吸氣泵組件及系統的製作方法

2023-06-05 15:46:31 2

專利名稱：吸氣泵組件及系統的製作方法
背景技術：
本發明總的講涉及超高真空系統，更特指地，涉及用於半導體製造系統中的現場吸氣泵。
有許多工藝要求例如10-7至10-12託的超高水平真空。例如，諸如迴旋和線性加速器等高真空物理機器經常要求10-8至10-12託級的真空。同樣，在半導體製造業中，半導體加工設備經常需要10-7至10-9託左右的超高真空。
為了在一個腔室內實現超高真空水平，經常將幾個泵串聯或並聯使用。將一個腔室內的壓力降低到大約30毫託-50毫託經常是使用一個機械(例如油)泵。這些經常被稱為＂高壓＂泵，因為它們只泵抽較高壓力的氣體。然後，用一個高真空或超高真空泵，例如分子泵、低溫抽氣泵、渦輪泵或其它設備，將壓力降低到10-7至10-9託。這些經常被稱為＂低壓＂泵，因為它們泵抽低壓氣體。某特定腔室的抽空時間根據腔室大小、泵的能力、從腔室到泵的傳導性和所需的最終壓力等參數可以從分到小時到天不等。
在特定的超高真空應用場合，吸氣泵已與前述機械泵、分子泵和低溫抽氣泵結合使用。一吸氣泵包括由對某種非惰性氣體有親和力的金屬或合金組成的吸氣材料。例如，根據吸氣材料的成分和溫度，吸氣泵設計為優先泵抽某種特定的非惰性氣體，如水蒸氣和氫氣。
例如，由義大利米蘭的SAES Getters公司提供的吸氣泵包括封裝在一不鏽鋼容器內的吸氣材料。根據所抽吸氣體的種類、吸氣材料的成分等，吸氣泵可以在從室溫到約450℃的溫度下操作。一種用於先有技術SAES吸氣泵的優選吸氣材料是St707吸氣材料(一種Zr-V-Fe合金)，它是由義大利米蘭的SAES Getters公司生產的。另一種這類材料是St 101TM吸氣合金，也可從SAES Getters公司購到，它是一種Zr-Al合金。一些先有技術的吸氣泵可以認為是現場泵，因為它們設置在高真空物理機器內。
一些現有的吸氣泵設計採用由金屬條板組成的吸氣裝置，金屬條板上塗鍍有製備成粉末的吸氣材料，如剛才所述St707和St 101TM吸氣合金。該塗層條板折成風琴褶狀，以增大暴露表面積與由塗層條板所佔體積的比，和增強對所要求氣體的吸收。這樣一種泵由SAES Getters公司製造，以SORB-AC商標出售。另外，近期的設計已經採用塗有吸氣材料粉末的盤形基底。採用在基底上塗層的設計有缺點，其中由於吸氣裝置基底的額定表面積，可起吸收作用的吸氣材料總量是有限的。
已有人提出提供給半導體加工設備使用的吸氣泵。例如，在一篇發表在《(超清潔技術》1(1)49-57(1990)、Briesacher等人所著的、題為＂用於半導體加工設備的非蒸發吸氣泵＂的文章中，提出了這樣的建議，任何用吸氣劑淨化半導體加工處理氣體的應用場合也可以利用非蒸發吸氣泵進行現場淨化和有選擇地泵抽雜質。
上述Briesacher的參考資料公開了在一濺射系統，一種半導體加工設備中使用吸氣泵有兩種可能的操作情況。第一種是給該系統增加吸氣泵，與系統的傳統泵(例如機械泵和低溫抽氣泵)並行操作。在這種情況下，系統的操作沒有任何形式的改進，而吸氣泵只是作為一個輔助泵，以降低腔室中某種殘留氣體成分的氣體分壓。第二種情況要求將腔室壓力降低到3×10-3託至6×10-3託的範圍，制止氬氣流入腔室，且將腔室密封。即稱該吸氣泵用作氬氣的＂現場＂淨化器。但是，正如下面將討論的，該泵不是真正的＂現場＂泵，即活性材料未處在加工腔室所包容的體積內。
在一個典型的濺射系統內，一種惰性氣體(通常是氬氣)泵入腔室並建立一等離子體，該等離子體將帶正電的氬離子朝向帶負電的目標加速，因此造成材料轉移並沉積在晶片的表面。吸氣泵與濺射系統協同使用是得到廣泛採用的，因為所需要的唯一的加工氣體是一種惰性氣體，而它又是不被吸氣泵所泵抽的。於是，吸氣泵可以從一濺射腔室中去除雜質氣體而又不影響濺射過程所需要的惰性氣體的流動。
Briesacher的參考資料基本上是在半導體加工設備中使用非蒸發吸氣泵實用性的學術分析。因此，該理論的實際應用幾乎沒有發現。再者，儘管Briesacher的文章使用了＂現場＂一詞來描述吸氣泵的使用狀況，但是從其描述中很清楚，吸氣泵是在腔室外的，考慮＂現場＂只是因為當腔室是密封的，且當沒有氬氣流入腔室時，吸氣泵內的容積可以考慮為是與腔室的容積相連的。根據Briesacher提供的分析，在吸氣劑存放容器和主腔室之間必須設置一個閥門，以防止吸氣劑暴露於大氣，那將對吸氣劑有害且需要進行額外的恢復。對於Briesacher的參考資料中所討論的條狀吸氣裝置這種保護是必不可少的。因此，Briesacher所述的吸氣裝置不是真正的＂現場＂，因為吸氣泵的表面處於一個通過一個狹喉部與腔室容積相連的容積內，該狹喉部極大極大地限制了腔室與泵之間的傳導性。＂傳導性＂在此指的是流體(在此是氣體)從一個容積(例如加工腔室)流入另一個容積(例如泵腔)的容易程度。傳導性受到兩腔室之間孔徑的限制，通常即是低溫抽氣泵喉口的橫截面積。
發明概要本發明提供一種經過改進的吸氣泵模件和系統，特別適於半導體加工腔室的現場泵抽。
在一個優選實施例中，本發明包括具有多個吸氣元件的吸氣泵，吸氣元件包括多孔燒結吸氣材料，其具有貫通延伸的孔和貫穿該孔延伸的支撐元件。在吸氣元件的孔中一般提供有鈦或其它金屬的轂，為吸氣元件提供機械支撐和加強加熱元件和吸氣元件之間的熱傳導。吸氣元件一般是盤狀的，其最好由一個護板部分環繞。該護板提供吸氣元件與半導體加工腔室內的其它裝置和表面之間的隔熱，而且還有助於吸氣元件的恢復過程。
在一個優選實施例中，用一個輻射加熱器給吸氣材料加熱。在另一個優選實施例中，本發明包括這樣的吸氣泵，其相鄰吸氣元件的面是不平行的，吸氣元件包括有一加熱元件穿過其中延伸的孔。在優選實施例中，這些孔確定了一根軸線，吸氣元件以不與此軸線垂直的一個角度布置。在另一個實施例中，孔大體垂直於此軸，但相鄰吸氣元件的面最好是以相等且相反的角相互傾斜的。
