JP2000192883A - Combined cryopump, and exhaust method and regeneration method using the same - Google Patents

Combined cryopump, and exhaust method and regeneration method using the same

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JP2000192883A JP10371103A JP37110398A JP2000192883A JP 2000192883 A JP2000192883 A JP 2000192883A JP 10371103 A JP10371103 A JP 10371103A JP 37110398 A JP37110398 A JP 37110398A JP 2000192883 A JP2000192883 A JP 2000192883A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combined cryopump implementing safe regeneration even if mixture of combustible gas and combustion supporting gas is exhausted, and to provide the usage and regeneration method. SOLUTION: In a pump case 3 of cryopumps, which has an exhaust port 2, stages 6 and 7 of a first cryopump 4 are provided upstream, that is, near the exhaust port 2, and exhaust faces 8 communicated to the stages 6 and 7 are provided. Further, through a gate valve 9, stages 10 and 11 of a second cryopump 5 are provided downstream, that is, distance from the exhaust port 2, and exhaust faces 12 communicated to the stages 10 and 11 are provided. The exhaust faces 8 of the first cryopump 4 are arranged so that a person cannot look into an opening downstream of the first cryopump 4 from the exhaust port 2. By the exhaust faces 8 of the first cryopump 4, combustion supporting gas from the exhaust port 2 is condensed and exhausted, and by the exhaust faces 12 of the second cryopump 5, combustible gas from the exhaust port 2 is condensed and exhausted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体成膜装置、
荷電粒子入射装置等の真空装置の排気に適用されるクラ
イオポンプに関する。
The present invention relates to a semiconductor film forming apparatus,
The present invention relates to a cryopump applied to evacuation of a vacuum device such as a charged particle injector.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、クライオポンプは公知であり、一
般的には、排気口を備えたポンプケース内に、冷凍機に
より超低温及び極低温に冷却されたクライオポンプ1段
ステージとクライオポンプ2段ステージを設け、各段ス
テージにバッフル、シールド、クライオパネルなどを取
り付けて気体を凝縮させる排気面を形成した構成を有す
る。クライオポンプは殆どの種類の気体を排気すること
ができる利点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a cryopump is well known. Generally, a cryopump single-stage and a cryopump two-stage cooled to ultra-low temperature and extremely low temperature by a refrigerator are provided in a pump case having an exhaust port. A stage is provided, and a baffle, a shield, a cryopanel, etc. are attached to each stage to form an exhaust surface for condensing gas. Cryopumps have the advantage of being able to exhaust most types of gases.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】真空装置の真空室内で
は、複数種の気体が使用されることが多く、このような
場合、その複数種の気体がクライオポンプ内に凝縮排気
される。気体分子は排気面に凝縮し、その厚さが厚くな
ると排気能力が低下するので、該ポンプケース内にパー
ジガスを導入しながら内部の温度を上昇させ、凝縮した
気体分子を蒸発させて外部へ排出することにより排気能
力を再生している。
In a vacuum chamber of a vacuum apparatus, a plurality of gases are often used, and in such a case, the plurality of gases are condensed and exhausted in a cryopump. Since the gas molecules condense on the exhaust surface and the exhaust capacity decreases as the thickness increases, the temperature inside the pump case is increased while introducing a purge gas into the pump case, and the condensed gas molecules are evaporated and discharged to the outside. By doing so, the exhaust capacity is regenerated.

