用于降低装载室腔内的压力的泵吸系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及一种旨在连接至用于装载和卸载基材(5)的装载室腔(2)的泵吸系统，它至少包括具有第一最大泵吸速度(S1)的第一初级泵单元(9a、9b)和具有第二最大泵吸速度(S2)的第二初级泵单元(10a、10b)，每个初级泵单元(9a、9b、10a、10b)包括单级罗茨真空泵(15)和初级真空泵(13)，该单级罗茨真空泵(15)串联布置并在被抽出的气体的流动方向上位于初级真空泵(13)的上游，所述第一和第二粗抽泵单元(9a、9b、10a、10b)并行布置并设计为同时对用于装载和卸载基材的装载室腔(2)进行泵吸，其特征在于，所述第一初级泵单元(9a、9b)具有不同于所述第二初级泵单元(10a、10b)的泵吸特性，所述第一和第二初级泵单元(9a、9b、10a、10b)的第一和第二最大泵吸速度间的差值大于500m3/h。本发明专利技术还涉及一种用于降低装载室腔(2)内的压力的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种泵吸(抽气)系统与方法，它用于使基材(衬底)例如平板显示器或光伏基材的装载室(传送室，load lock)内的压力从大气压力降低至保持在低压下的处理室中的用于加载和卸载基材的低压力。
技术介绍
在某些制造工艺中，一个重要的步骤包括在处理室中在受控的低压大气中处理基材。为了保持合意的生产量并且避免杂质和污染物的出现，首先将基材周围的大气降低至与处理室连通的装载室中的低压。为此，所述装载室具有密封的外壳，所述外壳具有第一出入口，所述第一出入口将外壳的内部与处于大气压力下的区域例如洁净室连通，用于加载至少一个基材。该装载室的外壳连接至泵单元，所述泵单元设计为将外壳内的压力降低至类似于处理室内的压力的适当低压，以使基材能被传送至处理室。所述装载室还具有用于在真空处理之后将基材卸载至处理室中的第二出入口。该装载室通常还用来在基材已经在大气压力下处理与卸载之后提升基材的压力。然而，每次加载基材，都需要在一个相对短的时间段内交替地降低然后升高装载室的外壳内部的压力，以达到所期望的低压。该约束对于更大的基材来说相对更难适应。对于平板显示器和光伏基材的制造—其中装载室的外壳必须足够大以容纳一个或多个平板—来说，尤其是这样的。例如，目前，用于制造平板的装载室的外壳的容量通常为500至1000升，并且偶尔大于5000升，因此需要尽可能快速地完成泵吸。由于需要将外壳中的压力从高压降低至低压，因此泵吸方案需要在高压和低压下都有效，以便限制达到期望的低压所需的泵吸时间。这个目标可能难以实现，因为这需要理论上矛盾的真空泵特性。实际上，当泵吸开始时，真空泵的转子的旋转速度通常暂时地降低，以确保能够吸收由高压泵引起的超压。在超出的压力被排出之后，旋转可以加速直至泵在最高的性能水平下工作。为此低惯性泵是优选的，这是由于低惯性泵有助于减速阶段之后的初始旋转和再加速。低惯性泵通常较小并且具有相当低的容积流率。此外，低惯性泵的泵吸性能有限并且可能无法确保在规定的时间内达到所期望的低压。此外，在某些情况下，在泵吸期间或之后装载室的外壳与泵之间会注入气流。同样地，基材的表面或外壳的壁会释放难以忽略的除气流量。这些特别是在低压下压缩的额外的气流使得在低压下使用具有高泵吸能力的泵更优选。值得注意的是，这种泵较大。然而，这种大型泵通常具有高惯性，这使得当所述泵在高压与中压下开始泵吸时效率相当低。
技术实现思路
