JP3024281B2 - Cryopump - Google Patents
CryopumpInfo
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- JP3024281B2 JP3024281B2 JP3178364A JP17836491A JP3024281B2 JP 3024281 B2 JP3024281 B2 JP 3024281B2 JP 3178364 A JP3178364 A JP 3178364A JP 17836491 A JP17836491 A JP 17836491A JP 3024281 B2 JP3024281 B2 JP 3024281B2
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- cylinder
- motor housing
- pressure gas
- passage
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、クライオポンプ、詳し
くは、シリンダに内装するディスプレーサを高圧ガスの
導入と低圧ガスの排出とにより往復動させて極低温を得
るようにしたクライオポンプに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cryopump, and more particularly, to a cryopump in which a displacer provided in a cylinder is reciprocated by introducing high-pressure gas and discharging low-pressure gas to obtain a very low temperature.
【0002】[0002]
【従来技術】従来、この種クライオポンプは、例えば特
開昭63ー259357号公報に記載されている。この
従来のクライオポンプは、図5に示すように、下端部に
ヒートステージA、BをもったシリンダCと、該シリン
ダCの上端部に取付けられるモータハウジングDとを備
え、該モータハウジングDに、モータE及び該モータE
により回動する弁体Fをもった切換弁装置Gと、該切換
弁装置Gの切換えで高圧ガスの導入と低圧ガスの排出と
を行う注排通路Hをもつ通路ブロックIとを内装すると
共に、前記シリンダCに、畜冷器J、Kをもち前記シリ
ンダCへの高圧ガスの導入と低圧ガスの排出とで往復動
するディスプレーサLを内装し、このディスプレーサL
と前記通路ブロックIとの間に、前記ディスプレーサL
と所定ストロークを介して連動するスラックピストンM
を往復動自由に設ける一方、前記通路ブロックIとモー
タハウジングDとの間にキャピラリー(図示せず)を介
して前記注排通路Hと、またブリード(図示せず)を介
して低圧ガス通路とにそれぞれ連通する中間圧のサージ
ボリウムNを設け、このサージボリウムNを、オリフィ
スPを介して前記スラックピストンMの作用室Rに対向
する対向室Sに連通させている。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of cryopump is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-259357. As shown in FIG. 5, the conventional cryopump includes a cylinder C having heat stages A and B at a lower end thereof, and a motor housing D attached to an upper end of the cylinder C. , Motor E and the motor E
And a passage block I having an injection passage H for introducing a high-pressure gas and discharging a low-pressure gas by switching the switching valve device G. The cylinder C is provided with a displacer L which has refrigerating units J and K and reciprocates by introducing high-pressure gas into the cylinder C and discharging low-pressure gas.
And the passage block I, the displacer L
Slack piston M interlocking with a predetermined stroke
Are freely reciprocated, the injection / discharge passage H is provided between the passage block I and the motor housing D via a capillary (not shown), and the low-pressure gas passage is provided via a bleed (not shown). Are provided with an intermediate pressure surge volume N, and the surge volume N is communicated through an orifice P to an opposing chamber S facing the action chamber R of the slack piston M.
【0003】そして、前記切換弁装置Gにより前記注排
通路Hを高圧ガス通路に切換えて、前記シリンダC内に
高圧ガスを導入すると、前記スラックピストンMの作用
室Rが高圧となり、この作用室Rと、中間圧となる対向
室Sとの間の圧力差により前記スラックピストンM及び
ディスプレーサLが上方に向かって往動して、前記ヒー
トステージA、Bに隣接する膨張空間T、Vに導入ガス
が充満し、また、前記切換弁装置Gにより前記注排通路
Hが低圧ガス通路に切換えられて、前記シリンダC内及
び作用室Rが低圧になると、この作用室Rと、中間圧と
なる対向室Sとの間の圧力差により前記スラックピスト
ンM及びディスプレーサLが下方に向かって復動して、
膨張後の低圧ガスが排出し、これら高圧ガスの導入と排
出との繰り返しによりヒートステージA、Bに極低温を
得るようにしている。When the high pressure gas is introduced into the cylinder C by switching the injection / exhaust passage H to the high pressure gas passage by the switching valve device G, the working chamber R of the slack piston M becomes high pressure, and this working chamber The slack piston M and the displacer L move upward due to the pressure difference between R and the opposing chamber S, which is an intermediate pressure, and are introduced into the expansion spaces T, V adjacent to the heat stages A, B. When the gas is filled and the switching valve device G switches the injection / discharge passage H to a low-pressure gas passage and the pressure in the cylinder C and the working chamber R becomes low, the working chamber R and the working chamber R become intermediate pressure. The slack piston M and the displacer L return downward due to the pressure difference between the opposing chamber S and
The expanded low-pressure gas is discharged, and the extremely low temperature is obtained in the heat stages A and B by repeating the introduction and discharge of the high-pressure gas.
【0004】ところで、以上のごとく構成されたクライ
オポンプを例えば半導体製造装置などに用いて、真空雰
囲気中のウエーハを前記ヒートステージAで直接極低温
に冷却し、ウエーハをエッチングする場合、前記ウエー
ハに高周波電流を印加して、ウエーハの周りにプラズマ
を発生させ、このプラズマにより前記ウエーハをエッチ
ングするのであるが、従来のクライオポンプは、電気的
に対地間で絶縁が取られていないため、前記高周波電流
が、前記モータハウジングDに接続されるガス配管を伝
って大地に逃げると共に、前記切換弁装置Gにおけるモ
ータEのコイル被覆が破壊されることになる。このた
め、前記ウエーハをエッチングする場合は、前記ヒート
ステージAにセラミックス製の電気絶縁体を敷いて、こ
の絶縁体の上に前記ウエーハを載せ、該ウエーハに高周
波電流を印加することにより、前記高周波電流が前記ガ
ス配管を伝って大地に逃げるのを防止すると共に、前記
モータEのコイル被覆が破壊されるのを防いでいる。When a wafer in a vacuum atmosphere is directly cooled to a very low temperature by the heat stage A using the cryopump configured as described above in, for example, a semiconductor manufacturing apparatus, and the wafer is etched, the wafer is etched. A high-frequency current is applied to generate plasma around the wafer, and the wafer is etched by the plasma.However, the conventional cryopump is not electrically insulated between the ground, so the high-frequency Current flows along the gas pipe connected to the motor housing D to the ground, and the coil coating of the motor E in the switching valve device G is broken. For this reason, when etching the wafer, an electric insulator made of ceramics is laid on the heat stage A, the wafer is placed on the insulator, and a high-frequency current is applied to the wafer. The current is prevented from escaping to the ground through the gas pipe, and the coil coating of the motor E is prevented from being destroyed.
