【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高真空で物品を処理する電子線照射装置、イオン注入装置、真空熱処理装置等の真空装置における真空槽の真空度を測定する真空計の取付け配管構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空装置は、各種産業分野で数多く使用されており、例えば、上述した各種装置等に使用されている。これら真空装置における一例を、図２を参照して説明する。この真空装置は、真空槽１とこの真空槽１内を排気口４を通して真空排気する図示しない排気系にて概略構成されている。
【０００３】
さらに、真空槽１には、その側壁部に直接、真空槽１内の真空状態を制御測定するための熱陰極電離真空計あるいはペニング真空計等の真空計５が取り付けられている。（特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−５０２３８号公報（段落番号 ０００３、図３）
【０００５】
そして、真空槽１での処理は、まず真空槽１を大気化開放した状態で内部に所定の処理のために必要な部品、被処理物等を配置する。続いて、真空槽１内を排気系によって減圧し、所定の真空度にした後、目的に応じた真空処理を行う。
【０００６】
しかしながら、上述したように、真空計５が真空槽１の側壁に直接設けてある従来の真空装置において、真空槽が高真空に保持された状態で、停電が発生した場合、真空槽１および真空計５内は高真空に保持されたまま、真空計５の真空計測が停止し、停電復帰後、再度真空計５で真空槽１内の真空度を計測しようとしても、冷陰極電離真空計のような真空計では、真空槽１および真空計５内が高真空であるので、真空計５内で気体の電離が生じず、真空槽１内の真空度の計測が行えない不具合があった。
【０００７】
また、何らかの原因で、真空計５が故障した場合、交換するのに、真空槽１内を大気圧に戻した後交換しなければならず、交換作業に大きな時間を費やし、したがって、真空装置の稼働率の低下をもたらすという問題もあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した真空装置の真空計測における問題点を解決することを課題とする。即ち、本発明は真空槽に取り付けられた真空計が停電復帰後の真空槽および真空計内の高真空時にも作動し、真空計測が行えること、および真空計の破損時に交換作業を容易にし、真空装置の稼働率を向上させることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、真空装置における真空槽の真空度を測定する電離真空計の取付け配管構造であって、前記真空槽と冷陰極電離真空計を接続する配管の途中にバルブを設け該バルブと前記電離真空計との間にリークバルブを介してガスを導入する配管を設けたことを特徴とするものである。
本発明によれば、真空槽に取り付けられた真空計が停電復帰後の真空槽および真空計内の高真空時にも作動し、真空計測が行えること、および真空計の破損時に交換作業を容易にし、真空装置の稼働率を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的な電離真空計の取付け配管構造について図１の真空装置を参照して説明する。この真空装置は真空槽１１と真空槽１１内を真空にする排気系１２にて概略構成されている。この排気系１２には、低真空ポンプ例えばロータリーポンプ１３と高真空ポンプ、例えばターボ分子ポンプ１４とが設けられている。
【００１１】
ロータリーポンプ１３は真空槽１１に接続された排気管１７から分岐した排気管１５に接続されていて、途中にバルブ１６が設けられている。
ターボ分子ポンプ１４は真空槽１１に排気管１７により接続され、該排気管１７の途中にバルブ１８が設けられている。さらに、排気管１９によってロータリーポンプ１３に接続されていて、その途中にバルブ２０が設けられている。
真空槽１１の側壁に冷陰極電離真空計２１を接続する配管３１を設け、配管３１の途中にバルブ３２を設け、バルブ３２と冷陰極電離真空計２１との間に配管３３を設け、配管３３にはリークバルブ３４が取り付けられている。配管３３はリークバルブ３４を開くことによって、空気、窒素ガスあるいはＡｒ等の不活性ガスを配管３１のバルブ３２と冷陰極電離真空計２１間に導入できるようになっている。
【００１２】
次に、真空装置１の操作について説明する。まずバルブ１６、１８、２０、３２およびリークバルブ３４を閉じてロータリーポンプ１３を動作させ、バルブ２０を開いてターボ分子ポンプ１４内を排気する。ターボ分子ポンプ１４内を十分排気した後、ターボ分子ポンプ１４を動作させ、ターボ分子ポンプ１４による排気動作が始まる時点でバルブ２０を閉じる。その後、バルブ３２を開いて冷陰極電離真空計２１を動作させながら、バルブ１６を開いて、真空槽１１内を排気する。真空槽１１内の真空度が０．１Ｐａ程度に排気された後、バルブ１６を閉じ、バルブ２０、１８をこの順に開いて真空槽１１内を高真空（０．０００１Ｐａ程度以下）に排気する。
