KR102175416B1 - 펌핑 시스템 - Google Patents

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이안 데이비드 스톤스
말콤 윌리암 그레이
이언 데이비드 포트
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에드워즈 리미티드
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Abstract

본 발명의 진공 펌핑 시스템은, 인클로저를 배기시키기 위한 복수의 진공 펌핑 장치와, 적어도 하나의 제 1 진공 펌핑 장치에 의해 배기되는 보조 진공 챔버를 포함한다. 진공 펌핑 시스템은 인클로저를 배기하는 제 1 상태와, 상기 시스템에 의해 소비되는 전력을 절약하기 위한 제 2 상태를 가진다. 제 2 상태의 제 1 스테이지에서는, 제 1 진공 펌핑 장치가 적어도 하나의 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구를 배기시키도록 마련되고, 제 2 스테이지에서는, 제 1 진공 펌핑 장치의 배기구가 보조 진공 챔버에 의해 배기되도록 마련된다.

Description

펌핑 시스템{PUMPING SYSTEM}
본 발명은 챔버를 배기(evacuating)시키는 진공 펌핑 시스템에 관한 것이다.
진공은 예를 들어 반도체 가공 산업 또는 평판 디스플레이 제조에서 다양한 목적을 위해 필요하다. 요구되는 진공을 발생시키기 위한 진공 펌핑 시스템은, 하나의 인클로저(enclosure)를 함께 협력해서 배기시키는 복수의 펌핑 장치(pumping arrangement)를 포함할 수 있다. 특히, 배타적이지 아닌 경우로서의 로드 락 챔버(load lock chamber)의 경우에서, 챔버 압력은 비교적 낮은 진공과 비교적 높은 진공 사이에서 규칙적으로 순환한다. 공정 사이클의 일부 동안에, 비교적 높은 진공이 발생된 때, 상기 복수의 펌핑 장치는 계속 작동하지만 인클로저로부터는 격리된다.
이러한 상황과 그 밖의 다른 상황에서 진공 펌핑 시스템의 에너지 소비를 줄이는 것이 바람직하다.
본 발명은, 진공 펌핑 시스템으로서, 인클로저를 배기시키기 위한 복수의 진공 펌핑 장치와, 적어도 하나의 제 1 진공 펌핑 장치에 의해 배기되는 보조 진공 챔버를 포함하고; 진공 펌핑 시스템은 인클로저를 배기하는 제 1 상태와, 상기 시스템에 의해 소비되는 전력을 절약하기 위한 제 2 상태를 가지며; 제 2 상태의 제 1 스테이지에서는, 상기 적어도 하나의 제 1 진공 펌핑 장치가 적어도 하나의 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구(exhaust)를 배기시키도록 마련되고, 제 2 스테이지에서는, 상기 적어도 하나의 제 1 진공 펌핑 장치의 배기구가 보조 진공 챔버에 의해 배기되도록 마련되는 진공 펌핑 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한, 진공 펌핑 시스템으로서, 인클로저를 배기시키기 위한 복수의 진공 펌핑 장치를 포함하고; 진공 펌핑 시스템은 인클로저를 배기하는 제 1 상태와, 상기 시스템에 의해 소비되는 전력을 절약하기 위한 제 2 상태를 가지며; 제 2 상태의 제 1 스테이지에서는, 적어도 하나의 제 1 진공 펌핑 장치가 적어도 하나의 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구를 배기시키도록 마련되고, 제 2 스테이지에서는, 상기 적어도 하나의 제 1 진공 펌핑 장치의 배기구가 상기 적어도 하나의 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구에 의해 배기되도록 마련되는 진공 펌핑 시스템도 제공한다.
본 발명의 그 밖의 다른 바람직한 그리고/또는 선택적인 양태들은 첨부된 특허청구범위에서 정의된다.
본 발명을 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여, 이제부터는, 단지 예로서 제공되는 본 발명의 몇 가지 실시예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 진공 펌핑 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 진공 펌핑 시스템의 진공 펌핑 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 진공 펌핑 시스템에 있어서의 시간에 대한 압력 그래프이다.
