DE10159835A1

DE10159835A1 - Vacuum pump system has system of parallel conductance limiters between pre-vacuum pump and high vacuum pump

Info

Publication number: DE10159835A1
Application number: DE2001159835
Authority: DE
Inventors: Armin Conrad; Matthias Maedler
Original assignee: Pfeiffer Vacuum GmbH
Current assignee: Pfeiffer Vacuum GmbH
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2001-12-06
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: DE10159835B4

Abstract

The vacuum pump system consists of a high vacuum pump (1) connected to the recipient and a pre-vacuum pump (3). There is a system of parallel conductance limiters (5, 6, 7, 8) with valves (15, 16, 17, 18) between the pre-vacuum pump and the high vacuum pump, so that the conductance limiters and their valves can be switched individually or in combination between the pre-vacuum pump and the high vacuum pump.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vakuumpumpsystem nach dem Oberbegriff des 1. Schutzanspruches. The invention relates to a vacuum pump system according to the preamble of FIG. 1. Protection claim.

Vakuumpumpsysteme der hier zur Diskussion stehenden Art werden unter anderem eingesetzt bei Anlagen zur Durchführung von Vakuumprozessen, wie chemische Verfahren, oder in der Halbleiterfertigung. Zur Bereitstellung und Aufrechterhaltung von bestimmten Drücken eines Gases oder eines Gasgemisches, unter welchem der jeweilige Prozess abläuft, müssen Einrichtungen vorhanden sein, mit denen definierte und reproduzierbare vakuumtechnische Größen, wie Druck- und Saugvermögen, eingestellt werden können. Vacuum pump systems of the type under discussion here are among others used in systems for carrying out vacuum processes such as chemical Process, or in semiconductor manufacturing. For deployment and maintenance of certain pressures of a gas or a gas mixture, under which the processes are running, facilities must be available with which defined and reproducible vacuum parameters, such as pressure and suction capacity, can be adjusted.

In der DE-OS 38 28 608 wird eine Vakuumpumpvorrichtung beschrieben, bei der zur Regelung von vakuumtechnischen Größen der Hochvakuumseite zwischen Hochvakuumpumpe und Vorvakuumpumpe eine drehzahlgeregelte Wälzkolbenpumpe eingesetzt wird. Die US 5,944,049 stellt mehrere Möglichkeiten für eine solche Regelung vor, unter anderem auch geregelte Vakuumpumpen und geregelte Ventile. In DE-OS 38 28 608 a vacuum pump device is described in which Regulation of vacuum-technical parameters on the high vacuum side between High vacuum pump and backing pump a speed-controlled Roots pump is used. US 5,944,049 provides several options for such Regulation before, among other things also regulated vacuum pumps and regulated valves.

Solche komplexen Systeme stellen ziemlich aufwändige Lösungen dar. Die mit viel Elektronik bestückten Regeleinrichtungen und deren Ansteuerung sind fehleranfällig und nicht für alle Anwendungsfälle geeignet. Such complex systems represent rather complex solutions. Those with a lot Electronic control devices and their control are susceptible to errors and not suitable for all applications.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Vakuumpumpsystem vorzustellen, welches die Möglichkeit bietet, vakuumtechnische Größen, wie Druck- und Saugvermögen, auf der Hochvakuumseite dem jeweiligen Prozess anzupassen und definiert und reproduzierbar einzustellen. Das System soll einen zuverlässigen und fehlerfreien Betrieb sicherstellen und mit wenig Aufwand und günstigen Herstellkosten zu verwirklichen sein. The invention is based on the object of presenting a vacuum pump system, which offers the possibility to measure vacuum technology, such as pressure and Pumping speed on the high vacuum side to adapt to the respective process and defined and reproducible. The system is said to be reliable and Ensure error-free operation and with little effort and cheap Manufacturing costs to be realized.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des 1. Schutzanspruches gelöst. Die Ansprüche 2-4 beschreiben weitere Ausgestaltungsformen der Erfindung. The task is solved by the features of the first protection claim. The Claims 2-4 describe further embodiments of the invention.

