JPH0735041A - Cryopump - Google Patents
CryopumpInfo
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- JPH0735041A JPH0735041A JP17349193A JP17349193A JPH0735041A JP H0735041 A JPH0735041 A JP H0735041A JP 17349193 A JP17349193 A JP 17349193A JP 17349193 A JP17349193 A JP 17349193A JP H0735041 A JPH0735041 A JP H0735041A
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- cryopanel
- cold head
- cryopump
- panel
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クライオポンプのクライオパネル再生処理の
周期を延長する。
【構成】 コールドヘッド13と、円板状をなしその中央
孔部でコールドヘッド13の周壁に接してコールドヘッド
13により冷却されるクライオパネル14とを有するクライ
オポンプにおいて、クライオパネル14は、それぞれがコ
ールドヘッド13に接し且つ相互には接触しない二枚のパ
ネル14A, 14Bに分割されており、その一方を加熱する加
熱手段17を設けるか或いは二枚のパネル14A, 14B間でコ
ールドヘッド13との熱伝導に差を設ける。ポンプ運転
時、この二枚のパネル14A, 14B間で表面温度に差が生じ
る。到達するガス分子の密度がクライオパネル14面内で
不均一な場合、クライオパネル14のガス分子が相対的に
密となる部位の表面温度を相対的に高くすることによ
り、ガス分子の蓄積を均一化する。
(57) [Summary] [Purpose] To extend the cycle of the cryopanel regeneration process of the cryopump. [Structure] Cold head 13 and a disk-shaped cold head that contacts the peripheral wall of cold head 13 at its central hole
In a cryopump having a cryopanel 14 cooled by 13, the cryopanel 14 is divided into two panels 14A and 14B that are in contact with the cold head 13 and do not contact each other, and one of them is heated. The heating means 17 is provided or the two panels 14A and 14B are provided with a difference in heat conduction with the cold head 13. When the pump is operating, there is a difference in surface temperature between the two panels 14A and 14B. If the density of gas molecules reaching the surface is not uniform within the surface of the cryopanel 14, the surface temperature of the region of the cryopanel 14 where the gas molecules are relatively dense is made relatively high to make the accumulation of gas molecules uniform. Turn into.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はクライオポンプの構造に
関する。クライオポンプは極低温に冷却したパネルにガ
ス分子を吸着させて高真空を得る真空ポンプであり、排
気速度が速い上、オイルフリーであるため、近年、半導
体ウェーハの処理装置等に多く使用されるようになっ
た。この真空ポンプはパネルに吸着したガス分子を溜め
込むものであり、そのガス分子が飽和状態になると排気
能力が低下するから、一定期間使用した後にはパネル温
度を高め(冷却の中止、或いは強制加熱による)、吸着
したガス分子をパネルから離脱させて真空ポンプ外に排
出する必要がある。これを再生処理と呼び、この再生処
理を行っている間はその真空ポンプを使用する真空装置
は稼働を停止しなければならず、ロスタイムとなるか
ら、再生処理の頻度が少ない(周期が長い)ことが望ま
れている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a cryopump. The cryopump is a vacuum pump that obtains a high vacuum by adsorbing gas molecules to a panel cooled to an extremely low temperature. Since it has a high pumping speed and is oil-free, it has been widely used in semiconductor wafer processing equipment in recent years. It became so. This vacuum pump stores the gas molecules adsorbed on the panel.When the gas molecules become saturated, the exhaust capacity decreases, so the panel temperature is raised after a certain period of use (by stopping cooling or by forced heating). ), The adsorbed gas molecules must be released from the panel and discharged outside the vacuum pump. This is called a regenerating process, and the vacuum device that uses the vacuum pump must stop operating while this regenerating process is being performed, which results in loss time, so the frequency of the regenerating process is low (long cycle). Is desired.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のクライオポンプの構造の一例を図
2を参照しながら説明する。図2は従来例の説明図であ
り、同図(A) は真空チャンバに横向きに取付けた状態の
断面を示し、(B) は(A) におけるA・A方向を示してい
る。同図において、図1と同じものには同一の符号を付
与した。1は真空チャンバ、11はポンプケース、12は冷
凍機、13はコールドヘッド、15はシールドパネル、16は
前段クライオパネル、24はクライオパネルである。2. Description of the Related Art An example of the structure of a conventional cryopump will be described with reference to FIG. 2A and 2B are explanatory views of a conventional example. FIG. 2A shows a cross section in a state where the vacuum chamber is mounted sideways, and FIG. 2B shows the directions A and A in FIG. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. 1 is a vacuum chamber, 11 is a pump case, 12 is a refrigerator, 13 is a cold head, 15 is a shield panel, 16 is a front cryopanel, and 24 is a cryopanel.
