KR102019941B1 - 크라이오펌프 장치 및 그 운용 방법 - Google Patents

크라이오펌프 장치 및 그 운용 방법 Download PDF

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KR102019941B1 KR1020190014808A KR20190014808A KR102019941B1 KR 102019941 B1 KR102019941 B1 KR 102019941B1 KR 1020190014808 A KR1020190014808 A KR 1020190014808A KR 20190014808 A KR20190014808 A KR 20190014808A KR 102019941 B1 KR102019941 B1 KR 102019941B1
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타케시 하기노우치
미츠키 테라시마
요시노부 무라야마
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정욱진
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Abstract

본 발명은, 피처리 기체가 도입될 수 있도록 내부에 공간이 형성되고, 내부에 도입된 피처리 기체를 응축시킬 수 있는 냉각부를 구비하는 용기, 및 용기에 다대일로 장착되고, 냉각부와 연결되는 복수개의 냉동기를 포함하는 크라이오펌프 장치와, 이에 적용되는 크라이오펌프 장치 운용 방법으로서, 장치의 구성을 단순화 시킬 수 있고, 작동 및 재생 효율을 높일 수 있는 크라이오펌프 장치 및 그 운용 방법이 제시된다.

Description

크라이오펌프 장치 및 그 운용 방법{CRYOPUMP APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING THEREOF}
본 발명은 크라이오펌프 장치 및 그 운용 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장치의 구성을 단순화 시킬 수 있고, 피처리 기체를 효과적으로 응축시킬 수 있고, 작동 및 재생 효율을 높일 수 있는 크라이오펌프 장치 및 그 운용 방법에 관한 것이다.
반도체 소자는 박막 적층, 이온 주입 및 열처리 등의 공정을 여러 차례 반복하여 기판상에 원하는 회로의 동작 특성을 갖도록 제조된다. 이때, 박막 적층이나 이온 주입 등의 공정들은 해당 공정의 진행에 최적 조건을 제공하는 공정 챔버에서 진행된다. 각 공정 챔버는 해당 공정의 진행을 위해 고진공으로 제어되며, 이를 위하여 공정 챔버에는 극저온을 이용한 고진공 시스템으로 냉각 장치가 제공된다.
냉각 장치는 크라이오펌프와 컴프레서로 구성된다. 크라이오펌프가 컴프레서에서 공급되는 고압의 냉매를 이용하여 내부의 온도를 극저온으로 낮추면, 가스 분자가 응축되어 크라이오펌프의 내부에 포획된다. 이에, 공정 챔버가 고진공 상태로 제어될 수 있다.
한편, 종래에는 공정 챔버의 대형화 추세에 대응하고자, 하나의 공정 챔버에 복수개의 크라이오펌프를 설치하였다.
이로 인하여 종래에는 공정 챔버의 주변이 복수개의 크라이오펌프 및 이들의 개폐를 위한 복수개의 밸브 등 다수의 장치들로 복잡하게 구성되었다. 이 같은 경우 복수개의 크라이오펌프가 차지하는 설치 공간에 비하여 복수개의 크라이오펌프가 가진 전체 용적이 작다. 즉, 설치 공간 내에 데드 스페이스가 발생한다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 게재되어 있다.
KR 10-2017-0119629 A KR 10-2018-0128250 A KR 10-2016-0108185 A
본 발명은 장치의 전체 용적을 늘리면서 장치의 구성을 단순화 시킬 수 있는 크라이오펌프 장치 및 그 운용 방법을 제공한다.
본 발명은 장치가 차지하는 설치 공간 내의 데드 스페이스의 크기를 줄일 수 있는 크라이오펌프 장치 및 그 운용 방법을 제공한다.
본 발명은 피처리 기체를 효과적으로 응축시킬 수 있는 크라이오펌프 장치 및 그 운용 방법을 제공한다.
본 발명은 장치의 작동 및 재생 효율을 높일 수 있는 크라이오펌프 장치 및 그 운용 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 크라이오펌프 장치는, 피처리 기체가 도입될 수 있도록 내부에 공간이 형성되고, 내부에 도입된 상기 피처리 기체를 응축시킬 수 있도록 냉각부를 구비하는 용기; 상기 용기에 다대일로 장착되고, 상기 냉각부와 연결되는 복수개의 냉동기;를 포함한다.
상기 용기는, 내부에 공간이 형성되고, 상기 피처리 기체가 도입되며, 일측의 면적이 상기 복수개의 냉동기가 장착될 수 있는 크기를 가지는 본체부; 상기 본체부의 타측에 형성되고, 상기 본체부의 내부를 개방시키며, 상기 피처리 기체가 통과되는 개구부;를 포함할 수 있다.
상기 냉각부는 응축시키고자 하는 피처리 기체의 종류에 의하여 그 형상이 정해질 수 있다.
상기 냉각부는, 상기 본체부의 내부에 설치되고, 상기 복수개의 냉동기 중 선택된 일부 냉동기가 접속되며, 제1 온도로 냉각될 수 있는 1단 냉각부; 상기 본체부의 내부에 설치되고, 상기 1단 냉각부에 포위되며, 상기 일부 냉동기를 제외한 나머지 냉동기가 접속되며, 제2 온도로 냉각될 수 있는 2단 냉각부;를 포함할 수 있다.
상기 일부 냉동기는 상기 1단 냉각부에 다대일 혹은 일대일로 접속되고, 상기 나머지 냉동기는 상기 2단 냉각부에 다대일, 일대일 혹은 다대다로 접속되며, 상기 일부 냉동기 및 상기 나머지 냉동기에 의하여, 상기 1단 냉각부와 상기 2단 냉각부는 각각의 온도가 독립적으로 조절될 수 있다.
상기 냉동기는, 상기 용기를 관통하도록 장착되며, 냉동 사이클 회로가 구비되는 실린더부; 상기 용기의 외부에 위치하고, 상기 실린더부와 연결되며, 상기 냉동 사이클 회로를 작동시키는 모터부; 상기 실린더부를 상기 냉각부에 연결시키며, 상기 냉동 사이클 회로의 작동에 의하여 냉각될 수 있는 스테이지부;를 포함할 수 있다.
