CN104061138A - 低温泵及非冷凝性气体的真空排气方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适于非冷凝性气体排出的低温泵及真空排气方法。本发明的低温泵（10）具备：放射屏蔽件（30），其具备划定屏蔽件开口（26）的屏蔽件前端（28）、屏蔽件底部（34）以及在屏蔽件前端（28）与屏蔽件底部（34）之间延伸的屏蔽件侧部（36）；以及低温板总成（20），被冷却至比放射屏蔽件（30）更低的温度。低温板总成（20）具备：第1板排列（61），具备多个第1吸附板（60）；以及多个第2板排列（63），各自具备多个第2吸附板（62）。第1板排列（61）与多个第2板排列（63）配合形成格栅状的多个吸附区段，所述多个吸附区段分别向屏蔽件侧部（36）露出。

Description

低温泵及非冷凝性气体的真空排气方法

本申请主张基于2013年3月19日申请的日本专利申请第2013-057050号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种低温泵及非冷凝性气体的真空排气方法。

背景技术

低温泵为通过冷凝或吸附将气体分子捕捉到被冷却成超低温的低温板上以进行排气的真空泵。低温泵一般用于实现半导体电路制造工艺等所要求的清洁的真空环境。作为低温泵的应用之一，例如离子注入工序，例如氢等非冷凝性气体有时占应排出气体的一大半。非冷凝性气体只有吸附在被冷却成超低温的吸附区域才能够排出。

专利文献1：日本特开2009-57957号公报

专利文献2：日本特开2009-62891号公报

发明内容

本发明的一种实施方式的例示性目的之一在于，提供一种适于非冷凝性气体排出的低温泵及真空排气方法。

根据本发明的一种实施方式，提供一种低温泵，其具备：放射屏蔽件，具备划定屏蔽件开口的屏蔽件前端、屏蔽件底部及在所述屏蔽件前端与所述屏蔽件底部之间延伸的屏蔽件侧部；以及低温板总成，具备：具有多个第1吸附板的第1板排列及各自具有多个第2吸附板的多个第2板排列，且该低温板总成被冷却成比所述放射屏蔽件更低的温度，所述第1板排列与所述多个第2板排列配合形成格栅状的多个吸附区段，所述多个吸附区段分别向所述屏蔽件侧部暴露。

根据本发明的一种实施方式，提供一种非冷凝性气体的真空排气方法，其具备以下步骤：在低温泵的放射屏蔽件与被冷却成比所述放射屏蔽件更低温的低温板总成之间接收非冷凝性气体分子；以及使非冷凝性气体分子吸附在所述低温板总成的格栅状吸附板排列上，所述格栅状吸附板排列具备各自向所述放射屏蔽件的侧部暴露的多个吸附区段。

根据本发明的一种实施方式，提供一种低温泵，其具备：放射屏蔽件，具备划定屏蔽件开口的屏蔽件前端、屏蔽件底部及在所述屏蔽件前端与所述屏蔽件底部之间延伸的屏蔽件侧部；以及低温板总成，具备在所述屏蔽件开口与所述屏蔽件底部之间重叠配置的多个吸附区段列，且该低温板总成被冷却成比所述放射屏蔽件更低的温度，所述多个吸附区段列分别具备多个吸附区段，所述多个吸附区段分别具备覆盖该吸附区段的顶棚部及向所述屏蔽件侧部暴露的开口部。

此外，将以上构成要件的任意组合或本发明的构成要件或表现形式在方法、装置及系统等之间相互替换的技术也作为本发明的方式有效。

根据本发明，提供一种适于非冷凝性气体排出的低温泵及真空排气方法。

附图说明

图1是示意表示本发明的一种实施方式所涉及的低温泵的主要部分的剖视图。

图2是示意表示本发明的一种实施方式所涉及的低温板总成的侧视剖视图。

图3是示意表示本发明的一种实施方式所涉及的低温板总成的顶部的低温板单元的俯视图。

图4是示意表示本发明的一种实施方式所涉及的低温板总成的顶部的低温板单元的侧视图。

图5是用于说明本发明的一种实施方式所涉及的非冷凝性气体的真空排气方法的图。

图中：10-低温泵，20-低温板总成，26-屏蔽件开口，28-屏蔽件前端，30-放射屏蔽件，34-屏蔽件底部，36-屏蔽件侧部，44-吸附区段，48-吸附区域，50-气体接收空间，60-平板型板、61-第1板排列、62-纵板型板、63-第2板排列。

