JP2514465Y2

JP2514465Y2 - ゲッタポンプ

Info

Publication number: JP2514465Y2
Application number: JP1991093656U
Authority: JP
Inventors: 文夫渡辺
Original assignee: Sukegawa Electric Co Ltd
Current assignee: Sukegawa Electric Co Ltd
Priority date: 1991-10-19
Filing date: 1991-10-19
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2006-10-16
Also published as: JPH0536078U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は超高真空や極高真空技術
に使用される真空ポンプに関し、特に、活性な金属状着
膜に気体を吸着させるゲッタポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】超高真空、極高真空技術は、物理実験を
はじめとして種々の分野において利用される重要な基礎
技術である。ところで、かかる超高真空、極高真空を得
るための真空ポンプは、その機能から、解放型（気体輸
送式）と非解放型（気体溜込み型）のものとに大別され
る。前者の解放型に属するポンプは、気体分子を真空側
から大気側へ力学的に移送することにより系内より排気
するものであり、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ、油
拡散ポンプ、エゼクタポンプ等が知られている。そし
て、後者の非解放型に属するポンプには、低温にした個
体表面に気体分子が物理吸着する性質を理由したクライ
オポンプ、ソープションポンプ等が、活性な金属表面に
気体分子が化学吸着する性質を利用したゲッタポンプ、
スパッタポンプ等が知られており、これらの非解放型の
ポンプは、いずれも排気すべき気体を装置（ポンプも含
めて）の外に排出しないで、ポンプ自身の中にため込む
ものである。

【０００３】ところで、従来、例えば文献「真空」第３
４巻、第１号（１９９１）、第２９頁〜第３６頁には、
高純度化処理したチタンゲッタ材によるゲッタポンプを
利用することにより１０^-11Paの極高真空を発生する真
空装置が報告されている。すなわち、かかる従来のゲッ
タポンプの構成は、内周面にゲッタ膜を形成するための
略円筒形のシュラウドの内部中央に、チタン−モリブデ
ン（Ｔｉ−Ｍｏ）合金フィラメントをゲッタソース（チ
タン蒸発源）として配置し、直接通電によりＴｉを蒸発
させる構造のものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術のゲッタポンプにおいては、チタン−モリブデ
ン（Ｔｉ−Ｍｏ）合金フィラメントからなるゲッタソー
スからのガスの放出が多く、そのため、目的の真空度に
到達する時間が長くなり、また、このフィラメントの消
費電力も大きく、真空チェンバ内への配線が太くなって
しまう。

【０００５】また、その再利用に際しては、シュラウド
の内面に吸着されていた気体分子が放出され、真空度を
低下させる。そのため、従来は、シュラウドを外部から
加熱し、ベーキングを行いながら排気し、その後にゲッ
タソースを蒸発させるという手順も取られてはいた。し
かし、ベーキングに十分な温度までシュラウドを外部か
ら加熱するためには、消費電力の大きなヒータを要し、
しかも、その加熱温度が十分でない場合には、その効果
もなくなってしまうという問題点があった。

【０００６】そこで、本考案は、上述の従来技術の問題
点に鑑み、ゲッタソースからのガス放出を少なくすると
共に、使用後の冷媒の排出が容易で、且つ再利用に際
し、シュラウドのベーキングを小電力で、かつ、高温で
行うことが可能なゲッタポンプを提供することをその目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記本考案の目的を達成
するため、本考案は、ゲッタソース１００が蒸着される
蒸着面３３の背後に冷媒を導入する内部空間３１が形成
されたシュラウド３０と、このシュラウド３０の蒸着面
３３に向けてゲッタソース１００から蒸気を発生させる
手段とを真空チェンバ２０内に備えたゲッタポンプにお
いて、上記シュラウド３０の内部空間３１内に、蒸着面
３３の背面に近接してヒータ３２が設けられると共に、
上記蒸発手段は電子衝撃法により上記活性金属を加熱し
て溶融、蒸発させるものである。ここで、上記シュラウ
ド３０の蒸着面３３は、略半球面状である。そして、そ
の内部空間３１に設けられたヒータ３２には、シーズヒ
ータが使用される。さらに蒸発手段は、ゲッタソース１
００を収納した高融点金属製の坩堝４１と、この坩堝４
１内に収納された上記ゲッタソース１００に電子を照射
する手段とを備える。

