应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统及真空系统技术方案

技术编号:38163606 阅读:16 留言:0更新日期:2023-07-13 09:38
本发明专利技术涉及一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统,包括扩散泵、插板阀、真空传感器和温度传感器,扩散泵抽气口与分子束外延设备的真空反应室连接,扩散泵具有前级真空管路,扩散泵通过前级真空管路连接机械泵;插板阀设置于真空反应室与扩散泵之间;真空传感器设置于扩散泵的前级真空管路上;温度传感器设置于扩散泵上;当真空传感器和/或温度传感器采集的信号超过或低于设定的扩散泵正常运行时各传感器的阈值时,触发插板阀关闭,以避免扩散泵的油被反抽进真空反应室中。本发明专利技术克服了现有技术中存在的介质油反抽到真空反应室而对分子束外延设备及外延材料造成致命性影响的缺陷。响的缺陷。响的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统及真空系统


[0001]本专利技术涉及真空设备
,尤其是指一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统及真空系统。

技术介绍

[0002]扩散泵在真空系统中应用广泛,与冷泵相比,扩散泵在高真空段具有抽速大、无震动等优点,因此在用于分子束外延设备(MBE)做精细的外延材料生长时具有巨大优势。常规的扩散泵只需要给扩散泵电加热丝供电,通过电加热扩散泵内的介质油,达到一定温度后便可以形成有效抽速。
[0003]扩散泵需要一种硅油作为工作介质,一旦扩散泵出现抽速异常或停止运行,那么硅油就有可能会被反抽到分子束外延设备(MBE)的真空反应室中,扩散泵反油问题会对外延半导体材料质量和MBE设备造成致命性影响,从而导致巨大经济损失。因此,为避免介质油反抽到MBE真空反应室中,迫切需要提出一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统。