도 4는 또 다른 진공 펌핑 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 진공 펌핑 시스템의 진공 펌핑 장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 인클로저(20)를 배기시키는 복수의 진공 펌핑 장치(12, 14, 16, 18)를 포함하는 진공 펌핑 시스템(10)이 도시되어 있다. 이 예에서, 진공 펌핑 장치는 각각 상류 부스터 펌프(B1, B2, B3, B4)와 직렬로 배치된 건식 펌프(DP1, DP2, DP3, DP4)를 포함한다. 건식 펌프(dry pump)는 펌핑되는 유로를 따라 윤활제가 실질적으로 없는 펌프이다. 부스터 펌프(booster pump)는 고 펌핑 용량 또는 가스 처리량을 갖고 있지만 압축비는 낮은 펌프이다. 인클로저의 오염은 감소되게 하면서 인클로저를 신속하게 배출 펌핑(pumping down)하는 데에는 부스터 펌프와 건식 펌프의 조합이 특히 적합하지만, 그 밖의 다른 진공 펌핑 장치가 사용될 수 있다. 부스터들의 유입구들이 배관(22)에 의해 인클로저에 연결되고, 이에 따라 진공 펌핑 장치들이 인클로저를 병렬로 배기시키게 된다. 다른 구성이 사용될 수 있지만, 상기 병렬 구성은, 예를 들어 인클로저가 로드 락 챔버, 특히 평판 디스플레이 시스템용 대형 로드 락 챔버인 경우, 인클로저의 급속한 배출 펌핑에 적합하다.
진공 펌핑 응용 장치들에 있어서, 인클로저를 배기시키는 동안에, 진공 펌핑 시스템은 챔버로부터 가스 유동을 발생시켜서 그 가스를 통상적으로 대기로 배출시키기 위해 압축한다. 인클로저가 목표 압력에 있을 때, 진공 펌핑 시스템은 일반적으로 인클로저에서 격리되고, 이때에 펌프를 종래 기술에서는 최후에 작동하는 것이라고 부른다. 최후에, 진공 펌핑 시스템을 통한 흐름은 실질적으로 없다. 본 명세서에 기재된 실시예에서, 진공 펌핑 시스템은 최후에 작동할 때에 공지의 진공 펌핑 시스템에 비해서 감소된 양의 에너지를 소비한다.
도 1을 다시 참조하면, 진공 펌핑 시스템은 인클로저를 배기하는 제 1 상태와, 예를 들어 최후에 작동할 때에 상기 시스템에 의해 소비되는 전력을 절약하기 위한 제 2 상태를 가진다. 제 1 상태에서, 특히, 로드 락 챔버 또는 다른 유사한 인클로저의 경우, 챔버를 목표 압력까지 신속하게 배기시키는 것이 바람직한데, 그 이유는 배기에 필요한 시간은 사이클 시간에 영향을 미치며, 궁극적으로는 평판 디스플레이와 같은 제품의 진공 처리에 있어서의 제조 효율에 영향을 미치기 때문이다. 제 2 전력 절약 상태에서, 상기 진공 펌핑 시스템은 최후에 작동된다. 상기 제 2 상태에서, 상기 진공 펌핑 시스템은 진공 펌핑 장치들의 배기구에서의 압력을 감소시키고, 이에 의해, 특히, 압력비가 일반적으로 최대이고 전력 소비가 가장 많은 배기 스테이지에서 압력이 감소된다. 배기 압력의 감소는 진공 펌프를 작동시키는 데 필요한 에너지를 감소시킨다.
상기 전력 절약 상태의 제 1 스테이지에서, 제 1 진공 펌핑 장치(12)는 제 2 진공 펌핑 장치(14, 16, 18)들의 배기구(25, 26, 28)를 배기시키도록 마련된다. 상기 전력 절약 상태의 제 2 스테이지에서, 진공 펌핑 장치(12)의 배기구(30)는 보조 진공 챔버(24)에 의해 배기된다. 도 1에 도시된 예에서, 보조 진공 챔버는 진공 펌핑 장치(12)(그리고, 특히 건식 펌프(DP1))에 의해 사전에 배기되어 있다.
다른 실시예에서는, 복수의 제 1 진공 펌핑 장치, 즉 전력 절약 상태의 상기 제 1 스테이지에서는 복수의 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구들을 배기시키도록 마련되고 제 2 스테이지에서는 제 1 진공 펌핑 장치들의 배기구들이 보조 진공 챔버에 의해 배기되도록 마련되는 복수의 제 1 진공 펌핑 장치가 존재할 수도 있다. 도 1에는 진공 펌핑 장치(12)와 연관된 보조 진공 챔버가 하나 도시되어 있지만, 2개 이상의 보조 진공 펌핑 챔버가 사용되어 각각의 진공 펌핑 장치와 연관될 수도 있다.