在又一個實施例中，本發明包括一套半導體加工系統，其包括一個加工腔室，一個具有多個加熱元件的現場吸氣泵，各加熱元件均有一個貫通延伸的孔，和一個穿過該孔延伸的支撐元件。該吸氣泵相對於加工腔室的實際泵抽速度至少是在無限容積內多個吸氣元件理論泵抽速度的75％。
本發明還包括一種加工晶片的方法，其包括的步驟有(a)將一晶片置於一加工腔室，該腔室包括一個置於晶片加工腔室內的現場吸氣泵，其傳導率大於75％，該現場吸氣泵包括多個吸氣元件；(b)將該腔室密封；(c)使一種惰性氣體流入該腔室，同時用一外部低壓泵和現場吸氣泵對該腔室進行泵抽，低壓泵的作用是將惰性氣體從腔室內抽出，而現場吸氣泵的作用是從腔室中去除非惰性氣體；(d)在使惰性氣體流入腔室的同時，於腔室內對晶片進行加工。本發明也包括用本發明方法生產的晶片。
在再又一個實施例中，本發明包括一種對腔室進行泵抽的方法，其包括以下步驟(a)密封該腔室使其與外部大氣隔絕；(b)用置於該腔室內的一個現場吸氣泵對該腔室進行泵抽，該現場吸氣泵具有大於75％的傳導性，且該現場吸氣泵能在多種溫度下操作，因此可以在不同的吸氣溫度下有選擇地泵抽非惰性氣體。
在又一個實施例中，本發明提供了一種吸氣泵，該泵包括多孔燒結吸氣材料和靠近該吸氣材料和一對其進行加熱的加熱器。該加熱器還靠近一聚集護板，它將加熱器散發出的熱能反射到吸氣材料上。該吸氣泵具有相對於所泵抽的鄰近容積至少約75％的傳導率。此實施例還可包括一絕熱壁，吸氣材料和加熱器支撐在該壁上。該絕熱壁可以是＂L形護板＂的一部分，而且還可以包括一個熱反射表面。
當結合附圖閱讀下述說明時，本發明其它的方面和優點將會更明顯。
附圖的簡要說明

圖1是一半導體加工系統的圖示，其包括本發明的現場吸氣泵模件；圖2是本發明多個吸氣元件和一個絕熱護板的部分立體圖；圖3是圖2中所示吸氣元件的端面圖；圖4A和圖4B給出了本發明吸氣元件的截面圖；圖4A是單個吸氣元件沿圖3中的4A-4A線所截取的截面圖；圖4B是三個相鄰的吸氣元件也沿圖3中的4A-4A線所截取的截面圖；圖5是分子和本發明兩個相鄰的吸氣元件之間的碰撞次數與吸氣元件之間距離的關係的圖示；圖6A和6B表示本發明吸氣元件特定的尺寸參數；圖6A表示一弧形結構相鄰吸氣元件的尺寸參數；圖6B表示平行的相鄰吸氣元件的尺寸參數；圖7是泵抽速度與相鄰吸氣元件之間的距離＂d＂之間關係的曲線圖；圖8是本發明另一實施例的圖示，其中相鄰吸氣元件以相反的角度布置；圖9是本發明又一實施例的圖示，其中相鄰吸氣元件相互面對的側面是不平行的；圖10表示本發明的又一個實施例，其中吸氣元件的排列繞一濺射母板部分地在圓周上布置；圖11是本發明又一個實施例的圖示，其中吸氣元件的星形排列支撐在一個旋轉支撐件上；圖12是圖11所示實施例的側視圖，但吸氣元件是處於絕熱護板內的；圖13是圖2所示實施例的側視圖，但吸氣元件是處於絕熱護板內的；圖14A和14B是本發明絕熱護板的側視圖，護板在打開和關閉位置之間運動。圖14A表示關閉結構，在此位置吸氣元件是隔熱的；圖14B表示打開結構，在此位置吸氣元件暴露在周圍環境中；圖15是圖14A和14B所示實施例的部分剖切圖，其進一步表示氣體源；圖16是包括一聚集護板的吸氣泵的圖示；圖17是圖16所示實施例的剖切圖，其還包括一L形絕熱護板。
優選實施例的說明圖1給出了根據本發明的半導體加工系統100的一部分。該加工系統包括一個有一內壁103的晶片加工腔室102。一個外部泵104(＂P＂)，諸如一低溫抽氣泵和/或一機械泵，通過一導管105與該腔室相聯，用以在吸氣泵模件運行前降低腔室內的大氣壓力。在吸氣泵被激活之前，腔室的內部壓力最好能降到10-6巴的水平。腔室102內包括一個濺射臺106，它包括一個坐放在支撐件110頂端的卡盤108。還包括熱燈112和112′，和至少一臺現場吸氣泵模件，例如總體上以114和116表示。腔室102一般是一多部件半導體加工系統的一個部件，系統內尤其要包括多個電源、分析器、低溫抽氣泵、等離子發生器、低真空泵、高真空泵和控制器。其它這些部件，包括其設計、製造和操作，對於本技術領域的專業人士是知之甚詳的。
用在此處的詞語＂現場吸氣泵＂指的是這樣的一吸氣泵，其有效元件，即有效吸氣材料是實實在在地處於晶片加工所處的同一空間內。這樣，與通過一閘閥、導管、泵的喉口等與腔室相連的一外部吸氣泵相比，現場吸氣泵與加工腔室之間的傳導率相當高。這就產生一相當高的泵抽速度。例如，用本發明的現場吸氣泵，可以達到理論最大泵抽速度的75％以上，而對於利用閘閥或類似裝置與加工腔室相連的外部吸氣泵，最好也只能達到理論最大泵抽速度的7.5％。
吸氣泵模件114和/或116是通過將吸氣泵的吸氣材料加熱到一高溫(例如450℃)來激活的。吸氣泵的這種激活是必需的，因為吸氣材料由於暴露於大氣而變得＂純化＂，且可能由於＂烘烤＂步驟而被覆蓋，該步驟是用燈112和112′對腔室進行烘烤，以去除腔室內的殘留氣體、水分等。但是，烘烤周期和激活周期不需要一致。
繼續參見圖1，現就現場吸氣泵114和116做更詳細說明。泵114和116最好分別包括絕熱護板118和126。該護板還可以包括熱反射內壁120和128，通過將熱量反射回到吸氣元件上來強化吸氣元件的恢復。在絕熱護板內的是吸氣組件122和130，它們支撐在一般以124和132表示的支撐件上。吸氣組件114圖示為＂低矮＂結構，由於加工腔室內空間的限制可能要求這樣的結構。吸氣組件126是推薦採用的＂高大＂結構，由於相對於低矮結構它提供的吸氣口較大，所以可以為吸氣組件130和加工腔室的內部之間提供更大的傳導率。
