JPH09313920A - Vacuum chamber - Google Patents
Vacuum chamberInfo
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- JPH09313920A JPH09313920A JP16240296A JP16240296A JPH09313920A JP H09313920 A JPH09313920 A JP H09313920A JP 16240296 A JP16240296 A JP 16240296A JP 16240296 A JP16240296 A JP 16240296A JP H09313920 A JPH09313920 A JP H09313920A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライポンプによ
って真空に吸引された状態で、種々の処理を行なう真空
チャンバに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum chamber that performs various processes while being vacuumed by a dry pump.
【０００２】[0002]
【従来の技術】上記のような真空チャンバは、逆拡散に
よる汚染を防止するためにターボ分子ポンプのようなド
ライな（潤滑油を用いない）ポンプを用いて排気する。
ターボ分子ポンプは、その排気理論上、取り扱う気体分
子の分子量により排気性能が異なり、水蒸気のような分
子量の小さい気体分子の排気性能が著しく低下する。2. Description of the Related Art A vacuum chamber as described above is evacuated by using a dry (without using lubricating oil) pump such as a turbo molecular pump in order to prevent contamination due to back diffusion.
In terms of the exhaust theory, the turbo molecular pump has different exhaust performance depending on the molecular weight of the gas molecule to be handled, and the exhaust performance of gas molecules having a small molecular weight such as water vapor is significantly reduced.
【０００３】このため、特に水蒸気の排気速度を向上さ
せる技術として、特開平２−５７９２号公報に示すよう
に、ターボ分子ポンプの吸気口にコールドトラップを設
けたコールドトラップ付ターボ分子ポンプが開発されて
いる。Therefore, as a technique for improving the evacuation rate of water vapor, a turbo molecular pump with a cold trap provided with a cold trap at the intake port of the turbo molecular pump has been developed as disclosed in JP-A-2-5792. ing.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなコールドトラップ付ターボ分子ポンプにおいては、
上述のようにコールドトラップの取り付け位置がターボ
分子ポンプの入口であるために、この位置まで水蒸気の
分子が飛び込んでこないとトラップすることができな
い。従って、ターボ分子ポンプの開口径によって水蒸気
の排気性能に上限があった。However, in such a turbo molecular pump with a cold trap,
As described above, since the cold trap is attached at the inlet of the turbo molecular pump, the vapor cannot be trapped unless the water vapor molecules reach this position. Therefore, there is an upper limit to the exhaust performance of water vapor depending on the opening diameter of the turbo molecular pump.
【０００５】本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みて
提案されたものであり、分子量が小さい気体、特に水蒸
気を効率的に排気して迅速に超高真空の空間を作り出す
ことができる真空チャンバを提供することを目的として
いる。The present invention has been proposed in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and is a vacuum chamber capable of quickly exhausting a gas having a small molecular weight, particularly water vapor, to rapidly create an ultrahigh vacuum space. Is intended to provide.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、主排気ポンプとしてドライポンプを用いた真空チャ
ンバにおいて、該チャンバ内にコールドトラップを設
け、このコールドトラップに温度センサを設けるととも
に、該コールドトラップに冷剤を供給する冷剤配管に電
磁弁または流量調整弁を設け、コールドトラップの温度
が所定の範囲内に入るように電磁弁または流量調整弁を
制御するようにしたことを特徴とする真空チャンバであ
る。In a vacuum chamber using a dry pump as a main exhaust pump, a cold trap is provided in the chamber, and a temperature sensor is provided in the cold trap. A solenoid valve or a flow rate adjusting valve is provided in a coolant pipe for supplying the coolant to the cold trap, and the solenoid valve or the flow rate adjusting valve is controlled so that the temperature of the cold trap falls within a predetermined range. Is a vacuum chamber.
