KR20120127284A - 크라이오펌프 시스템, 크라이오펌프를 위한 재생방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 복수의 크라이오펌프의 압력차가 재생 프로세스에 주는 영향을 완화한다.
[해결수단] 크라이오펌프 시스템(100)은, 러핑펌프(73)를 공용하고, 각각이 러핑밸브(72)를 포함하는 복수의 크라이오펌프(10)와, 복수의 크라이오펌프(10)의 재생을 위하여 각 러핑밸브(72)를 제어하는 CP컨트롤러(20)를 구비하고, 개방되어 있는 러핑밸브(72)의 폐쇄와 폐쇄되어 있는 다른 러핑밸브(72)의 개방의 사이에 지연시간이 설정되어 있다.

Description

크라이오펌프 시스템, 크라이오펌프를 위한 재생방법{Cryo-pump system, regeneration method for cryp-pump}

본 출원은, 2011년 5월 13일에 출원된 일본 특허출원 제2011-108426호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참조에 의하여 원용되어 있다.

본 발명은, 크라이오펌프 시스템, 및 크라이오펌프를 위한 재생방법에 관한 것이다.

크라이오펌프는, 극저온으로 냉각된 크라이오패널에 기체분자를 응축 또는 흡착에 의하여 포착하여 배기하는 진공펌프이다. 크라이오펌프는 반도체회로 제조프로세스 등에 요구되는 청정한 진공환경을 실현하기 위하여 일반적으로 이용된다. 크라이오펌프는 이른바 기체 저장식의 진공펌프이기 때문에, 포착한 기체를 외부에 정기적으로 배출하는 재생을 필요로 한다. 배출을 위하여 러핑(粗引)펌프가 사용된다.

일본 특허공표 평8-507115호 공보

복수의 크라이오펌프를 갖는 진공시스템에 있어서는, 러핑펌프가 몇 개의 크라이오펌프에서 공용되는 일이 있다. 복수의 크라이오펌프의 재생시간을 전체적으로 단축하기 위해서는, 이들을 병행하여 재생하는 것이 바람직하다. 러핑펌프를 어느 크라이오펌프로부터 다른 크라이오펌프로 전환시킬 때에는, 이들 크라이오펌프의 압력은 상이한 것이 보통이다.

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 어느 태양의 예시적인 목적 중 하나는, 복수의 크라이오펌프의 압력차가 재생 프로세스에 주는 영향을 완화하는 것에 있다.

본 발명의 어느 태양의 크라이오펌프 시스템은, 러핑펌프를 공용하고, 각각이 러핑밸브를 포함하는 복수의 크라이오펌프와, 상기 복수의 크라이오펌프의 재생을 위하여 각 러핑밸브를 제어하는 컨트롤러를 구비하고, 개방되어 있는 러핑밸브의 폐쇄와 폐쇄되어 있는 다른 러핑밸브의 개방 사이에 지연시간이 설정되어 있다.

본 발명의 다른 태양은, 복수의 크라이오펌프를 위한 재생방법이다. 그 복수의 크라이오펌프는 공통의 러핑라인에 접속되어 있다. 이 방법은, 크라이오펌프를 상기 러핑라인을 통하여 배기하는 제1 러핑펌핑을 하는 것과, 상기 제1 러핑펌핑으로부터 지연시간을 거쳐, 다른 크라이오펌프를 상기 러핑라인을 통하여 배기하는 제2 러핑펌핑을 하는 것을 포함한다.

본 발명에 의하면, 복수의 크라이오펌프의 압력차가 재생 프로세스에 주는 영향을 완화시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명의 한 실시형태에 관한 크라이오펌프 시스템의 전체 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 한 실시형태에 관한 크라이오펌프를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 한 실시형태에 관한 재생방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 4는, 본 발명의 한 실시형태에 관한 제어처리를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 1은, 본 발명의 한 실시형태에 관한 크라이오펌프 시스템(100)의 전체 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다. 크라이오펌프 시스템(100)은, 진공환경에서 물체에 처리를 하는 진공처리장치의 진공챔버(미도시)가 진공배기를 하기 위하여 사용된다. 진공처리장치는 예컨대, 이온주입 장치나 스퍼터링 장치 등의 반도체 제조공정에서 이용되는 장치이다.

크라이오펌프 시스템(100)은, 복수 대의 크라이오펌프(10)를 포함한다. 크라이오펌프(10)는, 진공챔버에 장착되어, 진공챔버(미도시) 내부의 진공도를 원하는 프로세스에 요구되는 레벨까지 높이기 위하여 사용된다. 예컨대 10^－5Pa 내지 10^－8Pa 정도의 높은 진공도가 진공챔버에 실현된다. 크라이오펌프(10)는, 그 구성요소를 수용하는 크라이오펌프용기(30)와, 펌프용기(30)에 설치되어 있는 러핑밸브(72)를 구비한다. 일실시예에 관한 크라이오펌프(10)의 구성의 상세에 대해서는, 도 2를 참조하여 후술한다.