상기 일부 냉동기의 실린더부는 1단 실린더부를 포함하고, 상기 나머지 냉동기의 실린더부는 2단 실린더부를 포함하고, 상기 일부 냉동기의 스테이지부는 1단 스테이지부를 포함하고, 상기 나머지 냉동기의 스테이지부는 2단 스테이지부를 포함할 수 있다.
상기 나머지 냉동기의 실린더부는 1단 실린더부를 더 포함하고, 상기 나머지 냉동기의 스테이지부는 1단 스테이지부를 더 포함하고, 상기 나머지 냉동기의 1단 실린더부와 상기 나머지 냉동기의 1단 스테이지부는 상기 1단 냉각부와 물리적으로 상호 분리될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 크라이오펌프 장치 운용 방법은, 피처리 기체를 응축시켜 폐공간의 진공을 제어할 수 있는 크라이오펌프 장치에 적용되는 크라이오펌프 장치 운용 방법으로서, 복수개의 냉동기와 하나의 용기를 포함하는 크라이오펌프를 준비하는 과정; 상기 용기의 내부에서 상기 냉동기와 상호 접속된 냉각부의 온도를 조절하는 과정;을 포함한다.
상기 냉각부의 온도를 조절하는 과정은, 상기 복수개의 냉동기 중 선택된 일부 냉동기를 작동시키는 과정; 상기 일부 냉동기와 상호 접속하는 1단 냉각부의 온도를 제어하는 과정; 상기 일부 냉동기를 제외한 나머지 냉동기를 작동시키는 과정; 상기 나머지 냉동기와 상호 접속하는 2단 냉각부의 온도를 제어하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 1단 냉각부의 온도를 조절하는 과정 및 상기 2단 냉각부의 온도를 조절하는 과정은 상호 독립적으로 수행될 수 있다.
상기 1단 냉각부의 온도를 제어하는 과정은, 상기 1단 냉각부의 온도가 제1 온도가 되도록, 상기 1단 냉각부를 승온 또는 냉각하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 2단 냉각부의 온도를 조절하는 과정은, 상기 2단 냉각부의 온도가 제2 온도가 되도록, 상기 2단 냉각부를 승온 또는 냉각하는 과정;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 복수개의 냉동기가 하나의 커다란 용기를 공유할 수 있다. 예컨대 냉동기는 용기에 다대일로 대응될 수 있다.
이처럼 복수개의 냉동기가 하나의 커다란 용기를 공유함으로써, 장치의 전체 용적을 늘리면서 장치의 구성을 단순화 시킬 수 있고, 장치가 차지하는 설치 공간 내의 데드 스페이스의 크기를 줄일 수 있고, 대형의 공정 챔버를 고진공으로 제어하기 위한 냉각 능력도 충분하게 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 복수개의 냉동기 중 선택된 일부 냉동기의 1단 스테이지부와 용기 내의 1단 냉각부를 상호 접속시킬 수 있고, 나머지 냉동기의 2단 스테이지부와 용기 내의 2단 냉각부를 상호 접속시킬 수 있다.
이와 같이 복수개의 냉동기 중 일부를 1단 냉각부 전용으로 사용할 수 있다. 그리고 나머지를 2단 냉각부 전용으로 사용할 수 있다. 즉, 1단 냉각부와 2단 냉각부의 온도를 독립적으로 조절할 수 있다. 상세하게는, 복수개의 냉동기의 인버터를 각기 제어함으로써, 하나의 커다란 용기를 공유하는 1단 냉각부 및 2단 냉각부 각각의 온도를 독립적으로 조절할 수 있다. 이에, 장치의 작동 효율 및 재생 효율을 높일 수 있고, 장치의 작동 및 재생에 소모되는 에너지를 절감할 수 있고, 그에 따른 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 응축시키고자 하는 피처리 기체의 종류에 의하여 1단 냉각부 및 2단 냉각부의 형상이 각기 정해질 수 있고, 이들 냉각부를 이용하여 원하는 종류의 피처리 기체를 효과적으로 응축시킬 수 있다. 즉, 공정 챔버에서 수행되는 처리 공정에 따라, 공정 챔버의 내부에 수용되는 피처리 기체의 종류가 달라질 수 있다. 이에 대응하여 원하는 종류의 피처리 기체를 냉각부에 효과적으로 응축시킬 수 있도록 각 냉각부의 형상이 정해질 수 있다. 따라서, 응축시키고자 하는 피처리 기체를 냉각부에 효과적으로 응축시킬 수 있고, 공정 챔버에서 수행되는 각종 처리 공정의 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치의 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치에서 1단 냉각부 및 2단 냉각부를 제거한 상태의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치에서 2단 냉각부를 제거한 상태의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치의 반단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치의 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 변형 예에 따른 크라이오펌프 장치의 저면 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치는 극저온 고진공 장치 또는 냉각 장치라고 지칭할 수 있다. 크라이오펌프 장치는 공정 챔버(미도시)에 설치될 수 있다. 크라이오펌프 장치와 공정 챔버 사이에 별도의 밸브(미도시)가 마련될 수 있다. 상술한 별도의 밸브를 통해 크라이오펌프 장치의 내부와 공정 챔버의 내부가 접속될 수 있다.
크라이오펌프 장치는 컴프레서(미도시)에 연결될 수 있다. 크라이오펌프 장치는 컴프레서로부터 고압 기체를 공급받아 냉동 사이클을 수행할 수 있다. 크라이오펌프 장치가 냉동 사이클을 수행하는 과정에서 발생하는 저압 기체는 컴프레서로 배출될 수 있다. 냉동 사이클은 예컨대 GM(Gifford-McMahon) 냉동 사이클을 포함할 수 있다. 고압 기체 및 저압 기체는 헬륨 기체를 포함할 수 있다. 고압 기체 및 저압 기체를 냉매라고 지칭할 수 있다.