【０００７】本発明の真空チャンバによれば、排気運転
を行う際には、吸気口の上流側に設けた締切弁を開放し
た状態でコールドトラップに、例えば、液体窒素のよう
な冷剤を供給して冷却する。最初はコールドトラップ上
に設けた温度センサが示す温度は常温であり、所定の範
囲、つまり良好な排気性能を得るために好ましい−１５
０℃〜−１９６℃の温度範囲よりも高い温度なので、電
磁弁または流量調整弁はほぼ最大開度となり、多量の液
体窒素がコールドトラップに供給される。こうしてコー
ルドトラップが所定の温度範囲まで急速に冷却される。According to the vacuum chamber of the present invention, when performing an exhaust operation, a cooling agent such as liquid nitrogen is supplied to the cold trap with the shutoff valve provided upstream of the intake port opened. And cool. Initially, the temperature indicated by the temperature sensor provided on the cold trap is room temperature, which is preferable in order to obtain a predetermined range, that is, good exhaust performance.
Since the temperature is higher than the temperature range of 0 ° C. to −196 ° C., the solenoid valve or the flow rate adjusting valve has almost the maximum opening, and a large amount of liquid nitrogen is supplied to the cold trap. In this way, the cold trap is rapidly cooled to a predetermined temperature range.
【０００８】そして、ターボ分子ポンプのようなドライ
ポンプを作動して気体をポンプ内に吸い込むが、この
際、その気体中に含まれる水蒸気のような分子量の小さ
い気体は真空チャンバ内でコールドトラップにより選択
的に氷結捕集される。その結果、ターボ分子ポンプは比
較的大きな分子量の気体を排気すればよく、排気性能が
向上し、真空度の高い良質な真空を形成することができ
る。Then, a dry pump such as a turbo molecular pump is operated to suck the gas into the pump. At this time, a gas having a small molecular weight such as water vapor contained in the gas is cold trapped in the vacuum chamber. It is selectively frozen and collected. As a result, the turbo molecular pump only needs to exhaust a gas having a relatively large molecular weight, the exhaust performance is improved, and a high-quality vacuum with a high degree of vacuum can be formed.
【０００９】また、氷結捕集されない分子量の小さな気
体、例えば、水素、ヘリウム等もコールドトラップによ
って冷却されるので、その温度が低下し、気体分子速度
が遅くなり、ターボ分子ポンプの排気性能が向上する。
その結果、従来の真空チャンバにおける問題点、すなわ
ち分子量の小さい気体、特に水蒸気の排気が充分行われ
ないという欠点が解消される。Further, a gas having a small molecular weight that is not collected by freezing, such as hydrogen or helium, is also cooled by the cold trap, so that its temperature is lowered, the gas molecule velocity is slowed down, and the exhaust performance of the turbo molecular pump is improved. To do.
As a result, the problem in the conventional vacuum chamber, that is, the drawback that the gas having a small molecular weight, especially the steam is not exhausted sufficiently, is solved.
【００１０】請求項２に記載の発明は、前記冷剤は液体
窒素であることを特徴とする請求項１に記載の真空チャ
ンバである。請求項３に記載の発明は、前記コールドト
ラップの温度制御範囲が、ドライポンプ運転排気中およ
びコールドトラップが運転排気中は−１５０℃〜−１９
６℃であることを特徴とする請求項２に記載の真空チャ
ンバである。ターボ分子ポンプが定常の運転排気中は、
コールドトラップは例えば、−１５０℃〜−１９６℃の
温度範囲内に入るように電磁弁の開閉や、流量調整弁の
開度調整を行なうので、液体窒素の流量が減りランニン
グコストが低減される。The invention according to claim 2 is the vacuum chamber according to claim 1, wherein the coolant is liquid nitrogen. The invention according to claim 3 is such that the temperature control range of the cold trap is −150 ° C. to −19 during dry pump operation exhaust and during cold pump operation exhaust.
It is 6 degreeC, It is a vacuum chamber of Claim 2 characterized by the above-mentioned. During normal operation of the turbo molecular pump during exhaust,
For example, the cold trap opens and closes the solenoid valve and adjusts the opening degree of the flow rate adjusting valve so that the temperature falls within the temperature range of −150 ° C. to −196 ° C., so that the flow rate of liquid nitrogen is reduced and running cost is reduced.
