DE102010043799B4 - Quick cooling process for vacuum process plants - Google Patents

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Abstract

Schnellkühlverfahren für Vakuumprozessanlagen, umfassend: – Prüfen des Betriebszustandes aller Wärmequellen und Pumpen der Vakuumprozessanlage, Abschalten oder Abtrennen aller in Betrieb befindlichen Wärmequellen und Pumpen der Vakuumprozessanlage; anschließend: – Pufferkühlen, d. h. Einlassen eines Kühlgases in die Vakuumprozessanlage bis zu einem vorgebbaren ersten Solldruck, Ermittlung der Temperatur des Kühlgases und Vergleich der ermittelten Temperatur mit einer vorgebbaren ersten Solltemperatur, Abpumpen des Kühlgases aus der Vakuumprozessanlage, wenn die gemessene Temperatur gleich der ersten Solltemperatur ist; anschließend: – Spülkühlen, d. h. Spülen der Vakuumprozessanlage durch gleichzeitiges Einlassen und Abpumpen von Kühlgas bei einem vorgebbaren zweiten Solldruck, Messung der Temperatur des Kühlgases beim Verlassen der Vakuumprozessanlage und Vergleich mit einer vorgebbaren zweiten Solltemperatur sowie Beenden des Spülens, wenn die gemessene Temperatur gleich der zweiten Solltemperatur ist, wobei der erste oder/und zweite Solldruck kontinuierlich oder stufenweise erhöht wird.Rapid cooling process for vacuum process equipment, comprising: - checking the operating condition of all heat sources and pumps of the vacuum process plant, shutting down or disconnecting all operating heat sources and pumps of the vacuum process plant; then: - buffer cooling, d. H. Admitting a cooling gas in the vacuum processing system up to a predetermined first target pressure, determining the temperature of the cooling gas and comparing the determined temperature with a predetermined first setpoint temperature, pumping the cooling gas from the vacuum processing system when the measured temperature is equal to the first setpoint temperature; then: - rinse cooling, d. H. Rinsing the vacuum processing system by simultaneously introducing and pumping out of cooling gas at a predetermined second target pressure, measuring the temperature of the cooling gas leaving the vacuum process plant and comparing with a predetermined second target temperature and stopping flushing when the measured temperature is equal to the second target temperature, wherein the first and / or second setpoint pressure is increased continuously or stepwise.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schnellkühlverfahren für Vakuumprozessanlagen. Das beschriebene Verfahren dient der gegenüber bekannten Verfahren deutlich schnelleren Abkühlung der Vakuumprozessanlage, beispielsweise wenn die Vakuumprozessanlage zu Wartungszwecken geöffnet werden muss.The invention relates to a rapid cooling method for vacuum process plants. The method described is used in comparison to known methods significantly faster cooling of the vacuum process plant, for example, when the vacuum process plant must be opened for maintenance purposes.

In Vakuumprozessanlagen der genannten Art werden Substratbehandlungsprozesse, insbesondere Verfahren zum Auf- oder/und Abtragen einer Oberflächenschicht eines Substrats, insbesondere eines plattenförmigen Substrats, beispielsweise einer Glasscheibe oder dergleichen, durchgeführt, bei dem die Substrate und die Vakuumprozessanlage selbst durch eine Substratbehandlungseinrichtung, beispielsweise eine Beschichtungseinrichtung, Trockenätzeinrichtung oder dergleichen, oder/und durch eine zusätzlich in einer Substratbehandlungsanlage angeordnete Heizeinrichtung erwärmt wird.In vacuum process plants of the type mentioned, substrate treatment processes, in particular processes for applying and / or removing a surface layer of a substrate, in particular a plate-shaped substrate, for example a glass pane or the like, are carried out, in which the substrates and the vacuum process installation itself are processed by a substrate treatment device, for example a coating device , Trockenätzeninrichtung or the like, or / and is heated by an additionally arranged in a substrate treatment plant heater.

