真空系统中上游和下游控制模式的特点及应用问题

2021-01-16 15:51

上海依阳热分析

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3．下游控制模式（Downstream Model）

如图3－1所示，下游控制模式是一种控制真空系统内部压力的方法，其中抽气速度是可变的，通常由真空泵和腔室之间的控制阀实现。

真空度（压力）控制：上游模式和下游模式的特点以及新技术

图3－1 下游控制模式示意图

下游控制模式是维持真空系统下游的压力，增加流量以增加压力，减少流量以减少压力，因此，这称为直接作用，这种控制器配置通常称为标准压力调节器。

在真空度（压力）下游模式控制期间，控制阀将以特定的速率限制真空泵抽出气体，同时还与控制器通信。如果从控制器接收到不正确的输出电压（意味着压力不正确），控制阀将调整抽气流量。压力过高，控制阀会提供抽气流量，压力过低，控制阀会降低流量。

下游模式具有以下特点：

（1）下游模式作为目前最常用的控制模式，通常在各种条件下都能很好地工作。

（2）但在下游模式控制过程中，其有效性有时可能会受到“外部”因素的挑战，如入口气体流速的突然变化或等离子体事件的开启或关闭。此外，某些流量和压力的组合会迫使节流阀在等于或超过其预期控制范围的极限的位置上运行。在这种情况下，精确或可重复的压力控制都是不可行的。或者，压力控制可能是可行的，但不是以快速有效的方式，结果造成产品的产量和良率受到影响。

（3）在下游模式中，会在更换气体或等待腔室内气体沉降时引起延迟。

4．双向控制模式（Bidirectional Model）

通过上述两种控制模式的特点可以看出，两种模式各有优缺点。目前在真空度控制中常用的方法是以下游控制模式为主控方法，同时在真空系统的上游设置几个控制档位来控制进气流量，由此来最大限度发挥两种模式的优点，但这种控制方式还无法实现全自动化。

随着自动化控制技术的发展，目前上海依阳公司已经开发出双向自动控制技术，其结构图4－1如所示。

真空度（压力）控制：上游模式和下游模式的特点以及新技术