JP2019173613A - Evacuation device and evacuation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高真空を得るための真空排気装置および真空排気方法に関する。 The present invention relates to a vacuum exhaust apparatus and a vacuum exhaust method for obtaining a high vacuum.
従来、半導体の検査装置や電子顕微鏡などでは、電子ビームを用いて検査や撮像を行うため、真空を得るための真空排気装置が用いられる。また、エッチングや成膜等の半導体プロセス装置でも真空排気装置が用いられる。例えば、従来の真空排気装置では、真空ポンプ（粗引きポンプとターボ分子ポンプ）を用いて真空チャンバ内の真空引きが行われる（例えば特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, semiconductor inspection apparatuses, electron microscopes, and the like use a vacuum exhaust apparatus for obtaining a vacuum in order to perform inspection and imaging using an electron beam. Further, a vacuum exhaust apparatus is also used in a semiconductor process apparatus such as etching or film formation. For example, in a conventional evacuation apparatus, evacuation of a vacuum chamber is performed using a vacuum pump (roughing pump and turbo molecular pump) (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の真空排気装置においては、システムの立ち上げ時（あるいは、真空チャンバを開けて作業を行った後）に真空チャンバの壁面などに水分が付着している場合に、水分子の排気特性が低かった。そのため、水分子の排気特性が良好な真空排気装置の開発が望まれていた。 However, in the conventional vacuum evacuation device, when water is adhering to the wall surface of the vacuum chamber at the time of starting the system (or after opening the vacuum chamber and performing work), the evacuation characteristics of water molecules Was low. Therefore, it has been desired to develop a vacuum evacuation apparatus with good water molecule evacuation characteristics.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、水分子の排気特性が良好な真空排気装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vacuum evacuation apparatus having good water molecule evacuation characteristics.
本発明の真空排気装置は、真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、を備え、前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、前記吸放湿剤は、常温で吸湿し、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有している。 An evacuation apparatus according to the present invention includes a moisture absorption chamber disposed between a vacuum chamber and a vacuum pump, and a gate valve disposed between the vacuum chamber and the moisture absorption chamber. Includes a moisture absorption unit composed of a moisture absorbing / releasing agent, and the moisture absorbing / releasing agent has a characteristic of absorbing moisture at room temperature and releasing moisture at a predetermined reference temperature higher than room temperature.
この構成によれば、真空チャンバと真空ポンプとの間の吸湿チャンバに配置された吸湿ユニットによって、真空チャンバ内や真空ポンプ内の吸湿をすることができ、その結果、短時間で高真空（吸湿しない場合には得られない高い真空度）を得ることができる。これにより、水分子の排気特性が良好な真空排気装置を実現することができる。 According to this configuration, the moisture absorption unit disposed in the moisture absorption chamber between the vacuum chamber and the vacuum pump can absorb moisture in the vacuum chamber or the vacuum pump. As a result, high vacuum (moisture absorption) can be achieved in a short time. A high degree of vacuum that cannot be obtained if not). As a result, it is possible to realize a vacuum evacuation device with good water molecule evacuation characteristics.
この場合、吸湿ユニットの吸放湿剤が、常温で吸湿する特性を有しているので、常温で真空チャンバ内や真空ポンプ内の吸湿をすることができる。また、この吸放湿剤は、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有しているので、吸湿の結果、吸放湿剤の吸湿特性が低下した場合であっても、吸湿ユニットを基準温度以上まで加熱することによって吸放湿剤から放湿が行われ、吸放湿剤の吸湿特性を回復することができる。 In this case, since the moisture absorbing / releasing agent of the moisture absorption unit has a property of absorbing moisture at room temperature, moisture absorption in the vacuum chamber or the vacuum pump can be performed at room temperature. Further, since this moisture absorbent / release agent has a characteristic of releasing moisture at a predetermined reference temperature higher than normal temperature, even if the moisture absorption property of the moisture absorbent / release agent is reduced as a result of moisture absorption, By heating the unit to a reference temperature or higher, moisture is released from the moisture absorbing / releasing agent, and the moisture absorption characteristics of the moisture absorbing / releasing agent can be recovered.
本発明の真空排気装置では、前記吸放湿剤は、イモゴライトであってもよい。 In the vacuum exhaust apparatus of the present invention, the moisture absorbing / releasing agent may be imogolite.
この構成によれば、吸放湿剤としてイモゴライトを用いることにより、水分子の排気特性が良好な真空排気装置を実現することができる。 According to this configuration, by using imogolite as the moisture absorbing / releasing agent, it is possible to realize a vacuum evacuation device with good water molecule evacuation characteristics.
また、本発明の真空排気装置では、前記吸放湿剤は、金属繊維シートで覆われており、前記金属繊維シートは、気体を透過して、前記吸放湿剤を透過しないように構成されてもよい。 In the vacuum exhaust apparatus of the present invention, the moisture absorbing / releasing agent is covered with a metal fiber sheet, and the metal fiber sheet is configured to transmit gas but not to transmit the moisture absorbing / releasing agent. May be.
この構成によれば、吸放湿剤が金属繊維シートで覆われており、金属繊維シートは熱伝導性が高いので、吸湿ユニットを加熱したときに、吸湿ユニットに効率よく熱が伝わり、吸放湿剤から適切に放湿が行われる。さらに、この金属繊維シートは、気体を透過するように構成されているので、吸放湿剤が気体中の水分を吸収するのを阻害することがない。また、この金属繊維シートは、吸放湿剤を透過しないように構成されているので、吸湿ユニットから吸放湿剤が漏れ出すのを防止することができる。 According to this configuration, the moisture absorbing / releasing agent is covered with the metal fiber sheet, and the metal fiber sheet has high thermal conductivity. Therefore, when the moisture absorbing unit is heated, heat is efficiently transmitted to the moisture absorbing unit, and the moisture absorbing / releasing agent is absorbed. Moisturizing is performed appropriately from the moistening agent. Furthermore, since this metal fiber sheet is configured to transmit gas, it does not hinder the moisture absorbing / releasing agent from absorbing moisture in the gas. Moreover, since this metal fiber sheet is comprised so that a moisture absorption / release agent may not permeate | transmit, it can prevent that a moisture absorption / release agent leaks out from a moisture absorption unit.
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿チャンバは、前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットを備えてもよい。 In the vacuum exhaust apparatus of the present invention, the moisture absorption chamber may include a heating unit that heats the moisture absorption unit.
この構成によれば、加熱ユニットによって吸湿ユニットを加熱して、吸放湿剤の吸湿特性を回復することができる。 According to this structure, the moisture absorption unit can be heated by the heating unit to recover the moisture absorption characteristics of the moisture absorbent.
また、本発明の真空排気装置では、前記加熱ユニットは、前記吸湿チャンバの外側に配置されてもよい。 In the vacuum exhaust apparatus of the present invention, the heating unit may be disposed outside the moisture absorption chamber.
この構成によれば、加熱ユニットが吸湿チャンバの外側に配置されているので、吸湿チャンバ内のスペースの制約を受けずに、加熱ユニットを配置することができる。また、加熱ユニットの構成部品などによる真空度への影響を考慮しなくてよい。さらに、加熱ユニットのメンテナンスが容易である。 According to this configuration, since the heating unit is arranged outside the moisture absorption chamber, the heating unit can be arranged without being restricted by the space in the moisture absorption chamber. Further, it is not necessary to consider the influence on the degree of vacuum caused by the components of the heating unit. Furthermore, maintenance of the heating unit is easy.
また、本発明の真空排気装置では、前記加熱ユニットは、前記吸湿チャンバの内側に配置されてもよい。 Moreover, in the vacuum exhaust apparatus of this invention, the said heating unit may be arrange | positioned inside the said moisture absorption chamber.