吸氣泵114和126還分別包括加熱器134和/或134′，及136和/或136′，用於將吸氣材料加熱到如上所述的有效＂激活＂吸氣材料的溫度，和/或如本技術領域內眾所周知的那樣，控制吸氣材料的吸收特性。加熱器134、134、136和136′可以是電阻式加熱器，即至少部分利用電阻進行加熱的加熱器；或者可以是輻射式加熱器，即利用輻射有效加熱周圍空間的加熱器。加熱器134和136最好是電阻式加熱器且穿過吸氣元件的一個孔布置，下面將更詳細地說明。加熱器134和136最好還能實現支撐功能，除了對吸氣材料進行加熱外，還支撐著吸氣元件。加熱器元件134′和136′最好是輻射式加熱器且靠近吸氣材料和絕熱護板的壁布置。加熱器134′和136′最好是可以布置在絕熱護板內多種位置上。推薦的位置是那些在該處加熱器能將吸氣材料有效加熱到所需溫度而又不顯著影響加工腔室內結構的位置。
一種根據本發明的現場吸氣泵如圖2中200所示。該泵包括一吸氣組件202和一個長的箱形絕熱護板214，用於使吸氣組件與半導體加工腔室102的內部隔熱。儘管最好是有護板214，但如果吸氣組件定位在或不受腔室內的加熱表面的影響，護板也可取消。
吸氣組件202包括多個盤狀吸氣元件204，每個均由吸氣材料206組成。該吸氣元件最好包括一個位於中心的孔208，一個支撐元件210穿過該孔延伸，給這些吸氣元件以物理支撐。在一優選實施例中，該孔基本上是一個穿過吸氣元件的圓柱形孔。其它孔的結構可以認為是與之相等效的。支撐元件210還可以包括一個電阻元件212，其沿該支撐元件布置，以形成電阻加熱元件，主要是將吸氣元件加熱到一恢復溫度，再就是降低溫度，如本技術領域中眾所周知的，在該溫度下吸氣材料將從該氣氛中優先去除某些特定氣體。支撐元件最好是管狀、圓柱形設計，用不鏽鋼製成，且其尺寸要能與該孔接合，以提供與吸氣元件的接觸，包括熱接觸。支撐元件可從許多供貨商處購得。能夠起到加熱元件作用的支撐元件在Watlow有售。
在一優先實施例中，吸氣材料的加熱利用處於該吸氣材料附近的加熱元件210′來完成。加熱元件210′最好是一個輻射加熱器，例如一個可以從美國肯塔基州Winchester的Osram-Sylvania公司購買到的Sylvania石英紅外燈。該加熱元件210′最好沿與吸氣元件的軸線所確定的路徑基本平行的方向運動，它可由一根最好是不鏽鋼的簡單(即不加熱)杆來支撐。金屬支撐杆最好也能通過傳導給吸氣材料供熱。加熱器和吸氣元件的其它一些布置形式對於本技術領域的專業人士將是顯而易見的。例如，吸氣元件可用其它形式把持住，如通過其邊緣把持住。加熱元件可以是一個單獨的整體式加熱元件，如圖2所示，或者它可以由一系列分立的加熱元件組成。
絕熱護板214包括一個外表面216，它的作用是阻擋來自腔室內的外部熱源的輻射熱，以免影響吸氣元件。該護板還可以包括一個面向吸氣元件的熱反射性內表面，在其恢復期間通過將熱量反射回到吸氣組件上來提高恢復效率。另外，護板的內表面還可以起到防止來自吸氣材料恢復的熱到達絕熱護板214之外腔室內的一些表面上的作用。在一優選實施例中，該護板是用經電拋光達到25RA表面的316不鏽鋼製造的。
一個單獨的加熱元件的優選實施例如圖3中的標記300所示。此優選的吸氣元件包括一個由吸氣材料302製成的實心、多孔、燒結而成的盤，它包括一個布置在該盤的孔內的非吸氣金屬的轂304和一個非吸氣金屬的墊片306。該墊片和轂確定了一個孔308，它最好是圓柱形，且其尺寸可以容納支撐/加熱元件並與其接合。在優選實施例中，轂和墊片均用鈦製成。此處所用的＂盤＂一詞指的是具有一大體圓形或橢圓形外周緣且表面積超過其厚度的吸氣元件。儘管出於下面將明顯看出的種種原因優選大體平面的吸氣元件，但是非平面的也包括在本發明之內。
＂實心＂指的是吸氣材料構成了吸氣元件的整體，例如Manini等人題為＂大容量吸氣泵＂的美國專利No.5,320,496中所述的那樣，該專利在此引用作為參考，這是與其它一些吸氣材料粘附於一基底表面上的吸氣元件相對的。通過提供一實心、多孔吸氣盤，由於分子可以被吸收到吸氣元件的本體內，而不是向現有技術的吸氣元件那樣只在表面，所以泵抽效率和雜質滌除能力均大大提高了。
取決於所需特性，吸氣元件可用多種吸氣材料製成。典型的吸氣材料包括鋯、釩和鐵的合金，如美國專利No.3,203,901、No.3,820,919、No.3,926,832、No.4,071,335、No.4,269,624、No.4,428,856、No.4,306,887、No.4,312,669、No.4,405,487、No.4,907,948和No.5,242,559；英國專利No.1,329,628和英國專利申請No.GB2,077,487A；以及德國專利No.2,204,714中所公開的，每個專利在此均引用作為參考。其它類型的吸氣材料，除其它元素外，包括鈦、鉿、鈾、釷、鎢、鉭、鈮、碳、及其合金。
一種優選的吸氣材料由鋯-釩-鐵三元合金組成，具有這樣的成分(重量百分比)，當繪於一個三元成分圖中時，三種金屬的重量百分比落在一個頂點為a)75％Zr/20％V/5％Fe；b)45％Zr/20％V/35％Fe；和c)45％Zr/50％V/5％Fe的三角形內。該吸氣材料最好是由成分為(重量百分比)70％Zr/24.6％V/5.4％Fe的三元合金組成，這種三元合金由SAES GETTERS公司以St707商品名出售，這種材料在美國專利No.4,312,669和英國專利申請No.GB2,077,487A中有介紹。
另一種優選的吸氣合金由鋯和鋁製成，包括84％(重量)的鋯和16％(重量)的鋁。這種材料由SAES GETTERS公司以St101商品名出售。再有一種優選的吸氣材料包括按重量計17％碳、83％鋯，由SAES GETTERS公司以St171商品名出售。又有一種優選的吸氣材料包括按重量計82％鋯、14.8％釩和3.2％鐵，由SAES GETTERS公司以St172商品名出售。又一種優選的吸氣材料包括按重量計10％鉬、80％鈦和10％氫化鈦(TiH2)，由SAES GETTERS公司以St175商品名出售。本技術領域的專業人士將可以理解，通過模擬上面引用專利和專利申請的說明，這些吸氣材料可以製備出來。