크라이오펌프 장치는 공정 챔버 내의 폐공간에 수용된 피처리 기체를 크라이오펌프 장치의 내부로 도입하여 응축시킬 수 있다. 이에, 공정 챔버의 내부가 고진공으로 제어될 수 있다. 여기서, 피처리 기체는 예컨대 수증기, 아르곤, 산소, 질소, 수소 및 헬륨 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 물론, 피처리 기체의 종류는 다양할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치의 구성부들 간의 연결 관계를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치의 저면 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치에서 1단 냉각부 및 2단 냉각부를 제거한 상태의 사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치에서 2단 냉각부를 제거한 상태의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치의 사시도이다. 도 6은 도 5의 A-A'선을 따라 크라이오펌프 장치를 절단한 모습을 보여주는 반단면도이다. 도 7은 도 5의 B-B'선을 따라 크라이오펌프 장치를 절단한 모습을 보여주는 횡단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치를 상세하게 설명한다.
크라이오펌프 장치는 용기(100) 및 냉동기(200)를 포함할 수 있다. 구체적으로 크라이오펌프 장치는 하나의 커다란 용기(100) 및 복수개의 냉동기(200)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치는 냉동기와 용기가 다대일로 대응할 수 있다. 여기서, 다대일 대응은 복수개의 냉동기(200)가 하나의 용기(100)에 장착되는 것을 의미한다.
용기(100)는 피처리 기체가 도입될 수 있도록 내부에 공간이 형성되고, 내부의 공간에 도입되는 피처리 기체를 응축시킬 수 있도록 냉각부(130, 140)를 구비한다. 구체적으로, 용기(100)는 본체부(110), 개구부(120) 및 냉각부(130, 140)를 포함할 수 있다. 여기서, 냉각부(130. 140)는 응축시키고자 하는 피처리 기체의 종류에 의하여 그 형상이 정해질 수 있다.
본체부(110)는 내부에 공간이 형성될 수 있다. 본체부(110)는 내부에 피처리 기체가 도입될 수 있다. 본체부(110)는 사각통 형상일 수 있다. 물론, 본체부(110)는 원통 형상을 포함한 다양한 입체 형상일 수 있다. 본체부(110)는 일측의 면적이 복수개의 냉동기(200)가 장착될 수 있는 소정의 크기를 가질 수 있다. 일측은 하부면을 지칭할 수 있다. 즉, 본체부(110)는 하부면의 면적이 복수개의 냉동기(200)가 장착될 수 있는 소정의 크기를 가질 수 있다.
본체부(110)는 내부 용적이 냉동기(200) 하나가 온전히 감당할 수 있는 기준 용적보다 더 크게 형성될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 예를 들어 냉동기와 용기가 일대일로 대응하는 경우의 냉동기의 성능이 최적화될 수 있는 용기의 용적을 기준 용적이라고 할 때, 본체부(110)의 내부 용적은 상술한 기준 용적보다 크게 형성될 수 있다. 여기서, 일대일 대응은 하나의 냉동기가 하나의 용기에 장착되는 것을 의미한다.
개구부(120)는 본체부(110)의 타측에 형성될 수 있다. 타측은 상부를 지칭할 수 있다. 즉, 개구부(120)는 본체부(110)의 상부에 형성될 수 있다. 개구부(120)는 본체부(110)의 내부를 개방시킬 수 있다. 개구부(120)는 공정 챔버에 접속될 수 있다. 크라이오펌프 장치는 소정의 밸브(미도시)를 포함할 수 있고, 개구부(120)와 공정 챔버 사이에 밸브가 마련될 수 있다.
밸브가 열리면, 개구부(120)를 통하여 공정 챔버와 본체부(110)가 연통되고, 공정 챔버의 내부에 수용된 피처리 기체가 개구부(120)를 통과하여 본체부(110)의 내부에 도입될 수 있다. 밸브가 닫히면, 공정 챔버의 내부와 본체부(110)의 내부가 분리될 수 있다.
냉각부(130, 140)는 1단 냉각부(130) 및 2단 냉각부(140)를 포함할 수 있다. 1단 냉각부(130)는 본체부(110)의 내부에 설치될 수 있다. 1단 냉각부(130)는 복수개의 냉동기(200) 중 선택된 일부 냉동기에 접속될 수 있다. 실시 예의 이해를 돕기 위하여, 상술한 일부 냉동기를 1단 냉동기(200A)라고 지칭한다.
1단 냉각부(130)는 1단 냉동기(200A)의 작동에 의해 온도가 조절될 수 있다. 1단 냉각부(130)는 제1 온도로 냉각될 수 있다. 여기서, 제1 온도는 피처리 기체에 포함될 수 있는 기체 성분들 중 적어도 일부가 응축되는 온도로서, 예컨대 수십 내지 수백 K의 온도 중 선택되는 소정 범위의 온도일 수 있다. 제1 온도를 저온이라고 지칭할 수 있다.
1단 냉각부(130)는 쉴드(131) 및 배플(132)을 포함할 수 있다. 쉴드(131)는 본체부(110)의 내부면 형상에 부합하는 형상일 수 있다. 여기서, 부합의 의미는 닮은꼴일 수 있다. 즉, 쉴드(131)는 외형이 본체부(110)의 내부면의 형상과 닮은꼴일 수 있다. 구체적으로, 쉴드(131)는 일면 예컨대 상부면이 제거된 사각통 형상일 수 있다. 이때, 쉴드(131)는 내부에 공간이 형성될 수 있다. 쉴드(131)는 본체부(110)의 내부면으로부터 이격될 수 있다. 쉴드(131)는 1단 냉동기(200A)에 접촉 및 지지될 수 있다. 쉴드(131)는 2단 냉각부(140)의 외측을 포위할 수 있다. 구체적으로 쉴드(131)는 2단 냉각부(140)의 측방 및 하방을 포위할 수 있다. 쉴드(131)는 2단 냉각부(140)를 보호할 수 있다.
쉴드(131)의 크기는 1단 냉동기 하나가 온전히 감당할 수 있는 기준 크기보다 크게 형성될 수 있다. 이를테면 냉동기와 용기가 일대일로 대응하는 경우의 1단 냉동기의 성능이 최적화될 수 있는 쉴드의 크기를 기준 크기라고 할 때, 쉴드(131)의 크기는 상술한 기준 크기보다 크게 형성될 수 있다.