【0005】所が、以上のごとくヒートステージAに電
気絶縁体を敷いて、該絶縁体にウエーハを載せるように
した場合、前記ウエーハは電気絶縁体を介して冷却され
ることになるから、このウエーハの冷却効果が悪くなる
問題があり、しかも、ウエーハを所定の極低温に冷却す
るには大形のクライオポンプを必要とし、それだけイニ
シャル及びランニングコストが高くなる問題がある。However, when an electric insulator is laid on the heat stage A and a wafer is placed on the insulator as described above, the wafer is cooled via the electric insulator. There is a problem that the cooling effect of the wafer is deteriorated, and a large-sized cryopump is required to cool the wafer to a predetermined cryogenic temperature, so that the initial and running costs are increased accordingly.
【0006】本発明は以上の問題点に鑑み発明したもの
で、その目的は、ヒートステージでウエーハを直接極低
温に冷却することができながら、ポンプ全体が大形にな
るのを回避することができるようにする点にある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to avoid a large pump as a whole while directly cooling a wafer to a very low temperature with a heat stage. The point is to make it possible.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、ヒートステージ11をもつシリンダ1
と、該シリンダ1に取付フランジ12を介して取付けら
れるモータハウジング5と、該モータハウジング5に内
装されるモータ61をもった切換弁装置6と、該切換弁
装置6の切換えで高圧ガスの導入と低圧ガスの排出とを
行なう注排通路71をもつ通路ブロック7と、前記シリ
ンダ1に内装され、該シリンダ1への高圧ガスの導入と
低圧ガスの排出とで往復動するディスプレーサ3とを備
えたクライオポンプにおいて、前記取付フランジ12と
モータハウジング5との間に電気絶縁体24を介装する
と共に、前記通路ブロック7を電気絶縁体で形成する一
方、前記取付フランジ12とモータハウジング5とを電
気絶縁構造の結合手段で結合したのである。In order to achieve the above object, according to the present invention, a cylinder 1 having a heat stage 11 is provided.
And a motor housing 5 mounted on the cylinder 1 via a mounting flange 12, a switching valve device 6 having a motor 61 provided in the motor housing 5, and introduction of high-pressure gas by switching the switching valve device 6. And a passage block 7 having an injection / discharge passage 71 for discharging a low-pressure gas and a displacer 3 which is housed in the cylinder 1 and reciprocates by introducing high-pressure gas into the cylinder 1 and discharging the low-pressure gas. In the cryopump, an electric insulator 24 is interposed between the mounting flange 12 and the motor housing 5 and the passage block 7 is formed of an electric insulator, while the mounting flange 12 and the motor housing 5 are connected to each other. They were joined by means of an electrically insulating structure.
【0008】又、前記クライオポンプにおいて、前記モ
ータハウジング5と、前記通路ブロック7に接する前記
切換弁装置6の弁体62とを電気絶縁体で形成したり、
或は前記取付フランジ12と通路ブロック7とを電気絶
縁体で形成したり、又は前記取付フランジ12と、通路
ブロック7とディスプレーサ3との間に介装するスラッ
クピストン10とを電気絶縁体で形成してもよい。In the cryopump, the motor housing 5 and the valve body 62 of the switching valve device 6 which is in contact with the passage block 7 may be formed of an electrical insulator.
Alternatively, the mounting flange 12 and the passage block 7 are formed of an electric insulator, or the mounting flange 12 and the slack piston 10 interposed between the passage block 7 and the displacer 3 are formed of an electric insulator. May be.
【0009】又、前記クライオポンプにおいて、前記シ
リンダ1とモータハウジング5とを分離すると共に、前
記通路ブロック7を前記シリンダ1に開口する第1注排
通路71aをもった第1ブロック7aと、前記切換弁装
置6に連通する第2注排通路71bをもった第2ブロッ
ク7bとに分割して、前記第1ブロック7aを前記シリ
ンダ1の取付フランジ12に固定し、かつ、前記第2ブ
ロック7bを前記モータハウジング5に固定する一方、
前記第1及び第2注排通路71a、71bを電気絶縁構
造の連絡管30により接続してもよい。In the cryopump, a first block 7a having a first injection / discharge passage 71a for separating the cylinder 1 and the motor housing 5 and opening the passage block 7 to the cylinder 1 is provided. The first block 7a is divided into a second block 7b having a second injection / discharge passage 71b communicating with the switching valve device 6, and the first block 7a is fixed to the mounting flange 12 of the cylinder 1, and the second block 7b Is fixed to the motor housing 5,
The first and second discharge passages 71a and 71b may be connected by the connecting pipe 30 having an electrically insulating structure.
