JP2946733B2 - Vacuum exhaust device - Google Patents

Vacuum exhaust device

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JP2946733B2
JP2946733B2 JP29830990A JP29830990A JP2946733B2 JP 2946733 B2 JP2946733 B2 JP 2946733B2 JP 29830990 A JP29830990 A JP 29830990A JP 29830990 A JP29830990 A JP 29830990A JP 2946733 B2 JP2946733 B2 JP 2946733B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 真空排気装置、特にターボ分子ポンプとフォアライン
トラップと油回転ポンプとを含んで構成される真空排気
装置に関し、 真空容器内の真空を破壊した後、再び真空排気を開始
するまでの待機時間を短縮することが可能な真空排気装
置を提供することを目的とし、 [1]低温に維持される第一のトラップを含む第一の排
気路と、第一のトラップに比して高温に維持される第二
のトラップを含む第二の排気路とを有し、第一の排気路
と第二の排気路とはそれぞれバルブを有して排気経路切
り換え可能となるように構成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] A vacuum exhaust device, in particular, a vacuum exhaust device including a turbo-molecular pump, a foreline trap, and an oil rotary pump, relates to a vacuum exhaust device. An object of the present invention is to provide a vacuum exhaust device capable of shortening a standby time before starting vacuum exhaust, [1] a first exhaust path including a first trap maintained at a low temperature, A second exhaust path including a second trap that is maintained at a higher temperature than the first exhaust path, and the first exhaust path and the second exhaust path each have a valve so that the exhaust path can be switched. It is configured so that

[2]前記の[1]において、第一の排気路は真空容器
からターボ分子ポンプ、第一のトラップの順にこれらを
経由して油回転ポンプに至り、且つターボ分子ポンプと
第一のトラップとの間及び第一のトラップと油回転ポン
プとの間にはバルブを有し、第二の排気路は真空容器か
らターボ分子ポンプ、第二のトラップの順にこれらを経
由して油回転ポンプに至り、且つターボ分子ポンプと第
二のトラップとの間及び第二のトラップと油回転ポンプ
との間にはバルブを有するように構成する。
[2] In the above [1], the first exhaust path extends from the vacuum vessel to the oil rotary pump via the turbo-molecular pump and the first trap in this order, and is connected to the turbo-molecular pump and the first trap. And a valve between the first trap and the oil rotary pump, and the second exhaust path leads from the vacuum vessel to the turbo molecular pump and the second trap in this order to the oil rotary pump. In addition, a valve is provided between the turbo molecular pump and the second trap and between the second trap and the oil rotary pump.

[3]前記の[1]において、第一の排気路は真空容器
からターボ分子ポンプ、第一のトラップの順にこれらを
経由して油回転ポンプに至り、且つ真空容器とターボ分
子ポンプとの間及び第一のトラップと油回転ポンプとの
間にはバルブを有し、第二の排気路は真空容器からター
ボ分子ポンプを経由せずに第二のトラップを経由して油
回転ポンプに至り、且つ真空容器と第二のトラップとの
間及び第二のトラップと油回転ポンプとの間にはバルブ
を有するように構成する。
[3] In the above [1], the first exhaust path extends from the vacuum vessel to the oil rotary pump via the turbo-molecular pump and the first trap in this order, and between the vacuum vessel and the turbo-molecular pump. And a valve between the first trap and the oil rotary pump, the second exhaust path from the vacuum vessel to the oil rotary pump via the second trap without passing through the turbo molecular pump, Further, a valve is provided between the vacuum container and the second trap and between the second trap and the oil rotary pump.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、真空排気装置、特にターボ分子ポンプとフ
ォアライントラップと油回転ポンプとを含んで構成され
る真空排気装置に関する。
The present invention relates to a vacuum exhaust device, and more particularly to a vacuum exhaust device including a turbo-molecular pump, a foreline trap, and an oil rotary pump.