【００１３】
この真空槽１１内が高真空状態にある時、停電が発生すると、冷陰極電離真空計２１は作動しなくなるが、停電が復帰すると、冷陰極電離真空計２１内は高真空のままであるので、気体の電離が生ぜず、真空槽１１の真空度を測定することができない。冷陰極電離真空計２１が気体を電離し作動するのは真空度が０．０１Ｐａ程度であるからである。
そこで、本発明の冷陰極電離真空計２１の取付け構造によると、バルブ３２を閉じ、リークバルブ３４を開いて、空気、窒素ガスあるいはＡｒ等の不活性ガスを配管３３を通して冷陰極電離真空計２１に導入し、０．０１Ｐａ以上に真空度を低くし、リークバルブ３４を閉じて冷陰極電離真空計２１を作動させた後、バルブ３２を開くことによって、真空槽１１内の真空度を測定することができるようになる。
【００１４】
さらに、真空槽１１が高真空状態にある時、何らかの原因で冷陰極電離真空計２１が故障した場合は同様に、バルブ３２を閉じ、リークバルブ３４を開いて、空気、窒素ガスあるいはＡｒ等の不活性ガスを配管３３を通して冷陰極電離真空計２１に導入し、大気圧にした後、冷陰極電離真空計２１を交換するとよい。
なお、本発明で用いる冷陰極電離真空計２１はペニング真空計、マグネトロン真空計、逆マグネトロン真空計等いずれであってもよい。
【００１５】
また、上述した実施形態において、真空槽１１の内容量が電離真空計の取付け配管構造のそれに比べて著しく大きい場合には問題視されないが、真空槽１１の内容量が小さい場合は、冷陰極電離真空計２１が０．０１Ｐａ〜大気圧の状態で、バルブ３２を開くと真空槽１１内の真空度が極端に低くなり、高真空に復帰するのに時間を要する。その場合、バルブ３２、冷陰極電離真空計２１、リークバルブ３４間を排気するようにロータリーポンプ１３に接続する排気管を設けてもよい。これにより、バルブ３２、冷陰極電離真空計２１、リークバルブ３４間はある程度排気されるので、バルブ３２を開いても、真空槽１１の真空度が極端に低くなることを防止することができる。
【００１６】
さらに、上述の実施形態では、冷陰極電離真空計２１の取付け配管は真空槽１１の側壁に設けた例を示したが、これに限らず図１の真空槽１１の排気管１７の途中に設けられたバルブ１８より真空槽側の排気管１７に設けてもよいことはもちろんである。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、真空槽に取り付けられた真空計が停電復帰後の真空槽の高真空時にも作動し、真空計測が行えること、および真空計の破損時に交換作業を容易にし、真空装置の稼働率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る電離真空計の取付け配管構造の一例を示す真空装置の概略図である。
【図２】従来の電離真空計の取付け構造の一例を示す真空装置の概略図である。
【符号の説明】
１ 真空槽
２ 被成膜基材
３ 蒸発源
４ 排気口
５ 真空計
６ 真空計（低真空測定用）
７．８ 信号線
１１ 真空槽
１２ 排気系
１３ ロータリーポンプ
１４ ターボ分子ポンプ
１５．１７．１９ 排気管
１６．１８．２０ バルブ
２１ 冷陰極電離真空計
３１．３３ 配管
３２ バルブ
３４ リークバルブ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a piping arrangement for a vacuum gauge for measuring the degree of vacuum in a vacuum chamber in a vacuum apparatus such as an electron beam irradiation apparatus, an ion implantation apparatus, and a vacuum heat treatment apparatus for processing an article under high vacuum.
[0002]
[Prior art]
Vacuum devices are widely used in various industrial fields, and are used, for example, in the various devices described above. Examples of these vacuum devices will be described with reference to FIG. This vacuum device is schematically constituted by a vacuum chamber 1 and an exhaust system (not shown) for evacuating the vacuum chamber 1 through an exhaust port 4.