この構成によれば、加熱ユニットが吸湿チャンバの内側に配置されているので、吸湿ユニットに効率よく熱を伝えることができる。 According to this configuration, since the heating unit is disposed inside the moisture absorption chamber, heat can be efficiently transmitted to the moisture absorption unit.
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿チャンバは、前記吸湿ユニットの温度を測定する温度計を備えてもよい。 In the vacuum exhaust apparatus of the present invention, the moisture absorption chamber may include a thermometer for measuring the temperature of the moisture absorption unit.
この構成によれば、温度計によって吸湿ユニットの温度を測定することができるので、吸湿ユニットの温度の管理（すなわち、吸湿ユニットの温度が常温であるかの管理、または、吸湿ユニットの温度が基準温度以上であるかの管理）を適切に行うことができる。 According to this configuration, since the temperature of the moisture absorption unit can be measured by the thermometer, the temperature management of the moisture absorption unit (that is, whether the temperature of the moisture absorption unit is normal temperature or the temperature of the moisture absorption unit is a reference). Management of whether or not the temperature is higher) can be performed appropriately.
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿チャンバは、前記吸湿チャンバ内をベントするリークバルブを備えてもよい。 In the vacuum exhaust device of the present invention, the moisture absorption chamber may include a leak valve for venting the moisture absorption chamber.
この構成によれば、吸湿チャンバ内を大気圧に戻す必要がある場合などに、リークバルブを開けることによって、吸湿チャンバ内をベントすることができる。 According to this configuration, when the inside of the moisture absorption chamber needs to be returned to the atmospheric pressure, the inside of the moisture absorption chamber can be vented by opening the leak valve.
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿チャンバと前記真空ポンプとの間に配置される第２ゲートバルブを備えてもよい。 Moreover, the vacuum exhaust apparatus of the present invention may include a second gate valve disposed between the moisture absorption chamber and the vacuum pump.
この構成によれば、ゲートバルブを開けた状態で第２ゲートバルブを閉じることによって、真空ポンプを停止した状態でも、吸湿ユニットで真空チャンバ内の除湿を行うことができる。 According to this configuration, by closing the second gate valve with the gate valve opened, the moisture absorption unit can perform dehumidification even when the vacuum pump is stopped.
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿ユニットは、平板状であり、前記吸湿チャンバ内における真空引きの気体流路に沿って配置されてもよい。 In the vacuum exhaust apparatus of the present invention, the moisture absorption unit may have a flat plate shape and may be disposed along a vacuuming gas flow path in the moisture absorption chamber.
この構成によれば、吸湿チャンバ内における真空引きの気体流路に沿って配置された平板状の吸湿ユニットによって、真空引きの際の気体の流れを阻害せずに、真空チャンバ内の除湿をすることができる。 According to this configuration, the plate-shaped moisture absorption unit disposed along the vacuum suction gas flow path in the moisture absorption chamber performs dehumidification in the vacuum chamber without hindering the gas flow during the vacuum suction. be able to.
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿ユニットは、筒状であり、前記吸湿チャンバの内壁面に沿って配置されてもよい。 Moreover, in the vacuum exhaust apparatus of this invention, the said moisture absorption unit is a cylinder shape and may be arrange | positioned along the inner wall face of the said moisture absorption chamber.
この構成によれば、吸湿チャンバの内壁面に沿って配置された筒状の吸湿ユニットによって、真空引きの際の気体の流れを阻害せずに、真空チャンバ内の除湿をすることができる。 According to this configuration, the cylindrical moisture absorption unit disposed along the inner wall surface of the moisture absorption chamber can dehumidify the vacuum chamber without hindering the gas flow during evacuation.
本発明の真空排気方法は、真空排気装置を用いた真空排気方法であって、前記真空排気装置は、真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、前記吸湿チャンバ内をベントするリークバルブと、を備え、前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、前記吸放湿剤は、常温で吸湿し、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有し、前記真空排気方法は、前記ゲートバルブを閉じて、前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱しながら、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、前記吸湿ユニットを常温まで徐冷しながら、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、前記真空ポンプを停止し、前記リークバルブを開けて、前記吸湿チャンバ内をベントするステップと、前記リークバルブを閉じ、前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記真空チャンバおよび前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、を含んでいる。 The vacuum evacuation method of the present invention is a vacuum evacuation method using a vacuum evacuation device, and the vacuum evacuation device includes a moisture absorption chamber disposed between a vacuum chamber and a vacuum pump, the vacuum chamber, and the moisture absorption chamber. And a heating unit that heats the moisture absorption unit, and a leak valve that vents the moisture absorption chamber, and the moisture absorption chamber includes a moisture absorbing / releasing agent. A moisture absorption unit is disposed, and the moisture absorbing / releasing agent has a property of absorbing moisture at room temperature and dehumidifying above a predetermined reference temperature higher than room temperature, and the vacuum exhaust method closes the gate valve, Evacuating the moisture absorption chamber with the vacuum pump while heating the moisture absorption unit to the reference temperature or higher with the heating unit; and Evacuating the moisture absorption chamber with the vacuum pump while gradually cooling to a temperature, stopping the vacuum pump, opening the leak valve, venting the moisture absorption chamber, and the leak valve Closing the gate valve, opening the gate valve, and evacuating the vacuum chamber and the moisture absorption chamber with the vacuum pump.
この方法によっても、上記の装置と同様に、真空チャンバと真空ポンプとの間の吸湿チャンバに配置された吸湿ユニットによって、真空チャンバ内や真空ポンプ内の吸湿をすることができ、その結果、短時間で高真空（吸湿しない場合には得られない高い真空度）を得ることができる。 Also in this method, similarly to the above-described apparatus, the moisture absorption unit disposed in the moisture absorption chamber between the vacuum chamber and the vacuum pump can absorb moisture in the vacuum chamber or the vacuum pump. A high vacuum (a high degree of vacuum that cannot be obtained if moisture is not absorbed) can be obtained over time.
この場合も、上記の装置と同様に、吸湿ユニットの吸放湿剤が、常温で吸湿する特性を有しているので、常温で真空チャンバ内や真空ポンプ内の吸湿をすることができる。また、この吸放湿剤は、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有しているので、吸湿の結果、吸放湿剤の吸湿特性が低下した場合であっても、吸湿ユニットを基準温度以上まで加熱することによって吸放湿剤から放湿が行われ、吸放湿剤の吸湿特性を回復することができる。 In this case as well, the moisture absorbing / releasing agent of the moisture absorbing unit has the property of absorbing moisture at room temperature, so that moisture can be absorbed in the vacuum chamber or the vacuum pump at room temperature. Further, since this moisture absorbent / release agent has a characteristic of releasing moisture at a predetermined reference temperature higher than normal temperature, even if the moisture absorption property of the moisture absorbent / release agent is reduced as a result of moisture absorption, By heating the unit to a reference temperature or higher, moisture is released from the moisture absorbing / releasing agent, and the moisture absorption characteristics of the moisture absorbing / releasing agent can be recovered.
本発明の真空排気方法は、真空排気装置を用いた真空排気方法であって、前記真空排気装置は、真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、を備え、前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、前記真空排気方法は、前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱するステップと、所定時間が経過した後に、前記加熱ユニットによる加熱を停止するステップと、を含んでいる。 The vacuum evacuation method of the present invention is a vacuum evacuation method using a vacuum evacuation device, and the vacuum evacuation device includes a moisture absorption chamber disposed between a vacuum chamber and a vacuum pump, the vacuum chamber, and the moisture absorption chamber. And a heating unit that heats the moisture absorption unit, and a moisture absorption unit composed of moisture absorbent is disposed inside the moisture absorption chamber, and the vacuum exhaust The method includes: opening the gate valve; evacuating the moisture absorption chamber with the vacuum pump; heating the moisture absorption unit to the reference temperature or higher with the heating unit; and after a predetermined time has elapsed. And stopping the heating by the heating unit.
