JPH11336662A - Vacuum vessel and method for evacuating therefrom - Google Patents
Vacuum vessel and method for evacuating therefromInfo
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- JPH11336662A JPH11336662A JP10175490A JP17549098A JPH11336662A JP H11336662 A JPH11336662 A JP H11336662A JP 10175490 A JP10175490 A JP 10175490A JP 17549098 A JP17549098 A JP 17549098A JP H11336662 A JPH11336662 A JP H11336662A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、真空容器および真
空容器からの排気方法に関し、特に、加速器、半導体製
造装置、成膜装置、プラズマ生成装置、分析装置、放射
光設備などのような、超高真空環境を必要とする場合に
適用すると有効である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum container and a method for exhausting gas from a vacuum container, and more particularly, to a vacuum container such as an accelerator, a semiconductor manufacturing apparatus, a film forming apparatus, a plasma generating apparatus, an analyzing apparatus, and a synchrotron radiation facility. It is effective when applied when a high vacuum environment is required.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、加速器、半導体製造装置、成膜装
置、プラズマ生成装置、分析装置、放射光設備などのよ
うな、超高真空環境を必要とする装置において、真空容
器内を排気して超高真空環境（１０-5〜１０-8Ｐａ程
度）を得ようとする場合には、真空容器の製作の際に切
削装置の機械油などの炭素系分子が当該容器の内面に僅
かでも付着しないように清浄な環境で工程を組んで作業
を行うと共に、最終工程で当該容器内面を研磨して炭素
系分子などの汚染物質を除去した後、真空容器内の排気
の際に当該真空容器全体を加熱（ベーキング）して、当
該容器の内面に吸着している水分子を熱振動で脱離させ
て除去するようにしている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a device requiring an ultra-high vacuum environment, such as an accelerator, a semiconductor manufacturing device, a film forming device, a plasma generating device, an analyzing device, and a synchrotron radiation device, the vacuum chamber is evacuated. When an ultra-high vacuum environment (approximately 10 -5 to 10 -8 Pa) is to be obtained, even a slight amount of carbon-based molecules such as machine oil of a cutting device adhere to the inner surface of the container when manufacturing the vacuum container. The process is performed in a clean environment so that the process is not performed, and the inner surface of the container is polished to remove contaminants such as carbon molecules in the final process. Is heated (baked) to remove water molecules adsorbed on the inner surface of the container by thermal vibration.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たようにして真空容器内を超高真空環境にしようとする
場合には、以下のような問題があった。 清浄環境下で真空容器を製作するのに多大な労力を要
してしまう。 真空容器の内面を研磨仕上げした後に当該内面に機械
油などを誤って付着させてしまうと、当該内面を再び研
磨しなければならず、非常に手間がかかってしまう。 水分を加熱して気化させることにより真空容器内面か
ら離脱させるため、すべての水分の除去に時間を要して
しまい、真空容器内を超高真空にするのに時間がかなり
かかり（数日から数週間程度）、効率が非常に悪かっ
た。 真空容器全体を高温にするための加熱装置を用意しな
ければならず、手間がかかってしまう。 真空容器を高温にすると熱歪みを生じてしまい、精度
の低下を引き起こしてしまう。 熱負荷を加えることができない精密計器を備えていた
り、高温に耐えられない材質を用いた真空容器には適用
することができない。However, when the inside of the vacuum vessel is to be set in an ultra-high vacuum environment as described above, there are the following problems. A great deal of effort is required to produce a vacuum vessel in a clean environment. If the inner surface of the vacuum vessel is polished and finished and machine oil or the like is erroneously adhered to the inner surface, the inner surface must be polished again, which is very troublesome. Heating and vaporizing the water causes the water to be released from the inner surface of the vacuum vessel, so it takes a long time to remove all the water, and it takes a long time to create an ultra-high vacuum inside the vacuum vessel (from several days to several days). Week), the efficiency was very poor. A heating device for raising the temperature of the entire vacuum vessel must be prepared, which is troublesome. If the vacuum vessel is heated to a high temperature, thermal distortion occurs, which causes a decrease in accuracy. It cannot be applied to a vacuum vessel equipped with a precision instrument to which a heat load cannot be applied or made of a material that cannot withstand high temperatures.
【０００４】このようなことから、本発明は、多大な労
力を必要せずに製作でき、内面研磨やベーキングなどを
行わなくても短時間で簡単に高真空環境にすることがで
きる真空容器および真空容器からの排気方法を提供する
ことを目的とした。[0004] In view of the above, the present invention provides a vacuum vessel and a vacuum vessel which can be manufactured without much labor and can easily establish a high vacuum environment in a short time without performing internal polishing or baking. An object of the present invention is to provide a method of exhausting from a vacuum vessel.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明による真空容器は、紫外線を照射する光
源を真空容器内に設けたことを特徴とする。A vacuum container according to the present invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that a light source for irradiating ultraviolet rays is provided in the vacuum container.