【0004】この再生方法を図1に基づき説明すると、
真空室aに主バルブbを介して接続したクライオポンプ
cには、開閉バルブdを備えたパージガス導入口e、開
閉バルブfを備えた外部への排気ダクトg、及び開閉バ
ルブhを介して接続した粗引きポンプiが設けられてお
り、その再生に際しては、まず、各バルブb、d、f、
hを閉じてクライオポンプcの運転を停止する。次い
で、開閉バルブdを開いてN2ガスのパージガスをパー
ジガス導入口eを介してクライオポンプのポンプケース
内へ導入し、該ポンプケース内が大気圧になったら開閉
バルブfを開けてパージガスで排気面に凝縮していた気
体分子を蒸発させながら排気ダクトgから外部へとこれ
を排除する。該ポンプケース内が室温に達したら、開閉
バルブd、fを閉じ、粗引きポンプiを起動してから開
閉バルブhを開き、ポンプケース内を約40Pa程度に
粗引きし、圧力上昇試験を行ってリークのないことが確
認できたら該開閉バルブhを閉じ、クライオポンプcの
運転を再開し、20K以下になったところで主バルブb
を開いて真空室aの排気を再開する。
[0004] This reproducing method will be described with reference to FIG.
A cryopump c connected to the vacuum chamber a via the main valve b is connected via a purge gas inlet e provided with an opening / closing valve d, an exhaust duct g provided with an opening / closing valve f to the outside, and an opening / closing valve h. A roughing pump i is provided, and upon regeneration, first, each of the valves b, d, f,
h is closed to stop the operation of the cryopump c. Next, the opening / closing valve d is opened, and a purge gas of N 2 gas is introduced into the pump case of the cryopump through the purge gas inlet port e. When the inside of the pump case becomes atmospheric pressure, the opening / closing valve f is opened and the purge gas is exhausted. The gas molecules condensed on the surface are removed from the exhaust duct g to the outside while evaporating the gas molecules. When the inside of the pump case reaches room temperature, the opening / closing valves d and f are closed, the roughing pump i is started, and the opening / closing valve h is opened, the inside of the pump case is roughly drawn to about 40 Pa, and a pressure rise test is performed. When it is confirmed that there is no leak, the on-off valve h is closed and the operation of the cryopump c is resumed.
Is opened to resume the evacuation of the vacuum chamber a.

【0005】真空室aから排気する気体が、蒸発温度範
囲が接近したH2などの可燃性気体とO2などの支燃性気
体が混合した気体であるときは、こうした再生時に両気
体が同時に蒸発して爆発または燃焼するおそれを生じる
ので、クライオポンプの使用を避け、希薄な気体で常時
大気に排気放出を行うターボ分子ポンプを使用するのが
一般的である。しかし、ターボ分子ポンプはクライオポ
ンプに比べ、口径比較で排気速度が1/2程度になって
しまうため、設置台数を多くする必要が生じ、これに伴
いターボ分子ポンプのバックポンプである油回転ポン
プ、ドライポンプ、メカニカルブースタポンプ等の粗引
きポンプの設置台数も多くなる。また、ターボ分子ポン
プのバックポンプは常時運転されるため、電力等のラン
ニングコストも高くなる欠点がある。
[0005] gases exhausted from the vacuum chamber a is, when the evaporating temperature range is gas combustion-supporting gas are mixed, such as combustible gas and O 2 such as H 2 in close proximity in both the gas during such reproduction simultaneously It is common to avoid the use of a cryopump and use a turbo-molecular pump that constantly exhausts and discharges to the atmosphere with a dilute gas because it may evaporate and explode or burn. However, compared with a cryopump, a turbo-molecular pump has a pumping speed that is about half that of a cryopump, so that it is necessary to increase the number of installed turbo-molecular pumps. Also, the number of roughing pumps such as dry pumps and mechanical booster pumps is increased. Further, since the back pump of the turbo molecular pump is constantly operated, there is a disadvantage that running costs such as electric power are increased.

【0006】本発明は、可燃性気体と支燃性気体が混合
した気体を排気しても安全に再生できる複合クライオポ
ンプを提供すること、及びその使用方法、再生方法を提
供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a composite cryopump capable of safely regenerating even if a mixed gas of a combustible gas and a supporting gas is exhausted, and a method of using and regenerating the same. Is what you do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明では、排気口を備
えたクライオポンプのポンプケース内に、該排気口に接
近した上流側に第1クライオポンプのステージ及びこれ
に連なる排気面を設けると共に該排気口から遠ざかった
下流側にゲートバルブを介して第2クライオポンプのス
テージ及びこれに連なる排気面を設け、該排気口から該
第1クライオポンプの下流側の開口を覗き込めないよう
に該第1クライオポンプの排気面を配置することによ
り、可燃性気体と支燃性気体の混合気体を排気して安全
にクライオポンプを再生できるようにした。該第2クラ
イオポンプの第2段ステージには活性炭で覆った排気面
を設けることが可能であり、該第1及び第2クライオポ
ンプの夫々の排気空間に面して粗引きポンプに連なる粗
引きポートとパージガス導入口及び排気ダクトが設けら
れ、必要な場合、第1クライオポンプの排気面の温度を
上記第2クライオポンプの排気面の温度と同じもしくは
高く制御される。
According to the present invention, a stage of a first cryopump and an exhaust surface connected to the stage are provided in a pump case of a cryopump having an exhaust port on an upstream side close to the exhaust port. A stage of the second cryopump and an exhaust surface connected to the stage are provided via a gate valve on the downstream side away from the exhaust port, and the second cryopump is provided with a stage so that the downstream opening of the first cryopump cannot be seen from the exhaust port. By arranging the exhaust surface of the first cryopump, a mixed gas of a combustible gas and a supporting gas is exhausted, so that the cryopump can be safely regenerated. The second stage of the second cryopump can be provided with an exhaust surface covered with activated carbon. The roughing pump connected to the roughing pump faces the respective exhaust spaces of the first and second cryopumps. A port, a purge gas inlet, and an exhaust duct are provided, and if necessary, the temperature of the exhaust surface of the first cryopump is controlled to be equal to or higher than the temperature of the exhaust surface of the second cryopump.