本発明の真空排気方法は、真空排気装置を用いた真空排気方法であって、前記真空排気装置は、真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、を備え、前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、前記真空排気方法は、前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、前記ゲートバルブを閉じて、前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱するステップと、前記加熱ユニットによる加熱を停止して、前記吸湿ユニットを常温まで徐冷し、前記ゲートバルブを開けるステップと、を含んでいる。 The vacuum evacuation method of the present invention is a vacuum evacuation method using a vacuum evacuation device, and the vacuum evacuation device includes a moisture absorption chamber disposed between a vacuum chamber and a vacuum pump, the vacuum chamber, and the moisture absorption chamber. And a heating unit that heats the moisture absorption unit, and a moisture absorption unit composed of moisture absorbent is disposed inside the moisture absorption chamber, and the vacuum exhaust The method includes: opening the gate valve and evacuating the moisture absorption chamber with the vacuum pump; and closing the gate valve and heating the moisture absorption unit to the reference temperature or higher with the heating unit; And stopping heating by the heating unit, gradually cooling the moisture absorption unit to room temperature, and opening the gate valve. There.
本発明の真空排気方法は、真空排気装置を用いた真空排気方法であって、前記真空排気装置は、真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、を備え、前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、前記真空排気方法は、前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、前記ゲートバルブを閉じるステップと、所定時間が経過した後に、前記ゲートバルブを開けるステップと、を含んでいる。 The vacuum evacuation method of the present invention is a vacuum evacuation method using a vacuum evacuation device, and the vacuum evacuation device includes a moisture absorption chamber disposed between a vacuum chamber and a vacuum pump, the vacuum chamber, and the moisture absorption chamber. And a heating unit that heats the moisture absorption unit, and a moisture absorption unit composed of moisture absorbent is disposed inside the moisture absorption chamber, and the vacuum exhaust The method comprises: opening the gate valve and evacuating the moisture absorption chamber with the vacuum pump; closing the gate valve; and opening the gate valve after a predetermined time has elapsed. Contains.
本発明によれば、水分子の排気特性が良好になる。 According to the present invention, the exhaust characteristics of water molecules are improved.
以下、本発明の実施の形態の真空排気装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、半導体の検査装置や電子顕微鏡等に用いられる真空排気装置の場合を例示する。 Hereinafter, an evacuation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the case of a vacuum exhaust apparatus used for a semiconductor inspection apparatus, an electron microscope, or the like is illustrated.
本発明の実施の形態の真空排気装置の構成を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の真空排気装置の説明図である。図１に示すように、真空排気装置１は、半導体の検査装置や電子顕微鏡等（図示せず）の真空チャンバ２と、真空チャンバ２に接続される吸湿チャンバ３と、吸湿チャンバ３に接続されるターボ分子ポンプ４と、ターボ分子ポンプ４に接続されるドライポンプ５を備えている。真空チャンバ２には、真空チャンバ２内の圧力（真空度）を計測するための真空計６と、真空チャンバ２を窒素ベントするための窒素リークバルブ７が設けられている。 A configuration of a vacuum exhaust apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of the vacuum exhaust apparatus of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the vacuum exhaust apparatus 1 is connected to a vacuum chamber 2 of a semiconductor inspection apparatus, an electron microscope or the like (not shown), a moisture absorption chamber 3 connected to the vacuum chamber 2, and a moisture absorption chamber 3. A turbo molecular pump 4 and a dry pump 5 connected to the turbo molecular pump 4. The vacuum chamber 2 is provided with a vacuum gauge 6 for measuring the pressure (degree of vacuum) in the vacuum chamber 2 and a nitrogen leak valve 7 for venting the vacuum chamber 2 with nitrogen.
図１に示すように、真空チャンバ２と吸湿チャンバ３の間には、ゲートバルブ８が配置されている。ゲートバルブ８を開けると、真空チャンバ２と吸湿チャンバ３とが連通した状態になり、ゲートバルブ８を閉じると、真空チャンバ２と吸湿チャンバ３とが遮断された状態になる。また、吸湿チャンバ３とターボ分子ポンプ４との間には、第２ゲートバルブ９が配置されている。第２ゲートバルブ９を開けると、吸湿チャンバ３とターボ分子ポンプ４が連通した状態になり、第２ゲートバルブ９を閉じると、吸湿チャンバ３とターボ分子ポンプ４が遮断された状態になる。 As shown in FIG. 1, a gate valve 8 is disposed between the vacuum chamber 2 and the moisture absorption chamber 3. When the gate valve 8 is opened, the vacuum chamber 2 and the moisture absorption chamber 3 are in communication with each other, and when the gate valve 8 is closed, the vacuum chamber 2 and the moisture absorption chamber 3 are blocked. A second gate valve 9 is disposed between the moisture absorption chamber 3 and the turbo molecular pump 4. When the second gate valve 9 is opened, the hygroscopic chamber 3 and the turbo molecular pump 4 are in communication with each other, and when the second gate valve 9 is closed, the hygroscopic chamber 3 and the turbo molecular pump 4 are shut off.
また、図１に示すように、吸湿チャンバ３には、吸湿チャンバ３内を窒素ベントするための第２窒素リークバルブ１０が設けられている。第２窒素リークバルブ１０は、本発明のリークバルブに相当する。さらに、ターボ分子ポンプ４とドライポンプ５との間には、ポンプバルブ１１が配置されている。ポンプバルブ１１を開けると、ターボ分子ポンプ４とドライポンプ５が連通した状態になり、ポンプバルブ１１を閉じると、ターボ分子ポンプ４とドライポンプ５が連通した状態になる。 As shown in FIG. 1, the moisture absorption chamber 3 is provided with a second nitrogen leak valve 10 for venting nitrogen inside the moisture absorption chamber 3. The second nitrogen leak valve 10 corresponds to the leak valve of the present invention. Further, a pump valve 11 is disposed between the turbo molecular pump 4 and the dry pump 5. When the pump valve 11 is opened, the turbo molecular pump 4 and the dry pump 5 are in communication with each other, and when the pump valve 11 is closed, the turbo molecular pump 4 and the dry pump 5 are in communication with each other.
つぎに、吸湿チャンバ３の構成について詳しく説明する。図２は、吸湿チャンバ３を側面（図１における右側）からみた説明図であり、図３は、吸湿チャンバ３を上面（図１における上側）からみた説明図である。図２および図３に示すように、吸湿チャンバ３の内部には、複数の吸湿ユニット１２が配置されている。 Next, the configuration of the moisture absorption chamber 3 will be described in detail. 2 is an explanatory view of the moisture absorption chamber 3 as viewed from the side surface (right side in FIG. 1), and FIG. 3 is an explanatory view of the moisture absorption chamber 3 as viewed from the top surface (upper side in FIG. 1). As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of moisture absorption units 12 are arranged inside the moisture absorption chamber 3.
具体的には、吸湿チャンバ３は、上面視で四角筒形状を有する本体１３と、本体１３内部の上部と下部にそれぞれ設置されるユニット保持具１４を備えており、ユニット保持具１４に、複数の吸湿ユニット１２が並んで保持されている。この場合、吸湿ユニット１２は、平板状であり、吸湿チャンバ３内における真空引きの気体流路の方向（図２における上下方向）に沿って配置されている。 Specifically, the moisture absorption chamber 3 includes a main body 13 having a quadrangular cylindrical shape in a top view, and unit holders 14 respectively installed at the upper and lower portions inside the main body 13. The moisture absorption units 12 are held side by side. In this case, the moisture absorption unit 12 has a flat plate shape and is disposed along the direction of the vacuuming gas flow path in the moisture absorption chamber 3 (vertical direction in FIG. 2).