本专利技术的一个目的为提出一种以较低的成本至少部分地克服现有技术中的缺陷的、用于降低装载室中的压力的泵吸系统与方法。为此，本专利技术涉及一种设计为连接至用于基材的装载室的外壳(腔体)的泵吸系统，所述泵吸系统至少包括具有第一最大泵吸速度的第一粗抽泵(低真空泵)单元和具有第二最大泵吸速度的第二粗抽泵单元，每个粗抽泵单元均包括单级罗茨真空泵和初级真空泵，所述单级罗茨真空泵串联布置并且在被抽出的气体的流动方向上位于该初级真空泵的上游，所述第一和第二粗抽泵单元并行布置并且设计为同时对基材的装载室的外壳进行泵吸，其特征在于，所述第一粗抽泵单元具有不同于所述第二粗抽泵单元的泵吸特性，第一和第二最大泵吸速度之间的差值大于500m3/h。本专利技术还涉及一种设计为连接至用于基材的装载室的外壳的泵吸系统，该泵吸系统包括具有第一最大泵吸速度的至少一个第一初级真空泵和具有第二最大泵吸速度的第二初级真空泵，第一和第二初级真空泵并行配置并且设计为同时对基材的装载室的外壳进行泵吸，其特征在于，所述第一初级真空泵具有不同于所述第二初级真空泵的泵吸特性，第一和第二最大泵吸速度之间的差值大于500m3/h。通过利用与具有低惯性的第二初级真空泵吸装置—例如粗抽泵单元或初级真空泵单元平行并且具有高惯性的第一初级真空泵吸装置—例如粗抽泵单元或初级真空泵单元，当泵吸开始时，两个初级真空泵吸装置的转子的旋转减速以使由高压泵吸产生的超压能被吸收。在超出的压力被排出之后，低惯性初级真空泵吸装置能够比高惯性初级真空泵吸装置更快速地进行再加速，以便达到全速。高惯性初级真空泵吸装置的旋转加速度更慢，但是确保了能够在低压下实现足够的容积流率，以便在规定的时间内达到期望的压力。泵吸系统因此得益于每个泵吸装置的优势并且补偿每个泵吸装置的弱点，以便以有限的花费快速达到所期望的压力。根据一个实施例，第一最大泵吸速度等于或大于2000m3/h，从而提供了“高惯性初级真空泵吸装置”，而第二最大泵吸速度小于2000m3/h，从而提供了“低惯性初级真空泵吸装置”。例如，第一最大泵吸速度与第二最大泵吸速度之间的差值在500m3/h与3500m3/h之间。因此，泵吸速度之间的差值足够大，确保了在低压下第一初级真空泵吸装置比第二初级真空泵吸装置更高效，而在高压下则相反。根据一个示例性实施例，所述泵吸系统具有泵吸特性大致相同的至少两个初级真空泵或至少两个粗抽泵单元。本专利技术还涉及一种利用上文所描述的泵吸系统来降低装载室的外壳内的压力的方法，其特征在于，同时利用具有第一最大泵吸速度的至少一个第一粗抽泵单元和具有第二最大泵吸速度的第二粗抽泵单元来对基材的装载室的外壳进行泵吸，所述粗抽泵单元并行布置并且具有不同的泵吸特性，所述粗抽泵单元的第一和第二最大泵吸速度之间的差值大于500m3/h。本专利技术还涉及一种利用上文所描述的泵吸系统来降低装载室的外壳内的压力的方法，其特征在于，同时利用具有第一最大泵吸速度的至少一个第一初级真空泵和具有第二最大泵吸速度的第二初级真空泵来对基材的装载室的外壳进行泵吸，所述第一和第二初级真空泵并行布置并且具有不同的泵吸特性，所述初级真空泵的第一和第二最大泵吸速度之间的差值大于500m3/h。附图说明本专利技术的其他特征与优点在参考附图而作为非限制性示例的如下说明中给出，在附图中：-图1为连接至装载室的外壳的第一示例性泵吸系统的示意图，-图2为示出了随着压力(曲线A，单位为mbar)变化的第一粗抽泵单元的泵吸速度(单位为m3/h)和随着压力(曲线B，单位为mbar)变化的第二粗抽泵单元的泵吸速度(单位为m3/h)的图，-图3为示出了对于不同泵吸布置的装载室的外壳中，随着时间(单位为秒)变化的压力下降曲线(单位为mbar)的图，以及-图4为连接至装载室的外壳的第二示例性泵吸系统的示意图。在这些图中，相同的元件利用同样的附图标记表示。