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一种 电子束扫描测量仪离子 泵的延寿装置及其使用方法

阅读：726发布：2021-04-14

专利汇可以提供一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置及其使用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置及其使用方法,包括外壳，分隔装置将外壳的内腔分隔为多个功能腔，功能腔内均设置空气清洁装置，功能腔包括喷砂腔、清洗腔、烘烤腔和测试腔；外壳内部设置贯通所有功能腔的导轨，导轨上设置震动装置和固定装置；喷砂腔内设置喷砂装置；清洗腔设置清洗装置和处理口；烘烤腔内设置温控装置，烘烤腔外接分子泵和初级真空泵；测试腔内设置相连接的真空模拟装置和高压电源，真空模拟装置上设置高真空探头，测试腔外接分子泵和初级真空泵。使用本发明后，能够有效去除离子泵里的杂质，延长离子泵的使用寿命，同时将去除杂质的过程进行标准化，达到更好去除离子泵杂质的效果。，下面是一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置及其使用方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置，包括外壳(1)，其特征在于：分隔装置将所述外壳(1)的内腔分隔为多个功能腔，所述功能腔内均设置空气清洁装置(3)；所述功能腔包括喷砂腔(9)、清洗腔(8)、烘烤腔(7)和测试腔(5)；所述外壳(1)内部设置贯通所有功能腔的导轨(2)，所述导轨(2)上设置震动装置和固定装置；所述喷砂腔(9)内设置喷砂装置(901)；所述清洗腔(8)设置清洗装置和处理口(803)；所述烘烤腔(7)内设置温控装置(701)，所述烘烤腔(7)外接分子泵(6)和初级真空泵(10)；所述测试腔(5)内设置互为连接的真空模拟装置(501)和高压电源(502)，所述真空模拟装置(501)上设置高真空探头(5011)，所述测试腔(5)也外接分子泵(6)和初级真空泵(10)。
2.如权利要求1所述的一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置，其特征在于：所述功能腔还包括密封腔(4)，所述密封腔(4)内设置真空密封装置(401)。
3.如权利要求1或2所述的一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置，其特征在于：所述分隔装置为密封门(101)。
4.如权利要求1或2所述的一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置，其特征在于：所述导轨(2)设置在所述功能腔的顶端。
5.如权利要求1或2所述的一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置，其特征在于：所述震动装置为电机(201)，所述固定装置为卡扣(202)。
6.如权利要求1或2所述的一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置，其特征在于：所述清洗装置包括压缩空气泵(801)和高压水泵(802)，所述高压水泵(802)里设置去离子水。
7.如权利要求1或2所述的一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置，其特征在于：所述高压电源(502)上还设置电流检测模块(5021)。
8.利用权利要求1一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步：将离子泵固定在固定装置上，经导轨滑动进入喷砂腔；
第二步：离子泵在喷砂腔内进行喷砂作业，直至砂料均匀覆盖离子泵后喷砂作业结束，由震动装置带动离子泵震动，初步分离离子泵内部的砂料；
第三步：离子泵经导轨进入清洗腔，先由压缩空气泵对离子泵进行吹洗，再由高压水泵的高压去离子水进行冲洗；
第四步：烘烤腔内部温度由温控装置控制升温至100℃～120℃，离子泵经导轨进入烘烤腔进行1.5～2.5小时烘烤；
第五步：离子泵经导轨进入测试腔并置于真空模拟装置中，将高真空探头、电流检测模块分别与离子泵连接，启动离子泵同时根据高真空探头、电流检测模块所检测的数据推定真空模拟装置中的真空度；若真空模拟装置中的真空度不合格，返回至第二步重新进行喷砂。
第六步：测试合格的离子泵经导轨进入密封腔，将离子泵装入密封袋后由真空密封装置将密封袋抽为真空状态，实现对离子泵的封存。
9.如权利要求8的一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置的使用方法，其特征在于：
离子泵在喷砂腔内进行3分钟～5分钟的喷砂作业。
10.如权利要求8的一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置的使用方法，其特征在于：离子泵在清洗腔内先由压缩空气泵进行20秒～2分钟吹洗，再由高压去离子水进行1～3分钟冲洗。