なお、図５に示すように、吸湿ユニット１２は、吸湿チャンバー３内における気体流路の方向（図５における上下方向）に対し、所定角度（例えば５度から４５度）傾けて、複数の平板状の吸湿ユニット１２を並べた配置でもよい。この場合、排気される気体が吸湿材に衝突する確率が高くなり、効果的に吸湿することができる。また、図６に示すように、吸湿ユニット１２は、円筒状であり、吸湿チャンバ３の内壁面に沿って配置されてもよい。また、吸湿ユニット１２は、図６のような内壁面に沿った円柱状のものと、図２や図５のような平板状のもの（気体流路の方向に配置したもの）とを一緒に用いてもよい。 As shown in FIG. 5, the moisture absorption unit 12 is inclined at a predetermined angle (for example, 5 to 45 degrees) with respect to the direction of the gas flow path in the moisture absorption chamber 3 (the vertical direction in FIG. 5). The arrangement which arranged the shape moisture absorption unit 12 may be sufficient. In this case, the probability that the exhausted gas will collide with the hygroscopic material increases, and moisture can be absorbed effectively. Further, as shown in FIG. 6, the moisture absorption unit 12 may have a cylindrical shape and may be disposed along the inner wall surface of the moisture absorption chamber 3. Further, the moisture absorption unit 12 includes a cylindrical shape along the inner wall surface as shown in FIG. 6 and a flat plate shape as shown in FIGS. 2 and 5 (arranged in the direction of the gas flow path). It may be used.
また、図２に示すように、吸湿チャンバ３の外側には、吸湿ユニット１２を加熱するための熱線などで構成される加熱ユニット１５が設けられている。この場合、加熱ユニット１５で発生した熱は、吸湿チャンバ３の壁面からユニット保持具１４に伝わり、ユニット保持具１４から吸湿ユニット１２に伝えられる。 In addition, as shown in FIG. 2, a heating unit 15 configured by a heat ray or the like for heating the moisture absorption unit 12 is provided outside the moisture absorption chamber 3. In this case, the heat generated in the heating unit 15 is transmitted from the wall surface of the moisture absorption chamber 3 to the unit holder 14 and is transmitted from the unit holder 14 to the moisture absorption unit 12.
なお、加熱ユニット１５は、吸湿ユニット１２に接触して直接熱を伝えるように、吸湿チャンバ３の内側に配置されてもよい。さらに、加熱ユニット１５は、吸湿チャンバー３の内側と外側の両方にあってもよい。加熱ユニット１５が両方にある場合は、吸湿ユニット１２を加熱しながら吸湿チャンバー３の内壁面やゲートバルブ８、９も加熱されるため、放湿された水分が吸湿チャンバー３の内壁面やゲートバルブ８、９に再付着することを防ぐことができる。 The heating unit 15 may be disposed inside the moisture absorption chamber 3 so as to contact the moisture absorption unit 12 and directly transfer heat. Furthermore, the heating unit 15 may be located both inside and outside the moisture absorption chamber 3. When both the heating units 15 are present, the inner wall surface of the moisture absorption chamber 3 and the gate valves 8 and 9 are also heated while the moisture absorption unit 12 is heated. 8 and 9 can be prevented from reattaching.
さらに、図２に示すように、吸湿チャンバ３は、吸湿ユニット１２の温度を測定する温度計１６を備えている。なお、図２の例のように、複数の吸湿ユニット１２が配置されている場合には、複数のうちの一つ吸湿ユニット１２の温度を測定するために一つの温度計１６が設けられてもよく、また、複数の吸湿ユニット１２のすべての温度を測定するために複数の温度計１６が設けられてもよい。 Further, as shown in FIG. 2, the moisture absorption chamber 3 includes a thermometer 16 that measures the temperature of the moisture absorption unit 12. In addition, when the some moisture absorption unit 12 is arrange | positioned like the example of FIG. 2, in order to measure the temperature of one of the plurality of moisture absorption units 12, one thermometer 16 may be provided. In addition, a plurality of thermometers 16 may be provided to measure all temperatures of the plurality of moisture absorption units 12.
図４は、吸湿ユニット１２の説明図である。吸湿ユニット１２は、吸放湿剤１７を金属繊維シート１８で覆うことによって構成されている。吸放湿剤１７は、常温で吸湿し、常温より高い所定の基準温度以上（例えば８０度以上）で放湿する特性を有している。このような吸放湿剤１７としては、イモゴライト、好ましくは合成イモゴライト（例えば、戸田工業製のハスクレイ（登録商標）などの無機吸放湿剤を使用することができる。吸放湿剤１７としては、非晶質アルミニウムケイ酸塩を主成分とする無機吸放湿剤を使用することができる。吸放湿剤１７は、単独層で用いられてもよく、複数層で用いられてもよい。また、金属繊維シート１８は、気体を透過して、吸放湿剤１７を透過しないように構成されている。このような金属繊維シート１８としては、例えば、ステンレス繊維を材料とした不織布シート、銅繊維を材料とした不織布シート、アルミニウム繊維を材料とした不織布シートなどを使用することができる。 FIG. 4 is an explanatory diagram of the moisture absorption unit 12. The moisture absorption unit 12 is configured by covering the moisture absorbent / release agent 17 with a metal fiber sheet 18. The moisture absorbing / releasing agent 17 has a characteristic of absorbing moisture at room temperature and releasing moisture at a predetermined reference temperature higher than room temperature (for example, 80 degrees or more). As the moisture absorbing / releasing agent 17, an inorganic moisture absorbing / releasing agent such as imogolite, preferably synthetic imogolite (for example, Haskray (registered trademark) manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) can be used. An inorganic moisture absorbing / releasing agent mainly composed of amorphous aluminum silicate can be used The moisture absorbing / releasing agent 17 may be used in a single layer or in multiple layers. Further, the metal fiber sheet 18 is configured to transmit gas and not transmit the moisture absorbing / releasing agent 17. Examples of the metal fiber sheet 18 include a nonwoven fabric sheet made of stainless steel, A nonwoven fabric sheet made of copper fiber, a nonwoven fabric sheet made of aluminum fiber, or the like can be used.
以上のように構成された真空排気装置１について、図面を参照してその動作を説明する。 About the vacuum exhaust apparatus 1 comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated with reference to drawings.
＜初期排気＞
まず、本実施の形態の真空排気装置１を用いて初期排気を行う場合について、図７のフロー図を参照して説明する。例えばシステムの立ち上げ時などに、真空排気装置１を用いて真空チャンバ２の真空引きをする場合には、図７に示すように、まず、ゲートバルブ８を閉じて、加熱ユニット１５で吸湿ユニット１２を基準温度以上（例えば８０度以上）に加熱しながら、ドライポンプ５とターボ分子ポンプ４で吸湿チャンバ３内の真空引きをする（Ｓ１）。なお、吸湿ユニット１２の加熱を行う場合には、ヒーター（図示せず）による真空チャンバ２の加熱を同時に行うことが好ましい。そして、所定時間（例えば２時間）が経過したら（Ｓ２）、加熱ユニット１５を停止させて、吸湿ユニット１２を徐冷する（Ｓ３）。このとき、ドライポンプ５とターボ分子ポンプ４による吸湿チャンバ３内の真空引きは継続されている。
<Initial exhaust>
First, the case where initial evacuation is performed using the vacuum evacuation apparatus 1 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. For example, when the vacuum chamber 2 is evacuated using the evacuation apparatus 1 at the time of starting up the system, for example, the gate valve 8 is first closed and the heating unit 15 uses the moisture absorption unit as shown in FIG. While heating 12 to a reference temperature or higher (for example, 80 ° C. or higher), the inside of the moisture absorption chamber 3 is evacuated by the dry pump 5 and the turbo molecular pump 4 (S1). In addition, when heating the moisture absorption unit 12, it is preferable to heat the vacuum chamber 2 with a heater (not shown) simultaneously. And if predetermined time (for example, 2 hours) passes (S2), the heating unit 15 will be stopped and the moisture absorption unit 12 will be cooled slowly (S3). At this time, evacuation of the moisture absorption chamber 3 by the dry pump 5 and the turbo molecular pump 4 is continued.