【００１１】請求項４に記載の発明は、前記冷剤配管内
にヒータを設けたことを特徴とする請求項１に記載の真
空チャンバである。所定時間だけ排気運転を行った後
は、コールドトラップに氷結された水蒸気を解氷し、放
出する再生運転を行う必要があり、そのような再生運転
を行う工程の場合は、前記締切弁を閉鎖し、コールドト
ラップに氷結捕集されている水蒸気を昇華させる。前記
コールドトラップに液体窒素を供給する配管内にヒータ
を設けることにより、再生工程が容易かつ迅速に行える
とともに、真空排気系内にヒータなどの汚染要因がない
ので超高真空が得やすい。The invention according to claim 4 is the vacuum chamber according to claim 1, characterized in that a heater is provided in the coolant pipe. After performing the exhaust operation for a predetermined time, it is necessary to perform a regenerating operation that defrosts and releases the water vapor frozen in the cold trap, and in the case of such a regenerating operation, close the shutoff valve. Then, the steam trapped in the cold trap is sublimated. By providing the heater in the pipe for supplying the liquid nitrogen to the cold trap, the regeneration process can be performed easily and quickly, and an ultrahigh vacuum can be easily obtained because there is no contamination factor such as the heater in the vacuum exhaust system.
【００１２】請求項５に記載の発明は、前記冷剤配管
に、窒素ガスを供給する配管がバルブを介して合流する
ように構成されていることを特徴とする請求項２に記載
の真空チャンバであるので、コールドトラップが窒素ガ
スにより加熱されて再生運転を行うことができる。ここ
でも、真空排気系内にヒータなどの汚染要因がないので
超高真空が得やすい。The invention as set forth in claim 5 is characterized in that a pipe for supplying nitrogen gas merges with the coolant pipe through a valve so as to join the coolant pipe. Therefore, the cold trap is heated by the nitrogen gas and the regeneration operation can be performed. In this case as well, since there is no contamination factor such as a heater in the vacuum exhaust system, it is easy to obtain an ultrahigh vacuum.
【００１３】請求項６に記載の発明は、前記コールドト
ラップの温度制御範囲が、コールドトラップ再生中は０
℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の真空チ
ャンバであるので、コールドトラップ面で氷結捕集され
ていた水蒸気が液化して、敏速に排出することができ
る。According to a sixth aspect of the present invention, the temperature control range of the cold trap is 0 during cold trap regeneration.
According to the vacuum chamber of the first aspect, the temperature is not less than 0 ° C., so that the water vapor that has been frozen and collected on the cold trap surface is liquefied and can be quickly discharged.
【００１４】請求項７に記載の発明は、前記冷剤配管が
真空断熱配管であり、かつその一部がフレキシブル真空
断熱配管であることを特徴とする請求項１に記載の真空
チャンバである。請求項８に記載の発明は、前記ドライ
ポンプはターボ分子ポンプであることを特徴とする請求
項１に記載の真空チャンバである。このように本発明の
真空チャンバによれば、水蒸気の排出を効率的に行うこ
とができ、さらに、低振動、イニシャルランニングコス
トの低減、超高真空化、安全性の向上等が達成された。The invention according to claim 7 is the vacuum chamber according to claim 1, wherein the coolant pipe is a vacuum heat insulating pipe, and a part thereof is a flexible vacuum heat insulating pipe. The invention according to claim 8 is the vacuum chamber according to claim 1, wherein the dry pump is a turbo molecular pump. As described above, according to the vacuum chamber of the present invention, water vapor can be efficiently discharged, and further, low vibration, reduction of initial running cost, ultra-high vacuum, improvement of safety and the like have been achieved.
【００１５】なお、本発明においては、排気すべき気体
の成分および排気運転時間、到達真空度等の条件に基づ
いて、コールドトラップの形状、および伝熱面積を適宜
に選択することができる。In the present invention, the shape of the cold trap and the heat transfer area can be appropriately selected on the basis of the components of the gas to be exhausted, the exhaust operation time, the ultimate vacuum, and other conditions.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例について
説明する。図１は、本発明の第一実施例を示す。例え
ば、半導体素子を製造するための装置の一部である真空
チャンバ１０は、締切弁１５を介して、ターボ分子ポン
プ２０と結合している。ターボ分子ポンプ２０は、複数
の動翼を備えたロータと、該動翼間に配置された複数の
静翼を取付けたステータとがケーシング内に組み込まれ
て構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. For example, a vacuum chamber 10 which is a part of an apparatus for manufacturing semiconductor devices is connected to a turbo molecular pump 20 via a shutoff valve 15. The turbo-molecular pump 20 is configured by incorporating a rotor having a plurality of moving blades and a stator having a plurality of stationary blades arranged between the moving blades into a casing.