【０００６】上述した真空容器において、前記光源が１
８６ｎｍよりも短い波長の紫外線を照射することを特徴
とする。In the above-described vacuum vessel, the light source is one
It is characterized by irradiating ultraviolet rays having a wavelength shorter than 86 nm.
【０００７】また、前述した課題を解決するための、本
発明による真空容器からの排気方法は、真空容器内に紫
外線を照射しながら当該真空容器内の気体分子を排気す
ることを特徴とする。[0007] Further, a method of exhausting from a vacuum vessel according to the present invention for solving the above-mentioned problem is characterized in that gas molecules in the vacuum vessel are exhausted while irradiating the vacuum vessel with ultraviolet rays.
【０００８】上述した真空容器からの排気方法におい
て、前記紫外線が１８６ｎｍよりも短い波長であること
を特徴とする。[0008] In the above-described method of evacuating a vacuum vessel, the ultraviolet light has a wavelength shorter than 186 nm.
【０００９】上述した真空容器からの排気方法におい
て、前記気体分子が、水分子、炭素系分子、水素分子、
酸素分子のうちのいずれか１つまたはこれらを複数組み
合わせたものであることを特徴とする。In the above-described method of evacuating a vacuum vessel, the gas molecules may be water molecules, carbon-based molecules, hydrogen molecules,
It is characterized by being one of oxygen molecules or a combination thereof.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明による真空容器および真空
容器からの排気方法の実施の形態を図１を用いて説明す
る。なお、図１は、その真空容器の周辺部材を含めた全
体概略構成図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a vacuum container and a method for exhausting the vacuum container according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram including peripheral members of the vacuum vessel.
【００１１】図１に示すように、真空容器１には、真空
排気主ポンプ２が連結されている。真空排気主ポンプ２
には、真空排気粗引きポンプ３が連結されている。真空
容器１には、真空圧力計４が設けられている。真空容器
１の内部には、１８６ｎｍよりも短い波長の紫外線を照
射する光源５が設けられている。光源５には、電源６が
導入端子１ａを介して接続されている。As shown in FIG. 1, a vacuum pump 1 is connected to a main vacuum pump 2. Evacuation main pump 2
Is connected to a vacuum evacuation roughing pump 3. The vacuum container 1 is provided with a vacuum pressure gauge 4. A light source 5 for irradiating ultraviolet rays having a wavelength shorter than 186 nm is provided inside the vacuum vessel 1. A power source 6 is connected to the light source 5 via the introduction terminal 1a.
【００１２】このような真空容器１からの排気方法を次
に説明する。真空排気主ポンプ２および真空排気粗引き
ポンプ３を作動して真空容器１内を吸引排気すると共
に、光源５から真空容器１の内面に１８６ｎｍよりも短
い波長の紫外線を照射すると、真空容器１の内面に吸着
している気体分子（例えば、水分子、機械油などの炭素
系分子、酸素分子など）や真空容器１を構成する材料中
の気体分子（例えば、水素分子など）に光エネルギが与
えられ、当該気体分子が振動励起して真空容器１から離
脱して、当該容器１の内部から排出されるようになる。Next, a method of evacuating the vacuum vessel 1 will be described. The vacuum evacuation main pump 2 and the vacuum evacuation roughing pump 3 are operated to evacuate and evacuate the inside of the vacuum vessel 1, and the light source 5 irradiates the inner surface of the vacuum vessel 1 with ultraviolet light having a wavelength shorter than 186 nm. Light energy is applied to gas molecules (eg, water molecules, carbon-based molecules such as mechanical oil, oxygen molecules, etc.) adsorbed on the inner surface and gas molecules (eg, hydrogen molecules) in the material constituting the vacuum vessel 1. Then, the gas molecules vibrate and excite and separate from the vacuum vessel 1, and are discharged from the inside of the vessel 1.
【００１３】このため、真空容器１の内面を研磨仕上げ
したり、真空容器１を加熱したりしなくても、当該容器
１内の各種気体分子を確実に除去することができる。Therefore, various gas molecules in the vacuum vessel 1 can be reliably removed without polishing the inner surface of the vacuum vessel 1 or heating the vacuum vessel 1.
【００１４】したがって、多大な労力を必要とすること
なく真空容器１を製作することができると共に、内面研
磨やベーキングなどを行わなくても真空容器１内を短時
間で簡単に高真空環境にすることができる。このため、
ステンレス、アルミニウム、チタン、無酸素銅、ガラス
など各種の材質の真空容器１に適用することができる。Therefore, the vacuum vessel 1 can be manufactured without requiring much labor, and the inside of the vacuum vessel 1 can be easily set to a high vacuum environment in a short time without performing inner surface polishing or baking. be able to. For this reason,
The present invention can be applied to vacuum containers 1 of various materials such as stainless steel, aluminum, titanium, oxygen-free copper, and glass.
