JPS60215757A - ゲツタ−チヤンバ− - Google Patents

ゲツタ−チヤンバ−

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Publication number
JPS60215757A
JPS60215757A JP7083484A JP7083484A JPS60215757A JP S60215757 A JPS60215757 A JP S60215757A JP 7083484 A JP7083484 A JP 7083484A JP 7083484 A JP7083484 A JP 7083484A JP S60215757 A JPS60215757 A JP S60215757A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
getter
shroud
chamber
pump
conductance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7083484A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Kobari
利明 小針
Shinjiro Ueda
上田 新次郎
Akiko Ito
明子 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7083484A priority Critical patent/JPS60215757A/ja
Publication of JPS60215757A publication Critical patent/JPS60215757A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/02Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by absorption or adsorption

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ゲッター材を蒸発させ、シュラウド面に蒸着
させて、該蒸着膜に気体を吸着させるゲッターチャンバ
ーに関する。
〔発明の背景〕
ゲッターポンプは大量の活性な金属膜を作り、それに気
体を吸着させる真空ポンプであるが、蒸発したゲッター
材が付着し蒸着膜を作るシュラウドは、水冷あるいは液
体窒素冷却を行うことにより、空間中の気体を収着する
能力が大幅に向上する。この効率向上を目脂したものが
、ゲッターポンプ、シュラウド、ケースからなるゲッタ
ーチャンバーである。このゲッターチャンバーを被排気
室に取り付は真空ポンプとして作動させる。従来より用
いられているゲッターチャンバーの外観図を第1図に示
す。1はケースで、ポート5ヘゲツタ−ポンプを取り付
け、フランジ2を被排気室へ取り付けて真空ポンプとし
て用いる。この際、水又は液体窒素を入口孔3から入れ
て吸着効率を高める。出口孔4は気化したガスの出口で
ある。このゲッターチャンバーの断面図を第2図に示す
ポート5ヘゲツタ−ポンプ11が取り付けられていて、
ゲッターポンプの先端にはゲッター材10が付いている
。ゲッター材としては通常チタンが用いられるが、この
ゲッター材の内部にはフィラメントが組み込まれており
、電源6によりフイラメントヘ電流を流すことによって
ゲッター材が蒸発しシュラウド9の内面へ蒸着する。ゲ
ッターポンプとしては第3図に示すようなフィラメント
タイプのものもある。フィラメント12はゲッター材の
より線の上にタングステン線等を巻きつけてできている
。これが蒸発源となる。ゲッター材を蒸発させる際に、
フランジ2で接続された被排気室をゲッター材で汚染し
ないように遮蔽する必要がある。その為にシュラウド9
の入口に棒8で支持された遮蔽板7を設けている。従来
のゲッターチャンバーのシュラウドに用いられている遮
蔽板の取り付は様子を第4図に示す。遮蔽板7はポンプ
作用をするシュラウド9の前面、すなわち被排気室側へ
付いている。これはポンプの実効排気速度を考えた場合
、管路のコンダクタンスを減少させるような欠点があっ
た。真空ポンプにおいて、真の排気速度、すなわち実効
排気速度は、ポンプの排気速度ばかりでなくポンプ作用
を行う場所と被排気室からそこまでの管路のコンダクタ
ンスとポンプの排気速度との合成によりまる。コンダク
タンスは次式で定義される。
Q=C(P2−P、) ・・・(1) ここに、Q (Torr Q / s )は流量、p、
P、(Torr)は圧力、C(Q/s)はP2とP。
の圧力差を有する区間のコンダクタンスである。
(1)式かられかるように流量QはコンダクタンスCに
比例し、コンダクタンスが大きい程ポンプの排気には有
利であることがわかる。例えば第4図に示したシュラウ
ドの入口コンダクタンスを考えてみる。−例としてシュ
ラウド内径200m、遮蔽板径60mnとした場合入口
コンダクタンスC8は、C、=3312 Q / sで
あるが、遮蔽板がない場合のコンダクタンスC2は、C
,=3640Q/Bと328 Q / sの違いがあり
、遮蔽板によって入口コンダクタンスだけでも約1割の
減少のあることがわかる。実効排気速度をS。、ポンプ
自体の排気速度をS、管路各部のコンダクタンスをC2
(全て単位はQ / s )とすれば となる、ここでnは管路内のコンダクタンスを有する要
素の数である。(2)式かられかるように、ポンプ自体
の排気速度Sが決まったら、C,をできる限り大きくす
ることが、S11を大きくするためには必要である。特
にゲッターポンプの場合、Sはかなり大きく取れるので
コンダクタンスが重要になってくる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、ゲッター材を蒸発させ、シュラウド面
に蒸着させ、該蒸着膜に気体を吸着させるゲッターチャ
ンバーにおいて、チャンバー内のコンダクタンスを増加
させ、従来のものより実効排気速度の大きなゲッターチ
ャンバーを提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、ゲッターチャンバーにおい
て、ゲッター材が蒸発して飛ぶ際に、被排気室へ飛ばな
いように設ける遮蔽板をシュラウド内部へ設けたもので
ある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第5図により説明する。部品
番号は従来例の第2図と同じである。第5図に示したゲ
ッターチャンバーが真空ポンプとして作用する原理も従
来のゲッターチャンバーに同じである。しかし、フィラ
メントを熱してゲッター材を蒸発させる際、ゲッター材
が被排気系側へ飛ばないように設けられた遮蔽板7の位