배플(132)은 쉴드(131)의 상부 개구부에 장착될 수 있다. 배플(132)은 예컨대 블라인드 형상일 수 있다. 블라인드 형상은 예컨대 루버와 같이 복수개의 얇고 긴 바를 일정한 간격으로 나열한 형상을 의미한다. 물론, 배플(132)의 형상은 블라인드 형상에 한정하지 않는다. 이 같은 형상에 의하여, 피처리 기체가 배플(132)을 통과할 수 있다. 배플(132)은 쉴드(131)의 내부로 유입되는 피처리 기체와 먼저 접촉할 수 있다. 피처리 기체의 성분들 중 일부는 배플(132)과 접촉하여 응축될 수 있다. 이때, 응축되는 성분의 종류는 제1 온도의 크기에 따라 정해질 수 있다. 배플(132)은 복사열을 차단하는 역할도 한다.
한편, 원하는 종류의 피처리 기체를 원활하게 응축시킬 수 있도록 배플(132)의 형상이 정해질 수 있다. 즉, 배플(132)의 형상은 상술한 블라인드 형상 외에 다양할 수 있다. 예컨대 공정 챔버에서 수행되는 처리 공정에 따라, 공정 챔버의 내부에 수용된 피처리 기체의 종류가 달라질 수 있다. 따라서, 공정 챔버에서 수행되는 공정에 맞추어 배플(132)의 형상이 정해질 수 있다. 이에, 원하는 종류의 피처리 기체를 배플(132)에 중점적으로 응축시킬 수 있다. 원하는 종류의 피처리 기체를 원활하게 응축시킬 수 있도록 그 형상이 정해진 배플(132)을 구비하는 크라이오펌프 장치를 고객 맞춤형 크라이오펌프 장치라고 지칭할 수 있다.
예시적으로, 배플(132)은 그 형상이 각형, 원형, 판형 및 블라인드 형상을 포함하여 다양할 수 있고, 형상에 따라 중점적으로 응축시킬 수 있는 피처리 기체의 종류가 다를 수 있다.
각형 배플은 복수개의 다각형 띠로 형성될 수 있다. 이때, 각각의 다각형 띠는 서로 크기가 다른 각뿔대 측면의 형상으로 형성되어 동심을 이루도록 배열될 수 있다. 복수개의 다각형 띠 사이에 간극이 형성되고, 이 간극을 통하여 피처리 기체가 유동할 수 있다.
원형 배플은 복수개의 원형 띠로 형성될 수 있다. 이때, 각각의 원형 띠는 서로 크기가 다른 원뿔대 측면의 형상으로 형성되어 동심을 이루도록 배열될 수 있다. 복수개의 원형 띠 사이에 간극이 형성되고, 이 간극을 통하여 피처리 기체가 유동할 수 있다.
판형 배플은 복수개의 다각형 판으로 형성될 수 있다. 이때, 각각의 다각형 판은 상하 방향으로 나열될 수 있고, 서로 이격될 수 있다. 판형 배플과 쉴드(131) 사이에 간극이 형성되고, 이 간극을 통하여 피처리 기체가 유동할 수 있다.
2단 냉각부(140)는 본체부(110)의 내부에 설치될 수 있다. 2단 냉각부(140)는 쉴드(131)의 내부에 수용될 수 있다. 2단 냉각부(140)는 쉴드(131)와 배플(132)에 의해 포위될 수 있다. 2단 냉각부(140)는 쉴드(131) 및 배플(132)로부터 이격될 수 있다. 2단 냉각부(140)는 복수개의 냉동기(200) 중 1단 냉동기(200A)를 제외한 나머지 냉동기에 접속될 수 있다. 실시 예의 이해를 돕기 위해 상술한 나머지 냉동기를 2단 냉동기(200B)라고 지칭한다. 2단 냉각부(140)는 2단 냉동기(200B)에 접촉 및 지지될 수 있다.
2단 냉각부(140)는 2단 냉동기(200B)에 의해 제2 온도로 냉각될 수 있다. 제2 온도는 피처리 기체의 성분들 중 제1 온도에서 응축되는 성분들을 제외한 나머지 성분들이 응축될 수 있는 온도로서, 제1 온도보다 낮으면서 수 내지 수십 K의 온도 중 선택되는 소정 범위의 온도일 수 있다. 이러한 제2 온도를 극저온이라고 지칭할 수 있다.
2단 냉각부(140)는 크라이오 패널을 포함할 수 있다. 여기서, 크라이오 패널은 상하 방향으로 나열되는 복수개의 극저온판을 포함할 수 있다. 복수개의 극저온판은 상호 이격되며, 이들은 리브(미도시)에 의해 연결될 수 있다.
2단 냉각부(140)는 단일형 혹은 복수형일 수 있다. 2단 냉각부(140)가 단일형일 경우, 하나의 커다란 2단 냉각부(140)가 쉴드(131)의 내부에 수용될 수 있다.
2단 냉각부(140)가 복수형이면, 2단 냉각부(140)의 개수는 2단 냉동기(200B)의 개수와 같거나, 2단 냉동기(200B)의 개수보다 적을 수 있다. 그리고 복수개의 2단 냉각부(140)는 수평 방향으로 상호 이격되고, 쉴드(131)의 내부에 분산 배치될 수 있다. 이때, 복수개의 2단 냉각부(140)는 온도가 서로 다르게 조절되거나, 같은 온도로 조절될 수 있다.
2단 냉각부(140)는 배플(132)을 통과하여 쉴드(131)의 내부로 유입된 피처리 기체의 나머지 성분들과 접촉할 수 있다. 피처리 기체의 나머지 성분들이 2단 냉각부(140)와 접촉하여 응축될 수 있다. 이때, 응축되는 성분의 종류는 제2 온도의 크기에 따라 정해질 수 있다.
한편, 원하는 종류의 피처리 기체를 원활하게 응축시킬 수 있도록 극저온판의 형상이 정해질 수 있다. 또는, 배플(132)의 형상에 따라 극저온판의 형상이 정해질 수 있다. 예컨대 공정 챔버에서 수행되는 처리 공정에 따라, 공정 챔버의 내부에 수용된 피처리 기체의 종류가 달라질 수 있다. 따라서, 공정 챔버에서 수행되는 공정에 맞추어 극저온판의 형상이 정해질 수 있다. 이에, 원하는 종류의 피처리 기체를 극저온판에 중점적으로 응축시킬 수 있다. 원하는 종류의 피처리 기체를 원활하게 응축시킬 수 있도록 그 형상이 정해진 극저온판을 구비하는 크라이오펌프 장치를 고객 맞춤형 크라이오펌프 장치라고 지칭할 수 있다.