Mit dem Ziel, Vakuumprozessanlagen effizienter nutzen zu können, besteht speziell bei solchen Vakuumprozessanlagen, in denen im Betrieb große Wärmemengen bei hohen Temperaturen anfallen, das Bedürfnis nach einer deutlich verkürzten Wartezeit, um diese im Wartungsfall öffnen zu können. Üblicherweise wird nach dem Abschalten der Vakuumprozessanlage ohne Belüftung derselben abgewartet, bis die Temperatur so weit gefallen ist, dass keine Verletzungsgefahr und keine Gefahr der thermischen Schädigung von Komponenten der Vakuumprozessanlage mehr besteht. Dabei kann die Wartezeit nach dem Abschalten der Vakuumprozessanlage je nach Größe zwischen 8 und 12 Stunden betragen.With the aim of being able to use vacuum processing systems more efficiently, there is a need for a significantly shorter waiting time, especially in those vacuum processing systems in which large amounts of heat occur at high temperatures during operation, so that they can be opened during maintenance. Usually, after switching off the vacuum processing system without ventilation of the same waited until the temperature has fallen so low that no risk of injury and no risk of thermal damage to components of the vacuum process system is more. Depending on the size, the waiting time after switching off the vacuum processing system can be between 8 and 12 hours.

Da innerhalb der Vakuumprozessanlage während des Betriebs, in dem auch die Wärme anfällt, nur ein sehr geringer Gasdruck herrscht, d. h. nur sehr wenige Gasmoleküle als Wärmeträgermedium vorhanden sind, kann die von einigen Komponenten erzeugte, von anderen Komponenten und den Substraten aufgenommene und gespeicherte Wärmeenergie nach dem Abschalten der Vakuumprozessanlage fast ausschließlich nur über Strahlung abgegeben werden. Insbesondere bei Temperaturen unter 200°C geht das sehr langsam vonstatten. So senkt sich die Temperatur bis auf beispielsweise 200°C vergleichsweise schnell, jedoch nachfolgend sehr langsam ab.Since there is only a very low gas pressure within the vacuum process system during operation, in which the heat is generated, d. H. Only very few gas molecules are present as a heat transfer medium, the heat energy generated by some components and absorbed and stored by other components and the substrates after switching off the vacuum processing system can be almost exclusively delivered only by radiation. Especially at temperatures below 200 ° C, this is very slow. Thus, the temperature drops comparatively quickly to, for example, 200 ° C., but very slowly thereafter.

Ein direktes Belüften der Vakuumprozessanlage würde zur Konvektion innerhalb der Anlage und damit zur schnelleren Abgabe der Wärme durch die erwärmten Komponenten und die Substrate führen. Die Konvektion würde allerdings auch zur schnellen Erwärmung temperaturempfindlicher Komponenten, wie geschmierte Lager, Plastikteile, Turbopumpen etc. führen, die dadurch beschädigt oder zerstört werden könnten.Direct venting of the vacuum processing equipment would result in convection within the equipment and thus faster dissipation of heat by the heated components and substrates. However, convection would also lead to rapid heating of temperature-sensitive components, such as lubricated bearings, plastic parts, turbopumps, etc., which could be damaged or destroyed.

US 2001/0029888 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausheizen und zum Kühlen einer Vakuumkammer. Während des Ausheizens wird ein inertes Gas eingeführt. Das inerte Gas erhöht den Kammerdruck auf etwa 500 Torr. Das Kühlgas kann thermisch mit dem Kammerkörper und Komponenten kommunizieren. Das Kühlgas wird für eine Zeitdauer in der Kammer belassen oder kontinuierlich durch die Kammer strömen gelassen. Sobald die Kammer eine Zieltemperatur erreicht, wird das Kühlgas evakuiert. US 2001/0029888 A1 discloses a method and apparatus for heating and cooling a vacuum chamber. During annealing, an inert gas is introduced. The inert gas raises the chamber pressure to about 500 Torr. The cooling gas may thermally communicate with the chamber body and components. The cooling gas is left in the chamber for a period of time or allowed to flow continuously through the chamber. As soon as the chamber reaches a target temperature, the cooling gas is evacuated.

Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem Kühlverfahren für Vakuumprozessanlagen, bei dem die gespeicherte Wärme deutlich schneller als bisher abgeführt wird. Hierfür wird im Anspruch 1 ein Schnellkühlverfahren angegeben, das diese Aufgabe löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.There is therefore a need for a cooling method for vacuum process plants, in which the stored heat is dissipated much faster than before. For this purpose, a rapid cooling method is specified in claim 1, which solves this problem. Advantageous embodiments and further developments are described in the dependent claims.