크라이오펌프 시스템(100)은, 크라이오펌프 컨트롤러(이하에서는 CP컨트롤러라고도 함)(20)를 구비한다. CP컨트롤러(20)는, 크라이오펌프(10)를 제어한다. 즉 크라이오펌프(10)는 CP컨트롤러(20)가 결정한 제어지령에 따라 운전된다. CP컨트롤러(20)는 러핑밸브(72)의 개폐도 제어한다.

CP컨트롤러(20)는, 각종 연산처리를 실행하는 CPU, 각종 제어프로그램을 격납하는 ROM, 데이터 격납이나 프로그램 실행을 위한 워크 에어리어로서 이용되는 RAM, 입출력 인터페이스, 메모리 등을 구비한다. 또한, CP컨트롤러(20)는, 진공처리장치를 제어하기 위한 호스트 컨트롤러(미도시)와도 통신 가능하게 구성되어 있다. CP컨트롤러(20)는, 크라이오펌프(10)와는 별도로 또는 일체로 구성되어 있다. 도 1에서는 크라이오펌프(10)와 CP컨트롤러(20)의 제어통신선을 파선으로 나타낸다.

크라이오펌프(10)를 러핑펌핑하기 위한 러핑라인(90)이 설치되어 있다. 크라이오펌프 시스템(100)이 러핑라인(90)을 포함하고 있어도 되고, 크라이오펌프 시스템(100)에 의하여 배기되는 진공처리장치가 러핑라인(90)을 포함하고 있어도 된다. 러핑라인(90)은, 크라이오펌프 시스템(100) 및/또는 진공처리장치의 진공배기를 하기 위한 진공배기 시스템의 일부이어도 된다. 이 진공배기 시스템이 크라이오펌프 시스템(100)을 포함하여도 된다.

러핑라인(90)은, 복수의 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑을 하기 위하여 설치되어 있다. 복수의 크라이오펌프(10)는 공통의 러핑라인(90)에 접속되어 있다. 러핑라인(90)은, 러핑펌프(73)와 러핑배관(92)을 포함한다. 러핑펌프(73)는 복수의 크라이오펌프(10)에 공통으로 설치되어 있어서, 복수의 크라이오펌프(10)는 러핑펌프(73)를 공용한다. 러핑펌프(73)가 2대 이상 설치되고, 이들 러핑펌프가 복수의 크라이오펌프(10)에 공용되어도 된다. 러핑펌프(73)는 진공처리장치의 진공챔버에 접속되어, 그 진공챔버의 배기를 위하여 사용되어도 된다.

러핑펌프(73)는, 복수의 크라이오펌프(10)의 진공펌핑을 하기 위한 진공펌프로서, 바람직하게는 러프펌프 또는 드라이펌프이다. 크라이오펌프(10)는 진공챔버를 위한 메인펌프이고, 러핑펌프(73)는 보조펌프이다. 러핑펌프(73)는, 크라이오펌프(10)의 동작압력범위의 저진공영역, 바꿔 말하면 크라이오펌프(10)의 동작개시 압력인 베이스압 레벨을 크라이오펌프(10)에 제공하기 위한 진공펌프이다. 러핑펌프(73)는, 대기압에서부터 베이스압 레벨까지 크라이오펌프용기(30)를 감압할 수 있다. 베이스압 레벨은, 러핑펌프(73)의 고진공영역에 해당하고, 러핑펌프(73)와 크라이오펌프(10)의 동작압력범위의 중복부분에 포함된다. 베이스압 레벨은, 예컨대 1Pa 이상 10Pa 이하의 범위이다.

러핑배관(92)은, 러핑펌프(73)와 복수의 크라이오펌프(10)의 러핑밸브(72)를 접속한다. 러핑밸브(72)는 러핑라인(90)의 일부로 간주하여도 좋다. 러핑배관(92)은, 러핑펌프 배관(94)과, 분기부분(96)과, 크라이오펌프 배관(98)을 포함한다.

러핑펌프 배관(94)은, 러핑펌프(73)를 분기부분(96)에 접속시킨다. 크라이오펌프 배관(98)은, 복수의 크라이오펌프(10) 각각에 개별적으로 설치되어 있고, 크라이오펌프(10)와 분기부분(96)을 접속시킨다. 러핑밸브(72)와 분기부분(96)이 크라이오펌프 배관(98)에 의하여 접속된다. 크라이오펌프 배관(98)은 분기부분(96)에서 러핑펌프 배관(94)에 합류한다. 분기부분(96)은 예컨대 매니폴드이어도 된다. 러핑배관(92)은 그 일부가 진공처리장치에 포함되어 있어도 된다.