【0008】排気に際しては、該第1クライオポンプの
排気面により該排気口からの支燃性ガスを凝縮排気し、
該第2クライオポンプの排気面により該排気口からの可
燃性ガスを凝縮排気することが好ましい。
At the time of exhaustion, the combustion supporting gas from the exhaust port is condensed and exhausted by the exhaust surface of the first cryopump,
Preferably, the combustible gas from the exhaust port is condensed and exhausted by the exhaust surface of the second cryopump.

【0009】また、本発明の複合クライオポンプは、該
排気口を密閉したのち該ゲートバルブを閉じ、次いで該
第2クライオポンプの運転を停止してその排気空間内に
パージガスを大気圧にまで導入し、大気圧に達したら該
排気空間を外部へ連通させながら該パージガスを導入し
続け、該第2クライオポンプの温度が第1設定温度に達
したら第1クライオポンプの運転も停止してその排気空
間に大気圧になるまでパージガスを導入し、該第1クラ
イオポンプの排気空間が大気圧に達したら該排気空間を
外部へ連通させながらパージガスを導入し続け、該第1
及び第2クライオポンプの温度が第1設定温度よりも高
い第2設定温度に達したところで各排気空間へのパージ
ガスの導入及び外部への連通を停止し、各排気空間を粗
引きポンプにて真空排気することにより、安全に再生で
きる。
Further, in the composite cryopump of the present invention, after closing the exhaust port, the gate valve is closed, and then the operation of the second cryopump is stopped to introduce a purge gas into the exhaust space to atmospheric pressure. When the atmospheric pressure is reached, the purging gas is continuously introduced while the exhaust space is communicated with the outside. When the temperature of the second cryopump reaches the first set temperature, the operation of the first cryopump is stopped and the exhaust gas is exhausted. A purge gas is introduced into the space until the pressure reaches the atmospheric pressure. When the exhaust space of the first cryopump reaches the atmospheric pressure, the purge gas is continuously introduced while communicating the exhaust space to the outside,
When the temperature of the second cryopump reaches the second set temperature higher than the first set temperature, the introduction of the purge gas into each exhaust space and the communication with the outside are stopped, and each exhaust space is evacuated by the roughing pump. By evacuating, it can be safely regenerated.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き説明すると、図2及び図3は可燃性気体H 2と支燃性
気体O2を分離排気するための実施例であり、符号1は
排気口2を備えた複合クライオポンプ、3は該クライオ
ポンプ1の円筒形のポンプケースを示す。該複合クライ
オポンプ1は第1クライオポンプ4と第2クライオポン
プ5とで構成され、該ポンプケース3内の該排気口2に
接近した上流側に、第1クライオポンプ4のクライオポ
ンプ1段ステージ6及びクライオポンプ2段ステージ7
並びにこれらのステージに熱伝導可能に連結された排気
面8を設けて排気空間20を形成し、該排気口2から遠
ざかった下流側即ち該ポンプケース3の奥側にゲートバ
ルブ9を介して第2クライオポンプ5のクライオポンプ
1段ステージ10及びクライオポンプ2段ステージ11
並びにこれらのステージに熱伝導可能に連結された排気
面12を設けて排気空間21を形成した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
2 and 3 show the flammable gas H TwoAnd flammability
Gas OTwoIs an embodiment for separating and exhausting the gas.
A composite cryopump having an exhaust port 2 and a cryopump 3
2 shows a cylindrical pump case of the pump 1. The composite cry
Opump 1 is composed of first and second cryopumps 4 and 2
And the exhaust port 2 in the pump case 3
The cryo-poof of the first cryopump 4
Pump first stage 6 and cryopump second stage 7
As well as exhaust air that is heat conductively connected to these stages
A surface 8 is provided to form an exhaust space 20, which is remote from the exhaust port 2.
A gate bar is provided on the downstream side, that is, the back side of the pump case 3.
Cryopump of the second cryopump 5 through the lube 9
1-stage stage 10 and cryopump 2-stage stage 11
As well as exhaust air that is heat conductively connected to these stages
The exhaust space 21 was formed by providing the surface 12.

