JP2656199B2 - Opening method of vacuum chamber and PVD apparatus - Google Patents
Opening method of vacuum chamber and PVD apparatusInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタ装置、その他
の真空チャンバを有するＰＶＤ装置に関し、特に、真空
チャンバを大気に開放する手段に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering apparatus and other PVD apparatuses having a vacuum chamber, and more particularly to a means for opening a vacuum chamber to the atmosphere.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体、光学などの産業分野で真空装置
は広く使用されている。このような真空プロセスを有す
る装置を使用する一例として、ＰＶＤ（physical vapor
deposition ）法がある。ＰＶＤ法は、薄膜とする技
術、主として金属を物理的に堆積するもので、その成形
法の一つであるスパッタ法は、原理的には放電の方法に
よって真空内でＡｒ+ などを加速して負電位に保った電
極（ターゲット）に衝突させるものである。この方法に
よると、電極物質はＡｒ+ エネルギをもらった表面から
脱離し（これをスパッタ現象という）、その飛び出した
物質がほかの基板上に堆積し、薄膜となる。2. Description of the Related Art Vacuum devices are widely used in industrial fields such as semiconductors and optics. As an example of using an apparatus having such a vacuum process, PVD (physical vapor) is used.
deposition) method. The PVD method is a technique for forming a thin film, mainly a method of physically depositing a metal, and the sputtering method, which is one of the forming methods, is based on the principle of accelerating Ar + and the like in a vacuum by a discharge method in principle. This is to collide with an electrode (target) maintained at a negative potential. According to this method, the electrode material is desorbed from the surface receiving the Ar + energy (this is called a sputtering phenomenon), and the protruding material is deposited on another substrate to form a thin film.
【０００３】上記のようなスパッタ装置には、薄膜物質
を真空中で高エネルギイオンにするための真空チャンバ
が必要となる。この真空チャンバ内の気体を排気するた
めには真空排気装置が必要となるが、この真空排気装置
には、従来クライオポンプ又はトラップターボポンプが
使用されている。図４を参照してヘリウムガス冷凍機を
用いたクライオポンプシステムの一例を説明する。真空
チャンバ１には、メインバルブ（高真空バルブ）２を有
する管路８を介してクライオプンプ３が接続されてい
る。クライオポンプ３はクライオラフバルブ４を介して
ロータリポンプ（メカニカルポンプ）５に接続されてい
る。真空チャンバ１からは上記系統と別に途中にチャン
バラフバルブ６を有する管路７が導出されており、この
管路７の他端は、クライオラフバルブ４とロータリポン
プ５とを結ぶ管路８ａに接続されている。さらに、真空
チャンバ１からは別系統の管路９が途中にチャンバベン
トバルブ１０を介して導出されている。[0003] The above-described sputtering apparatus requires a vacuum chamber for converting thin film materials into high-energy ions in a vacuum. In order to evacuate the gas in the vacuum chamber, a vacuum evacuation device is required. For this vacuum evacuation device, a cryopump or a trap turbo pump is conventionally used. An example of a cryopump system using a helium gas refrigerator will be described with reference to FIG. A cryo pump 3 is connected to the vacuum chamber 1 via a pipe 8 having a main valve (high vacuum valve) 2. The cryopump 3 is connected to a rotary pump (mechanical pump) 5 via a cryov valve 4. A pipe 7 having a chamber rough valve 6 is drawn out of the vacuum chamber 1 separately from the above system. The other end of the pipe 7 is connected to a pipe 8 a connecting the cryo-rough valve 4 and the rotary pump 5. It is connected. Further, another line 9 is led out of the vacuum chamber 1 via a chamber vent valve 10 on the way.
【０００４】クライオポンプ３の構成例は図５に示され
ている。図において、ヘリウガス小型冷凍機（図示せ
ず）に接続された回転軸１１がポンプケース１２内に進
入しており、軸先端にコールド羽根１３が設けられてい
る。ポンプケース１２の吸気口にはバッフル１４が設け
られており、吸気口には管路８が接続される。FIG. 5 shows an example of the configuration of the cryopump 3. In the figure, a rotary shaft 11 connected to a small helium gas refrigerator (not shown) has entered into a pump case 12, and a cold blade 13 is provided at a tip of the shaft. A baffle 14 is provided at an intake port of the pump case 12, and a pipe 8 is connected to the intake port.