ターボ分子ポンプは、ステータとロータとに互いに逆
向きの角度がついた羽根を交互に配置し、ロータを高速
回転することにより排気作用を得る真空ポンプである。
これは、超高真空領域までの排気が可能である上、排気
速度が大であるから、超高真空を要する各種プロセス装
置や分析装置、或いはこれらの装置の試料交換室等に使
用されている。これらの装置では試料交換等のために比
較的頻繁に真空破壊と真空排気を繰り返すことになるか
ら、装置稼動の効率化を図るために、真空破壊後、再び
排気して真空に到達するまでの時間は極力短いことが望
まれている。
The turbo molecular pump is a vacuum pump in which vanes having opposite angles are alternately arranged on a stator and a rotor, and an evacuation action is obtained by rotating the rotor at a high speed.
Since it can evacuate to an ultra-high vacuum region and has a high evacuation speed, it is used for various process devices and analyzers that require an ultra-high vacuum, or a sample exchange chamber of these devices. . In these devices, vacuum destruction and vacuum evacuation are repeated relatively frequently for sample exchange and so on. It is desired that the time be as short as possible.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の真空排気装置の一例を第5図を参照して説明す
る。第5図は従来の真空排気装置の一例を示す概略構成
図である。図中、1は被真空排気物の真空容器であり、
11はターボ分子ポンプ、12は油回転ポンプ、53はトラッ
プ、55及び56は管路開閉用のバルブ、Eは排気路であ
る。
An example of a conventional vacuum exhaust device will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional evacuation device. In the figure, reference numeral 1 denotes a vacuum container for a vacuum exhaust,
11 is a turbo molecular pump, 12 is an oil rotary pump, 53 is a trap, 55 and 56 are valves for opening and closing a pipeline, and E is an exhaust passage.

ターボ分子ポンプ11はこの真空排気装置の主ポンプで
あり、油回転ポンプ12は補助ポンプである。トラップ53
は油回転ポンプ12で発生する油の蒸気等が真空室へ逆流
せぬようこれを吸着剤に吸着させるものである(即ちフ
ォアライン・トラップ)。この吸着剤は冷却することに
より吸着能力が向上するから、高真空時には液体窒素に
より冷却して使用するが、低真空時には冷却していると
吸着剤が多量のガスを吸着してその吸着能力が急速に低
下するから、室温程度で使用する。従ってこのトラップ
53は加熱手段(図示は省略)を備えている。排気路Eは
真空容器1からバルブ55、ターボ分子ポンプ11、バルブ
56、トラップ53の順にこれらを経由して油回転ポンプ12
に至る管路を指す。
The turbo molecular pump 11 is a main pump of the evacuation device, and the oil rotary pump 12 is an auxiliary pump. Trap 53
Is to adsorb the oil vapor generated by the oil rotary pump 12 to the adsorbent so as not to flow back into the vacuum chamber (ie, a foreline trap). This adsorbent is used by cooling it with liquid nitrogen during high vacuum, because the adsorbent improves its adsorbing capacity by cooling. Use at about room temperature because it drops rapidly. So this trap
53 is provided with a heating means (not shown). The exhaust path E is from the vacuum vessel 1 to the valve 55, the turbo molecular pump 11, the valve
56, the trap 53 and the oil rotary pump 12
Refers to the pipeline leading to

この真空排気装置が真空容器1を高真空に排気してい
る状態では、バルブ1aが閉、バルブ55及び56が開、ター
ボ分子ポンプ11が運転(定常回転)、油回転ポンプ12が
運転、トラップ53が冷却、の状態となっている。真空容
器1を高真空から大気圧に戻すには、先ずバルブ55及び
56を閉じ、次にターボ分子ポンプ11の運転を止め(制動
をかける)、トラップ53は冷却を止めて加熱を開始す
る。その後バルブ1aを開いて真空容器1内に大気を導入
する。再び真空容器1を大気圧から高真空にするには、
ターボ分子ポンプ11が停止し且つトラップ53が室温程度
に昇温した後、トラップ53の加熱を止め、バルブ55及び
56を開く(即ち油回転ポンプ12による粗引きを始め
る)。次に真空容器1の真空度が1Torr程度に達した時
点でトラップ53の冷却を開始し、続いてターボ分子ポン
プ11の運転を開始する。やがてターボ分子ポンプ11が定
常回転に達し、真空容器1は所望の高真空となる。
In a state where the vacuum evacuation apparatus is evacuating the vacuum vessel 1 to a high vacuum, the valve 1a is closed, the valves 55 and 56 are open, the turbo molecular pump 11 is operated (steady rotation), the oil rotary pump 12 is operated, and the trap is operated. 53 is in the state of cooling. To return the vacuum vessel 1 from high vacuum to atmospheric pressure, first, the valve 55 and the
56 is closed, then the operation of the turbo-molecular pump 11 is stopped (braking is applied), and the trap 53 stops cooling and starts heating. Thereafter, the valve 1a is opened, and the atmosphere is introduced into the vacuum vessel 1. To change the vacuum vessel 1 from atmospheric pressure to high vacuum again,
After the turbo molecular pump 11 stops and the temperature of the trap 53 rises to about room temperature, the heating of the trap 53 is stopped, and the valve 55 and
Open 56 (ie start roughing by oil rotary pump 12). Next, when the degree of vacuum of the vacuum vessel 1 reaches about 1 Torr, the cooling of the trap 53 is started, and then the operation of the turbo molecular pump 11 is started. Eventually, the turbo molecular pump 11 reaches steady rotation, and the vacuum vessel 1 is brought to a desired high vacuum.