【0011】これを更に説明すると、該第1クライオポ
ンプ4は気体ヘリウムなどを使用した冷凍サイクルによ
り低温を得るもので、それ専用の冷凍機13を備えてこ
れによりクライオポンプ1段ステージ6を例えば80K
の超低温に冷却すると共にクライオポンプ2段ステージ
7を例えば20Kの極低温に冷却する。該1段ステージ
6には、ろう付け等により連結した羽根型のバッフル1
4やシールド15で構成された排気面8を設け、該2段
ステージ7にろう付け等によりクライオパネル16から
なる排気面8を設け、該排気口2に連なる真空装置の真
空室から該ポンプケース3内へ飛来する気体の一部は、
これらの排気面8に凝縮して排気される。また、これら
の排気面8は該排気口2の上流側からみて、該第1クラ
イオポンプ4の下流側の開口17を覗きこめないよう
に、即ち、該排気口2の上流側から直進して気体分子が
通過できないように、バッフル14、シールド15やク
ライオパネル16の傾斜角度や配置が設定される。
To explain this further, the first cryopump 4 is for obtaining a low temperature by a refrigeration cycle using gaseous helium or the like. 80K
And the cryopump second stage 7 is cooled to an extremely low temperature of, for example, 20K. The first stage 6 has a blade-shaped baffle 1 connected by brazing or the like.
And an exhaust surface 8 composed of a cryopanel 16 by brazing or the like on the two-stage stage 7, and a pump case from the vacuum chamber of a vacuum device connected to the exhaust port 2. Some of the gas coming into 3
The air is condensed on these exhaust surfaces 8 and exhausted. In addition, these exhaust surfaces 8 do not look into the opening 17 on the downstream side of the first cryopump 4 when viewed from the upstream side of the exhaust port 2, that is, go straight from the upstream side of the exhaust port 2. The inclination angle and arrangement of the baffle 14, the shield 15, and the cryopanel 16 are set so that gas molecules cannot pass through.

【0012】該バッフル14やシールド15は該1段ス
テージ6と略同温度の80Kに冷却され、クライオパネ
ル16は該2段ステージ7と略同温度の20Kに冷却さ
れるため、真空室内から例えばH2O、O2(支燃性気
体)、H2(可燃性気体)の混合気体が排気口2へ飛来
したとき、まず、H2Oがバッフル14やシールド15
に凝縮し、O2はクライオパネル16に凝縮して排気さ
れる。しかし、可燃性気体のH2は凝縮温度が低く、ク
ライオパネル16によっても排気できず、ゲートバルブ
9を介して第2クライオポンプ5の排気空間21に進入
する。
The baffle 14 and the shield 15 are cooled to about 80K, which is substantially the same temperature as the first stage 6, and the cryopanel 16 is cooled to 20K, which is substantially the same temperature as the second stage 7. When a mixed gas of H 2 O, O 2 (combustible gas) and H 2 (combustible gas) flies to the exhaust port 2, first, H 2 O forms a baffle 14 and a shield 15.
O 2 is condensed in the cryopanel 16 and exhausted. However, the flammable gas H 2 has a low condensation temperature and cannot be exhausted even by the cryopanel 16, and enters the exhaust space 21 of the second cryopump 5 via the gate valve 9.

【0013】該第2クライオポンプ5は、基本的には第
1クライオポンプ4と同構成であり、ヘリウムガス等を
使用した冷凍サイクルにより低温を得、それ専用の冷凍
機18によりクライオポンプ1段ステージ10を例えば
80Kの超低温に冷却すると共にクライオポンプ2段ス
テージ11を例えば20Kの極低温に冷却し、該1段ス
テージ10には、ろう付け等により羽根型のバッフル2
4やシールド25で構成された排気面12を設け、該2
段ステージ11にろう付け等によりクライオパネル26
からなる排気面12が設けられる。また、羽根型のバッ
フル24は、必要な場合、取り除くこともできる。この
第2クライオポンプ5が第1クライオポンプ4と異なる
点は、可燃性気体を凝縮排気できる構成としたことで、
図示の例では20Kでも凝縮排気できないH2を排気す
るために、クライオパネル26の表面を活性炭の層27
で覆い、第1クライオポンプ4で排気されずに排気空間
21に入射したH2分子を凝縮排気するようにした。
The second cryopump 5 has basically the same structure as the first cryopump 4, obtains a low temperature by a refrigeration cycle using helium gas or the like, and has a single-stage cryopump by a dedicated refrigerator 18. The stage 10 is cooled to an extremely low temperature of, for example, 80 K, and the cryopump second stage 11 is cooled to, for example, a very low temperature of 20 K. The blade stage baffle 2 is attached to the first stage 10 by brazing or the like.
4 and a shield 25 are provided.
Cryopanel 26 by brazing on stage 11
An exhaust surface 12 is provided. Further, the blade-shaped baffle 24 can be removed if necessary. The difference between the second cryopump 5 and the first cryopump 4 is that the second cryopump 5 is configured to be able to condense and exhaust combustible gas.
In the illustrated example, the surface of the cryopanel 26 is coated with a layer 27 of activated carbon in order to exhaust H 2 that cannot be condensed and exhausted even at 20K.
And the H 2 molecules incident on the exhaust space 21 without being exhausted by the first cryopump 4 are condensed and exhausted.