【００１５】なお、光源５の設置数や配置箇所や出力な
どは、真空容器１の大きさや構造などに応じて、真空容
器１の内壁面に影部分が生じないように適宜選定すれば
よい。具体的には、真空容器の内部に１００Ｗ程度の光
源を数個から数十個程度設置すれば、真空容器の内壁面
に影部分が発生してしまうことを容易に防ぐことができ
る。The number of light sources 5 to be installed, the locations where the light sources 5 are arranged, the output, and the like may be appropriately selected according to the size and structure of the vacuum vessel 1 so that no shadow is formed on the inner wall surface of the vacuum vessel 1. Specifically, if several to several tens of light sources of about 100 W are installed inside the vacuum vessel, it is possible to easily prevent a shadow portion from being generated on the inner wall surface of the vacuum vessel.
【００１６】また、前記光源としては、低圧水銀ランプ
を始めとして、高圧水銀ランプ、水銀キセノンランプ、
エキシマランプ、重水素ランプなど、１８６ｎｍよりも
短い波長の紫外線を照射することができるものであれば
よい。As the light source, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a mercury-xenon lamp,
An excimer lamp, a deuterium lamp, or the like may be used as long as it can emit ultraviolet light having a wavelength shorter than 186 nm.
【００１７】[0017]
【実施例】本発明による真空容器および真空容器からの
排気方法の効果を確認するため、次のような確認試験を
行った。EXAMPLES In order to confirm the effects of the vacuum container and the method of evacuating the vacuum container according to the present invention, the following confirmation tests were performed.
【００１８】［確認試験１：水分子の場合］〔ガス放
出率の測定〕 ＜試験装置および試験方法＞ガス放出率の確認試験に用
いた装置の構造概念を図２に示し、その方法を説明す
る。[Confirmation Test 1: In the Case of Water Molecules] [Measurement of Gas Emission Rate] <Test Apparatus and Test Method> FIG. 2 shows the structural concept of the apparatus used for the gas emission rate confirmation test, and the method is described. I do.
【００１９】図２おいて、１０は真空容器、１１は試験
室（試料チャンバ）、１２は気体組成を調べる分析室、
１３はオリフィス、１４は真空排気ポンプ、１５は試験
室圧力計、１６は分析室圧力計、１７は光源、１８は電
源である。In FIG. 2, 10 is a vacuum vessel, 11 is a test chamber (sample chamber), 12 is an analysis chamber for examining gas composition,
Reference numeral 13 denotes an orifice, 14 denotes a vacuum pump, 15 denotes a test chamber pressure gauge, 16 denotes an analysis chamber pressure gauge, 17 denotes a light source, and 18 denotes a power supply.
【００２０】真空排気ポンプ１４を作動して真空容器１
０内を排気しながら、光源１７から１８６ｎｍよりも短
い波長の紫外線を照射すると、試験室１１の内面に吸着
した水分子が離脱して、オリフィス１３を介して分析室
１２に流入してから外部に排出される。ここで、オリフ
ィス１３のコンダクタンスをＣとし、試料チャンバ内面
積をＳとし、試験室１１内の圧力をＰ1 とし、分析室１
２内の圧力をＰ2 とすると、試験室１１内からの水分子
のガス放出率Ｑを次の式（１）から求めることができ、
離脱効果を確認することができる。The vacuum pump 1 is operated to operate the vacuum vessel 1.
When ultraviolet light having a wavelength shorter than 186 nm is irradiated from the light source 17 while evacuating the inside of the chamber 0, water molecules adsorbed on the inner surface of the test chamber 11 are separated, flow into the analysis chamber 12 through the orifice 13, and Is discharged. Here, the conductance of the orifice 13 is C, the sample chamber area and S, the pressure in the test chamber 11 and P 1, the analysis chamber 1
Assuming that the pressure in 2 is P 2 , the outgassing rate Q of water molecules from inside the test chamber 11 can be obtained from the following equation (1):
The withdrawal effect can be confirmed.
【００２１】[0021]
【数１】Ｑ＝Ｃ（Ｐ2 −Ｐ1 ）／Ｓ・・・（１）Q = C (P 2 −P 1 ) / S (1)
【００２２】このような確認試験装置および確認試験方
法において、以下のような条件で各実験を行った。In such a confirmation test apparatus and a confirmation test method, each experiment was performed under the following conditions.