尚、真空容器1の排気を開始する際にターボ分子ポン
プ11を停止させておくのはターボ分子ポンプ11が過負荷
になることを避けるためである。
The reason why the turbo molecular pump 11 is stopped when the evacuation of the vacuum vessel 1 is started is to prevent the turbo molecular pump 11 from being overloaded.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述のように、このような従来の真空排気装置では、
真空容器を大気圧に戻した後、ターボ分子ポンプが停止
すると共にトラップが室温程度に昇温するまでの次の真
空排気を開始することが出来ない。ターボ分子ポンプの
停止に要する時間は20分程度であるが(大気導入により
制動をかけた場合は5分程度に短縮出来る)、トラップ
を室温まで加熱するには30〜60分を要する。これはトラ
ップの吸着剤が粒状でしかも真空中にあって熱伝導が良
くないためである。従って、従来の真空排気装置では、
真空容器を大気圧に戻したのち再排気を開始するまでに
長時間の待機を必要とし、特に真空排気と真空破壊を頻
繁に繰り返す用途の場合には、この真空排気装置を組み
込んだ装置の稼動効率が低い、という問題があった。
As described above, in such a conventional evacuation apparatus,
After returning the vacuum container to atmospheric pressure, the turbo-molecular pump is stopped and the next evacuation cannot be started until the temperature of the trap rises to about room temperature. The time required to stop the turbo molecular pump is about 20 minutes (when braking is performed by introducing air, the time can be reduced to about 5 minutes), but it takes 30 to 60 minutes to heat the trap to room temperature. This is because the adsorbent of the trap is granular and in a vacuum and has poor heat conduction. Therefore, in the conventional evacuation device,
After returning the vacuum container to atmospheric pressure, it is necessary to wait for a long time before starting re-evacuation, especially in applications where vacuum evacuation and vacuum destruction are frequently repeated. There was a problem that efficiency was low.

本発明は、このような問題を解決して、真空容器内の
真空を破壊した後、再び真空排気を開始するまでの待機
時間を短縮することが可能な真空排気装置を提供するこ
とを目的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem and to provide a vacuum evacuation apparatus capable of shortening a waiting time until vacuum evacuation is started again after breaking a vacuum in a vacuum vessel. I do.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この目的は、本発明によれば、[1]ターボ分子ポン
プと油回転ポンプとを有して真空容器内を真空排気する
装置であって、低温に維持される第一のトラップを含む
第一の排気路と、第一のトラップに比して高温に維持さ
れる第二のトラップを含む第二の排気路とを有し、第一
の排気路と第二の排気路とはそれぞれバルブを有して排
気経路切り換え可能に構成さすることを特徴とする真空
排気装置とすることで、[2]更に、前記の[1]にお
いて、第一の排気路は真空容器から前記ターボ分子ポン
プ、第一のトラップの順にこれらを経由して油回転ポン
プに至り、且つターボ分子ポンプと第一のトラップとの
間及び第一のトラップと油回転ポンプとの間にはバルブ
を有し、第二の排気路は真空容器からターボ分子ポン
プ、第二のトラップの順にこれらを経由して油回転ポン
プに至り、且つターボ分子ポンプと第二のトラップとの
間及び第二のトラップと油回転ポンプとの間にはバルブ
を有するように構成することで、[3]更に、前記の
[1]において、第一の排気路は真空容器からターボ分
子ポンプ、第一のトラップの順にこれらを経由して油回
転ポンプに至り、且つ真空容器とターボ分子ポンプとの
間及び第一のトラップと油回転ポンプとの間にはバルブ
を有し、第二の排気路は真空容器からターボ分子ポンプ
を経由せずに第二のトラップを経由して油回転ポンプに
至り、且つ真空容器と第二のトラップとの間及び第二の
トラップと油回転ポンプとの間にはバルブを有するよう
に構成することで、達成される。
According to the present invention, according to the present invention, there is provided [1] an apparatus for evacuating a vacuum vessel having a turbo molecular pump and an oil rotary pump, wherein the first apparatus includes a first trap maintained at a low temperature. Exhaust path, and a second exhaust path including a second trap that is maintained at a higher temperature than the first trap, the first exhaust path and the second exhaust path each has a valve [2] Further, in the above [1], the first exhaust path may be a vacuum vessel from the turbo-molecular pump, A valve is provided between the turbo molecular pump and the first trap and between the first trap and the oil rotary pump, and a valve is provided between the turbo molecular pump and the first trap. The exhaust path is from the vacuum vessel to the turbo molecular pump and the second trap. By providing a valve via these to the oil rotary pump and having a valve between the turbo molecular pump and the second trap and between the second trap and the oil rotary pump, [3] Further, in the above [1], the first exhaust path extends from the vacuum vessel to the oil rotary pump via the turbo-molecular pump and the first trap in this order, and is connected between the vacuum vessel and the turbo-molecular pump. And a valve between the first trap and the oil rotary pump, the second exhaust path from the vacuum vessel to the oil rotary pump via the second trap without passing through the turbo molecular pump, This is achieved by providing a valve between the vacuum vessel and the second trap and between the second trap and the oil rotary pump.