【０００８】

【作用】上記本考案によるゲッタポンプによれば、シュ
ラウド３０の蒸着面３３の背面に接してヒータ３２を設
けることにより、小電力でも高いベーキング温度が得ら
れ、シュラウド３０の蒸着面３３から吸着分子を早急に
放出させることが可能になる。また、上記蒸発手段とし
て電子衝撃法を利用することにより、ゲッタソース１０
０を溶融し、それに含まれるガス分子を放出した後にゲ
ッターソース１００を蒸発させることができる。これに
より、ゲッタソース１００からのガスの放出を抑制し、
目的とする真空度への到達時間を短縮することが可能に
なる。さらに、ヒータ３２は、シュラウド３０の内部空
間３１に設けられているため、使用後に、シュラウド３
０の内部空間３１に導入された冷媒を同内部空間３１か
ら排出するための熱源としても使用できる。その後、ヒ
ータ３２をより高温に加熱することにより、上記のベー
キングがそのまま連続して行える。なお、上記シュラウ
ド３０の蒸着面３３を、略半球面状とすることで、ゲッ
タソース１００を効率的に吸着することができる。ま
た、ヒータ３２による蒸着面３３の加熱も効率的に行え
る。ヒータ３２としてシーズヒータを使用することによ
り、内部空間３１内の冷媒による冷却から、ベーキング
までの大きな温度変化にも充分耐えることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の実施例について、添付の図面
を参照しながら詳細に説明する。図１に本考案によるゲ
ッタポンプの全体構成が示されており、この図におい
て、真空チェンバ１０のポート１１の上には、外観略円
筒形状の２重容器構造ハウジング２０のポート２１が載
せられ、例えばスルーボルト等の手段で連結されてい
る。また、ハウジング２０の内部には、外観略半球形状
のシュラウド３０が、その湾曲した蒸着面３３を下に向
けて配置され、その上部は上記ハウジング２０の上端面
中央部に固定されている。また、このシュラウド３０
は、その蒸着面３３の背面側の内部に、例えば液体窒素
等の冷媒が供給される内部空間３１が形成されている。
すなわち、図中の符号５０は液体窒素のタンクであり、
このタンクから延びたパイプ５１、ポンプ５２を介して
液体窒素が上記シュラウド３０の内部空間３１に供給さ
れ、冷却されるように構成されている。

【００１０】また、上記シュラウド３０の内部空間３１
には、ゲッタが蒸着する蒸着面３３の背面に近接してヒ
ータ３２が配置されている。このヒータ３２は、ヒータ
線をアルミナ等の絶縁物で充填して外部をステンレス等
の金属で覆ったシーズヒータ３２が使用される。図示の
実施例では、添付の図２に示すように、ヒータ３２が上
記シュラウド３０の蒸着面３３の裏側に螺旋状に配置さ
れている。

【００１１】図１に示すように、上記ハウジング２０の
図の右方側壁には、ポート２２が形成され、このポート
２２には、チタン等のゲッタソース１００を蒸発させる
ための蒸発装置４０が取り付けられている。

【００１２】この蒸発装置４０は、より具体的には、添
付の図３及び図４にも明かなように、例えば高融点のタ
ングステンから形成された坩堝４１と、この坩堝を支承
するロッド４２、フィラメント４３と、フィラメントを
支承しかつ電流を供給するための一対の導電性のロッド
４４、４４、そして、リフレクタ４５と、リフレクタを
支承するロッド４６から構成されている。そして、これ
らは、フランジ４７に固定されており、さらに、このフ
ランジ４６は上記ハウジング２０の側壁に形成された前
記ポート２２に固定され、図１にも示すように、上記坩
堝４１が上記ハウジング２０の略中央部に配置されるよ
うになっている。また、図中の符号４８は、絶縁シール
を示している。