이렇게 하여 복수의 크라이오펌프(10)는 러핑펌프(73)에 병렬로 접속되어 있다. 복수의 크라이오펌프 배관(98)을 통한 배기흐름이 분기부분(96)에서 러핑펌프 배관(94)에 집약된다.

러핑밸브(72)는, 크라이오펌프(10)와 러핑펌프(73)의 접속 또는 차단을 위한 진공밸브이다. 러핑밸브(72)는, 러핑배관(92)에 의하여 러핑펌프(73)에 접속되어 있다. 러핑밸브(72)를 개방함으로써, 러핑펌프(73)와 크라이오펌프용기(30)가 연통된다. 러핑밸브(72)를 폐쇄함으로써, 러핑펌프(73)와 크라이오펌프용기(30)가 차단된다. 러핑밸브(72)를 개방하고 또한 러핑펌프(73)를 동작시킴으로써, 크라이오펌프(10)의 내부를 베이스압 레벨을 향하여 감압할 수 있다.

다만, 러핑밸브(72)는 복수의 크라이오펌프(10)의 각각에 장착되어 있지 않아도 된다. 예컨대 특정한 적어도 하나의 크라이오펌프(10)와 러핑펌프(73)의 접속을 전환하기 위한 전환기구가, 러핑라인(90)의 중도에 설치되어 있어도 된다. 이러한 전환기구를 러핑밸브(72)로 간주하여도 된다.

러핑밸브(72)는, 밸브제어부 예컨대 CP컨트롤러(20)로부터의 개방지령을 받아 개방되고, 폐쇄지령을 받아 폐쇄된다. 진공배기운전 중인 크라이오펌프(10)에 대응하는 러핑밸브(72)는 폐쇄되고, 재생 중인 크라이오펌프(10)에 대응하는 러핑밸브(72)는 개방이 허가된다. 러핑밸브(72)는 선택적 또한 배타적으로 개방된다. 복수의 러핑밸브(72)는 동시에 개방되지 않는다. 즉, 러핑펌프(73)에 접속되어 있는 복수의 러핑밸브(72) 중의 하나가 개방되어 있을 때는 다른 러핑밸브(72)는 폐쇄된다. 이와 같이 하여, 공통의 러핑펌프(73)는 크라이오펌프(10)를 개별적으로 배기한다.

CP컨트롤러(20)는, 복수의 크라이오펌프(10)에서 동시에 또는 병행하여 재생을 행하는 것을 허용한다. 따라서, 어느 하나의 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑 중에 다른 크라이오펌프(10)에서 러핑펌핑 실행의 요구가 발생하는 일이 있다. 따라서, CP컨트롤러(20)는, 복수의 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑의 순번을 조정한다.

예컨대, CP컨트롤러(20)는, 복수의 크라이오펌프(10)에서 러핑펌핑 실행의 요구가 발생되었을 경우에는, 요구가 발생된 순서대로 러핑펌핑을 순차 실행한다. CP컨트롤러(20)는, 어느 크라이오펌프(10)의 실행 중 러핑펌핑이 완료될 때까지는, 다른 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑을 금지한다. 그 사이에 또한 다른 크라이오펌프(10)에서 러핑펌핑 실행의 요구가 발생된 경우에는, 그 이전에 러핑펌핑의 요구를 한 모든 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑이 완료될 때까지 그 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑은 금지된다.

CP컨트롤러(20)는 필요에 따라서, 복수의 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑 순서를 바꿔도 된다. 이로 인하여, CP컨트롤러(20)는, 크라이오펌프(10) 또는 러핑펌핑 실행요구에 우선순위를 설정하고, 그 우선순위에 따라 러핑펌핑 순서를 결정하여도 된다.

도 2는, 본 발명의 한 실시형태에 관한 크라이오펌프(10)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 크라이오펌프(10)는, 크라이오펌프용기(30)와, 방사실드(40)와, 냉동기(50)를 포함한다.

냉동기(50)는, 예컨대 기포드·맥마혼식 냉동기(이른바 GM냉동기) 등의 냉동기이다. 냉동기(50)는, 제1 실린더(11), 제2 실린더(12), 제1 냉각스테이지(13), 제2 냉각스테이지(14), 밸브구동모터(16)를 구비한다. 제1 실린더(11)와 제2 실린더(12)는 직렬로 접속된다. 제1 실린더(11)의 제2 실린더(12)의 결합부 측에는 제1 냉각스테이지(13)가 설치되고, 제2 실린더(12)의 제1 실린더(11)로부터 먼 측의 단에는 제2 냉각스테이지(14)가 설치된다. 도 2에 나타내는 냉동기(50)는, 2단식의 냉동기로서, 실린더를 직렬로 2단 조합시켜 보다 낮은 온도를 달성하고 있다. 냉동기(50)는 냉매관(18)을 통하여 압축기(52)에 접속된다.