具体实施方式

图1是示意表示本发明的一种实施方式所涉及的低温泵10的主要部分的剖视图。低温泵10例如安装在离子注入装置或溅射装置等的真空腔室，用于将真空腔室内部的真空度提高至所希望的工艺要求的水平为止。低温泵10具有用于接收气体的吸气口12。应排出的气体从安装有低温泵10的真空腔室通过吸气口12进入低温泵10的内部空间14。图1示出包含低温泵10的内部空间14的中心轴A在内的截面。

此外，以下为了便于理解低温泵10的构成要件的位置关系，有时使用“轴向”、“放射方向”等术语。轴向表示穿过吸气口12的方向（图1中沿单点划线A的方向），放射方向表示沿吸气口12的方向（与单点划线A垂直的方向）。为方便起见，在轴向上，有时将相对靠近吸气口12的方向称作“上”，相对远离的方向称作“下”。即，有时将相对远离低温泵10的底部的方向称作“上”，相对靠近的方向称作“下”。在放射方向上，有时将靠近吸气口12的中心（图1中为中心轴A）的方向称作“内”，将靠近吸气口12的周缘的方向称作“外”。放射方向也可以称为径向。此外，这种表述形式与低温泵10安装在真空腔室时的配置无关。例如，低温泵10可以沿垂直方向使吸气口12朝下来安装在真空腔室。

并且，有时将围绕轴向的方向称作“周向”。周向为沿吸气口12的第2方向，且为与径向正交的切线方向。

低温泵10具备制冷机16。制冷机16例如为吉福德-麦克马洪式制冷机（所谓的GM制冷机）等超低温制冷机。制冷机16为具备第1冷却台22及第2冷却台24的二级式制冷机。制冷机16构成为将第1冷却台22冷却成第1温度水平，将第2冷却台24冷却成第2温度水平。第2温度水平的温度低于第1温度水平。例如，第1冷却台22被冷却至65K～120K左右，优选被冷却至80K～100K，第2冷却台24被冷却至10K～20K左右。

图1所示的低温泵10为所谓的卧式低温泵。卧式低温泵一般是指制冷机16配设成与低温泵10的内部空间14的中心轴A交叉（通常为正交）的低温泵。本发明同样也能够适用于所谓的立式低温泵。立式低温泵是指制冷机沿着低温泵的轴向配设的低温泵。

低温泵10具备高温低温板18、以及被冷却至低于高温低温板18的温度的低温板总成20。高温低温板18是为了防止来自低温泵10的外部或低温泵容器38的辐射热影响低温板总成20而设置的低温板。高温低温板18与低温板总成20之间具有间隙，高温低温板18并不与低温板总成20接触。高温低温板18具备放射屏蔽件30及入口低温板32，且包围低温板总成20。高温低温板18与第1冷却台22热连接。因此，高温低温板18被冷却至第1温度水平。

放射屏蔽件30是为了防止从低温泵容器38的辐射热影响低温板总成20而设置的。放射屏蔽件30位于低温泵容器38与低温板总成20之间，且包围低温板总成20。放射屏蔽件30具备划定屏蔽件开口26的屏蔽件前端28、与屏蔽件开口26对置的屏蔽件底部34、以及从屏蔽件前端28向屏蔽件底部34延伸的屏蔽件侧部36。屏蔽件开口26位于吸气口12。放射屏蔽件30具有屏蔽件底部34被封闭的筒形（例如圆筒）的形状，并形成为杯状。

在屏蔽件侧部36有制冷机16的安装孔37，制冷机16的第2冷却台24从该安装孔37插入到放射屏蔽件30中。在该安装孔37的外周，第1冷却台22固定于放射屏蔽件30的外表面。如此，放射屏蔽件30与第1冷却台22热连接。此外，还可以设置有用于将放射屏蔽件30连接于第1冷却台22的传热部件。该传热部件的一端固定于制冷机安装孔的外周部，另一端固定于第1冷却台22。传热部件例如为中空的短筒，其沿着制冷机16的中心轴在放射屏蔽件30与第1冷却台22之间延伸。