【００２３】＜試験条件＞ 《条件１》 ・真空容器−材質：ステンレス 内面処理：機械加工のみ ・真空排気ポンプ−種類：ターボ分子ポンプ 排気速度：３００リットル／秒 ・光源−種類：低圧水銀ランプ 発光波長：図３参照（水銀の共鳴線である１８４．９ｎ
ｍおよび２５３．７ｎｍが放射されている。） 出力：１００Ｗ 照射時間：３０分<Test conditions><< Condition 1 >> ・ Vacuum container-Material: Stainless steel Inner surface treatment: Machine processing only ・ Vacuum pump-Type: Turbo molecular pump Pumping speed: 300 l / sec ・ Light source-Type: Low pressure mercury lamp Wavelength: See FIG. 3 (184.9n which is a mercury resonance line)
m and 253.7 nm are emitted. ) Output: 100W Irradiation time: 30 minutes
【００２４】《条件２》 ・真空容器−材質：チタン 内面処理：機械加工のみ ・真空排気ポンプ−条件１と同じ ・光源−条件１と同じ<< Condition 2 >> ・ Vacuum container-Material: Titanium Inner surface treatment: Machine processing only ・ Vacuum pump-Same as Condition 1 ・ Light source-Same as Condition 1
【００２５】＜試験結果＞各条件１，２の結果を図４，
５にそれぞれ示す。図４，５からわかるように、上述し
たようにして排気すると、真空容器の材質に左右される
ことなくガス放出率を１０-7〜１０-8Ｐａ・ｍ3 ／ｍ2
ｓ程度にまで低減でき、超高真空状態での放出率と同等
の値を得られることが確認できた。また、水分子を離脱
させるにあたって上昇する温度が４０℃程度で済むの
で、ベーキング方法（２００〜３００℃）と比べて極め
て低い温度に抑えられることが確認できた。<Test Results> The results of the conditions 1 and 2 are shown in FIG.
5 respectively. As can be seen from FIGS. 4 and 5, when the gas is evacuated as described above, the gas release rate is reduced to 10 −7 to 10 −8 Pa · m 3 / m 2 irrespective of the material of the vacuum vessel.
It can be confirmed that the value can be reduced to about s, and a value equivalent to the emission rate in an ultra-high vacuum state can be obtained. In addition, since the temperature at which the water molecules rise was only required to be about 40 ° C. to release the water molecules, it was confirmed that the temperature could be suppressed to an extremely low temperature as compared with the baking method (200 to 300 ° C.).
【００２６】〔減圧度の測定〕続いて、前述した実施
の形態で説明した真空容器を実際に用いた場合の減圧度
の確認試験を以下のような条件で行った。[Measurement of Decompression Degree] Subsequently, a confirmation test of the degree of decompression when the vacuum vessel described in the above embodiment was actually used was performed under the following conditions.
【００２７】＜試験条件＞ ・真空容器−材質：チタン 内壁面処理：機械加工のみ ・真空排気主ポンプ−種類：ターボ分子ポンプ 排気速度：３００リットル／秒 ・光源−種類：低圧水銀ランプ 発光波長：図３参照（水銀の共鳴線である１８４．９ｎ
ｍおよび２５３．７ｎｍが放射されている。） 出力：１００Ｗ 照射時間：２時間<Test conditions>-Vacuum container-Material: Titanium Inner wall surface treatment: Machine processing only-Vacuum main pump-Type: Turbo molecular pump Pumping speed: 300 l / sec-Light source-Type: Low pressure mercury lamp Emission wavelength: See FIG. 3 (the mercury resonance line 184.9n)
m and 253.7 nm are emitted. ) Output: 100W Irradiation time: 2 hours
【００２８】＜試験結果＞試験結果を図６に示す。図６
からわかるように、大気圧から排気を開始して３〜４時
間後には圧力を１０-7Ｐａ程度にまで下げることがで
き、従来のベーキング方法と比べて極めて短時間で超高
真空状態を得られることが確認できた。また、水分子を
離脱させるにあたって上昇する温度が４０℃程度で済む
ので、ベーキング方法（２００〜３００℃）と比べて極
めて低い温度に抑えられることが確認できた。<Test Results> The test results are shown in FIG. FIG.
As can be seen, after 3 to 4 hours from the start of evacuation from the atmospheric pressure, the pressure can be reduced to about 10 −7 Pa, and an ultra-high vacuum state can be obtained in an extremely short time as compared with the conventional baking method. It was confirmed that it could be done. In addition, since the temperature at which the water molecules rise was only required to be about 40 ° C. to release the water molecules, it was confirmed that the temperature could be suppressed to an extremely low temperature as compared with the baking method (200 to 300 ° C.).
【００２９】したがって、以上の結果から、真空容器の
材質を問わず、真空容器を高温にすることなく数時間程
度で超高真空を得られることが確認できた。Therefore, it was confirmed from the above results that regardless of the material of the vacuum container, an ultra-high vacuum could be obtained in several hours without raising the temperature of the vacuum container to a high temperature.
【００３０】［確認試験２：炭素系分子の場合］ 〔放出量の測定〕 ＜試験装置および試験方法＞前述した確認試験１で用い
た確認試験装置を用いて、排気時間と炭素系分子の放出
量との関係を求めた。以下にその条件を示す。[Confirmation Test 2: Case of Carbon-Based Molecules] [Measurement of Emission Amount] <Test Apparatus and Test Method> Using the confirmation test apparatus used in the above-described confirmation test 1, exhaust time and release of carbon-based molecules were determined. The relationship with quantity was determined. The conditions are shown below.
【００３１】＜試験条件＞ ・真空容器−材質：ステンレス 内面処理：機械加工のみ ・真空排気ポンプ−種類：ターボ分子ポンプ 排気速度：３００リットル／秒 ・光源−種類：低圧水銀ランプ 出力：２５０Ｗ 照射時間：０分（照射なし），９０分の２種類<Test conditions>-Vacuum container-Material: Stainless steel Inner surface treatment: Machine processing only-Vacuum pump-Type: Turbo molecular pump Pumping speed: 300 l / sec-Light source-Type: Low-pressure mercury lamp Output: 250 W Irradiation time : 0 minutes (no irradiation), 2 types for 90 minutes
【００３２】＜試験結果＞紫外線非照射の場合の結果を
図７に示し、紫外線照射の場合の結果を図８に示す。な
お、図７，８中の縦軸のイオン電流値は、放出された炭
素系分子の量に比例する値である。<Test Results> The results in the case of no irradiation with ultraviolet rays are shown in FIG. 7, and the results in the case of irradiation with ultraviolet rays are shown in FIG. The ion current value on the vertical axis in FIGS. 7 and 8 is a value proportional to the amount of released carbon-based molecules.
【００３３】図７，８からわかるように、紫外線非照射
の場合には、排気に伴って一酸化炭素および二酸化炭素
が徐々に放出されていくのに対し、紫外線照射の場合に
は、紫外線の照射と同時に一酸化炭素および二酸化炭素
が急激に放出されながら排出される。つまり、真空容器
の内面に付着した機械油などの炭素系分子が紫外線によ
り励起振動して一酸化炭素や二酸化炭素に変換されて、
真空容器の内面から容易に離脱するようになったのであ
る。よって、真空容器の内面に機械油などの炭素系分子
が付着している場合には、紫外線を照射することによ
り、超高真空環境を容易に得られることが確認できた。As can be seen from FIGS. 7 and 8, in the case of non-irradiation of ultraviolet rays, carbon monoxide and carbon dioxide are gradually released with the exhaust, whereas in the case of ultraviolet irradiation, the ultraviolet rays are not emitted. At the same time as the irradiation, carbon monoxide and carbon dioxide are emitted while being rapidly released. In other words, carbon-based molecules such as machine oil attached to the inner surface of the vacuum vessel are excited and oscillated by ultraviolet light to be converted into carbon monoxide and carbon dioxide,
It easily came off the inner surface of the vacuum vessel. Therefore, it was confirmed that when carbon-based molecules such as machine oil are attached to the inner surface of the vacuum vessel, an ultra-high vacuum environment can be easily obtained by irradiating ultraviolet rays.
【００３４】［確認試験３：水素分子の場合］ 〔放出量の測定〕 ＜試験装置および試験方法＞前述した確認試験２と同様
にして、排気時間と水素分子の放出量との関係を求め
た。以下にその条件を示す。[Confirmation Test 3: In the Case of Hydrogen Molecules] [Measurement of Release Amount] <Test Apparatus and Test Method> The relationship between the evacuation time and the release amount of hydrogen molecules was determined in the same manner as in Confirmation Test 2 described above. . The conditions are shown below.
【００３５】＜試験条件＞ ・真空容器−確認試験２と同一 ・真空排気ポンプ−確認試験２と同一 ・光源−確認試験２と同一 照射時間：０分（照射なし），９０分の２種類９０分<Test conditions>-Vacuum container-same as confirmation test 2-Vacuum pump-same as confirmation test 2-Light source-same as confirmation test 2 Irradiation time: 0 minutes (no irradiation), 90 types of 90 minutes Minute
【００３６】＜試験結果＞試験結果を図９に示す。な
お、図９中の縦軸のイオン電流値は、放出された水素分
子の量に比例する値である。<Test Results> The test results are shown in FIG. The ion current value on the vertical axis in FIG. 9 is a value proportional to the amount of released hydrogen molecules.
【００３７】図９からわかるように、紫外線非照射の場
合には、排気に伴って水素分子が徐々に排出されていく
のに対し、紫外線照射の場合には、紫外線の照射と同時
に水素分子が急激に放出されながら排出される。つま
り、真空容器を構成する材料中の水素分子が紫外線によ
り振動励起されて、当該材料中から迅速に離脱するよう
になったのである。よって、紫外線を照射することによ
り、真空容器を構成する材料中の水素分子を確実に除去
して、超高真空環境を容易に得られることが確認され
た。As can be seen from FIG. 9, in the case of non-irradiation of ultraviolet rays, hydrogen molecules are gradually discharged with exhaust, whereas in the case of ultraviolet irradiation, hydrogen molecules are simultaneously emitted with the irradiation of ultraviolet rays. It is discharged while being rapidly released. That is, the hydrogen molecules in the material constituting the vacuum vessel are vibrated and excited by the ultraviolet rays, and are quickly separated from the material. Therefore, it was confirmed that irradiation with ultraviolet rays reliably removes hydrogen molecules in the material constituting the vacuum vessel, and can easily obtain an ultra-high vacuum environment.