【0014】両クライオポンプ4、5には、ゲートバル
ブ9を介して連通する各排気空間20、21に面してN
2ガス等を導入するためのパージガス導入口28、2
9、各排気空間20、21のガスを外部へ排除する排気
ダクト30、31、及び粗引きポンプを接続する粗引き
ポート32、33を設け、各ポンプの再生を行えるよう
にした。尚、該ゲートバルブ9は、弁板34がアクチュ
エータ35により両クライオポンプ4、5間の連通を遮
断するように出没作動する公知の構成のもので、クライ
オポンプの排気作動中は開かれ、再生時には該第1クラ
イオポンプ4の下流側の開口17に圧接密着して閉じら
れる。
The two cryopumps 4, 5 face each exhaust space 20, 21 communicating with each other through a gate valve 9.
2 purge gas inlets 28 for introducing gases, etc.
9. Exhaust ducts 30 and 31 for removing gas from the exhaust spaces 20 and 21 to the outside, and roughing ports 32 and 33 for connecting roughing pumps are provided, so that each pump can be regenerated. The gate valve 9 has a well-known structure in which the valve plate 34 is operated by an actuator 35 such that the communication between the two cryopumps 4 and 5 is interrupted. Sometimes, the first cryopump 4 is closed while being pressed against and in contact with the opening 17 on the downstream side of the first cryopump 4.

【0015】以上の説明では、第1、第2クライオポン
プ4、5は、いずれも2段のステージを設けた例を説明
したが、第1クライオポンプ4には80Kのクライオポ
ンプ1段ステージ6のみを設けると共にこれに下流側の
開口17を覗けない排気面8を設け、第2クライオポン
プ5を図2、図3のような2段ステージ10、11を備
えた構成、或いは2段ステージ11のみを備えた構成と
し、第1クライオポンプ4の排気面8の温度を第2クラ
イオポンプ5の排気面12の温度以上に高くする構成と
してもよい。この構成によれば、真空室のNH3(可燃
性気体)とO2(支燃性気体)を分離して排気すること
ができ、第1クライオポンプ4の排気面8でNH3を排
気し、第2クライオポンプ5の20Kの排気面12でO
2を排気できる。
In the above description, the first and second cryopumps 4 and 5 are both provided with two stages. However, the first cryopump 4 has an 80K cryopump first stage 6. And the second cryopump 5 is provided with two-stage stages 10 and 11 as shown in FIGS. 2 and 3 or a two-stage stage 11. Only, the temperature of the exhaust surface 8 of the first cryopump 4 may be higher than the temperature of the exhaust surface 12 of the second cryopump 5. According to this configuration, NH 3 (combustible gas) and O 2 (combustible gas) in the vacuum chamber can be separated and exhausted, and NH 3 is exhausted on the exhaust surface 8 of the first cryopump 4. O at the 20K exhaust surface 12 of the second cryopump 5
2 can be exhausted.