吸湿ユニット１２が常温まで徐冷したら（Ｓ４）、ターボ分子ポンプ４を停止して、ポンプバルブ１１を閉じる（Ｓ５）。このとき、吸放湿剤１７の吸湿特性は回復した状態となっており、吸湿ユニット１２は最大の吸湿能力を持っている。 When the moisture absorption unit 12 is gradually cooled to room temperature (S4), the turbo molecular pump 4 is stopped and the pump valve 11 is closed (S5). At this time, the moisture absorption characteristics of the moisture absorbent / release agent 17 are restored, and the moisture absorption unit 12 has the maximum moisture absorption capacity.
つぎに、第２窒素リークバルブ１０を開けて、吸湿チャンバ３内を大気圧まで窒素ベントする（Ｓ６）。窒素ベントが完了したら、第２窒素リークバルブ１０を閉じて、ゲートバルブ８を開ける（Ｓ７）。これにより、ドライポンプ５による粗引きが行われる。その後、真空チャンバ２内の圧力が所定圧力（例えば１０Ｐａ）以下になったら、ポンプバルブ１１を開け（Ｓ８）、ターボ分子ポンプ４を作動させて、真空チャンバ２内の真空引きを行う（Ｓ９）。 Next, the second nitrogen leak valve 10 is opened, and the inside of the moisture absorption chamber 3 is vented to atmospheric pressure (S6). When the nitrogen vent is completed, the second nitrogen leak valve 10 is closed and the gate valve 8 is opened (S7). Thereby, roughing by the dry pump 5 is performed. Thereafter, when the pressure in the vacuum chamber 2 becomes a predetermined pressure (for example, 10 Pa) or less, the pump valve 11 is opened (S8), the turbo molecular pump 4 is operated, and the vacuum chamber 2 is evacuated (S9). .
なお、真空チャンバ２にドライポンプを有する粗排気ライン（図示せず）が別途設けられている場合には、吸湿チャンバ３内を大気圧まで窒素ベントするための行程（Ｓ５〜Ｓ９）を行わずに、真空チャンバ２内をドライポンプで粗排気してから、ゲートバルブ８を開けてもよい。これにより、吸放湿剤１７の吸湿特性が回復した状態を真空維持したまま、真空チャンバ２の真空引きを開始することができる。 When a rough exhaust line (not shown) having a dry pump is separately provided in the vacuum chamber 2, the steps (S5 to S9) for nitrogen venting to the atmospheric pressure in the moisture absorption chamber 3 are not performed. Alternatively, the gate valve 8 may be opened after the inside of the vacuum chamber 2 is roughly evacuated with a dry pump. Thereby, evacuation of the vacuum chamber 2 can be started while maintaining the vacuum in the state where the moisture absorption characteristics of the moisture absorbent / release agent 17 are recovered.
また、真空チャンバ２にドライポンプを有する粗排気ライン（図示せず）が別途設けられていない場合には、予め真空チャンバ２を真空引きした状態でゲートバルブ８を閉じ、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させるための行程（Ｓ１〜Ｓ４）を実行し、その後、ターボ分子ポンプ４を作動させた状態で、ゲートバルブ８を開けてもよい。 If the vacuum chamber 2 is not provided with a rough exhaust line (not shown) having a dry pump, the gate valve 8 is closed in a state where the vacuum chamber 2 is evacuated in advance, You may open the gate valve 8 in the state which performed the process (S1-S4) for recovering a moisture absorption characteristic, and operated the turbo-molecular pump 4 after that.
＜初期排気（他の例）＞
つぎに、本実施の形態の真空排気装置１を用いて初期排気を行う場合の他の例について、図９のフロー図を参照して説明する。図９の例では、まず、ゲートバルブ８と第２ゲートバルブ９を開いた状態で、加熱ユニット１５を用いた吸湿チャンバ３の加熱は行わずに、ターボ分子ポンプ４とドライポンプ５を用いて真空チャンバ２を真空引きする（Ｓ２０）。
<Initial exhaust (other examples)>
Next, another example in the case of performing the initial exhaust using the vacuum exhaust apparatus 1 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the example of FIG. 9, first, with the gate valve 8 and the second gate valve 9 open, the heating chamber 15 is not heated using the heating unit 15, and the turbo molecular pump 4 and the dry pump 5 are used. The vacuum chamber 2 is evacuated (S20).
つぎに、加熱ユニット１５を作動させて（Ｓ２１）、吸湿チャンバ３を加熱し、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させる。その後、所定時間（例えば２時間）が経過したら（Ｓ２２）、加熱ユニット１５を停止させる（Ｓ２３）。 Next, the heating unit 15 is operated (S21), the moisture absorption chamber 3 is heated, and the moisture absorption characteristic of the moisture absorbent / release agent 17 is recovered. Thereafter, when a predetermined time (for example, 2 hours) elapses (S22), the heating unit 15 is stopped (S23).
この場合、真空チャンバ２の圧力は、吸湿チャンバ３を加熱しない場合より高くなるが、所定時間（例えば２時間程度）加熱を継続した後に加熱を停止すると、吸湿チャンバ３の温度が低下するとともに真空チャンバ２の圧力が急激に低下し、吸湿チャンバが常温に戻った時には、吸湿チャンバ３を加熱しない場合より低い圧力になる（図１０参照）。すなわち、到達圧力を低くすることができる。 In this case, the pressure in the vacuum chamber 2 becomes higher than when the moisture absorption chamber 3 is not heated, but if the heating is stopped after the heating is continued for a predetermined time (for example, about 2 hours), the temperature of the moisture absorption chamber 3 is reduced and the vacuum is reduced. When the pressure in the chamber 2 suddenly drops and the moisture absorption chamber returns to room temperature, the pressure becomes lower than when the moisture absorption chamber 3 is not heated (see FIG. 10). That is, the ultimate pressure can be lowered.
なお、吸湿チャンバ３を加熱すると同時に、真空チャンバ２も加熱することが好ましい。水分の排気が促進されるためである。例えば、真空チャンバ２の加熱は、真空チャンバ２の周囲に巻いたヒーター（図示せず）で行うことができる。 In addition, it is preferable to heat the vacuum chamber 2 simultaneously with heating the moisture absorption chamber 3. This is because moisture exhaustion is promoted. For example, the vacuum chamber 2 can be heated by a heater (not shown) wound around the vacuum chamber 2.
また、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させる際に、第２窒素リークバルブ１０を開けて窒素ガスを流してもよい。その場合、吸放湿剤１７から放出された水蒸気が効果的に真空ポンプ（ターボ分子ポンプ４やドライポンプ５）によって排気され、水分が吸湿チャンバ３やゲートバルブ８、９に付着することを抑制することができる。また、同じ目的のために、リークする窒素ガスの配管にヒーター（図示せず）を巻いて、窒素ガスを加熱してもよい。 Further, when the moisture absorption characteristics of the moisture absorbent / release agent 17 are restored, the second nitrogen leak valve 10 may be opened to allow nitrogen gas to flow. In that case, water vapor released from the moisture absorbing / releasing agent 17 is effectively exhausted by the vacuum pump (the turbo molecular pump 4 and the dry pump 5), and moisture is prevented from adhering to the moisture absorbing chamber 3 and the gate valves 8 and 9. can do. For the same purpose, a nitrogen gas may be heated by winding a heater (not shown) around a leaking nitrogen gas pipe.
＜吸湿特性の回復＞
本実施の形態の吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させる場合の動作について、図１１のフロー図を参照して説明する。本実施の形態の吸湿ユニット１２の吸湿特性を回復させる場合には、図１１に示すように、まず、ゲートバルブ８と第２ゲートバルブ９を開いた状態で、ターボ分子ポンプ４とドライポンプ５を用いて真空チャンバ２を真空引きする（Ｓ３０）。
<Recovering moisture absorption characteristics>
The operation for recovering the moisture absorption characteristics of the moisture absorbent / release agent 17 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In order to recover the moisture absorption characteristics of the moisture absorption unit 12 of the present embodiment, as shown in FIG. 11, first, the turbo molecular pump 4 and the dry pump 5 with the gate valve 8 and the second gate valve 9 opened. Is used to evacuate the vacuum chamber 2 (S30).