예시적으로, 극저온판은 그 형상이 원판, 다각판, 내부가 하방으로 개방된 원뿔대, 내부가 하방으로 개방된 원뿔, 내부가 하방으로 개방된 각뿔대, 및 및 내부가 하방으로 개방된 각뿔 형상을 포함하여 다양할 수 있고, 그 형상에 따라 중점적으로 응축시킬 수 있는 피처리 기체의 종류가 각기 다를 수 있다.
냉동기(200)는 용기(100)에 다대일로 대응하도록 장착될 수 있다. 즉, 복수개의 냉동기(200)는 하나의 용기(100)를 공유할 수 있다. 냉동기(200)는 냉각부(130, 140)와 연결될 수 있다.
냉동기(200)는 1단 냉동기(200A) 및 2단 냉동기(200B)를 포함할 수 있다. 1단 냉동기(200A)의 개수는 하나 이상일 수 있다. 실시 예에 따른 1단 냉동기(200A)의 개수는 3개일 수 있다. 물론, 1단 냉동기(200A)의 개수는 다양할 수 있다. 2단 냉동기(200B)의 개수는 하나 이상일 수 있다. 실시 예에 따른 2단 냉동기(200B)의 개수는 5개일 수 있다. 물론, 2단 냉동기(200A)의 개수는 다양할 수 있다.
1단 냉동기(200A) 및 2단 냉동기(200B)는 상호 이격될 수 있고, 번갈아 배열될 수 있다. 이에, 1단 냉동기(200A) 및 2단 냉동기(200B)는 본체부(110)의 하부면에 수평 방향으로 고르게 이산되어 배치될 수 있다. 한편, 1단 냉동기(200A) 및 2단 냉동기(200B)는 각각 삼각형 형태의 배열을 이룰 수 있다.
1단 냉동기(200A)는 1단 냉각부(130)와 접속할 수 있고, 2단 냉동기(200B)는 2단 냉각부(140)와 접속할 수 있다. 즉, 1단 냉동기(200A)는 1단 냉각부(130) 전용으로 사용할 수 있다. 2단 냉동기(200B)는 2단 냉각부(140) 전용으로 사용할 수 있다. 1단 냉동기(200A) 및 2단 냉동기(200B)에 의하여, 1단 냉각부(130)와 2단 냉각부(140) 각각의 온도를 독립적으로 조절할 수 있다. 이에, 크라이오펌프 장치는 온도 조절부 예컨대 히터를 구비하지 않더라도, 1단 냉각부(130)와 2단 냉각부(140) 각각의 온도를 독립적으로 조절할 수 있다.
1단 냉동기(200A)는 본체부(110)를 상하 방향으로 관통하도록 장착될 수 있다. 1단 냉동기(200A)는 1단 냉각부(130)에 다대일 혹은 일대일로 접속될 수 있다. 예컨대 1단 냉동기(200A)가 복수이면, 1단 냉동기(200A)는 1단 냉각부(130)에 다대일로 접속할 수 있다. 즉, 복수개의 1단 냉동기(200A)가 하나의 1단 냉각부(130)에 다대일로 접속할 수 있다.
또한, 1단 냉동기(200A)가 하나이면, 1단 냉동기(200A)는 1단 냉각부(130)에 일대일로 접속할 수 있다. 즉, 하나의 1단 냉동기(200A)가 하나의 1단 냉각부(130)에 일대일로 접속할 수 있다.
2단 냉동기(200B)는 본체부(110)를 상하 방향으로 관통하도록 장착될 수 있다. 2단 냉동기(200B)는 2단 냉각부(140)에 다대일, 일대일 혹은 다대다로 접속될 수 있다. 예컨대 2단 냉동기(200B)가 복수이고, 2단 냉각부(140)가 단일형이면, 2단 냉동기(200B)는 2단 냉각부(140)에 다대일로 접속할 수 있다. 즉, 복수개의 2단 냉동기(200B)가 하나의 2단 냉각부(140)에 다대일로 접속할 수 있다.
또한, 2단 냉동기(200B)가 하나이고, 2단 냉각부(140)가 단일형이면, 2단 냉동기(200B)는 2단 냉각부(140)에 일대일로 접속할 수 있다. 즉, 하나의 2단 냉동기(200B)가 하나의 2단 냉각부(140)에 일대일로 접속할 수 있다.
또한, 2단 냉동기(200B)가 복수이고, 2단 냉각부(140)가 복수형일 때, 2단 냉각부(140)의 개수가 2단 냉동기(200B)의 개수와 같으면, 2단 냉동기(200B)는 2단 냉각부(140)에 일대일로 접속할 수 있다. 즉, 각각의 2단 냉동기(200B)가 각각의 2단 냉각부(140)에 일대일로 접속할 수 있다.
또한, 2단 냉동기(200B)가 복수이고, 2단 냉각부(140)가 복수형일 때, 2단 냉각부(140)의 개수가 2단 냉동기(200B)의 개수보다 적으면, 2단 냉동기(200B)는 2단 냉각부(140)에 다대다로 접속할 수 있다. 즉, 복수개의 2단 냉동기(200B)가 복수개의 2단 냉각부(140)에 다대다로 접속할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 냉동기(200)의 관통 방향은 하기의 변형 예를 포함하여 다양할 수 있다.
본 발명의 제1 변형 예에 따르면, 복수개의 냉동기(200)는 본체부(110)를 상하 방향 및 수평 방향으로 관통하도록 장착될 수 있다. 수평 방향은 좌우 방향 및 전후 방향을 포함할 수 있다. 즉, 복수개의 냉동기(200)는 본체부(110)를 상하 방향 및 좌우 방향으로 관통하도록 장착되거나, 상하 방향 및 전후 방향으로 관통하도록 장착될 수 있다. 또는, 복수개의 냉동기(200)는 본체부(110)를 상하 방향, 좌우 방향 및 전후 방향으로 관통하도록 장착될 수 있다(도 8 참조). 이때, 본체부(110)를 수평 방향으로 관통하도록 장착되는 냉동기(200)는 1단 냉동기(200A) 및 2단 냉동기(200B) 중 선택된 적어도 어느 한 종류의 냉동기일 수 있다. 한편, 이러한 경우, 본체부(110)를 수평 방향으로 관통하도록 장착되는 냉동기(200)의 후술하는 실린더부는 본체부(110)의 측면을 수평 방향으로 관통하도록 장착될 수 있고, 후술하는 모터부(210)는 본체부(110)의 측면에서 수평 방향으로 이격될 수 있다.
