JP6672054B2 - Cryopump, vacuum processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、クライオポンプと、クライオポンプを用いた真空処理装置に係り、特に、低振動が求められるクライオポンプと、クライオポンプを用いた真空処理装置に関する。   The present invention relates to a cryopump and a vacuum processing apparatus using the cryopump, and more particularly, to a cryopump requiring low vibration and a vacuum processing apparatus using the cryopump.

クライオポンプは真空容器内に極低温面を設置し、これに容器内の気体分子を凝縮又は吸着させて捕捉し、排気するポンプである。
クライオポンプの特徴としては、水に対する排気速度が大きく、清浄な真空を簡単な操作で得られることから、真空蒸着やスパッタ装置などの高品質な薄膜を必要とする真空装置に広く使用されている。 The cryopump is a pump that installs a cryogenic surface in a vacuum vessel, condenses or adsorbs gas molecules in the vessel, captures the gas molecules, and exhausts the gas molecules.
Cryopumps are widely used in vacuum equipment that requires high-quality thin films, such as vacuum evaporation and sputtering equipment, because the pumping speed for water is high and a clean vacuum can be obtained by a simple operation. .

クライオポンプの極低温面を得るためにＨｅガスを冷媒とする小型ヘリウム冷凍機、主にＧＭ冷凍機、ソルベイ式冷凍機を用いており、冷凍機にはモータとその回転運動を直線運動にする機械部品とその先端にはディスプレーサーが取り付けられており、１Ｈｚ又は１．２Ｈｚでピストン運動をしている。冷凍機にＨｅガスを圧縮して供給するコンプレッサとはフレキシブルホースで接続されている。真空装置に設置されているクライオポンプとは離れた場所に配置されるため、コンプレッサの振動は真空装置に直接的に伝達されないが、クライオポンプは真空装置に直接的に設置されているため、冷凍機の機械振動が真空装置に伝達されると装置内部での精密作業に影響を与えてしまう。   In order to obtain the cryogenic surface of the cryopump, a small helium refrigerator using He gas as a refrigerant, mainly a GM refrigerator and a Solvay refrigerator are used. A displacer is attached to the mechanical component and its tip, and makes a piston motion at 1 Hz or 1.2 Hz. A flexible hose is connected to a compressor that compresses and supplies He gas to the refrigerator. The vibration of the compressor is not transmitted directly to the vacuum device because it is located away from the cryopump installed in the vacuum device, but the cryopump is installed directly in the vacuum device, When the mechanical vibration of the machine is transmitted to the vacuum device, it affects precision work inside the device.

低振動のクライオポンプとしては、低振動型のモーターや、防振型のベローズ等が採用されたクライオポンプが提供されている。
しかしながら、真空雰囲気中で形成する薄膜パターンは益々微細化しており、そのため、アラインメントを行う真空処理装置等には、一層の低振動が必要とされ、振動に起因する問題が発生しないクライオポンプが求められている。 As the low-vibration cryopump, a cryopump employing a low-vibration type motor, a vibration-proof type bellows, or the like is provided.
However, thin-film patterns formed in a vacuum atmosphere are becoming increasingly finer, and therefore, a vacuum processing apparatus or the like for performing alignment requires even lower vibration, and a cryopump that does not cause problems due to vibration is required. Have been.

特開昭５８−１８３８７８号公報JP-A-58-183878 特開平５−１４１３４８号公報JP-A-5-141348 特開２００７−５１８５０号公報JP 2007-51850 A

本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、一層の低振動のクライオポンプと、そのクライオポンプを用いた真空処理装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned disadvantages of the related art, and an object of the present invention is to provide a cryopump with even lower vibration and a vacuum processing apparatus using the cryopump.