Vorgeschlagen wird ein Schnellkühlverfahren für Vakuumprozessanlagen, umfassend:

  • – Prüfen des Betriebszustandes aller Wärmequellen und Pumpen der Vakuumprozessanlage, gegebenenfalls Abschalten oder Abtrennen aller in Betrieb befindlichen Wärmequellen und Pumpen der Vakuumprozessanlage; anschließend:
  • – Pufferkühlen, d. h. Einlassen eines Kühlgases in die Vakuumprozessanlage bis zu einem vorgebbaren ersten Solldruck, Ermittlung der Temperatur des Kühlgases und Vergleich der ermittelten Temperatur mit einer vorgebbaren ersten Solltemperatur, Abpumpen des Kühlgases aus der Vakuumprozessanlage, wenn die gemessene Temperatur gleich der ersten Solltemperatur ist; anschließend:
  • – Spülkühlen, d. h. Spülen der Vakuumprozessanlage durch gleichzeitiges Einlassen und Abpumpen von Kühlgas bei einem vorgebbaren zweiten Solldruck, Messung der Temperatur des Kühlgases beim Verlassen der Vakuumprozessanlage und Vergleich mit einer vorgebbaren zweiten Solltemperatur sowie Beenden des Spülens, wenn die gemessene Temperatur gleich der zweiten Solltemperatur ist.
wobei der erste oder/und zweite Solldruck kontinuierlich oder stufenweise erhöht wird.A rapid cooling method for vacuum process equipment is proposed, comprising:
  • - checking the operating status of all heat sources and pumps of the vacuum process equipment, if necessary switching off or disconnecting all operating heat sources and pumps of the vacuum process equipment; subsequently:
  • Buffer cooling, ie admission of a cooling gas into the vacuum process installation up to a predefinable first setpoint pressure, determination of the temperature of the cooling gas and comparison of the determined temperature with a predefinable first setpoint temperature, pumping out of the cooling gas from the vacuum process installation if the measured temperature is equal to the first setpoint temperature; subsequently:
  • - Rinse cooling, ie rinsing of the vacuum process plant by simultaneously introducing and pumping out of cooling gas at a predetermined second target pressure, measuring the temperature of the cooling gas leaving the vacuum process plant and comparing with a predetermined second target temperature and stopping flushing, when the measured temperature is equal to the second target temperature ,
wherein the first and / or second set pressure is increased continuously or stepwise.

Zunächst werden alle noch in Betrieb befindlichen Wärmequellen und Pumpen außer Betrieb genommen, d. h. entweder abgeschaltet oder wirkungsmäßig abgetrennt.First, all heat sources and pumps still in operation are taken out of service, d. H. either disconnected or functionally disconnected.

Beispielsweise besteht die Möglichkeit, Pumpen weiter laufen zu lassen, aber ihre Wirkverbindung mit der Kammer der Vakuumprozessanlage durch entsprechendes Ansteuern von Ventilen zu unterbrechen.For example, it is possible to continue to run pumps, but their operative connection with the chamber of the vacuum processing system corresponding actuation of valves to interrupt.

Die erste und zweite Solltemperatur werden zweckmäßig so gewählt, dass die thermische Belastbarkeit temperaturempfindlicher Bauteile der Vakuumprozessanlage, insbesondere von Lagern, der Entlüftungsanordnung und der dazugehörigen Pumpen usw. nicht überschritten wird. Je höher deren thermische Belastbarkeit liegt, desto höher können die erste und zweite Solltemperatur gewählt werden und desto schneller wird eine Abkühlung der Vakuumprozessanlage erreicht. Dabei können die erste und zweite Solltemperatur auch gleich groß gewählt werden.The first and second setpoint temperatures are expediently chosen so that the thermal load capacity of temperature-sensitive components of the vacuum process system, in particular of bearings, the venting arrangement and the associated pumps, etc., is not exceeded. The higher their thermal load capacity, the higher the first and second setpoint temperatures can be selected and the faster the cooling of the vacuum processing system is achieved. The first and second setpoint temperatures can also be chosen to be the same.

In ähnlicher Weise konnen auch der erste und zweite Solldruck gleich groß gewählt werden. Für den ersten oder/und zweiten Solldruck können feste Werte vorgegeben werden. Erfindungsgemäß werden der erste oder/und zweite Solldruck kontinuierlich oder stufenweise erhöht, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.Similarly, the first and second desired pressure can be chosen to be equal. Fixed values can be specified for the first and / or second setpoint pressure. According to the invention, the first or / and second desired pressure are increased continuously or stepwise, as will be explained in more detail below.