置を、従来のシュラウド9人口ではなく、シュラウド9
の内部に設けである。このような構造となってもゲッタ
ー材は全ての方向に飛ぶので、シュラウド入口から遮蔽
板までのシュラウド内面にもゲッター材は蒸着し、十分
なポンプ作用を持つ。このような構造とした場合、ゲッ
ターチャンバーの実効排気速度を大きくできる理由につ
いて第6図を用い説明する。ゲッター材が蒸着しポンプ
作用を行うシュラウド自体も管路であり、有限なコンダ
クタンスを有する。そこでシュラウド自体のコンダクタ
ンスも大きくすることは実効排気速度の増加につながる
。第6図の横軸Xは第5図におけるシュラウド9の入口
からシュラウド後端までの距離である、縦軸はx=0か
らx=Lまでのシュラウド内のコンダクタンス変化であ
る。■のコンダクタンスはシュラウドのみで、遮蔽板の
無い場合、■は第5図に示す本発明の実施例の場合のコ
ンダクタンス変化で、x=Qの位置に遮蔽板が付いてい
る場合、■は従来のゲッターチャンバーで、シュラウド
のX=Oの位置に遮蔽板が付いている場合のコンダクタ
ンス変化である。本図かられかるように、遮蔽板をシュ
ラウド内部へ設けることにより従来よりも0515塁の
範囲で大きなコンダクタンスの得られることがわかる。
第6図に斜線で示した部分がコンダクタンスの増加分で
ある。
ゲッター材が蒸着したシュラウド面の排気速度は、ゲッ
ター材があらゆる方向に飛ぶことから、遮蔽板による若
干の障壁があったとしても、遮蔽板のない曲線■、入口
にある曲線■、内部にある曲線■のいずれの場合もほぼ
等しいと考えられる。被排気室側ヘゲツタ−材が飛ばな
いようにするための遮蔽板は不可欠である。この場合、
従来よりも、シュラウド内部特に入口でのコンダクタン
スを大きくできる本発明のゲッターチャンバーは、その
実効排気速度を従来よりも大きくできる。また、ゲッタ
ーチャンバーは、液体窒素で冷却することにより、気体
分子を凝縮して吸着するポンプ作用を持つので、遮蔽板
をゲッターチャンバー内部に入れることは、気体分子が
ゲッターチャンバー内部へ飛び込む確立を大きく増加さ
せることになり、ポンプとしての作用、すなわち実効排
気速度を大幅に向上させることができる。
例えば第7図、(a)、(b)、2つのシュラウドにつ
いてその実効排気速度をめてみる。ここに、(a)は従
来例のシュラウド、(b)は本発明によるシュラウドの
実施例である。計算に当っては次の仮定を設ける。
(1)チタンが蒸着したシュラウド面の管内コンダクタ
ンスは無視する(どの部分に蒸着したチタンでも吸気口
では同じ排気速度を有する・) (n ) 本発明(b)のシュラウドは、遮蔽板を境に
2つの部分に分けて考え、遮蔽板より右側のシュラウド
面の実効排気速度をめる際には、吸気口から遮蔽板まで
の管路(長さQ)のコンダクタンスを考慮する。更に、
遮蔽板によって吸気口から遮蔽板までのシュラウド面に
チタンが蒸着する割合が減少する場合についても考慮す
る。
以上の仮定では、本発明の遮蔽板をシュラウド内部に設
けた場合、シュラウド吸気口から遮蔽板までの管路コン
ダクタンスを考慮しているので、従来例のシュラウドの
実効排気速度よりも過少に見積もることに゛なる。第7
図に示した記号を用い実効排気速度をめる。
(I) 従来例(遮蔽板がシュラウド入口にある場合) 入口コンダクタンス C。
CI =9.1(D” −d” )CQ/B> ・・・
(3)ゲッター面排気速度 SI S、=πDLS、(嚢/ ts ) ・・・(4)ここ
に、Soは、チタン蒸着面の単位面積当りの排気速度で
ある。
実効排気速度5IIl s a 1==C,s l /(CI + S l )
 (n / s)・・・(s)(II) 本発明の例(
シュラウド内部に遮蔽板を設けた場合) 入口コンダクタンス C3 C,=9.ID” (Q/s) −(6)吸気口から遮
蔽板まで(0≦X≦Ω)におけるチタン蒸着面排気速度
 S。
S2=πDQS0α ・・・(7) ここ番;、αはチタンの吸着確率である。(α≦1)S
、による吸気口での実効排気速度501S ax =C
2S、 /(ct +st ) (n/ m)・・・(
8)管長Ωのコンダクタンス C3 C,=12.1D” /Q ・・・(9)x=fiにお
けるコンダクタンス C4(=c+ )Ca =9.1
 (D” −d” ) ・・・(10)X≧Ωのチタン
蒸着面排気速度 S。
S、 =πD(L−fl)S、 −(11)Ssによる
吸気口での実効排気速度 s@4Sea =Cz Ca
 Ca Sa /(C2CI C4+Cl1C4Cx+
C4C3C,+S3C,C3) ・・・(12)本発明
のシュラウドの実効排気速度 N8゜Sea =S−m
 +8 @4 ・・・(13)上述した通り、仮定(+
)、l)の基での実効排気速度がまる。これらの式によ
ってめられた、従来例、及び本発明の一実施例の実効排
気速度、Sa1,8112を、第1表に示す。なお、チ
タン蒸着面単位面積当りの排気速度S0は、液体窒素温
度、−195℃における窒素(N2)に対する値、8.
3 (Q/5cnff)を用いた。
表かられかるように、本発明によるゲッターチャンバー
の実効排気速度Se2は、吸気口から遮蔽板までの管路
コンダクタンスを考慮し、排気速度を過少に見積ってい
るのもかかわらず、従来の、吸気口に遮蔽板を設けた時
の実効排気速度S@。
より大きな値をとることができる。
以上のように1本・発明によれば、超高真空ポンプにと
って1番のキーポイントとなる。ポンプ内部へ飛び込む
気体分子数を増大させるという太きな効果が得られ、従
来より優れたゲッターチャンバーを提供することができ
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、真空ポンプとして作用するゲッターチ
ャンバー内のシュラウド内部のコンダクタンスを大きく
できるのでゲッターチャンバーの実効排気速度が大きく
なり、性能向上の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は従来のゲッターチャンバーの説明図で
、第1図はゲッターチャンバーの外観図、第2図はゲッ
ターチャンバーの断面図で、ゲッターポンプの作動原理
を説明する図、第3図はフィラメントタイプのゲッター
ポンプ、第4図はシュラウドの外観図、第5図は本発明
のゲッターチャンバー断面図、第6図は効果を説明する
ための図で、シュラウド内部のコンダクタンス変化、第
7図は(a)が従来例、(b)が本発明のシュラウドで
ある。 1・・・ケース、2・・・フランジ、3・・・冷媒入口
、4・・・ガス出口孔、5・・・ボート、6・・・電源
、7・・・遮蔽板、8・・・棒、9・・・シュラウド、
10・・・ゲッター材、11・・・ゲッターポンプ、1
2・・・フィラメント。 代理人 弁理士 高橋明夫 第 1 (!] l 第2(2) $3(:j3 箒40 竿Sω