[0003]
Further, a vacuum gauge 5 such as a hot cathode ionization vacuum gauge or a Penning vacuum gauge for controlling and measuring the vacuum state in the vacuum chamber 1 is attached directly to the side wall of the vacuum chamber 1. (See Patent Document 1)
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-50238 (paragraph number 0003, FIG. 3)
[0005]
In the processing in the vacuum chamber 1, first, components and objects to be processed required for predetermined processing are arranged inside the vacuum chamber 1 in a state where the chamber is opened to the atmosphere. Subsequently, the inside of the vacuum chamber 1 is depressurized by an exhaust system to a predetermined degree of vacuum, and then a vacuum process according to the purpose is performed.
[0006]
However, as described above, in the conventional vacuum device in which the vacuum gauge 5 is provided directly on the side wall of the vacuum chamber 1, if a power failure occurs while the vacuum chamber is maintained at a high vacuum, the vacuum chamber 1 and the vacuum The vacuum measurement of the vacuum gauge 5 is stopped while the vacuum in the total 5 is maintained at a high vacuum, and after the power failure is recovered, even if the vacuum degree in the vacuum chamber 1 is measured again by the vacuum gauge 5, the cold cathode ionization vacuum gauge In such a vacuum gauge, since the inside of the vacuum chamber 1 and the vacuum gauge 5 is in a high vacuum, there is a problem that the ionization of gas does not occur in the vacuum gauge 5 and the degree of vacuum in the vacuum chamber 1 cannot be measured.
[0007]
If the vacuum gauge 5 breaks down for some reason, it must be replaced after returning the vacuum chamber 1 to the atmospheric pressure, and a long time is required for the replacement work. There was also a problem of lowering the operation rate.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-described problems in vacuum measurement of a vacuum device. That is, the present invention operates even when the vacuum gauge attached to the vacuum chamber is in a high vacuum in the vacuum chamber and the vacuum gauge after the recovery from the power failure, enables the vacuum measurement to be performed, and facilitates replacement work when the vacuum gauge is damaged, It is an object to improve the operation rate of a vacuum device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and is an installation piping structure of an ionization gauge for measuring the degree of vacuum of a vacuum tank in a vacuum device, wherein the vacuum tank and a cold cathode ionization gauge are connected. A valve is provided in the middle of a pipe to be provided, and a pipe for introducing gas through a leak valve is provided between the valve and the ionization gauge.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vacuum gauge attached to the vacuum tank also operates at the time of high vacuum in the vacuum tank and the vacuum gauge after power failure recovery, and can perform vacuum measurement, and facilitates replacement work when the vacuum gauge is damaged. In addition, the operation rate of the vacuum device can be improved.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A specific installation piping structure of the ionization vacuum gauge of the present invention will be described with reference to the vacuum apparatus of FIG. This vacuum device is schematically constituted by a vacuum chamber 11 and an exhaust system 12 for evacuating the vacuum chamber 11. The exhaust system 12 is provided with a low vacuum pump such as a rotary pump 13 and a high vacuum pump such as a turbo molecular pump 14.
[0011]
The rotary pump 13 is connected to an exhaust pipe 15 branched from an exhaust pipe 17 connected to the vacuum chamber 11, and a valve 16 is provided on the way.
The turbo molecular pump 14 is connected to the vacuum chamber 11 by an exhaust pipe 17, and a valve 18 is provided in the exhaust pipe 17. Further, it is connected to the rotary pump 13 by an exhaust pipe 19, and a valve 20 is provided in the middle thereof.
A pipe 31 for connecting the cold cathode ionization gauge 21 is provided on the side wall of the vacuum chamber 11, a valve 32 is provided in the middle of the pipe 31, a pipe 33 is provided between the valve 32 and the cold cathode ionization gauge 21, and a pipe 33 is provided. Is provided with a leak valve 34. By opening a leak valve 34 in the pipe 33, an inert gas such as air, nitrogen gas or Ar can be introduced between the valve 32 of the pipe 31 and the cold cathode ionization vacuum gauge 21.