【０００５】上記のクライオポンプ３では、バッフル１
４、コールド羽根１３などが極低温に冷却されており管
路８を通って気相から入射する気体分子のうち、水蒸気
やそれより蒸気圧の高い気体はポンプ入口のバッフル１
４などにより凝縮排気される。それより低い窒素、酸
素、アルゴン等の気体はコールド羽根１３に接着され、
さらに蒸気圧の低い気体はコールドパネル（図示せず）
に接着され、吸着剤にそれぞれ捕獲される。In the cryopump 3 described above, the baffle 1
4. Among the gas molecules which are cooled to a very low temperature by the cold blades 13 and the like and which enter from the gas phase through the pipe 8, water vapor or a gas having a higher vapor pressure than the vapor
4 and the like. Lower gases such as nitrogen, oxygen and argon are adhered to the cold blade 13,
Gas with lower vapor pressure is cold panel (not shown)
And are respectively captured by the adsorbent.
【０００６】上記のクライオポンプ３を用いて図４の真
空排気システムにより排気を行うには、まずチャンバベ
ントバルブ１０と、メインバルブ２と、クライオラフバ
ルブ４を閉じ、チャンバラフバルブ６を開き、ロータリ
ポンプ５を駆動して真空チャンバ１内の荒引きを行な
う。つぎに、チャンバラフバルブ６を閉じ、クライオポ
ンプ３を駆動して真空チャンバ１内を高真空にする。上
記の真空排気システムでは、クライオポンプ３の能力
上、メインバルブ２とクライオラフバルブ４は絶対に必
要であり、チャンバラフバルブ６も真空チャンバ１内を
荒引き排気するためには必要である。また、チャンバベ
ントバルブ１０は真空ポンプの種類に関係なく必要であ
る。In order to evacuate the cryopump 3 using the vacuum evacuation system shown in FIG. 4, first, the chamber vent valve 10, the main valve 2, and the cryoplav valve 4 are closed, and the chamber rough valve 6 is opened. The rotary pump 5 is driven to rough the inside of the vacuum chamber 1. Next, the chamber rough valve 6 is closed, and the cryopump 3 is driven to make the inside of the vacuum chamber 1 high vacuum. In the above-described vacuum evacuation system, the main valve 2 and the cryo-rough valve 4 are absolutely necessary in terms of the capacity of the cryopump 3, and the chamber rough valve 6 is also necessary to roughly exhaust the inside of the vacuum chamber 1. Further, the chamber vent valve 10 is required regardless of the type of the vacuum pump.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】クライオポンプはため
込み式のポンプであるため、スイッチＯＮから稼動開始
までの立ち上がり時間（所定温度まで冷却される時間）
および、スイッチＯＦＦから稼動停止までの立下がり時
間（所定温度まで昇温する時間）が１時間ないし２時間
もかかるが、その間は真空チャンバ内をクライオポンプ
と連通した状態では大気開放して作業することができな
い。このため真空チャンバとクライオポンプの間には必
ずメインバルブ２が必要となる。Since the cryopump is a built-in pump, the rise time from the time when the switch is turned on until the start of operation (the time when the cryopump is cooled to a predetermined temperature).
In addition, the fall time (time for raising the temperature to a predetermined temperature) from the switch OFF to the stoppage of the operation takes 1 hour to 2 hours. During that time, when the vacuum chamber is in communication with the cryopump, the work is performed by opening to the atmosphere. Can not do. Therefore, a main valve 2 is always required between the vacuum chamber and the cryopump.
