JPH0216376A - 真空排気装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高温スパッタリング装置や真空熱処理装置等の
高温かつ高真空を必要とする装置に使用される真空排気
装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、高温スパッタリング装置や真空熱処理装置では
、スパッタリングや熱処理のために高温かつ高真空を必
要とする。

従来、この種の装置では、たとえば第５図に示すように
、真空槽１の内部にヒータ２が設けられ、真空槽１の内
部空間３がこのヒータ２により高温度に保持される。ま
た、上記真空槽１にはクライオポンプ等の真空排気装置
４が接続され、真空槽１の内部空間３が高真空に排気さ
れる。そして、上記真空槽１と真空排気装置４とを接続
する空間５内には、真空槽ｌの内部空間３から真空排気
装置４に伝わる熱を遮蔽するために熱遮蔽板６が配置さ
れる。この熱遮蔽板６は、第６図に示すように、一定幅
を有する金属板７の両端を、一方の開口の径が他方の開
口の径よりも小さくなるように互いに結合したものを同
心円状に配置し、各金属板７に水冷パイプ８を銀ろう付
けらしくは溶接したものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記のような装置において、真空中につくら
れた極低温（−２５０８Ｃ）に冷却された而（クライオ
パネル）に衝突する気体の大部分がこのクライオパネル
に凝縮されることを利用して高真空を得るクライオポン
プを真空排気装置４として用いる場合、熱遮蔽板６の熱
遮蔽がどうしても不充分になり、その結果、クライオポ
ンプの温度が上昇して、真空槽１の排気が行なわれなく
なるという問題があった。

そこで、熱遮蔽板６による熱遮蔽を完全に行なおうとす
ると、熱遮蔽板６の面積を大きくしたり、水冷パイプ８
の数を増やす必要があるが、このようにすると、排気コ
ンダクタンスが大幅に減少するため、排気速度が遅くな
るという問題があった。

本発明の目的は、高温スパッタリング装置や真空熱処理
装置等の高温かつ高真空を必要とする装置において、排
気速度の低下なしに安定な排気を実現させることのでき
る真空排気装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明は、内部空間が高温度に保持される真
空槽に接続されてこの真空槽内の気体を排気する真空排
気装置において、上記真空槽と真空排気装置とを接続す
る空間内に、外側面に−」−記真空槽に向かうテーパ面
を有し、内部に上記テーパ面に沿う冷却水通路を備えた
ほぼ一定の肉厚を有する横断面が偏平形状の複数のペイ
プ部材からなる、熱遮蔽板が配置され、上記真空槽から
真空排気装置に伝わる熱を遮蔽するようにしたことを特
徴としている。

［作用］ 上記熱遮蔽板を構成している中空のパイプ部材の中を通
る冷却水は上記パイプ部材の内部を循環し、パイプ部材
のテーパ面に入射した熱を吸収する。これにより、真空
槽から真空排気装置に伝わる熱が遮断される。

［発明の効果］ 本発明によれば、冷却水が熱遮蔽板を構成しているパイ
プ部材の横断面の大部分を占めているので熱遮蔽板全体
が完全に水冷され、熱遮蔽板の熱遮蔽効果が高くなり、
真空槽内の温度が高くなっても、真空槽内の気体を確実
に排気することができる。また、本発明によれば、熱遮
蔽板の熱遮蔽効率が高いので、熱遮蔽板の面積が小さく
なり、排気コンダクタンスら大きく、排気速度の低下ら
抑えられる。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明をクライオポンプに適用した実施例を第１図に示
す。

第１図に示すように、クライオポンプの一端開口状のポ
ンプケース１１内には、シールド１２が配置されている
。このシールド１２内には、冷凍機１段ステージ１３．
冷凍機２段ステーシト４．クライオパネル＋５．いま−
っのクライオパネル１６が収容されている。そして、上
記冷凍機１段ステーノ１３および冷凍機２段ステージＩ
４は、上記ポンプケース１１に固定された冷凍機ユニッ
ト１７に接続されている。

上記クライオパネル１５．１６は、冷凍機ユニット１７
と図示しないコンプレツサよりなるヘリウムガスの冷凍
機システムにより約−２５０℃の低温に冷却される。こ
れにより、上記ポンプケース１１の一端開口側から飛び
込んで上記クライオパネル１５に衝突した気体の大部分
は、上記クライオパネル１５に凝縮される。一方、水素
やヘリウムなどは、いま一つのクライオパネル１５のパ
ネル面の収着剤により収着される。これによって、１０
　”Ｔｏｒｒ以下の超高真空を得ることができる。