진공 펌핑 장치(12, 14, 16, 18)는 각각 배기 스테이지와, 적어도 하나의 저압 스테이지, 바람직하기로는 복수의 저압 스테이지를 포함한다. 도시된 예에서는 각 펌핑 장치가 상류 부스터 펌프(B1, B2, B3, B4)와 하류 다단 건식 펌프(DP1, DP2, DP3, DP4)를 포함하지만, 각 펌핑 장치의 다양한 스테이지들이 별도의 펌프들에 의해 형성될 수 있다. 펌핑 장치(12)는 도 2에 더 상세히 도시되어 있다. 펌핑 장치(12)는 펌핑 스테이지(32, 34, 36, 38)를 포함한다. 스테이지(32)는 건식 펌프(DP1)의 유입구(40)로부터 유체를 받기 위해 연결된 최저압 스테이지이다. 스테이지(34, 36)는 압력이 점진적으로 더 높아지는 스테이지이고, 스테이지(38)는 배기 스테이지이다. 스테이지의 개수는 필요에 따라 임의로 할 수 있다. 상기 스테이지들은 유입구(40)로부터 배기구(30)까지에 걸쳐진 체적 또는 펌핑 챔버 크기가 일반적으로 감소하는데, 다른 실시예에서는 스테이지들의 체적이 일정하게 유지될 수 있다. 건식 펌프는, 예를 들면, 각 스테이지의 고정자 챔버 내에 배치된 회전자를 갖는 루트(root) 또는 클로(claw) 펌핑 기구를 포함할 수 있는데, 다른 유형의 펌핑 기구 또는 펌핑 기구의 조합을 사용할 수 있다. 진공 펌핑 장치(14, 16, 18)는 상술한 바와 같은 펌핑 장치(12)와 구성이 유사하고, 따라서 그에 대해서는 다시 설명할 필요가 없다.
도 1과 도 2를 모두 참조하면, 전력 절약 상태의 제 1 스테이지에서, 진공 펌핑 장치(14, 16, 18)의 배기구(25, 26, 28)들은 진공 펌핑 장치(12)의 저압 스테이지(32, 34, 36)에 의해 배기되도록 마련된다. 도시된 바와 같이, 상기 배기구들은 최저압 스테이지(32)에 의해 배기된다. 이하에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 최저압 스테이지로의 연결에 의한 배기구(25, 26, 28)의 배기는 배기 압력을 최대로 감소시키지만, 전력 소비에 있어서의 실질적인 감소는 배기구들을 중간 압력 스테이지(34, 36)에 연결시켜서 배기구들을 비교적 더 높은 압력까지 감소시킴으로써 달성될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 진공 펌핑 장치(12)의 최저압 스테이지(32)는 제 2 유로(42, 44, 46)에 의해 제 2 진공 펌핑 장치의 각 배기구(25, 26, 28)에 연결된다. 상기 유로들은 초반부에서는 공통이고, 그 다음에는 각 배기구로 따로따로 분지된다. 제 2 유로는, 전력 절약 상태의 제 1 스테이지에서는 배기구로부터 건식 펌프(DP1)의 유입구(40)로의 가스 유동이 이루어지게 하며 시스템의 시스템의 제 2 스테이지 또는 제 1 상태에서는 유동을 저지하는 하는 밸브 조립체(48)를 포함한다. 대안적인 구성에서, 밸브는 유로(42, 44, 46) 각각과 연관될 수 있다.
특히 도 2를 참조하면, 건식 펌프(DP1)의 유입구(40)는 보조 진공 챔버를 선택적으로 배기시키기 위하여 제 1 유로(50)에 의해 보조 진공 챔버(24)에 연결된다. 배기구(25, 26, 28)들을 배기시킬 때의 경우처럼, 유로(50)는 도시된 바와 같이 유입구(40)와의 사이에 연결되거나, 또는 건식 펌프(DP1)의 더 높은 압력의 중간 스테이지(34, 36)에 연결될 수 있다. 필요한 보조 체적을 제공하기 위해 하나보다 많은 보조 챔버가 사용될 수 있다.