【0003】クライオパネル24は円板状であり、複数枚
が略等間隔平行にそれぞれその中央孔部でコールドヘッ
ド13の周壁に固着されている。前段クライオパネル16は
シールドパネル15に固着され、シールドパネル15はコー
ルドヘッド13に固着されている。コールドヘッド13に冷
凍機12で冷却した高圧のヘリウムガスを供給するとこれ
が膨張してコールドヘッド13が極低温に冷却され、これ
に接するクライオパネル24とシールドパネル15、更に、
シールドパネル15に接する前段クライオパネル16が冷却
される。The cryopanel 24 has a disk shape, and a plurality of cryopanels are fixed to the peripheral wall of the cold head 13 at their central holes in parallel at substantially equal intervals. The front cryopanel 16 is fixed to the shield panel 15, and the shield panel 15 is fixed to the cold head 13. When high-pressure helium gas cooled by the refrigerator 12 is supplied to the cold head 13, the cold head 13 expands and the cold head 13 is cooled to an extremely low temperature, and the cryopanel 24 and the shield panel 15, which are in contact with the cold head 13,
The front-stage cryopanel 16 in contact with the shield panel 15 is cooled.
【0004】前段クライオパネル16の表面温度は40〜50
Kとなって主にH2 Oを吸着し、クライオパネル24の表
面温度は10〜20KとなってAr、O2 、N2 等を吸着す
る。The surface temperature of the front cryopanel 16 is 40 to 50.
It becomes K and mainly adsorbs H 2 O, and the surface temperature of the cryopanel 24 becomes 10 to 20 K and adsorbs Ar, O 2 , N 2 and the like.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
クライオポンプでは、ポンプに流入するガス分子の流れ
に偏りがある(クライオパネル面内でガス分子の密度が
不均一である)とクライオパネルへの吸着が一様ではな
くなり、再生周期が短くなる、という問題があった。例
えば、スパッタリング装置の真空チャンバの下部側面に
クライオポンプを横向きに取り付けてこの真空チャンバ
内を真空排気する場合、ガス分子の流れはポンプの下側
に密で、上側に粗となる傾向があり、クライオパネルの
下側が上側に比して多くガス分子を吸着して早く飽和状
態に達する。従って、ガス分子の流れが均一な場合より
早期に再生処理を行わなければならない。However, in such a cryopump, if the flow of gas molecules flowing into the pump is uneven (the density of gas molecules is not uniform in the plane of the cryopanel), the cryopanel will be affected. However, there is a problem that the adsorption of R is not uniform and the regeneration cycle is shortened. For example, when a cryopump is laterally attached to the lower side surface of the vacuum chamber of the sputtering apparatus and the inside of the vacuum chamber is evacuated, the gas molecule flow tends to be dense on the lower side of the pump and coarse on the upper side. The lower side of the cryopanel adsorbs more gas molecules than the upper side and reaches a saturated state earlier. Therefore, the regeneration process must be performed earlier than when the flow of gas molecules is uniform.