本発明は、上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、真空排気すべき排気対象気体が導入される真空排気槽と、Ｈｅガスを冷媒とする冷凍機と、前記真空排気槽の内部に設けられ、冷却された前記冷凍機によって低温に冷却される極低温板と、を有し、前記真空排気槽の内部の前記排気対象気体を、前記極低温板の表面に凝縮又は吸着して前記排気対象気体を排気するクライオポンプであって、前記冷凍機は、前記真空排気槽に、防振装置を介して固定され、前記極低温板は、前記冷凍機と前記防振装置とを介して前記真空排気槽によって支持されており、前記防振装置は、第一、第二の底板と、前記第一の底板に固定された筒形形状の外筒体と、前記第二の底板に固定された挿入体と、前記第一の底板と前記第二の底板の間に設けられ、前記第一の底板と前記第二の底板に固定された弾性部材と、を有し、前記外筒体と前記挿入体との間と、前記外筒体と前記第二の底板との間と、前記第一の底板と前記挿入体との間は、それぞれ離間して隙間が形成されており、前記外筒体と前記挿入体との間の隙間と、前記外筒体と前記第二の底板との間の隙間と、前記第一の底板と前記挿入体との間の隙間とには、前記弾性部材が配置され、前記挿入体の中心軸線と前記外筒体の中心軸線は水平に配置され、前記第一、第二の底板のうち、いずれか一方に前記冷凍機が固定され、他方が前記真空排気槽に固定されたクライオポンプである。
また、本発明は、前記冷凍機に固定されたモータ部側フランジと、前記真空排気槽に固定されたポンプケース側フランジと、を有し、複数個の前記防振装置が、前記モータ部側フランジと前記ポンプケース側フランジとの間に配置され、前記第一、第二の底板のうち、いずれか一方に前記モータ部側フランジが固定され、他方に前記ポンプケース側フランジが固定されたクライオポンプである。
また、本発明は、上記のクライオポンプと、前記真空排気槽が取りつけられた真空室とを有する真空処理装置である。
また、本発明は、前記真空室には、処理対象物とシャドウマスクとを位置合わせする位置合わせ装置を有する真空処理装置である。
また、本発明は、前記真空室の内部に成膜材料の蒸気を放出する蒸着源が設けられた真空処理装置である。
前記成膜材料は有機物であり、前記成膜材料の蒸気は、前記有機物の蒸気である真空処理装置である。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described disadvantages of the related art, and has a vacuum exhaust tank into which a gas to be exhausted to be evacuated is introduced, a refrigerator using He gas as a refrigerant, and the vacuum exhaust. A cryogenic plate provided inside the tank and cooled to a low temperature by the cooled refrigerator, and the gas to be exhausted inside the vacuum exhaust tank is condensed on the surface of the cryogenic plate or A cryopump that adsorbs and exhausts the gas to be exhausted, wherein the refrigerator is fixed to the vacuum exhaust tank via a vibration isolator, and the cryogenic plate is provided between the refrigerator and the vibration isolator. And the vibration isolator is provided with first and second bottom plates, a cylindrical outer cylinder fixed to the first bottom plate, and the second An insert fixed to the bottom plate of the first bottom plate and the second bottom Provided between, have an elastic member fixed to the second bottom plate and the first bottom plate, and between the insert and the outer tubular member, the outer tubular member and the second And a gap between the first bottom plate and the insert is formed separately from each other, and a gap between the outer cylinder and the insert, In the gap between the body and the second bottom plate, and in the gap between the first bottom plate and the insert, the elastic member is disposed, and the center axis of the insert and the outer cylindrical body Is a cryopump in which the refrigerator is fixed to one of the first and second bottom plates, and the other is fixed to the evacuation tank.
Further, the present invention has a motor unit side flange fixed to the refrigerator, and a pump case side flange fixed to the vacuum exhaust tank, and a plurality of the vibration isolators are mounted on the motor unit side. A cryo-plate that is disposed between the flange and the pump case-side flange, wherein the motor unit-side flange is fixed to one of the first and second bottom plates, and the pump case-side flange is fixed to the other; It is a pump.
According to another aspect of the present invention, there is provided a vacuum processing apparatus including the cryopump described above and a vacuum chamber in which the vacuum pumping tank is attached.
Further, the present invention is the vacuum processing apparatus, wherein the vacuum chamber has a positioning device for positioning the object to be processed and the shadow mask.
Further, the present invention is a vacuum processing apparatus provided with an evaporation source for emitting a vapor of a film forming material inside the vacuum chamber.
The film forming material is an organic material, and the vapor of the film forming material is a vacuum processing apparatus that is the vapor of the organic material.

＜冷凍機の動作原理＞
一段式冷凍機を例にとって、冷凍機の冷凍サイクルを説明する。
図５(ａ)〜図５(ｄ)は、冷凍機の内部構造を説明するための図であり、図６は、その冷凍機のＧ−Ｍサイクルの作動原理を説明するためのグラフである。 <Operation principle of refrigerator>
The refrigerating cycle of the refrigerator will be described by taking a one-stage refrigerator as an example.
5 (a) to 5 (d) are views for explaining the internal structure of the refrigerator, and FIG. 6 is a graph for explaining the operation principle of the GM cycle of the refrigerator. .

図５(ａ)〜図５(ｄ)を参照し、冷凍機はシリンダー１０１を有しており、シリンダー１０１の内部には、ディスプレーサー１０２が配置されている。   5A to 5D, the refrigerator has a cylinder 101, and a displacer 102 is disposed inside the cylinder 101.

ここで、シリンダー１０１の一端を低温部側１１３、他端を室温部側１１４とすると、一サイクルの開始時には、排出バルブ１０９と吸入バルブ１１８とは閉じられ、ディスプレーサー１０２はシリンダー１０１の低温部側１１３に位置しているものとする。この状態の体積と圧力の関係は、図６のグラフ上では、Ａの点に位置している。   Here, assuming that one end of the cylinder 101 is the low temperature section 113 and the other end is the room temperature section 114, at the start of one cycle, the discharge valve 109 and the suction valve 118 are closed, and the displacer 102 is closed. It is assumed that it is located on the side 113. The relationship between the volume and the pressure in this state is located at point A on the graph of FIG.

次いで、排出バルブ１０９は閉じられた状態で、図５(ａ)に示すように、ディスプレーサー１０２はシリンダー１０１の低温部側１１３に位置している状態で吸入バルブ１１８を開け、圧縮機１０６の高圧部側１１６から高圧のＨｅガスを放出すると、高圧のＨｅガスは、蓄冷器１０４を通過せずに、シリンダー１０１内の室温部側１１４に導入され、シリンダー１０１内の圧力が上昇する。圧力が上昇中の状態では、体積と圧力の関係は、図６のグラフの(ａ)の直線上を移動する。   Next, in a state where the discharge valve 109 is closed, as shown in FIG. 5A, the displacer 102 opens the suction valve 118 while being located on the low temperature side 113 of the cylinder 101 and opens the compressor 106. When high-pressure He gas is released from the high-pressure section 116, the high-pressure He gas is introduced into the room temperature section 114 in the cylinder 101 without passing through the regenerator 104, and the pressure in the cylinder 101 increases. In the state where the pressure is increasing, the relationship between the volume and the pressure moves on the straight line (a) in the graph of FIG.

そして、シリンダー１０１が高圧のＨｅガスで充填されると、シリンダー１０１の内部は高圧になる。この状態は、図６のグラフのＢの点に位置している。   When the cylinder 101 is filled with high-pressure He gas, the pressure inside the cylinder 101 becomes high. This state is located at point B in the graph of FIG.

次に、図５(ｂ)に示すように、低温部側１１３に位置するディスプレーサー１０２の室温部側１１４への移動を開始すると、室温部側１１４に充填されたＨｅガスは、ディスプレーサー１０２の移動に伴ってシリンダー１０１から押し出され、蓄冷器１０４を通り、蓄冷器１０４で冷却されながら低温部側１１３とディスプレーサー１０２の間の膨張室１０７に充填される。充填中の状態は、図６のグラフの(ｂ)の直線を移動する。   Next, as shown in FIG. 5B, when the movement of the displacer 102 located at the low temperature part side 113 to the room temperature part side 114 is started, the He gas filled in the room temperature part 114 is replaced with the displacer 102 Is pushed out of the cylinder 101 along with the movement of the air, passes through the regenerator 104, and is filled in the expansion chamber 107 between the low temperature part 113 and the displacer 102 while being cooled by the regenerator 104. The state during filling moves along the straight line (b) in the graph of FIG.