도시된 예에서, 유로(50)는 제 1 유동 경로를 따르는 보조 진공 챔버로부터 유입구(40)까지의 유동을 제한하는 유동 제한부(52)를 포함한다. 상기 유동 제한부는 유로의 전도성을 감소시키는 감소된 크기의 오리피스를 포함할 수 있다. 상기 유동 제한부 대신에 밸브가 사용될 수 있지만, 현재로서는 상기 유동 제한부가 바람직한데, 그 이유는 상기 유동 제한부는 구조가 보다 더 간단하며, 밸브를 개폐하는 제어가 필요 없기 때문이다. 또한, 유동 제한부는 보조 챔버 배기 속도를 충분히 감소시키는데, 이는 인클로저 배기 중에 인클로저의 배기 속도에 현저한 영향을 미치지 않으면서 일어날 수 있다. 밸브가 사용되는 경우, 밸브는, 아래에서 보다 상세히 설명되고 있는 바와 같이, 펌프 배기구가 배기되는 동안에는 폐쇄되고, 보조 챔버가 배기될 때는 개방된다.
건식 펌프(DP1)의 배기구(30)는 제 3 유로(54)에 의해 보조 진공 챔버(24)에 연결된다. 상기 제 3 유로는 보조 진공 챔버(24)와 건식 펌프(DP1)의 배기구(30) 사이에 밸브 조립체(56)를 포함한다. 밸브 조립체(56)는, 전력 절약 상태의 제 2 스테이지 동안에는 배기구로부터 보조 챔버로 가스 유동이 이루어지도록 하며 진공 펌핑 시스템의 제 1 상태에서 인클로저가 배기될 때에는 가스 유동을 저지하도록 마련된다. 이와 관련하여, 인클로저가 배기되는 동안에, 가스는 폐기 또는 처리를 위해 건식 펌프(DP1)로부터 통상적으로 대기로 펌핑되어서 배출된다. 보조 챔버의 압력은 밸브 조립체가 없는 상태에서는 대기압에 있는 배기구와 같게 된다. 또한, 시스템을 사용하기 전에 보조 챔버를 배기시키고, 이어서 적어도 첫 번째 사이클에서 전력 절약을 향상시키는 것이 필요하기 전까지는 상기 보조 챔버를 격리시키는 것도 바람직하다. 밸브 조립체(56)는 보조 챔버가 격리될 수 있게 한다.
네 개의 일방향 밸브(58, 60, 62, 64)가 진공 펌핑 장치의 배기구(30, 25, 26, 28)의 하류에 위치된다. 일방향 밸브는 시스템(10)의 제 1 상태 동안에는 가스 유동을 허용해서, 인클로저로부터 배기된 가스가 대기로 배출되거나 처리를 위해 배출될 수 있게 한다. 밸브는 배기구들이 건식 펌프(DP1)나 혹은 보조 진공 챔버(24)에 의해 배기될 때에 전력 절약 상태 동안에는 반대 방향으로의 가스 유동을 방지한다.
제어부(66)가 밸브 조립체(48, 56)에 제어 가능하게 연결되고, 밸브 조립체의 개폐 시기를 제어하도록 구성된다.
이제부터는 시스템(10)의 사용에 대해 도 1, 도 2, 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 인클로저의 압력(70), 보조 챔버의 압력(72), 건식 펌프(DP2, DP3, DP4)의 배기구의 압력(74), 및 건식 펌프(DP1)의 배기구의 압력(76)을 시간에 대한 압력으로 나타낸 그래프이다.
시스템(10)은 예를 들어 진공 처리 시스템의 로드 락 챔버인 인클로저(20)를 배기시키기 위해 사용될 수 있다. 이러한 처리 시스템에서, 미처리 제품은 목표 압력까지 배기되는 로드 락 챔버 안에 적재되어 있다. 미처리 제품은 목표 압력에 있는 처리 챔버로 전달된다. 처리 공정에 후속하여, 처리된 제품은, 처리된 제품을 옮기기 위해 대기 중으로 배기되는 또 다른 로드 락 챔버로 전달된다. 따라서, 로드 락 챔버는 대기압과 목표 압력 사이에서 순환된다. 시스템(10)은 로드 락 챔버가 목표 압력으로 유지될 때에 전력 소비를 절약할 수 있다. 시스템(10)은 로드 락 챔버에서 사용하는 것에 한정되지 않고, 그 밖의 다른 응용 장치에 사용될 수 있다.