Die erfindungsgemäße Anordnung stellt ein Leitwertsystem zwischen Vorvakuumpumpe und Hochvakuumpumpe eines Pumpsystems dar, welches die Steuerung von vakuumtechnischen Größen, wie Druck- und Saugvermögen, auf der Hochvakuumseite erlaubt. Zwei verschiedene Ausführungsformen, eine mit mehreren Leitwertbegrenzern und jeweils zugehörigem Ventil und eine mit einem Leitwertbegrenzer und einem zugehörigen getakteten Ventil, sind als vorteilhafte Lösungen für die Aufgabenstellung angeführt. The arrangement according to the invention interposes a master value system Forevacuum pump and high vacuum pump of a pump system, which controls the vacuum parameters, such as pressure and suction capacity, on the High vacuum side allowed. Two different embodiments, one with several Conductivity limiters and each associated valve and one with a conductance limiter and an associated clocked valve, are advantageous solutions for the Task listed.

Durch die erste Anordnung können unterschiedliche Leitwerte zwischen Vorvakuumpumpe und Hochvakuumpumpe gestaltet werden. Diese Leitwerte werden durch Zuschaltung einzelner Leitwertbegrenzer mit verschiedenen Leitwerten oder auch durch die Kombination mehrerer Leitwertbegrenzer erreicht. Die Variation der Leitwerte bei der zweiten Ausführungsform erfolgt bei nur einem Leitwertbegrenzer und zugehörigem Ventil durch Öffnen und Schließen dieses Ventils nach vorgegebenen Taktzeiten, so dass im Mittel ein angestrebter Leitwert erreicht wird. The first arrangement allows different conductance values between Forevacuum pump and high vacuum pump can be designed. These guide values are through Activation of individual master value limiters with different master values or achieved by combining several conductance limiters. The variation of In the second embodiment, conductance values occur with only one conductance limiter and associated valve by opening and closing this valve according to specified Cycle times so that the target value achieved is achieved on average.

Beide Anordnungen sind optimal dazu geeignet, Druck- und Saugvermögen auf der Hochvakuumseite durch gezielte Variationen der Leitwerte auf der Vorvakuumseite zu beeinflussen. Dies geschieht unter Berücksichtung der Pumpeigenschaften der Hochvakuumpumpe und des jeweiligen Prozesses bzw. Prozessschrittes im Rezipienten. So kann auf Veränderungen im Prozessablauf schnell reagiert werden und vorgegebene Zustände können durch Variation der vorvakuumseitigen Leitwerte schnell realisiert werden. Das Zu- und Abschalten von Leitwerten bzw. die Wahl der Taktzeiten bei der zweiten Lösung können z. B. Zeit- oder drehzahlgesteuert erfolgen. Das System besteht aus einfachen und betriebssicheren Bauteilen und kann gegenüber herkömmlichen Systemen mit geringeren Herstellungskosten verwirklicht werden. Daher ist es auch wenig fehleranfällig und gestattet einen zuverlässigen Betrieb. Both arrangements are optimally suited to pressure and suction on the High vacuum side through targeted variations of the guide values on the fore vacuum side to influence. This is done taking into account the pump properties of the High vacuum pump and the respective process or process step in the Recipients. This way you can react quickly to changes in the process flow and Predefined states can be varied by varying the fore-vacuum guide values can be realized quickly. The switching on and off of master values or the choice of Cycle times in the second solution can e.g. B. time or speed controlled respectively. The system consists of simple and reliable components and can realized compared to conventional systems with lower manufacturing costs become. Therefore, it is less prone to errors and allows a reliable one Business.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird die Erfindung näher erläutert. Referring to Figs. 1 and 2, the invention is explained in detail.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung. Fig. 1 shows a schematic representation of the arrangement according to the invention.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 is a schematic illustration showing another embodiment of the invention.