相對於較少孔的多孔材料傾向於選用較多孔的吸氣多孔材料，因為它具有較強的吸收能力。這種多孔吸氣材料可以根據美國專利No.4,428,856的說明製備，它介紹了用鈦、氫化鈦和從鎢、鉬、鈮和鉭一組中選出的一種耐火金屬的混合粉末進行多孔吸氣材料體的製備；也可以根據英國專利申請No.GB2,077,487A的說明製備，它介紹了用鋯和上述三元合金進行的多孔吸氣材料的製備；還可以根據德國專利No.2,204,714，它介紹了由鋯和石墨粉末組成的多孔吸氣材料的製備。
優選的吸氣材料及其製備方法在英國專利申請No.GB2,077,487A中有所說明。該優選材料由鋯粉末與上述三元合金組成，按重量計的比例在4份鋯比1份三元合金至1份鋯比6份三元合金之間。最好是，鋯與三元合金之比在2∶1至1∶2之間。該三元合金可以這樣製成，例如將海綿鋯與市售鐵-釩合金(英國，Murex)在一熔融爐內混合，降低壓力直至熔化，使熔融材料冷卻，將所得的固體物質銑成粉末。
製成吸氣元件可通過下述過程來實現，它包括將一個轂(說明如下)放入吸氣材料模，添加合金和鋯粉，在約1000℃-1100℃的溫度下將該材料燒結5分鐘至10分鐘。
圖4A給出了圖3所示吸氣元件沿4A-4A線所截取的橫截面圖，以標號400表示。如圖4A所示，吸氣元件包括一個吸氣材料402製成的多孔燒結盤，該盤包括一個非吸氣材料的、置於盤中一個孔內的轂404。該轂包括一底座406和一中心孔408。轂的底座最好與盤表面平齊，而轂的另一端則伸出盤的表面之上。但是，可以理解，轂的任一端或兩端均可以伸出盤之上。
本發明優選吸氣元件的直徑約為25.4毫米(mm)。吸氣盤的厚度約為1.3mm。轂的一優選實施例包括一大體為圓形的底座，直徑約8.0mm，底座高約0.3mm；和一個自該底座延伸、大體為圓形的升起部分，該升起部分的直徑約6.0mm，高度約1.7mm(即轂的總高約為2.0mm)。因此，在一優選實施例中，伸出吸氣材料之上的升起部分自盤表面的高度約0.7mm。貫穿轂延伸的一個孔承納加熱元件和支撐元件，直徑約為3.8mm。
在優選實施例中，吸氣泵由多個吸氣盤構成，這些盤沿由盤孔規定的軸線彼此相互靠近布置。這樣的實施例以標記450表示，示於圖4B。如圖4B所示，吸氣元件包括一第一盤452、一第二盤454和一第三盤456。每個盤都是對正的，使各個盤的孔形成一個中心孔458。為了使可得到的表面積最大，盤的疊垛最好是使任一盤的轂實實在在地接觸到相鄰盤的墊片。因此，所示為盤452的轂460與盤454的墊片462相接觸，盤454的轂464與盤456的墊片466相接觸。可以理解，墊片提供了縫隙，通過該縫隙，吸氣材料與吸氣泵所暴露的氣氛相互作用。這些縫隙以472和472′示於圖中，它們由相對的兩面476和478構成；兩縫隙474和474′由相對的兩個面480和482構成。如圖中所示，在疊垛的盤的端部吸氣元件的兩個面484和486是自由表面。但是，典型情況下將由該多吸氣元件疊垛在一起，提供許多這樣的縫隙。
參見圖5，下面將討論最佳泵抽功能所要求的參數。正如本技術領域中眾所周知的，吸氣泵的效率與吸氣元件之間的距離有關。如果吸氣元件相間過寬，氣體分子在經過少數幾次或根本沒有與吸氣材料碰撞的情況下即從吸氣材料的壁之間通過。這種情況圖示於500，其中相鄰的吸氣材料502和504相距這樣一個距離，它使氣體分子506在沿通道508通過各盤之間之前只與吸氣元件的相對的兩面發生少數幾次碰撞，且不被吸收。相反，隨著使吸氣元件靠近，分子和吸氣元件表面之間發生較多次碰撞，因此增大了分子被吸氣材料捕獲的可能。這種情況圖示於510，其中相對的吸氣元件512和514的間隔足夠靠近，使分子516沿通道518與吸氣材料的相對表面碰撞許多次。分子每次與吸氣元件表面碰撞，就有一定的概率使分子粘附在該表面上並在那裡被吸收。因此，分子與表面之間大量的碰撞將相應地提供分子為該表面所捕獲的可能。但是，如果吸氣元件的位置過於靠近(例如相互靠在一起)，盤的邊緣區域將成為起主要作用的泵抽表面，其效率低於相互對置的盤表面。
根據前述觀點，優選的吸氣元件設計將是利用上述性能，通過採用各種幾何形狀使吸氣泵的效率最佳化，可參閱例如1994年2月3日公開的Ferrario等人的專利WO94/02957，和美國真空學會39屆全國性專題討論會(1992)技術論文TP202，兩者均在此引用作為參考。所考慮的相關參數示於圖6A，請參見相互對置的兩盤602和604。相關參數包括盤的半徑＂D＂、元件內間距＂d＂和盤的厚度＂t＂在某些實施例中，吸氣元件布置成一扇形，如圖6B中610所示。在此，盤612、614和616布置成拱形，其具有一盤間夾角＂α＂。因此，元件內間距d將與角α和吸氣元件的長度1有關。
上述吸氣元件的布置和規格與吸氣泵效率之間的關係以軌跡700示於圖7，它表示了泵抽速度＂S＂與元件內間距＂d＂之間的關係，它是通過作為上述參數的函數對盤的性能所做試驗室測試而確定的。從圖7中可見，當吸氣元件接觸在一起，即d＝0時，泵抽速度的值為S1。隨著元件內間距增大，泵抽速度增加，直到達到一最大值，達到這一點後再繼續增大吸氣元件的間距使盤間分子的反射減少；因此增加了分子從盤表面之間飛走的可能性。將相鄰吸氣元件之間的距離擴展到足夠大，泵抽速度可以降低到比吸氣元件接觸在一起的情況下還低。通過描繪出泵抽速度與盤間距的關係，並找到最終分布的最大值，即可以確定盤間距的最佳參數。對於上述25.0mm直徑的盤形吸氣元件而言，用於泵抽半導體加工操作中普通的雜質氣體H2，間距約0.7mm最佳。可以理解，對於泵抽除H2以外其它雜質氣體，最佳的盤間距可以是其它值。