[0012]
Next, the operation of the vacuum device 1 will be described. First, the valves 16, 18, 20, 32 and the leak valve 34 are closed to operate the rotary pump 13, and the valve 20 is opened to evacuate the turbo molecular pump 14. After the inside of the turbo-molecular pump 14 is sufficiently evacuated, the turbo-molecular pump 14 is operated, and the valve 20 is closed when the evacuation operation by the turbo-molecular pump 14 starts. Thereafter, the valve 16 is opened and the inside of the vacuum chamber 11 is evacuated while operating the cold cathode ionization vacuum gauge 21 by opening the valve 32. After the degree of vacuum in the vacuum chamber 11 is evacuated to about 0.1 Pa, the valve 16 is closed, the valves 20 and 18 are opened in this order, and the inside of the vacuum chamber 11 is evacuated to a high vacuum (about 0.0001 Pa or less).
[0013]
When a power failure occurs when the vacuum chamber 11 is in a high vacuum state, the cold cathode ionization gauge 21 stops operating, but when the power failure is restored, the inside of the cold cathode ionization gauge 21 remains in a high vacuum. In addition, gas ionization does not occur, and the degree of vacuum in the vacuum chamber 11 cannot be measured. The reason why the cold cathode ionization vacuum gauge 21 operates by ionizing gas is that the degree of vacuum is about 0.01 Pa.
Therefore, according to the mounting structure of the cold cathode ionization gauge 21 of the present invention, the valve 32 is closed, the leak valve 34 is opened, and an inert gas such as air, nitrogen gas or Ar is supplied through the pipe 33 to the cold cathode ionization gauge 21. The vacuum degree is reduced to 0.01 Pa or more, the leak valve 34 is closed, the cold cathode ionization vacuum gauge 21 is operated, and then the valve 32 is opened to measure the degree of vacuum in the vacuum chamber 11. Will be able to do it.
[0014]
Further, when the cold cathode ionization vacuum gauge 21 fails for some reason when the vacuum chamber 11 is in a high vacuum state, the valve 32 is closed and the leak valve 34 is opened in the same manner to open air, nitrogen gas or Ar gas. It is preferable to introduce the inert gas into the cold cathode ionization gauge 21 through the pipe 33 and bring it to atmospheric pressure, and then replace the cold cathode ionization gauge 21.
The cold cathode ionization vacuum gauge 21 used in the present invention may be any of a Penning vacuum gauge, a magnetron vacuum gauge, an inverted magnetron vacuum gauge, and the like.
[0015]
Further, in the above-described embodiment, if the internal capacity of the vacuum chamber 11 is significantly larger than that of the mounting piping structure of the ionization vacuum gauge, no problem is considered, but if the internal capacity of the vacuum chamber 11 is small, the cold cathode ionization is not performed. When the valve 32 is opened while the vacuum gauge 21 is at a pressure of 0.01 Pa to atmospheric pressure, the degree of vacuum in the vacuum chamber 11 becomes extremely low, and it takes time to return to a high vacuum. In that case, an exhaust pipe connected to the rotary pump 13 may be provided so as to exhaust air between the bulb 32, the cold cathode ionization vacuum gauge 21, and the leak valve 34. As a result, the space between the valve 32, the cold cathode ionization vacuum gauge 21 and the leak valve 34 is evacuated to some extent, so that even if the valve 32 is opened, it is possible to prevent the degree of vacuum in the vacuum chamber 11 from becoming extremely low.
[0016]
Further, in the above-described embodiment, the example in which the mounting pipe of the cold cathode ionization vacuum gauge 21 is provided on the side wall of the vacuum chamber 11 is shown, but the present invention is not limited to this, and is provided in the middle of the exhaust pipe 17 of the vacuum chamber 11 of FIG. Of course, it may be provided in the exhaust pipe 17 on the vacuum tank side from the provided valve 18.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the vacuum gauge attached to the vacuum chamber operates even when the vacuum chamber is in a high vacuum state after the recovery from the power failure, so that the vacuum measurement can be performed, and the replacement work can be easily performed when the vacuum gauge is damaged. Thus, the operation rate of the vacuum device can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a vacuum apparatus showing an example of a mounting piping structure of an ionization gauge according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a vacuum apparatus showing an example of a conventional mounting structure for an ionization gauge.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum tank 2 Deposition base material 3 Evaporation source 4 Exhaust port 5 Vacuum gauge 6 Vacuum gauge (for low vacuum measurement)
7.8 Signal line 11 Vacuum chamber 12 Exhaust system 13 Rotary pump 14 Turbo molecular pump 15.17.19 Exhaust pipe 16.18.20 Valve 21 Cold cathode ionization vacuum gauge 31.33 Piping 32 Valve 34 Leak valve