【０００８】メインバルブ２には高真空ベローズバルブ
その他が使用されるが、高真空側と大気圧側との気圧差
が大きく、しかも、密閉する必要上、メインバルブの構
造は一般に複雑にならざるを得ない。しかしメインバル
ブの構造が複雑になると、それだけバルブを構成する各
部材の表面積が大きくなり、バルブが高真空中に存在す
ることから、各部材の表面に付着する塵による発塵の原
因となり、また各部材の素材から放出ガスが発生する原
因となり、これが真空チャンバに流れ、その内部の高真
空化を妨げるという問題があった。つまり、真空チャン
バとクライオポンプとの間には、真空チャンバ内を高真
空にするうえでメインバルブが存在しないことが最も理
想的であるが、図４のクライオポンプを用いた真空排気
システムではメインバルブを除去するとはできない。A high vacuum bellows valve or the like is used for the main valve 2. However, the pressure difference between the high vacuum side and the atmospheric pressure side is large, and the main valve structure is generally not complicated because it needs to be hermetically sealed. Not get. However, when the structure of the main valve becomes complicated, the surface area of each member constituting the valve increases accordingly, and since the valve exists in a high vacuum, it causes dust generation due to dust adhering to the surface of each member. There is a problem that a release gas is generated from the material of each member, which flows into the vacuum chamber, and prevents a high vacuum inside the vacuum chamber. In other words, it is most ideal that there is no main valve between the vacuum chamber and the cryopump in order to make the inside of the vacuum chamber a high vacuum, but in the vacuum evacuation system using the cryopump shown in FIG. The valve cannot be removed.
【０００９】一方、クライオポンプに代えてポンプ吸気
口にトラップパネルを配設し、こののトラップパネルを
冷却してこれに水分子を付着させ、この水分子を除去す
るトラップパネル付きターボ分子ポンプ（図示せず）が
使用されることがある。しかし、このトラップパネル付
きのターボ分子ポンプ（以下、ターボポンプともいう）
でも、トラップに付着した水分子を気化して除去し、再
び稼動開始するまでには１時間程度かかる。つまり、真
空チャンバ内を大気圧までベントするには、クライオポ
ンプの場合と同様トラップパネルが定常温度（つまり、
水分子を吸着できる温度で、約１００Ｋ）から常温（例
えば３００Ｋ）になっていなればならないが、それに約
１時間程度かかるのである。On the other hand, instead of a cryopump, a trap panel is provided at a pump suction port, the trap panel is cooled, water molecules are attached to the trap panel, and a turbo molecular pump with a trap panel for removing the water molecules ( (Not shown) may be used. However, a turbo-molecular pump with this trap panel (hereinafter also referred to as a turbo pump)
However, it takes about one hour to vaporize and remove the water molecules attached to the trap and start operating again. In other words, to vent the inside of the vacuum chamber to atmospheric pressure, the trap panel is operated at a steady temperature (that is, as in the case of a cryopump).
At a temperature at which water molecules can be adsorbed, the temperature must be from about 100K to room temperature (for example, 300K), but it takes about 1 hour.
【００１０】このため、トラップパネル付きターボポン
プを使用する場合でも、真空チャンバとトラップパネル
付きターボポンプとの間にはメインバルブが必要とな
り、クライオポンプの場合と同様メインバルブからの発
塵、放出ガスなどの問題が生じる。Therefore, even when a turbo pump with a trap panel is used, a main valve is required between the vacuum chamber and the turbo pump with a trap panel, and dust generation and discharge from the main valve are required as in the case of a cryopump. Problems such as gas occur.
【００１１】本発明は、真空チャンバを大気に対してベ
ントないしは開放する場合に従来用いられていたメイン
バルブを除去することのできる真空チャンバの開放方
法、及び、そのために適したＰＶＤ装置を提供すること
を目的とする。The present invention provides a method for opening a vacuum chamber which can remove a main valve which has been conventionally used when venting or opening the vacuum chamber to the atmosphere, and a PVD apparatus suitable for the method. The purpose is to:
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１にかかる発明
は、水分子を凍結凝集するトラップパネルを吸気口部に
有するターボ分子ポンプによって真空排気されたＰＶＤ
装置における真空チャンバを大気に対して開放する方法
において、前記真空チャンバと前記ターボ分子ポンプと
の間を連通した状態に維持し、前記ターボ分子ポンプを
駆動させた状態で、前記トラップパネルを常温程度まで
加熱して、該トラップパネルに凍結凝集された水分子を
蒸発させ、前記ターボ分子ポンプを停止させ、前記ター
ボ分子ポンプの排気口側を閉じ、前記真空チャンバを大
気に対して開放する、ことを特徴としている。また、請
求項２にかかる発明は、真空チャンバを備えるＰＶＤ装
置において、（ａ）ターボ分子ポンプと、（ｂ）前記タ
ーボ分子ポンプの吸気口部に配置された、水分子を凍結
凝集するトラップパネルと、（ｃ）前記トラップパネル
の近傍に配置された、該トラップパネルを常温程度まで
加熱する加熱装置とを有する真空排気装置を設け、前記
真空排気装置によって真空排気された前記真空チャンバ
を大気に対して開放する際において、前記真空チャンバ
と前記真空排気装置との間を連通した状態に維持し、前
記ターボ分子ポンプを駆動させた状態で、前記トラップ
パネルを常温程度まで加熱して、該トラップパネルに凍
結凝集された水分子を蒸発させ、前記真空排気装置を停
止させ、前記真空排気装置の排気口側を閉じ、前記真空
チャンバを大気に対して開放するようにしたことを特徴
としている。According to the first aspect of the present invention, there is provided a PVD evacuated by a turbo-molecular pump having a trap panel at an intake port for freeze-aggregating water molecules.