具体实施方式图1示出了连接至装载室的外壳2的第一示例性泵吸系统1。以已知的方式，装载室的外壳2具有第一出入口4，所述第一出入口4将外壳2的内部与处于大气压力的区域—例如洁净室—连通，用于加载至少一个大型基材5，例如平板显示器或者光伏基材。这种外壳的容量通常在500与5000升之间。外壳2还具有用于在真空处理之后将基材5卸载至处理室7中的第二出入口6，以及用于注入惰性气体的装置8，尤其用以在基材5已被传送之后使外壳2恢复至大气压力。泵吸系统1具有并行布置并且设计为同时对外壳2泵吸的至少一个第一初级真空泵吸装置和一个第二初级真空泵吸装置。“初级真空泵吸装置”指的是这样一种容积泵吸装置：在这种容积泵吸装置中，泵吸的气体被吸入、压缩然后排出以达到初级真空，即，达到102与10-1Pa之间的压力。与涡轮分本文档来自技高网...

【技术保护点】
泵吸系统，它设计为连接至用于基材(5)的装载室的外壳(2)，该泵吸系统至少包括：‑第一粗抽泵单元(9a、9b)，其具有第一最大泵吸速度(S1)，和‑第二粗抽泵单元(10a、10b)，其具有第二最大泵吸速度(S2)，‑每个粗抽泵单元(9a、9b、10a、10b)均包括单级罗茨真空泵(15)和初级真空泵(13)，所述单级罗茨真空泵(15)串联布置并且在被泵吸的气体的流动方向上位于初级真空泵(13)的上游，‑所述第一和第二粗抽泵单元(9a、9b、10a、10b)并行布置并且设计为同时对基材的装载室的外壳(2)进行泵吸，‑其特征在于，所述第一粗抽泵单元(9a、9b)具有不同于所述第二粗抽泵单元(10a、10b)的泵吸特性，所述第一和第二粗抽泵单元(9a、9b、10a、10b)的第一和第二最大泵吸速度(S1、S2)之间的差值大于500m3/h。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.12 FR 14510751.泵吸系统，它设计为连接至用于基材(5)的装载室的外壳(2)，该泵吸系统至少包括：-第一粗抽泵单元(9a、9b)，其具有第一最大泵吸速度(S1)，和-第二粗抽泵单元(10a、10b)，其具有第二最大泵吸速度(S2)，-每个粗抽泵单元(9a、9b、10a、10b)均包括单级罗茨真空泵(15)和初级真空泵(13)，所述单级罗茨真空泵(15)串联布置并且在被泵吸的气体的流动方向上位于初级真空泵(13)的上游，-所述第一和第二粗抽泵单元(9a、9b、10a、10b)并行布置并且设计为同时对基材的装载室的外壳(2)进行泵吸，-其特征在于，所述第一粗抽泵单元(9a、9b)具有不同于所述第二粗抽泵单元(10a、10b)的泵吸特性，所述第一和第二粗抽泵单元(9a、9b、10a、10b)的第一和第二最大泵吸速度(S1、S2)之间的差值大于500m3/h。2.泵吸系统，它设计为连接至用于基材(5)的装载室的外壳(2)，该泵吸系统包括具有第一最大泵吸速度的至少一个第一初级真空泵(13a、13b)和具有第二最大泵吸速度的第二初级真空泵(14a、14b)，第一和第二初级真空泵(13a、13b、14a、14b)并行配置并且设计为同时对基材的装载室的外壳(2)进行泵吸，其特征在于，所述第一初级真空泵(13a、13b)具有不同于所述第二初级真空泵(14a、14b)的泵吸特性，第一和第二最大泵吸速度之间的差值大于500m3/h。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·贝古，
申请(专利权)人：普发真空公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR