JPH01247772A

JPH01247772A - 真空装置

Info

Publication number: JPH01247772A
Application number: JP63072562A
Authority: JP
Inventors: Mutsuo Mukuda; 睦夫椋田; Yasuo Kataoka; 靖雄片岡; Toshihiko Nakase; 俊彦中瀬
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date: 1988-03-26
Filing date: 1988-03-26
Publication date: 1989-10-03
Also published as: JPH0355678B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】利用産業分野この発明は、真空装置の改良に係り、特に、薄膜製造装
置やエツチング装置等のプロセス時にガス負荷のある真
空装置において、プロセス用真空ポンプの他に、大気開
放後の再起動時の立上のための空気負荷専用排気ポンプ
を装備し、稼動率を向上させた真空装置に関する。

−背景技術真空装置は、半導体の製造や薄膜被着技術など、種々の
分野で使用されている。

例えば、スパッタリング等の装置は、不純物の混入を避
けるため、通常、１　ｘ　１Ｏ−７Ｔｏｒｒ程度の真空
度まで、チャンバー内の真空度を上げた後、Ｉ　Ｘ　１
０’Ｔｏｒｒ程度のやや低いレベルに落したり、所要の
不活性ガス雰囲気となして使用される。

スパッタリング装置等に付設させる真空装置は、１つの
真空槽に対して、排気用として低レベル排気用の粗引き
ポンプと、高真空用のポンプ、例えば、クライオポンプ
あるいはターボ分子ポンプ等を使用している。

従って、従来の真空装置の高真空用のポンプは、流量制
御弁の制御性が所要範囲を外れないように、使用するプ
ロセスに適した制御性を確保するため、クライオポンプ
のボンプロ径の大きさは制限されている。

高真空用ポンプは、プロセス条件には最適設計となって
いるが、稼働率の点では低いという問題があった。

半導体用スパッタリング装置を例に取って説明すると、
定期的、例えば、数日に１回程度、ターゲットを取替え
るために装置を停止し、真空槽を大気開放する必要があ
る。

そのために、真空槽内が大気にさらされることにより、
水分、空気等のガス負荷が高い状態で、再起動すること
になる。

従来の真空装置ではかかる再起動に際して、大気圧から
所要の高真空度までに排気するのに、長時間を要してい
た。

しかも、高真空、プロセス用真空ポンプに、溜め込み式
のクライオポンプを用いた場合には、大気解放時の空気
、水分等がポンプ内に予め溜め込まれるために、所定の
高真空時におけるガス負荷、例えば、アルゴンガス等の
溜め込み能力が減少しており、クライオポンプの再生イ
ンターバルが短くなる傾向にあり、真空装置の稼動率が
低下する問題があった。

発明の目的この発明は、プロセス時にガス負荷のある真空装置にお
いて、大気解放後の再起動時間を短縮でき、かつプロセ
ス時のガスの溜め込み能力の低下がなく稼動率の高い真
空装置の提供を目的としている。

発明の構成この発明は、所要プロセス時に所要ガスの負荷を与える真空装置にお
いて、１つの真空槽に、低レベル排気用の粗引ポンプと、粗引
ポンプ作動後の槽内空気を排気する空気負荷専用クライ
オポンプと、空気負荷専用クライオポンプ作動後の高真
空排気並びにプロセス用のクライオポンプあるいはター
ボ分子ポンプを設け、大気解放後の再起動時間を短縮し
たことを特徴とする真空装置である。

また、この発明において、空気負荷専用クライオポンプ
には、従来の２段型冷凍機構成のクライオポンプの他、
実施例に示す冷凍機が１段のクライオポンプを用いるこ
とができる。

すなわち、この発明は、前記構成において、冷凍機駆動
部の上部に接続したポンプケースに設けたクライオパネ
ルと、該駆動部に接続された１段型冷凍機に付設したク
ライオパネルとにて構成された１段型クライオポンプを
、空気負荷専用クライオポンプとしたことを特徴とする
真空装置である。

発明の図面に基づく開示第１図はこの発明による真空装置の構成を示す概略説明
図である。

第２図はこの発明による空気負荷用クライオポンプの構
成を示す一部縦断説明図である。

真空装置の真空槽（１）には、粗引ポンプ（２）の吸引
配管（３）が第１制御弁（４）を介して接続され、空気
負荷専用クライオポンプ（５）が第２制御弁（６）を介
して接続され、さらに、プロセス用クライオポンプ（７
）が第３制御弁（８）を介して接続されている。

空気負荷用クライオポンプ（５）は、凝縮温度の比較的
高い気体、すなわち、冷凍機の能力が４０°に程度が最
低であり、これより高い温度で凝縮できる気体を選択的
に排気することを目的とし、ここでは以下の構成からな
る１段型クライオポンプを用いている。

すなわち、第２図に示す如く、冷凍機駆動部（５１）の
上部に冷凍機（５２）が配設され、該駆動部（５１）に
接続したポンプケース（５３）に設けたクライオパネル
（５４）と、冷凍機（５２）に付設したクライオパネル
（５５）とにて構成されている。

なお、上記構成の空気負荷用クライオポンプ（５）は、
冷凍機（５２）の温度を制御することにより、排気する
気体の選択を行なうことができる。また、クライオパネ
ルに活性炭を貼付ければ、Ｎｅ、Ｈ２、Ｈｅ以外の気体
も排気できる経済性も有する。

高真空排気を行なうプロセス用クライオポンプ（７）は
、−段目にクライオパネル、二段目に活性炭等の吸着剤
を塗布したクライオパネルを装着し、全ての気体を排気
しようというもので、円筒状ポンプ本体内に、熱絶縁材
からなる円筒状ピストンのディスプレイサを嵌入した構
成からなり、外部のコンプレッサにて圧縮されたヘリウ
ムが冷凍機内に導入され、ディスプレイサが下降するこ
とにより、ディスプレイサ内を上昇して彫版室に入り、
第１ステージ、第２ステージの各々で、高圧ヘリウムが
断熱膨張して冷熱を発生し、各ステージに熱伝導的に接
続されるクライオパネルが冷却され、また、彫版するヘ
リウムはディスプレイサが上昇することにより、排出さ
れて再びコンプレッサ側へ流れ、この循環を繰り返すこ
とにより、クライオパネルを所要の極低温、すなわち、
第１ステージでは７７°に以下、第２ステージでは２０
°に以下に冷却し、槽（１）内の気体分子を極低温に冷
却したクライオパネルにて捕捉する作用を有する構成か
らなる。

作用真空装置は、まず、粗引ポンプ（２）の第１制御弁（４
）を開いて排気し、槽（１）内を１ｘｌＯ−”Ｔｏｒｒ
程度となし、第１制御弁（４）を閉じた後、空気負荷専
用クライオポンプ（５）を作動させて、槽（１）内を１　ｘ　１Ｏ−６Ｔｏｒｒ程度の真空度ま
でに高め、さらに、プロセス用クライオポンプ（７）を
作動させて、槽（１）内を、例えば１　ｘ　１Ｏ−７Ｔ
ｏｒｒ−程度の目的真空度となす。

発明の効果この発明による真空装置は、空気負荷専用のクライオポ
ンプ（５）を装備することにより、大気開放後の立上り
の際に、大幅に時間短縮が図れ、半導体の如き大量生産
設備においては、大きな生産性の向上が見込める。

例えば、スパッタリング装置で、真空槽（１）容量が５
０ｔの容積の場合、フランシロ径ＪＩＳ　８Ｂの空気負
荷専用クライオポンプ（５）を配設したことにより、こ
れを有しない従来の真空装置での立上り時間が１２時間
であったのを、６時間に短縮することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による真空装置の構成を示す概略説明
図である。第２図は空気負荷用クライオポンプの構成を示す一部縦
断説明図である。１・・・真空槽、２・・・粗引ポンプ、３・・・吸引配
管、４．６，８・・・制御弁、５・・・空気負荷専用ク
ライオポンプ、７・・・プロセス用クライオポンプ、５
１・・・冷凍機駆動部、５２・・・冷凍機、５４．５５
・・・クライオパネル。

Claims

【特許請求の範囲】１所要プロセス時に所要ガスの負荷を与える真空装置にお
いて、１つの真空槽に、低レベル排気用の粗引ポンプと、粗引
ポンプ作動後の槽内空気を排気する空気負荷専用クライ
オポンプと、空気負荷専用クライオポンプ作動後の高真
空排気並びにプロセス用のクライオポンプあるいはター
ボ分子ポンプを設け、大気解放後の再起動時間を短縮し
たことを特徴とする真空装置。２冷凍機駆動部の上部に接続したポンプケースに設けたク
ライオパネルと、該駆動部に接続された１段型冷凍機に
付設したクライオパネルとにて構成された１段型クライ
オポンプを、空気負荷専用クライオポンプとしたことを
特徴とする請求項１記載の真空装置。