【0010】[0010]
【作用】モータハウジング5をシリンダ1に取付けるた
めの取付フランジ12と前記モータハウジング5との間
に電気絶縁体24を介装すると共に、切換弁装置6の切
換えで高圧ガスの導入と低圧ガスの排出とを行なう注排
通路71をもつ通路ブロック7を電気絶縁体で形成し、
更に、前記取付フランジ12とモータハウジング5とを
電気絶縁構造の結合手段で結合しているから、ヒートス
テージ11でウエーハを直接冷却し、該ウエーハに高周
波電流を印加して前記ウエーハをエッチングする場合、
前記高周波電流が、前記モータハウジング5に接続され
るガス配管を伝って大地に逃げるのを電気絶縁体24及
び電気絶縁構造の結合手段により防止できるのであり、
また、前記高周波電流が、モータ61側に逃げるのを前
記通路ブロック7により防止できるのである。しかも、
ウエーハをヒートステージ11で直接冷却することがで
きるから、ウエーハの冷却効果が高いばかりでなく、ポ
ンプ全体を大形に形成する必要がないのである。An electric insulator 24 is interposed between the mounting flange 12 for mounting the motor housing 5 to the cylinder 1 and the motor housing 5, and the switching of the switching valve device 6 allows the introduction of high-pressure gas and the supply of low-pressure gas. A passage block 7 having a discharge passage 71 for discharging is formed of an electric insulator,
Furthermore, since the mounting flange 12 and the motor housing 5 are connected by a connecting means having an electric insulating structure, the wafer is directly cooled by the heat stage 11, and the wafer is etched by applying a high-frequency current to the wafer. ,
The high-frequency current can be prevented from escaping to the ground along the gas pipe connected to the motor housing 5 by the electric insulator 24 and the coupling means of the electric insulating structure.
In addition, the passage block 7 can prevent the high-frequency current from escaping to the motor 61 side. Moreover,
Since the wafer can be cooled directly by the heat stage 11, not only the cooling effect of the wafer is high, but also it is not necessary to form the whole pump in a large size.
【0011】又、前記モータハウジング5と、切換弁装
置6の弁体62とを電気絶縁体で形成したり、或は前記
取付フランジ12と通路ブロック7とを電気絶縁体で形
成したり、又は前記取付フランジ12と、スラックピス
トン10とを電気絶縁体で形成することにより、特別の
電気絶縁体を設けることなく前記高周波電流がガス配管
を伝って大地に逃げるのを防止できると共に、前記高周
波電流からモータ61を保護することができるので、構
成が非常に簡単であり、コストを低減できるのである。Further, the motor housing 5 and the valve body 62 of the switching valve device 6 are formed of an electrical insulator, or the mounting flange 12 and the passage block 7 are formed of an electrical insulator, or By forming the mounting flange 12 and the slack piston 10 with an electric insulator, the high-frequency current can be prevented from escaping to the ground through a gas pipe without providing a special electric insulator. Since the motor 61 can be protected from the above, the configuration is very simple and the cost can be reduced.
【0012】又、前記シリンダ1とモータハウジング5
とを分離すると共に、前記通路ブロック7を第1ブロッ
ク7aと第2ブロック7bとに分割して、これらブロッ
ク7a、7bの第1及び第2注排通路71a、71bを
電気絶縁構造の連絡管30で接続することにより、絶縁
できながら、モータハウジング5をシリンダ1に対し離
反した不特定位置に配設できるから、ポンプ配設位置の
スペースが小さい場合であっても、前記シリンダ1部分
を所望の位置に配設できるのである。The cylinder 1 and the motor housing 5
And the passage block 7 is divided into a first block 7a and a second block 7b, and the first and second discharge passages 71a, 71b of these blocks 7a, 7b are connected to an electrically insulating connecting pipe. By connecting at 30, the motor housing 5 can be disposed at an unspecified position away from the cylinder 1 while being insulated, so that even when the space at the pump installation position is small, the cylinder 1 portion It can be arranged at the position.
【0013】[0013]
【実施例】図1において、1は一端部にヒートステージ
11をもち、他端部に取付フランジ12をもったシリン
ダであって、このシリンダ1には、内部に銅や鉛などか
ら成る畜冷器2を設けたディスプレーサ3を往復動自由
に内装し、該ディスプレーサ3の下端を膨張空間4に臨
ませている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a cylinder having a heat stage 11 at one end and a mounting flange 12 at the other end. A displacer 3 provided with a vessel 2 is reciprocally movable inside, and the lower end of the displacer 3 faces the expansion space 4.
【0014】5は高圧ガス管及び低圧ガス管の接続口5
1、52をもち、前記シリンダ1の取付フランジ12に
取付けられるモータハウジングであって、該モータハウ
ジング5には、モータ61及び該モータ61により回動
する弁体62をもった切換弁装置6を内装している。
尚、前記モータハウジング5は、前記接続口52をも
ち、前記弁体62を収容するベース体5aと、前記接続
口51をもち、前記モータ61を収容するカバー体5b
とにより形成して、これらベース体5aとカバー体5b
とを締付けねじなどの結合手段によりー体的に結合して
いる。Reference numeral 5 denotes a connection port 5 for a high-pressure gas pipe and a low-pressure gas pipe.
1, a motor housing mounted on the mounting flange 12 of the cylinder 1 and having a motor 61 and a switching valve device 6 having a valve body 62 rotated by the motor 61. It is decorated.
The motor housing 5 has the connection port 52, a base body 5 a that houses the valve body 62, and a cover body 5 b that has the connection port 51 and houses the motor 61.
And the base body 5a and the cover body 5b.
Are physically connected by a connecting means such as a tightening screw.
【0015】7は前記切換弁装置6における弁体62の
切換えで高圧ガスの導入と低圧ガスの排出とを行う注排
通路71と、鍔部72とをもつ通路ブロックであって、
この通路ブロック7を前記モータハウジング5とシリン
ダ1との間に介装して、前記鍔部72を前記取付フラン
ジ12で受止めるようにすると共に、前記弁体62と接
触する弁座面から軸方向に貫通して前記シリンダ1内に
開口する前記注排通路71と、前記弁座面から軸方向に
延び、かつその先端が半径方向に屈曲して前記接続口5
2に連通する排出通路73とを設けて、前記接続口52
から排出通路73を介して前記切換弁装置6に至る通路
を低圧ガス通路8とし、前記接続口51からモータハウ
ジング5内の空間を介して前記切換弁装置6に至る通路
を高圧ガス通路9としている。Reference numeral 7 denotes a passage block having an injection / discharge passage 71 for introducing high-pressure gas and discharging low-pressure gas by switching the valve element 62 in the switching valve device 6, and a flange 72.