一種利用了上述吸氣元件間距和泵抽速度之間關係的優選實施例以800示於圖8。在此，相對於由元件804的孔所確定的軸線，相鄰吸氣元件相對的表面相互間是不平行的，各孔沿平行於加熱元件802的一條軸線對正。正如從圖中可以看出的，元件804的軸線是這樣布置的，表面平面806和808不垂直於各孔所確定的軸線。在一優選實施例中，相鄰吸氣元件的孔沿軸線以相反的角度傾斜，從而使相鄰的吸氣元件形成部分＂V＂形。
圖9給出了另一實施例，其中相鄰的吸氣元件902包括轂904，其上具有與其共同軸線大體垂直的孔。在此實施例中，相鄰吸氣元件的面相對於由它們的孔所形成的軸線傾斜。在優選實施例中，一般以908和910表示的吸氣元件相對置的面以相反的角度相對於軸線傾斜。這樣的布置使自吸氣元件的周邊朝向其轂方向是持續變窄的，優選的角度和距離在Briesacher等人的超純淨技術1(1)49-57(1990)中有所介紹，該文在此引用作為參考。
本發明特定的實施例包括直的和弧形的泵體，以適應半導體加工腔室內固有的空間限制。如圖10中以1000所示，一加工腔室有一壁1002，熱燈1006和1008，以及一濺射臺1004，包括支撐在加熱元件1014上的吸氣元件1012的吸氣泵1010。吸氣泵包括彎曲部分1018和直部分1020，該直部分使得吸氣泵更靠近濺射臺1004放置。對於本技術領域的專業人士可以理解，使吸氣泵與濺射臺保持緊密靠近便於非惰性氣體的泵抽，以在靠近晶片進行加工之處生成一較低的雜質氣體分壓，在該處這一分壓是最重要的。
本技術領域的專業人士進一步還可以理解，將吸氣元件放置於一個如圖2所示的長的、箱形護板結構內可以使吸氣元件的暴露不均勻，吸氣元件靠近孔的那些部分較吸氣元件靠近護板內部的那些部分更多地暴露於腔室氣氛。因此這樣一種布置會使吸氣元件的吸附能力利用不足。
一種能夠基本避免這種潛在問題的本發明吸氣組件的實施例以1100示於圖11。在此，一電機1106的一軸1102與布置在一腔室壁1105外側上的一磁性聯結裝置1108相連。一第二磁性聯結裝置1110布置腔室壁1105的另一側(內側)。磁性聯結裝置1110通過一聯結器1112與支撐/加熱元件1126相連。作為備選方案，吸氣元件外的加熱元件(未示出)也可與支撐/加熱元件1126一同使用。
在這個替代實施例中，吸氣泵模件1107包括多個星形的吸氣組件1114，這些組件每個均包括一個帶有位於中心的孔的轂和多個自該轂徑向向外延伸的吸氣元件1116、1118、1122和1124。
本發明這個特殊實施例中的吸氣元件大體是葉片狀的，即吸氣元件沿一軸線具有一大體是矩形或扇形的橫截面，該軸線長於吸氣元件的寬度和深度。吸氣元件組件由加熱元件1126支撐，它沿所示的方向旋轉。
本技術領域的專業人士可以理解，這樣一種實施例提高了吸氣元件能力的利用。如圖12中以1200所示，旋轉吸氣泵1202是置於護板1204內部的。如該圖所示，吸氣元件1207靠近護板1204的孔，因此相對於靠近護板內壁1206的吸氣元件1208而言，它更多地暴露於腔室氣氛，利用電機1212繞中心轂1210旋轉使暴露較少的吸氣元件1208向該孔移動，同時暴露較多的吸氣元件1207向護板的後部移動。因此，所有吸氣元件的暴露更加均勻。
回過去參見圖2，將注意到在優選實施例中提供有絕熱護板，以使吸氣泵與加工腔室絕熱。這種絕熱是有利的，因為它防止了吸氣元件受熱燈的影響，該熱燈用於從加工腔室內的壁表面和其它部件上＂烘除＂殘留氣體，而且反過來也防止腔室內的部件受吸氣元件恢復過程中自吸氣泵釋放熱的影響。
現在參見圖13，一帶熱保護的吸氣泵以1300表示。該帶保護的吸氣泵包括一個箱狀的絕熱護板1302，將吸氣元件1304保護住，該吸氣元件由一支撐件1314支撐。該絕熱護板最好包括一個外表面1306和一熱反射內表面1308，該內表面朝向吸氣元件1304。在優選實施例中，絕熱護板包括一般以1312表示的底板。該絕熱護板將包括一個以1316表示的孔，使加工腔室內的氣氛能與吸氣元件接觸。該護板最好用一合適的熱反射材料製成，例如＂316不鏽鋼＂，但也並不局限於此，而且護板的內表面可以(用例如鎳)進行塗層或鍍層，以增強反射率，另外，護板可進行拋光或電解拋光，以提高反射能力、降低多孔率(減少對氣體和水份的吸收)和減少顆粒汙染。在中心轂1320內布置有支撐/加熱元件1322，作為備選，可以使用一外部加熱器1322′。
在某些實施例中，該絕熱護板是一長的、固定式箱形結構，它可以固定在腔室內部的一個或多個表面上。在某些實施例中，吸氣元件相對均勻地與絕熱護板的頂、側壁和底部間隔開。這樣一種實施例一般稱為前述的＂低矮＂結構。在另一些實施例中，吸氣元件與絕熱結構的底板之間的間距大於吸氣元件和絕熱護板的其餘側壁之間的間距，這種實施例一般稱為上述＂高大＂結構。這些實施例在圖13中以參數1表示。對於＂低矮＂結構，1約為0mm，而對於＂高大＂結構，在13mm至25mm之間。
圖14A和14B給出了護板的第二實施例，其包括一個活動護板。這種活動護板減少了傳導損失，是通過使所有的吸氣元件同時實實在在地暴露在腔室氣氛裡，而且還可以根據需要隔絕吸氣元件，以進行恢復、系統維修、烘烤過程等。如圖14A的1400所示，表示一個護板處於關閉位置的活動護板的實施例，即所有的護板元件1402、1404和1406將吸氣元件覆蓋住。護板元件相對於轂1408旋轉，而該轂由支撐1410支持。再次指出，移動護板元件最好是用不鏽鋼製成。