【００１７】図１の真空チャンバには、その内部に、一
方の壁に沿ってコールドトラップ３０が設けられてい
る。このコールドトラップ３０は、例えば、伝熱管と伝
熱面積を拡大するための伝熱プレートを組み合わせて構
成され、これには温度センサ３２が設けられている。ま
た、コールドトラップ３０に外部から液体窒素を供給す
る冷剤配管３４が設けられ、これには、電磁弁３６（流
量調整弁でもよい）とヒータ３８が設けてある。さら
に、温度センサ３２の出力信号に基づいてコールドトラ
ップ３０の温度が所定の範囲内に入るように電磁弁３６
を制御するためのコントローラ４０が設けられている。The vacuum chamber of FIG. 1 is provided with a cold trap 30 along its one wall inside. The cold trap 30 is configured, for example, by combining a heat transfer tube and a heat transfer plate for expanding a heat transfer area, and a temperature sensor 32 is provided in the cold trap 30. Further, a coolant pipe 34 for supplying liquid nitrogen from the outside to the cold trap 30 is provided, and an electromagnetic valve 36 (which may be a flow rate adjusting valve) and a heater 38 are provided therein. Further, based on the output signal of the temperature sensor 32, the solenoid valve 36 is controlled so that the temperature of the cold trap 30 falls within a predetermined range.
There is provided a controller 40 for controlling the.
【００１８】以下に、このように構成された真空チャン
バの作用を説明する。真空チャンバ１０を真空に引くた
めに、締切弁１５を開いた状態でターボ分子ポンプ２０
を作動する。一方、真空チャンバ１０においては、コン
トローラ３０が温度センサ３２の出力信号に基づいて冷
剤配管の電磁弁３６の開閉を行う。最初は温度センサ３
２は常温を示すので、電磁弁３６はほぼ開放状態とな
り、センサの測定値が所定の温度範囲に入るまで最大流
量が流れて冷却が行われる。従って、コールドトラップ
３０は短時間で所定の温度範囲に入って稼働を始める。
従来、ヘリウム冷凍機による冷却では所定温度になるま
で１時間以上かかっていたものが、本発明では１５分以
下となった。The operation of the vacuum chamber thus constructed will be described below. In order to draw the vacuum chamber 10 into a vacuum, the turbo molecular pump 20 is opened with the shutoff valve 15 open.
Operate. On the other hand, in the vacuum chamber 10, the controller 30 opens and closes the electromagnetic valve 36 of the coolant piping based on the output signal of the temperature sensor 32. First is the temperature sensor 3
Since 2 indicates room temperature, the electromagnetic valve 36 is almost opened, and the maximum flow rate is flown until the measured value of the sensor falls within a predetermined temperature range, and cooling is performed. Therefore, the cold trap 30 enters a predetermined temperature range and starts operating in a short time.
Conventionally, cooling with a helium refrigerator took one hour or more to reach a predetermined temperature, but in the present invention, it took 15 minutes or less.
【００１９】上記コールドトラップ３０が所定温度に冷
却されると、ターボ分子ポンプ２０によって流動する気
体中の水蒸気は、コールドトラップ３０によって氷結捕
集される。その結果、ターボ分子ポンプ２０の排気効率
が向上して、真空度の高い良質な真空がチャンバ１０内
で得られる。また、水蒸気以外の分子量の小さい気体分
子（水素、ヘリウム等）は、氷結捕集はされないが、コ
ールドトラップ３０と衝突することによって、その気体
温度が低下する。従って、それにより翼速度比が大きく
なって、結局、当該ポンプ２０の排気性能が向上する。When the cold trap 30 is cooled to a predetermined temperature, the water vapor in the gas flowing by the turbo molecular pump 20 is iced and collected by the cold trap 30. As a result, the exhaust efficiency of the turbo molecular pump 20 is improved, and a high-quality vacuum having a high degree of vacuum can be obtained in the chamber 10. Further, gas molecules having a small molecular weight (hydrogen, helium, etc.) other than water vapor are not collected by freezing, but collide with the cold trap 30 to lower the gas temperature. Therefore, the blade speed ratio is thereby increased, and eventually the exhaust performance of the pump 20 is improved.