【0016】排気時間が経過すると、各クライオポンプ
4、5の排気面8、12には、凝縮した気体の層が厚く
成長し、排気能力が低下するので、再生する必要が生じ
るが、本発明の複合クライオポンプでは、図4に示すよ
うに、開閉バルブ36、37を介して各パージガス導入
口28、29にN2ガス源等のパージガス源を接続し、
排気ダクト30、31に開閉バルブ38、39を介して
外部に連通させ、更に粗引きポート32、33を開閉バ
ルブ40、41を介して粗引きポンプ42、43に接続
して再生の用意をする。第1クライオポンプ4の排気面
8でH2O、O2を排気し、第2クライオポンプ5の排気
面12でH2を排気した場合、排気口2と真空室を結ぶ
通路の開閉バルブ44及びゲートバルブ9を閉じ、まず
第2クライオポンプ5の運転を停止し、その排気空間2
1にパージガス導入口29からN 2等のパージガスを導
入する。該排気空間21が大気圧になったら、開閉バル
ブ39を開いて排気ダクト31から外部へ排気面26か
ら蒸発するH2ガスをN2ガスでパージする。そして、第
2クライオポンプ5のステージの温度が例えば120K
を超えたら第1クライオポンプ4の運転も停止させ、そ
の排気空間20にパージガス導入口28を介してN2
のパージガスを大気圧になるまで導入し、大気圧になっ
たら開閉バルブ38を開いてその排気面8から蒸発する
2や温度によってはH2OもN2と共に外部へパージす
る。このパージ後、両ポンプ4、5の温度が室温になっ
たら再生を終了し、再起動のために従来と同様に各粗引
きポンプ42、43を起動して各排気空間20、21の
粗引きを開始し、圧力上昇試験でリークのないことを確
認したら冷凍機13、18を起動して各ステージの冷却
を開始し、所定の温度になったら、開閉バルブ44を開
いて真空室の排気を開始する。この場合、可燃性のH2
と支燃性のO2は別個に排気されて混合することがない
から、燃焼や爆発の心配も不要であり、可燃性気体の希
釈度を考慮すれば再生の安全も維持できる。尚、第1ク
ライオポンプ4の排気面8でNH3を排気し、第2クラ
イオポンプ5の排気面12でO2を排気した場合も同様
の再生方法で再生できる。
After the evacuation time has elapsed, each cryopump
A thick layer of condensed gas is formed on the exhaust surfaces 8 and 12 of 4, 5
It grows and exhaust capacity decreases, so it needs to be regenerated
However, in the composite cryopump of the present invention, as shown in FIG.
As described above, each purge gas is introduced through the opening / closing valves 36 and 37.
N in mouths 28 and 29TwoConnect a purge gas source such as a gas source,
Via the open / close valves 38, 39 to the exhaust ducts 30, 31
Communicate with the outside, and further open the roughing ports 32 and 33
Connected to roughing pumps 42 and 43 via lugs 40 and 41
And prepare for playback. Exhaust surface of first cryopump 4
8 at HTwoO, OTwoAnd exhaust of the second cryopump 5
H at surface 12TwoWhen exhausting air, connect the exhaust port 2 to the vacuum chamber.
Close the open / close valve 44 and the gate valve 9 of the passage, and first,
The operation of the second cryopump 5 is stopped, and the exhaust space 2
1 to N from the purge gas inlet 29 TwoIntroduce purge gas
Enter. When the exhaust space 21 reaches atmospheric pressure,
Open the air outlet 39 to the outside from the exhaust duct 31
H evaporating fromTwoGas NTwoPurge with gas. And the second
The temperature of the stage of the 2 cryopump 5 is, for example, 120 K
When the time exceeds 1, stop the operation of the first cryopump 4 and
N through the purge gas inlet 28 into the exhaust space 20Twoetc
Purge gas until atmospheric pressure is reached.
Open the open / close valve 38 and evaporate from the exhaust surface 8
OTwoOr H depending on the temperatureTwoO is also NTwoPurge with
You. After this purge, the temperatures of both pumps 4 and 5 reach room temperature.
After that, stop the playback and restart each
The pumps 42 and 43 are activated and the exhaust spaces 20 and 21
Start roughing and check for leaks in the pressure rise test.
When it is confirmed, the refrigerators 13 and 18 are started and each stage is cooled.
And when the temperature reaches a predetermined temperature, the opening / closing valve 44 is opened.
And start evacuation of the vacuum chamber. In this case, the flammable HTwo
And oxidizing OTwoAre exhausted separately and do not mix
No need to worry about burning or explosion
Consideration of the degree of reparation can maintain the safety of regeneration. In addition, the first
NH on exhaust surface 8 of liopump 4ThreeAnd exhaust the second
O at the exhaust surface 12 of the Io pump 5TwoAlso when exhausting
It can be played back by the playback method.

【0017】以上は室温まで温度を上げる再生方法であ
るが、200K程度まで昇温させたら粗引きする低温再
生も可能である。
The above is a regeneration method for raising the temperature to room temperature. However, if the temperature is raised to about 200K, low-temperature regeneration in which roughing is performed is also possible.