【００１３】次に、上記で述べた本考案によるゲッタポ
ンプの動作を説明する。チタン等の活性金属からなるゲ
ッタソース１００を、上記坩堝４１の凹部内に収納す
る。そして、所定の真空度まで排気した後、ゲッタポン
プの蒸発装置４０の導電性のロッド４４、４４を介して
フィラメント４３に電力を供給する。供給された電力に
より加熱されたフィラメント４３から発生した電子流
は、その一部はリフレクタ４５により反射されながら、
上記坩堝４１の凹部に収納されたゲッタソース１００に
照射し、これを溶融する。すなわち、ゲッタソース１０
０が一旦溶融され、この時、それに含まれるガス分子が
放出される。その後、ゲッタポンプを作動させるが、こ
の時には、ゲッタソース１００は溶融により内部に含む
ガス分子は既に放出しており、高純度のゲッタ分子であ
るチタン分子が放出される。そして、この放出されたチ
タン分子はシュラウド３０の半球内側の蒸着面３３に蒸
着されてゲッタの蒸着膜を作り、それに気体が収着され
る。

【００１４】以上のように、ゲッタソース１００は、電
子衝撃法により加熱、溶融され、その段階で一旦内部に
含むガス分子が放出される。その後、ゲッタソース１０
０が蒸発されることから、ゲッタ蒸着膜を形成中、すな
わちポンプ動作中には、不要なガスを発生するがなく、
目標とする真空度への到達が速くなる。

【００１５】また、終了後は上記シュラウド３０のヒー
タ３２に電流を供給し、加熱することにより、内部空間
３１に導入した液体窒素等の冷媒を速やかに放出するこ
とができる。さらに、ヒータ３２でシュラウド３０の蒸
着面３２を高温に加熱し、ゲッタが蒸着するシュラウド
３０の蒸着面３３を加熱してベーキングを行い、蒸着面
３３に吸着した気体分子を早急に放出させる。このと
き、シーズヒータ３２は、シュラウド３０の蒸着面３３
の背面に近接して配置されていることから、小電力でも
上記蒸着面３３を十分に高い温度に加熱してベーキング
することが出来、確実に吸着した気体分子を早急に放出
させる。そのため、再利用に際しても、不要なガスの発
生がなく、目標とする真空度への到達が速くなる。

【００１６】

【考案の効果】上記の詳細な説明からも明かな様に、本
考案によるゲッタポンプによれば、使用した後のシュラ
ウド３０の内部空間３１からの冷媒の排除が容易である
と共に、ゲッタ蒸着時における不要なガスの発生を防
ぎ、その再利用に際しても、シュラウド３０の蒸着面３
３からの不要なガスの発生を抑制することが可能となる
ことから、目的とする真空度への到達時間を短縮するこ
とが可能になる。これにより、真空中での試験等を短時
間に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例であるゲッタポンプの外観構成
を示す装置断面図である。

【図２】上記ゲッタポンプのシュラウドの構造を示す一
部断面斜視図である。

【図３】上記図１の蒸発装置の詳細構成を示すための装
置の展開斜視図である。

【図４】上記図１の蒸発装置の詳細構成を示すための装
置の組立側面図である。

【符号の説明】

１０真空チェンバ３０シュラウド３１シュラウドの内部空間３２シーズヒータ３３シュラウドの蒸着面４０蒸発装置４１坩堝４３フィラメント４５リフレクタ１００ゲッタソース

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ゲッタソースが蒸着される蒸着面（３
３）の背後に冷媒を導入する内部空間（３１）が形成さ
れたシュラウド（３０）と、このシュラウド（３０）の
蒸着面（３３）に向けてゲッタソース（１００）から蒸
気を発生させる手段とを真空チェンバ（２０）内に備え
たゲッタポンプにおいて、上記シュラウド（３０）の内
部空間（３１）内に、蒸着面（３３）の背面に近接して
ヒータ（３２）が設けられると共に、上記蒸発手段は電
子衝撃法により上記活性金属を加熱して溶融、蒸発させ
るものであることを特徴とするゲッタポンプ。
【請求項２】上記請求項１において、上記シュラウド
（３０）の蒸着面（３３）は、略半球面状であることを
特徴とするゲッタポンプ。
【請求項３】上記請求項１において、上記シュラウド
（３０）の内部空間（３１）に設けられたヒータ（３
２）は、シーズヒータであることを特徴とするゲッタポ
ンプ。
【請求項４】上記請求項１において、上記蒸発手段
は、ゲッタソース（１００）を収納した高融点金属製の
坩堝（４１）と、この坩堝（４１）内に収納された上記
ゲッタソース（１００）に電子を照射する手段とを備え
たことを特徴とするゲッタポンプ。