上記のような排気構造を有する第１図のクライオポンプ
には、ポンプケース１１の一端開口と冷凍機２段ステー
ジ１４との間の空間にバッフル１８が配置されており、
このバッフル１８の前面に、第２図に示すような構造を
有する熱遮蔽板１９が配置される。

上記熱遮蔽板１９は、横断面が偏平形状を有し、円環状
に形成されたパイプ部材２１が同心状に配置されてなり
、各パイプ部材２Ｉの中空部分２２が冷却水通路として
、この中空部分２２を冷却水が循環するようにしたもの
である。そして、上記各バイブ部材２１は、クライオポ
ンプのポンプケース１１の開口から真空槽ｌに向けて、
その径が小さくなり、外側面がテーバ而となるように形
成されている（第１図参照）。

」二足のような熱遮蔽板１つは、たとえば第５図に示す
ように真空槽ｌと真空排気装置４とを接続する空間５内
に配置される。

このような構成であれば、熱遮蔽板Ｉ９の各パイプ部材
２１の横断面の面積の大部分を中空部分２２か占めてお
り、この中空部分２２内を冷却水が循環しているので、
熱遮蔽板Ｉ９の水冷効果は大きくなっている。これによ
り、従来のものでは、第３図において曲線ｈ１で示すよ
うに、真空槽１内の温度が４００℃を超えると、クライ
オポンプ温度か２０°■（を越え、排気不能となるが、
本発明を適用したものでは、第３図において曲線ｈ２で
示すように、真空槽ｌ内の温度り月０００°Ｃ程度とな
ってら、クライオポンプ温度は２０°によりも低く、ク
ライオポンプは充分動作可能となっていることか分る。

また、水冷効果が大きいので、熱遮蔽板１９の面積は小
さくすることができ、クライオポンプの排気コンダクタ
ンスら大きくなる。第４図に従来のクライオポンプと本
発明を適用したクライオポンプの排気時間／圧力特性を
夫々曲線ｈ３およびｈ４で示す。第４図から、本発明で
は、排気速度ら速くなることが分かる。

さらに、上記実施例では、第６図の熱遮蔽板６のような
、水冷バイブ８の溶接や銀ろう付部分がないので、この
部分からの放出ガスの心配もなく、良質の真空を得るこ
とができる。

なお、上記した実施例ではパイプ部材２１は同心円状に
配置されたが、これに限らず、複数のパイプ部材２Ｉを
互いに並行に、かつポンプケース１１の開口側から真空
槽１に向けて外側面がテーパ而となるように配置したも
ので熱遮蔽板を構成してもよい。

本発明はクライオポンプ以外の真空ポンプを用いた真空
排気装置に全て適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したクライオポンプの部分断面斜
視図、 第２図は第１図のクライオポンプに使用される熱遮蔽板
の構造を示す部分斜視図、 第３図は第１図のクライオポンプと従来のクライオポン
プの真空槽ヒータ温度／クライオポンプ温度の関係を示
す特性図、 第・１図は第１図のクライオポンプと従来のクライオポ
ンプの排気時間／圧力特性図、 第５図は従来の真空排気装置の説明図、第６図は第５図
の真空排気装置に使用される熱遮蔽板の構造を示す部分
斜視図である。 １５．１６・・・１５にタライオパネル、１７・・・冷
凍機ユニット、１９・・・熱遮蔽板、２１・・・パイプ
部材、２２・・・中空部分。 第１図 特許出願人　株式会社　村田製作所 代　理　人　弁理士　青白　葆　外１名第２図 第３７ 第４図 −ｎｒ−久椅ＰＩ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部空間が高温度に保持される真空槽に接続され
   てこの真空槽内の気体を排気する真空排気装置において
   、 上記真空槽と真空排気装置とを接続する空間内に、外側
   面に上記真空槽に向かうテーパ面を有し、内部に上記テ
   ーパ面に沿う冷却水通路を備えたほぼ一定の肉厚を有す
   る横断面が偏平形状の複数のパイプ部材からなる、熱遮
   蔽板が配置され、上記真空槽から真空排気装置に伝わる
   熱を遮蔽するようにしたことを特徴とする真空排気装置
   。