【0006】本発明はこのような問題を解決して、ポン
プに流入するガス分子の流れが不均一な場合のクライオ
パネルへのガス分子の吸着を均一化して再生処理の周期
を延長することが可能なクライオポンプを提供すること
を目的とする。The present invention solves such a problem and uniformizes the adsorption of gas molecules to the cryopanel when the flow of gas molecules flowing into the pump is non-uniform, thereby extending the cycle of the regeneration process. The purpose is to provide a possible cryopump.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的は本発明によれ
ば、コールドヘッドと円板状をなしその中央孔部で該コ
ールドヘッドの周壁に接して該コールドヘッドにより冷
却されるクライオパネルとを有するクライオポンプにお
いて、該円板状をなすクライオパネルは、それぞれがコ
ールドヘッドに接し且つ相互には接触しない二枚のパネ
ルに分割されており、該クライオパネルの分割された二
枚のパネルの一方を加熱する加熱手段を設けるか或いは
該二枚のパネル間で該コールドヘッドとの熱伝導に差を
設けて、該分割された二枚のパネル間でポンプ運転時の
表面温度に差を生じることを特徴とするクライオポンプ
とすることで、達成される。According to the present invention, the object is to provide a cold head and a disk-shaped cryopanel which is in the form of a central hole and contacts the peripheral wall of the cold head and is cooled by the cold head. In the cryopump having, the disc-shaped cryopanel is divided into two panels that are in contact with the cold head and do not contact each other, and one of the divided two panels of the cryopanel. A heating means for heating the same or providing a difference in heat conduction with the cold head between the two panels to cause a difference in surface temperature during pump operation between the two divided panels. This is achieved by using a cryopump characterized by.
【0008】[0008]
【作用】本発明のクライオポンプは、円形のクライオパ
ネルを半円形の二つのパネルに分割した構造となってお
り、しかもポンプ運転中のクライオパネル表面温度に差
をつけることが出来る。一般にクライオパネルの表面温
度が低い程、ガス分子の捕捉率が高くなる。従って、流
入するガス分子の密度が不均一な場合、クライオパネル
のガス分子密度が相対的に密となる部位の表面温度を粗
となる部位より、ガス分子を吸着する温度範囲内で高温
にしておけば、クライオパネルへのガス分子の蓄積が均
一化され、再生処理の周期が延長される。The cryopump of the present invention has a structure in which a circular cryopanel is divided into two semicircular panels, and the cryopanel surface temperature during pump operation can be made different. Generally, the lower the surface temperature of the cryopanel, the higher the capture rate of gas molecules. Therefore, when the inflowing gas molecule density is non-uniform, the surface temperature of the portion of the cryopanel where the gas molecule density is relatively high is set higher than that of the rough portion in the temperature range for adsorbing gas molecules. In this case, the accumulation of gas molecules on the cryopanel is made uniform, and the cycle of the regeneration process is extended.
【0009】又、ガス分子がクライオパネル面内で不均
一に蓄積された場合、多く蓄積した部位だけを加熱して
ガス分子を離脱させると、そのガス分子は加熱しない部
位に再吸着される。本発明の第一の実施例では、多数の
クライオパネルを個別に部分加熱する加熱手段を備えて
いるから、クライオパネルを一枚ずつ順次に、しかもそ
れぞれ短時間、上記のような部分加熱を行うことによ
り、真空度の大幅な低下を伴うことなく、クライオパネ
ルへのガス分子の蓄積が均一化され、再生処理の周期が
延長される。Further, when the gas molecules are nonuniformly accumulated in the surface of the cryopanel, if the gas molecules are desorbed by heating only the heavily accumulated part, the gas molecules are re-adsorbed to the non-heated part. In the first embodiment of the present invention, since the heating means for individually partially heating a large number of cryopanels is provided, the cryopanels are sequentially subjected to the above-described partial heating one by one for a short time. As a result, the accumulation of gas molecules in the cryopanel is made uniform and the cycle of the regeneration process is extended, without significantly lowering the degree of vacuum.
【0010】[0010]
【実施例】本発明に係るクライオポンプの実施例を図1
を参照しながら説明する。この実施例では真空装置はス
パッタリング装置であり、ポンプが真空チャンバの下部
側面に横向きに取付けられているため、ガス分子の流れ
はポンプの下側に密で、上側に粗となる。Embodiment An embodiment of a cryopump according to the present invention is shown in FIG.