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、水冷却あるいは液体窒素冷却を行うための冷媒を入
    れるシュラウドとゲッター材を蒸発させ、冷却されたシ
    ュラウド面にゲッター材の蒸着膜を作るゲッターポンプ
    と該シュラウド面ゲッターポンプを収納するケースから
    なり、真空ポンプとして作用するゲッターチャンバーに
    おいて、蒸発したゲッター材が排気したい真空装置側へ
    飛ばないように遮蔽する遮蔽板をシュラウドの内部に設
    けたことを特徴とするゲッターチャンバー。
JP7083484A 1984-04-11 1984-04-11 ゲツタ−チヤンバ− Pending JPS60215757A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7083484A JPS60215757A (ja) 1984-04-11 1984-04-11 ゲツタ−チヤンバ−

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JP7083484A JPS60215757A (ja) 1984-04-11 1984-04-11 ゲツタ−チヤンバ−

Publications (1)

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JPS60215757A true JPS60215757A (ja) 1985-10-29

Family

ID=13442992

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7083484A Pending JPS60215757A (ja) 1984-04-11 1984-04-11 ゲツタ−チヤンバ−

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JP (1) JPS60215757A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0499268A (ja) * 1990-08-09 1992-03-31 Anelva Corp スパッタリング装置
JPH08958U (ja) * 1995-12-21 1996-06-11 アネルバ株式会社 スパッタリング装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0499268A (ja) * 1990-08-09 1992-03-31 Anelva Corp スパッタリング装置
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