【0018】また、第2クライオポンプ5を大気圧にし
てから第1クライオポンプ4を大気圧にすることで、ゲ
ートバルブ9の弁板34がその前後の差圧力で第1クラ
イオポンプ4の開口17に圧接するから、第1クライオ
ポンプ4の排気空間20から第2クライオポンプ5の排
気空間21へガス漏れが生じにくく安全性が向上する。
Further, by setting the second cryopump 5 to the atmospheric pressure and then setting the first cryopump 4 to the atmospheric pressure, the valve plate 34 of the gate valve 9 opens the first cryopump 4 due to the pressure difference between before and after. 17, gas leakage does not easily occur from the exhaust space 20 of the first cryopump 4 to the exhaust space 21 of the second cryopump 5, and safety is improved.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように本発明によるときは、クラ
イオポンプのポンプケース内に、排気口に接近した上流
側と該排気口から遠ざかった下流側とにゲートバルブを
介して第1クライオポンプのステージと排気面及び第2
クライオポンプのステージと排気面とを設け、該排気口
から該第1クライオポンプの下流側の開口を覗き込めな
いように該第1クライオポンプの排気面を配置したの
で、該排気口から吸入される気体を分離して各第1、第
2クライオポンプで排気し、ゲートバルブを閉じて各第
1、第2クライオポンプを個別に安全に再生することが
でき、特に大量の可燃性気体と支燃性気体の混合気体を
ランニングコストも安く迅速且つ安全に排気できる効果
があり、その構成も比較的簡単で安価に製作でき、請求
項2ないし3の構成とすることにより本発明の目的を一
層確実に達成でき、請求項4の方法で分離排気すること
により再生を安全に行え、請求項5の再生方法により第
1、第2クライオポンプの凝縮気体を混合せずに安全且
つ迅速に再生できる等の効果がある。
As described above, according to the present invention, the first cryopump is provided in the pump case of the cryopump via the gate valve on the upstream side close to the exhaust port and on the downstream side away from the exhaust port. Stage and exhaust surface and second
The stage and the exhaust surface of the cryopump are provided, and the exhaust surface of the first cryopump is arranged so that the exhaust port cannot look into the opening on the downstream side of the first cryopump. The first and second cryopumps are separated and exhausted by the first and second cryopumps, and the first and second cryopumps can be individually and safely regenerated by closing the gate valve. There is an effect that the mixed gas of the flammable gas can be quickly and safely exhausted at a low running cost, the structure thereof can be manufactured relatively simply and inexpensively, and the object of the present invention can be further enhanced by adopting the structure of claims 2 and 3. It can be achieved reliably, and the regeneration can be performed safely by separating and exhausting by the method of claim 4. By the regeneration method of claim 5, the regeneration can be performed safely and quickly without mixing the condensed gas of the first and second cryopumps. There is an effect of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のクライオポンプの再生方法の説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a conventional cryopump regeneration method.

【図2】本発明の実施の形態を示す平面図FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the present invention.

【図3】図2の3−3線部分の拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2;

【図4】本発明の再生方法の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a reproducing method according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 複合クライオポンプ、2 排気口、3 ポンプケー
ス、4 第1クライオポンプ、5 第2クライオポン
プ、6・10 クライオポンプ1段ステージ、7・11
クライオポンプ2段ステージ、8・12 排気面、9
ゲートバルブ、17 開口、20・21 排気空間、
26 クライオパネル、27 活性炭の層、28・29
パージガス導入口、30・31 排気ダクト、32・
33 粗引きポート、42・43 粗引きポンプ、
Reference Signs List 1 composite cryopump, 2 exhaust port, 3 pump case, 4 first cryopump, 5 second cryopump, 6.10 cryopump 1 stage, 7/11
Cryopump 2 stage, 8 ・ 12 Exhaust surface, 9
Gate valve, 17 openings, 20/21 exhaust space,
26 cryopanel, 27 layer of activated carbon, 28/29
Purge gas inlet, 30/31 exhaust duct, 32 /
33 roughing port, 42/43 roughing pump,