In Fig. 1 ist eine Hochvakuumpumpe mit 1 und eine nach höherem Druck ausstoßende Vorvakuumpumpe mit 3 bezeichnet. Am Ansaugflansch der Hochvakuumpumpe ist ein dort anschließbarer Rezipient 2 angedeutet. Zwischen der Vorvakuumpumpe und der Hochvakuumpumpe ist ein Ventil 4 angebracht. Dazu parallel sind Leitwertbegrenzer 5-8, welche im vorliegenden Beispiel als Blenden ausgestaltet sind, und jeweils zugehörigem Ventil 15-18 installiert. Die Blenden weisen entweder alle oder auch nur teilweise unterschiedliche Leitwerte auf. Bei geschlossenen Ventilen 5-8 und geöffnetem Ventil 4 wird das Pumpsystem in herkömmlicher Weise betrieben. Bei geschlossenem Ventil 4 können die Ventile 15-18 einzeln oder auch in Gruppen so geöffnet werden, dass unterschiedlich definierte Leitwerte zwischen Vorvakuumpumpe und Hochvakuumpumpe geschaltet werden. Prinzipiell kann dies auch bei geöffnetem Ventil 4 geschehen, wenn unterschiedliche Leitwerte über den Leitwert des Ventils 4 hinaus erforderlich werden. Im vorliegenden Beispiel wurden vier Blenden 5-8 mit jeweils zugehörigem Ventil 15-18 dargestellt. Diese Anzahl kann jedoch beliebig variiert werden. In Fig. 1, a high vacuum pump is denoted by 1 and a fore vacuum pump emitting after higher pressure by 3. A recipient 2 which can be connected there is indicated on the intake flange of the high vacuum pump. A valve 4 is attached between the fore-vacuum pump and the high-vacuum pump. In parallel to this, conductance limiters 5-8 , which are designed as orifices in the present example, and the associated valve 15-18 are installed. The diaphragms either have all or only partially different conductance values. With valves 5-8 closed and valve 4 open, the pump system is operated in a conventional manner. When valve 4 is closed, valves 15-18 can be opened individually or in groups in such a way that differently defined conductance values are switched between the fore-vacuum pump and the high-vacuum pump. In principle, this can also be done with the valve 4 open if different conductance values beyond the conductance of the valve 4 are required. In the present example, four orifices 5-8 , each with associated valve 15-18, were shown. However, this number can be varied as desired.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Anstelle mehrerer paralleler Blenden und Ventile ist hier eine Blende 9 mit zugehörigem Ventil 19 dargestellt. Unterschiedliche Leitwerte werden dadurch erzeugt, dass das Ventil 19 über eine Steuereinheit 22 in Abständen geöffnet und geschlossen wird. Durch einen solchen Taktbetrieb kann der Leitwert der Anordnung gezielt eingestellt werden. Fig. 2 shows another embodiment of the invention. Instead of several parallel orifices and valves, an orifice 9 with associated valve 19 is shown here. Different guide values are generated in that the valve 19 is opened and closed at intervals by a control unit 22 . The conductance of the arrangement can be set in a targeted manner by such a cyclical operation.

Claims

1. Vacuum pump system, consisting of a high-vacuum pump ( 1 ), to the suction side of which a recipient ( 2 ) can be connected and a forevacuum pump ( 3 ) that ejects after higher pressure, which is connected to the gas outlet side of the high-vacuum pump, characterized in that between the forevacuum pump ( 3 ) and the high-vacuum pump ( 1 ) a system of conductance limiters ( 5-8 ) arranged in parallel and each associated valve ( 15-18 ) is attached, so that the conductance limiters ( 5-8 ) individually or in combination via the associated valves ( 15-18 ) can be switched between the backing pump and the high vacuum pump.

2. Vacuum pump system according to claim 1, characterized in that the Some or all of the conductance limiters have different conductance values.

3. Vacuum pump system, consisting of a high-vacuum pump ( 1 ), to the suction side of which a recipient ( 2 ) can be connected and a forevacuum pump ( 3 ) which ejects after higher pressure and which is connected to the gas discharge side of the high-vacuum pump, characterized in that between the forevacuum pump ( 3 ) and the high vacuum pump ( 1 ) a conductance limiter ( 9 ) with associated valve ( 19 ) is attached and there is also a control unit ( 22 ) which opens and closes the valve ( 19 ) at intervals.

4. Vacuum pump system according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the conductance limiters ( 5-9 ) and each associated valve ( 15-19 ) between the forevacuum pump ( 3 ) and the high vacuum pump ( 1 ), a valve ( 4 ) is additionally attached is.