圖14B所示以1402表示的是護板的一張開位置，其中吸氣元件1422實實在在地暴露於腔室氣氛中。圖中也示出了打開和關閉該護板的機構。在一優選實施例中，打開和關閉護板的機構包括一柔性管1424，該管包括一個與一單向閥1428相聯結的環1426。該環還可以可樞軸轉動的方式與杆1429的近端相聯，該杆以可滑動方式與一齒輪1430的槽形延長段相聯，該延長段以可滑動方式承納杆的遠端。齒輪1430的有齒部分與一小齒輪(未示出)嚙合，該小齒輪與護板1402、1404和1406相聯結。當管子充入氣體且伸直時，套環1426的上升使齒輪1430轉動，它隨後引動小齒輪的一個大轉動，從而使護板繞轂1408轉動到關閉位置。反之，當管子放氣且呈現其癟縮位置時，環1426的下降使齒輪反方向轉動，將護板打開。採用這種方式，可在遠處開啟和關閉護板吸氣泵。但是，可以理解，要獲得同樣的結果，可以採用各式機械的、電氣的、液壓的和(或)氣動的機械。
剛才所述實施例的另一方面以1500示於圖15，圖中在1504處以部分剖切方式示出護板吸氣泵1502和吸氣元件1506和加熱元件1508。護板元件以1510和1512表示。一個用於操縱打開和關閉護板的機械的供氣源以1512表示，還以1514示出了一備選的第二氣源(最好是氮氣)，用於相對於腔室氣體的氣壓提供一正壓力。供給吸氣泵的氣體最好是惰性氣體或氮氣。採用這種方式，可以關閉活動護板，而且氮氣的清吹還將吸氣元件與周圍環境隔絕開。對於在吸氣元件表面形成一層＂純化層＂、以防止吸氣元件接觸更多的有害氣體(如氧氣)，氮氣也是優選氣體，因為通過加熱(即恢復)氮氣層可以很容易地從元件中除去。對於開放於大氣的腔室，這在系統維護和修理時特別有用，因為對吸氣元件進行保護可延長其使用壽命。
本發明還有一個實施例以1600示於圖16。在此，吸氣組件1602和1604包括多個吸氣盤1606，每個均包括一轂，如以1608所示的那樣，組件布置在一靠近加熱元件1610的上、下。這些組件及其吸氣盤和加熱器的組成與前面參照圖2所述的大體相同。吸氣組件1602和1604的支撐元件和加熱元件1610未示出。
在吸氣組件和加熱元件後面是一個聚焦護板裝置1612，它包括支撐件1614、1616和1618，它們共同支撐著一聚焦護板1620。該聚焦護板裝置用與上面參照絕熱護板214所述相同的材料製成。聚焦護板1620包括一熱反射表面，其靠近加熱元件1610布置，且其規格是能將加熱元件散發的熱量反射到吸氣組件1602和1604的吸氣盤上。在一個實施例中，該聚焦護板裝置用不鏽鋼材料製成，例如＂316不鏽鋼＂。該聚焦護板也可鍍一層強反射材料(例如鎳)和用電解拋光達到25RA表面。
聚焦護板可以是一大體平的矩形表面，或者是能夠提高自加熱元件至吸氣盤的傳熱效率的任何結構形式。例如，聚焦護板可以是部分或完全呈凸面的，或製成多個小平面，使聚焦護板的凸面側指向加熱元件和吸氣盤，以強化為了使吸氣材料活化而對其進行的加熱。從前面的討論中可以理解，就傳導和暴露而言，圖16所示實施例有提供了高達80％至90％的高傳導率的優點，歸因於聚焦護板裝置相對開放的結構，再者，聚焦護板的布置靠近加熱元件和吸氣盤，給吸氣盤傳遞了充足的熱能，使吸氣材料能有效活化。
除示於圖16的特定實施例外，其它採用如圖16所示聚焦護板裝置的實施例也包括在本發明中。在一個實施例中，吸氣組件和加熱元件以大體對稱的形式布置在兩個聚焦護板裝置之間，以增強反射到吸氣材料上的熱能量。這種＂對稱＂實施例可以擴展到生產吸氣泵＂排＂，其中聚焦護板裝置以背對背的形式布置，吸氣組件和加熱元件布置在相對的聚焦護板面之間。另一種替代形式是，幾個吸氣組件和加熱元件可以以相互交替的次序疊垛，而疊垛的聚焦護板以與加熱元件大體相對置的形式配置。這種實施例在水平空間有限，但有垂直空間之處是有用的。有用的布置形式還有很多，這對於本技術領域的專業人士是顯而易見的。
本發明的聚焦護板裝置還可以有利地應用於這樣的實施例中，其中吸氣組件和加熱元件要求比採用除圖2以214所示以外的絕熱護板所能得到的更大地暴露於加工腔室的氣氛(從而提供更高的泵抽速度)。一個這樣的實施例以1700示於圖17。在此，提供了一個大體＂L形＂的護板1701，包括一絕熱壁板1702和一絕熱底板1703，吸氣組件1602和1604，及加熱元件1610，分別藉助於支撐件1704、1706和1708懸掛其上。聚焦護板裝置1612的布置是使聚焦護板1620的反射表面與加熱元件1610大體對置，從而將由加熱元件散發的熱能反射到吸氣組件1602和1604的吸氣材料上。但是，L形護板的壁1702防止了向加工腔室的其它部分大量傳熱，而且可以作為一反射器，將由加熱元件散發的熱能反射到吸氣組件背向聚焦護板1620的一側。在一個實施例中，壁1702的內表面(即面向加熱元件和吸氣組件的壁的表面)具有與聚焦護板大體相同的反射率。
其它一些類似於圖17所示的實施例對於本技術領域的專業人士是明顯的。例如，L形護板的底板1703可以省略，只保留壁板1702。而且，除自壁板1702懸掛以外，吸氣組件和(或)加熱元件可以用其它裝置來支撐。在一個可能的實施例中，聚焦護板1620可以支撐在一第二絕熱壁上，後者與壁1702相同且與其對置，形成一＂U形＂護板。在另一個替代實施例中，採用了沒有聚焦護板裝置1612的絕熱壁1702，以防止吸氣泵外部的加工腔室實際上受到加熱元件1610的加熱。在再另一個替代實施例中，加熱元件1610包括一反射塗層，將來自加熱元件的熱輻射導向吸氣材料。這樣的加熱元件可以用於沒有上述聚焦護板的實施例中，燈的反射特性可將加熱器的熱能導向吸氣材料。
因此，可以看出，本發明就提供創造高真空條件的裝置和方法的需要提出了實實在在的建議。採用本發明在此所述的方法和裝置，諸如半導體加工腔室中所需要的高真空可以用比以往所可能的效率更高、效果更好的方式創造出來。
儘管已經參考特定的例子和實施例對本發明做了說明，但本技術領域的專業人士可以理解，在不背離本發明範圍和實質的條件下也可以制出其它一些替代實施例。因此，下列所附權利要求可以理解為包括了本發明真正的實質和範圍。
