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He质谱检漏仪在半导体真空系统的使用


半导体设备真空系统出现故障一般分为两类:一是真空泵机组及测量系统的故障,另一个是真空系统的泄漏。对于第一类故障,检测真空泵的极限真空度或更换好的真空计就可以确认。对于第二类故障则需要检漏。

在对半导体设备检漏时常使用两种方法:静压检漏法和He质谱检漏法。静压检漏法就是用阀门将真空室与真空泵组隔开,测量其内部压强的变化。质谱检漏法要复杂一些。

He质谱检漏仪一般需要拿到现场去,检漏仪内有分子泵,因此搬运时要轻拿轻放。常常选择检漏仪高灵敏度方式来检漏,这有利于保护分子泵。检漏仪的抽气能力有限,因此常常需要设备自己抽好真空。真空抽到0.5~10Pa就行。等到漏率显示稳定或由稳定转成减少后再开始检漏。在检漏过程中如果需要对门阀、粗抽阀、放气阀等进行操作,则必需先让检漏仪停止检漏并选择检漏口不放气,避免真空室突然进入大量气体而损坏检漏仪。

真空抽到后应该关上门阀和粗抽阀,以免分流导致真空漏率测量值小于实际值。最好停掉设备上的分子泵和机械泵,从而避免它们的干扰;有冷泵的设备要想检漏彻底应该停掉冷泵。用真空法检测双密封结构产品漏率时,常有漏率“缓慢升高”的现象发生,因此在检漏过程中要注意这一点,另外,要求He袋不漏气,一般要求喷出的He流量少,这样有利于确认漏点位置,但是也有特殊情况,需要在某些He不易到达的地方喷出较多He,以避免漏检。检漏时加装的波纹管不能检漏,发现漏点后要进行第二次确认,漏点维修后要再进行检漏确认。

半导体设备真空部分有许多部件,如果一个部件漏率较大,很容易导致高真空抽不上去。半导体设备的真空疑难故障大多是微漏导致高真空抽不上。真空检漏的难点是要重视操作的细节部分,要有耐心。此外,选择国产高真空计时要留有余地,否则将无法显示期望的高真空度。

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