【００２０】ここで、図２で示す水蒸気の飽和蒸気圧の
グラフを参照すると、−８５℃で飽和蒸気圧１０-4Tor
r，−１４０℃で１０-10 Torrであるので、−１００℃
以下にコールドトラップ３０を冷却できれば、効率よく
水蒸気を氷結捕集して排気運転ができ、真空度が向上す
ることがわかる。しかしながら、最近の半導体製造装置
の真空チャンバの到達真空度は、半導体の高集積化に伴
って高くなり、１０-9〜１０-10 Torrより高い真空度が
必要とされている。このため、コールドトラップ３０を
−１５０℃以下に冷却するのが好ましく、これにより安
定して水蒸気を氷結捕集することができる。Referring to the graph of the saturated vapor pressure of water vapor shown in FIG. 2, the saturated vapor pressure at −85 ° C. is 10 −4 Tor.
Since it is 10 -10 Torr at r-140 ℃, it is -100 ℃
It will be seen below that if the cold trap 30 can be cooled, the water vapor can be efficiently collected by ice to perform the exhaust operation, and the degree of vacuum is improved. However, the ultimate degree of vacuum in a vacuum chamber of a recent semiconductor manufacturing apparatus becomes higher as the degree of integration of semiconductors becomes higher, and a degree of vacuum higher than 10 −9 to 10 −10 Torr is required. For this reason, it is preferable to cool the cold trap 30 to −150 ° C. or lower, which allows the water vapor to be stably collected by freezing.
【００２１】ただし、コールドトラップ３０を冷却しす
ぎると、本来氷結捕集したい水蒸気以外のガスまで氷結
する可能性がある。例えば、真空チャンバ１０がスパッ
タリング装置のプロセス室であって、プロセスガスとし
てアルゴンガスを流す場合には、ターボ分子ポンプ２０
は常時アルゴンガスを排気する。このため、コールドト
ラップ３０がアルゴンガスを氷結捕集したら、すぐにコ
ールドトラップ３０上にアルゴンが溜まり、短いインタ
ーバルで再生運転が必要となってしまう。However, if the cold trap 30 is cooled too much, there is a possibility that even the gas other than the water vapor which is originally desired to be frozen will be frozen. For example, when the vacuum chamber 10 is a process chamber of a sputtering apparatus and argon gas is supplied as a process gas, the turbo molecular pump 20
Always exhausts argon gas. Therefore, as soon as the cold trap 30 freezes and collects the argon gas, the argon is accumulated on the cold trap 30 and the regeneration operation is required at short intervals.
【００２２】図１の装置において、コールドトラップ３
０の温度を−１９６℃まで冷却し、アルゴンガスを流し
て氷結捕集するかどうかを調べたが、全く氷結捕集しな
かった。このため、コールドトラップ３０の温度制御範
囲は−１５０℃から−１９６℃であることが好ましい。In the apparatus of FIG. 1, the cold trap 3
The temperature of 0 was cooled to -196 [deg.] C., and it was investigated whether or not ice collection was carried out by flowing argon gas, but it was not collected at all. Therefore, the temperature control range of the cold trap 30 is preferably -150 ° C to -196 ° C.
【００２３】ターボ分子ポンプ２０が連続的に排気を行
なう場合は、コントローラ４０がコールドトラップ３０
の温度を所定の範囲内に維持するように電磁弁３６を制
御する。コールドトラップ３０の温度が所定値以下に下
がっている場合には、電磁弁３６を閉じ、所定値以上に
なると開とする。このように電磁弁３６の開閉を繰り返
して液体窒素の流量を必要最小限に抑えるので、ランニ
ングコストの低減が図れる。When the turbo molecular pump 20 continuously evacuates, the controller 40 causes the cold trap 30 to operate.