Die Temperatur des Kühlgases wird zweckmäßig in der Nähe des Kühlgasauslasses ermittelt, beispielsweise indem am oder im Kühlgasauslass ein Thermoelement angeordnet wird, so dass das Kühlgas nach dem Durchströmen der Kammer der Vakuumprozessanlage, d. h. nachdem es die größtmögliche Wärmemenge aufgenommen und daher seine höchste Temperatur erreicht hat, auf das Erreichen der jeweiligen Solltemperatur überwacht wird. Der Kühlgaseinlass erfolgt zweckmäßig mit möglichst großem Abstand zum Kühlgasauslass, um eine möglichst große Wärmeaufnahme durch das Kühlgas zu gewährleisten. Beispielsweise kann ein Kühlgasauslass an einer Wand der Kammer der Vakuumprozessanlage angeordnet sein und der Kühlgaseinlass an einer gegenüber liegenden Wand der Kammer der Vakuumprozessanlage.The temperature of the cooling gas is expediently determined in the vicinity of the cooling gas outlet, for example by arranging a thermocouple on or in the cooling gas outlet, so that the cooling gas, after flowing through the chamber of the vacuum process plant, ie. H. After it has absorbed the largest possible amount of heat and therefore reached its highest temperature, is monitored for reaching the respective target temperature. The cooling gas inlet is expediently carried out with the greatest possible distance to the cooling gas outlet in order to ensure the greatest possible heat absorption by the cooling gas. For example, a cooling gas outlet may be disposed on a wall of the chamber of the vacuum processing system and the cooling gas inlet on an opposite wall of the chamber of the vacuum processing system.

Das Pufferkühlen erfolgt durch das periodisch abwechselnde Einlassen und Auslassen von Kühlgas, während beim Spülkühlen permanent gleichzeitig Kühlgas eingelassen und ausgelassen wird, so dass die Kammer durchspült wird. In beiden Fällen baut sich in der Kammer ein Druck (Pufferdruck bzw. Spüldruck) auf, dessen Größe auf das Einhalten des ersten bzw. zweiten Solldrucks überwacht wird. Wird als Kühlgas Luft verwendet, so erzeugt der außerhalb der Kammer herrschende Atmosphärendruck den Druck in der Kammer, dessen Größe beispielsweise durch die Einstellung von Ventilen gesteuert werden kann. In anderen Fällen, beispielsweise bei Verwendung inerter Gase als Kühlgas, kann der Druck in der Kammer aus einem externen Druckreservoir, beispielsweise einem Gasbehälter, erzeugt werden.The buffer cooling is carried out by the periodically alternating inlet and outlet of cooling gas, while flushing is permanently admitted simultaneously cooling gas and discharged, so that the chamber is flushed. In both cases, a pressure builds up in the chamber (buffer pressure or purging pressure), the size of which is monitored for compliance with the first or second setpoint pressure. If air is used as the cooling gas, the atmospheric pressure prevailing outside the chamber generates the pressure in the chamber, the size of which can be controlled, for example, by adjusting valves. In other cases, for example, when using inert gases as the cooling gas, the pressure in the chamber from an external pressure reservoir, such as a gas tank, can be generated.

Das Pufferkühlen dient der schrittweisen Absenkung der zunächst noch sehr hohen Temperaturen in der Vakuumprozessanlage, wobei Konvektionseffekte wegen der quasistatischen Belüftung auf sehr geringem Druckniveau weitestgehend unterdrückt werden. Der hohe Temperaturgradient zwischen den heißen Komponenten und dem eingelassenen Kühlgas führt dennoch zu einem relativ guten Kühleffekt.The buffer cooling is used to gradually lower the initially very high temperatures in the vacuum process plant, convection effects are suppressed because of the quasi-static ventilation at very low pressure level as much as possible. The high temperature gradient between the hot components and the recessed cooling gas still leads to a relatively good cooling effect.

Bedarfsweise kann auch vorgesehen sein, dass das Pufferkühlen mindestens zweimal durchgeführt wird, bevor das Spülkühlen beginnt. Hierdurch kann eine weitergehende Abkühlung mit geringem Konvektionsanteil erreicht werden, bevor sich die mit der Spülkühlung einhergehende, relativ starke Konvektion auf temperaturempfindliche Komponenten der Vakuumprozessanlage auswirkt.If necessary, it can also be provided that the buffer cooling is carried out at least twice before the rinse cooling begins. As a result, a further cooling with low convection can be achieved before the associated with the flushing, relatively strong convection affects temperature-sensitive components of the vacuum processing system.