【００３８】［確認試験４：酸素分子の場合］ 〔ガス放出率の測定〕 ＜試験装置および試験方法＞前述した確認試験１の条件
を一部変えてガス放出率を求めると共に、紫外線照射前
後での酸素分子の放出量を求めた。以下にその条件を示
す。[Confirmation Test 4: In the Case of Oxygen Molecules] [Measurement of Gas Emission Rate] <Test Apparatus and Test Method> The gas emission rate was determined by partially changing the conditions of the above-mentioned confirmation test 1, and before and after ultraviolet irradiation. The amount of released oxygen molecules was determined. The conditions are shown below.
【００３９】＜試験条件＞ ・真空容器−材質：無酸素銅 内面処理：機械加工のみ ・真空排気ポンプ−種類：ターボ分子ポンプ 排気速度：３００リットル／秒 ・光源−種類：低圧水銀ランプ 出力：１００Ｗ 照射時間：２時間<Test conditions>-Vacuum container-material: oxygen-free copper Inner surface treatment: machining only-Vacuum pump-Type: Turbo molecular pump Pumping speed: 300 l / sec-Light source-Type: low-pressure mercury lamp Output: 100 W Irradiation time: 2 hours
【００４０】＜試験結果＞ガス放出率の結果を図１０に
示し、紫外線照射前の酸素分子の放出量を図１１に示
し、紫外線照射後の酸素分子の放出量を図１２に示す。<Test Results> The results of the gas release rate are shown in FIG. 10, the released amount of oxygen molecules before irradiation with ultraviolet rays is shown in FIG. 11, and the released amount of oxygen molecules after irradiation with ultraviolet rays is shown in FIG.
【００４１】図１０からわかるように、無酸素銅を用い
て２時間照射すると、ガス放出率を１０-9Ｐａ・ｍ3 ／
ｍ2 ｓにまで低減でき、超高真空状態での放出率と同等
の値を得られることが確認できた。また、図１１，１２
からわかるように、紫外線照射前よりも紫外線照射後の
方が酸素分子の放出量が少なくなっている。つまり、真
空容器の内面に吸着している酸素分子が紫外線により励
起振動して、真空容器の内面から迅速に離脱していって
いるのである。よって、紫外線を照射することにより、
真空容器の内面に吸着している酸素分子を確実に除去し
て、超高真空環境を容易に得られることが確認された。As can be seen from FIG. 10, irradiation with oxygen-free copper for 2 hours results in a gas release rate of 10 −9 Pa · m 3 /
m 2 s, and it was confirmed that a value equivalent to the emission rate in an ultra-high vacuum state could be obtained. 11 and 12
As can be seen from the figure, the amount of released oxygen molecules is smaller after irradiation with ultraviolet light than before irradiation with ultraviolet light. That is, the oxygen molecules adsorbed on the inner surface of the vacuum vessel are excited and vibrated by the ultraviolet rays, and are quickly separated from the inner surface of the vacuum vessel. Therefore, by irradiating ultraviolet rays,
It was confirmed that the oxygen molecules adsorbed on the inner surface of the vacuum vessel were reliably removed, and an ultra-high vacuum environment could be easily obtained.
【００４２】［確認試験５：紫外線照射時間と初期排気
力との関係］ ＜試験装置および試験方法＞前述した確認試験１で用い
た確認試験装置を用いて、紫外線照射時間と初期排気力
との関係を求めた。以下にその条件を示す。[Confirmation Test 5: Relationship between Ultraviolet Irradiation Time and Initial Exhaust Power] <Test Apparatus and Test Method> Using the confirmation test apparatus used in Confirmation Test 1 described above, the relationship between the ultraviolet irradiation time and the initial exhaust power was measured. Seeking a relationship. The conditions are shown below.
【００４３】＜試験条件＞ ・真空容器−材質：無酸素銅 内面処理：機械加工のみ ・真空排気ポンプ−種類：ターボ分子ポンプ 排気速度：３００リットル／秒 ・光源−種類：低圧水銀ランプ 出力：１００Ｗ 照射時間：０．５、１、３、４時間の計４種類<Test conditions>-Vacuum container-material: oxygen-free copper Inner surface treatment: machining only-Vacuum pump-Type: Turbo molecular pump Pumping speed: 300 l / sec-Light source-Type: low-pressure mercury lamp Output: 100 W Irradiation time: 0.5, 1, 3, 4 hours total 4 types
【００４４】＜試験結果＞試験結果を図１３に示す。<Test Results> The test results are shown in FIG.
