一種具有再生功能的低溫泵系統的制作方法

本發明屬于半導體技設備制造領域，尤其涉及一種具有再生功能的冷泵(低溫泵)系統。

背景技術：

低溫泵是一種利用低溫表面來冷凝、吸附和捕集氣體的真空獲得設備，它具有潔凈無油、抽速高等優點，在半導體、集成電路和空間技術研究方面應用廣泛。

請參閱圖1，圖1所示為現有技術中低溫泵的結構示意圖。如圖所示，低溫泵主要包括冷泵殼體1、冷頭2和控制模塊3。低溫泵采用冷頭2吸附時，其工作在真空狀態，吸附工作進行一段時間后，冷頭2被氣體凝結的固體所覆蓋，表面溫度升高，對氣體吸附作用減弱甚至停止，失去抽氣作用，因此，實際使用時，每過一段時間就需要對低溫泵進行加熱，以去除凝結在冷頭2上的固態氣體，即所謂的“再生”。

低溫泵再生所使用慣例方法，即對冷泵殼體1進行加熱，使冷頭2上吸附的冷凝物氣化排出，再將冷頭1冷卻至約10K繼續工作。在低溫泵再生時，低溫泵工作在非真空狀態，冷泵殼體1的內部通常需通入氮氣后讓其自然回溫，由于低溫泵內冷頭2的溫度很低，通入氮氣后熱傳遞變快導致冷泵殼體1溫度低于環境溫度產生冷凝水，冷泵殼體1外部的冷凝水有可能會損傷機臺或觸發漏水情況。本領域技術人員清楚，如果在設計時回避這類問題則會大大增加設計難度。

技術實現要素：

為了克服以上問題，本發明旨在提供一種優化的具有再生功能的低溫泵系統，有效的增加了一個測試模塊上可擺放的測試結構數，可以達到相同數量的測試模塊搭載更多的測試結構。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種具有再生功能的低溫泵系統，其包括冷泵殼體、冷頭、冷泵控制模塊和加熱模塊；冷頭位于所述冷泵殼體內，用于在真空狀態吸附所述冷泵殼體內的氣體，所述氣體凝結覆蓋在冷頭上；冷泵控制模塊用于控制所述低溫泵的真空吸附過程和所述低溫泵的再生過程；加熱模塊植入在冷泵殼體內，在所述低溫泵的再生過程中，所述加熱模塊對冷泵殼體進行加熱，以避免在所述低溫泵的再生過程中由于通入氮氣后熱傳遞變快，從而導致冷泵殼體溫度低于環境溫度產生冷凝水。

優選地，所述加熱模塊包括電熱絲和加熱電源，所述電熱絲植入所述冷泵殼體內，且所述加熱絲在冷泵外殼內均勻分布；在所述低溫泵的再生過程中，所述加熱絲對殼體進行加熱，所述加熱絲由所述加熱電源供電。

優選地，所述加熱模塊還包括加熱控制模塊，所述加熱控制模塊控制冷泵殼體升溫后的溫度保持在高于環境溫度的狀態，以使大氣中的水汽不會凝結成水滴。

優選地，所述加熱控制模塊控制冷泵殼體升溫后的溫度保持在高于在所述低溫泵的真空吸附過程的溫度，以加快附著在冷泵殼體內壁上的凝華后的氣體升華速度，從而更容易再所述低溫泵的再生過程中被置換氣體帶走。

從上述技術方案可以看出，本發明提供的具有再生功能的低溫泵系統，當對低溫泵進行再生過程時，通過在冷泵殼體內植入電熱絲，對殼體進行加熱，使冷泵殼體溫度略高于環境溫度，使水汽不會凝結成水滴，且殼體溫度相比當前略高，附著在冷泵殼體內壁上的凝華后的氣體更容易在再生時升華更快更徹底，更容易被置換氣體帶走，因此提升了再生效果。

附圖說明

圖1顯示為一個現有技術的具有再生功能的低溫泵系統的結構示意圖

圖2為本發明實施例中具有再生功能的低溫泵系統的結構示意圖

具體實施方式

體現本發明特征與優點的實施例將在后段的說明中詳細敘述。應理解的是本發明能夠在不同的示例上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的范圍，且其中的說明及圖示在本質上當做說明之用，而非用以限制本發明。

以下結合附圖，通過具體實施例對本發明的一種具有再生功能的低溫泵系統結構作進一步詳細說明。

請參閱圖2，圖2為本發明實施例中具有再生功能的低溫泵系統的結構示意圖。如圖所示，低溫泵主要包括冷泵殼體1、冷頭2、冷泵控制模塊3和加熱模塊。冷頭2位于冷泵殼體1內，用于在真空狀態吸附冷泵殼體1內的氣體，氣體凝結覆蓋在冷頭2上。冷泵控制模塊3用于控制低溫泵的真空吸附過程和低溫泵的再生過程；加熱模塊植入在冷泵殼體1內，在低溫泵的再生過程中，加熱模塊對冷泵殼體1進行加熱。

低溫泵的真空吸附過程本發與現有技術相同，具體地：

在低溫泵的真空吸附工作進行一段時間后，冷頭2被氣體凝結的固體所覆蓋，表面溫度升高，對氣體吸附作用減弱甚至停止，失去抽氣作用。

接下來需低溫泵需進行再生過程，即每過一段時間就需要對低溫泵進行加熱，以去除凝結在冷頭2上的固態氣體。

在低溫泵的再生過程中，與現有技術相同的是：

低溫泵再生所使用慣例方法，即對冷泵殼體1進行加熱，使冷頭2上吸附的冷凝物氣化排出，再將冷頭1冷卻至約10K繼續工作。在低溫泵再生時，低溫泵工作在非真空狀態，冷泵殼體1的內部通常需通入氮氣后讓其自然回溫，由于低溫泵內冷頭2的溫度很低，通入氮氣后熱傳遞變快導致冷泵殼體1溫度低于環境溫度產生冷凝水。

在低溫泵的再生過程中，與現有技術不同的是：

由于本發明增加了加熱模塊植入在冷泵殼體1內，在低溫泵的再生過程中，加熱模塊對冷泵殼體1進行加熱，以避免在低溫泵的再生過程中由于通入氮氣后熱傳遞變快，從而導致冷泵殼體1溫度低于環境溫度產生冷凝水。

在本發明的一些實施例中，加熱模塊可以包括電熱絲4和加熱電源5，電熱絲4直接植入冷泵殼體1內，且加熱絲4在冷泵外殼1內均勻分布；在低溫泵的再生過程中，加熱絲4對冷泵殼體1進行加熱，加熱絲4由加熱電源5供電。需要說明的是，直接植入冷泵殼體1內電熱絲4可以采用現有技術中的任何方案，在此不再贅述。

在本發明的一些實施例中，加熱模塊還可以包括加熱控制模塊(圖未示)，加熱控制模塊控制冷泵殼體升溫后的溫度保持在高于環境溫度的狀態，以使大氣中的水汽不會凝結成水滴。需要說明的是，加熱控制模塊可以采用現有技術中自動控制技術，較佳地，可以全自動控制，在此不再贅述。

此外，加熱控制模塊控制冷泵殼體升溫后的溫度保持在高于在低溫泵的真空吸附過程的溫度，以加快附著在冷泵殼體內壁上的凝華后的氣體升華速度，從而更容易再低溫泵的再生過程中被置換氣體帶走。

以上的僅為本發明的實施例，實施例并非用以限制本發明的專利保護范圍，因此凡是運用本發明的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本發明的保護范圍內。