The solenoid valve 36 is controlled so as to maintain the temperature within the predetermined range. The electromagnetic valve 36 is closed when the temperature of the cold trap 30 is below a predetermined value, and is opened when the temperature is above a predetermined value. In this manner, the opening / closing of the solenoid valve 36 is repeated to suppress the flow rate of liquid nitrogen to the necessary minimum, so that the running cost can be reduced.
【００２４】図１のターボ分子ポンプ２０は、所定時間
の排気運転を行った後、氷結捕集した水分子を解氷・放
出する再生運転をする必要がある。この場合には締切弁
１５を閉鎖し、一方、ドレン配管４２のバルブ４４を開
放し、冷剤配管３２に具備したヒータ３８を作動する。
これにより、配管３２の内部の液体窒素が加熱されて気
化し、窒素ガスがコールドトラップ３０に流入する。そ
の結果、コールドトラップ３０に氷結捕集された水蒸気
が加熱され、液化してドレン配管４２より排出されるの
である。The turbo-molecular pump 20 shown in FIG. 1 needs to be exhausted for a predetermined period of time and then regenerated to release and release the water molecules trapped in ice. In this case, the shutoff valve 15 is closed, while the valve 44 of the drain pipe 42 is opened, and the heater 38 provided in the coolant pipe 32 is operated.
As a result, the liquid nitrogen inside the pipe 32 is heated and vaporized, and the nitrogen gas flows into the cold trap 30. As a result, the steam trapped in the cold trap 30 is heated, liquefied, and discharged from the drain pipe 42.
【００２５】本実施例では、ヒータ３８を液体窒素の供
給ライン３２に具備した場合について説明したが、ヒー
タ３８がなくても、締切弁１５を閉じ、電磁弁３６を閉
鎖することにより、再生は可能である。ただし、ヒータ
３８を液体窒素の配管３２内に具備することにより、再
生時間の短縮が図れる。さらに、ヒータ３８が真空排気
側にないので、これからの放出ガスの心配がなく、汚染
の原因とならないので、安定して超高真空が得られる。In the present embodiment, the case where the heater 38 is provided in the liquid nitrogen supply line 32 has been described. However, even if the heater 38 is not provided, the shutoff valve 15 is closed and the solenoid valve 36 is closed, so that regeneration is performed. It is possible. However, by providing the heater 38 in the liquid nitrogen pipe 32, the regeneration time can be shortened. Further, since the heater 38 is not provided on the vacuum exhaust side, there is no concern about the gas emitted from the heater 38 and it does not cause pollution, so that an ultrahigh vacuum can be stably obtained.
【００２６】なお、この実施例では、コールドトラップ
３０に液体窒素を供給する配管３４に窒素ガスを供給す
る配管４６がバルブ４８を介して合流するように構成さ
れているので、これを用いて再生を行なうこともでき
る。すなわち、バルブ５０を閉じて液体窒素の供給を止
め、バルブ４８を開いてコールドトラップ３０に窒素ガ
スを供給して氷を液化させる。In this embodiment, since the pipe 46 for supplying the nitrogen gas to the pipe 34 for supplying the liquid nitrogen to the cold trap 30 is constructed so as to join via the valve 48, the regeneration is performed by using this. You can also do That is, the valve 50 is closed to stop the supply of liquid nitrogen, and the valve 48 is opened to supply the nitrogen gas to the cold trap 30 to liquefy the ice.
【００２７】再生運転において、コールドトラップ３０
の温度は高いほうが再生時間は短くなり、０℃以上に制
御するのが好ましい。In the regenerating operation, the cold trap 30
The higher the temperature, the shorter the regeneration time, and it is preferable to control the temperature to 0 ° C or higher.
【００２８】また、コールドトラップ３０に液体窒素を
供給する配管３２は、液体窒素の使用量を極力低減させ
るため、断熱性能のよい真空断熱配管が好ましい。さら
に、この配管のうち装置側はできあいの配管がされ出荷
されるが、それ以外は現場で施工されるので、これらの
接続は現場合せとなる。このため少なくとも配管３２の
一部はフレキシブルな真空断熱配管であることが好まし
い。Further, the pipe 32 for supplying the liquid nitrogen to the cold trap 30 is preferably a vacuum heat insulating pipe having good heat insulating performance in order to reduce the amount of the liquid nitrogen used as much as possible. Further, among these pipes, the device side is shipped with ready-made pipes, but the other parts are constructed on site, so these connections are site-aligned. Therefore, it is preferable that at least a part of the pipe 32 is a flexible vacuum heat insulating pipe.