특히 도 3을 참조하면, 인클로저의 압력(70)은 대기압에서부터 목표 압력(T)까지, 예를 들어 약 10-2mbar 내지 1mbar의 범위에서 감소된다. 인클로저(20)의 배기를 개시하기 전에, 보조 진공 챔버(24)는 목표 압력과 대기압 사이인 사전에 정해진 압력(P)으로 배기된다. 상기 보조 챔버는 0.01mbar 내지 500mbar의 압력까지, 더욱 바람직하게는 약 100mbar까지 배기되는 것이 바람직하다. 아래에서 보다 상세히 설명되고 있는 바와 같이, 사전에 정해지는 선정 압력은 챔버의 체적 및 진공 펌핑 장치의 배기 스테이지들의 체적에 따라 달라진다.
시작 시에, 밸브 조립체(48, 56)가 제어부(66)에 의해 폐쇄되고 진공 펌핑 장치(12, 14, 16, 18)가 작동되어서 인클로저가 배기된다. 배기는 신속한 것이 바람직하지만, 인클로저 내에 상당한 난류가 발생하지 않도록 하기 위해 초기 기간에 걸쳐서는 '느린 시작'이 있을 수 있다. 그래프에 도시된 바와 같이, 초기 압력 여하에 따라, 보조 진공 챔버(24)의 압력(72)은 짧은 기간에 걸쳐 증가할 수 있지만 그 압력은 건식 펌프(1)의 유입구(40)에서의 압력보다 낮고 이어서 감압된다. 제한부(52)는 보조 챔버로부터 유입구로 유동하는 가스 유동을 제한하므로, 궁극적인 인클로저 압력에 부당하게 영향을 미치지 않는다. 인클로저가 약 1mbar로 배기되는 경우, 제한부는 보조 챔버를 약 100mbar까지 배기시키도록 구성될 수 있다.
위에서 나타낸 바와 같이, 보조 챔버(및/또는 건식 펌프의 배기구(DP2, DP3, DP4))는 건식 펌프(DP1)의 중간 압력 스테이지에 연결될 수 있다. 이렇게 해서, 보조 챔버는 유입구(40)에 직접 연결되지 않고, 제한부 없이도 유입구보다 낮은 압력으로 배기될 수 있다. 예를 들어, 보조 챔버는 정상적인 사용 중에 약 100mbar까지 배기되는 건식 펌프의 스테이지(36)에 연결될 수 있다.
인클로저 내에서 목표 압력(T)이 달성되었을 때, 밸브 조립체(48)가 개방되고, 건식 펌프(DP1)의 유입구(40)가 건식 펌프(DP2, DP3, DP4)의 배기구(25, 26, 28)를 배기시킨다. 유입구(40)에서의 압력의 증가는 부스터 펌프(B1)에 의해 인클로저로부터 격리된다. 대안적 예에서, 인클로저를 격리시키기 위해 밸브가 사용될 수 있다.
밸브 조립체(48)는 제어부(66)에 의해 제어된다. 밸브 조립체의 개방은 챔버 배기를 시작한 후로부터 미리 정해진 시간에 발생하거나, 또는 목표 압력에 도달되었음을 검출한 압력 센서에 응답하여 발생할 수 있다. 바람직한 예에서, 상기 밸브 조립체의 개방은 하나 이상의 건식 펌프의 구동부의 전류에 응답하는 제어부에 의해 제어된다. 이러한 후자와 관련하여, 구동부로의 공급 전압은 일반적으로 일정하고, 따라서 소비된 전력은 전류에 비례한다. 전류는 펌핑이 저 진공 압력에서 시작될 때에 높았다가, 인클로저 압력이 목표 압력에 도달하면서 펌핑할 가스가 적어짐에 따라 시간이 지나면서 점차 감소한다. 시간 곡선에 대한 전류의 기울기는 시작 후 바로 지나서는 더 커지고, 목표 압력을 향해 감소한다. 따라서, 본 실시예에서는, 전류-시간 곡선 상에서 전류 변화율이 여전히 큰 시점을 밸브 조립체(48)의 개방을 촉발(trigger)시키는 시점으로 선택하는데, 이 시점은 전류 변화율이 작은 시점보다 식별이 더 용이하다. 상기 촉발 시점에서는 목표 압력에 도달되지 않기 때문에, 밸브 개방 전에 목표 압력에 도달되는 것이 보장될 수 있도록 하기 위해 상기 촉발 시점과 밸브 조립체의 개방 사이에 시간 지연을 둔다.
