阅读说明：本技术 一种超高真空束源炉坩埚除气装置 (Ultrahigh vacuum beam source furnace crucible degassing device ) 是由 陈建新 金博睿 徐志成 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种超高真空束源炉坩埚除气装置,该装置包括：在真空腔室上通过第一刀口法兰与真空规管上的第五刀口法兰连接,通过第二刀口法兰与闸板阀上的第六刀口法兰连接,通过第三和第四刀口法兰分别安装2台束源炉上的第九刀口法兰连接。在闸板阀上通过第七刀口法兰与真空泵上的第八刀口法兰连接。该装置结构简单,在暴露大气后能快速恢复到超高真空度,束源炉装卸简单,极大地提高了束源炉坩埚除气的工作效率。(The invention discloses a crucible degassing device of an ultrahigh vacuum beam source furnace, which comprises: the vacuum chamber is connected with a fifth knife edge flange on the vacuum gauge pipe through a first knife edge flange, is connected with a sixth knife edge flange on the gate valve through a second knife edge flange, and is respectively connected with a ninth knife edge flange on the 2-beam source furnace through a third knife edge flange and a fourth knife edge flange. The gate valve is connected with an eighth knife edge flange on the vacuum pump through a seventh knife edge flange. The device has simple structure, can quickly recover to ultrahigh vacuum degree after being exposed to the atmosphere, has simple loading and unloading of the beam source furnace, and greatly improves the working efficiency of degassing the crucible of the beam source furnace.)

一种超高真空束源炉坩埚除气装置

技术领域

本发明涉及真空腔体技术领域，特别是涉及一种利用超高真空环境的束源炉除气装置。

背景技术

在真空环境下，利用束源炉中的电阻丝加热可以从束源炉坩埚中蒸发出金属材料，从而实现薄膜材料或芯片金属电极的制备。束源炉已成为半导体材料、芯片金属电极制备的核心部件。然而，新的束源炉或者坩埚在使用时自身携带的杂质很可能会对高纯金属造成污染。因此，在新的束源炉或者坩埚使用之前需要进行高温除气。若将新的束源炉或者坩埚直接放入工艺设备进行除气，会导致系统本底真空度变差，并且存在污染工艺设备的风险，同时反复拆卸束源炉坩埚也会使工艺设备多次暴露大气，每次系统暴露于大气之后都需要对腔体进行长时间的烘烤，以去除在腔体暴露大气时腔壁上粘附的水气和其他有机气体，从而使腔体回到超高真空的环境，因此大大降低了工艺设备的利用效率，显然将束源炉或坩埚直接置入工艺设备中除气这个方法并不可取。为此希望能实现一个超高真空环境的腔体对束源炉坩埚进行除气，并希望腔体结构简单，利于超高真空环境高效率恢复和束源炉坩埚的快捷装卸。

发明内容

本发明的目的是提供一种在超高真空环境下对束源炉坩埚除气的装置，以解决上述现存在的问题，使超高真空环境下的束源炉坩埚除气装置结构简单，真空度高，装卸简单。

为了实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供了一种超高真空束源

炉坩埚除气装置，它主要包括真空腔室1、束源炉除气室1-1、束源炉储存室1-2、真空规管2、闸板阀3、真空泵4、束源炉5。

所述真空腔室1是由不锈钢制成，外观呈圆桶状中间有空洞圆柱体。所述圆柱体上半部一侧与束源炉处气室1-1连接，所述束源炉除气室1-1由不锈钢制成，外观呈圆桶状中间有空洞圆柱体，另一端与第三刀口法兰1-1-1连接，所述第三刀口1-1-1另一端通过螺栓与所述束源炉5上的第九刀口法兰5-1连接。

所述真空腔室1是由不锈钢制成，外观呈圆桶状中间有空洞圆柱体。所述圆柱体上半部另一侧与束源炉储存室1-2连接，所述束源炉储存室1-2由不锈钢制成，外观呈圆桶状中间有空洞圆柱体，另一端与第四刀口法兰1-2-1连接，所述第四刀口法兰1-2-1另一端通过螺栓与所述束源炉5上的第九刀口法兰5-1 连接。

所述真空腔室1是由不锈钢制成，外观呈圆桶状中间有空洞圆柱体。所述圆柱体下半部分一侧与连接有束源炉除气室(1-1)的同侧连接第一刀口法兰 (1-3)，所述第一刀口法兰1-3另一端通过螺栓与真空规管2上的第五刀口法兰2-1连接。

所述真空腔室1是由不锈钢制成，外观呈圆桶状中间有空洞圆柱体。所述圆柱体底面连接第二刀口法兰(1-4)，所述第二刀口法兰1-4另一端通过螺栓与闸板阀3上的第六刀口法兰3-1连接。