權利要求
1.一種吸氣泵，其包括a)多個由多孔燒結材料製成的實心吸氣元件，每個上述吸氣元件均有一個貫穿其中延伸的孔。和b)一個穿過上述孔延伸且支撐上述吸氣元件的支撐元件。
2.一種如權利要求1所述的吸氣泵，其中每個上述吸氣元件還包括一個位於上述孔內的轂，其中每個上述轂均提供有一個承納上述支撐元件的轂孔。
3.一種如權利要求2所述的吸氣泵，其中上述支撐元件是管狀的，而上述轂孔是圓柱形的。
4.一種如權利要求3所述的吸氣泵，其還包括一個位於相鄰兩吸氣元件之間且與上述支撐元件接合的墊片。
5.一種如權利要求4所述的吸氣泵，其中上述墊片與上述轂是一體的。
6.一種如權利要求5所述的吸氣泵，其中上述轂和墊片是由基本上包含鈦的材料製成的。
7.一種如權利要求2所述的吸氣泵，其中上述支撐元件是一種能將上述吸氣元件加熱到一恢復溫度的加熱元件。
8.一種如權利要求2所述的吸氣泵，其中上述吸氣材料的成分為82％Zr、14.8％V和3.2％Fe(重量百分比)，而且其中上述恢復溫度約為400℃以上。
9.一種如權利要求2所述的吸氣泵，其中上述吸氣材料的成分為84％Zr、16％Al(重量百分比)，而且其中上述恢復溫度約為600℃以上。
10.一種如權利要求2所述的吸氣泵，其中上述吸氣材料的成分包括17％碳和83％鋯(重量百分比)。
11.一種如權利要求2所述的吸氣泵，其中上述吸氣材料的成分包括10％鉬、80％鈦和10％氫化鈦(重量百分比)。
12.一種吸氣泵，其包括a)多個吸氣元件，每個上述吸氣元件有一個貫穿其中延伸的孔；b)一個靠近上述吸氣材料布置的用於加熱上述吸氣材料的裝置；及c)一個靠近上述吸氣元件且至少部分環繞上述吸氣元件的絕熱護板。
13.一種如權利要求12所述的吸氣泵，其中用於加熱上述吸氣元件的上述裝置包括一電阻式加熱元件。
14.一種如權利要求13所述的吸氣泵，其中上述加熱元件穿過上述吸氣元件的孔布置，對上述吸氣元件進行加熱和支撐。
15.一種如權利要求12所述的吸氣泵，其中用於加熱的上述裝置包括一個輻射式加熱器。
16.一種如權利要求12所述的吸氣泵，其中上述吸氣元件是大體呈盤形的部件，且其中上述加熱元件是一個長的管狀部件。
17.一種如權利要求16所述的吸氣泵，其中上述吸氣元件是由吸氣材料製成的多孔燒結盤，其有一個位於中心的非吸氣材料的轂。
18.一種如權利要求14所述的吸氣泵，其中上述加熱元件其大部分長度大體是直的。
19.一種如權利要求14所述的吸氣泵，其中上述加熱元件其大部分長度是弧形的。
20.一種如權利要求12所述的吸氣泵，其中上述護板是一固定護板。
21.一種如權利要求20所述的吸氣泵，其中上述固定護板包括一個面向上述吸氣元件的反射表面。
22.一種如權利要求21所述的吸氣泵，其中上述固定護板是一個至少有一側開放的長箱形護板。
23.一種如權利要求20所述的吸氣泵，其中上述固定護板使上述吸氣元件與上述固定護板周圍環境之間的傳導損失不大於25％。
24.一種如權利要求12所述的吸氣泵，其中上述護板是一個活動護板。
25.一種如權利要求24所述的吸氣泵，其中上述護板包括至少一個活動部分，而且上述護板還包括一個使上述護板在打開位置和關閉位置間移動的機構，在打開位置，吸氣元件基本暴露於上述腔室內的氣氛中；在關閉位置，吸氣元件與上述腔室內的氣氛基本隔絕。
26.一種如權利要求25所述的吸氣泵，其還包括一面向吸氣材料的反射內表面。
27.一種如權利要求25所述的吸氣泵，其中用於移動上述護板的上述機械包括與上述護板相聯的一個可充氣的管，當該可充氣管充氣時，上述護板自上述打開位置移動到上述關閉位置，而當上述可充氣管放氣時，上述護板自上述關閉位置移動到上述打開位置。
28.一種如權利要求27所述的吸氣泵，其還包括與上述護板相聯和與上述管相聯的齒輪裝置，用於當該管子分別充氣或放氣時使上述護板在上述打開位置和關閉位置之間移動。
29.一種如權利要求25所述的吸氣泵，其還包括一個為上述泵供應惰性氣體的裝置，使得當上述護板處於關閉位置時，上述吸氣元件相對於上述吸氣泵外的大氣壓處於上述惰性氣體的正壓力下。
30.一種吸氣泵，其包括a)一個吸氣組件，其包括一個有一位於中心的孔的轂，且包括多個自上述轂大體徑向延伸的吸氣元件；以及b)一個支撐元件，其穿過上述轂的上述孔延伸，以支撐上述吸氣元件。
31.一種如權利要求30所述的吸氣泵，其中上述吸氣組件是用上述支撐元件所支撐的多個吸氣組件中的一個。
32.一種如權利要求31所述的吸氣泵，其還包括一個至少部分環繞上述吸氣元件的絕熱護板。
33.一種如權利要求32所述的吸氣泵，其中上述護板是一個長箱形護板。
34.一種如權利要求30所述的吸氣泵，其還包括一個用於轉動上述多個吸氣元件的電機。
35.一種如權利要求34所述的吸氣泵，其中上述電機與上述支撐元件相聯。
36.一種如權利要求35所述的吸氣泵，其中上述電機包括一個磁性聯結的驅動機構，使上述電機位於上述腔室的外側。
37.一種吸氣泵，其包括a)多個吸氣元件，每個均有一在其兩個面之間延伸的孔，其中相鄰吸氣元件的相互面對的面相互之間是不平行的；b)一個支撐元件，其沿上述軸線穿過上述孔延伸，且對上述吸氣元件進行支撐。
38.一種如權利要求37所述的吸氣泵，其中上述孔是對正的且確定一根軸線，而每個吸氣元件有一個其表面所規定的平面，它相對於上述軸線是不垂直的。
39.一種如權利要求38所述的吸氣泵，其中相鄰吸氣元件的孔以相反的角度沿上述軸線是傾斜的。
40.一種如權利要求37所述的吸氣泵，其中上述孔與上述軸線是垂直的，而上述相鄰吸氣元件的面則以相反角度傾斜。