技术实现思路

[0004]为此,本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中存在的介质油反抽到MBE真空反应室中而对分子束外延设备及外延材料造成致命性影响的技术缺陷。
[0005]为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统,包括:扩散泵,其抽气口与分子束外延设备的真空反应室连接,所述扩散泵具有前级真空管路,所述扩散泵通过前级真空管路连接机械泵;插板阀,其设置于所述真空反应室与所述扩散泵之间;真空传感器,其设置于所述扩散泵的前级真空管路上,所述真空传感器用于实时测量所述前级真空管路的真空值;温度传感器,其设置于所述扩散泵上,所述温度传感器用于实时测量所述扩散泵的实际温度;其中,当所述真空传感器和/或所述温度传感器采集的信号超过或低于设定的扩散泵正常运行时各传感器的阈值时,触发所述插板阀关闭,以避免扩散泵的油被反抽进所述真空反应室中。
[0006]在本专利技术的一个实施例中,还包括互锁模块,所述互锁模块包括扩散泵互锁单元,所述扩散泵互锁单元包括过热保护开关、低温急停开关和真空保护开关,其中,当所述温度传感器采集的信号超过设定的阈值时,触发所述过热保护开关发生开关状态切换;当所述温度传感器采集的信号低于设定的阈值时,触发所述低温急停开关发生开关状态切换;当所述真空传感器采集的信号超过设定的阈值时,触发所述真空保护开关发生开关状态切换。
[0007]在本专利技术的一个实施例中,所述互锁模块还包括机械泵运行开关和扩散泵运行辅
助继电器触点,所述机械泵运行开关、扩散泵运行辅助继电器触点和所述扩散泵互锁单元串联。
[0008]在本专利技术的一个实施例中,还包括插板阀互锁旁路,所述插板阀互锁旁路的两端连接所述互锁模块。
[0009]在本专利技术的一个实施例中,还包括插板阀开启继电器和插板阀开启继电器触点,所述插板阀开启继电器触点共同连接所述互锁模块和所述插板阀互锁旁路,所述插板阀开启继电器触点连接所述插板阀开启继电器。
[0010]在本专利技术的一个实施例中,还包括插板阀开启开关,所述插板阀开启开关共同连接所述互锁模块和所述插板阀互锁旁路。
[0011]在本专利技术的一个实施例中,还包括扩散泵互锁旁路,所述扩散泵互锁旁路的两端连接所述扩散泵互锁单元。
[0012]在本专利技术的一个实施例中,还包括流量传感器,所述扩散泵具有冷却水管路,所述流量传感器设置于所述冷却水管路上,且所述流量传感器与所述机械泵构成前置模块,所述前置模块设置于所述扩散泵互锁单元和所述扩散泵互锁旁路的前端,在所述前置模块运行后,所述扩散泵才能够启动,且所述前置模块不能被旁路。
[0013]在本专利技术的一个实施例中,还包括扩散泵启动辅助继电器、扩散泵启动辅助继电器触点和扩散泵运行辅助继电器,所述扩散泵启动辅助继电器触点共同连接所述扩散泵互锁单元和所述扩散泵互锁旁路,所述扩散泵启动辅助继电器触点连接所述扩散泵启动辅助继电器,所述扩散泵启动辅助继电器连接所述扩散泵运行辅助继电器,所述扩散泵运行辅助继电器连接扩散泵运行辅助继电器触点。
[0014]此外,本专利技术还提供一种真空系统,包括如上述所述的一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统。
[0015]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:本专利技术所述的一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统及真空系统,其融合真空传感器和温度传感器实时监测扩散泵的运行状态,当扩散泵运行出现异常时,自动关闭扩散泵与分子束外延设备的真空反应室之间的插板阀,从而避免介质油反抽到真空反应室中,实现对真空反应室的保护,克服了现有技术中存在的介质油反抽到真空反应室而对分子束外延设备及外延材料造成致命性影响的缺陷。
附图说明
[0016]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解,下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图,对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]图1是本专利技术提出的一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统的一控制框图。
[0018]图2是本专利技术提出的一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统的另一控制框图。
[0019]其中,附图标记说明如下:101、低温急停开关;102、过热保护开关;103、真空保护开关;2、机械泵运行开关;3、扩散泵运行辅助继电器触点;4、插板阀互锁旁路;401、插板阀互锁旁路开关;5、插板阀开启继电器;6、插板阀开启继电器触点;7、插板阀开启开关;8、插
板阀停止开关;9、扩散泵互锁旁路;901、扩散泵互锁旁路开关,10、流量触发开关;11、机械泵启动开关;12、扩散泵启动辅助继电器;13、扩散泵启动辅助继电器触点;14、扩散泵运行辅助继电器;15、扩散泵启动开关;16、扩散泵停止开关;17、真空电磁阀运行继电器;18、真空电磁阀开启开关;19、真空电磁阀运行继电器触点a;20、真空电磁阀运行继电器触点b。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施,但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0021]参照图1和图2所示,本专利技术实施例提供了一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统,包括扩散泵、插板阀、真空传感器和温度传感器,扩散泵抽气口与分子束外延设备的真空反应室连接,所述扩散泵具有前级真空管路,所述扩散泵通过前级真空管路连接机械泵;插板阀设置于所述真空反应室与所述扩散泵之间;真空传感器设置于所述扩散泵的前级真空管路上,所述真空传感器用于实时测量所述前级真空管路的真空值;温度传感器设置于所述扩散泵上,所述温度传感器用于实时测量所述扩散泵的实际温度;其中,当所述真空传感器和/或所述温度传感器采集的信号超过或低于设定的扩散泵正常运行时各传感器的阈值时,触发所述插板阀关闭,以避免扩散泵的油被反抽进所述真空反应室中。
[0022]本专利技术所述的一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统,其融合真空传感器和温度传感器实时监测扩散泵的运行状态,当扩散泵运行出现异常时,自动关闭扩散泵与分子束外延设备的真空反应室之间的插板阀,从而避免介质油反抽到真空反应室中本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统,其特征在于:包括:扩散泵,其抽气口与分子束外延设备的真空反应室连接,所述扩散泵具有前级真空管路,所述扩散泵通过前级真空管路连接机械泵;插板阀,其设置于所述真空反应室与所述扩散泵之间;真空传感器,其设置于所述扩散泵的前级真空管路上,所述真空传感器用于实时测量所述前级真空管路的真空值;温度传感器,其设置于所述扩散泵上,所述温度传感器用于实时测量所述扩散泵的实际温度;其中,当所述真空传感器和/或所述温度传感器采集的信号超过或低于设定的扩散泵正常运行时各传感器的阈值时,触发所述插板阀关闭,以避免扩散泵的油被反抽进所述真空反应室中。2.根据权利要求1所述的一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统,其特征在于:还包括互锁模块,所述互锁模块包括扩散泵互锁单元,所述扩散泵互锁单元包括过热保护开关、低温急停开关和真空保护开关,其中,当所述温度传感器采集的信号超过设定的阈值时,触发所述过热保护开关发生开关状态切换;当所述温度传感器采集的信号低于设定的阈值时,触发所述低温急停开关发生开关状态切换;当所述真空传感器采集的信号超过设定的阈值时,触发所述真空保护开关发生开关状态切换。3.根据权利要求2所述的一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统,其特征在于:所述互锁模块还包括机械泵运行开关和扩散泵运行辅助继电器触点,所述机械泵运行开关、扩散泵运行辅助继电器触点和所述扩散泵互锁单元串联。4.根据权利要求3所述的一种应用于分子束外延设备的扩散泵控制系统,其特征在于:还包括插板阀互锁旁路,所述插板阀互锁旁路的两端连接所述互锁模块。5.根据权利要求4所述的一种应用于分子束...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈意桥马栋梁陆海涛
申请(专利权)人:苏州焜原光电有限公司
类型:发明
国别省市:

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