放射屏蔽件30形成包围低温板总成20的气体接收空间50。气体接收空间50为低温泵10的内部空间14的外侧部分，且为与放射屏蔽件30在放射方向内侧相邻的区域。气体接收空间50在轴向上从屏蔽件开口26遍及屏蔽件底部34包围低温板总成20的外周。

在本实施方式中，放射屏蔽件30构成为如图所示的一体的筒状。代替此，放射屏蔽件30也可以构成为通过多个零件，整体呈筒状的形状。这些多个零件也可以相互保持间隙而配设。例如，放射屏蔽件30在轴向上可以分割成2个部分。此时，放射屏蔽件30的上部为两端开放的筒，其具备屏蔽件前端28和屏蔽件侧部36的第1部分。放射屏蔽件30的下部则上端开放且下端封闭，其具备屏蔽件侧部36的第2部分和屏蔽件底部34。在屏蔽件侧部36的第1部分与第2部分之间形成有沿周向延伸的间隙。制冷机16的安装孔37的上半部分形成于屏蔽件侧部36的第1部分，下半部分形成于屏蔽件侧部36的第2部分。

入口低温板32为了防止来自低温泵10的外部热源（例如，安装有低温泵10的真空腔室内的热源）的辐射热影响低温板总成20而设置于吸气口12（或屏蔽件开口26，以下相同）。并且，在入口低温板32的冷却温度下冷凝的气体（例如水分）被捕捉到其表面。

入口低温板32配置于吸气口12处的与低温板总成20对应的位置。入口低温板32占据吸气口12的开口面积的中心部分，与放射屏蔽件30之间形成环状的开放区域51。开放区域51位于吸气口12处的与气体接收空间50对应的位置。气体接收空间50以包围低温板总成20的方式位于内部空间14的外周部，因此开放区域51位于吸气口12的外周部。开放区域51为气体接收空间50的入口，低温泵10通过开放区域51使气体进入气体接收空间50。

入口低温板32经由安装部件（未图示）而安装在屏蔽件前端28。如此，入口低温板32固定于放射屏蔽件30，且与放射屏蔽件30热连接。入口低温板32虽然靠近低温板总成20，但并不接触。

入口低温板32具备配设于吸气口12的平面结构。入口低温板32例如可以具备平板（例如圆板）型的板，也可以具备形成为同心圆状或格栅状的百叶窗或人字纹状物。入口低温板32还可以配设成横跨吸气口12的整体。此时，开放区域51可以通过去掉板的一部分或百叶窗或人字纹状物的一部分叶片来形成。

低温板总成20设置于低温泵10的内部空间14的中心部。在图1中，用虚线示出设置低温板总成20的大体的区域。例如，低温板总成20以包围放射屏蔽件30的中心轴A的布局配置。低温板总成20的上部、侧部及下部分别与入口低温板32、屏蔽件侧部36及屏蔽件底部34对置。

详细内容将后述，在低温板总成20中，至少在一部分表面上形成有吸附区域48（参考图2）。吸附区域48是为了将非冷凝性气体（例如氢）通过吸附来捕捉而设置的。吸附区域48例如通过将吸附剂（例如活性炭）粘接在低温板表面来形成。并且，在低温板总成20的至少一部分表面上形成有用于将冷凝性气体通过冷凝来捕捉的冷凝区域。冷凝区域例如为低温板基材表面（例如金属面）被露出的区域，换言之，为在低温板表面上没有吸附剂的区域。所以，冷凝区域有时还称作非吸附区域。因此，低温板总成20具备在其一部分具有冷凝区域（或还称为非吸附区域）的吸附板或低温吸附板。

图2是示意表示本发明的一种实施方式所涉及的低温板总成20的侧视剖视图。在图2中，制冷机16（参考图1）是从纸面深处朝向正前方而配置的。并且，图3及图4分别是示意表示低温板总成20的顶部的低温板单元58的俯视图及侧视图。

低温板总成20具备多个吸附板以及用于将这些吸附板安装在第2冷却台24的板安装部件42。低温板总成20经由板安装部件42而安装在第2冷却台24。如此一来，低温板总成20与第2冷却台24热连接。由此，低温板总成20被冷却至第2温度水平。

板安装部件42是按照预先设计的板面布局固定式排列吸附板并构成从第2冷却台24向吸附板的传热路径的要件。板安装部件42具备朝向吸气口12侧的上表面以及从上表面向下方延伸且安装在第2冷却台24的侧面。

低温板总成20具备两种吸附板，即平板型板60和纵板型板62。因此，还能够将平板型板60及纵板型板62分别称作第1吸附板及第2吸附板。

低温板总成20具备多个低温板单元58，各低温板单元58组合该两种吸附板来构成。多个低温板单元58在轴向上排列。该多个低温板单元58以相邻的2个低温板单元58靠近或接触的方式排列。如此一来，低温板总成20具备低温板单元58的层叠结构。

低温板总成20具备形成第1板排列61的多个平板型板60。该多个平板型板60在低温泵10的轴向上排列。平板型板60分别以横跨内部空间14的中心部的方式配设，例如为圆形的平板。平板型板60具备作为主表面的前表面和背面。平板型板60的前表面朝向屏蔽件开口26，平板型板60的背面朝向屏蔽件底部34。

平板型板60从中心轴A朝向放射方向外侧延伸。平板型板60的中心在中心轴A上，因此平板型板60与放射屏蔽件30同轴配设。平板型板60的外周部朝向放射方向外侧突出，且与屏蔽件侧部36对置。

多个平板型板60与屏蔽件开口26所划定的开口面平行地排列。即，相邻的2个平板型板60中靠近吸气口12的平板型板60的背面与远离吸气口12的平板型板60的前表面平行相对。本说明书中，为了方便说明，有时将多个平板型板60中最靠近吸气口12的称作顶板64，将多个平板型板60中最靠近屏蔽件底部34的称作底板65。顶板64的前表面朝向入口低温板32。另一方面，底板65的背面朝向屏蔽件底部34。

顶板64可以靠近入口低温板32。例如，顶板64与入口低温板32之间的距离可以小于顶板64与在其轴向下侧相邻的平板型板60之间的距离。如此，通过将顶板64配置于轴向上方，能够从屏蔽件开口26朝向屏蔽件底部34排列作为第1板排列61的多个平板型板60。这有助于扩大低温板总成20的吸附区域的面积。

各平板型板60在其中心部安装在板安装部件42。顶板64固定于板安装部件42的上表面，其他平板型板60固定于板安装部件42的侧面。在顶板64以外的平板型板60上形成有用于将板安装部件42插入到各平板型板60的中心部的开口或缺口。并且，在轴向上位于与制冷机16相同高度的平板型板60上形成有用于避免与制冷机16的干扰的开口或缺口。

如图所示，多个平板型板60的外周部具有相同尺寸（例如相同直径）。但是，多个平板型板60也可以分别具有不同形状和/或尺寸（例如不同直径）。多个平板型板60中有的平板型板60可以具有与在其上方相邻的平板型板60相同形状或者更大的形状。其结果，底板65可以大于顶板64。

并且，如图所示，一组相邻的平板型板60的间隔与另一组相邻的平板型板60的间隔不同。在轴向上方的平板型板间隔小于在轴向下方的平板型板间隔。这些间隔取决于设置于2个平板型板60之间的纵板型板62的轴向长度。但是，多个平板型板60的间隔也可以是固定的。

相邻的2个平板型板60的间隔形成与气体接收空间50连续的开放部分。即，2个平板型板60的间隙朝气体接收空间50开放。在平板型板60的外端与屏蔽件侧部36之间未设置妨碍气体流通的屏蔽物。

吸附区域48形成于各平板型板60的整个背面。并且，吸附区域48形成于各平板型板60的前表面的中心部。但是，在顶板64的前表面上未形成吸附区域48。因此，在顶板64的前表面及其他平板型板60的前表面外周部形成有冷凝区域。

吸附区域与冷凝区域的边界是通过投射到平板型板60上的视线70的轨迹来设定的。该视线70为从屏蔽件前端28向在上方紧邻该平板型板60的平板型板60的外周端划上的直线。若从该外周端向在下方紧邻的平板型板60延长视线70，则视线70与该平板型板的前表面交叉。可以根据使视线70沿着屏蔽件前端28移动时的交点的轨迹设定吸附区域48与冷凝区域的边界。在边界的内侧的至少一部分形成吸附区域48，优选使吸附区域48占据边界的整个内侧。如此一来，各平板型板60的吸附区域48被在上方紧邻的平板型板60覆盖。各平板型板60的吸附区域48被设定成基本上无法从屏蔽件开口26观察到。

然而，积蓄在低温泵中的气体通常通过再生处理基本上被完全排出，在再生结束时低温泵恢复到标准规格上的排气性能。但是，所积蓄的气体中的一部分成分即使经过再生处理也残留在吸附剂中的比例较高。

例如，在作为离子注入装置的真空排气用途而设置的低温泵中，观察到粘着性的物质附着在作为吸附剂的活性炭上的现象。该粘着性物质即使经过再生处理也难以完全去除。可以认为该粘着性物质是由从覆盖在处理对象基板上的光致抗蚀剂排出的有机类的排气所引起的。或者，也有可能是由离子注入处理中用作掺杂剂气体即原料气体的毒性气体所引起的。还有可能是由离子注入处理中的其他副产气体所引起的。还有可能是由这些气体混合反应而生成粘着性物质。

离子注入处理中，低温泵排出的气体的大部分可能是氢气。氢气通过再生基本上被完全排出至外部。若难再生气体为微量，则在1次低温抽取处理中难再生气体对低温泵的排气性能的影响轻微。但是，在反复进行低温抽取处理和再生处理的过程中，难再生气体渐渐积蓄在吸附剂上，有可能使排气性能降低。当排气性能下降至允许范围以下时，需要进行包括例如更换吸附剂或与吸附剂一同更换低温板、或对吸附剂进行化学上的难再生气体去除处理在内的维护工作。

难再生气体几乎无一例外是冷凝性气体。从外部朝向低温泵10飞来的冷凝性气体的分子经由开放区域51及气体接收空间50被捕捉到平板型板60的冷凝区域或放射屏蔽件30上。通过避免吸附区域48向吸气口12暴露来保护吸附区域48免受进入到低温泵10中的气体所含的难再生气体的影响。难再生气体沉积在冷凝区域。如此，能够同时兼顾非冷凝性气体的高速排气以及保护吸附区域48免受难再生气体的影响。避免吸附区域48的暴露，还有助于保护吸附区域免受水分的影响。

在本实施方式中，吸附区域48无法从吸气口12观察到。换言之，低温板总成20的吸附剂总面积中能够观察到的吸附剂面积的比率即“吸附剂可见率”为零%。但是，本发明不限于吸附剂可见率为零%的结构。当吸附剂可见率小于7%时，可以评价为吸附剂基本上无法从开口观察到。在一种实施方式中，优选吸附剂可见率为小于7%、小于5%或小于3%。但是，例如当估计难再生气体的含量十分低时或者允许牺牲暴露的吸附剂时，可从开口观察到的吸附剂也可以超出7%。

本申请人之前提出的低温泵也具备适于非冷凝性气体的高速排气的低温板总成或多个低温吸附板的排列。可以将这种低温板总成用作本实施方式所涉及的低温泵10的第1板排列61。本申请人之前提出的低温泵例如公开于日本特开2012-237262号公报、美国专利申请公开第2013/0008189号。其全部通过参考援用于本申请说明书中。

另外，低温板总成20具备形成第2板排列63的多个纵板型板62。第2板排列63设置在每个平板型板60。因此，低温板总成20具备与平板型板60的数量相等的多个第2板排列63。

多个纵板型板62排列在对应的平板型板60的下侧。因此，多个第2板排列63分别在相邻的2个平板型板60之间。其中，对应底板65的多个纵板型板62在底板65与屏蔽件底部34之间。

多个纵板型板62沿低温泵10的周向排列。纵板型板62例如为多边形的板，例如为三角形（或正方形、长方形或如梯形等四边形）的板。纵板型板62以使其主表面朝向周向的方式配设。因此，多个纵板型板62以使相邻的2个纵板型板62在周向上相对的方式排列。纵板型板62沿着轴向及放射方向延伸。纵板型板62例如以等角度间隔排列。