The passage block 7 is interposed between the motor housing 5 and the cylinder 1 so that the flange portion 72 is received by the mounting flange 12. The discharge port 71 which penetrates in the opening direction into the cylinder 1 and extends in the axial direction from the valve seat surface, and the distal end thereof is bent in the radial direction to form the connection port 5.
And a discharge passage 73 communicating with the connection port 52.
The low-pressure gas passage 8 is defined as a passage leading to the switching valve device 6 through the discharge passage 73, and the high-pressure gas passage 9 is defined as a passage extending from the connection port 51 to the switching valve device 6 through a space in the motor housing 5. I have.
【0016】又、前記シリンダ1内における前記ディス
プレーサ3と前記通路ブロック7との間に、前記ディス
プレーサ3と所定ストロークを介して連動するスラック
ピストン10を往復動自由に設けると共に、前記モータ
ハウジング5のベース部に、キャピラリー(図示せず)
を介して前記給排通路71に連通し、かつブリード(図
示せず)を介して前記低圧ガス通路8に連通する中間圧
のサージボリウム20を設け、このサージボリウム20
を、オリフィス21を介して前記スラックピストン10
の作用室22と対向する対向室23に連通させて該対向
室23が高圧と低圧との間の所定の中間圧となるように
し、前記切換弁装置6により前記注排通路71から前記
シリンダ1内に高圧ガスを導入すると、該シリンダ1内
の高圧と前記対向室23の中間圧との圧力差により前記
ディスプレーサ3が通路ブロック7に向かって往動し、
また、前記切換弁装置6により前記給排通路71が低圧
ガス通路8と連通して前記シリンダ1内が低圧になる
と、該シリンダ1内の低圧と前記対向室23内の中間圧
との圧力差により前記ディスプレーサ3がヒートステー
ジ11に向かって復動して、膨張後の低圧ガスが排出
し、これら高圧ガスの導入と排出との繰り返しによりヒ
ートステージ11に極低温を得るようにしている。A slack piston 10 interlocking with the displacer 3 via a predetermined stroke is provided between the displacer 3 and the passage block 7 in the cylinder 1 so as to freely reciprocate. Capillary (not shown) on base
An intermediate pressure surge volume 20 is provided which communicates with the supply / discharge passage 71 via a bleed (not shown) and communicates with the low pressure gas passage 8 via a bleed (not shown).
Through the orifice 21.
The working chamber 22 is connected to a facing chamber 23 facing the working chamber 22 so that the facing chamber 23 has a predetermined intermediate pressure between a high pressure and a low pressure. When the high-pressure gas is introduced into the cylinder, the displacer 3 moves toward the passage block 7 due to a pressure difference between the high pressure in the cylinder 1 and the intermediate pressure in the opposed chamber 23,
When the supply / discharge passage 71 communicates with the low-pressure gas passage 8 by the switching valve device 6 and the pressure in the cylinder 1 becomes low, the pressure difference between the low pressure in the cylinder 1 and the intermediate pressure in the opposed chamber 23 is reduced. As a result, the displacer 3 moves back toward the heat stage 11 to discharge the low-pressure gas after expansion, and a very low temperature is obtained in the heat stage 11 by repeating the introduction and discharge of the high-pressure gas.
【0017】しかして、図1で示すように前記取付フラ
ンジ12とモータハウジング5との対向面間に、セラミ
ックス製の板状電気絶縁体24を介装すると共に、前記
通路ブロック7を、主としてセラミックスから成る電気
絶縁体で形成する一方、前記取付フランジ12及びモー
タハウジング5に結合用の貫通孔13、53を設けると
共に、これら貫通孔13、53に挿通する頭付きボルト
25と、該ボルト25の先端部に螺合するナット26
と、1対のセラミックス製ワッシヤ27、28とから成
る結合手段を用い、前記ボルト25の頭部25aと前記
モータハウジング5の取付座54との間に前記一つのワ
ッシャ27を介装し、また、前記ナット26と前記取付
フランジ12端面との間に前記ワッシャ28を介装して
前記ナット26を締め込むことにより、前記取付フラン
ジ12とモータハウジング5とを結合したのである。
尚、前記貫通孔13、53は、前記ボルト25よりも大
径に形成して、該ボルト25が接触しないようにしてい
る。又、前記電気絶縁体24とワッシャ27、28とは
セラミックス以外の例えばフッソ樹脂などの合成樹脂或
は樹脂以外の電気絶縁材料であってもよい。As shown in FIG. 1, a plate-shaped electrical insulator 24 made of ceramics is interposed between the facing surfaces of the mounting flange 12 and the motor housing 5, and the passage block 7 is mainly made of ceramics. On the other hand, the mounting flange 12 and the motor housing 5 are provided with through holes 13 and 53 for coupling, and a headed bolt 25 is inserted through the through holes 13 and 53; Nut 26 screwed to the tip
And a pair of ceramic washers 27 and 28, the one washer 27 is interposed between the head 25a of the bolt 25 and the mounting seat 54 of the motor housing 5, The mounting flange 12 and the motor housing 5 are connected by tightening the nut 26 with the washer 28 interposed between the nut 26 and the end face of the mounting flange 12.
In addition, the through holes 13 and 53 are formed to have a larger diameter than the bolt 25 so that the bolt 25 does not contact. Further, the electric insulator 24 and the washers 27 and 28 may be made of a synthetic resin other than ceramics, such as a fluorine resin, or an electric insulating material other than the resin.
【0018】以上のごとく構成したクライオポンプを例
えば半導体製造装置に用いて、ウエーハを前記ヒートス
テージ11で直接冷却し、該ウエーハに高周波電流を印
加して、ウエーハをエッチングする場合、前記高周波電
流が、前記ヒートステージ11及びシリンダ1からモー
タハウジング5に接続するガス配管を伝って大地に逃げ
るのを前記電気絶縁体24及びワッシャ27、28によ
り防止できるのであり、また、前記高周波電流が、前記
シリンダ1からディスプレーサ3及びスラックピストン
10を経てモータ61側に流れるのを前記通路ブロック
7で防止できるのである。When the cryopump configured as described above is used in, for example, a semiconductor manufacturing apparatus, the wafer is directly cooled by the heat stage 11, and a high-frequency current is applied to the wafer to etch the wafer. The electric insulator 24 and the washers 27 and 28 can prevent the heat stage 11 and the cylinder 1 from escaping to the ground along a gas pipe connected to the motor housing 5, and the high-frequency current can be reduced by the cylinder. The passage block 7 can prevent the flow from 1 through the displacer 3 and the slack piston 10 to the motor 61 side.
