[发明专利]一种挑担式两级屏蔽旋涡泵

说明书

本发明涉及芯片半导体制程设备技术领域，且公开了一种挑担式两级屏蔽旋涡泵，所述电机的两侧分别固定连接有首级泵和次级泵，所述首级泵和次级泵内分别装配有前旋涡叶轮和后旋涡叶轮，所述前旋涡叶轮和后旋涡叶轮分别与转子轴的两端传动连接，所述电机内设有连通两端的电机腔，首级泵进口、首级泵出口、电机腔、次级泵进口、次级泵出口构成流道。该挑担式两级屏蔽旋涡泵不仅具有尺寸小、扬程大、泵进出温升较低、温度控制精准、流量稳定等优点，还能随时测量泵的效率，使相关参数设置更加精准，有利于芯片半导体温控装置系统进行精确的温度控制，提高芯片制程良品率。

技术领域

本发明涉及芯片半导体制程设备技术领域，具体为一种挑担式两级屏蔽旋涡泵。

背景技术

芯片是电子信息产业的基础和核心，是现代工业的“粮食”。芯片产业是现代产业体系中基础性、战略性和先导性产业，是产业结构转型升级的重要支撑。具有高技术、重资本、高集中度等特点。与航空发动机并列誉为“工业皇冠的明珠”。发展芯片产业既是新一代信息技术产业内部发展需要，也是国际市场技术竞争的需要，已上升为国家战略。

在芯片制造过程中需要一种半导体温度控制装置Chiller，对控制硅片托盘和反应腔室温度进行精准控制，主要由热交换器、循环泵、压缩机和散热装置组成。随着半导体制造工艺的不断提升，生产规模不断扩大，Chiller装置要求温度控制精度也越来越高，循环泵扬程也在增大。循环泵节能低耗，流量稳定性好，扬程高，温升小，系统密封性能好，完全无泄漏，对芯片制程良品率有较大影响。

该半导体温控装置所用循环泵输送的是一种新型冷却液FC-3283，无腐蚀性，不易燃易爆，安全性好，比重较大，常温比重1.83，流量较小，扬程较高。目前循环泵解决方案有两种：一种是采用多级屏蔽式离心泵，一种是采用两台磁力式旋涡泵串联来保证高扬程(单台扬程不够)。这两种产品型式用在芯片半导体制程均有不足之处。

多级屏蔽式离心泵虽然能做到机泵一体，无机械密封，绝对不泄漏，但装置输送扬程较高，采用离心泵需要较大的叶轮外径，较大的泵体径向尺寸和较多的叶轮级数，造成循环泵外形尺寸偏大偏长，而温控装置Chiller结构紧凑，外形尺寸较小，安装空间不足。而且多级离心泵在小流量高扬程时，水力效率偏低，泵进出口温升增大，不利于装置系统节能，也不利于装置系统温度控制。另外离心泵曲线通常较为平坦，陡度不够，而系统循环管路口径较小，会使系统工作时流量易受外界因素干扰，造成流量不稳，波动较大，甚至出现流量不足的情况。

采用两台磁力式旋涡泵串联，虽然也是无密封泵，能做到绝对不泄漏，但需要增加磁力耦合驱动装置，使产品轴向尺寸增大，外形尺寸增大。加上两台串联，更需要占用较大的温控装置安装空间。而且磁力式旋涡泵还需配带三相异步感应电机作为动力，电机带冷却风扇，使产品噪声增大。

如果采用单台磁力式旋涡泵，也存在问题，要满足小流量高扬程要求，单个旋涡叶轮出口宽度要做的较小，叶轮直径要做得较大，结果会造成泵效率很低，电机功率增大，泵进出口介质温升很高，对装置系统节能和温度控制十分不利。

在对泵送流量进行控制时需要考虑泵的工作效率，一般来说，泵的工作效率通常取一个默认值，但是，不同的泵的工作效率实际上是不同的，并且随着泵的使用，其机械性能和电气性能下降，整体效率也会降低，默认的工作效率与实际的工作效率的差异较大，对装置系统节能和温度控制十分不利。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种挑担式两级屏蔽旋涡泵的技术方案，不仅具有尺寸小、扬程大、泵进出温升较低、温度控制精准、流量稳定等优点，还能随时测量泵的效率，使相关参数设置更加精准，解决了背景技术提出的问题。