도 3의 그래프에 도시된 바와 같이, 건식 펌프(DP2, DP3, DP4)의 배기구에서의 압력(74)은 배기가 시작될 때에 초기에는 비교적 빠르게 감소하고, 이어서 시간이 지남에 따라 그 감소 속도는 점차 느려진다. 전력 소비의 감소는 배기 압력의 감소에 비례하지 않으며, 대기압에서부터 시작한 배기 압력의 초기 감소에 걸쳐서도, 훨씬 낮은 압력으로의 감소에 비해서 더 많은 절약이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 실시예에서, 밸브 조립체(56)는 배기구(25, 26, 28)에서의 압력이 여전히 상대적으로 급격히 감소되는 때인 'Tavc' 시점에 개방된다. Tavc 시점에서, 건식 펌프(DP2, DP3, DP4)의 구동부의 전류가 비교적 빠르게 감소하고, 따라서 제어부(66)는 밸브 조립체(56)를 개방하기 위한 전류의 변화에 용이하게 응답한다.
밸브 조립체(56)가 개방된 때, 건식 펌프(DP1)의 배기구(30)에서의 압력(76)은 보조 진공 챔버의 압력과 동등해지고, 이에 의해 상기 배기구에서의 압력이 감소되고 전력 소비가 감소된다. 배기 압력의 감소는 배기 스테이지의 체적과 함께 보조 진공 챔버의 체적 및 압력 동등화 이전의 압력에 따라 달라진다. 따라서, 보조 진공 챔버의 체적 및 압력은 인클로저의 배기에 부당하게 영향을 미치지 않으면서 배기 압력의 필요한 감소를 달성할 수 있도록 선택된다. 예를 들어, 배기 단계에서 필요한 압력 감소가 1000mbar 내지 200mbar이고 배기 스테이지의 체적이 'x'm3인 경우, 보조 진공 챔버는 '10x'm3의 체적 및 120mbar의 압력을 가질 수 있다. 배기 스테이지의 체적에는 배기구와 밸브 조립체(56) 사이의 배관(이 또한 배기되어야 하는 것임)이 포함되고, 따라서 밸브 조립체(56)는 상기 배기구에 인접하게 혹은 실질적으로 근접하게 위치되는 점도 고려되어야 한다.
인클로저가 필요한 기간 동안 목표 압력(T)으로 유지되었을 때, 인클로저의 압력을 대기압까지 증가시키기 위해 인클로저를 배기시킨다. 이어서 도 3을 참조하여 설명한 사이클이 다시 시작된다.
시스템(10)의 소비 전력의 감소는, 전술한 바와 같이, 배기구 (30, 25, 26, 28)에서의 압력 감소 및 시스템이 최후로 작동되는 기간과 같은, 다수의 인자에 따라 달라진다. 그러나, 대략 10% ~ 20%의 절약이 실험에 의해 밝혀졌다.
이제부터는 도 4를 참조하여 다른 진공 펌핑 시스템(80)에 대해 설명한다. 시스템(80)에 있어서 시스템(10)과 공통되는 양상을 취하고 있는 것들에는 동일한 참조 번호가 사용될 것이고, 그러한 공통되는 양상을 취하는 것들에 대한 설명은 반복을 피하기 위하여 생략될 것이다.
도 4를 참조하면, 진공 펌핑 시스템(80)은, 시스템(10)의 제 1 스테이지와 유사하며, 하나 이상의 제 1 진공 펌핑 장치가 하나 이상의 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구를 배기시키도록 마련되는 전력 절약 상태의 제 1 스테이지를 구비한다. 도 4에서, 제 1 진공 펌핑 장치(12)의 건식 펌프(DP1)는 진공 펌핑 장치(14, 16, 18)들의 배기구(25, 26, 28)를 배기시키도록 마련된다. 그러나, 시스템 (80)은 보조 진공 펌핑 챔버를 포함하지 않고, 대신에, 보조 진공 체적은 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구들에 의해 제공된다. 따라서, 전력 절약 상태의 제 2 스테이지에서, 하나 이상의 제 1 펌핑 장치는 하나 이상의 제 2 펌핑 장치의 배기구에 의해 배기되도록 마련된다. 도 4에서, 건식 펌프(DP1)의 배기구(30)는 건식 펌프(DP2, DP3, DP4)의 배기구(25, 26, 28)에 의해 배기되도록 마련된다.