1단 냉동기(200A)는 모터부(210), 실린더부 및 스테이지부를 포함할 수 있다. 여기서, 1단 냉동기(200A)의 실린더부는 1단 실린더부(220)를 포함할 수 있다. 또한, 1단 냉동기(200A)의 스테이지부는 1단 스테이지부(230)를 포함할 수 있다.
모터부(210)는 본체부(110)의 외부에 위치할 수 있다. 모터부(210)는 본체부(110)의 하부면에서 하측으로 이격될 수 있다. 모터부(210)는 1단 실린더부(220)의 하단과 연결될 수 있다. 모터부(210)는 1단 실린더부(220)를 작동시킬 수 있다.
1단 실린더부(220)는 본체부(110)의 하부를 관통하도록 장착될 수 있다. 1단 실린더부(220)는 냉동 사이클 회로를 구비할 수 있다. 예컨대 1단 실린더부(220)는 GM 냉동 사이클 회로를 구비할 수 있다.
GM 냉동 사이클 회로는 압축된 기체를 공급받을 수 있고, 모터부(210)에 의하여 작동될 수 있다. 모터부(210)는 1단 실린더부(220)의 GM 냉동 사이클 회로를 작동시켜 1단 스테이지부(230)를 냉각시킬 수 있다.
1단 스테이지부(230)는 1단 실린더부(220)의 상단에 설치될 수 있다. 그리고 1단 스테이지부(230)는 1단 실린더부(220)를 1단 냉각부(130)에 연결시킬 수 있다. 구체적으로, 1단 스테이지부(230)는 1단 실린더부(220)를 쉴드(131)에 연결시킬 수 있다. 1단 스테이지부(230)는 1단 실린더부(220)의 GM 냉동 사이클 회로의 작동에 의하여 제1 온도로 냉각될 수 있다. 1단 스테이지부(230)는 예컨대 피처리 기체 내의 증기를 응축시킬 수 있다.
2단 냉동기(200B)는 모터부(210), 실린더부 및 스테이지부를 포함할 수 있다. 2단 냉동기(200B)의 실린더부는 1단 실린더부(220) 및 2단 실린더부(240)를 포함할 수 있다. 또는, 2단 냉동기(200B)의 실린더부는 2단 실린더부(240)만 포함할 수도 있다. 2단 냉동기(200B)의 스테이지부는 1단 스테이지부(230) 및 2단 스테이지부(250)를 포함할 수 있다. 또는, 2단 냉동기(200B)의 스테이지부는 2단 스테이지부(250)만 포함할 수 있다. 2단 냉동기(200B)의 1단 실린더부(220)와 2단 실린더부(240)는 직렬 연결될 수 있다. 2단 냉동기(200B)의 1단 실린더부(220) 및 1단 스테이지부(230)는 1단 냉각부(130)와 물리적으로 상호 분리될 수 있다.
모터부(210)는 본체부(110)의 외부에 위치할 수 있다. 모터부(210)는 본체부(110)의 하부면에서 하측으로 이격될 수 있다. 모터부(210)는 1단 실린더부(220)의 하단과 연결될 수 있다. 모터부(210)는 1단 실린더부(220)와 2단 실린더부(240)를 작동시킬 수 있다.
1단 실린더부(220)는 본체부(110)의 하부를 관통하도록 장착될 수 있다. 1단 실린더부(220)는 냉동 사이클 회로를 구비할 수 있다. 예컨대 1단 실린더부(220)는 GM 냉동 사이클 회로를 구비할 수 있다.
GM 냉동 사이클 회로는 압축된 기체를 공급받을 수 있고, 모터부(210)에 의하여 작동될 수 있다. 모터부(210)는 1단 실린더부(220)의 GM 냉동 사이클 회로를 작동시켜 1단 스테이지부(230)를 냉각시킬 수 있다.
1단 스테이지부(230)는 1단 실린더부(220)의 상단에 설치될 수 있다. 1단 스테이지부(230)는 1단 실린더부(220)의 GM 냉동 사이클 회로의 작동에 의하여 제1 온도로 냉각될 수 있다. 한편, 1단 스테이지부(230)는 쉴드(131)와 분리될 수 있다. 즉, 1단 스테이지부(230)는 쉴드(131)와 접촉하지 않고 관통할 수 있다. 이에, 2단 냉동기(200B)와 1단 냉동기(200A)의 상호 간섭이 억제 내지 방지될 수 있다.
2단 실린더부(240)는 1단 실린더(220)의 상부에 위치하고, 1단 실린더(220)와 직렬 연결될 수 있다. 2단 실린더부(240)는 냉동 사이클 회로를 구비할 수 있다. 예컨대 2단 실린더부(240)는 GM 냉동 사이클 회로를 구비할 수 있다.
한편, 2단 냉동기(200B)의 실린더부가 2단 실린더부(240)만 포함하는 경우, 2단 실린더부(240)는 본체부(110)의 하부를 관통하도록 장착되어 일측이 모터부(210)에 접속될 수 있고, 타측이 2단 스테이지부(250)에 접속될 수 있다.
GM 냉동 사이클 회로는 압축된 기체를 공급받을 수 있고, 모터부(210)에 의하여 작동될 수 있다. 모터부(210)는 2단 실린더부(240)의 GM 냉동 사이클 회로를 작동시켜 2단 스테이지부(250)를 냉각시킬 수 있다.
2단 스테이지부(250)는 2단 실린더부(240)의 상단에 설치될 수 있다. 그리고 2단 스테이지부(250)는 2단 실린더부(240)를 2단 냉각부(140)에 연결시킬 수 있다. 즉, 2단 스테이지부(250)는 2단 냉각부(140)와 상호 접속할 수 있다. 2단 스테이지부(250)는 2단 실린더부(240)의 GM 냉동 사이클 회로의 작동에 의해 제2 온도로 냉각될 수 있다. 응축된 피처리 기체를 흡착할 수 있도록 2단 냉각부(140)의 하면에는 활성탄이 구비될 수 있다.