そして、真空チャンバ２を真空引きしている状態で、ゲートバルブ８を閉めて（Ｓ３１）、加熱ユニット１５を作動させる（Ｓ３２）。そして、吸湿ユニット１２を基準温度以上（例えば８０℃以上）で所定時間（例えば約２時間）加熱したら（Ｓ３３）、加熱ユニット１５を停止させて（Ｓ３４）、吸放湿剤１７を常温まで徐冷する（Ｓ３５）。吸放湿剤１７が常温になったら、ゲートバルブ８を開けて（Ｓ３６）、真空チャンバ２を真空引きする。このようにして、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させることができる。 Then, in a state where the vacuum chamber 2 is evacuated, the gate valve 8 is closed (S31), and the heating unit 15 is operated (S32). When the moisture absorption unit 12 is heated at a reference temperature or higher (for example, 80 ° C. or higher) for a predetermined time (for example, about 2 hours) (S33), the heating unit 15 is stopped (S34), and the moisture absorbing / releasing agent 17 is gradually reduced to room temperature. Cool down (S35). When the moisture absorbent / release agent 17 reaches room temperature, the gate valve 8 is opened (S36), and the vacuum chamber 2 is evacuated. In this way, the moisture absorption characteristics of the moisture absorbent / release agent 17 can be recovered.
＜吸湿特定の回復（他の例）＞
つぎに、本実施の形態の吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させる場合の他の例について、図１２のフロー図を参照して説明する。この場合には、図１２に示すように、まず、ゲートバルブ８と第２ゲートバルブ９を開けて、真空チャンバ２をターボ分子ポンプ４とドライポンプ５で真空引きする（Ｓ４０）。そして、真空チャンバ２を真空引きしている状態で、ゲートバルブ８を閉じる（Ｓ４１）。このとき、吸湿チャンバ３の圧力が下がり、吸湿ユニット１２が放湿する（図１３参照）。
<Specific recovery of moisture absorption (other examples)>
Next, another example of recovering the moisture absorption characteristics of the moisture absorbent / release agent 17 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In this case, as shown in FIG. 12, first, the gate valve 8 and the second gate valve 9 are opened, and the vacuum chamber 2 is evacuated by the turbo molecular pump 4 and the dry pump 5 (S40). Then, the gate valve 8 is closed while the vacuum chamber 2 is evacuated (S41). At this time, the pressure in the moisture absorption chamber 3 decreases, and the moisture absorption unit 12 releases moisture (see FIG. 13).
そして、所定時間（例えば数秒〜数時間）が経過した後に（Ｓ４２）、ゲートバルブ８を開ける（Ｓ４３）。そうすると、吸湿チャンバ３の圧力が上がるため、吸湿ユニット１２は吸湿する。このように、ゲートバルブを開閉するだけで、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させることができる。 Then, after a predetermined time (for example, several seconds to several hours) has passed (S42), the gate valve 8 is opened (S43). Then, since the pressure in the moisture absorption chamber 3 increases, the moisture absorption unit 12 absorbs moisture. In this manner, the moisture absorption characteristics of the moisture absorbent / release agent 17 can be restored by simply opening and closing the gate valve.
この場合、加熱による吸湿特性の回復の場合に比べて、回復量は小さいものの、短時間で、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させることができる。したがって、このような回復プロセスをはさむことにより、加熱による回復プロセスの回数を減らす、あるいは、頻度を減らすことができる。 In this case, the moisture absorption characteristics of the moisture absorbent / release agent 17 can be recovered in a short time, although the recovery amount is smaller than in the case of recovery of the moisture absorption characteristics by heating. Therefore, by sandwiching such a recovery process, the number of recovery processes by heating can be reduced or the frequency can be reduced.
吸放湿剤１７は、真空度が低い（圧力が高い）と吸湿し、真空度が高く（圧力が低く）なると放湿するという性質を有している。ゲートバルブ開閉による吸湿特性の回復は、吸放湿剤１７のこのような性質（すなわち、吸放湿作用が、真空度（圧力）に依存する性質）を利用している。 The moisture absorbing / releasing agent 17 has a property of absorbing moisture when the degree of vacuum is low (pressure is high) and releasing moisture when the degree of vacuum is high (pressure is low). Recovery of moisture absorption characteristics by opening and closing the gate valve utilizes such properties of the moisture absorbing / releasing agent 17 (that is, properties where the moisture absorbing / releasing action depends on the degree of vacuum (pressure)).
通常、真空チャンバ２のメンテナンスを行う際には、ゲートバルブ８を閉じて、真空ポンプ（ターボ分子ポンプ４やドライポンプ５）を停止するが、上記のようにして吸湿特性を回復させる場合には、真空ポンプ（ターボ分子ポンプ４やドライポンプ５）を稼動させたまま、真空チャンバ２のメンテナンスを行うことができる。また、上記のような吸湿特性の回復は、真空チャンバ２でウェーハ処理等を行っていないときに実行することができる。 Normally, when performing maintenance of the vacuum chamber 2, the gate valve 8 is closed and the vacuum pump (the turbo molecular pump 4 or the dry pump 5) is stopped. The vacuum chamber 2 can be maintained while the vacuum pump (the turbo molecular pump 4 or the dry pump 5) is operating. Further, the recovery of the moisture absorption characteristics as described above can be performed when the wafer processing or the like is not performed in the vacuum chamber 2.
このような本実施の形態の真空排気装置１によれば、真空チャンバ２とターボ分子ポンプ４との間の吸湿チャンバ３に配置された吸湿ユニット１２によって、真空チャンバ２内やターボ分子ポンプ４内の吸湿をすることができ、その結果、短時間で高真空（吸湿しない場合には得られない高い真空度）を得ることができる。 According to the vacuum exhaust apparatus 1 of this embodiment, the inside of the vacuum chamber 2 or the turbo molecular pump 4 is obtained by the moisture absorption unit 12 disposed in the moisture absorption chamber 3 between the vacuum chamber 2 and the turbo molecular pump 4. As a result, a high vacuum (a high degree of vacuum that cannot be obtained without moisture absorption) can be obtained in a short time.
ここで、本実施の形態の真空排気装置１の効果を、図８のグラフを参照して説明する。図８では、本実施の形態の真空排気装置１で真空引きした場合の圧力の時間変化が実線で示されており、従来の真空排気装置１で真空引きした場合の圧力の時間変化が破線で示されている。図８に示すように、本実施の形態の真空排気装置１によれば、従来に比べて短時間で高真空（従来では得られない高い真空度）を得ることができる。 Here, the effect of the vacuum exhaust apparatus 1 of this Embodiment is demonstrated with reference to the graph of FIG. In FIG. 8, the time change of the pressure when evacuated by the evacuation apparatus 1 of the present embodiment is shown by a solid line, and the time change of pressure when evacuated by the conventional evacuation apparatus 1 is shown by a broken line. It is shown. As shown in FIG. 8, according to the evacuation apparatus 1 of the present embodiment, a high vacuum (a high degree of vacuum that cannot be obtained in the prior art) can be obtained in a shorter time than in the past.