Der Kühleffekt des Pufferkühlens kann weiter dadurch verbessert werden, dass der vorgebbare erste Solldruck bei jeder Wiederholung des Pufferkühlens höher gewählt wird als beim vorhergehenden Pufferkühlen.The cooling effect of the buffer cooling can be further improved by selecting the predefinable first target pressure higher with each repetition of the buffer cooling than with the previous buffer cooling.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die erste oder/und zweite Solltemperatur aus einem Bereich von 70 bis 120°C gewählt wird. Hierdurch wird eine zu hohe thermische Belastung der gasführenden Komponenten, d. h. der Vorvakuumpumpen und der Abgasleitungen, verhindert.It can further be provided that the first or / and second setpoint temperature is selected from a range of 70 to 120.degree. As a result, too high a thermal load of the gas-conducting components, d. H. the backing pump and the exhaust pipes prevented.

Das Spülkühlen dient der weiteren Absenkung der nach dem Pufferkühlen bereits deutlich niedrigeren Temperaturen in der Vakuumprozessanlage, wobei durch die Konvektion aufgrund der Durchströmung der Vakuumprozessanlage eine relativ schnelle Temperaturabsenkung erzielt werden kann. Der zu diesem Zeitpunkt bereits deutlich geringere Temperaturgradient zwischen den heißen Komponenten und dem eingelassenen Kühlgas führt aufgrund der vergleichsweise großen Mengen von Kühlgas ebenfalls zu einem relativ guten Kühleffekt.The rinse cooling serves to further reduce the already significantly lower temperatures in the vacuum process system after buffer cooling, whereby a relatively rapid temperature reduction can be achieved by the convection due to the flow through the vacuum processing system. The already significantly lower temperature gradient between the hot components and the admitted cooling gas at this time also leads to a relatively good cooling effect due to the comparatively large amounts of cooling gas.

In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der erste oder/und der zweite Solldruck aus einem Bereich von 100 bis 900 mbar gewählt wird. Die konkrete Größe des zweiten Solldrucks hängt von der gewählten zweiten Solltemperatur ab und kann abhängig vom Typ der Vakuumprozessanlage durch einfache Versuche ermittelt werden.In one embodiment, it may be provided that the first or / and the second desired pressure is selected from a range of 100 to 900 mbar. The specific size of the second target pressure depends on the selected second target temperature and can be determined by simple experiments depending on the type of vacuum process plant.

Um die Temperatursenkung weiter zu beschleunigen kann weiter vorgesehen sein, dass der zweite Solldruck während des Spülkühlens erhöht wird. Dadurch wird dem abnehmenden Temperaturgradienten Rechnung getragen, so dass dennoch große Wärmemengen abtransportiert werden.In order to further accelerate the lowering of the temperature, it can further be provided that the second setpoint pressure is increased during the scavenging cooling. As a result, the decreasing temperature gradient is taken into account, so that nevertheless large amounts of heat are removed.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Schnellkühlverfahrens näher erläutert.An exemplary embodiment of the proposed rapid cooling method will be explained in more detail below.

Nach Rücksprache mit Erfahrungsträgern wurde eine Belüftung bis ca. 1 mbar vorgeschlagen, um so bei einsetzender Konvektion die Wärmeabgabe durch einen Mix aus Warmestrahlung und Konvektion zu beschleunigen ohne gefährdete Anlagenteile zu überhitzen.After consultation with experience carriers, a ventilation of up to approx. 1 mbar was suggested, in order to accelerate the heat emission through the combination of heat radiation and convection as convection begins without overheating endangered system components.

Eine Durchlauf-Beschichtungsanlage zur Beschichtung plattenförmiger Substrate wurde mit einem Thermoelement in der Nahe einer Turbopumpe ausgestattet. Bei Produktionsbedingungen (350°C, 120 s Taktzeit) erfolgte dann die Abschaltung der Anlage.A continuous coating machine for coating plate-shaped substrates was equipped with a thermocouple near a turbopump. Under production conditions (350 ° C, 120 s cycle time) the system was switched off.