도 5를 참조하여 설명하면, 진공 펌핑 장치는 각각 배기 스테이지(38)와 적어도 하나의 저압 스테이지(32, 34, 36)를 포함하고, 제 2 진공 펌핑 장치(14, 16, 18)의 배기구(25, 26, 28)는 상기 또는 각각의 제 1 진공 펌핑 장치의 저압 스테이지(32, 34, 36) 중 하나에 의해 배기된다. 도 4 및 도 5에서, 하나의 제 1 진공 펌핑 장치(12)가 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구를 배기시키도록 마련된다. 제 1 진공 펌핑 장치(12)의 최저압 스테이지(32) 또는 유입구(40)가 제 1 유로(42, 44, 46)에 의해 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구들에 연결되고, 상기 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구들은 제 2 유로(82)에 의해 제 1 진공 펌핑 장치(12)의 배기구(30)에 연결된다. 제 1 유로는, 전력 절약 상태의 제 1 스테이지에서는 제 1 유로를 따라 가스 유동이 이루어지게 하며 제 2 스테이지에서는 가스 유동을 저지하는 하는 제 1 밸브 조립체(48)를 포함한다. 제 2 유로는, 전력 절약 상태의 제 2 스테이지에서는 제 2 유로(82)를 따라 가스 유동이 이루어지게 하며 제 1 스테이지에서는 가스 유동을 저지하는 하는 제 2 밸브 조립체(56)를 포함한다.
사용 시, 전력 절약 상태의 제 1 스테이지는 시스템(10)의 것과 유사해서, 다시 설명할 필요가 없다. 제 2 스테이지에서, 상기 제 1 진공 펌핑 장치(12)의 배기 스테이지는 밸브 조립체(56)를 개방함으로써 제 2 진공 펌핑 장치(14, 16, 18)의 사전에 배기되어 있는 배기 스테이지에 연결된다. 밸브 조립체(56)가 개방된 때에, 제 1 및 제 2 진공 펌프의 배기 스테이지들이 동등해져서, 전력 소비가 감소된다. 이 스테이지에서 밸브 조립체(48)가 폐쇄되면, 위와 달리, 건식 펌프(DP1)의 유입구(40)가 건식 펌프의 배기구에 연결된다.
시스템(80)은 시스템(10)과 동일한 정도로 전력을 절약하지 못하지만, 구성이 더 간단하고 비용이 더 저렴하다.

Claims (15)

  1. 진공 펌핑 시스템에 있어서,
    인클로저(enclosure)를 배기시키기 위한 복수의 진공 펌핑 장치와, 적어도 하나의 제 1 진공 펌핑 장치에 의해 배기되는 보조 진공 챔버를 포함하고,
    상기 진공 펌핑 시스템은 상기 인클로저를 배기하는 제 1 상태와, 상기 시스템에 의해 소비되는 전력을 절약하기 위한 제 2 상태를 가지며,
    상기 제 2 상태의 제 1 스테이지에서는, 상기 적어도 하나의 제 1 진공 펌핑 장치가 적어도 하나의 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구를 배기시키도록 마련되고, 제 2 스테이지에서는, 상기 적어도 하나의 제 1 진공 펌핑 장치의 배기구가 상기 보조 진공 챔버에 의해 배기되도록 마련되는
    진공 펌핑 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 진공 펌핑 장치는 하나의 제 1 진공 펌핑 장치와, 복수의 제 2 진공 펌핑 장치를 포함하고, 상기 제 1 스테이지에서는, 상기 제 1 진공 펌핑 장치가 상기 제 2 진공 펌핑 장치들의 배기구들을 배기시키도록 마련되고, 상기 제 2 스테이지에서는, 상기 제 1 진공 펌핑 장치의 배기구가 상기 보조 진공 챔버에 의해 배기되도록 마련되는
    진공 펌핑 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 진공 펌핑 장치들은 각각 배기 스테이지와 적어도 하나의 저압 스테이지를 포함하고, 상기 제 2 진공 펌핑 장치들의 배기구들은 상기 제 1 진공 펌핑 장치의 상기 적어도 하나의 저압 스테이지에 의해 배기되도록 마련되는
    진공 펌핑 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 진공 펌핑 장치의 상기 적어도 하나의 저압 스테이지는 제 1 유로에 의해 상기 보조 진공 챔버에 연결되고, 상기 제 1 유로는 상기 제 1 유로를 따르는 상기 보조 진공 챔버로부터 상기 적어도 하나의 저압 스테이지로의 유동을 제한하는 유동 제한부(flow restriction)를 포함하는
    진공 펌핑 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 진공 펌핑 장치의 상기 적어도 하나의 저압 스테이지는 제 2 유로들에 의해 상기 제 2 진공 펌핑 장치들의 배기구들에 연결되고, 상기 제 2 유로들은, 상기 제 2 상태의 제 1 스테이지에서는 상기 배기구들로부터 상기 제 1 진공 펌핑 장치의 상기 적어도 하나의 저압 스테이지로의 유동을 허용하며 상기 제 2 스테이지에서는 유동을 저지하는 밸브 조립체를 포함하는
    진공 펌핑 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 진공 펌핑 장치의 배기구는 제 3 유로에 의해 상기 보조 진공 챔버에 연결되고, 상기 제 3 유로는, 상기 제 2 상태의 제 2 스테이지에서는 가스 유동을 허용하며 상기 제 1 상태에서는 유동을 저지하는 밸브 조립체를 포함하는
    진공 펌핑 시스템.