In a method of opening a vacuum chamber of the apparatus to the atmosphere, the vacuum chamber and the turbo-molecular pump are maintained in communication with each other, and while the turbo-molecular pump is driven, the trap panel is kept at about room temperature. To evaporate water molecules freeze-agglomerated in the trap panel, stop the turbo-molecular pump, close the exhaust port side of the turbo-molecular pump, and open the vacuum chamber to the atmosphere. It is characterized by. According to a second aspect of the present invention, there is provided a PVD apparatus having a vacuum chamber, wherein (a) a turbo-molecular pump and (b) a trap panel disposed at an intake port of the turbo-molecular pump for freeze-aggregating water molecules. And (c) a vacuum exhaust device having a heating device disposed near the trap panel and heating the trap panel to about room temperature, and the vacuum chamber evacuated by the vacuum exhaust device to the atmosphere. When the trap panel is opened, the trap panel is heated to about room temperature while the vacuum chamber and the evacuation device are maintained in communication with each other, and the turbo molecular pump is driven. The water molecules freeze-aggregated on the panel are evaporated, the evacuation device is stopped, the evacuation port side of the evacuation device is closed, and the vacuum chamber is It is characterized in that so as to open to the atmosphere.
【００１３】[0013]
【作用】上記の構成によると、トラップパネル付きター
ボポンプのトラップパネルに付着した水分子を加熱装置
により短時間で強制的に気化させ、ターボポンプを稼動
して急速に排気できる。According to the above construction, water molecules adhering to the trap panel of the turbo pump with the trap panel can be forcibly vaporized in a short time by the heating device, and the turbo pump can be operated to quickly exhaust the water molecules.
【００１４】[0014]
【実施例】以下本発明に係る真空排気装置の実施例を図
を参照して説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
【００１５】図１は実施例に係るトラップパネル付きタ
ーボポンプ１５を示し、図３には上記ポンプ１５を用い
た真空排気システムを示す。図３において、真空チャン
バ１とトラップパネル付きターボポンプ１５とは、管路
１６を介して直接接続されている。トラップパネル付き
ターボポンプ１５は補助バルブ１７を介してロータリポ
ンプ５と接続されている。真空チャンバ１からはチャン
バベントバルブ１０を介して管路９が導出されている。FIG. 1 shows a turbo pump 15 with a trap panel according to an embodiment, and FIG. 3 shows a vacuum evacuation system using the pump 15. In FIG. 3, the vacuum chamber 1 and the turbo pump 15 with a trap panel are directly connected via a pipe 16. The turbo pump 15 with a trap panel is connected to the rotary pump 5 via an auxiliary valve 17. A pipe 9 is led out of the vacuum chamber 1 via a chamber vent valve 10.