〔作用〕[Action]

本発明の真空排気装置は、フォアライン・トラップを
二個備え、一方は常時液体窒素により冷却しておき(吸
着効率が高い)、他方は常時室温のままとし(吸着効率
が低い)、いずれか一方に排気を通すよう排気路を切り
換えることが出来る。従って高真空排気時には前者のト
ラップを、粗引き時には後者のトラップを使用すること
により、真空容器を真空破壊したのち真空排気を再開す
る前にトラップを加熱する(吸着効率を低める)必要が
なくなり、従って長時間待機することなく真空排気を再
開することが出来る。
The evacuation apparatus of the present invention includes two foreline traps, one of which is always cooled by liquid nitrogen (high adsorption efficiency) and the other is always kept at room temperature (low adsorption efficiency). The exhaust path can be switched so that exhaust gas passes through one side. Therefore, by using the former trap at the time of high vacuum evacuation and the latter trap at the time of rough evacuation, it is not necessary to heat the trap (reducing the adsorption efficiency) before resuming the evacuation after vacuum destruction of the vacuum vessel, Therefore, evacuation can be resumed without waiting for a long time.

本発明の真空排気装置の排気路の構成2例とそれらの
作用を、第1図及び第2図を参照しながら説明する。
Two examples of the configuration of the exhaust path of the vacuum exhaust device of the present invention and their operation will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

第1図は本発明の基本概念を示す図(その1)であ
り、本発明の請求項2に対応する。図中、第5図と同じ
ものには同一の符号を付与した。1は真空容器であり、
11はターボ分子ポンプ、12は油回転ポンプ、13は第一の
トラップ、14は第二のトラップ、15〜18はバルブ、Aは
第一の排気路、Bは第二の排気路である。第一のトラッ
プ13及び第二のトラップ共に油回転ポンプ12の油の蒸気
等を吸着するためのフォアライン・トラップであり、第
一のトラップ13は常時液体窒素により冷却されて低温と
なっており、第二のトラップ14は常時室温程度である。
第一の排気路Aは真空容器1からターボ分子ポンプ11、
バルブ15、第一のトラップ13、バルブ16の順にこれらを
経由して油回転ポンプ12に至る。第二の排気路Bは真空
容器1からターボ分子ポンプ11、バルブ17、第二のトラ
ップ14、バルブ18の順にこれらを経由して油回転ポンプ
12に至る(真空容器1からターボ分子ポンプ11までは第
一の排気路Aと共用)。
FIG. 1 is a diagram (part 1) showing the basic concept of the present invention, and corresponds to claim 2 of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. 1 is a vacuum container,
11 is a turbo molecular pump, 12 is an oil rotary pump, 13 is a first trap, 14 is a second trap, 15 to 18 are valves, A is a first exhaust path, and B is a second exhaust path. Both the first trap 13 and the second trap are foreline traps for adsorbing oil vapor or the like of the oil rotary pump 12, and the first trap 13 is constantly cooled by liquid nitrogen and has a low temperature. The second trap 14 is always at about room temperature.
The first exhaust path A is provided from the vacuum vessel 1 to the turbo molecular pump 11,
The valve 15, the first trap 13, and the valve 16 reach the oil rotary pump 12 via these components in this order. The second exhaust path B is an oil rotary pump from the vacuum vessel 1 through the turbo molecular pump 11, the valve 17, the second trap 14, and the valve 18 in this order.
12 (from the vacuum vessel 1 to the turbo molecular pump 11 is shared with the first exhaust path A).