纵板型板62的外缘部朝向放射方向外侧突出，且与屏蔽件侧部36对置。纵板型板62与屏蔽件开口26所划定的开口面垂直地配设。纵板型板62从中心轴A以放射状排列。纵板型板62配设于板安装部件42的外侧。

多个第2板排列63分别具有相同的纵板型板62的排列。因此，某一第2板排列63的与相邻的第2板排列63相同的角度位置上具有纵板型板62。由此，在某一平板型板60之上相邻的纵板型板62和在该平板型板60之下相邻的纵板型板62可以形成轴向连续的单一纵板型板。此外，多个第2板排列63也可以具有互不相同的排列。例如，某一第2板排列63的纵板型板62和相邻的第2板排列63的纵板型板62可以在周向上彼此不同地排列。

纵板型板62安装在对应的平板型板60的背面，且从平板型板60朝下突出。纵板型板62经由平板型板60与板安装部件42热连接。纵板型板62未安装在其下相邻的平板型板60上。如此一来，由第2板排列63和其上方紧邻的平板型板60构成低温板单元58。在轴向上位于与制冷机16相同高度上的低温板单元58中，为了避免与制冷机16的干扰，可以去掉一部分纵板型板62。

纵板型板62的形状可以根据投射到平板型板60上的视线70的轨迹来设定。可以根据使视线70沿着屏蔽件前端28移动时的视线70的轨迹设定纵板型板62的形状。当屏蔽件前端28及平板型板60为圆形时，该视线70的轨迹形成圆锥侧面。例如，将纵板型板62的形状设定成使纵板型板62的至少一部分容纳在视线70的轨迹所形成的区域的内侧。优选将纵板型板62的形状设定成使纵板型板62的整体容纳在视线70的轨迹所形成的区域的内侧。如此一来，纵板型板62被在上方紧邻的平板型板60覆盖。纵板型板62具有被设定成基本上无法从屏蔽件开口26观察到的形状。

纵板型板62的形状根据距屏蔽件开口26的距离而不同。在图示的实施方式中，顶板64之下的纵板型板62为直角三角形。该三角形纵板型板将其斜边朝向放射方向外侧。其他两边的其中一边支承在顶板64的背面，另一边朝向放射方向内侧并靠近板安装部件42。纵板型板62也可以安装在板安装部件42上。并且，顶板64以外的平板型板60之下的纵板型板62为直角梯形。该梯形板也与三角形板同样地，将斜边朝向放射方向外侧。梯形板的长边（上底）支承在平板型板60的背面，短边（下底）朝向轴向下方。

多个第2板排列63可以具备具有相同形状的纵板型板62。例如，各第2板排列63可以具备矩形或直角梯形的纵板型板62。此时，纵板型板62的形状及配置可以被设定成使朝向放射方向外侧的纵板型板62的边与视线70交叉。如此一来，也能够通过平板型板60覆盖纵板型板62的大半部分。

吸附区域48形成于各纵板型板62的整个两面。各纵板型板62的吸附区域48基本上无法从屏蔽件开口26观察到。此外，当纵板型板62的一部分无法从屏蔽件开口26观察到时，与平板型板60同样地，可以利用视线70设定吸附区域与冷凝区域的边界。

如此一来，在低温板总成20中多个吸附板排列成格栅状。多个平板型板60与多个第2板排列63交替排列。纵板型板62以相对于平板型板60形成角度的方式配置。如此一来，第1板排列61与多个第2板排列63配合来形成多个吸附区段44（参考图3及图4）。多个吸附区段44排列成格栅状。

多个吸附区段44以各吸附区段44向屏蔽件侧部36暴露的方式二维方式排列。多个吸附区段44形成多个吸附区段列，该多个吸附区段列在屏蔽件开口26与屏蔽件底部34之间重叠配置。如此一来，低温板总成20具备在纵向及横向上排列的矩阵状的吸附区段44的排列。

多个平板型板60分别与对应的第2板排列63在轴向上方相邻。如此，各平板型板60为覆盖对应的第2板排列63的罩部件。第2板排列63的多个纵板型板62为隔开平板型板60之间的分隔部件。各纵板型板62在轴向上方及下方相邻的2个平板型板60上沿轴向延伸，以便将该2个平板型板60之间以长条状分割成多个吸附区段44。该多个吸附区段44在周向上排列，且形成1个吸附区段列。