ディスプレーサー１０２が室温部側１１４に到着したときには、低温部側１１３は最大容積となる。このときは、図６のグラフのＣの点に位置している。   When the displacer 102 arrives at the room temperature section 114, the low temperature section 113 has the maximum volume. At this time, it is located at point C in the graph of FIG.

次いで、吸入バルブ１１８を閉じ、排出バルブ１０９を開け、膨張室１０７に位置する高圧のＨｅガスをシリンダー１０１から放出させる。放出中は、図６のグラフの(ｃ)の直線上を移動する。   Next, the suction valve 118 is closed, the discharge valve 109 is opened, and the high-pressure He gas located in the expansion chamber 107 is released from the cylinder 101. During the release, it moves on the straight line (c) in the graph of FIG.

放出されたＨｅガスはサイモン膨張により温度が低下し、温度が低下したＨｅガスは、蓄冷器１０４を通るときに蓄冷器１０４を冷却しながら圧縮機１０６に戻り、膨張室１０７内は、最低圧力になる。その状態では、図６のグラフのＤ点に位置している。   The temperature of the released He gas is reduced by Simon expansion, and the cooled He gas returns to the compressor 106 while cooling the regenerator 104 when passing through the regenerator 104. become. In that state, it is located at point D in the graph of FIG.

次いで、ディスプレーサー１０２を室温部側１１４から低温部側１１３に向けて移動させると、ディスプレーサー１０２の移動によって、膨張室１０７内に位置するＨｅガスはシリンダー１０１から放出され、放出されたＨｅガスは、蓄冷器１０４を冷却しながら室温部側１１４並びに排出バルブ１０９を通過して圧縮機１０６の低圧側１１７に移動する。ディスプレーサー１０２の移動による放出中は、図６のグラフの(ｄ)の直線上を移動する。   Next, when the displacer 102 is moved from the room temperature part 114 to the low temperature part 113, the He gas located in the expansion chamber 107 is released from the cylinder 101 by the movement of the displacer 102, and the released He gas Moves to the low pressure side 117 of the compressor 106 through the room temperature side 114 and the discharge valve 109 while cooling the regenerator 104. During the discharge by the movement of the displacer 102, the displacer 102 moves on the straight line (d) in the graph of FIG.

そして、ディスプレーサー１０２が低温部側１１３に到着すると、一サイクルが終了し、排出バルブ１０９が閉じられると、最初の状態に戻る。
ＧＭ冷凍機はこのような冷凍サイクルを繰り返すことで極低温が得られている。
実際のクライオポンプに使用される冷凍機は、１５Ｋ以下の極低温を得る為に２段式構造のシリンダ１０１とディスプレーサー１０２となっており、さらに構造を簡素化するために蓄冷器１０４はディスプレーサー１０２の内部に組み込まれている。 When the displacer 102 arrives at the low temperature section 113, one cycle ends, and when the discharge valve 109 is closed, the state returns to the initial state.
The GM refrigerator obtains an extremely low temperature by repeating such a refrigeration cycle.
The refrigerator used for the actual cryopump is a two-stage cylinder 101 and a displacer 102 for obtaining an extremely low temperature of 15 K or less. In order to further simplify the structure, the regenerator 104 is provided with a display. It is incorporated inside the server 102.

１段目は冷凍能力が大きく８０Ｋ以下まで冷却することができ、２段目は冷凍能力は小さいが１２Ｋまで冷却することができる。１段目では８０Ｋシールドと８０Ｋバッフルを冷却して主にＨ2Ｏを凝縮する。２段目は１５Ｋクライオパネルを冷却してＮ2，Ｏ2，Ａｒを凝縮し、Ｈ2を吸着して排気する。 The first stage has a large refrigeration capacity and can be cooled to 80K or less, and the second stage has a small refrigeration capacity but can be cooled to 12K. In the first stage, the 80K shield and 80K baffle are cooled to mainly condense H 2 O. The second stage cools the 15K cryopanel to condense N 2 , O 2 , and Ar, adsorb H 2 , and exhaust.

冷凍機のモータやディスプレーサー等の稼働部品によって発生した振動は、防振構造のクライオポンプを用いることで振動を減衰させ、真空装置内で高精度の処理を行うことが可能となる。   Vibrations generated by operating components such as a refrigerator motor and a displacer can be attenuated by using a cryopump having a vibration-proof structure, and high-precision processing can be performed in a vacuum device.

本発明の真空処理装置を説明するための図Diagram for explaining the vacuum processing apparatus of the present invention (ａ)(ｂ)防振装置を説明するための図(a) and (b) diagrams for explaining the vibration isolator 本発明のクライオポンプを説明するための一部の断面を表した側面図Side view showing a partial cross section for explaining a cryopump of the present invention. 本発明のクライオポンプを説明するための概略断面図Schematic sectional view for explaining a cryopump of the present invention. (ａ)〜(ｄ)：冷凍サイクルを説明するための図(a) to (d): diagrams for explaining a refrigeration cycle 冷凍サイクルの体積−圧力の関係を示すグラフGraph showing the relationship between volume and pressure of a refrigeration cycle

＜真空処理装置＞
図１の符号１０は、本発明のクライオポンプ１１が用いられる真空処理装置を示している。 <Vacuum processing device>
Reference numeral 10 in FIG. 1 indicates a vacuum processing apparatus using the cryopump 11 of the present invention.

この真空処理装置１０は、真空室１６を有しており、真空室１６は蒸着装置であるものとすると、真空室１６の内部には蒸発源１８が配置されており、蒸発源１８の上方には、基板配置装置１３が配置されている。   The vacuum processing apparatus 10 has a vacuum chamber 16. Assuming that the vacuum chamber 16 is a vapor deposition apparatus, an evaporation source 18 is disposed inside the vacuum chamber 16, and is located above the evaporation source 18. In the figure, a substrate arrangement device 13 is arranged.