  7. 진공 펌핑 시스템에 있어서,
    인클로저를 배기시키기 위한 복수의 진공 펌핑 장치를 포함하고,
    상기 진공 펌핑 시스템은 상기 인클로저를 배기하는 제 1 상태와, 상기 시스템에 의해 소비되는 전력을 절약하기 위한 제 2 상태를 가지며,
    상기 제 2 상태의 제 1 스테이지에서는, 적어도 하나의 제 1 진공 펌핑 장치가 적어도 하나의 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구를 배기시키도록 마련되고, 제 2 스테이지에서는, 상기 적어도 하나의 제 1 진공 펌핑 장치의 배기구가 상기 적어도 하나의 제 2 진공 펌핑 장치의 배기구에 의해 배기되도록 마련되는
    진공 펌핑 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 진공 펌핑 장치는 하나의 제 1 진공 펌핑 장치와 복수의 제 2 진공 펌핑 장치를 포함하고, 상기 제 1 스테이지에서는, 상기 제 1 진공 펌핑 장치가 상기 제 2 진공 펌핑 장치들의 배기구들을 배기시키도록 마련되고, 상기 제 2 스테이지에서는, 상기 제 1 진공 펌핑 장치의 배기구가 상기 제 2 진공 펌핑 장치들의 배기구들에 의해 배기되도록 마련되는
    진공 펌핑 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 진공 펌핑 장치들은 각각 배기 스테이지와 적어도 하나의 저압 스테이지를 포함하고, 상기 제 2 진공 펌핑 장치들의 배기구들은 상기 제 1 진공 펌핑 장치의 상기 적어도 하나의 저압 스테이지에 의해 배기되는
    진공 펌핑 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 진공 펌핑 장치의 상기 적어도 하나의 저압 스테이지는 제 1 유로에 의해 상기 제 2 진공 펌핑 장치들의 배기구들에 연결되고, 상기 제 2 진공 펌핑 장치들의 배기구들은 제 2 유로에 의해 상기 제 1 진공 펌핑 장치의 배기구에 연결되는
    진공 펌핑 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 유로는, 상기 제 1 스테이지에서는 상기 제 1 유로에 따른 가스 유동을 허용하며 상기 제 2 스테이지에서는 가스 유동을 저지하는 제 1 밸브 조립체를 포함하는
    진공 펌핑 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 유로는, 상기 제 2 스테이지에서는 상기 제 2 유로에 따른 가스 유동을 허용하며 상기 제 1 스테이지에서는 가스 유동을 저지하는 제 2 밸브 조립체를 포함하는
    진공 펌핑 시스템.
  13. 제 1 항, 제 2 항, 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 상태는 상기 인클로저의 목표 압력에서 구현되는 것을 특징으로 하는
    진공 펌핑 시스템.
  14. 제 1 항, 제 2 항, 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진공 펌핑 장치들은 각각 다단 건식 펌프와, 직렬로 연결된 상류 부스터 펌프를 포함하는
    진공 펌핑 시스템.
  15. 제 1 항, 제 2 항, 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진공 펌핑 장치들은 상기 인클로저를 배기시키기 위해 서로 병렬로 구성되는
    진공 펌핑 시스템.
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