各吸附区段44具备覆盖该吸附区段44的顶棚部、在相邻的吸附区段44之间的侧壁部、以及向屏蔽件侧部36暴露的开口部。顶棚部由平板型板60提供，侧壁部由纵板型板62提供。开口部为从气体接收空间50向吸附区段44的气体入口。开口部从屏蔽件侧部36观察时为矩形。开口部向气体接收空间50开放，在吸附区段44与屏蔽件侧部36之间未设置妨碍气体流通的屏蔽物。

此外，每个平板型板60可以被分割成多个板片。此时，可以由每个板片提供对应的吸附区段44的顶棚部。并且，吸附区段44的开口部也可以具有矩形以外的形状。例如，吸附区段44的开口部可以为六边形，低温板总成20可以具备蜂窝状的吸附板格栅体。此时，吸附区段44的侧壁部相对于顶棚部可以倾斜。

图5是用于说明本发明的一种实施方式所涉及的非冷凝性气体的真空排气方法的图。如上所述，低温泵10具备与屏蔽件侧部36相对的格栅状吸附板排列。吸附板的格栅状排列具备向屏蔽件侧部36暴露的多个吸附区段44。该真空排气方法具备以下步骤：在低温泵10的放射屏蔽件30与低温板总成20之间接收非冷凝性气体分子；以及使非冷凝性气体分子吸附在格栅状吸附板排列上。该方法也可以具备以下步骤：使接收在放射屏蔽件30与低温板总成20之间的非冷凝性气体分子在屏蔽件侧部36反射。反射后的非冷凝性气体分子被吸附在多个吸附区段44中的任意一个上。

在屏蔽件侧部36反射的非冷凝性气体分子进入低温板总成20的进入角度有时接近水平。假设未设置纵板型板62，如图5中虚线箭头P所示，非冷凝性气体分子有可能通过平板型板60之间来穿过低温板总成20。但是，根据本实施方式，如图5中实线箭头Q所示，能够用纵板型板62捕捉以较小角度进入低温板总成20的非冷凝性气体分子。

根据本实施方式，吸附板排列成格栅状。因此，具有某一吸附板（例如平板型板60）与其他某一吸附板（例如纵板型板62）交叉的角度。因此，在沿着某一吸附板（例如平板型板60）通过其附近的气体分子的路径上可以存在别的吸附板（例如纵板型板62）。因此，能够提高非冷凝性气体分子与吸附板的接触概率。因此，能够加大非冷凝性气体分子的排气速度。

通过基于蒙特卡罗法的模拟实验确认，基于本实施方式的具有格栅状吸附板排列的低温泵与本申请人之前提出的低温泵相比，氢气的排气速度优异约20%。

并且，某些真空系统中有时设置多个低温泵。通过使用基于本实施方式的低温泵，能够减少低温泵的设置台数。即，能够以较少台数的低温泵来实现相等的排气速度。例如，用3台低温泵代替4台低温泵时，低温泵系统所需的成本降低至约3/4。因此，能够大幅降低用于构成真空系统的总成本。

并且，根据本实施方式，通过追加多个纵板型板62，能够在低温板总成20形成大面积的吸附区域48。因此，能够增加非冷凝性气体分子的吸留量。

以上，根据实施例对本发明进行了说明。但本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员可以理解能够实施各种设计变更，且能够实施各种变形例，并且这种变形例也包含在本发明的范围内。

上述实施方式中，顶板64在其前表面不具有吸附区域48。但是，也可以在顶板64的前表面形成吸附区域48。例如，顶板46可以具有朝向吸气口12或入口低温板32突出延伸的部分。可以在这种延伸部分的表面形成吸附区域。并且，顶板64以外的平板型板60也同样可以在例如外周部具有朝向轴向上方或下方突出延伸的部分。