この真空排気装置が真空装置1を高真空に排気してい
る状態では、バルブ15及び16は開、バルブ17及び18は閉
とし、排気は冷却された第一のトラップ13を通過する。
真空容器1を大気圧に戻す際は、バルブ15〜18は総て閉
とし、排気はいずれのトラップをも通過しない。真空容
器1の真空排気を再開する際(粗引き時)は、バルブ15
及び16は閉、17及び18は開とし、排気は室温の第二のト
ラップ14を通過する。
In a state where the evacuation apparatus is evacuating the vacuum apparatus 1 to a high vacuum, the valves 15 and 16 are opened, the valves 17 and 18 are closed, and the exhaust passes through the cooled first trap 13.
When returning the vacuum vessel 1 to the atmospheric pressure, the valves 15 to 18 are all closed, and the exhaust does not pass through any of the traps. When restarting the evacuation of the vacuum vessel 1 (at the time of rough evacuation), the valve 15
And 16 are closed, 17 and 18 are open, and the exhaust passes through a second trap 14 at room temperature.

第2図は本発明の基本概念を示す図(その2)であ
り、本発明の請求項3に対応する。図中、第1図と同一
のものに対しては同一の符号を付与した。25、27はバル
ブ、Cは第一の排気路、Dは第二の排気路である。第一
の排気路Cは真空容器1からバルブ25、ターボ分子ポン
プ11、第一のトラップ13、バルブ16の順にこれらを経由
して油回転ポンプ12に至る。第二の排気路Dは真空容器
1からバルブ27、第二のトラップ14、バルブ18の順にこ
れらを経由して油回転ポンプ12に至る(ターボ分子ポン
プ11を経由しない)。
FIG. 2 is a diagram (part 2) illustrating the basic concept of the present invention, and corresponds to claim 3 of the present invention. In the drawing, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. 25 and 27 are valves, C is a first exhaust path, and D is a second exhaust path. The first exhaust path C extends from the vacuum vessel 1 to the oil rotary pump 12 via the valve 25, the turbo molecular pump 11, the first trap 13, and the valve 16 in this order. The second exhaust path D leads from the vacuum vessel 1 to the oil rotary pump 12 via the valve 27, the second trap 14, and the valve 18 in this order (not through the turbo molecular pump 11).

この真空排気装置が真空装置1を高真空に排気してい
る状態では、バルブ25及び16は開、バルブ27及び18は閉
とし、排気は冷却された第一のトラップ13を通過する。
真空容器1を大気圧に戻す際は、バルブ25,16,27,18は
総て閉とし、排気はいずれのトラップをも通過しない。
真空容器1の真空排気を再開する際(粗引き時)は、バ
ルブ25及び16は閉、27及び18は開とし、排気は室温の第
二のトラップ14を通過する。
In a state where the vacuum exhaust device is evacuating the vacuum device 1 to a high vacuum, the valves 25 and 16 are opened, the valves 27 and 18 are closed, and the exhaust passes through the cooled first trap 13.
When returning the vacuum vessel 1 to atmospheric pressure, the valves 25, 16, 27, and 18 are all closed, and the exhaust does not pass through any of the traps.
When the evacuation of the vacuum vessel 1 is resumed (during rough evacuation), the valves 25 and 16 are closed, and 27 and 18 are opened, and the evacuation passes through the second trap 14 at room temperature.

〔実施例〕〔Example〕

本発明に基づく真空排気装置の二つの実施例を、第3
図及び第4図を参照しながら説明する。これらはいずれ
も分子線結晶成長装置における基板交換室の真空排気に
適用した例である。
Two embodiments of the evacuation device according to the invention are
This will be described with reference to FIGS. These are all examples applied to evacuation of a substrate exchange chamber in a molecular beam crystal growth apparatus.

