JPH0435631B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高真空をうるに使用するクライオポン
プの再生方法及び装置に関するもので、このクラ
イオポンプは半導体製造、材料加工、分析機器等
に用いられるものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for regenerating a cryopump that uses high vacuum.This cryopump is used in semiconductor manufacturing, material processing, analytical instruments, etc. It is something that can be done.
このようなクライオポンプは第３、４図示のよ
うに、小型冷凍機１により80K付近に冷却される
バツフル２と15K付近に冷却されるクライオパネ
ル３とを有し、上記バツフル２では主に水蒸気を
凝縮し、クライオパネル３では窒素、酸素、アル
ゴン、水素、ヘリウム、ネオン等のガス分子を凝
縮もしくは収着している。上記バツフル２は真空
槽に連結する排気口に配置され、通常ステンレス
鋼よりなる山形のバツフル板である。上記クライ
オパネル３はバツフル２の下流側に配置され、例
えば鋼材に黒化処理を施したコツプ状体で、その
内面には活性炭４をコーテイングしたものであ
る。しかしながら上記バツフル２及びクライオパ
ネル３に凝縮もしくは収着したガス分子が一定量
に達した後は、そのガス分子を加熱し、気化、放
出することによりクライオポンプを再生する必要
がある。
As shown in Figures 3 and 4, such a cryopump has a buffer 2 that is cooled to around 80K by a small refrigerator 1 and a cryopanel 3 that is cooled to around 15K. The cryopanel 3 condenses or adsorbs gas molecules such as nitrogen, oxygen, argon, hydrogen, helium, and neon. The baffle 2 is arranged at the exhaust port connected to the vacuum chamber, and is usually a chevron-shaped buffle plate made of stainless steel. The cryopanel 3 is arranged on the downstream side of the buffer 2, and is, for example, a pot-shaped body made of blackened steel, and its inner surface is coated with activated carbon 4. However, after a certain amount of gas molecules condensed or adsorbed on the buffer 2 and cryopanel 3 reaches a certain amount, it is necessary to regenerate the cryopump by heating, vaporizing, and releasing the gas molecules.
このクライオポンプの再生には従来、第３図と
第４図示の２つの方法及びそれらを組み合わせた
ものが行われていた。 Conventionally, the cryopump has been regenerated using the two methods shown in FIGS. 3 and 4, or a combination thereof.
第３図示の方法はクライオポンプのポンプケー
ス５外側にバンドヒータ６を巻きつけ、このバン
ドヒータ６によりバツフル２及びクライオパネル
３を加熱してガス分子を気化、放出するものであ
る。 In the method shown in the third figure, a band heater 6 is wound around the outside of the pump case 5 of the cryopump, and the band heater 6 heats the buffer 2 and the cryopanel 3 to vaporize and release gas molecules.
第４図示の方法はクライオパネル３内に導入管
７により高温の窒素ガスを送り、この窒素ガスに
よりバツフル２及びクライオパネル３を加熱して
ガス分子を気化、放出するものである。 The method shown in FIG. 4 is to send high-temperature nitrogen gas into the cryopanel 3 through an inlet pipe 7, and heat the buffer 2 and cryopanel 3 with this nitrogen gas to vaporize and release gas molecules.
しかしながら上記第３図示の方法では、以下の
欠点があつた。
However, the method shown in the third figure has the following drawbacks.
クライオポンプの構造上、クライオパネル３
に活性炭４をコーテイングするための接着剤等
は熱に弱いので120℃以上の高温に加熱ができ
ない。 Due to the structure of the cryopump, cryopanel 3
The adhesive used to coat the activated carbon 4 on the substrate is sensitive to heat, so it cannot be heated to a high temperature of 120°C or higher.
クライオポンプ内は真空であるため、熱伝達
の効果が少なく、ポンプケース５外部からの加
熱のみでは凝縮および収着層に熱が伝わりにく
く、再生に約５時間と長い時間がかかるため、
エネルギー消費が大きく、量産ラインでは稼働
率の低下を招いている。 Because the inside of the cryopump is a vacuum, there is little heat transfer effect, and heat is difficult to transfer to the condensation and sorption layers with only heating from the outside of the pump case 5, and regeneration takes a long time of about 5 hours.
Energy consumption is large, leading to a decline in operating rates on mass production lines.
クライオパネル３全体に均一の加熱ができな
い。 It is not possible to uniformly heat the entire cryopanel 3.
また、上記第４図示の方法では以下の欠点があ
つた。 Further, the method shown in the fourth figure has the following drawbacks.
再生時に多量の乾燥したN2ガスを必要とす
る。 Requires large amounts of dry N2 gas during regeneration.
