Keunggulan pompa kriogenik dalam proses pelapisan dan semikonduktor 17 September 2020
3 MIN READ
Untuk deposit film tipis berkualitas tinggi untuk pasar optik, seperti Anti-Reflektif dan Lapisan Filter, tekanan vakum tinggi, yaitu 10-3 mbar hingga 10-7 mbar, sangat penting. Hal yang sama berlaku untuk deposisi logam, termasuk Aluminium dan Tembaga, yang dibutuhkan oleh sektor Semikonduktor. Meskipun ada beberapa pompa berbeda yang dapat mencapai tekanan ini, kami membagikan mengapa menggunakan pompa kriogenik akan membantu Anda tetap berada di ujung tombak industri Anda.
Perbedaan antara pompa cryo, difusi, dan turbomolekuler
Pada pandangan pertama, ada beberapa jenis pompa yang dapat mencapai tekanan ini, yaitu:
- Pompa kriogenik
- Pompa difusi
- Pompa turbomolekuler
Seperti pompa vakum tinggi lainnya, pompa vakum awal yang sesuai juga diperlukan.
Pompa difusi, sekaligus menawarkan kecepatan pemompaan hingga 50.000 l/dtk, menciptakan kontaminasi oli dan umumnya tidak cocok untuk film berkualitas tinggi yang diminta oleh sektor optik dan semikonduktor. Baffle dapat ditambahkan, tetapi dapat mengurangi kecepatan pemompaan aktual hingga 50 persen. Selain itu, pompa difusi memiliki biaya pengoperasian yang relatif tinggi dalam hal daya dan air pendingin. Selain pompa vakum awal, pompa penahan tambahan yang lebih kecil dan saluran bypass diperlukan untuk mempertahankan pompa difusi saat sistem pertama kali dievakuasi dari atmosfer.
Meskipun pompa turbomolekul bebas oli, kecepatan pemompaan maksimumnya sekitar 3000 l/dtk, yang biasanya terlalu rendah untuk proses dengan throughput tinggi. Selain itu, pompa ini kurang mampu memompa uap air dan gas ringan, yang sangat penting untuk banyak aplikasi pelapisan.
Gas yang lebih ringan seperti hidrogen tidak akan mengembun pada 20K, sehingga lapisan arang diterapkan untuk "menyerap kriogenik" spesies ini. Hal ini memungkinkan kecepatan pemompaan yang lebih tinggi untuk gas-gas ini, dibandingkan dengan pompa turbomolekuler. Gas-gas ini pada akhirnya akan menjenuhkan tahap ke-2, yang mengakibatkan peningkatan tekanan akhir.
Pompa kemudian perlu diregenerasi dengan memanaskan tahap sambil memompa spesies gas yang dilepaskan dengan pompa vakum awal kecil - pompa bebas oli seperti scroll direkomendasikan. Hal ini mencegah kontaminasi pada panel kriogenik pompa. Regenerasi biasanya memakan waktu 2 jam dan dapat dimasukkan sebagai bagian dari pemeliharaan rutin. Pompa kriogenik dapat memenuhi semua permintaan ini. Seperti namanya, pompa menggunakan prinsip pendinginan. Helium-4 dikompresi dan diperluas untuk mencapai suhu yang sangat rendah, sehingga menghasilkan kondensasi spesies gas. Pompa kriogenik diklasifikasikan sebagai pompa perangkap. Skema di bawah ini menggambarkan sistem pompa kriogenik umum:
Diagram di bawah ini menunjukkan bagaimana pompa memadatkan gas tergantung pada titik bekunya:
Ada dua suhu yang berbeda, yang dicapai dengan mengompresi Helium-4 dengan kemurnian tinggi. Tahap pertama menangkap uap air, dan menawarkan kecepatan pemompaan yang sangat baik, menghasilkan film berkualitas tinggi. Waktu pemompaan sistem vakum tinggi sangat bergantung pada degasifikasi molekul air yang diserap, sehingga fase pemompaan tinggi ini akan mengurangi kebutuhan waktu yang sangat penting ini.
Waktu antara regenerasi jelas dipengaruhi oleh beban gas, tetapi biasanya 7-10 hari, tergantung pada tekanan proses.
Keunggulan utama pompa kriogenik
Pompa kriogenik memiliki empat keunggulan utama untuk aplikasi film tipis dibandingkan dengan pompa difusi dan turbo, yaitu:
- Tanpa risiko kontaminasi oli
- Kecepatan pemompaan total hingga 60.000 l/dtk
- Biaya pengoperasian rendah
- Kecepatan pemompaan tinggi untuk uap air dan gas ringan.
Mengambil langkah berikutnya dengan cryo
Apakah ada pertanyaan? Tim Leybold selalu siap menjawab pertanyaan Anda tentang pompa vakum dan teknologi cryo. Hubungi kami untuk mendapatkan jawaban atas pertanyaan Anda atau jelajahi solusi yang disesuaikan untuk kebutuhan vakum Anda.