【００１６】上記真空排気システムに用いられるトラッ
プパネル付きターボポンプ１５は、図１に示すように構
成されている。図１の分図（ｂ）は破断側面図、分図
（ａ）はトラップパネルの縦断正面図である。各図にお
いて、ポンプケース１８内には主軸部１９と一体の羽根
車２０が設けられており、ポンプケース１８の一端側に
は吸気口２１が設けられ、他端側には排気口が設けられ
ている。吸気口２１の周縁部には、管路１６と接続する
ためのフランジ２２が設けられている。The turbo pump 15 with a trap panel used in the above-described evacuation system is configured as shown in FIG. FIG. 1B is a cutaway side view, and FIG. 1A is a vertical sectional front view of the trap panel. In each of the drawings, an impeller 20 integral with the main shaft 19 is provided in the pump case 18, an intake port 21 is provided at one end of the pump case 18, and an exhaust port is provided at the other end. ing. A flange 22 for connecting to the pipeline 16 is provided at a peripheral portion of the intake port 21.
【００１７】上記ポンプケース１８の吸気口２１の内側
にはトラップパネル２３が設けられている。トラップパ
ネル２３は図２に拡大図で示すように環状トラップパネ
ル２４を有し、その内周面には、吸気口２１の中央部で
交差するよう正面から見て略十字状に配された支持フレ
ーム２５の外端が固定されている。A trap panel 23 is provided inside the intake port 21 of the pump case 18. The trap panel 23 has an annular trap panel 24 as shown in an enlarged view in FIG. 2, and has an inner peripheral surface provided with support members arranged in a substantially cross shape as viewed from the front so as to intersect at the center of the intake port 21. The outer end of the frame 25 is fixed.
【００１８】支持フレーム２５の中央側面に中央部トラ
ップパネル２６が設けられている。この中央部トラップ
パネル２６は、羽根車２０の主軸部１９の断面形状と同
じ円板形状で、かつ主軸部１９の直径と略同一寸法に設
けられている。また、中央部トラップパネル２６と主軸
部１９とは同一軸線上に設けられている。環状トラップ
パネル２４と支持フレーム２５と中央部トラップパネル
２６は、いずれもコールドパネルであって、水分子だけ
をトラップすることができ、水分子の急速な排気によ
り、排気時間の短縮を可能にするものである。また、他
の気体分子はターボポンプの羽根車２０により強制排気
させられる。A central trap panel 26 is provided on a central side surface of the support frame 25. The center trap panel 26 has the same disk shape as the cross-sectional shape of the main shaft 19 of the impeller 20 and is provided with substantially the same size as the diameter of the main shaft 19. The central trap panel 26 and the main shaft 19 are provided on the same axis. The annular trap panel 24, the support frame 25, and the central trap panel 26 are all cold panels, which can trap only water molecules, and can reduce the evacuation time by rapid evacuation of water molecules. Things. Further, other gas molecules are forcibly exhausted by the impeller 20 of the turbo pump.
【００１９】本実施例では、上記トラップパネル２３と
ポンプケース１８の吸気口２１との間隔に例えば加熱コ
イルからなる加熱装置２７が配置されている。この加熱
装置２７はトラップパネル２３に吸着された水分子を短
時間で、急速かつ強制的に蒸発させるためのものであ
る。したがって、加熱装置２７の具体的構成および配置
位置は図示例に限らない。In the present embodiment, a heating device 27 composed of, for example, a heating coil is disposed between the trap panel 23 and the intake port 21 of the pump case 18. The heating device 27 is for quickly and forcibly evaporating water molecules adsorbed on the trap panel 23 in a short time. Therefore, the specific configuration and the arrangement position of the heating device 27 are not limited to the illustrated example.
【００２０】また、環状トラップパネル２４には、熱伝
導率の高い銅などを使用した熱伝導体２８が結合されて
おり、熱伝導体２８の端部は冷凍機２９の冷凍部３０に
結合されている。そして、冷凍機２９にて発生した低温
熱源を熱伝導体２８によりトラップパネル２３に導き、
これを冷却する。トラップパネル２３の冷却温度は、ト
ラップパネル２３に対する熱負荷と、冷却能力のバラン
スにより決まる。なお、冷凍器２９は、ポンプケース１
８と一体の保持ケース３１の端部に取り付けられてお
り、冷凍機２９の冷却部３０と熱伝導体２８は、保持ケ
ース３１内に収容されている。A heat conductor 28 made of copper or the like having a high heat conductivity is connected to the annular trap panel 24, and an end of the heat conductor 28 is connected to a freezing section 30 of a refrigerator 29. ing. Then, the low-temperature heat source generated in the refrigerator 29 is guided to the trap panel 23 by the heat conductor 28,
Cool it. The cooling temperature of the trap panel 23 is determined by the balance between the heat load on the trap panel 23 and the cooling capacity. In addition, the refrigerator 29 is a pump case 1
The cooling unit 30 of the refrigerator 29 and the heat conductor 28 are accommodated in the holding case 31.