说明书全文

一种电子束扫描测量仪离子 泵的延寿装置及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体测量装备领域，尤其涉及一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置及其使用方法。

背景技术

[0002] 为保证电子束扫描测量仪正常稳定地工作，电子束扫描测量仪中的电子腔、镜筒、传送腔内部必须保证很高的真空度。如果真空度不满足标准，腔内气体会对入射电子造成散射，降低电子腔阴极的使用寿命，甚至会造成高压电极间放电、打火、击穿，对电子束通道造成污染，并导致被测试样表面污染加快。在现有工作中，电子束扫描测量仪的电子枪腔内-7要达到10 Pa量级的超高真空，要实现这个量级的真空度就需要依靠离子吸附泵(简称离子泵)来实现。在现有工作中会在每台电子束扫描测量仪镜筒的侧面加装三个离子泵，通过这三个离子泵逐级吸附提高真空度，以达到和维持10-7Pa超高真空。为了保持真空度离子泵需要不停机地运转，离子泵的使用寿命取决于阴极钛，钛金属板出现穿孔就说明离子泵的寿命结束了。随着使用年限的增加，离子泵内部阴极钛会累积杂质和毛刺，影响潘宁放电，最终钛金属板失效导致离子泵出现无法启动、无法正常工作。经过实际测试，只要钛金属板没有出现穿孔，经过适当处理，去除钛金属板和不锈钢阳极上的杂质和毛刺后，离子泵是能够恢复正常工作的，而由于电子束扫描测量仪价格高昂，工厂并不会频繁更新机台，这样使得仪器使用年限比较长，当机器出现问题需要更换零部件时甚至可能出现停产导致缺少零部件，因此延长离子泵使用寿命，可以降低企业运营成本。

[0003] 目前实际工作中离子泵内杂质清除的方法主要有高压电击法、物理敲击法、化学刻蚀法、高温烘烤法等，但这些方法本身存在一定的缺陷，如对杂质的清除效果有限、易造成离子泵永久性损伤等。此外，上述方法的使用主要依托人工操作，依靠工人的经验进行，杂质的去除情况、离子泵性能恢复情况、去除过程中的时间、环境因素及清除工序等等均没有直接的数据标准和操作控制规范，、因此清除工作存在不稳定性，清除效果不理想会导致清洗后的离子泵投入使用后再次停机，不仅不能延长离子泵的使用寿命甚至可能减少离子泵的正常使用寿命。

[0004] 因此市场上迫切需要一种离子泵的延寿装置，在不伤害离子泵的前提下能够有效清除杂质，使离子泵能够恢复正常工作，且其使用方法能将清除杂质的流程及清除清楚后的达到的效果固定下来,以帮助企业降低运营成本。

发明内容

[0005] 为了解决上述问题，本发明提供一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置及其使用方法，使用本发明后，能够有效去除离子泵里的杂质，延长离子泵的使用寿命，同时将去除杂质的过程进行标准化，达到更好去除离子泵杂质的效果。

[0006] 本发明所采用的技术方案如下：

[0007] 一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置，包括外壳，分隔装置将所述外壳的内腔分隔为多个功能腔，所述功能腔内均设置空气清洁装置，所述功能腔包括喷砂腔、清洗腔、烘烤腔和测试腔；所述外壳内部设置贯通所有功能腔的导轨，所述导轨上设置震动装置和固定装置；所述喷砂腔内设置喷砂装置；所述清洗腔设置清洗装置和处理口；所述烘烤腔内设置温控装置，所述烘烤腔外接分子泵和初级真空泵；所述测试腔内设置相连接的真空模拟装置和高压电源，所述真空模拟装置上设置高真空探头，所述测试腔外接分子泵和初级真空泵。