また、本実施の形態では、吸湿ユニット１２の吸放湿剤１７が、常温で吸湿する特性を有しているので、常温で真空チャンバ２内やターボ分子ポンプ４内の吸湿をすることができる。また、この吸放湿剤１７は、常温より高い所定の基準温度以上（例えば８０度以上）で放湿する特性を有しているので、吸湿の結果、吸放湿剤１７の吸湿特性が低下した場合であっても、吸湿ユニット１２を基準温度以上まで加熱することによって吸放湿剤１７から放湿が行われ、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復することができる。 Further, in the present embodiment, the moisture absorbing / releasing agent 17 of the moisture absorption unit 12 has a characteristic of absorbing moisture at room temperature, and therefore can absorb moisture in the vacuum chamber 2 and the turbo molecular pump 4 at room temperature. . In addition, since the moisture absorbent / release agent 17 has a property of releasing moisture at a predetermined reference temperature higher than room temperature (for example, 80 ° C. or more), the moisture absorption property of the moisture absorbent / release agent 17 is reduced as a result of moisture absorption. Even in this case, the moisture absorption unit 12 is heated to a reference temperature or higher so that moisture is released from the moisture absorption / release agent 17 and the moisture absorption characteristics of the moisture absorption / release agent 17 can be recovered.
さらに、本実施の形態では、吸放湿剤１７が金属繊維シート１８で覆われており、金属繊維シート１８は熱伝導性が高いので、吸湿ユニット１２を加熱したときに、吸湿ユニット１２に効率よく熱が伝わり、吸放湿剤１７から適切に放湿が行われる。さらに、この金属繊維シート１８は、気体を透過するように構成されているので、吸放湿剤１７が気体中の水分を吸収するのを阻害することがない。また、この金属繊維シート１８は、吸放湿剤１７を透過しないように構成されているので、吸湿ユニット１２から吸放湿剤１７が漏れ出すのを防止することができる。 Further, in the present embodiment, the moisture absorbing / releasing agent 17 is covered with the metal fiber sheet 18, and the metal fiber sheet 18 has high thermal conductivity. Therefore, when the moisture absorption unit 12 is heated, the moisture absorption unit 12 has an efficiency. Heat is transmitted well and moisture is properly released from the moisture absorbent / release agent 17. Furthermore, since the metal fiber sheet 18 is configured to transmit gas, the moisture absorbing / releasing agent 17 does not hinder the absorption of moisture in the gas. Further, since the metal fiber sheet 18 is configured not to transmit the moisture absorbing / releasing agent 17, the moisture absorbing / releasing agent 17 can be prevented from leaking out of the moisture absorbing unit 12.
また、本実施の形態では、加熱ユニット１５によって吸湿ユニット１２を加熱して、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復することができる。したがって、吸放湿剤１７が水分を吸収することによって吸湿特性が低下した場合であっても、吸湿ユニット１２を加熱することにより、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復することができる。 Moreover, in this Embodiment, the moisture absorption unit 12 can be recovered by heating the moisture absorption unit 12 by the heating unit 15. Therefore, even when the moisture absorption characteristics are lowered by the moisture absorption / release agent 17 absorbing moisture, the moisture absorption characteristics of the moisture absorption / release agent 17 can be recovered by heating the moisture absorption unit 12.
本実施の形態では、加熱ユニット１５が吸湿チャンバ３の外側に配置されているので、吸湿チャンバ３内のスペースの制約を受けずに、加熱ユニット１５を配置することができる。また、加熱ユニット１５の構成部品などによる真空度への影響を考慮しなくてよい。さらに、加熱ユニット１５のメンテナンスが容易である。 In the present embodiment, since the heating unit 15 is disposed outside the moisture absorption chamber 3, the heating unit 15 can be disposed without being restricted by the space in the moisture absorption chamber 3. Further, it is not necessary to consider the influence on the degree of vacuum caused by the components of the heating unit 15. Furthermore, maintenance of the heating unit 15 is easy.
加熱ユニット１５は、吸湿チャンバ３の内側に配置されてもよい。その場合、加熱ユニット１５が吸湿チャンバ３の内側に配置されているので、吸湿ユニット１２に効率よく熱を伝えることができる。 The heating unit 15 may be disposed inside the moisture absorption chamber 3. In that case, since the heating unit 15 is disposed inside the moisture absorption chamber 3, heat can be efficiently transmitted to the moisture absorption unit 12.
また、本実施の形態では、温度計１６によって吸湿ユニット１２の温度を測定することができるので、吸湿ユニット１２の温度の管理（すなわち、吸湿ユニット１２の温度が常温であるかの管理、または、吸湿ユニット１２の温度が基準温度以上であるかの管理）を適切に行うことができる。 In the present embodiment, since the temperature of the moisture absorption unit 12 can be measured by the thermometer 16, the temperature management of the moisture absorption unit 12 (that is, the management of whether the temperature of the moisture absorption unit 12 is normal temperature, or Management of whether the temperature of the moisture absorption unit 12 is equal to or higher than the reference temperature) can be appropriately performed.
また、本実施の形態では、吸湿チャンバ３内を大気圧に戻す必要がある場合などに、第２窒素リークバルブ１０を開けることによって、吸湿チャンバ３内を窒素ベントすることができる。窒素ベントは、空気ベントに比べて余計な水分がチャンバ内に入るのを防ぐことができる。 In the present embodiment, when the inside of the moisture absorption chamber 3 needs to be returned to the atmospheric pressure, the inside of the moisture absorption chamber 3 can be vented with nitrogen by opening the second nitrogen leak valve 10. Nitrogen vents can prevent excess moisture from entering the chamber as compared to air vents.
また、本実施の形態では、ゲートバルブ８を開けた状態で第２ゲートバルブ９を閉じることによって、ターボ分子ポンプ４を停止した状態でも、吸湿ユニット１２で真空チャンバ２内の除湿を行うことができる。 In the present embodiment, the second gate valve 9 is closed while the gate valve 8 is opened, so that the moisture absorption unit 12 can dehumidify the vacuum chamber 2 even when the turbo molecular pump 4 is stopped. it can.
また、本実施の形態では、図２および図３に示すように、吸湿チャンバ３内における真空引きの気体流路の方向（図２における上下方向）に沿って配置された平板状の吸湿ユニット１２によって、真空引きの際の気体の流れを阻害せずに、真空チャンバ２内の除湿をすることができる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, a flat plate-like moisture absorption unit 12 arranged along the direction of the vacuum-evacuated gas flow path in the moisture absorption chamber 3 (vertical direction in FIG. 2). Thus, the dehumidification in the vacuum chamber 2 can be performed without hindering the gas flow during evacuation.
吸湿ユニット１２は、図６に示すように、円筒状であり、吸湿チャンバ３の内壁面に沿って配置されてもよい。その場合、吸湿チャンバ３の内壁面に沿って配置された筒状の吸湿ユニット１２によって、真空引きの際の気体の流れを阻害せずに、真空チャンバ２内の除湿をすることができる。 As illustrated in FIG. 6, the moisture absorption unit 12 is cylindrical and may be disposed along the inner wall surface of the moisture absorption chamber 3. In that case, the cylindrical moisture absorption unit 12 disposed along the inner wall surface of the moisture absorption chamber 3 can dehumidify the vacuum chamber 2 without hindering the flow of gas during evacuation.
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above by way of example, but the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and can be changed or modified according to the purpose within the scope of the claims. is there.
例えば、上記の実施の形態では、真空ポンプをターボ分子ポンプ４とドライポンプ５で構成した例について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、ドライポンプ５のみで真空ポンプを構成してもよく、他の種類のポンプの一つまたは複数を組み合わせて真空ポンプを構成してもよい。 For example, in the above-described embodiment, the example in which the vacuum pump is configured by the turbo molecular pump 4 and the dry pump 5 has been described, but the scope of the present invention is not limited to this. For example, the vacuum pump may be configured by only the dry pump 5, or one or a plurality of other types of pumps may be combined to configure the vacuum pump.