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】排気口を備えたクライオポンプのポンプケ
ース内に、該排気口に接近した上流側に第1クライオポ
ンプのステージ及びこれに連なる排気面を設けると共に
該排気口から遠ざかった下流側にゲートバルブを介して
第2クライオポンプのステージ及びこれに連なる排気面
を設け、該排気口から該第1クライオポンプの下流側の
開口を覗き込めないように該第1クライオポンプの排気
面を配置したことを特徴とする複合クライオポンプ。
1. A stage for a first cryopump and an exhaust surface connected to the stage are provided in the pump case of a cryopump having an exhaust port on the upstream side close to the exhaust port, and the downstream side is remote from the exhaust port. A stage of the second cryopump and an exhaust surface connected to the stage are provided via a gate valve, and the exhaust surface of the first cryopump is so arranged that the exhaust port cannot look into the downstream opening of the first cryopump. A composite cryopump characterized by being arranged.
【請求項2】上記第2クライオポンプの第2段ステージ
に活性炭で覆った排気面を設けたことを特徴とする請求
項1に記載の複合クライオポンプ。
2. The composite cryopump according to claim 1, wherein an exhaust surface covered with activated carbon is provided on a second stage of said second cryopump.
【請求項3】上記第1及び第2クライオポンプの夫々の
排気空間に面して粗引きポンプに連なる粗引きポートと
パージガス導入口及び排気ダクトを設けたことを特徴と
する請求項1又は請求項2に記載の複合クライオポン
プ。
3. A roughing port connected to a roughing pump, a purge gas inlet and an exhaust duct are provided facing the respective exhaust spaces of the first and second cryopumps. Item 3. A composite cryopump according to item 2.
【請求項4】上記第1クライオポンプの排気面の温度を
上記第2クライオポンプの排気面の温度と同じもしくは
高くしたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいず
れか1項に記載の複合クライオポンプ。
4. The temperature of the exhaust surface of the first cryopump is equal to or higher than the temperature of the exhaust surface of the second cryopump. Composite cryopump.
【請求項5】上記請求項1ないし請求項4のいずれかに
記載された構成を有する複合クライオポンプに於いて、
上記第1クライオポンプの排気面により上記排気口から
の支燃性ガスを凝縮排気し、上記第2クライオポンプの
排気面により該排気口からの可燃性ガスを凝縮排気する
ことを特徴とする複合クライオポンプを使用した排気方
法。
5. A composite cryopump having a configuration according to any one of claims 1 to 4,
A complex characterized in that the exhaust surface of the first cryopump condenses and exhausts the supporting gas from the exhaust port, and the exhaust surface of the second cryopump condenses and exhausts the combustible gas from the exhaust port. Exhaust method using a cryopump.
【請求項6】排気口を備えたクライオポンプのポンプケ
ース内に、該排気口に接近した上流側に第1クライオポ
ンプのステージ及びこれに連なる排気面を設けると共に
該排気口から遠ざかった下流側にゲートバルブを介して
第2クライオポンプのステージ及びこれに連なる排気面
を設け、該排気口から該第1クライオポンプの下流側の
開口を覗き込めないように該第1クライオポンプの排気
面を配置した複合クライオポンプを再生するに際して、
該排気口を密閉したのち該ゲートバルブを閉じ、次いで
該第2クライオポンプの運転を停止してその排気空間内
にパージガスを大気圧にまで導入し、大気圧に達したら
該排気空間を外部へ連通させながら該パージガスを導入
し続け、該第2クライオポンプの温度が第1設定温度に
達したら第1クライオポンプの運転も停止してその排気
空間に大気圧になるまでパージガスを導入し、該第1ク
ライオポンプの排気空間が大気圧に達したら該排気空間
を外部へ連通させながらパージガスを導入し続け、該第
1及び第2クライオポンプの温度が第1設定温度よりも
高い第2設定温度に達したところで各排気空間へのパー
ジガスの導入及び外部への連通を停止し、各排気空間を
粗引きポンプにて真空排気することを特徴とする複合ク
ライオポンプの再生方法。
6. A first cryopump stage and an exhaust surface connected to the stage are provided in a pump case of a cryopump provided with an exhaust port on an upstream side close to the exhaust port, and a downstream side is separated from the exhaust port. A stage of the second cryopump and an exhaust surface connected to the stage are provided via a gate valve, and the exhaust surface of the first cryopump is so arranged that the exhaust port cannot look into the downstream opening of the first cryopump. When regenerating the placed composite cryopump,
After closing the exhaust port, the gate valve is closed, then the operation of the second cryopump is stopped, and a purge gas is introduced into the exhaust space to atmospheric pressure. When the temperature of the second cryopump reaches the first set temperature, the operation of the first cryopump is stopped, and the purge gas is introduced into the exhaust space until the pressure reaches atmospheric pressure. When the exhaust space of the first cryopump reaches atmospheric pressure, the purge gas continues to be introduced while communicating the exhaust space to the outside, and the second and third cryopumps have a second set temperature higher than the first set temperature. When the pressure reaches the maximum, the introduction of the purge gas into each exhaust space and the communication with the outside are stopped, and each exhaust space is evacuated by a roughing pump. Method.
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