基板配置装置１３の上方には、カメラ１４が配置されている。基板配置装置１３上には、シャドウマスク１５が配置されている。   A camera 14 is arranged above the substrate arrangement device 13. On the substrate arrangement device 13, a shadow mask 15 is arranged.

真空室１６には、粗引き用の真空ポンプ１９とクライオポンプ１１とが接続されており、先ず、真空室１６の内部は粗引き用の真空ポンプ１９によって真空排気され、所定圧力に低下したところで、本発明のクライオポンプ１１が動作して真空室１６の内部の圧力を高真空雰囲気の圧力まで低下させる。   A vacuum pump 19 for roughing and a cryopump 11 are connected to the vacuum chamber 16. First, the inside of the vacuum chamber 16 is evacuated by the vacuum pump 19 for roughing and when the pressure is reduced to a predetermined pressure. Then, the cryopump 11 of the present invention operates to lower the pressure inside the vacuum chamber 16 to the pressure of the high vacuum atmosphere.

真空室１６は、搬送室４７に接続されており、搬送室４７には、他の真空処理装置４０が複数台接続されている。   The vacuum chamber 16 is connected to a transfer chamber 47, and a plurality of other vacuum processing apparatuses 40 are connected to the transfer chamber 47.

前工程の真空処理装置４０内で処理された搬送対象物は、搬送室４７を介して、真空雰囲気を維持しながら、真空室１６の内部に搬入される。符号１２は、搬入された処理対象物である。   The transfer target processed in the vacuum processing apparatus 40 in the previous process is carried into the vacuum chamber 16 via the transfer chamber 47 while maintaining a vacuum atmosphere. Reference numeral 12 denotes the carried processing object.

カメラ１４と、基板配置装置１３を移動させる移動装置と、カメラ１４の撮影結果と、移動装置による基板配置装置１３の移動を制御する制御装置とによって、処理対象物１２とシャドウマスク１５とを位置合わせさせる位置合わせ装置が構成されており、処理対象物１２とシャドウマスク１５とは、カメラ１４で撮影しながら相対的に移動され、位置合わせ装置によって処理対象物１２とシャドウマスク１５との間の位置合わせが行われ、処理対象物１２はシャドウマスク１５上に配置される。   The processing target 12 and the shadow mask 15 are positioned by a camera 14, a moving device for moving the substrate placement device 13, a photographing result of the camera 14, and a control device for controlling the movement of the substrate placement device 13 by the moving device. An alignment device for alignment is configured, and the processing target 12 and the shadow mask 15 are relatively moved while being photographed by the camera 14, and are moved between the processing target 12 and the shadow mask 15 by the alignment device. The alignment is performed, and the processing target 12 is placed on the shadow mask 15.

基板配置装置１３の中央には、貫通孔１７が設けられており、蒸着源１８から、気体にされた有機材料等の蒸気を放出させると、蒸気は貫通孔１７を通過してシャドウマスク１５に到達し、シャドウマスク１５の開口を通過した蒸気が、処理対象物１２に到達して開口のパターンに応じたパターンの薄膜が形成される。   A through hole 17 is provided at the center of the substrate placement device 13. When a vapor such as a gasified organic material is released from the vapor deposition source 18, the vapor passes through the through hole 17 to the shadow mask 15. The vapor that has reached and passed through the opening of the shadow mask 15 reaches the processing target 12, and a thin film having a pattern corresponding to the pattern of the opening is formed.

＜クライオポンプ＞
次に、クライオポンプ１１の構造を説明すると、図３を参照し、クライオポンプ１１は、ポンプ本体部２１と、冷凍機２２とを有しており、冷凍機２２は、モータ部２３と冷凍部２４とを有している。 <Cryopump>
Next, the structure of the cryopump 11 will be described. Referring to FIG. 3, the cryopump 11 includes a pump main body 21 and a refrigerator 22. 24.

ポンプ本体部２１は、真空気密を保持できるポンプケース３３（真空排気槽）の内部に８０Ｋバッフル２７及び８０Ｋシールド３２を有して、真空装置から流入する大部分の輻射熱を吸収できるように配置され、さらに内部に極低温面となる１５Ｋクライオパネル２６（極低温板）が配置されている。   The pump body 21 has an 80K baffle 27 and an 80K shield 32 inside a pump case 33 (vacuum evacuation tank) capable of maintaining vacuum tightness, and is arranged so as to absorb most of the radiant heat flowing from the vacuum device. A 15K cryopanel 26 (cryogenic plate) serving as a cryogenic surface is further disposed inside.

真空室１６の底面には、排気口３７が設けられており、排気口３７とクライオポンプ１１の間にバルブ４６が配置され、バルブ４６を開けるとクライオポンプ吸気口３９にて高真空排気できるように取り付けられている。
モータ部２３は、クライオポンプ１１の真空雰囲気の外に配置されており、モータ部２３には交流電源にて駆動するモータが内蔵されている。 An exhaust port 37 is provided on the bottom surface of the vacuum chamber 16, and a valve 46 is disposed between the exhaust port 37 and the cryopump 11. When the valve 46 is opened, high vacuum exhaust can be performed at a cryopump inlet 39. Attached to.
The motor unit 23 is disposed outside the vacuum atmosphere of the cryopump 11, and the motor unit 23 has a built-in motor driven by an AC power supply.

図４は、モータ部２３と、冷凍部２４と、クライオポンプ内部部品３５の位置関係を説明するためのクライオポンプ１１の概要の部分断面図である。   FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of the cryopump 11 for explaining a positional relationship among the motor unit 23, the freezing unit 24, and the cryopump internal component 35.