[0008] 其进一步技术方案为：

[0009] 所述功能腔还包括密封腔，所述密封腔内设置真空密封装置；

[0010] 所述分隔装置为密封门；

[0011] 所述导轨设置在所述功能腔的顶端；

[0012] 所述震动装置为电机，所述固定装置为卡扣；

[0013] 所述清洗装置包括压缩空气泵和高压水泵，所述高压水泵里设置去离子水；

[0014] 所述高压电源上设置电流检测模块。

[0015] 一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置使用方法，包括离子泵，其特征在于步骤如下：

[0016] 第一步：将所述离子泵固定在固定装置上，经所述导轨滑动进入喷砂腔；

[0017] 第二步：所述离子泵在所述喷砂腔内进行喷砂作业直至砂料均匀覆盖离子泵，喷砂作业结束后所述震动装置带动所述离子泵震动，初步分离所述离子泵内部的砂料；

[0018] 第三步：所述离子泵经导轨进入清洗腔，所述清洗腔内的高压水泵所使用的是去离子水，所述离子泵先由压缩空气泵进行吹洗，再由所述高压水泵的高压去离子水进行冲洗，吹洗和冲洗出的垃圾经由处理口排出；

[0019] 第四步：所述烘烤腔内部温度由温控装置控制升至100℃～120℃，所述离子泵经导轨进入烘烤腔进行1.5～2.5小时烘烤；

[0020] 第五步：所述离子泵经导轨进入测试腔，将所述离子泵置于真空模拟装置中，并将所述高真空探头、电流检测模块分别与离子泵连接，启动所述离子泵同时根据高真空探头、电流检测模块所检测的数据推定真空模拟装置中的真空度；

[0021] 第六步：测试合格的所述离子泵经导轨进入密封腔，所述密封腔内还设置密封袋，将所述离子泵装入密封袋后由真空密封装置将密封袋抽为真空状态，以实现对所述离子泵的封存。

[0022] 其进一步技术方案为：

[0023] 所述离子泵在喷砂腔内进行3分钟～5分钟的喷砂作业；

[0024] 所述离子泵在清洗腔先由压缩空气泵进行20秒～2分钟吹洗，再由高压去离子水进行1～3分钟冲洗。

[0025] 本发明的有益效果如下：

[0026] 使用本发明后，利用砂料将杂质包裹，并经过震动、吹洗和冲洗三个步骤将包裹杂质的砂料清除，再经过高温烘烤将多余的水分去除，这种清除杂质方式不会对离子泵伤害极小。且由于功能腔的功能固定，离子泵只需要按顺序进入功能腔进行固定操作即可，这样就把去除杂质的工序及应该清除达到的效果固定下来，使清除工作可标准化，提高了工作效率，降低了企业的运营成本。附图说明

[0027] 图1为本发明的结构示意图。

[0028] 其中：1、外壳；101、密封门；2、导轨；201、电机；202、卡扣；3、空气清洁装置；4、密封腔；401、真空密封装置；5、测试腔；501、真空模拟装置；5011、高真空探头；502、高压电源；5021、电流检测模块；6、分子泵；7、烘烤腔；701、温控装置；8、清洗腔；801、压缩空气泵；802、高压水泵；803、处理口；9、喷砂腔；901、喷砂装置；10、初级真空泵。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

[0030] 如图1所示，本发明提供了一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置，包括外壳1，密封门101将外壳1的内腔依次分隔为喷砂腔9、清洗腔8、烘烤腔7、测试腔5和密封腔4，喷砂腔9、清洗腔8、烘烤腔7、测试腔5和密封腔4内均设置空气清洁装置3；外壳1内部顶端设置贯通所有功能腔的导轨2，导轨2上设置相连接的电机201和卡扣202，电机201起到推动卡扣202滑动和带动卡扣202震动的作用；喷砂腔9内设置喷砂装置901；清洗腔8设置压缩空气泵
801、高压水泵802和处理口803；烘烤腔7内设置温控装置701，烘烤腔7外接分子泵6和初级真空泵10；测试腔5内设置相连接的真空模拟装置501和高压电源502，高压电源502给真空模拟装置501供电，真空模拟装置501上设置高真空探头5011，高压电源502上设置电流检测模块5021，测试腔5外接分子泵6和初级真空泵10；密封腔4内设置真空密封装置401。