Will be described with reference to. In this embodiment, the vacuum device is a sputtering device, and since the pump is laterally mounted on the lower side surface of the vacuum chamber, the flow of gas molecules is dense on the lower side of the pump and coarse on the upper side.
【0011】図1は本発明の第一の実施例の説明図であ
り、同図(A) は真空装置の真空チャンバに横向きに取付
けた状態の断面を示し、(B) は(A) におけるA・A方向
を示している。1はこのポンプにより排気される真空チ
ャンバ、11はポンプケース、12は冷凍機、13はコールド
ヘッド、14クライオパネル、15はシールドパネル、16は
前段クライオパネル、17は加熱手段である。FIG. 1 is an explanatory view of a first embodiment of the present invention. FIG. 1 (A) shows a cross section of a vacuum chamber of a vacuum apparatus mounted sideways, and FIG. 1 (B) is a sectional view of (A). The A / A direction is shown. 1 is a vacuum chamber exhausted by this pump, 11 is a pump case, 12 is a refrigerator, 13 is a cold head, 14 is a cryopanel, 15 is a shield panel, 16 is a pre-stage cryopanel, and 17 is a heating means.
【0012】クライオパネル14は円板状であり、複数枚
が略等間隔平行にそれぞれその中央孔部でコールドヘッ
ド13の周壁に固着されている。各クライオパネル14はそ
れぞれ上下に分割されており、パネル14A とパネル14B
(いずれも半円形)となっている。この両者は互いに接
触せず、個別にコールドヘッド13に固着されている。こ
のうち、下側のパネル14B にはその外周に沿って電熱線
からなる加熱手段17が搭載されている。この他の部分は
前述の従来のクライオポンプと同じであるから、説明を
省略する。The cryopanel 14 is disk-shaped, and a plurality of cryopanels are fixed to the peripheral wall of the cold head 13 at their central holes in parallel at substantially equal intervals. Each cryopanel 14 is divided into an upper part and a lower part. Panel 14A and panel 14B
(All are semi-circular). The two do not come into contact with each other and are individually fixed to the cold head 13. Of these, the lower panel 14B is provided with a heating means 17 composed of a heating wire along the outer periphery thereof. The other parts are the same as those of the conventional cryopump described above, and therefore the description thereof is omitted.
【0013】このポンプの運転中、総ての加熱手段17に
微弱な電流を流して総てのパネル14B の表面温度を約20
Kとし、パネル14A は約10Kに維持することにより、再
生処理の周期を延長することが出来た。又、ポンプの運
転中、パネル14B を一枚ずつ順次に且つ間欠的に 100K
程度に短時間加熱することによっても、再生処理の周期
を延長することが出来た。During the operation of this pump, a weak electric current is applied to all the heating means 17 so that the surface temperature of all the panels 14B is about 20.
By setting the temperature to K and maintaining the panel 14A at about 10K, the cycle of the regeneration process could be extended. Also, during operation of the pump, the panels 14B are sequentially and intermittently 100K each.
It was also possible to extend the cycle of the regeneration treatment by heating for a short time.
【0014】次に、本発明の第二の実施例を説明する。
この例では、第一の実施例と同様、クライオパネル14が
半円形のパネル14A と半円形のパネル14B とに上下に分
割されているが、加熱手段17はなく、代わりに、パネル
14A とパネル14B とでコールドヘッド13との熱伝導に差
が設けられている。即ち、パネル14B の厚さをパネル14
A より薄くする、パネル14B のコールドヘッド13との接
触長をパネル14A より短くする、パネル14B の材質を熱
伝導率においてパネル14A より低いものとする等の方法
で、パネル14B の熱伝導がパネル14A より小さく設定さ
れている。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In this example, as in the first embodiment, the cryopanel 14 is vertically divided into a semicircular panel 14A and a semicircular panel 14B, but there is no heating means 17 and instead the panel is used.