【００２１】本実施例の作用を説明する。The operation of this embodiment will be described.
【００２２】図３の真空排気システムで排気を行うに
は、チャンバベントバルブ１０を閉じ、補助バルブ１７
を開いてロータリポンプ５を駆動し、真空チャンバ１内
の荒引きを行なう。それと同時に、トラップパネル付き
ターボポンプ１５と、トラップパネル２３の冷凍機２９
を駆動する。ターボポンプは数分で定常回転となり、真
空チャンバ１内を排気し、さらに１時間程度でトラップ
パネル２３が定常温度となり、真空チャンバ１内を高真
空にすることができる。In order to evacuate using the evacuation system shown in FIG. 3, the chamber vent valve 10 is closed and the auxiliary valve 17 is used.
Is opened, the rotary pump 5 is driven, and the inside of the vacuum chamber 1 is roughly evacuated. At the same time, the turbo pump 15 with the trap panel and the refrigerator 29 of the trap panel 23
Drive. The turbo pump is turned into a steady state in a few minutes, exhausts the inside of the vacuum chamber 1, and the trap panel 23 reaches a steady temperature in about one hour, so that the inside of the vacuum chamber 1 can be made high vacuum.
【００２３】トラップパネル付きターボポンプ１５を駆
動するとき、図１に示すように、羽根車２０の回転によ
り、真空チャンバ１内の気体分子が吸気口２１からポン
プケース１８内に吸引され、排気口から排気される。こ
のとき、気体分子のうち、卓越した部分を占める水分子
はポンプケース１８の入口において環状トラップパネル
２４と支持フレーム２５と中央部トラップパネル２６と
により凍結凝集され、効率的排気が行なわれる。When the turbo pump 15 with a trap panel is driven, the gas molecules in the vacuum chamber 1 are sucked into the pump case 18 from the suction port 21 by the rotation of the impeller 20 as shown in FIG. It is exhausted from. At this time, of the gas molecules, water molecules occupying a prominent portion are freeze-agglomerated by the annular trap panel 24, the support frame 25, and the central trap panel 26 at the inlet of the pump case 18, so that efficient exhaust is performed.
【００２４】真空チャンバ１内の真空下での操作が終
り、例えば、真空チャンバ１内を排除するなどのため、
チャンバベントバルブ１０を開き、真空チャンバ１を大
気圧にベントすることがある。この場合ターボポンプ１
５のトラップパネル２３は定常温度（例えば１００Ｋ）
から常温（３００Ｋ）になっていなければならず、定常
温度のまま大気と連通すると、トラップパネル２３に氷
となって吸着された水分子が急速に気化したり液化して
真空チャンバ１に逆流するなどの不具合が生じる。その
ため、従来は、トラップパネル２３を定常温度から常温
に上げるまでに時間が約１時間程度かかっていたが、本
実施例によると、ターボポンプ１５の吸気口２１近傍に
加熱装置２７を設けているので、トラップパネル２３を
数分で定常温度から常温まで昇温できる。そしてトラッ
プパネル２３が常温になれば補助バルブ１７を閉じると
共に、ターボポンプ１５をＯＦＦにし、補助バルブ１７
を閉じてチャンバベントバルブ１０を開き、真空チャン
バ１をベントし、大気圧にできる。After the operation under vacuum in the vacuum chamber 1 is completed, for example, in order to exclude the inside of the vacuum chamber 1,
The chamber vent valve 10 may be opened to vent the vacuum chamber 1 to atmospheric pressure. In this case, turbo pump 1
5 is a steady temperature (for example, 100K).