【００４５】図１３からわかるように、紫外線の照射時
間が長くなると、ガス放出率が低下、すなわち、高い排
気力を得られることが確認できた。つまり、紫外線の照
射時間が長いと、真空容器に吸着等している気体分子の
離脱量を増やすことができ、初期排気力を向上させるこ
とができるのである。よって、紫外線を照射することに
より、初期排気力を向上できることが確認された。As can be seen from FIG. 13, it was confirmed that the longer the irradiation time of the ultraviolet rays, the lower the gas release rate, that is, the higher the exhaust power. In other words, if the irradiation time of the ultraviolet rays is long, the amount of gas molecules adsorbed on the vacuum vessel or the like can be increased, and the initial exhaust power can be improved. Therefore, it was confirmed that the initial exhaust power can be improved by irradiating the ultraviolet rays.
【００４６】[0046]
【発明の効果】本発明による真空容器は、紫外線を照射
する光源を真空容器内に設けたことから、光源から真空
容器の内面に紫外線を照射すると、真空容器の内面に吸
着している気体分子や真空容器を構成する材料中の気体
分子に光エネルギを与えて、当該気体分子を振動励起さ
せて真空容器から離脱させることができるので、真空容
器の内面を研磨仕上げしたり、真空容器を加熱したりし
なくても、当該容器内の各種気体分子を確実に除去する
ことができる。このため、多大な労力を必要とすること
なく真空容器を製作することができると共に、内面研磨
やベーキングなどを行わなくても真空容器内を短時間で
簡単に高真空環境にすることができる。According to the vacuum container of the present invention, since the light source for irradiating the ultraviolet ray is provided in the vacuum container, when the inner surface of the vacuum container is irradiated with the ultraviolet light from the light source, the gas molecules adsorbed on the inner surface of the vacuum container. By applying light energy to gas molecules in the material constituting the vacuum vessel or the vacuum vessel, the gas molecules can be excited by vibration to be separated from the vacuum vessel, so that the inner surface of the vacuum vessel is polished or heated. Even without doing so, various gas molecules in the container can be reliably removed. Therefore, the vacuum vessel can be manufactured without requiring much labor, and the inside of the vacuum vessel can be easily set to a high vacuum environment in a short time without performing inner surface polishing or baking.
【００４７】また、前記光源が１８６ｎｍよりも短い波
長の紫外線を照射すれば、上述した効果をより効率よく
得ることができる。When the light source irradiates ultraviolet rays having a wavelength shorter than 186 nm, the above-mentioned effects can be obtained more efficiently.
【００４８】また、本発明による真空容器からの排気方
法は、真空容器内に紫外線を照射しながら当該真空容器
内の気体分子を排気することから、真空容器の内面を研
磨仕上げしたり、真空容器を加熱したりしなくても、当
該容器内の各種気体分子を確実に除去することができる
ので、多大な労力を必要とすることなく真空容器を製作
することができると共に、内面研磨やベーキングなどを
行わなくても真空容器内を短時間で簡単に高真空環境に
することができる。In the method for evacuating a vacuum vessel according to the present invention, gas molecules in the vacuum vessel are evacuated while irradiating the vacuum vessel with ultraviolet rays. Since various gas molecules in the container can be surely removed without heating, the vacuum container can be manufactured without requiring much labor, and the inner surface is polished or baked. Even without performing, the inside of the vacuum container can be easily set to a high vacuum environment in a short time.
【００４９】また、前記紫外線が１８６ｎｍよりも短い
波長であれば、上述した効果をより効率よく得ることが
できる。If the ultraviolet light has a wavelength shorter than 186 nm, the above-mentioned effects can be obtained more efficiently.
【００５０】また、前記気体分子が、水分子、炭素系分
子、水素分子、酸素分子のうちのいずれか１つまたはこ
れらを複数組み合わせたものであれば、上述した効果が
最もよく発現するようになる。Further, if the gas molecules are any one of water molecules, carbon-based molecules, hydrogen molecules, and oxygen molecules or a combination of a plurality of them, the above-described effects are best exhibited. Become.
【図１】本発明による真空容器の周辺部材を含めた全体
概略構成図である。FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram including peripheral members of a vacuum vessel according to the present invention.
【図２】ガス放出確認試験に用いた装置の構造概念図で
ある。FIG. 2 is a conceptual diagram of the structure of an apparatus used for a gas release confirmation test.
【図３】低圧水銀ランプから放射される光の波長分布を
表すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a wavelength distribution of light emitted from a low-pressure mercury lamp.
【図４】確認試験１のガス放出率の測定の条件１の結果
を表すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a result of a condition 1 of measurement of a gas release rate in a confirmation test 1.
【図５】確認試験１のガス放出率の測定の条件２の結果
を表すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a result of a condition 2 of measurement of a gas release rate in a confirmation test 1.
【図６】確認試験１の減圧度の測定結果を表すグラフで
ある。FIG. 6 is a graph showing measurement results of the degree of reduced pressure in confirmation test 1.