There is a difference in heat conduction between the cold head 13 and the panel 14A and the panel 14B. That is, the thickness of panel 14B is
The heat conduction of panel 14B can be reduced by making it thinner than A, making the contact length of panel 14B with cold head 13 shorter than panel 14A, and making the material of panel 14B lower in thermal conductivity than panel 14A. It is set smaller than 14A.
【0015】このポンプは運転中、総てのパネル14B の
表面温度がパネル14A より若干高くなり、再生処理の周
期を延長することが出来た。本発明は以上の実施例に限
定されることなく、更に種々変形して実施することが出
来る。例えば、クライオパネル14の分割が二等分でない
場合でも、加熱手段17が電熱線以外であっても、又その
装着位置がパネル14B の周縁部以外であっても、本発明
は有効である。During operation of this pump, the surface temperature of all the panels 14B became slightly higher than that of the panel 14A, and the cycle of the regeneration treatment could be extended. The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications. For example, the present invention is effective even if the cryopanel 14 is not divided into two equal parts, the heating means 17 is other than the heating wire, and the mounting position is other than the peripheral portion of the panel 14B.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ポンプに流入するガス分子の流れが不均一な場合のクラ
イオパネルへのガス分子の吸着を均一化して再生処理の
周期を延長することが可能なクライオポンプを提供する
ことが出来、当該ポンプを使用する真空装置の稼働率向
上に寄与する。As described above, according to the present invention,
When the flow of gas molecules flowing into the pump is non-uniform, it is possible to provide a cryo pump capable of extending the cycle of regeneration treatment by making the adsorption of gas molecules to the cryo panel uniform and using the pump. This contributes to improving the operating rate of the vacuum device.
【図1】 本発明の第一の実施例の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】 従来例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional example.
1 真空チャンバ 11 ポンプケース 12 冷凍機 13 コールドヘッド 14, 24 クライオパネル 14A, 14B パネル 15 シールドパネル 16 前段クライオパネル 17 加熱手段 1 Vacuum chamber 11 Pump case 12 Refrigerator 13 Cold head 14, 24 Cryo panel 14A, 14B Panel 15 Shield panel 16 Previous cryo panel 17 Heating means
Claims (3)
の中央孔部で該コールドヘッド(13)の周壁に接して該コ
ールドヘッド(13)により冷却されるクライオパネル(14)
とを有するクライオポンプにおいて、 該円板状をなすクライオパネル(14)は、それぞれが該コ
ールドヘッド(13)に接し且つ相互には接触しない二枚の
パネル(14A, 14B)に分割されており、該分割された二枚
のパネル(14A, 14B)間でポンプ運転時の表面温度に差が
あることを特徴とするクライオポンプ。1. A cold head (13) and a cryopanel (14) which is disk-shaped and contacts the peripheral wall of the cold head (13) at its central hole and is cooled by the cold head (13).
In the cryopump having, the disc-shaped cryopanel (14) is divided into two panels (14A, 14B) that are in contact with the cold head (13) and do not contact each other. A cryopump characterized in that there is a difference in surface temperature during pump operation between the two divided panels (14A, 14B).
枚のパネル(14A, 14B)の一方を加熱する加熱手段(17)を
備えていることを特徴とする請求項1記載のクライオポ
ンプ。2. The cryopump according to claim 1, further comprising heating means (17) for heating one of the two divided panels (14A, 14B) of the cryopanel (14). .
枚のパネル(14A, 14B)間には、前記コールドヘッド(13)
との熱伝導に差があることを特徴とする請求項1記載の
クライオポンプ。3. The cold head (13) is provided between two divided panels (14A, 14B) of the cryopanel (14).
The cryopump according to claim 1, wherein there is a difference in heat conduction from the cryopump.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17349193A JPH0735041A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Cryopump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17349193A JPH0735041A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Cryopump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0735041A true JPH0735041A (en) | 1995-02-03 |
Family
ID=15961498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17349193A Withdrawn JPH0735041A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Cryopump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0735041A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-07-14 JP JP17349193A patent/JPH0735041A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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