冷凍部２４は、輻射による入熱、熱伝導による入熱の影響を受けないように断熱真空雰囲気に配置される。具体的にはポンプケース３３と溶接され、ポンプケース３３側の筒体４１と、ポンプケース側フランジ４２と、ベローズ４３と、モータ部側フランジ４４と、モータ部側筒体４５とを有しており、全ての部品は溶接又は弾性体により気密が保持できるようになっている。冷凍部２４を囲むように前記４１，４２，４３，４４，４５は配置されており、冷凍部２４との間には空間６２が存在する。   The refrigeration unit 24 is disposed in an adiabatic vacuum atmosphere so as not to be affected by heat input by radiation and heat input by heat conduction. Specifically, it is welded to the pump case 33 and has a cylinder 41 on the pump case 33 side, a flange 42 on the pump case side, a bellows 43, a flange 44 on the motor section side, and a cylinder section 45 on the motor section side. In addition, all parts can be kept airtight by welding or an elastic body. The 41, 42, 43, 44, 45 are arranged so as to surround the freezing section 24, and a space 62 exists between the freezing section 24 and the freezing section 24.

ポンプケース側フランジ４２とモータ部側フランジ４４とは、防振装置５によって互いに固定されている。
ポンプケース側フランジ４２とモータ部側フランジ４４との間には、伸縮可能なベローズ４３が配置されている。 The pump case side flange 42 and the motor unit side flange 44 are fixed to each other by the vibration isolator 5.
An extendable bellows 43 is arranged between the pump case side flange 42 and the motor unit side flange 44.

冷凍部２４を囲む空間はポンプケース３３と８０Ｋシールド３２の間のスキマ３１と連通しており、クライオポンプ内部部品３５と同様な真空状態となる。
冷凍部２４は、上述したシリンダー１０１と、シリンダー１０１の内部に配置され、モータによって移動される第一、第二のディスプレーサーとが配置されている。 The space surrounding the freezing section 24 is in communication with the gap 31 between the pump case 33 and the 80K shield 32, and is in a vacuum state similar to that of the cryopump internal component 35.
The refrigeration unit 24 includes the above-described cylinder 101 and first and second displacers disposed inside the cylinder 101 and moved by a motor.

シリンダー１０１は一端がモータ部２３に固定されており、シリンダー１０１のモータ部２３に取りつけられた部分を根元側とすると、シリンダー１０１の根元側に対する反対の先端側は、８０Ｋシールド３２まで非接触の状態で挿入され、８０Ｋシールド３２と接続されている。また、８０Ｋバッフル２７と８０Ｋシールドも接続されており、その荷重は全てシリンダー１０１の１段目で受ける。   One end of the cylinder 101 is fixed to the motor unit 23, and if a portion attached to the motor unit 23 of the cylinder 101 is a root side, a tip side opposite to the root side of the cylinder 101 is non-contact up to the 80K shield 32. It is inserted in a state, and is connected to the 80K shield 32. The 80K baffle 27 and the 80K shield are also connected, and all the loads are received by the first stage of the cylinder 101.

真空室１６、排気口３７、バルブ４６から、クライオポンプ吸気口３９に入射した気体は、冷凍部２４のシリンダー１０１の一段目により８０Ｋ程度の温度に冷却された８０Ｋバッフル２７と、８０Ｋシールド３２により、蒸気圧の低い気体、主にＨ2Ｏを凝縮し、その他の蒸気圧の高いＮ2，Ｏ2，Ａｒ，Ｈ2等は、８０Ｋバッフル２７を通過して、さらにシリンダー１０１の二段目により１５Ｋ以下に冷却されている１５Ｋクライオパネル２６により凝縮又は吸着して真空排気するようになっている。 The gas entering the cryopump inlet 39 from the vacuum chamber 16, the exhaust port 37, and the valve 46 is cooled by an 80K baffle 27 cooled to a temperature of about 80K by the first stage of the cylinder 101 of the refrigerating unit 24 and an 80K shield 32. , A gas having a low vapor pressure, mainly H 2 O, is condensed, and N 2 , O 2 , Ar, H 2, etc. having a high vapor pressure pass through the 80K baffle 27 and further pass through the second stage of the cylinder 101. , And is condensed or adsorbed by the 15K cryopanel 26 cooled to 15K or less, and evacuated.

１５Ｋクライオパネル２６は、取付部材３８を介してシリンダー１０１の先端部で接続されており、シリンダー１０１の二段目で荷重を受けている。   The 15K cryopanel 26 is connected at the distal end of the cylinder 101 via a mounting member 38, and receives a load at the second stage of the cylinder 101.

従って、クライオポンプ内部部品３５は全てシリンダー１０１で荷重を受けており、そのシリンダー１０１の根元となるモータ部２３により支持されている。   Therefore, the internal components 35 of the cryopump are all loaded by the cylinder 101, and are supported by the motor 23 serving as the root of the cylinder 101.

モータ部２３は、モータ部側筒体４５によってモータ部側フランジ４４に固定されており、モータ部側フランジ４４は、防振装置５によって、ポンプケース側フランジ４２に固定されている。   The motor part 23 is fixed to the motor part side flange 44 by a motor part side cylinder 45, and the motor part side flange 44 is fixed to the pump case side flange 42 by the vibration isolator 5.

ポンプケース側フランジ４２は、ポンプケース３３側の筒体４１によって、ポンプケース３３に固定されており、従って、１５Ｋクライオパネル２６と、冷凍部２４及びその内部に配置されたシリンダー１０１と、モータ部２３とは、防振装置５を介してポンプケース３３によって支持されている。   The pump case side flange 42 is fixed to the pump case 33 by the cylinder 41 on the pump case 33 side. Therefore, the 15K cryopanel 26, the refrigeration unit 24, the cylinder 101 disposed therein, and the motor unit 23 is supported by the pump case 33 via the vibration isolator 5.

防振装置５の構造を説明する。
図２(ａ)は、防振装置５の側面図、同図(ｂ)は断面図である。 The structure of the vibration isolator 5 will be described.
FIG. 2A is a side view of the vibration isolator 5, and FIG. 2B is a cross-sectional view.