【図７】確認試験２の紫外線非照射の場合の結果を表す
グラフである。FIG. 7 is a graph showing the result of confirmation test 2 in the case of no irradiation with ultraviolet rays.
【図８】確認試験２の紫外線照射の場合の結果を表すグ
ラフである。FIG. 8 is a graph showing results of confirmation test 2 in the case of ultraviolet irradiation.
【図９】確認試験３の試験結果を表すグラフである。FIG. 9 is a graph showing test results of confirmation test 3.
【図１０】確認試験４のガス放出率の結果を表すグラフ
である。FIG. 10 is a graph showing a result of a gas release rate in a confirmation test 4;
【図１１】確認試験４の紫外線照射前の酸素分子の放出
量を表すグラフである。11 is a graph showing the amount of released oxygen molecules before ultraviolet irradiation in Confirmation Test 4. FIG.
【図１２】確認試験４の紫外線照射後の酸素分子の放出
量を表すグラフである。12 is a graph showing the amount of released oxygen molecules after ultraviolet irradiation in Confirmation Test 4. FIG.
【図１３】確認試験５の試験結果を表すグラフである。FIG. 13 is a graph showing test results of confirmation test 5;
１ 真空容器 ２ 真空排気主ポンプ ３ 真空排気粗引きポンプ ４ 真空圧力計 ５ 光源 ６ 電源 １０ 真空容器 １１ 試験室（試料チャンバ） １２ 分析室 １３ オリフィス １４ 真空排気ポンプ １５ 試験室圧力計 １６ 分析室圧力計 １７ 光源 １８ 電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum container 2 Vacuum evacuation main pump 3 Vacuum evacuation roughing pump 4 Vacuum pressure gauge 5 Light source 6 Power supply 10 Vacuum container 11 Test chamber (sample chamber) 12 Analysis chamber 13 Orifice 14 Vacuum pump 15 Test chamber pressure gauge 16 Analysis chamber pressure 17 light sources 18 power supply
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/3065 H01L 21/302 B
Claims (5)
ることを特徴とする真空容器。1. A vacuum vessel comprising a light source for irradiating ultraviolet rays therein.
記光源が１８６ｎｍよりも短い波長の紫外線を照射する
ことを特徴とする真空容器。2. The vacuum vessel according to claim 1, wherein said light source emits ultraviolet light having a wavelength shorter than 186 nm.
真空容器内の気体分子を排気することを特徴とする真空
容器からの排気方法。3. A method of evacuating a vacuum vessel, wherein gas molecules in the vacuum vessel are evacuated while irradiating the vacuum vessel with ultraviolet rays.
法において、前記紫外線が１８６ｎｍよりも短い波長で
あることを特徴とする真空容器からの排気方法。4. The method according to claim 3, wherein the ultraviolet light has a wavelength shorter than 186 nm.
の排気方法において、前記気体分子が、水分子、炭素系
分子、水素分子、酸素分子のうちのいずれか１つまたは
これらを複数組み合わせたものであることを特徴とする
真空容器からの排気方法。5. The method according to claim 3, wherein the gas molecules are any one of water molecules, carbon molecules, hydrogen molecules, and oxygen molecules, or a combination thereof. A method for evacuating from a vacuum vessel, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10175490A JPH11336662A (en) | 1997-07-16 | 1998-06-23 | Vacuum vessel and method for evacuating therefrom |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19096997 | 1997-07-16 | ||
| JP10-75331 | 1998-03-24 | ||
| JP7533198 | 1998-03-24 | ||
| JP9-190969 | 1998-03-24 | ||
| JP10175490A JPH11336662A (en) | 1997-07-16 | 1998-06-23 | Vacuum vessel and method for evacuating therefrom |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11336662A true JPH11336662A (en) | 1999-12-07 |
Family
ID=27301776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10175490A Withdrawn JPH11336662A (en) | 1997-07-16 | 1998-06-23 | Vacuum vessel and method for evacuating therefrom |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11336662A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009065170A (en) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | Improved cleaning of plasma chamber walls by adding of noble gas cleaning step |
| KR101008065B1 (en) | 2008-09-08 | 2011-01-13 | 고병모 | Radiaton pressure vacuum pump |
| TWI815204B (en) * | 2020-11-10 | 2023-09-11 | 日商住友重機械工業股份有限公司 | Cryogenic pump and cryopump regeneration method |
-
1998
- 1998-06-23 JP JP10175490A patent/JPH11336662A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009065170A (en) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | Improved cleaning of plasma chamber walls by adding of noble gas cleaning step |
| KR101008065B1 (en) | 2008-09-08 | 2011-01-13 | 고병모 | Radiaton pressure vacuum pump |
| TWI815204B (en) * | 2020-11-10 | 2023-09-11 | 日商住友重機械工業股份有限公司 | Cryogenic pump and cryopump regeneration method |
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