And the temperature must be normal temperature (300 K), and when communicating with the atmosphere at a steady temperature, water molecules adsorbed as ice on the trap panel 23 rapidly vaporize or liquefy and flow back to the vacuum chamber 1. Such a trouble occurs. Therefore, conventionally, it took about one hour to raise the temperature of the trap panel 23 from the steady temperature to the normal temperature. However, according to the present embodiment, the heating device 27 is provided near the intake port 21 of the turbo pump 15. Therefore, the temperature of the trap panel 23 can be raised from a steady temperature to a normal temperature in several minutes. When the temperature of the trap panel 23 reaches room temperature, the auxiliary valve 17 is closed and the turbo pump 15 is turned off.
Is closed, the chamber vent valve 10 is opened, and the vacuum chamber 1 is vented to atmospheric pressure.
【００２５】本実施例の場合、真空チャンバ１をベント
できる状態にもっていくのに、上述のように１０分程度
かかる。従来のようにメインバルブ付きであれば、この
１０分の待ち時間は必要ないが、しかし、この１０分間
を待つことにより、メインバルブを省略できて構成が簡
単になり、メインバルブを省いたことによるメリットの
方が大きい。とくに、真空性能、パーティクル等を含め
ると、メインバルブ省略の効果は計りしれない。In the case of this embodiment, it takes about 10 minutes as described above to bring the vacuum chamber 1 to a state where it can be vented. With a main valve as in the past, this waiting time of 10 minutes is not necessary. However, by waiting for this 10 minutes, the main valve can be omitted, the configuration is simplified, and the main valve is omitted. The benefits are greater. In particular, if the vacuum performance, particles, and the like are included, the effect of omitting the main valve cannot be measured.
【００２６】なお、本実施例の各部の構成は、必要に応
じて設計変更してよいものである。The structure of each part of this embodiment may be changed in design as needed.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空排気
装置によると、ターボ分子ポンプにより、気体分子を強
制的に排気できると共に、トラップパネルにより、排気
すべき気体分子の卓越した部分を占める水分子の排気が
行なえる。しかも、吸気口部に設けた加熱装置によりト
ラップパネルに凝結した水分子の気化と排気を素早く行
なうことができ、ターボ分子ポンプの立上げ、立下げ時
間を短くでき、作業効率を向上することができる。ま
た、ターボ分子ポンプの立上げ、立下げ時間の短縮化に
伴ない、ターボ分子ポンプを真空チャンバに直接接続す
ることが可能となって、従来のメインバルブを省略して
も何ら不具合がなく、したがって構造の簡易化が図れ
る。さらに、メインバルブを不要とすることで、真空時
このメインバルブが発生源である発塵、放出ガスを減少
でき、真空チャンバのクリーンな真空排気が得られる。
さらにメインバルブが無くなるぶん排気ポート部のコン
ダクタンスが大きくなるので真空性能が向上する。As described above, according to the vacuum evacuation apparatus of the present invention, gas molecules can be forcibly exhausted by the turbo molecular pump, and the trap panel occupies a prominent portion of the gas molecules to be exhausted. Water molecules can be exhausted. In addition, the heating device provided at the intake port allows the water molecules condensed on the trap panel to be quickly vaporized and exhausted, so that the start-up and shut-down time of the turbo molecular pump can be shortened, and the working efficiency can be improved. it can. In addition, as the turbo molecular pump is started up and the down time is shortened, the turbo molecular pump can be directly connected to the vacuum chamber, and there is no problem even if the conventional main valve is omitted. Therefore, the structure can be simplified. Further, by eliminating the need for the main valve, it is possible to reduce dust generation and discharge gas generated by the main valve in a vacuum, and clean vacuum exhaust of the vacuum chamber can be obtained.
Further, since the main valve is eliminated, the conductance of the exhaust port portion is increased, so that the vacuum performance is improved.
【図１】分図（ａ）は分図（ｂ）のトラップパネルの縦
断正面図、分図（ｂ）は、実施例に係るトラップパネル
付きターボポンプの破断側面図である。FIG. 1 (a) is a longitudinal sectional front view of a trap panel of FIG. 1 (b), and FIG. 1 (b) is a cutaway side view of a turbo pump with a trap panel according to an embodiment.
【図２】分図（ａ）はトラップパネルの拡大斜視図、分
図（ｂ）は分図（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。FIG. 2A is an enlarged perspective view of the trap panel, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
【図３】実施例に係る真空排気システムの説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of an evacuation system according to the embodiment.