本发明的实施方式还能够如下表现。

1.一种低温泵，其具备：

放射屏蔽件，具备划定屏蔽件开口的屏蔽件前端、屏蔽件底部及在所述屏蔽件前端与所述屏蔽件底部之间延伸的屏蔽件侧部；以及

低温板总成，具备：具有多个第1吸附板的第1板排列及各自具有多个第2吸附板的多个第2板排列，且该低温板总成被冷却成比所述放射屏蔽件更低的温度，

所述第1板排列与所述多个第2板排列配合形成格栅状的多个吸附区段，所述多个吸附区段分别向所述屏蔽件侧部暴露。

2.根据实施方式1所述的低温泵，其中，

所述多个第1吸附板及所述多个第2吸附板分别具备吸附区域，所述吸附区域被设定成基本上无法从所述屏蔽件开口观察到。

3.根据实施方式1或2所述的低温泵，其中，

所述多个第2吸附板分别具有被设定成基本上无法从所述屏蔽件开口观察到的形状。

4.根据实施方式1至3中任一方式所述的低温泵，其中，

所述多个第1吸附板与所述多个第2板排列交替排列，所述多个第2吸附板以相对于所述多个第1吸附板形成角度的方式配置。

5.根据实施方式1至4中任一方式所述的低温泵，其中，

所述多个第1吸附板以第1吸附板各自的前表面朝向所述屏蔽件开口的方式排列在所述低温泵的轴向上，

所述多个第2吸附板以相邻的2个第2吸附板相对的方式排列在包围所述轴向的周向上。

6.根据实施方式1至5中任一方式所述的低温泵，其中，

所述多个第2吸附板以从在屏蔽件开口侧相邻的第1吸附板向屏蔽件底部侧突出的方式安装在该第1吸附板上。

Claims (8)

1.一种低温泵，其特征在于，具备：

放射屏蔽件，具备划定屏蔽件开口的屏蔽件前端、屏蔽件底部及在所述屏蔽件前端与所述屏蔽件底部之间延伸的屏蔽件侧部；以及

低温板总成，具备：具有多个第1吸附板的第1板排列及各自具有多个第2吸附板的多个第2板排列，且该低温板总成被冷却成比所述放射屏蔽件更低的温度，

所述第1板排列与所述多个第2板排列配合形成格栅状的多个吸附区段，所述多个吸附区段分别向所述屏蔽件侧部暴露。

2.根据权利要求1所述的低温泵，其特征在于，

所述多个第1吸附板及所述多个第2吸附板分别具备吸附区域，所述吸附区域被设定成基本上无法从所述屏蔽件开口观察到。

3.根据权利要求1或2所述的低温泵，其特征在于，

所述多个第2吸附板分别具有被设定成基本上无法从所述屏蔽件开口观察到的形状。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的低温泵，其特征在于，

所述多个第1吸附板与所述多个第2板排列交替排列，所述多个第2吸附板以相对于所述多个第1吸附板形成角度的方式配置。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的低温泵，其特征在于，

所述多个第1吸附板以第1吸附板各自的前表面朝向所述屏蔽件开口的方式排列在所述低温泵的轴向上，

所述多个第2吸附板以相邻的2个第2吸附板相对的方式排列在包围所述轴向的周向上。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的低温泵，其特征在于，

所述多个第2吸附板以从在屏蔽件开口侧相邻的第1吸附板向屏蔽件底部侧突出的方式安装在该第1吸附板上。

7.一种非冷凝性气体的真空排气方法，其特征在于，具备以下步骤：

在低温泵的放射屏蔽件与被冷却至比所述放射屏蔽件更低温度的低温板总成之间接收非冷凝性气体分子；以及

使非冷凝性气体分子吸附在所述低温板总成的格栅状吸附板排列上，

所述格栅状吸附板排列具备分别向所述放射屏蔽件的侧部暴露的多个吸附区段。

8.一种低温泵，其特征在于，具备：

放射屏蔽件，具备划定屏蔽件开口的屏蔽件前端、屏蔽件底部及在所述屏蔽件前端与所述屏蔽件底部之间延伸的屏蔽件侧部；以及

低温板总成，具备在所述屏蔽件开口与所述屏蔽件底部之间重叠配置的多个吸附区段列，且该低温板总成被冷却成比所述放射屏蔽件更低的温度，

所述多个吸附区段列分别具备多个吸附区段，

所述多个吸附区段分别具备覆盖该吸附区段的顶棚部及向所述屏蔽件侧部暴露的开口部。