【００２９】コントローラ４０は、ターボ分子ポンプの
運転状態及びチャンバ１０の状態を把握して、コールド
トラップ３０の制御を行なうのが好ましい。従って、コ
ントローラ４０をターボ分子ポンプ全体のコントローラ
やチャンバ１０の装置側のホストコンピュータと接続す
るようにしてもよい。The controller 40 preferably grasps the operating state of the turbo molecular pump and the state of the chamber 10 to control the cold trap 30. Therefore, the controller 40 may be connected to the controller of the entire turbo molecular pump or the host computer on the apparatus side of the chamber 10.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空チャ
ンバによれば、それ自体にコールドトラップを設けたの
で有害な気体を直接的にトラップして高い真空度を得る
ことができる。さらに以下のような効果を奏する。 寒冷剤として液体窒素を使用するので、非常に低振
動である。 コールドトラップに温度センサを設け、運転排気中
に所定の範囲に入るように電磁弁または流量調整弁を制
御するので、初期立上げ時最大の液体窒素が流れ、冷却
するので冷却時間が非常に短い。 連続排気時は、コールドトラップが所定の温度範囲
に入るように、電磁弁または流量調整弁を制御するの
で、液体窒素の流量が低減し、ランニングコストの低減
ができる。 冷凍機を使用しないので、イニシャルコストも安
い。 フロン問題（オゾン層破壊問題）の影響は全く受け
ない。 ターボ分子ポンプの運転排気中においては、コール
ドトラップの温度制御範囲が−１５０℃〜−１９６℃で
あるので、高速で超高真空が得られる。 コールドトラップの再生に用いるヒータを液体窒素
を供給する配管内に設け、液体窒素を加熱してコールド
トラップに供給することにより再生するので、余計なも
のが真空側になく、汚染の発生量がないので超高真空が
得やすい。 再生中のコールドトラップの温度制御範囲が０℃以
上なので、敏速にかつ安全に再生ができる。 コールドトラップの再生に、窒素ガスを用いる場合
も、汚染の発生源がなく、超高真空が得やすい。〓 コ
ールドトラップに液体窒素を供給する配管が真空断熱配
管であり、かつその一部がフレキシブル真空断熱配管な
ので、断熱性能が非常に良くランニングコストの低減が
できるほか、施工がし易い。As described above, according to the vacuum chamber of the present invention, since the cold trap is provided in itself, it is possible to directly trap harmful gas and obtain a high degree of vacuum. Further, the following effects are achieved. Since liquid nitrogen is used as a cryogenic agent, it has a very low vibration. Since a temperature sensor is installed in the cold trap and the solenoid valve or flow rate adjustment valve is controlled so that it falls within a predetermined range during operation exhaust, the maximum liquid nitrogen flows during initial startup and cooling is performed, so the cooling time is very short . During continuous evacuation, the electromagnetic valve or the flow rate adjusting valve is controlled so that the cold trap falls within a predetermined temperature range, so that the flow rate of liquid nitrogen is reduced and the running cost can be reduced. Since the refrigerator is not used, the initial cost is low. It is not affected by the CFC problem (ozone depletion problem). Since the temperature control range of the cold trap is −150 ° C. to −196 ° C. during operation and exhaust of the turbo molecular pump, an ultrahigh vacuum can be obtained at high speed. A heater used to regenerate the cold trap is installed in the pipe supplying the liquid nitrogen, and the liquid nitrogen is heated and supplied to the cold trap for regeneration, so there is no extra thing on the vacuum side and there is no amount of pollution. Therefore, it is easy to obtain an ultra-high vacuum. Since the temperature control range of the cold trap during regeneration is 0 ° C or higher, rapid and safe regeneration is possible. Even when nitrogen gas is used to regenerate the cold trap, there is no source of contamination and it is easy to obtain an ultra-high vacuum. 〓 The piping that supplies liquid nitrogen to the cold trap is vacuum insulation piping, and part of it is flexible vacuum insulation piping, so the insulation performance is very good, running costs can be reduced, and construction is easy.
