JPH04121478U - クライオポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全体の大きさを大きくすることなく排気容量
を増大させたクライオポンプを提供するものである。 【構成】 水蒸気及び半導体製造用ガスを凝縮凍結する
第一段コールドパネル１０の表面積を増大させるため
に、代表径Ｄを同じのままで円筒部１２を中心線に平行
で、交互に凹凸となる半円筒面が連設している連続波形
面としたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はクライオポンプに関し、特に第一段コールドパネルの形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のクライオポンプの一例は図３に示すように、被排気容器の排気口８に一 端が接続され、図示しない粗引き用真空ポンプに接続されている排気管９を有す るケーシング１と、このケーシング１の底面に設けられ、ギフォード・マクマホ ンサイクル、スターリングサイクル等を利用して高圧ヘリウムの断熱膨張を利用 した冷凍機６と、前記ケーシング１内に設けられ、前記冷凍機６のコールドヘッ ド７の第一冷凍ステージ７ａに取付けられた上向きの有底円筒形の第一段コール ドパネル２と、前記コールドヘッド７の先端に前記第一段コールドパネル２と同 心状に第二冷凍ステージ７ｂに取付けられた下向きの有底円筒形の第二段コール ドパネル３と、この第二段コールドパネル３の内面に接着塗布された活性炭４と 、前記第一段コールドパネル２の上面の開口部に設けられたバッフル５とからな るものである。

【０００３】 このような構造のクライオポンプは前記冷凍機６により前記第一段コールドパ ネル２とバッフル５とは約７０Ｋに冷却され、第二段コールドパネル３は約１５ Ｋに冷却されている。

【０００４】 このように構成されているクライオポンプの動作は、被排気容器内の残留気体 分子をバッフル５の開口部を通してケーシング１内に導き、約７０Ｋに冷却され ている第一段コールドパネル２とバッフル５で水蒸気等の蒸気圧の低い気体を凝 縮凍結し、水蒸気等が除かれた気体分子については約１５Ｋに冷却されている第 二段コールドパネル３でＮ₂ 、Ｏ₂ 及びＡｒ等の気体を凝縮凍結し、更に第一段 及び第二段コールドパネル２、３で凝縮凍結が不可能なＮｅ、Ｈ₂ 及びＨｅは第 二段コールドパネルと共に約１５Ｋに冷却されている活性炭４により低温吸着さ れる。

【０００５】 このようなクライオポンプに使用されている従来の第一段コールドパネル２は 図４の斜視図に示すように、下端が閉塞され、上端が開放されている上向きの有 底円筒構造を成しており、この下端の閉塞部２ａの中心には第一冷凍ステージ７ ａに取付けるための穴２ｂが穿設されている。この第一段コールドパネル２の側 面は表面が平滑な円筒形部材で構成されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

近年、半導体の製造にクライオポンプの利用が増大している。クライオポンプ が装着されている半導体製造装置においては、この半導体製造装置の始動時に、 この半導体製造装置内の水蒸気はクライオポンプの第一段コールドパネルに凝縮 凍結される。

【０００７】 又、半導体製造装置の定常運転時には、半導体製造用ガスがこの半導体製造装 置内に導入され、余剰の半導体製造用ガスはクライオポンプにより排気される。 この半導体製造用ガスの中には第一段コールドパネルに凝縮凍結されるガスもあ る。

【０００８】 しかし、従来の第一段コールドパネル２では、ケーシング１の内面からの熱輻 射の影響を考慮すると、第一段コールドパネル２の径を大きくすることが出来ず 、この第一段コールドパネル２の表面積を大きくすることが出来なかった。

【０００９】 このため、第一段コールドパネル２に凝縮凍結される半導体製造用ガスに対す る排気容量を大きくするためには、必要以上の大型のクライオポンプを使用する しか方法がなかった。

【００１０】 本考案は上述の問題を解決し、大型化せずに半導体製造用ガスに対する排気容 量を高めたクライオポンプを提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上述の課題を解決するために、筒形のケーシング１と、このケーシング１の内 側に同心状に設けられて水蒸気等を凝縮凍結させる第一段コールドパネル１０と 、この第一段コールドパネル１０の内側に同心状に設けられてＮ₂ 、Ｏ₂ 、Ａｒ 等を凝縮凍結させる第二段コールドパネル３と、この第二段コールドパネル３の 内面に接着塗布されてＮｅ、Ｈ₂ 、Ｈｅを低温吸着する活性炭４とからなるクラ イオポンプにおいて、第一段コールドパネル１０を波形部材で構成したものであ る。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案の実施例の第一段コールドパネルの斜視図、図２は図１のＡ−Ａ 断面図である。この第一段コールドパネル１０は下面の閉塞部１１と、この閉塞 部１１の中心に穿設されて第一冷凍ステージ７ａに取付ける穴１１ａと、この穴 １１ａを通り閉塞部１１に垂直な中心線に平行な側面の円筒部１２とよりなるこ とは従来の第一段コールドパネル２と同じであるが、円筒部１２が従来の円筒面 と大きく相違している。

【００１３】 円筒部１２は代表径Ｄの円筒面に沿って、交互に凹凸となるように多数の半円 筒面が連設している円筒波形面で構成されている。

【００１４】 上述の円筒波状の第一段コールドパネル１０は、その表面積は前記代表径Ｄが 等しければ、表面が平滑部材で構成された単純円筒の従来の第一段コールドパネ ル２の表面積よりも５０％以上も大きくなる。このため、半導体製造用ガスの凝 縮凍結が可能な面積は従来の第一段コールドパネル２に比べて５０％以上も増大 させることが可能である。

【００１５】

【考案の効果】

上述のように、第一段コールドパネル１０を波形部材で構成することにより、 代表径が同じならばケーシング１の内面からの熱輻射が同じ状態で第一段コール ドパネル１０の表面積を大きくすることが出来、第一段コールドパネル１０に凝 縮凍結される半導体製造用ガスに対する排気容量を大きくすることが出来る。

【００１６】 このことは又クライオポンプの運転可能時間の延長、即ち半導体製造装置の運 転可能時間の延長が出来、生産性の向上が可能となる。

【００１７】 又、同じ排気容量のクライオポンプを製作する場合は小型化することが可能で ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一段コールドパネルの斜視図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】従来のクライオポンプの断面図である。

【図４】従来の第一段コールドパネルの斜視図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 第一段コールドパネル ３ 第二段コールドパネル ４ 活性炭 ５ バッフル ６ 冷凍機 ７ コールドヘッド ７ａ 第一冷凍ステージ ７ｂ 第二冷凍ステージ ８ 排気口 ９ 排気管 １０ 第一段コールドパネル １１ 閉塞部 １２ 円筒部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒形のケーシングと、このケーシングの
   内側に同心状に設けられて水蒸気等を凝縮凍結させる第
   一段コールドパネルと、この第一段コールドパネルの内
   側に同心状に設けられてＮ₂ 、Ｏ₂ 、Ａｒ等を凝縮凍結
   させる第二段コールドパネルと、この第二段コールドパ
   ネルの内面に接着塗布されてＮｅ、Ｈ ₂ 、Ｈｅを低温吸
   着する活性炭とからなるクライオポンプにおいて、第一
   段コールドパネルを波形部材で構成したことを特徴とす
   るクライオポンプ。