JP7163073B2 - 真空装置 - Google Patents
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Description
本発明の一態様の真空装置は、真空ポンプと真空チャンバーの間に、真空ポンプが発生する輻射エネルギーを吸収するブラケットを備える。ブラケットは、熱伝導率の高い材料により形成される。さらにブラケットは、少なくとも内側の表面、好ましくは内側及び外側を含む全表面に、輻射率が高く導電性を有する皮膜が形成される。ブラケットは、真空ポンプから発生した輻射エネルギー(Radiant Energy)を内側の面で数回の反射を行いながら皮膜(被膜)により吸収し、輻射エネルギーにより生じる輻射熱を外部に放熱する。真空ポンプからの輻射エネルギーは、複数回の反射の度にブラケットに吸収されてエネルギー量が減少された後、真空チャンバー内に到達する。真空チャンバー内に設けられた構成物や処理対象物の温度上昇が抑制される。
ターボ分子ポンプ5は、公知な構造であり、ポンプ上部にタービン翼を有するロータ6が配置され、ポンプ下部には、ロータ軸受け部が配置されている。ポンプ下部は、水冷の冷却機構が設けられている。
図3に示すように、高速回転するロータ6等から発生した輻射エネルギーRE1がターボ分子ポンプ5の上部の吸気口5aからブラケット4の内部上面4bに放射される。輻射エネルギーRE1は、ブラケット4の内部上面4b、下部内面4a及び描画室2の排気用開口部2aの順にジグザグ又は波状的に振幅するように反射して進行し、描画室2内に到達する。この時、ブラケット4の内面の輻射率が低かった場合には、輻射エネルギーRE1は、入射した内面にはあまり吸収されず、エネルギー量が減衰せずに、描画室2内の試料ステージ13やマスク部材15に照射される。従って、図2に示す試料ステージ13に載置されるマスク部材15においては、ターボ分子ポンプ5の上部の吸気口5aに近いほど、輻射熱の影響を受けることとなる。
次に、本発明の第1の実施形態に係る電子ビーム描画装置について説明する。この第1の実施形態においては、前述した一態様の真空装置である電子ビーム描画装置におけるブラケットの構成が異なっている。本実施形態の構成部位と一態様の構成部位と同等のものには、同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。図4は、真空チャンバー(描画室)に取り付けられる輻射エネルギーを吸収するブラケット及び真空ポンプの配置例を示す図である。
また、ブラケット4の表面に形成された皮膜に導電性を持たせることにより、帯電を防止することができる。よって、電子ビームを使用する真空装置に対する適用条件を満たすことができる。
次に、第2の実施形態に係る電子ビーム描画装置について説明する。この第2の実施形態においては、前述した一態様の真空装置である電子ビーム描画装置におけるブラケットの構成が異なっている。本実施形態の構成物と一態様の構成物と同等のものには、同じ参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。図5は、本実施形態に係る描画室に取り付けられる輻射エネルギーの反射回数を増やして、輻射エネルギーを吸収するブラケット及びターボ分子ポンプの配置例を示している。
以上のように、本実施形態にすれば、前述した第1の実施形態における作用効果に加えて、ターボ分子ポンプ5の吸気口と対向する面に凹部を設けることにより、吸気口5aから放射された輻射エネルギーが凹部22の中で多様な方向に反射する。このため、輻射エネルギーの一部は、描画室2に向かわずに、ブラケット21内に留まる輻射エネルギーが存在する。よって、より描画室2に向かう輻射エネルギーのエネルギー量を減少させることができ、輻射熱の発生量も減少させることができる。
次に、第2の実施形態の第1の変形例について説明する。
図6は、第1の変形例のブラケット31の概念的な構成を示す断面図である。前述した第2の実施形態がブラケット21の上部が平坦な上面に凹部を形成する構成であった。これに対して、本変形例は、ブラケット31の上部が上半球のドーム形状に形成した例である。ここでは、輻射エネルギーRE5,RE6の2つの輻射エネルギーの経路について説明する。
以上のように、本変形例にすれば、前述した第2の実施形態における作用効果を奏することができる。
次に、第2の実施形態の第2の変形例について説明する。