【図４】従来のクライオポンプを用いた真空排気システ
ムの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a vacuum evacuation system using a conventional cryopump.
【図５】クライオポンプの説明断面図である。FIG. 5 is an explanatory sectional view of a cryopump.
１…真空チャンバ、２…メインバルブ、５…ロータリポ
ンプ、１０…チャンバベントバルブ、１５…トラップパ
ネル付きターボポンプ、１６…管路、１７…補助バル
ブ、１８…ポンプケース、２０…羽根車、２３…トラッ
プパネル、２４…環状トラップパネル、２５…支持フレ
ーム、２６…中央部トラップパネル、２７…加熱装置、
２８…熱伝導体、２９…冷凍機。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum chamber, 2 ... Main valve, 5 ... Rotary pump, 10 ... Chamber vent valve, 15 ... Turbo pump with trap panel, 16 ... Pipe line, 17 ... Auxiliary valve, 18 ... Pump case, 20 ... Impeller, 23 ... trap panel, 24 ... annular trap panel, 25 ... support frame, 26 ... central trap panel, 27 ... heating device,
28: heat conductor, 29: refrigerator.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−5792（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−175475（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−294575（ＪＰ，Ａ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-5792 (JP, A) JP-A-4-175475 (JP, A) JP-A-2-294575 (JP, A)
Claims (2)
吸気口部に有するターボ分子ポンプによって真空排気さ
れたＰＶＤ装置における真空チャンバを大気に対して開
放する方法において、 前記真空チャンバと前記ターボ分子ポンプとの間を連通
した状態に維持し、 前記ターボ分子ポンプを駆動させた状態で、前記トラッ
プパネルを常温程度まで加熱して、該トラップパネルに
凍結凝集された水分子を蒸発させ、 前記ターボ分子ポンプを停止させ、 前記ターボ分子ポンプの排気口側を閉じ、 前記真空チャンバを大気に対して開放する、 ことを特徴とする真空チャンバの開放方法。1. A method for opening a vacuum chamber of a PVD apparatus evacuated by a turbo molecular pump having a trap panel for freezing and aggregating water molecules at an intake port to the atmosphere, wherein the vacuum chamber and the turbo molecular pump are opened. With the turbo-molecular pump being driven, the trap panel is heated to about room temperature to evaporate water molecules frozen and aggregated in the trap panel, A method for opening a vacuum chamber, comprising: stopping a pump; closing an exhaust port side of the turbo-molecular pump; and opening the vacuum chamber to the atmosphere.
て、 （ａ）ターボ分子ポンプと、（ｂ）前記ターボ分子ポン
プの吸気口部に配置された、水分子を凍結凝集するトラ
ップパネルと、（ｃ）前記トラップパネルの近傍に配置
された、該トラップパネルを常温程度まで加熱する加熱
装置とを有する真空排気装置を設け、 前記真空排気装置によって真空排気された前記真空チャ
ンバを大気に対して開放する際において、前記真空チャ
ンバと前記真空排気装置との間を連通した状態に維持
し、前記ターボ分子ポンプを駆動させた状態で、前記ト
ラップパネルを前記加熱装置により常温程度まで加熱し
て、該トラップパネルに凍結凝集された水分子を蒸発さ
せ、前記真空排気装置を停止させ、前記真空排気装置の
排気口側を閉じ、前記真空チャンバを大気に対して開放
するようにしたことを特徴とするＰＶＤ装置。2. A PVD apparatus having a vacuum chamber, comprising: (a) a turbo molecular pump; (b) a trap panel disposed at an inlet of the turbo molecular pump for freeze-aggregating water molecules; Providing a vacuum exhaust device having a heating device disposed near the trap panel and heating the trap panel to about room temperature, wherein the vacuum chamber evacuated by the vacuum exhaust device is opened to the atmosphere. In the state where the vacuum chamber and the vacuum exhaust device are kept in communication with each other, and the turbo molecular pump is driven, the trap panel is heated to about room temperature by the heating device, and the trap panel is heated. The water molecules freeze-agglomerated are evaporated, the evacuation device is stopped, and the evacuation port side of the evacuation device is closed. PVD apparatus being characterized in that so as to open to the atmosphere.
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