【0019】尚、以上説明した実施例では取付フランジ
12とモータハウジング5とを結合する結合手段とし
て、ボルト25と、ナット26と、電気絶縁性のワッシ
ヤ27、28とを用いたが、その他例えば前記ワッシヤ
27、28をなくし、前記ボルト25を電気絶縁構造に
形成してもよい。In the embodiment described above, the bolts 25, the nuts 26, and the electrically insulating washers 27 and 28 are used as the connecting means for connecting the mounting flange 12 and the motor housing 5. The washer 27, 28 may be eliminated, and the bolt 25 may be formed in an electrically insulating structure.
【0020】又、以上説明した実施例では電気絶縁体2
4を用いて、高周波電流がガス配管を伝って大地に逃げ
るのを防止するようにしたが、その他図2或は図3のご
とく構成してもよい。In the embodiment described above, the electric insulator 2
4 is used to prevent the high-frequency current from escaping to the ground through the gas pipe, but may be configured as shown in FIG. 2 or FIG.
【0021】図2では、前記モータハウジング5をセラ
ミックスから成る電気絶縁体で形成すると共に、前記通
路ブロック7の弁座面に接触する前記弁体62を、フッ
ソ樹脂などの合成樹脂から成る電気絶縁体で形成したの
である。この場合、前記ウエーハに印加する高周波電流
が、前記ガス配管を伝って大地に逃げるのを前記モータ
ハウジング5により防止できるのであり、また、前記高
周波電流が前記モータ61側に流れるのを前記弁体62
で防止できるのである。In FIG. 2, the motor housing 5 is formed of an electric insulator made of ceramics, and the valve body 62 contacting the valve seat surface of the passage block 7 is electrically insulated from a synthetic resin such as a fluorine resin. It was formed by the body. In this case, the high-frequency current applied to the wafer can be prevented from escaping to the ground along the gas pipe by the motor housing 5, and the high-frequency current flowing to the motor 61 side can be prevented by the valve body. 62
This can be prevented.
【0022】また、前記モータハウジング5と弁体62
とを電気絶縁体で形成する代わりに、図2で示した前記
取付フランジ12と通路ブロック7とをそれぞれセラミ
ックス、合成樹脂などの電気絶縁体で形成するとか、或
は前記取付フランジ12とスラックピストン10とをセ
ラミックス、合成樹脂などの電気絶縁体で形成してもよ
いのである。これらの実施例によると、前記ウエーハに
印加する高周波電流が、前記ガス配管を伝って大地に逃
げるのを前記取付フランジ12により防止できるのであ
り、また、前記高周波電流が、前記モータ61側に流れ
るのを前記通路ブロック7又はスラックピストン10で
防止できるのである。The motor housing 5 and the valve body 62
Instead of being formed of an electric insulator, the mounting flange 12 and the passage block 7 shown in FIG. 2 may be formed of an electric insulator such as ceramics or synthetic resin, respectively, or the mounting flange 12 and the slack piston may be formed. 10 may be formed of an electrical insulator such as ceramics or synthetic resin. According to these embodiments, the high frequency current applied to the wafer can be prevented from escaping to the ground along the gas pipe by the mounting flange 12, and the high frequency current flows to the motor 61 side. Can be prevented by the passage block 7 or the slack piston 10.
【0023】又、図3では前記シリンダ1とモータハウ
ジング5とを分離すると共に、前記通路ブロック7を前
記シリンダ1に開口する第1注排通路71aと第1鍔部
72aとをもった第1ブロック7aと、前記切換弁装置
6に連通する第2注排通路71b及び前記排出通路73
と第2鍔部72bとをもった第2ブロック7bとに分割
して、前記第1ブロック7aの第1鍔部72aを、締付
ねじなどの固定手段により前記取付フランジ12に固定
し、また、前記第2ブロック7bの第2鍔部72bを、
締付ねじなどの固定手段により前記モータハウジング5
に固定する一方、前記第1注排通路71aの入口部と第
2注排通路71bの出口部とに接続体40、41を螺着
し、これら接続体40、41を介して前記第1及び第2
注排通路71a、71bをフッソ樹脂などの合成樹脂か
ら成る電気絶縁構造の連絡管30により接続したのであ
る。又、前記各鍔部72a、72b間に、前記対向室2
3とサージボリウム20とを連通させる連通管31を設
けて、この連通管31に前記オリフィス21を設けてい
る。In FIG. 3, the cylinder 1 and the motor housing 5 are separated from each other, and a first injection / discharge passage 71a for opening the passage block 7 to the cylinder 1 and a first flange 72a having a first flange 72a. A block 7a, a second injection / discharge passage 71b and a discharge passage 73 communicating with the switching valve device 6.
And a second block 7b having a second flange 72b, and the first flange 72a of the first block 7a is fixed to the mounting flange 12 by a fixing means such as a tightening screw; , The second flange portion 72b of the second block 7b,
The motor housing 5 is fixed by a fixing means such as a tightening screw.
On the other hand, connectors 40 and 41 are screwed to the inlet of the first discharge passage 71a and the outlet of the second discharge passage 71b. Second
The injection passages 71a and 71b are connected by the connecting pipe 30 having an electric insulation structure made of a synthetic resin such as a fluorine resin. Further, between the flanges 72a and 72b, the facing chamber 2 is provided.
A communication tube 31 for communicating the surge volume 20 with the surge volume 20 is provided, and the orifice 21 is provided in the communication tube 31.
【0024】斯くすることにより、前記ウエーハに印加
する高周波電流が、前記ガス配管を伝って大地に逃げる
のを前記連絡管30により防止できるのであり、また、
前記高周波電流が、前記モータ61側に流れるのを前記
連絡管30及び連通管31で防止できるのである。By doing so, it is possible to prevent the high frequency current applied to the wafer from escaping to the ground via the gas pipe by the connecting pipe 30.