【図１】この発明の第１実施例の真空チャンバの全体の
構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a vacuum chamber according to a first embodiment of the present invention.
【図２】水蒸気の飽和蒸気圧曲線を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a saturated vapor pressure curve of water vapor.
１０ 真空チャンバ １５ 締切弁 ２０ ターボ分子ポンプ ３０ コールドトラップ ３２ 温度センサ ３４ 冷剤配管 ３６ 電磁弁 ３８ ヒータ ４０ コントローラ ４２ ドレン配管 ４４ バルブ ４６ 配管 ４８ バルブ ５０ バルブ 10 Vacuum Chamber 15 Shut-off Valve 20 Turbo Molecular Pump 30 Cold Trap 32 Temperature Sensor 34 Coolant Piping 36 Solenoid Valve 38 Heater 40 Controller 42 Drain Piping 44 Valve 46 Piping 48 Valve 50 Valve
Claims (8)
た真空チャンバにおいて、 該チャンバ内にコールドトラップを設け、このコールド
トラップに温度センサを設けるとともに、該コールドト
ラップに冷剤を供給する冷剤配管に電磁弁または流量調
整弁を設け、コールドトラップの温度が所定の範囲内に
入るように電磁弁または流量調整弁を制御するようにし
たことを特徴とする真空チャンバ。1. A vacuum chamber using a dry pump as a main exhaust pump, wherein a cold trap is provided in the chamber, a temperature sensor is provided in the cold trap, and a coolant pipe for supplying a coolant to the cold trap is provided. A vacuum chamber characterized in that a solenoid valve or a flow rate adjusting valve is provided, and the solenoid valve or the flow rate adjusting valve is controlled so that the temperature of the cold trap falls within a predetermined range.
する請求項１に記載の真空チャンバ。2. The vacuum chamber according to claim 1, wherein the cooling agent is liquid nitrogen.
が、ドライポンプ運転排気中およびコールドトラップが
運転排気中は−１５０℃〜−１９６℃であることを特徴
とする請求項２に記載の真空チャンバ。3. The vacuum chamber according to claim 2, wherein the temperature control range of the cold trap is −150 ° C. to −196 ° C. during dry pump operation exhaust and during cold pump operation exhaust.
特徴とする請求項１に記載の真空チャンバ。4. The vacuum chamber according to claim 1, wherein a heater is provided in the coolant pipe.
管がバルブを介して合流するように構成されていること
を特徴とする請求項２に記載の真空チャンバ。5. The vacuum chamber according to claim 2, wherein a pipe for supplying nitrogen gas merges with the coolant pipe via a valve.
が、コールドトラップ再生中は０℃以上であることを特
徴とする請求項１に記載の真空チャンバ。6. The vacuum chamber according to claim 1, wherein the temperature control range of the cold trap is 0 ° C. or higher during regeneration of the cold trap.
つその一部がフレキシブル真空断熱配管であることを特
徴とする請求項１に記載の真空チャンバ。7. The vacuum chamber according to claim 1, wherein the coolant pipe is a vacuum heat insulating pipe, and a part thereof is a flexible vacuum heat insulating pipe.
あることを特徴とする請求項１に記載の真空チャンバ。8. The vacuum chamber according to claim 1, wherein the dry pump is a turbo molecular pump.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16240296A JPH09313920A (en) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | Vacuum chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16240296A JPH09313920A (en) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | Vacuum chamber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09313920A true JPH09313920A (en) | 1997-12-09 |
Family
ID=15753933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16240296A Pending JPH09313920A (en) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | Vacuum chamber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09313920A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7992394B2 (en) | 2008-04-25 | 2011-08-09 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Cold trap and cold trap regeneration method |
-
1996
- 1996-06-03 JP JP16240296A patent/JPH09313920A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7992394B2 (en) | 2008-04-25 | 2011-08-09 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Cold trap and cold trap regeneration method |
| US8800303B2 (en) | 2008-04-25 | 2014-08-12 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Cold trap and cold trap regeneration method |
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