クライオポンプの運転時、N2ガス導入管が
極低温部にあるため、導入管７を通して極低温
部へ熱が侵入し、輻射損失による熱負荷が大き
くなつてクライオポンプの冷凍能力が低下す
る。 During operation of the cryopump, since the N 2 gas introduction pipe is located in the cryogenic part, heat enters the cryogenic part through the introduction pipe 7, increasing the heat load due to radiation loss and reducing the cooling capacity of the cryopump.
再生に３〜４時間と長い時間がかかる。 It takes a long time to play, about 3 to 4 hours.
上記第３，４図示の方法を組み合わせたものも
上記第４図示の方法と同じ欠点があり、何れも再
生に時間がかかつた。 A combination of the methods shown in the third and fourth figures above also has the same drawbacks as the method shown in the fourth figure, and both require a long time to reproduce.
本発明方法は上記の課題を解決するため、クラ
イオポンプ内にマイクロ波を導入するようにした
ものである。
In order to solve the above problems, the method of the present invention introduces microwaves into a cryopump.
また、そのための装置は、クライオポンプ内に
アンテナ１０を設け、このアンテナ１０はマイク
ロ波ケーブル１１を介してマイクロ波発生装置１
２に接続し、このアンテナ１０より放射するマイ
クロ波によりバツフル及びクライオパネルに凝縮
あるいは収着したガス分子を加熱し、気化、放出
させるようにしたものである。 Further, the device for this purpose is provided with an antenna 10 inside the cryopump, and this antenna 10 is connected to the microwave generator 1 via the microwave cable 11.
Microwaves radiated from this antenna 10 heat the gas molecules condensed or adsorbed on the buffer and cryopanel, causing them to vaporize and be released.
もしくは、クライオポンプにマイクロ波導入窓
２０を設け、これにマイクロ波発生装置１２を接
続して、該マイクロ波導入窓２０を介してクライ
オポンプ内に放射するマイクロ波により、バツフ
ル及びクライオパネルに凝縮あるいは収着したガ
ス分子を加熱し、気化、放出させるようにしたも
のである。 Alternatively, the cryopump is provided with a microwave introduction window 20 and the microwave generator 12 is connected to this, and the microwaves radiated into the cryopump through the microwave introduction window 20 condense on the buffer and cryopanel. Alternatively, the sorbed gas molecules are heated, vaporized, and released.
そのマイクロ波によりバツフル２及びクライオ
パネル３に凝縮もしくは収着しているガス分子を
加熱し、気化、放出するものである。
The gas molecules condensed or adsorbed on the buffer 2 and the cryopanel 3 are heated by the microwave, and are vaporized and released.
以下、第１図につき本発明の第１実施例を詳細
に説明する。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
クライオポンプ内にはアンテナ１０を設け、こ
のアンテナ１０はマイクロ波ケーブル１１を介し
てマイクロ波発生装置１２の導波管１３及びその
マイクロ波電源１４に接続する。なお１５はパワ
ーモニターである。 An antenna 10 is provided inside the cryopump, and this antenna 10 is connected to a waveguide 13 of a microwave generator 12 and its microwave power source 14 via a microwave cable 11. Note that 15 is a power monitor.
次にこの装置の動作を説明する。 Next, the operation of this device will be explained.
マイクロ波発生装置１２により発生したマイク
ロ波は、マイクロ波ケーブル１１を介してアンテ
ナ１０からクライオポンプ内に放射する。放射さ
れたマイクロ波は、クライオポンプ内の空間およ
び壁面を伝わり、バツフル２とクライオパネル３
およびその活性炭４に達する。この時、マイクロ
波加熱により、バツフル２とクライオパネル３お
よびその活性炭４に凝縮あるいは収着しているガ
ス分子が気化、放出され、再生されるものであ
る。 Microwaves generated by the microwave generator 12 are radiated from the antenna 10 into the cryopump via the microwave cable 11. The radiated microwaves propagate through the space and walls inside the cryopump, and are sent to Batsuful 2 and cryopanel 3.
and its activated carbon 4. At this time, gas molecules condensed or adsorbed on the buffer 2, cryopanel 3, and activated carbon 4 thereof are vaporized and released by microwave heating, and are regenerated.
第２図は本発明の第２実施例を示すもので、第
１図と同じ部分は同じ符号を用い、異なる部分の
み説明する。 FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and only different parts will be explained.
クライオポンプに、例えば石英ガラスあるいは
セラミツク製のマイクロ波導入窓２０を設け、こ
れにマイクロ波発生装置の導波管１３を接続す
る。この方法においては、マイクロ波をマイクロ
波導入窓２０を介してクライオポンプ内に放射す
る。これにより、第１図示の方法と同様に作用す
るものである。 The cryopump is provided with a microwave introduction window 20 made of, for example, quartz glass or ceramic, and a waveguide 13 of a microwave generator is connected to this. In this method, microwaves are radiated into the cryopump through the microwave introduction window 20. Thereby, the method works similarly to the method shown in the first figure.