The high-frequency current can be prevented from flowing toward the motor 61 by the communication pipe 30 and the communication pipe 31.
【0025】尚、図3のごとくスラックピストン10を
備えたクライオポンプのシリンダ1とモータハウジング
5とを分離した場合、前記連通管31が必要であるが、
図4のごとく前記スラックピストン10をなくすること
により、前記連通管31を不要にできるのである。When the cylinder 1 of the cryopump having the slack piston 10 and the motor housing 5 are separated as shown in FIG. 3, the communication pipe 31 is required.
By eliminating the slack piston 10 as shown in FIG. 4, the communication pipe 31 can be made unnecessary.
【0026】図4では、前記第1ブロック7aにおける
ディスプレーサ3側端部に、前記ディスプレーサ3の往
復動方向に延びて前記第1注排通路71aと連通し、か
つ、前記ディスプレーサ3側端面に開口する内腔部74
をもった筒部75を設けると共に、前記ディスプレーサ
3の上端部に、中心部に貫通孔をもち、前記内腔部74
に往復動自在に突入する突出部32を設けて、これら筒
部75及び突出部32の外周りで、前記第1ブロック7
aとディスプレーサ3との間に、該ディスプレーサ3の
往復動で容積が変化する圧力制御室33を設ける一方、
前記第1ブロック7aに、前記圧力制御室33を前記第
1注排通路71aに連通する連通路76を設け、該連通
路76に前記オリフィス34を設けている。そして、前
記内腔部74における奥部の空間を、前記圧力制御室3
3と区画され、かつ、前記ディスプレーサ3の内部に連
通する注排中継室35とし、前記第1注排通路71aに
導入された高圧ガスを、前記注排中継室35を経てディ
スプレーサ3内に導き、また、シリンダ1内の低圧ガス
を前記ディスプレーサ3内から注排中継室35を経て第
1注排通路71aに排出させるようにしている。そし
て、前記第1注排通路71aからシリンダ1内に高圧ガ
スを導入するとき、前記第1注排通路71aを流れる高
圧ガスの一部はオリフィス34から圧力制御室33に導
入されて該圧力制御室33が中間圧になるのであって、
この圧力制御室33の中間圧と、前記シリンダ1内の高
圧との圧力差により前記ディスプレーサ3が上方に向か
って往動させられるし、また、このとき圧力制御室33
の容積が減少して、該圧力制御室33のガスが圧縮さ
れ、前記中間圧は、高圧と低圧との中間の圧力から徐々
に昇圧して高圧に近づき、この中間圧と前記シリンダ1
内の高圧との圧力差が小さくなるのである。また、前記
切換弁装置6により前記シリンダ1内が低圧になるとき
には、圧力制御室33の中間圧とシリンダ1内の低圧と
の圧力差により前記ディスプレーサ3が前記ヒートステ
ージ11に向かって復動させられるし、また、このとき
圧力制御室33の容積が増大して、その内部の中間圧は
徐々に減圧して、この中間圧と前記シリンダ1内の低圧
との圧力差が小さくなるのである。In FIG. 4, at the end of the first block 7a on the side of the displacer 3, it extends in the reciprocating direction of the displacer 3 and communicates with the first discharge / discharge passage 71a. Lumen 74
A cylindrical portion 75 having a through hole at the upper end of the displacer 3 and having a through hole at the center thereof.
Is provided with a protruding portion 32 which reciprocates freely, and around the outer circumference of the cylindrical portion 75 and the protruding portion 32, the first block 7 is provided.
a pressure control chamber 33 whose volume changes with the reciprocation of the displacer 3 is provided between
The first block 7a is provided with a communication passage 76 for connecting the pressure control chamber 33 to the first injection / discharge passage 71a, and the communication passage 76 is provided with the orifice 34. Then, the inner space of the inner cavity 74 is defined by the pressure control chamber 3.
3 and is a relay chamber 35 communicating with the inside of the displacer 3. The high-pressure gas introduced into the first discharge passage 71 a is guided into the displacer 3 through the relay chamber 35. Further, the low-pressure gas in the cylinder 1 is discharged from the displacer 3 to the first injection / discharge passage 71a via the injection / discharge relay chamber 35. When the high-pressure gas is introduced into the cylinder 1 from the first injection / discharge passage 71a, a part of the high-pressure gas flowing through the first injection / discharge passage 71a is introduced from the orifice 34 into the pressure control chamber 33, and the pressure control is performed. The chamber 33 has an intermediate pressure,
Due to the pressure difference between the intermediate pressure in the pressure control chamber 33 and the high pressure in the cylinder 1, the displacer 3 is caused to move upward.
The gas in the pressure control chamber 33 is compressed, and the intermediate pressure gradually increases from an intermediate pressure between the high pressure and the low pressure to approach a high pressure.