41.一個半導體加工系統，其包括a)一個加工腔室；以及b)一個布置在上述加工腔室內的現場吸氣泵，且其包括i)多個吸氣元件，每個上述吸氣元件有一個貫穿其中延伸的孔；及ii)一個穿過上述孔延伸且支撐上述吸氣元件的支撐元件；以及c)上述吸氣泵相對於上述加工腔室有一個實際泵抽速度，至少是上述多個吸氣元件相對於上述加工腔室的理論泵抽速度的75％。
42.一種如權利要求41所述的半導體加工系統，其中上述吸氣元件包括一吸氣材料製成的多孔燒結盤。
43.一種如權利要求42所述的半導體加工系統，其中每個上述吸氣元件還包括一個布置在上述孔內的轂，其中上述每個轂均提供有一個轂孔，可承納上述支撐元件。
44.一種如權利要求43所述的半導體加工系統，其還包括一個位於相鄰兩吸氣元件之間且與上述支撐元件接合的墊片。
45.一種如權利要求44所述的半導體加工系統，其中上述墊片與上述轂是一體的。
46.一種如權利要求45所述的半導體加工系統，其中上述轂和墊片是由一基本上包含鈦的材料製成的。
47.一種如權利要求41所述的半導體加工系統，其中上述支撐元件是一種能將上述吸氣元件加熱到一恢復溫度的加熱元件。
48.一種如權利要求41所述的半導體加工系統，其中上述吸氣材料的成分為82％Zr、14.8％V和3.2％Fe(重量百分比)，而且其中上述恢復溫度約為400℃以上。
49.一種如權利要求41所述的半導體加工系統，其中上述吸氣材料的成分為84％Zr、16％Al(重量百分比)，而且其中上述恢復溫度約為600℃以上。
50.一種如權利要求41所述的半導體加工系統，其中上述吸氣材料的成分包括17％碳和83％鋯(重量百分比)。
51.一種如權利要求41所述的半導體加工系統，其中上述吸氣材料的成分包括10％鉬、80％鈦和10％氫化鈦(重量百分比)。
52.一種如權利要求41所述的半導體加工系統，其還包括一個至少部分環繞上述吸氣元件的絕熱護板。
53.一種如權利要求52所述的半導體加工系統，其中上述護板是一個至少有一側開放的長箱形護板。
54.一種如權利要求52所述的半導體加工系統，其中上述護板使上述吸氣元件與上述護板周圍環境之間的傳導損失不大於25％。
55.一種加工晶片的方法，其包括的步驟有a)將一晶片放置在一加工腔室內，上述腔室包括一布置在上述晶片加工腔室內、傳導率大於75％的現場吸氣泵，上述現場吸氣泵包括多個吸氣元件；b)將上述腔室密封，及c)在用上述現場吸氣泵對上述腔室進行泵抽的同時，在上述腔室內加工上述晶片。
56.一種如權利要求55所述的方法，其中在步驟c)之前，上述方法還包括的步驟有a)使上述吸氣泵與上述腔室的內部絕熱；及b)將上述腔室的內部加熱到能對上述腔室進行烘烤的溫度。
57.一種如權利要求55所述的方法，其中在步驟d)之後，上述方法還包括的步驟有a)使上述吸氣泵與上述腔室的內部絕熱；及b)將上述吸氣元件加熱到一能恢復上述吸氣元件的吸收能力的有效溫度。
58.一種用權利要求41所述的方法生產的晶片。
59.一種泵抽腔室的方法，其包括的步驟有a)密封上述腔室，使其與外部大氣隔絕；b)用一第一泵將上述腔室泵抽至一第一壓力，及c)用布置在上述腔室內的一個現場吸氣泵泵抽上述腔室，上述現場吸氣泵具有大於75％的傳導率，且上述現場吸氣泵包括多個由一加熱元件支撐的實心、多孔吸氣元件。
60.一種如權利要求59所述的方法，其中上述吸氣元件大體呈盤形且提供有一個位於中心的孔，且其中上述加熱元件穿過上述位於中心的孔延伸。
61.一種如權利要求60所述的方法，其中上述吸氣元件提供有一個與上述加熱元件接合的轂。
62.一種吸氣泵，其包括多個用多孔燒結吸氣材料製成的實心多孔吸氣元件，一個靠近上述吸氣材料、用於加熱上述吸氣材料的加熱器；上述吸氣元件和上述加熱器至少部分封裝在一絕熱護板內，上述護板有靠近上述吸氣元件和上述加熱器的板壁，其中上述吸氣泵對於其鄰近的泵抽體積有至少75％的傳導率。
63.一種如權利要求62所述的吸氣泵，其中上述加熱器是一電阻式加熱器。
64.一種如權利要求63所述的吸氣泵，其中每個上述吸氣元件還包括一個貫穿其中延伸的孔，而上述電阻式加熱器穿過上述各孔延伸，且起支撐作用。
65.一種如權利要求62所述的吸氣泵，其中上述加熱器是一種輻射式加熱器。
66.一種吸氣泵，其包括多個用多孔燒結吸氣材料製成的實心多孔吸氣元件，一個靠近上述吸氣材料、用於加熱上述吸氣材料的加熱器；上述加熱器靠近一個用於將上述加熱器散發出的熱能反射到上述吸氣材料上的聚焦護板，其中上述吸氣泵對於其鄰近的泵抽體積有至少75％的傳導率。
67.一種如權利要求66所述的吸氣泵，其中上述傳導率至少約80％。
68.一種如權利要求67所述的吸氣泵，其中上述傳導率至少約90％。
69.一種如權利要求66所述的吸氣泵，其中上述吸氣元件和上述加熱元件支撐在一個絕熱壁上。
70.一種如權利要求69所述的吸氣泵，其中上述絕熱壁是一＂L形＂護板的一部分。
71.一種如權利要求70所述的吸氣泵，其中上述絕熱壁面對上述加熱元件的表面是熱反射的，因此上述加熱元件散發的熱能即被從上述熱能反射壁反射到上述吸氣元件上。
全文摘要
一種吸氣泵模件,其包括多個設有軸孔的吸氣盤,和一個從該孔中貫穿延伸的、對該吸氣盤進行支撐和加熱的加熱元件。該吸氣盤最好是實心、多孔、燒結吸氣盤,提供有與加熱元件相接合的鈦轂。提供有一絕熱護板,保護吸氣盤免受腔室內熱源和散熱的影響,且有助於吸氣盤的快速恢復。在本發明的特定實施例中,該熱護板是固定的,而在另一些實施例中,該熱護板是活動的。在一個實施例中,提供有一個聚焦護板,將熱能自外部加熱元件反射給吸氣材料,且提供高的泵抽速度。本發明的一個實施例還提供了一種旋轉吸氣元件以提高吸氣材料的利用率。
文檔編號C23C14/54GK1174593SQ9519752
公開日1998年2月25日 申請日期1995年11月30日 優先權日1994年12月2日
發明者G·P·克魯格, D·A·H·洛裡馬, S·卡裡拉, A·康特 申請人:薩伊斯純汽油有限公司