第3図は本発明の第一の実施例の装置構成図である。
この装置の排気路の基本構成は前述の第1図と同じであ
る。図中、第1図と同一のものには同一の符号を付与し
た。30はこの装置で結晶成長を行う基板である。31は結
晶成長室であり、常時イオンポンプ32により排気されて
超高真空を維持している。この結晶成長室31はゲートバ
ルブ33を介して基板交換室34に連通している。この基板
交換室34が第1図の真空容器1に相当するものであり、
大気導入用のバルブ34a(第1図の1aに相当する)、基
板30を出し入れするための扉34b等を備えていると共
に、トランスファロッド35が取り付けられている。トラ
ンスファロッド35の先端には基板30を保持する基板ホル
ダ36が取り付けられている。このトランスファロッド35
により基板30を移動させる(結晶成長室31と基板交換室
34との間)。37は基板交換室34とターボ分子ポンプ11と
の間を遮断するためのゲートバルブ、38はターボ分子ポ
ンプ11内に大気を導入するためのバルブである(通常は
閉じられている)。
FIG. 3 is an apparatus configuration diagram of the first embodiment of the present invention.
The basic structure of the exhaust passage of this device is the same as that of FIG. In the drawing, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Reference numeral 30 denotes a substrate on which crystal growth is performed by this apparatus. Reference numeral 31 denotes a crystal growth chamber which is constantly evacuated by the ion pump 32 and maintains an ultra-high vacuum. The crystal growth chamber 31 communicates with a substrate exchange chamber 34 via a gate valve 33. This substrate exchange chamber 34 corresponds to the vacuum vessel 1 in FIG.
A valve 34a for introducing the atmosphere (corresponding to 1a in FIG. 1), a door 34b for taking the substrate 30 in and out, and the like are provided, and a transfer rod 35 is attached. At the end of the transfer rod 35, a substrate holder 36 that holds the substrate 30 is attached. This transfer rod 35
(The crystal growth chamber 31 and the substrate exchange chamber
Between 34). 37 is a gate valve for shutting off between the substrate exchange chamber 34 and the turbo molecular pump 11, and 38 is a valve for introducing the atmosphere into the turbo molecular pump 11 (normally closed).

この分子線結晶成長装置は次のように使用する。結晶
成長室31は常時イオンポンプ32により排気して超高真空
を維持しておく(ゲートバルブ33は通常閉じておく)。
油回転ポンプ12は常時運転、トラップ13は常時冷却、ト
ラップ14は常時室温である。基板交換室34が高真空(タ
ーボ分子ポンプ11が定常回転)の状態でゲートバルブ33
を開き、結晶成長を終えた基板30を結晶成長室31から基
板ホルダ36に保持して基板交換室34へ移動し、ゲートバ
ルブ33を閉じる。次にゲートバルブ37を閉じてバルブ34
aを開き、バルブ15及び16を閉じ、ターボ分子ポンプ11
に制動をかける。この際、バルブ38を開いてターボ分子
ポンプ11内に大気を導入し、制動時間を短縮する。基板
交換室34が大気圧になった後、扉34bを開いて結晶成長
を終えた基板30を取り出し、新しい基板30を入れる。そ
の後、扉34bを閉じ、バルブ34a及び38を閉じ、ゲートバ
ルブ37とバルブ17及び18を開いて基板交換室34の粗引き
を開始する。基板交換室34の真空度が1Torr程度に達し
た時点でバルブ17及び18を閉じると共にバルブ15及び16
を開き、続いてターボ分子ポンプ11の運転を再開する。
基板交換室34の真空度が1×10-6Torr程度に達した時点
でゲートバルブ33を開いて基板30を結晶成長室31に移動
し、再びゲートバルブ33を閉じて結晶成長を開始する。
This molecular beam crystal growth apparatus is used as follows. The crystal growth chamber 31 is constantly evacuated by the ion pump 32 to maintain an ultra-high vacuum (the gate valve 33 is normally closed).
The oil rotary pump 12 is always operating, the trap 13 is always cooled, and the trap 14 is always at room temperature. In a state where the substrate exchange chamber 34 is in a high vacuum (the turbo molecular pump 11 is constantly rotating), the gate valve 33 is
Then, the substrate 30 after the crystal growth is held from the crystal growth chamber 31 by the substrate holder 36 and moved to the substrate exchange chamber 34, and the gate valve 33 is closed. Next, close the gate valve 37 and open the valve 34
Open a, close valves 15 and 16, and open turbo molecular pump 11
Brake on At this time, the valve 38 is opened and the atmosphere is introduced into the turbo molecular pump 11 to reduce the braking time. After the pressure in the substrate exchange chamber 34 becomes atmospheric pressure, the door 34b is opened, the substrate 30 on which the crystal growth has been completed is taken out, and a new substrate 30 is inserted. Thereafter, the door 34b is closed, the valves 34a and 38 are closed, and the gate valve 37 and the valves 17 and 18 are opened to start roughing of the substrate exchange chamber 34. When the degree of vacuum in the substrate exchange chamber 34 reaches about 1 Torr, the valves 17 and 18 are closed and the valves 15 and 16 are closed.
Then, the operation of the turbo molecular pump 11 is restarted.
When the degree of vacuum in the substrate exchange chamber 34 reaches about 1 × 10 −6 Torr, the gate valve 33 is opened to move the substrate 30 to the crystal growth chamber 31, and the gate valve 33 is closed again to start crystal growth.