The pressure difference with the high pressure inside becomes smaller. When the pressure in the cylinder 1 becomes low due to the switching valve device 6, the displacer 3 is caused to move back toward the heat stage 11 by the pressure difference between the intermediate pressure in the pressure control chamber 33 and the low pressure in the cylinder 1. In addition, at this time, the volume of the pressure control chamber 33 increases, and the intermediate pressure inside the pressure control chamber 33 gradually decreases, and the pressure difference between this intermediate pressure and the low pressure in the cylinder 1 decreases.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上のごとく本発明は、モータハウジン
グ5をシリンダ1に取付けるための取付フランジ12と
前記モータハウジング5との間に電気絶縁体24を介装
すると共に、切換弁装置6の切換えで高圧ガスの導入と
低圧ガスの排出とを行なう注排通路71をもつ通路ブロ
ック7を電気絶縁体で形成し、更に、前記取付フランジ
12とモータハウジング5とを電気絶縁構造の結合手段
で結合したから、ヒートステージ11でウエーハを直接
冷却し、該ウエーハに高周波電流を印加して前記ウエー
ハをエッチングする場合、前記高周波電流が、前記モー
タハウジング5に接続されるガス配管を伝って大地に逃
げるのを前記電気絶縁体24及び電気絶縁構造の結合手
段により防止できるのであり、しかも、前記高周波電流
が、モータ61側に逃げるのを前記通路ブロック7によ
り防止できるから、モータのコイル被覆を有効に保護で
きるのである。また、ウエーハをヒートステージ11で
直接冷却することができるから、ウエーハの冷却効果が
高いばかりでなく、ポンプ全体を大形に形成する必要が
ないのである。As described above, according to the present invention, the electric insulator 24 is interposed between the mounting flange 12 for mounting the motor housing 5 to the cylinder 1 and the motor housing 5, and the switching of the switching valve device 6 is performed. A passage block 7 having an injection / discharge passage 71 for introducing high-pressure gas and discharging low-pressure gas is formed of an electric insulator, and the mounting flange 12 and the motor housing 5 are connected by means of an electric insulating structure. Therefore, when the wafer is directly cooled by the heat stage 11 and a high-frequency current is applied to the wafer to etch the wafer, the high-frequency current escapes to the ground along a gas pipe connected to the motor housing 5. Can be prevented by the coupling means of the electric insulator 24 and the electric insulating structure. Since the escape can be prevented by the passage block 7, it can effectively protect the coil coating of motor. Further, since the wafer can be directly cooled by the heat stage 11, not only the cooling effect of the wafer is high, but also it is not necessary to form the whole pump in a large size.
【0028】又、前記モータハウジング5と、切換弁装
置6の弁体62とを電気絶縁体で形成したり、或は前記
取付フランジ12と通路ブロック7とを電気絶縁体で形
成したり、又は前記取付フランジ12と、スラックピス
トン10とを電気絶縁体で形成することにより、特別の
電気絶縁体を設けることなく前記高周波電流がガス配管
を伝って大地に逃げるのを防止できると共に、前記高周
波電流からモータ61を保護することができるので、構
成が非常に簡単であり、コストを低減できるのである。Further, the motor housing 5 and the valve body 62 of the switching valve device 6 are formed of an electric insulator, or the mounting flange 12 and the passage block 7 are formed of an electric insulator, or By forming the mounting flange 12 and the slack piston 10 with an electric insulator, the high-frequency current can be prevented from escaping to the ground through a gas pipe without providing a special electric insulator. Since the motor 61 can be protected from the above, the configuration is very simple and the cost can be reduced.
【0029】又、前記シリンダ1とモータハウジング5
とを分離すると共に、前記通路ブロック7を第1ブロッ
ク7aと第2ブロック7bとに分割して、これら各ブロ
ック7a、7bの第1及び第2注排通路71a、71b
を電気絶縁構造の連絡管30で接続することにより、絶
縁できながら、モータハウジング5をシリンダ1に対し
離反した不特定位置に配設できるから、ポンプ配設位置
のスペースが小さい場合であっても、前記シリンダ1部
分を所望の位置に配設できるのである。The cylinder 1 and the motor housing 5
And the passage block 7 is divided into a first block 7a and a second block 7b, and the first and second discharge passages 71a, 71b of these blocks 7a, 7b are separated.
Is connected by the communication pipe 30 having an electrically insulating structure, the motor housing 5 can be disposed at an unspecified position separated from the cylinder 1 while being insulated. Therefore, even when the space at the pump mounting position is small, The cylinder 1 can be disposed at a desired position.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明クライオポンプの縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a cryopump of the present invention.
【図2】同別の実施例を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing another embodiment.
【図3】同別の実施例を示す一部省略断面図である。FIG. 3 is a partially omitted sectional view showing another embodiment.
【図4】同別の実施例を示す一部省略断面図である。FIG. 4 is a partially omitted cross-sectional view showing another embodiment.
【図5】従来例の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a conventional example.
1 シリンダ 11 ヒートステージ 12 取付フランジ 3 ディスプレーサ 5 モータハウジング 6 切換弁装置 61 モータ 62 弁体 7 通路ブロック 7a 第1ブロック 7b 第2ブロック 71 注排通路 71a 第1注排通路 71b 第2注排通路 73 排出通路 10 スラックピストン 24 電気絶縁体 30 連絡管 Reference Signs List 1 cylinder 11 heat stage 12 mounting flange 3 displacer 5 motor housing 6 switching valve device 61 motor 62 valve body 7 passage block 7a first block 7b second block 71 injection passage 71a first injection passage 71b second injection passage 73 Discharge passage 10 Slack piston 24 Electrical insulator 30 Connecting pipe
Claims (5)
該シリンダ1に取付フランジ12を介して取付けられる
モータハウジング5と、該モータハウジング5に内装さ
れるモータ61をもった切換弁装置6と、該切換弁装置
6の切換えで高圧ガスの導入と低圧ガスの排出とを行な
う注排通路71をもつ通路ブロック7と、前記シリンダ
1に内装され、該シリンダ1への高圧ガスの導入と低圧
ガスの排出とで往復動するディスプレーサ3とを備えた
クライオポンプにおいて、前記取付フランジ12とモー
タハウジング5との間に電気絶縁体24を介装すると共
に、前記通路ブロック7を電気絶縁体で形成する一方、
前記取付フランジ12とモータハウジング5とを電気絶
縁構造の結合手段で結合していることを特徴とするクラ
イオポンプ。1. A cylinder 1 having a heat stage 11;
A motor housing 5 mounted to the cylinder 1 via a mounting flange 12, a switching valve device 6 having a motor 61 housed in the motor housing 5, and switching of the switching valve device 6 to introduce high-pressure gas and reduce pressure. A cryoblock having a passage block 7 having an injection / discharge passage 71 for discharging gas, and a displacer 3 housed in the cylinder 1 and reciprocating by introducing high-pressure gas into the cylinder 1 and discharging low-pressure gas. In the pump, an electric insulator 24 is interposed between the mounting flange 12 and the motor housing 5, and the passage block 7 is formed of an electric insulator.