2단 스테이지부(250)는 1단 스테이지부(230)보다 냉각 능력이 우수하다. 이에, 2단 스테이지부(250)는 1단 스테이지부(230)보다 낮은 온도로 냉각될 수 있다. 2단 스테이지부(250)에는 아르곤 및 질소 등의 기체가 응축될 수 있다.
크라이오펌프 장치는 온도 검출기 및 제어기를 더 포함할 수 있다. 온도 검출기(미도시)는 수 내지 수백 K의 온도 범위에서 작동할 수 있는 각종 온도 센서를 포함할 수 있다. 예컨대 온도 검출기는 열전대 온도계를 포함할 수 있다. 온도 검출기는 1단 냉각부(130)와 2단 냉각부(140)에 각각 하나 이상씩 장착될 수 있다.
제어기(미도시)는 모터부(210)의 회전수를 조절하여 1단 스테이지부(230) 및 2단 스테이지부(250)의 냉각 속도 및 냉각 온도를 조절할 수 있다. 이때, 온도 검출부에서 검출된 온도가 활용될 수 있다.
한편, 본 발명의 제2변형 예에 따르면, 냉동기(200)가 1단 냉동기(200A)만을 포함할 수도 있다. 더욱 상세하게는, 복수개의 1단 냉동기(200A)의 일부가 1단 냉각부(130)에 접속하고, 그 나머지가 2단 냉각부(140)에 접속할 수 있다. 이 같은 경우, 2단 냉동기(200B) 대신에 1단 냉동기(200A)의 1단 스테이지부(230)에 2단 냉각부(140)가 접속될 수 있다. 즉, 복수개의 1단 냉동기(200A)를 이용하여 1단 냉각부(130)와 2단 냉각부(140) 각각의 온도를 독립적으로 제어할 수 있다.
이하, 크라이오펌프 장치 운용 방법을 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 장치 운용 방법은, 피처리 기체를 응축시켜 폐공간의 진공을 제어할 수 있는 크라이오펌프 장치에 적용되는 크라이오펌프 장치 운용 방법으로서, 복수개의 냉동기(200)와 하나의 용기(100)를 포함하는 크라이오펌프를 준비하는 과정, 및 용기(100)의 내부에서 냉동기(200)와 상호 접속된 냉각부(130, 140)의 온도를 조절하는 과정을 포함한다.
우선, 크라이오펌프를 준비하는 과정을 수행한다. 이때, 크라이오펌프는 작동 중인 크라이오펌프이거나, 재생이 필요한 크라이오펌프일 수 있다. 또한, 크라이오펌프는 공정 챔버에 설치된 상태일 수 있고, 또는, 공정 챔버로부터 분리된 상태일 수도 있다.
이후, 냉각부(130)의 온도를 조절하는 과정을 수행한다.
냉각부(130)의 온도를 조절하는 과정은, 복수개의 냉동기(200) 중 선택된 일부 냉동기를 작동시키는 과정, 일부 냉동기와 상호 접속하는 1단 냉각부(130)의 온도를 제어하는 과정, 일부 냉동기를 제외한 나머지 냉동기를 작동시키는 과정, 나머지 냉동기와 상호 접속하는 2단 냉각부(140)의 온도를 제어하는 과정을 포함할 수 있다. 이때, 1단 냉각부(130)의 온도를 조절하는 과정 및 2단 냉각부(140)의 온도를 조절하는 과정은 상호 독립적으로 수행될 수 있다.
상술한 과정에서, 1단 냉동기(200A)의 1단 스테이지(230)의 온도(T230)가 1단 냉각부(130)의 온도(T130)를 추종하거나 일치할 수 있다. 또한, 2단 냉동기(200B)의 2단 스테이지(250)의 온도(T250)가 2단 냉각부(140)의 온도(T140)를 추종하거나 일치할 수 있다.
여기서, 스테이지의 온도 값이 냉각부의 온도 값에 근접하여, 스테이지의 온도 값을 중심으로 하는 소정의 범위 내에 포함되는 것을 추종이라 한다. 스테이지의 온도 값이 냉각부의 온도 값의 허용오차 범위 내에 포함하는 것을 일치라 한다.
크라이오펌프가 작동 중인 크라이오펌프인 경우, 1단 냉각부(130)의 온도를 제어하는 과정은, 1단 냉각부(130)의 온도가 제1 온도가 되도록, 1단 냉각부(130)를 승온 또는 냉각하는 과정을 포함할 수 있다. 2단 냉각부(140)의 온도를 조절하는 과정은, 2단 냉각부(140)의 온도가 제2 온도가 되도록, 2단 냉각부(140)를 승온 또는 냉각하는 과정을 포함할 수 있다.
피처리 기체 중 수증기는 배플(132)과 쉴드(131)에 응축될 수 있다. 이때, 본체부(110)의 크기를 다르게 하여 수증기의 배기 속도를 조절할 수 있다. 피처리 기체 중 아르곤, 질소 및 산소의 경우, 배플(132) 및 극저온판의 형상에 따라 배기 속도가 조절될 수 있다. 피처리 기체 중 수소 및 헬륨은 극저온판의 형상을 다르게 하여 배기 속도를 조절할 수 있다. 여기서, 배기는 크라이오펌프 장치의 본체부 내부로 유입된 피처리 기체가 냉각부에 응축됨에 의하여 본체부 및 공정 챔버의 내부 압력이 감소되는 것을 의미한다.
크라이오펌프가 재생이 필요한 크라이오펌프인 경우, 1단 냉각부(130)의 온도를 제어하는 과정은, 1단 냉각부(130)의 온도가 제1 온도보다 높은 온도가 되도록, 1단 냉각부(130)를 승온하는 과정을 포함할 수 있다. 2단 냉각부(140)의 온도를 조절하는 과정은, 2단 냉각부(140)의 온도가 제2 온도보다 높은 온도가 되도록, 2단 냉각부(140)를 승온하는 과정을 포함할 수 있다.
