气导值对前级泵浦抽气之影响

在于要求缩短制程时间的条件下,其真空抽气效率是非常重要的,通常抽气效率占了整个制程上的一大半部分时间,因此推算管路之排气速率是设计管路前之必要工作,当然pump的抽气量也占绝大部分因素,故计算搭配之pump、管路管径及路径,使抽气发挥至最高效率,是减少制程时间之首要目标。以下为计算方式:

气导值(Conductance)

     考虑压力P1及P2的真空容器,其间用管路或单纯的孔连接,通过此处的气体流量Q为:

                                         Q=C(P1-P2)

      其中C就称之为气导(Conductance),物理意义为气体通过管路或孔径的容易性。

压缩比(Compression Ratio)

        简而言之就是入口与出口的压力比,藉由理想气体方程式(Ideal-gas equation)之关系来算出比值,然而,压缩比的大小对泵浦的抽气效率有绝对的影响。

抽气时间公式:

                              Seff=2.3 x V/t x logP1/P2

V为腔体之体积(m3)、t为粗抽时间(hr)、P1跟P2为抽气前后之压力(Torr) 。

依照黏滞流状态可以得知管路气导之公式

孔口气导: C0=20 x πD2/4

圆管气导: Cp=180 x DP4/L

L为圆管长度(cm), D为圆管直径(cm), P为压力平均值(Torr)

藉由气导修正泵浦排气速率公式:

1/S1=1/S0+1/C

由此可计算出管路及pump之间的排气效率,设计出管路搭配pump来达成排气最高效率。