防振装置５は、第一の底板５０を有しており、第一の底板５０上には、弾性部材５２が配置され、弾性部材５２上には、第一の底板５０と平行に第二の底板５３が配置されている。第一の底板５０と第二の底板５３とは接触しておらず、第一の底板５０と第二の底板５３との間には弾性部材５２が位置することになる。   The vibration isolator 5 has a first bottom plate 50, and an elastic member 52 is arranged on the first bottom plate 50, and a second bottom plate 50 is provided on the elastic member 52 in parallel with the first bottom plate 50. Bottom plate 53 is disposed. The first bottom plate 50 and the second bottom plate 53 are not in contact with each other, and the elastic member 52 is located between the first bottom plate 50 and the second bottom plate 53.

弾性部材５２は柔軟性を有し、力が加えられると変形し、加えられた力が除去されると元の形状に復帰する材料であり、例えば、合成ゴムや天然ゴム等が挙げられる。   The elastic member 52 is a material that has flexibility and deforms when a force is applied, and returns to its original shape when the applied force is removed, and examples thereof include synthetic rubber and natural rubber.

第一の底板５０上には、筒形状の外筒体５１が、その一端が第一の底板５０上に固定されて配置されており、外筒体５１の上端は、第二の底板５３が位置する方向に向けられている。
第一の底板５０と第二の底板５３の間には、棒状又は筒状の挿入体５５が、第一の底板５０と第二の底板５３とに垂直に配置されている。 On the first bottom plate 50, a cylindrical outer cylinder 51 is disposed with one end fixed on the first bottom plate 50, and the upper end of the outer cylinder 51 is provided with a second bottom plate 53. It is oriented in the direction in which it is located.
Between the first bottom plate 50 and the second bottom plate 53, a rod-shaped or tubular insert 55 is arranged perpendicular to the first bottom plate 50 and the second bottom plate 53.

挿入体５５の上端は、第二の底板５３に固定され、下端は外筒体５１の上端よりも、第一の底板５０に近い位置にあり、即ち、挿入体５５は外筒体５１の内部に挿入されている。
符号ｔは、挿入体５５の下端と外筒体５１の上端との間の距離であり、ゼロよりも大きな数値である。 The upper end of the insert 55 is fixed to the second bottom plate 53, and the lower end is located closer to the first bottom plate 50 than the upper end of the outer cylinder 51, that is, the insert 55 is located inside the outer cylinder 51. Has been inserted.
Symbol t is the distance between the lower end of the insert 55 and the upper end of the outer cylinder 51, and is a numerical value larger than zero.

外筒体５１と挿入体５５との間と、外筒体５１と第二の底板５３との間と、第一の底板５０と挿入体５５との間は、それぞれ離間して、離間して形成された隙間には弾性部材５２が配置されている。従って、挿入体５５の外周面は弾性部材５２と接触する。   The space between the outer cylinder 51 and the insert 55, the space between the outer cylinder 51 and the second bottom plate 53, and the space between the first bottom plate 50 and the insert 55 are separated from each other. An elastic member 52 is disposed in the formed gap. Therefore, the outer peripheral surface of the insert 55 contacts the elastic member 52.

また、弾性部材５２は、外筒体５１の周囲をリング状に覆い、外筒体５１の外周面と接触して配置されて、外筒体５１の外周面と内周面と上端とは、それぞれ弾性部材５２に接触されている。
従って、外筒体５１と挿入体５５は、弾性部材５２に埋没しており、防振装置５の外観からは、弾性部材５２を観察できても、外筒体５１と挿入体５５を観察できないようになっている。 The elastic member 52 covers the outer cylinder 51 in a ring shape, and is disposed in contact with the outer peripheral surface of the outer cylinder 51. The outer peripheral surface, the inner peripheral surface, and the upper end of the outer cylinder 51 are Each is in contact with the elastic member 52.
Therefore, the outer cylinder 51 and the insert 55 are buried in the elastic member 52, and from the appearance of the vibration isolator 5, even though the elastic member 52 can be observed, the outer cylinder 51 and the insert 55 cannot be observed. It has become.

弾性部材５２は一体の構造であり、また、弾性部材５２は、少なくとも第一の底板５０と第二の底板５３とに固定されており、従って、弾性部材５２を破壊しない限り、弾性部材５２の一部を分離できないようになっている。   The elastic member 52 is an integral structure, and the elastic member 52 is fixed to at least the first bottom plate 50 and the second bottom plate 53. Therefore, unless the elastic member 52 is broken, Some parts cannot be separated.

第二の底板５３の、弾性部材５２が固定された表面とは反対側の表面には、棒状のネジ部５４が第二の底板５３と垂直に設けられている。   On the surface of the second bottom plate 53 opposite to the surface on which the elastic member 52 is fixed, a rod-shaped screw portion 54 is provided perpendicular to the second bottom plate 53.

ネジ部５４の側面には、ネジ山及びネジ溝が設けられており、ポンプケース側フランジ４２やモータ部側フランジ４４に、ネジ部５４を挿入する貫通孔が形成されていれば、ネジ部５４をその貫通孔に挿入した後、貫通孔よりも大径のナットをネジ部５４に取りつけて、ナットを回転させて、ネジ部５４が挿入されたポンプケース側フランジ４２又はモータ部側フランジ４４にナットを密着させると共に、ポンプケース側フランジ４２又はモータ部側フランジ４４を第２の底板５３に密着させると、防振装置５は、ネジ部５４が挿入されたポンプケース側フランジ４２又はモータ部側フランジ４４に固定される。   A screw thread and a screw groove are provided on the side surface of the screw portion 54. If a through hole for inserting the screw portion 54 is formed in the pump case side flange 42 or the motor portion side flange 44, the screw portion 54 is formed. Is inserted into the through-hole, a nut having a larger diameter than the through-hole is attached to the screw portion 54, and the nut is rotated, so that the screw portion 54 is inserted into the pump case side flange 42 or the motor portion side flange 44. When the nut is brought into close contact with the pump case side flange 42 or the motor unit side flange 44 so as to come into close contact with the second bottom plate 53, the vibration isolator 5 becomes It is fixed to the flange 44.