크라이오펌프가 작동 중인 크라이오펌프인 경우, 위의 과정에 의하여, 공정 챔버 내의 원하는 기체 성분만 선택하여 각각의 냉각부에 개별적으로 응축시킬 수 있다. 크라이오펌프가 재생이 필요한 크라이오펌프인 경우, 위의 과정에 의하여, 재생을 원하는 냉각부만 선택하여 개별적으로 재생시킬 수 있다. 여기서, 재생은 냉각부의 온도를 높여서 냉각부에 응축된 기체를 기화시키는 것을 의미한다.
예컨대 1단 냉각부(130)와 2단 냉각부(140)가 하나의 냉동기에 의해 작동하는 경우, 1단 냉각부(130)의 온도와 2단 냉각부의 온도가 서로 종속되므로, 하나의 온도를 높이면 다른 하나의 온도도 높아지는 문제가 있다.
반면, 본 발명의 실시 예에서는, 원하는 냉각부를 선택하여 그 온도를 개별적으로 높일 수 있으므로, 불필요한 재생을 방지하고, 원하는 냉각부만 선별하여 재생할 수 있다.
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 변형될 것이고, 이 같은 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 용기 110: 본체부
120: 개구부 130: 1단 냉각부
140: 2단 냉각부 200: 냉동기
200A: 1단 냉동기 200B: 2단 냉동기
230: 1단 스테이지 250: 2단 스테이지

Claims (13)

  1. 피처리 기체가 도입될 수 있도록 내부에 공간이 형성되고, 내부에 도입된 상기 피처리 기체를 응축시킬 수 있도록 냉각부를 구비하는 용기;
    상기 용기에 다대일로 장착되고, 상기 냉각부와 연결되는 복수개의 냉동기;를 포함하고,
    상기 용기는,
    내부에 공간이 형성되고, 상기 피처리 기체가 도입되며, 일측의 면적이 상기 복수개의 냉동기가 장착될 수 있는 크기를 가지는 본체부;를 포함하고,
    상기 냉각부는,
    상기 본체부의 내부에 설치되고, 상기 복수개의 냉동기 중 선택된 일부 냉동기가 접속되며, 제1 온도로 냉각될 수 있는 1단 냉각부;
    상기 본체부의 내부에 설치되고, 상기 1단 냉각부에 포위되며, 상기 일부 냉동기를 제외한 나머지 냉동기가 접속되며, 제2 온도로 냉각될 수 있는 2단 냉각부;를 포함하는 크라이오펌프 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용기는,
    상기 본체부의 타측에 형성되고, 상기 본체부의 내부를 개방시키며, 상기 피처리 기체가 통과되는 개구부;를 포함하는 크라이오펌프 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각부는 응축시키고자 하는 피처리 기체의 종류에 의하여 그 형상이 정해지는 크라이오펌프 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 일부 냉동기는 상기 1단 냉각부에 다대일 혹은 일대일로 접속되고,
    상기 나머지 냉동기는 상기 2단 냉각부에 다대일, 일대일 혹은 다대다로 접속되며,
    상기 일부 냉동기 및 상기 나머지 냉동기에 의하여, 상기 1단 냉각부와 상기 2단 냉각부는 각각의 온도가 독립적으로 조절되는 크라이오펌프 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉동기는,
    상기 용기를 관통하도록 장착되며, 냉동 사이클 회로가 구비되는 실린더부;
    상기 용기의 외부에 위치하고, 상기 실린더부와 연결되며, 상기 냉동 사이클 회로를 작동시키는 모터부;
    상기 실린더부를 상기 냉각부에 연결시키며, 상기 냉동 사이클 회로의 작동에 의하여 냉각될 수 있는 스테이지부;를 포함하는 크라이오펌프 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 일부 냉동기의 실린더부는 1단 실린더부를 포함하고, 상기 나머지 냉동기의 실린더부는 2단 실린더부를 포함하고,
    상기 일부 냉동기의 스테이지부는 1단 스테이지부를 포함하고, 상기 나머지 냉동기의 스테이지부는 2단 스테이지부를 포함하는 크라이오펌프 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 나머지 냉동기의 실린더부는 1단 실린더부를 더 포함하고,
    상기 나머지 냉동기의 스테이지부는 1단 스테이지부를 더 포함하고,
    상기 나머지 냉동기의 1단 실린더부와 상기 나머지 냉동기의 1단 스테이지부는 상기 1단 냉각부와 물리적으로 상호 분리되는 크라이오펌프 장치.
  9. 피처리 기체를 응축시켜 폐공간의 진공을 제어할 수 있는 크라이오펌프 장치에 적용되는 크라이오펌프 장치 운용 방법으로서,
    복수개의 냉동기와 하나의 용기를 포함하는 크라이오펌프를 준비하는 과정;
    상기 용기의 내부에서 상기 냉동기와 상호 접속된 냉각부의 온도를 조절하는 과정;을 포함하고,
    상기 냉각부의 온도를 조절하는 과정은,
    상기 복수개의 냉동기 중 선택된 일부 냉동기를 작동시키는 과정;
    상기 일부 냉동기와 상호 접속하는 1단 냉각부의 온도를 제어하는 과정;
    상기 일부 냉동기를 제외한 나머지 냉동기를 작동시키는 과정;
    상기 나머지 냉동기와 상호 접속하는 2단 냉각부의 온도를 제어하는 과정;을 포함하는 크라이오펌프 장치 운용 방법.
  10. 삭제
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 1단 냉각부의 온도를 조절하는 과정 및 상기 2단 냉각부의 온도를 조절하는 과정은 상호 독립적으로 수행되는 크라이오펌프 장치 운용 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 1단 냉각부의 온도를 제어하는 과정은,
    상기 1단 냉각부의 온도가 제1 온도가 되도록, 상기 1단 냉각부를 승온 또는 냉각하는 과정;을 포함하는 크라이오펌프 장치 운용 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 2단 냉각부의 온도를 조절하는 과정은,
    상기 2단 냉각부의 온도가 제2 온도가 되도록, 상기 2단 냉각부를 승온 또는 냉각하는 과정;을 포함하는 크라이오펌프 장치 운용 방법.
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