以上のように本発明によれば、
マイクロ波による均一加熱が可能なため、そ
のクライオパネルの活性炭、接着剤等を破損す
ることなく、また凝縮あるいは収着しているガ
ス分子の直接加熱が可能なため、短時間の再生
が可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to uniformly heat the cryopanel using microwaves, so it is possible to directly heat the condensed or sorbed gas molecules without damaging the activated carbon, adhesive, etc. of the cryopanel. Therefore, short-time playback is possible.
マイクロ波を利用することにより、従来の方
法に比べて、多孔質な活性炭やバツフルおよび
クライオパネルの微細なキヤビテイ内部に凝縮
あるいは収着しているガス分子を効率よく放出
させることができる。これにより、完全な再生
ができ、再生後のクライオポンプの性能（排気
容量など）が良くなる。 By using microwaves, gas molecules condensed or sorbed inside the microcavities of porous activated carbon, buttholes, and cryopanels can be released more efficiently than conventional methods. This enables complete regeneration and improves the performance (evacuation capacity, etc.) of the cryopump after regeneration.
マイクロ波をクライオポンプ内に導入するア
ンテナ等を、極低温部に設ける必要がなく、ク
ライオポンプ運転時に外部からの熱侵入をおさ
えることができ、クライオポンプの冷凍能力を
低下させることがない。 There is no need to provide an antenna or the like in the cryopump for introducing microwaves into the cryopump, and heat intrusion from the outside can be suppressed during operation of the cryopump, without reducing the cooling capacity of the cryopump.
等の効果があるものである。It has the following effects.
第１図は本発明再生方法の第１実施例を示す説
明図、第２図は本発明の第２実施例を示す説明
図、第３図及び第４図は従来の再生方法の２例を
示す説明図である。
２……バツフル、３……クライオパネル、４…
…活性炭、１０……アンテナ、１１……マイクロ
波ケーブル、１２……マイクロ波発生装置、２０
……マイクロ波導入窓。
Fig. 1 is an explanatory diagram showing a first embodiment of the regeneration method of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing a second embodiment of the invention, and Figs. 3 and 4 are explanatory diagrams showing two examples of the conventional regeneration method. FIG. 2... Batsuful, 3... Cryopanel, 4...
...Activated carbon, 10...Antenna, 11...Microwave cable, 12...Microwave generator, 20
...Microwave introduction window.
Claims (1)
のマイクロ波により、バツフル及びクライオパネ
ルに凝縮あるいは収着したガス分子を加熱し、こ
のガス分子を気化、放出させるようにしたことを
特徴とするクライオポンプの再生方法。 ２ クライオポンプ内にアンテナを設け、このア
ンテナはマイクロ波ケーブルを介してマイクロ波
発生装置に接続し、このアンテナより放射するマ
イクロ波により、バツフル及びクライオパネルに
凝縮あるいは収着したガス分子を加熱し、気化、
放出させるようにしたクライオポンプの再生装
置。 ３ クライオポンプにマイクロ波導入窓を設け、
これにマイクロ波発生装置を接続して、該マイク
ロ波導入窓を介してクライオポンプ内に放射する
マイクロ波により、バツフル及びクライオパネル
に凝縮あるいは収着したガス分子を加熱し、気
化、放出させるようにしたクライオポンプの再生
装置。[Claims] 1. Microwaves are radiated into the cryopump, and the microwaves heat gas molecules condensed or adsorbed on the buffer and cryopanel, thereby vaporizing and releasing the gas molecules. A cryopump regeneration method characterized by: 2 An antenna is installed inside the cryopump, and this antenna is connected to a microwave generator via a microwave cable, and the microwaves radiated from this antenna heat the gas molecules condensed or sorbed on the buffer and cryopanel. , vaporization,
A cryopump regeneration device designed to release electricity. 3 Install a microwave introduction window on the cryopump,
A microwave generator is connected to this, and the microwaves emitted into the cryopump through the microwave introduction window heat the gas molecules condensed or adsorbed on the buffer and cryopanel, causing them to vaporize and release. A cryopump regeneration device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5073489A JPH02230982A (en) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | Regenerating method for cryogenic pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5073489A JPH02230982A (en) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | Regenerating method for cryogenic pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02230982A JPH02230982A (en) | 1990-09-13 |
| JPH0435631B2 true JPH0435631B2 (en) | 1992-06-11 |
Family
ID=12867080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5073489A Granted JPH02230982A (en) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | Regenerating method for cryogenic pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02230982A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2761171B2 (en) * | 1993-07-06 | 1998-06-04 | 日本原子力研究所 | Cryopump regeneration method and cryopump device |
-
1989
- 1989-03-01 JP JP5073489A patent/JPH02230982A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02230982A (en) | 1990-09-13 |
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