第一の底板５０の弾性部材５２からはみ出た部分には、ネジ止め孔５９が設けられており、第一の底板５０をポンプケース側フランジ４２やモータ部側フランジ４４に密着させ、第一の底板５０のネジ止め孔５９と、ポンプケース側フランジ４２やモータ部側フランジ４４に設けられた貫通孔とに、頭部がネジ止め孔５９や貫通孔よりも大径のネジの先端側を挿通し、頭部を第一の底板５０に密着させ、挿通したネジの先端にナットを取りつけて回転させ、ナットをポンプケース側フランジ４２やモータ部側フランジ４４に密着させると、防振装置５をポンプケース側フランジ４２に固定することができる。
外筒体５１と、挿入体５５と、ネジ部５４とは、それらの中心軸線が、第一の底板５０と第二の底板５３とに対してそれぞれ垂直になるように形成されている。 A screw hole 59 is provided in a portion of the first bottom plate 50 protruding from the elastic member 52, and the first bottom plate 50 is brought into close contact with the pump case side flange 42 and the motor unit side flange 44, and The head is inserted through the screw holes 59 of the bottom plate 50 and through holes provided in the pump case side flange 42 and the motor unit side flange 44 with the screw head 59 and the distal end side of the screw having a larger diameter than the through holes. Then, when the head is brought into close contact with the first bottom plate 50, a nut is attached to the tip of the inserted screw and rotated, and the nut is brought into close contact with the pump case side flange 42 and the motor unit side flange 44, the vibration isolator 5 is activated. It can be fixed to the pump case side flange 42.
The outer cylinder 51, the insert 55, and the screw portion 54 are formed such that their central axes are perpendicular to the first bottom plate 50 and the second bottom plate 53, respectively.

ポンプケース側フランジ４２とモータ部側フランジ４４とは鉛直に配置されており、防振装置５は、外筒体５１と、挿入体５５と、ネジ部５４の中心軸線を水平にし、第一の底板５０と第二の底板５３とを鉛直にしてポンプケース側フランジ４２とモータ部側フランジ４４との間に配置され、第一の底板５０と第二の底板５３とのうち、いずれか一方がポンプケース側フランジ４２に接触して固定され、他方がモータ部側フランジ４４に接触し、上述したナットによって固定されている。   The pump case side flange 42 and the motor unit side flange 44 are arranged vertically, and the vibration isolator 5 makes the center axes of the outer cylinder 51, the insert 55, and the screw part 54 horizontal, The bottom plate 50 and the second bottom plate 53 are vertically arranged and disposed between the pump case side flange 42 and the motor unit side flange 44, and one of the first bottom plate 50 and the second bottom plate 53 is provided. The other is in contact with the pump case side flange 42 and is fixed, and the other is in contact with the motor part side flange 44 and is fixed by the nut described above.

１５Ｋクライオパネル２６の重量と、シリンダー１０１及びシリンダー１０１内部のディスプレーサー等の部材の重量と、モータ部２３の重量とに基づいて発生する力は、下向きのモーメントとなってモータ部側フランジ４４に印加されるから、そのモーメント力は、弾性部材５２を介して、ポンプケース側フランジ４２に印加される。   The force generated based on the weight of the 15K cryopanel 26, the weight of the cylinder 101, the members such as the displacer inside the cylinder 101, and the weight of the motor unit 23 becomes a downward moment, and is applied to the motor unit side flange 44. Since the moment force is applied, the moment force is applied to the pump case side flange 42 via the elastic member 52.

このとき、外筒体５１と挿入体５５との間に位置する弾性部材５２と、第二の底板５３と第一の底板５０との間に位置する弾性部材５２とが変形する。   At this time, the elastic member 52 located between the outer cylinder 51 and the insert 55 and the elastic member 52 located between the second bottom plate 53 and the first bottom plate 50 are deformed.

ポンプケース側フランジ４２はポンプケース３３側の筒体４１を介してポンプケース３３に固定され、ポンプケース３３は、移動しない真空室１６に固定されているから、真空室は支持脚４８によって床面上に置かれ、モータ部側フランジ４４が支持する重量は、防振装置５を介してポンプケース３３によって支持される。   The pump case side flange 42 is fixed to the pump case 33 via the cylinder 41 on the pump case 33 side, and the pump case 33 is fixed to the immovable vacuum chamber 16. The weight placed above and supported by the motor unit side flange 44 is supported by the pump case 33 via the vibration isolator 5.

モータ部２３の内部でモータが動作したときに発生する振動や、ディスプレーサーの往復移動によって発生する振動は、モータ部側フランジ４４から防振装置５を介してポンプケース側フランジ４２に伝達されるが、その際、振動は弾性部材５２内を進行して第一の底板５０と第二の底板５３との間で伝達されるため、弾性部材５２の内部で減衰し、モータ部側フランジ４４の振動よりも、ポンプケース側フランジ４２の振動の方が小さくなる。   The vibration generated when the motor operates inside the motor unit 23 and the vibration generated by the reciprocating movement of the displacer are transmitted from the motor unit side flange 44 to the pump case side flange 42 via the vibration isolator 5. However, at this time, since the vibration advances in the elastic member 52 and is transmitted between the first bottom plate 50 and the second bottom plate 53, the vibration is attenuated inside the elastic member 52, and the motor portion side flange 44 The vibration of the pump case side flange 42 is smaller than the vibration.

ポンプケース３３は真空室１６に固定されており、ポンプケース３３に伝達された振動は真空室１６に伝達されるが、その振動は減衰されているので、処理対象物１２とシャドウマスク１５との間の位置合わせを正確に行うことができる。   The pump case 33 is fixed to the vacuum chamber 16, and the vibration transmitted to the pump case 33 is transmitted to the vacuum chamber 16, but the vibration is attenuated. It is possible to accurately perform the alignment between them.

