上方區(qū)域擴(kuò)散。為了防止機(jī)械泵油蒸氣和渦輪分子泵潤(rùn)滑油蒸氣的返流，在切斷渦輪分子泵電動(dòng)機(jī)的電源后，要用一股干燥的反向氣流對(duì)分子泵進(jìn)行放氣。

例如，應(yīng)該在泵轉(zhuǎn)子速度下降到很大轉(zhuǎn)速的50%左右時(shí)，在泵進(jìn)氣口上方的某處或在轉(zhuǎn)子組件上部連續(xù)充入氣或氮?dú)猓钡奖脙?nèi)壓力達(dá)到大氣壓。通過(guò)從閥門(mén)3（見(jiàn)圖1）充入氣體就可適當(dāng)?shù)赝瓿蛇@一操作。當(dāng)渦輪分子泵以額定速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不應(yīng)經(jīng)常充入壓力為大氣壓的氣流。這樣做對(duì)軸的壽命是不利的。當(dāng)前級(jí)管道閥關(guān)閉后，即可關(guān)掉機(jī)械泵系統(tǒng)，并用放氣閥對(duì)機(jī)械泵內(nèi)進(jìn)行放氣。停機(jī)后應(yīng)立即關(guān)掉冷卻水以防止內(nèi)部冷凝。在正常工作時(shí)，可把水溫調(diào)節(jié)到略高于來(lái)消除泵體外部可能形成的冷凝物。

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通用的沉積技術(shù)有化學(xué)氣相淀積（CVD）、蒸發(fā)和濺射PVD。一般來(lái)說(shuō)，其中還要夾雜低溫（≤500℃）退火工藝等熱處理工藝，用以增進(jìn)金屬層和半導(dǎo)體之間的低電阻接觸、消除內(nèi)應(yīng)力等。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中需要高潔凈的真空環(huán)境，一般采用以磁懸浮分子泵為主的無(wú)油真空系統(tǒng)。

刻蝕是用化學(xué)或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要材料的過(guò)程。刻蝕的基本目標(biāo)是在涂膠的硅片上正確地掩膜圖形。現(xiàn)代化的干法刻蝕設(shè)備包括復(fù)雜的機(jī)械、電氣和真空系統(tǒng)，同時(shí)配有自動(dòng)化的刻蝕終點(diǎn)檢測(cè)和控制裝置。刻蝕應(yīng)用工況復(fù)雜，清潔性差，充入特種氣體種類(lèi)繁多，因此需要特殊處理的干泵和磁懸浮分子泵。

離子注入設(shè)備：離子注入是指在真空環(huán)境下，當(dāng)離子束射向固體材料時(shí)，受到固體材料的抵抗而速度慢慢減低下來(lái)，并很終停留在固體材料中的現(xiàn)象。離子注入是半導(dǎo)體表面附近區(qū)域進(jìn)行摻雜的主要技術(shù)，其目的是改變半導(dǎo)體的載流子濃度和導(dǎo)電類(lèi)型。離子注入機(jī)是集成電路制造工序中的關(guān)鍵設(shè)備，需要高清潔的真空環(huán)境，以保證離子摻雜濃度和劑量的準(zhǔn)確性。

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