図7は、第2の変形例のブラケット33の概念的な構成を示す断面図である。前述した第1の変形例では、ブラケット31の上部が上半球体の形状であった。これに対して、本変形例は、ブラケット33の上部が円錐、又は多面の錐体の形状に形成した例である。ここでは、輻射エネルギーRE7,RE8の2つの輻射エネルギーの経路について説明する。
次に、第3の実施形態に係る電子ビーム描画装置について説明する。この第3の実施形態においては、前述した一態様の電子ビーム描画装置におけるブラケットの構成が異なっている。本実施形態の構成物と一態様の構成物と同等のものには、同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。図8は、本実施形態に係る描画室に取り付けられる輻射エネルギーを吸収するブラケット及びターボ分子ポンプ5の配置例を示している。
次に、第4の実施形態に係る電子ビーム描画装置について説明する。この第4の実施形態においては、前述した一態様の電子ビーム描画装置におけるブラケットの構成が異なっている。本実施形態の構成物と一態様の構成物と同等のものには、同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。図9は、本実施形態に係る描画室に取り付けられる輻射エネルギーを吸収するブラケット及び真空ポンプであるターボ分子ポンプの配置例を示している。
次に、第5の実施形態に係る電子ビーム描画装置について説明する。この第5の実施形態においては、前述した一態様の電子ビーム描画装置におけるブラケットの構成が異なっている。本実施形態の構成物と一態様の構成物と同等のものには、同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。図10は、本実施形態に係る描画室に取り付けられる輻射エネルギーを吸収するブラケット及び真空ポンプであるターボ分子ポンプの配置例を示している。
以上のように、本実施形態によれば、描画室2側を冷却用媒体により冷却することで、ブラケット36から伝熱された輻射熱を冷却し、描画室2への輻射熱の影響をより低くすることができる。
Claims (7)
- 気密に構成された真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内を排気する真空ポンプと、
前記真空チャンバーと前記真空ポンプとの間に配置し、表面に輻射エネルギーを吸収する皮膜が形成され、前記真空ポンプが放出した輻射エネルギーを前記皮膜が形成される内側の面で数回の反射を行いながら、前記輻射エネルギーのエネルギー量を吸収しつつ、前記真空チャンバーにエネルギー量が減少した輻射エネルギーを放出するブラケットと、を備え
前記ブラケットは、前記真空ポンプと対向する内部の面に形成される凹部を有し、
前記凹部により、前記真空ポンプから放出された前記輻射エネルギーを拡散する方向に反射し、前記輻射エネルギーの前記反射の回数を増加させると共に、前記輻射エネルギーの一部を前記ブラケット内に留める、真空装置。 - 前記凹部は、内部形状が矩形形状、球曲面形状又は、多角錐形状のいずれかである、請求項1に記載の真空装置。
- 前記ブラケットは、少なくとも1つの外表面に形成される放熱フィンを備える、請求項1または2に記載の真空装置。
- 前記真空チャンバーと前記ブラケットとの間に配置され、前記輻射エネルギーにより前記ブラケットに生じる輻射熱を前記真空チャンバーに伝熱しないように断熱する断熱部材を備える、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の真空装置。
- 前記断熱部材は、ステンレス合金、チタン、チタン合金、石英ガラス、セラミックス部材、ポリエーテルエーテルケトン樹脂及び、ポリイミド樹脂を含む材料により形成され、
前記断熱部材の材料が絶縁性を有していた場合には、前記輻射エネルギーが照射される面上に導電体膜が形成される、請求項4に記載の真空装置。 - 前記ブラケットに接する前記真空チャンバーの内部に、冷却用媒体を環流するために形成される流路と、
前記流路に冷却用媒体を環流させる冷却部と、
を備える、請求項1に記載の真空装置。 - 前記断熱部材に接する、前記ブラケットの内部に、冷却用媒体を環流するために形成される流路と、
前記流路に冷却用媒体を環流させる冷却部と、
を備える、請求項4に記載の真空装置。
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