このように、本発明のクライオポンプ１１は、減衰した振動がポンプケース３３に伝達されるので、真空室１６内で精密な作業を行うことができる。   As described above, in the cryopump 11 of the present invention, the attenuated vibration is transmitted to the pump case 33, so that a precise operation can be performed in the vacuum chamber 16.

防振装置５は、力のモーメントに対して抵抗力を有するから、防振装置５の外筒体５１と挿入体５５との中心軸線を水平にしてモータ部２３等をポンプケース３３に固定した横型のクライオポンプに適している。   Since the vibration isolator 5 has resistance to the moment of force, the motor 23 and the like are fixed to the pump case 33 with the center axis of the outer cylinder 51 and the insert 55 of the vibration isolator 5 horizontal. Suitable for horizontal cryopumps.

５……防振装置
１０……真空処理装置
１１……クライオポンプ
２２……冷凍機
３３……ポンプケース
５０……第一の底板
５１……外筒体
５２……弾性部材
５３……第二の底板
５５……挿入体 5 Vibration control device 10 Vacuum processing device 11 Cryopump 22 Refrigerator 33 Pump case 50 First bottom plate 51 Outer cylinder 52 Elastic member 53 Second Bottom plate 55 of the insert

Claims (6)

真空排気すべき排気対象気体が導入される真空排気槽と、
Ｈｅガスを冷媒とする冷凍機と、
前記真空排気槽の内部に設けられ、冷却された前記冷凍機によって低温に冷却される極低温板と、を有し、
前記真空排気槽の内部の前記排気対象気体を、前記極低温板の表面に凝縮又は吸着して前記排気対象気体を排気するクライオポンプであって、
前記冷凍機は、前記真空排気槽に、防振装置を介して固定され、
前記極低温板は、前記冷凍機と前記防振装置とを介して前記真空排気槽によって支持されており、
前記防振装置は、
第一、第二の底板と、
前記第一の底板に固定された筒形形状の外筒体と、
前記第二の底板に固定された挿入体と、
前記第一の底板と前記第二の底板の間に設けられ、前記第一の底板と前記第二の底板に固定された弾性部材と、を有し、
前記外筒体と前記挿入体との間と、前記外筒体と前記第二の底板との間と、前記第一の底板と前記挿入体との間は、それぞれ離間して隙間が形成されており、前記外筒体と前記挿入体との間の隙間と、前記外筒体と前記第二の底板との間の隙間と、前記第一の底板と前記挿入体との間の隙間とには、前記弾性部材が配置され、
前記挿入体の中心軸線と前記外筒体の中心軸線は水平に配置され、
前記第一、第二の底板のうち、いずれか一方に前記冷凍機が固定され、他方が前記真空排気槽に固定されたクライオポンプ。 A vacuum exhaust tank into which a gas to be exhausted to be evacuated is introduced;
A refrigerator using He gas as a refrigerant;
A cryogenic plate provided inside the vacuum exhaust tank and cooled to a low temperature by the cooled refrigerator;
A cryopump that exhausts the gas to be evacuated by condensing or adsorbing the gas to be evacuated inside the vacuum exhaust tank on the surface of the cryogenic plate,
The refrigerator is fixed to the vacuum exhaust tank via a vibration isolator,
The cryogenic plate is supported by the vacuum exhaust tank via the refrigerator and the vibration isolator,
The anti-vibration device,
First and second bottom plates,
A cylindrical outer cylinder fixed to the first bottom plate,
An insert fixed to the second bottom plate,
An elastic member provided between the first bottom plate and the second bottom plate, and fixed to the first bottom plate and the second bottom plate ,
A gap is formed between the outer cylinder and the insert, between the outer cylinder and the second bottom plate, and between the first bottom plate and the insert, respectively. And a gap between the outer cylinder and the insert, a gap between the outer cylinder and the second bottom plate, and a gap between the first bottom plate and the insert. In the, the elastic member is disposed,
The center axis of the insert and the center axis of the outer cylinder are arranged horizontally,
A cryopump in which the refrigerator is fixed to one of the first and second bottom plates, and the other is fixed to the evacuation tank. 前記冷凍機に固定されたモータ部側フランジと、
前記真空排気槽に固定されたポンプケース側フランジと、
を有し、
複数個の前記防振装置が、前記モータ部側フランジと前記ポンプケース側フランジとの間に配置され、前記第一、第二の底板のうち、いずれか一方に前記モータ部側フランジが固定され、他方に前記ポンプケース側フランジが固定された請求項１記載のクライオポンプ。 A motor unit side flange fixed to the refrigerator,
A pump case side flange fixed to the evacuation tank,
Has,
A plurality of the vibration isolators are arranged between the motor unit side flange and the pump case side flange, and the motor unit side flange is fixed to one of the first and second bottom plates. 2. The cryopump according to claim 1, wherein the pump case side flange is fixed to the other. 請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のクライオポンプと、
前記真空排気槽が取りつけられた真空室とを有する真空処理装置。 A cryopump according to any one of claims 1 or 2,
A vacuum processing apparatus, comprising: a vacuum chamber to which the vacuum exhaust tank is attached. 前記真空室には、処理対象物とシャドウマスクとを位置合わせする位置合わせ装置を有する請求項３記載の真空処理装置。   4. The vacuum processing apparatus according to claim 3, wherein the vacuum chamber has a positioning device for positioning the object to be processed and the shadow mask. 前記真空室の内部に成膜材料の蒸気を放出する蒸着源が設けられた請求項３又は請求項４のいずれか１項記載の真空処理装置。   The vacuum processing apparatus according to claim 3, wherein an evaporation source that emits a vapor of a film forming material is provided inside the vacuum chamber. 前記成膜材料は有機物であり、前記成膜材料の蒸気は、前記有機物の蒸気である請求項５記載の真空処理装置。   The vacuum processing apparatus according to claim 5, wherein the film forming material is an organic substance, and the vapor of the film forming material is a vapor of the organic substance.
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