[0031] 本发明还提供了一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置使用方法，其要使用到离子泵。在使用本发明提供的一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置前，需要做如下准备步骤：

[0032] 1、对砂料进行筛选。因为离子泵本身带有磁场，因此砂料不可使用磁性材料，同时因为离子泵内部较为精细，不能使用粗颗粒砂料。因此利用磁性筛选手段去除材料中的磁性物质，利用颗粒筛选手段用于去除粗大颗粒。

[0033] 2、开启初级真空泵10将烘烤腔7和测试腔5内空气的真空度至10Pa以下，然后开启分子泵6，使得烘烤腔7和测试腔5内空气的真空度降低至10-2Pa。因为分子泵和离子泵不能直接作用于大气否则会损毁，因此需要借助初级真空泵将烘烤腔7和测试腔5内空气的真空度等级降低后再用分子泵6辅助降低真空度至离子泵的工作环境。

[0034] 一种电子束扫描测量仪离子泵的延寿装置使用方法，其步骤如下：

[0035] 第一步：将离子泵固定在卡扣202上，经导轨2滑动进入喷砂腔9。

[0036] 第二步：由于导轨2设置于喷砂腔9的顶端，因此喷砂作业是喷砂装置901由下往上喷砂，离子泵在喷砂腔9内进行4分钟的喷砂作业直至砂料均匀覆盖离子泵，喷砂作业结束后电机201带动离子泵震动，初步分离离子泵内部的砂料；

[0037] 第三步：离子泵经导轨2进入清洗腔8，清洗腔8内的高压水泵802使用的是去离子水，离子泵先由压缩空气泵801进行1分钟吹洗，再由高压水泵802的高压去离子水进行2分钟冲洗，吹洗和冲洗出的垃圾经由处理口803排出；

[0038] 第四步：烘烤腔7内部温度由温控装置701控制升至110℃，离子泵经导轨2进入烘烤腔7进行2小时烘烤；

[0039] 第五步：离子泵经导轨2进入测试腔5，将离子泵置于真空模拟装置501中，并将高真空探头5011、电流检测模块5021分别与离子泵连接，启动离子泵同时根据高真空探头5011、电流检测模块5021所检测的数据推定真空模拟装置501中的真空度；如果推定真空模拟装置501中的真空度大于10-7Pa，则说明离子泵中的杂质没有清除干净，返回至第二步重新进行喷砂。

[0040] 第六步：测试合格的离子泵经导轨2进入密封腔4，密封腔4内还设置密封袋，将离子泵装入密封袋后由真空密封装置401将密封袋抽为真空状态，以实现对离子泵的封存。

[0041] 使用本发明后，空气清洁装置3的存在去除了装置内腔的空气可能存在的污染物，离子泵内的杂质在喷砂腔9内被砂料包裹覆盖，部分杂质随着砂料震动后清除，剩余包裹杂质的砂料随着离子泵在清洗腔8中经历吹洗和冲洗后被清除，这种清洗方式较现有技术更加柔和，不易损伤离子泵；清洗后在离子泵中残余的水分在烘烤腔7中经过高温烘烤后去除，亦不会对离子泵产生损伤。且由于功能腔的功能固定，离子泵只需要按顺序进入功能腔进行固定操作即可，这样就把去除杂质的工序及应该清除达到的效果固定下来，使清除工作可标准化，提高了工作效率，降低了企业的运营成本。

[0042] 以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

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