本発明者がこの装置(但し、基板交換室34の容積が20
)により基板の結晶成長を繰り返した結果、基板交換
室34への大気導入開始から、基板30の交換を完了するま
での所要時間は約5分であり、一方、基板交換室34への
大気導入開始と同時に制動をかけたターボ分子ポンプ11
の回転停止所要時間も約5分であった。従って、基板交
換室34への大気導入開始から5分後、待機時間ゼロで次
の真空排気(粗引き)を開始することが出来た。従来の
分子線結晶成長装置では、冷却していたトラップを加熱
して室温まで昇温させるのに約40分を要し、この間は粗
引きを開始出来なかった。即ち、前記の所要時間が35分
短縮されたことになり、この分子線結晶成長装置の処理
能力が大幅に向上した。
The present inventor has proposed this apparatus (however, the capacity of the substrate exchange chamber 34 is 20
As a result of repeating the crystal growth of the substrate, the time required from the start of the introduction of the air into the substrate exchange chamber 34 to the completion of the exchange of the substrate 30 is about 5 minutes. Turbo molecular pump 11 braked at the start
The time required to stop the rotation was about 5 minutes. Therefore, five minutes after the start of the introduction of the atmosphere into the substrate exchange chamber 34, the next evacuation (rough evacuation) could be started with zero standby time. In the conventional molecular beam crystal growth apparatus, it took about 40 minutes to heat the cooled trap and raise the temperature to room temperature, during which time rough evacuation could not be started. That is, the required time was reduced by 35 minutes, and the processing capacity of the molecular beam crystal growth apparatus was greatly improved.

第4図は本発明の第二の実施例の装置構成図である。
この装置の排気路の基本構成は前述の第2図と同じもの
である。図中、第2図及び第3図と同一のものには同一
の符号を付与した。この装置の前述の第一の実施例との
装置構成上の違いは、基板交換室34にバルブ27が取り付
けられ、粗引き用の排気路が基板交換室34からバルブ2
7、第二のトラップ14、バルブ18の順にこれらを経由し
て油回転ポンプ12に到っている点だけである。又、第2
図におけるバルブ25はゲートバルブ37に置き換えられ、
ターボ分子ポンプ11と第一のトラップ13との間にはバル
ブ15が追加されているが、バルブ15は通常は開いておく
ので、基本構成は第2図と変わりはない。
FIG. 4 is an apparatus configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
The basic structure of the exhaust passage of this device is the same as that of FIG. In the drawing, the same components as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals. The difference of this apparatus from the first embodiment is that a valve 27 is attached to the substrate exchange chamber 34, and an exhaust passage for roughing is provided from the substrate exchange chamber 34 to the valve 2.
7, the second trap 14 and the valve 18 in this order only reach the oil rotary pump 12 via these. Also, the second
The valve 25 in the figure has been replaced by a gate valve 37,
A valve 15 is added between the turbo molecular pump 11 and the first trap 13, but since the valve 15 is normally opened, the basic configuration is the same as that of FIG.

この装置の前述の第一の実施例との使用上の違いは、
基板交換室34の真空を破る際にターボ分子ポンプ11の運
転を継続する(従ってバルブ38は開かず、バルブ15は閉
じない)点、粗引き開始時にゲートバルブ37を開かずに
バルブ27を開く点と、粗引き完了時にバルブ27を閉じて
ゲートバルブ37を開く点だけである。
The difference in use of this device from the first embodiment described above is that
The point that the operation of the turbo molecular pump 11 is continued when the vacuum in the substrate exchange chamber 34 is broken (the valve 38 is not opened and the valve 15 is not closed), and the valve 27 is opened without opening the gate valve 37 at the start of roughing. The only difference is that the valve 27 is closed and the gate valve 37 is opened when the roughing is completed.

この装置においても、第一の実施例の装置と同様、基
板交換室34への大気導入開始から、基板30の交換を完了
するまでの所要時間は約5分であり、従って、基板交換
室34への大気導入開始から5分後、待機時間ゼロで次の
真空排気(粗引き)を開始することが出来る。
In this apparatus, similarly to the apparatus of the first embodiment, the time required from the start of introduction of the air into the substrate exchange chamber 34 to the completion of the exchange of the substrate 30 is about 5 minutes. After 5 minutes from the start of the introduction of the air into the chamber, the next evacuation (rough evacuation) can be started with no waiting time.