A cryopump characterized in that the mounting flange (12) and the motor housing (5) are connected by a connecting means having an electrically insulating structure.
該シリンダ1に取付フランジ12を介して取付けられる
モータハウジング5と、該モータハウジング5に内装さ
れるモータ61をもった切換弁装置6と、該切換弁装置
6の切換えで高圧ガスの導入と低圧ガスの排出とを行な
う注排通路71をもつ通路ブロック7と、前記シリンダ
1に内装され、該シリンダ1への高圧ガスの導入と低圧
ガスの排出とで往復動するディスプレーサ3とを備えた
クライオポンプにおいて、前記モータハウジング5と、
前記通路ブロック7に接する前記切換弁装置6の弁体6
2とを電気絶縁体で形成していることを特徴とするクラ
イオポンプ。2. A cylinder 1 having a heat stage 11;
A motor housing 5 mounted to the cylinder 1 via a mounting flange 12, a switching valve device 6 having a motor 61 housed in the motor housing 5, and switching of the switching valve device 6 to introduce high-pressure gas and reduce pressure. A cryoblock having a passage block 7 having an injection / discharge passage 71 for discharging gas, and a displacer 3 housed in the cylinder 1 and reciprocating by introducing high-pressure gas into the cylinder 1 and discharging low-pressure gas. In the pump, the motor housing 5;
The valve element 6 of the switching valve device 6 in contact with the passage block 7
A cryopump characterized in that 2 and 3 are formed of an electrical insulator.
該シリンダ1に取付フランジ12を介して取付けられる
モータハウジング5と、該モータハウジング5に内装さ
れるモータ61をもった切換弁装置6と、該切換弁装置
6の切換えで高圧ガスの導入と低圧ガスの排出とを行な
う注排通路71をもつ通路ブロック7と、前記シリンダ
1に内装され、該シリンダ1への高圧ガスの導入と低圧
ガスの排出とで往復動するディスプレーサ3とを備えた
クライオポンプにおいて、前記取付フランジ12と通路
ブロック7とを電気絶縁体で形成していることを特徴と
するクライオポンプ。3. A cylinder 1 having a heat stage 11;
A motor housing 5 mounted to the cylinder 1 via a mounting flange 12, a switching valve device 6 having a motor 61 housed in the motor housing 5, and switching of the switching valve device 6 to introduce high-pressure gas and reduce pressure. A cryoblock having a passage block 7 having an injection / discharge passage 71 for discharging gas, and a displacer 3 housed in the cylinder 1 and reciprocating by introducing high-pressure gas into the cylinder 1 and discharging low-pressure gas. A cryopump, wherein the mounting flange 12 and the passage block 7 are formed of an electrical insulator.
該シリンダ1に取付フランジ12を介して取付けられる
モータハウジング5と、該モータハウジング5に内装さ
れるモータ61をもった切換弁装置6と、該切換弁装置
6の切換えで高圧ガスの導入と低圧ガスの排出とを行な
う注排通路71をもつ通路ブロック7と、前記シリンダ
1に内装され、該シリンダ1への高圧ガスの導入と低圧
ガスの排出とで往復動するディスプレーサ3及び前記通
路ブロック7とディスプレーサ3との間に介装するスラ
ックピストン10とを備えたクライオポンプにおいて、
前記取付フランジ12とスラックピストン10とを電気
絶縁体で形成していることを特徴とするクライオポン
プ。4. A cylinder 1 having a heat stage 11;
A motor housing 5 mounted to the cylinder 1 via a mounting flange 12, a switching valve device 6 having a motor 61 housed in the motor housing 5, and switching of the switching valve device 6 to introduce high-pressure gas and reduce pressure. A passage block 7 having an injection / discharge passage 71 for discharging gas; a displacer 3 which is housed in the cylinder 1 and reciprocates by introducing high-pressure gas into the cylinder 1 and discharging low-pressure gas; A cryopump provided with a slack piston 10 interposed between the displacer 3 and
A cryopump wherein the mounting flange 12 and the slack piston 10 are formed of an electrical insulator.
該シリンダ1に取付フランジ12を介して取付けられる
モータハウジング5と、該モータハウジング5に内装さ
れるモータ61をもった切換弁装置6と、該切換弁装置
6の切換えで高圧ガスの導入と低圧ガスの排出とを行な
う注排通路71をもつ通路ブロック7と、前記シリンダ
1に内装され、該シリンダ1への高圧ガスの導入と低圧
ガスの排出とで往復動するディスプレーサ3とを備えた
クライオポンプにおいて、前記シリンダ1とモータハウ
ジング5とを分離すると共に、前記通路ブロック7を前
記シリンダ1に開口する第1注排通路71aをもった第
1ブロック7aと、前記切換弁装置6に連通する第2注
排通路71bをもった第2ブロック7bとに分割して、
前記第1ブロック7aを前記シリンダ1の取付フランジ
12に固定し、かつ、前記第2ブロック7bを前記モー
タハウジング5に固定する一方、前記第1及び第2注排
通路71a、71bを電気絶縁構造の連絡管30により
接続していることを特徴とするクライオポンプ。5. A cylinder 1 having a heat stage 11;
A motor housing 5 mounted to the cylinder 1 via a mounting flange 12, a switching valve device 6 having a motor 61 housed in the motor housing 5, and switching of the switching valve device 6 to introduce high-pressure gas and reduce pressure. A cryoblock having a passage block 7 having an injection / discharge passage 71 for discharging gas, and a displacer 3 housed in the cylinder 1 and reciprocating by introducing high-pressure gas into the cylinder 1 and discharging low-pressure gas. In the pump, the cylinder 1 and the motor housing 5 are separated from each other, and the passage block 7 communicates with a first block 7 a having a first discharge passage 71 a opening to the cylinder 1 and the switching valve device 6. Divided into a second block 7b having a second injection passage 71b,
The first block 7a is fixed to the mounting flange 12 of the cylinder 1 and the second block 7b is fixed to the motor housing 5, while the first and second injection passages 71a, 71b are electrically insulated. A cryopump, wherein the cryopumps are connected by a communication pipe 30.
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