所述闸板阀3是由不锈钢制成，闸板阀3上下两侧阀面配有第六刀口法兰 1-3和第七刀口法兰1-4。所述第七刀口法兰1-4另一端通过螺栓与所述真空泵 4焊接的第八刀口法兰4-1连接。

所述真空泵4顶部通过焊接与第八刀口法兰4-1另一端连接。

所述束源炉5焊有第九刀口法兰5-1，所述第九刀口法兰5-1不与束源炉5 焊接的一端中间有由钽材料制作成的用于放置坩埚的圆桶状腔室。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供了一种利用超高真空环境的束源炉坩埚除气装置，其结构简单方便装卸束源炉坩埚，粗抽真空时间短，超高真空度恢复速度快，到达相应真空后可进行工作，提高工作效率。

附图说明

为了更清晰地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的超高真空束源炉坩埚除气装置的结构示意图；

其中1为真空腔室，1-1为束源炉除气室，1-2为束源炉储存室，1-3为第一刀口法兰(与真空腔室焊接),1-4为刀口法兰(与真空腔室焊接),1-1-1为刀口法兰(与束源炉除气室焊接)，1-2-1为刀口法兰(与束源炉储存室焊接)， 2为真空规管，2-1为刀口法兰(与真空规管焊接)，3为闸板阀，3-1为刀口法兰(与闸板阀焊接)，3-2为刀口法兰(与闸板阀焊接)，4为真空泵，4-1为刀口法兰(与真空泵焊接)，5为束源炉，5-1为刀口法兰(与束源炉焊接)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种超高真空束源炉坩埚除气装置，以解决上述现有技术上存在的问题，使真空腔体结构简单便于束源炉坩埚装卸，获得快速超高真空。

为了使本发明的上述目的、特征和优点能更明细易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本发明提供了一个超高真空环境下的束源炉坩埚除气系统，包括真空腔室1、束源炉除气室1-1、束源炉储存室1-2、真空规管2、闸板阀 3、真空泵4、束源炉5。真空腔室1由不锈钢圆管焊接而成，将第一刀口法兰 1-3、第二刀口法兰1-4、第三刀口法兰1-1-1、第四刀口法兰1-2-1一端与所述真空腔室1焊接，另一端通过螺栓分别与真空规管2、闸板阀3、束源炉5连接。闸板阀3一侧阀面焊接第六刀口法兰3-1，与第二刀口法兰1-4连接；闸板阀3通过另一侧阀面焊接第七刀口法兰3-2，与真空泵4顶部焊接的第八刀口法兰4-1连接。

其中，真空腔室1由550mm管径不锈钢圆管焊接而成，上半部分右侧面开设100mm的圆孔用于与束源炉除气室1-1焊接。所述束源炉除气室1-1为直径100mm的不锈钢圆管，另一端焊接直径为120mm的第三刀口法兰1-1-1。所述第三刀口法兰1-1-1与所述束源炉5焊接直径为120mm的第八刀口法兰 4-1通过M6螺栓连接。

其中，真空腔室1由不锈钢圆管焊接而成，上半部分左侧面开设90mm 的圆孔用于与束源炉储存室1-2焊接。所述束源炉储存室1-2为直径90mm的不锈钢圆管，另一端焊接直径为120mm的第四刀口法兰1-2-1。所述第四刀口法兰1-2-1与所述束源炉5焊接直径为120mm的第八刀口法兰4-1通过M6 螺栓连接。

其中，真空规管2通过直径50mm第五刀口法兰2-1与真空腔室1焊接的第一刀口法兰1-3通过M4螺栓连接，所述第五刀口法兰2-1的另一端与所述真空规管2焊接。

其中，闸板阀3是由不锈钢制成，闸板阀3一侧阀面焊直径为150mm的第六刀口法兰3-1，与真空腔室1焊接直径为150mm的第二刀口法兰1-4通过 M6螺栓连接。闸板阀3另一侧阀面焊直径为150mm的第七刀口法兰3-2，与真空泵4焊接直径为150mm的第八刀口法兰4-1通过M6螺栓连接。

其中，真空泵4顶部焊接有直径为150mm的第八刀口法兰4-1。

其中，束源炉5通过焊接直径为120mm的第九刀口法兰5-1，与外部相连接。所述第九刀口法兰5-1另一端中间由钽制成焊接成圆桶状中间有空洞，用于放置坩埚，且此端面通过螺栓分别与所述真空腔室1焊接的第一刀口法兰 1-3和第二刀口法兰1-4连接。

本发明为超高真空腔室，结构简单，能快速方便装卸束源炉，确保腔体在极短时间内恢复超高真空，满足各项束源炉坩埚除气的工艺要求，提高工作效率。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方法进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法和核心思想，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的代替，均在本发明保护范围。