Die Substratbehandlungseinrichtungen (Magnetrons) und die Heizeinrichtungen wurden außer Betrieb genommen. Danach wurden die Turbopumpen, die während des Prozesses das Vakuum in der Vakuumprozessanlage aufrechterhalten, abgetourt. Nach ca. 15 Minuten begann die Belüftung der Anlage.The substrate handling equipment (magnetrons) and heaters have been decommissioned. Thereafter, the turbo pumps, which maintain the vacuum in the vacuum process plant during the process, were exhausted. After about 15 minutes, the ventilation of the plant began.

Zunächst wurde Luft bis zu einem ersten Solldruck von ca. 1 mbar eingelassen. Dabei zeichnete sich jedoch keine große Wirksamkeit ab. Aus diesem Grunde wurde der erste Solldruck unter Beobachtung des installierten Thermoelementes weiter erhöht auf 10, 100, 400 bis 900 mbar. Beim Erreichen einer ersten Solltemperatur von ca. 90°C wurden die Belüftungsventile geschlossen und die heiße Luft durch die Vorvakuumpumpen, die zur Evakuierung der Vakuumprozessanlagen dienen und eine größere Förderleistung aufweisen als die Turbopumpen, abgepumpt. Diese Methode wurde dreimal wiederholt und anschließend das Pufferkühlen beendet.First, air was admitted to a first set pressure of about 1 mbar. However, it did not show much effectiveness. For this reason, the first target pressure was further increased while observing the installed thermocouple to 10, 100, 400 to 900 mbar. Upon reaching a first setpoint temperature of about 90 ° C, the vent valves were closed and the hot air through the backing pumps, which serve to evacuate the vacuum process equipment and have a larger capacity than the turbopumps, pumped. This method was repeated three times and then the buffer cooling was stopped.

Danach wurde durch gleichzeitiges Öffnen der Belüftungsventile und Einschalten der Vorvakuumpumpen in der Vakuumprozessanlage eine kontinuierliche Strömung bei einem zweiten Solldruck von ca. 500 mbar erzeugt und aufrechterhalten. Nach ca. 1 Stunde wurde in der Vakuumprozessanlage eine zweite Solltemperatur von 100°C erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Spülkühlung abgebrochen.Thereafter, by simultaneously opening the vent valves and turning on the backing pumps in the vacuum process plant, a continuous flow at a second target pressure of about 500 mbar was generated and maintained. After about 1 hour, a second target temperature of 100 ° C was reached in the vacuum process plant. At this time, the scavenging cooling was stopped.

Die Anlage wurde dann komplett belüftet.The system was then completely ventilated.

Die Versuche haben gezeigt, dass eine derartige Verfahrensweise möglich ist, um eine schnelle Belüftung der Vakuumprozessanlage zu ermöglichen. Dabei sind folgende Dinge zu beachten.The experiments have shown that such a procedure is possible in order to allow rapid ventilation of the vacuum process plant. Here are the following things to consider.

In Abhängigkeit vom Prozess besteht unter Umständen die Notwendigkeit, inerte Gase für die Belüftung der heißen Anlage zu verwenden.Depending on the process, there may be a need to use inert gases for the ventilation of the hot plant.

Prinzipiell ist bei dieser Methode eine Temperaturüberwachung erforderlich.In principle, this method requires temperature monitoring.

Die Vorvakuumpumpen mussen für hohe Drücke (ca. 500 mbar), Gastemperaturen um 90°C und Pumpzeiten von mehr als einer Stunde bei den oben genannten Bedingungen ausgelegt sein.The backing pumps must be designed for high pressures (about 500 mbar), gas temperatures around 90 ° C and pumping times of more than one hour under the above conditions.

Die Abgasleitungen der Vorpumpen erreichen durchaus Temperaturen um 100°C.The exhaust pipes of the forepumps can reach temperatures of around 100 ° C.

Um diese Verfahrensweise umzusetzen, sollten konstruktive Maßnahmen ergriffen werden, die es ermöglichen, die Belüftung durch einen Regler zu steuern. Der Regler sollte die Gaszufuhr regulieren und Druck und Temperatur in der Anlage überwachen. Dabei sollte die Temperaturüberwachung zweckmaßig im Ansaugbereich der Turbopumpen bzw. Vorpumpen erfolgen. Dort sollte das Gas seine höchste Temperatur erreichen. Somit besteht eine gute Kontrolle für die maximale Temperatur der Anlagenteile.In order to implement this procedure, constructive measures should be taken, which make it possible to control the ventilation by a regulator. The controller should regulate the gas supply and monitor pressure and temperature in the system. The temperature monitoring should be done zweckmaßig in the intake of turbopumps or backing pumps. There the gas should reach its highest temperature. Thus, there is a good control for the maximum temperature of the system parts.