本発明は以上の実施例に限定されることなく、更に種
々変形して実施出来る。例えば、分子線結晶成長装置以
外の種々の装置に適用出来る。
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modifications. For example, the present invention can be applied to various apparatuses other than the molecular beam crystal growth apparatus.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、真空容器内の
真空を破壊した後、再び真空排気を開始するまでの待機
時間を短縮することが可能な真空排気装置を提供するこ
とが出来、装置の稼動効率が向上する。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vacuum evacuation apparatus capable of shortening the waiting time until the vacuum evacuation is started again after breaking the vacuum in the vacuum vessel. Operation efficiency is improved.

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

第1図は本発明の基本概念を示す図(その1)、 第2図は本発明の基本概念を示す図(その2)、 第3図は本発明の第一の実施例の装置構成図、 第4図は本発明の第二の実施例の装置構成図、 第5図は従来の装置の一例を示す装置構成図、 である。 図中、1は真空容器、 1aはバルブ、 11はターボ分子ポンプ、 12は油回転ポンプ、 13は第一のトラップ、 14は第二のトラップ、 15〜18,25,27はバルブ、 A,Cは第一の排気路、 B,Dは第二の排気路、である。 FIG. 1 is a diagram showing the basic concept of the present invention (No. 1), FIG. 2 is a diagram showing the basic concept of the present invention (No. 2), and FIG. FIG. 4 is an apparatus configuration diagram of a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an apparatus configuration diagram showing an example of a conventional apparatus. In the figure, 1 is a vacuum vessel, 1a is a valve, 11 is a turbo molecular pump, 12 is an oil rotary pump, 13 is a first trap, 14 is a second trap, 15 to 18, 25, 27 are valves, A, C is a first exhaust path, and B and D are second exhaust paths.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F04B 37/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F04B 37/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ターボ分子ポンプと油回転ポンプとを有し
て真空容器内を真空排気する装置であって、 低温に維持される第一のトラップを含む第一の排気路
と、該第一のトラップに比して高温に維持される第二の
トラップを含む第二の排気路とを有し、 該第一の排気路と該第二の排気路とはそれぞれバルブを
有して排気経路切り換え可能に構成されていることを特
徴とする真空排気装置。
An apparatus for evacuating a vacuum vessel having a turbo-molecular pump and an oil rotary pump, comprising: a first exhaust path including a first trap maintained at a low temperature; A second exhaust path including a second trap maintained at a higher temperature than the trap of the first exhaust path, the first exhaust path and the second exhaust path each having a valve and an exhaust path An evacuation apparatus characterized by being configured to be switchable.
【請求項2】前記第一の排気路は前記真空容器から前記
ターボ分子ポンプ、前記第一のトラップの順にこれらを
経由して前記油回転ポンプに至り、且つ該ターボ分子ポ
ンプと該第一のトラップとの間及び該第一のトラップと
該油回転ポンプとの間にはバルブを有し、 前記第二の排気路は該真空容器から該ターボ分子ポン
プ、前記第二のトラップの順にこれらを経由して該油回
転ポンプに至り、且つ該ターボ分子ポンプと該第二のト
ラップとの間及び該第二のトラップと該油回転ポンプと
の間にはバルブを有していることを特徴とする請求項1
記載の真空排気装置。
2. The first exhaust path leads from the vacuum vessel to the turbo-molecular pump, the first trap, and the oil rotary pump via the first trap in this order. A valve is provided between the trap and the first trap and the oil rotary pump, and the second exhaust path is provided by the vacuum vessel, the turbo-molecular pump, and the second trap in this order. Via the oil rotary pump, and valves between the turbo molecular pump and the second trap and between the second trap and the oil rotary pump. Claim 1
The vacuum evacuation device as described.
【請求項3】前記第一の排気路は前記真空容器から前記
ターボ分子ポンプ、前記第一のトラップの順にこれらを
経由して前記油回転ポンプに至り、且つ該真空容器と該
ターボ分子ポンプとの間及び該第一のトラップと該油回
転ポンプとの間にはバルブを有し、 前記第二の排気路は該真空容器から該ターボ分子ポンプ
を経由せずに前記第二のトラップを経由して該油回転ポ
ンプに至り、且つ該真空容器と該第二のトラップとの間
及び該第二のトラップと該油回転ポンプとの間にはバル
ブを有していることを特徴とする請求項1記載の真空排
気装置。
3. The first exhaust path leads from the vacuum vessel to the oil rotary pump via the turbo-molecular pump and the first trap in this order, and is connected to the vacuum vessel and the turbo-molecular pump. And a valve between the first trap and the oil rotary pump, and the second exhaust path passes through the second trap from the vacuum vessel without passing through the turbo-molecular pump. And a valve between the vacuum vessel and the second trap and between the second trap and the oil rotary pump. Item 7. An evacuation apparatus according to Item 1.
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