また、上記の実施の形態では、吸湿ユニット１２が吸湿チャンバ３に設けられている例について説明したが、吸湿チャンバ３はターボ分子ポンプ４と一体化されてもよい、すなわち、吸湿ユニット１２はターボ分子ポンプ４に設けられてもよい。また、吸湿チャンバ３は、一枚板のフランジで代用することもできる、すなわち、吸湿ユニット１２を設けたフランジが、ゲートバルブ８とターボ分子ポンプ４との間に挟まれていてもよい。 In the above embodiment, the example in which the moisture absorption unit 12 is provided in the moisture absorption chamber 3 has been described. However, the moisture absorption chamber 3 may be integrated with the turbo molecular pump 4, that is, the moisture absorption unit 12 is a turbo. The molecular pump 4 may be provided. Further, the moisture absorption chamber 3 can be replaced by a single plate flange, that is, a flange provided with the moisture absorption unit 12 may be sandwiched between the gate valve 8 and the turbo molecular pump 4.
以上のように、本発明にかかる真空排気装置は、水分子の排気特性が良好になるという効果を有し、半導体の検査装置や電子顕微鏡等に用いられ、有用である。 As described above, the vacuum evacuation apparatus according to the present invention has an effect of improving the evacuation characteristics of water molecules, and is useful for use in a semiconductor inspection apparatus or an electron microscope.
１ 真空排気装置
２ 真空チャンバ
３ 吸湿チャンバ
４ ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）
５ ドライポンプ（ＤＰ）
６ 真空計
７ 窒素リークバルブ
８ ゲートバルブ
９ 第２ゲートバルブ
１０ 第２窒素リークバルブ
１１ ポンプバルブ
１２ 吸湿ユニット
１３ 本体
１４ ユニット保持具
１５ 加熱ユニット
１６ 温度計
１７ 吸放湿剤
１８ 金属繊維シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum exhaust apparatus 2 Vacuum chamber 3 Moisture absorption chamber 4 Turbo molecular pump (TMP)
5 Dry pump (DP)
6 Vacuum gauge 7 Nitrogen leak valve 8 Gate valve 9 Second gate valve 10 Second nitrogen leak valve 11 Pump valve 12 Moisture absorption unit 13 Body 14 Unit holder 15 Heating unit 16 Thermometer 17 Hygroscopic agent 18 Metal fiber sheet
Claims (15)
前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、
を備え、
前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、
前記吸放湿剤は、
常温で吸湿し、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有することを特徴とする真空排気装置。 A moisture absorption chamber disposed between the vacuum chamber and the vacuum pump;
A gate valve disposed between the vacuum chamber and the moisture absorption chamber;
With
Inside the moisture absorption chamber, a moisture absorption unit constituted by a moisture absorbing / releasing agent is disposed,
The moisture absorbing / releasing agent is
A vacuum exhaust apparatus characterized by absorbing moisture at room temperature and releasing moisture above a predetermined reference temperature higher than room temperature.
前記金属繊維シートは、
気体を透過して、前記吸放湿剤を透過しないように構成されている、請求項１または請求項２に記載の真空排気装置。 The moisture absorbing / releasing agent is covered with a metal fiber sheet,
The metal fiber sheet is
The evacuation apparatus according to claim 1 or 2, wherein the evacuation apparatus is configured to transmit gas but not to transmit the moisture absorbing / releasing agent.
前記真空排気装置は、
真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、
前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、
前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、
前記吸湿チャンバ内をベントするリークバルブと、
を備え、
前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、
前記吸放湿剤は、
常温で吸湿し、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有し、
前記真空排気方法は、
前記ゲートバルブを閉じて、前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱しながら、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
前記吸湿ユニットを常温まで徐冷しながら、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
前記真空ポンプを停止し、前記リークバルブを開けて、前記吸湿チャンバ内をベントするステップと、
前記リークバルブを閉じ、前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記真空チャンバおよび前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
を含むことを特徴とする真空排気方法。 A vacuum exhaust method using a vacuum exhaust device,
The vacuum exhaust device is
A moisture absorption chamber disposed between the vacuum chamber and the vacuum pump;
A gate valve disposed between the vacuum chamber and the moisture absorption chamber;
A heating unit for heating the moisture absorption unit;
A leak valve for venting the inside of the moisture absorption chamber;
With
Inside the moisture absorption chamber, a moisture absorption unit constituted by a moisture absorbing / releasing agent is disposed,
The moisture absorbing / releasing agent is
It absorbs moisture at room temperature and has a characteristic of releasing moisture above a specified reference temperature higher than room temperature.
The evacuation method includes:
Closing the gate valve and evacuating the moisture absorption chamber with the vacuum pump while heating the moisture absorption unit to the reference temperature or higher with the heating unit;
Evacuating the moisture absorption chamber with the vacuum pump while slowly cooling the moisture absorption unit to room temperature;
Stopping the vacuum pump, opening the leak valve and venting the moisture absorption chamber;
Closing the leak valve, opening the gate valve, and evacuating the vacuum chamber and the moisture absorption chamber with the vacuum pump;
A vacuum evacuation method comprising:
前記真空排気装置は、
真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、
前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、
前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、
を備え、
前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、
前記真空排気方法は、
前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱するステップと、
所定時間が経過した後に、前記加熱ユニットによる加熱を停止するステップと、
を含むことを特徴とする真空排気方法。 A vacuum exhaust method using a vacuum exhaust device,
The vacuum exhaust device is
A moisture absorption chamber disposed between the vacuum chamber and the vacuum pump;
A gate valve disposed between the vacuum chamber and the moisture absorption chamber;
A heating unit for heating the moisture absorption unit;
With
Inside the moisture absorption chamber, a moisture absorption unit constituted by a moisture absorbing / releasing agent is disposed,
The evacuation method includes:
Opening the gate valve and evacuating the moisture absorption chamber with the vacuum pump;
Heating the moisture absorption unit to the reference temperature or higher with the heating unit;
Stopping heating by the heating unit after a predetermined time has elapsed;
A vacuum evacuation method comprising:
前記真空排気装置は、
真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、
前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、
前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、
を備え、
前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、
前記真空排気方法は、
前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
前記ゲートバルブを閉じて、前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱するステップと、
前記加熱ユニットによる加熱を停止して、前記吸湿ユニットを常温まで徐冷し、前記ゲートバルブを開けるステップと、
を含むことを特徴とする真空排気方法。 A vacuum exhaust method using a vacuum exhaust device,
The vacuum exhaust device is
A moisture absorption chamber disposed between the vacuum chamber and the vacuum pump;
A gate valve disposed between the vacuum chamber and the moisture absorption chamber;
A heating unit for heating the moisture absorption unit;
With
Inside the moisture absorption chamber, a moisture absorption unit constituted by a moisture absorbing / releasing agent is disposed,
The evacuation method includes:
Opening the gate valve and evacuating the moisture absorption chamber with the vacuum pump;
Closing the gate valve and heating the moisture absorption unit above the reference temperature with the heating unit;
Stopping heating by the heating unit, gradually cooling the moisture absorption unit to room temperature, and opening the gate valve;
A vacuum evacuation method comprising:
前記真空排気装置は、
真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、
前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、
前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、
を備え、
前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、
前記真空排気方法は、
前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
前記ゲートバルブを閉じるステップと、
所定時間が経過した後に、前記ゲートバルブを開けるステップと、
を含むことを特徴とする真空排気方法。 A vacuum exhaust method using a vacuum exhaust device,
The vacuum exhaust device is
A moisture absorption chamber disposed between the vacuum chamber and the vacuum pump;
A gate valve disposed between the vacuum chamber and the moisture absorption chamber;
A heating unit for heating the moisture absorption unit;
With
Inside the moisture absorption chamber, a moisture absorption unit constituted by a moisture absorbing / releasing agent is disposed,
The evacuation method includes:
Opening the gate valve and evacuating the moisture absorption chamber with the vacuum pump;
Closing the gate valve;
Opening the gate valve after a predetermined time has elapsed;
A vacuum evacuation method comprising:
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2018
- 2018-03-28 JP JP2018061070A patent/JP2019173613A/en active Pending
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