Claims (9)

Schnellkühlverfahren für Vakuumprozessanlagen, umfassend: – Prüfen des Betriebszustandes aller Wärmequellen und Pumpen der Vakuumprozessanlage, Abschalten oder Abtrennen aller in Betrieb befindlichen Wärmequellen und Pumpen der Vakuumprozessanlage; anschließend: – Pufferkühlen, d. h. Einlassen eines Kühlgases in die Vakuumprozessanlage bis zu einem vorgebbaren ersten Solldruck, Ermittlung der Temperatur des Kühlgases und Vergleich der ermittelten Temperatur mit einer vorgebbaren ersten Solltemperatur, Abpumpen des Kühlgases aus der Vakuumprozessanlage, wenn die gemessene Temperatur gleich der ersten Solltemperatur ist; anschließend: – Spülkühlen, d. h. Spülen der Vakuumprozessanlage durch gleichzeitiges Einlassen und Abpumpen von Kühlgas bei einem vorgebbaren zweiten Solldruck, Messung der Temperatur des Kühlgases beim Verlassen der Vakuumprozessanlage und Vergleich mit einer vorgebbaren zweiten Solltemperatur sowie Beenden des Spülens, wenn die gemessene Temperatur gleich der zweiten Solltemperatur ist, wobei der erste oder/und zweite Solldruck kontinuierlich oder stufenweise erhöht wird.Quick cooling method for vacuum process equipment, comprising: - checking the operating status of all heat sources and pumps of the vacuum process plant, switching off or disconnecting all operating heat sources and pumps of the vacuum process plant; subsequently: - buffer cooling, d. H. Admitting a cooling gas in the vacuum processing system up to a predetermined first target pressure, determining the temperature of the cooling gas and comparing the determined temperature with a predetermined first setpoint temperature, pumping the cooling gas from the vacuum processing system when the measured temperature is equal to the first setpoint temperature; subsequently: Rinse cooling, d. H. Purging the vacuum processing system by simultaneously introducing and pumping out cooling gas at a predefinable second setpoint pressure, measuring the temperature of the cooling gas when leaving the vacuum process plant and comparing it with a predefinable second setpoint temperature and stopping purging when the measured temperature is equal to the second setpoint temperature, wherein the first and / or second set pressure is increased continuously or stepwise. Schnellkühlverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pufferkühlen mindestens zweimal durchgeführt wird, bevor das Spülkühlen beginnt.Quick cooling method according to claim 1, characterized in that the buffer cooling is carried out at least twice before the rinse cooling begins. Schnellkühlverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebbare erste Solldruck aus einem Bereich von 100 bis 900 mbar gewählt wird.Quick cooling method according to claim 1 or 2, characterized in that the predetermined first target pressure is selected from a range of 100 to 900 mbar. Schnellkühlverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebbare erste Solldruck bei jeder Wiederholung des Pufferkühlens höher gewählt wird als beim vorhergehenden Pufferkühlen. Quick cooling method according to claim 2 or 3, characterized in that the predetermined first target pressure is selected to be higher for each repetition of the buffer cooling than in the previous buffer cooling. Schnellkühlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Solltemperatur aus einem Bereich von 70 bis 120°C gewählt wird.Quick cooling method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first set temperature is selected from a range of 70 to 120 ° C. Schnellkühlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Solltemperatur aus einem Bereich von 70 bis 120°C gewählt wird.Quick cooling method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second setpoint temperature is selected from a range of 70 to 120 ° C. Schnellkühlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebbare zweite Solldruck aus einem Bereich von 100 bis 900 mbar gewählt wird.Quick cooling method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the predetermined second target pressure is selected from a range of 100 to 900 mbar. Schnellkühlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Solltemperatur gleich groß gewählt werden.Quick cooling method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first and second setpoint temperature are chosen to be equal. Schnellkühlverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Kühlgases an oder in einem Gasauslass der Vakuumprozessanlage ermittelt wird und das Kühlgas an einer dem Gasauslass gegenüberliegenden Wand der Vakuumprozessanlage eingelassen wird.Quick cooling method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the temperature of the cooling gas is determined at or in a gas outlet of the vacuum process plant and the cooling gas is admitted to a gas outlet of the opposite wall of the vacuum process plant.
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