압축기(52)는, 예컨대 헬륨 등의 냉매가스, 즉 작동기체를 압축하여, 냉매관(18)을 통하여 냉동기(50)에 공급한다. 냉동기(50)는, 작동기체를 축냉기를 통과시킴으로써 냉각시키면서, 먼저 제1 실린더(11)의 내부의 팽창실에서, 이어서 제2 실린더(12)의 내부의 팽창실에서 팽창시켜 다시 냉각시킨다. 축냉기는 팽창실 내부에 장착되어 있다. 이로써, 제1 실린더(11)에 설치되는 제1 냉각스테이지(13)는 제1 냉각온도레벨로 냉각되고, 제2 실린더(12)에 설치되는 제2 냉각스테이지(14)는 제1 냉각온도레벨보다 저온인 제2 냉각온도레벨로 냉각된다. 예컨대, 제1 냉각스테이지(13)는 65K~100K 정도로 냉각되고, 제2 냉각스테이지(14)는 10K~20K 정도로 냉각된다.

팽창실에서 순차 팽창됨으로써 흡열되고, 각 냉각스테이지를 냉각한 작동기체는, 다시 축냉기를 통과하여, 냉매관(18)을 거쳐 압축기(52)로 되돌려진다. 압축기(52)로부터 냉동기(50)로, 또한 냉동기(50)로부터 압축기(52)로의 작동기체의 흐름은, 냉동기(50) 내의 로터리밸브(미도시)에 의하여 전환된다. 밸브구동모터(16)는, 외부전원으로부터 전력의 공급을 받아, 로터리밸브를 회전시킨다.

CP컨트롤러(20)는, 제1 냉각스테이지(13) 또는 제2 냉각스테이지(14)의 냉각온도에 근거하여 냉동기(50)를 제어한다. 이로 인하여, 제1 냉각스테이지(13) 또는 제2 냉각스테이지(14)에 온도센서(미도시)가 설치되어 있어도 된다. CP컨트롤러(20)는, 밸브구동모터(16)의 운전주파수를 제어함으로써 냉각온도를 제어하여도 된다. 이로 인하여 CP컨트롤러(20)는, 밸브구동모터(16)를 제어하기 위한 인버터를 구비하여도 된다. CP컨트롤러(20)는 압축기(52), 및 후술하는 각 밸브를 제어하도록 구성되어 있어도 된다.

도 2에 나타내는 크라이오펌프(10)는, 이른바 횡형(橫型)의 크라이오펌프이다. 횡형의 크라이오펌프란 일반적으로, 냉동기의 제2 냉각스테이지(14)가 통 형상 방사실드(40)의 축방향에 교차하는 방향(통상은 직교방향)을 따라 방사실드(40)의 내부에 삽입되어 있는 크라이오펌프이다. 다만, 본 발명은 이른바 종형(縱型)의 크라이오펌프에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 종형의 크라이오펌프란, 방사실드의 축방향을 따라 냉동기가 삽입되어 있는 크라이오펌프이다.

크라이오펌프용기(30)는, 일단에 개구를 가지고 타단이 폐색되어 있는 원통형의 형상으로 형성된 부위(이하, "몸체부"라 함)(32)를 가진다. 이 개구는, 크라이오펌프가 접속되는 스퍼터 장치 등의 진공챔버로부터 배기되어야 할 기체를 받아들이기 위한 펌프구(口)(34)로서, 설치되어 있다. 펌프구(34)는 크라이오펌프용기(30)의 몸체부(32)의 상단부 내면에 의하여 획정된다. 또한 몸체부(32)에는 펌프구(34)로서 개구와는 별도로, 냉동기(50)를 삽입 통과시키기 위한 개구(37)가 형성되어 있다. 몸체부(32)의 개구(37)에는 원통형 냉동기 수용부(38)의 일단이 장착되고, 타단은 냉동기(50)의 하우징에 장착되어 있다. 냉동기 수용부(38)는 냉동기(50)의 제1 실린더(11)를 수용한다.

또한 크라이오펌프용기(30)의 몸체부(32)의 상단에는 직경방향 외측을 향하여 장착플랜지(36)가 뻗어 있다. 크라이오펌프(10)는, 장착플랜지(36)를 이용하여 장착처의 진공챔버에 장착된다.

크라이오펌프용기(30)는, 크라이오펌프(10)의 내부와 외부를 이격시키기 위하여 설치되어 있다. 상술한 바와 같이 크라이오펌프용기(30)는 몸체부(32)와 냉동기 수용부(38)를 포함하여 구성되어 있고, 몸체부(32) 및 냉동기 수용부(38)의 내부는 공통의 압력으로 기밀하게 유지된다. 이로써 크라이오펌프용기(30)는, 크라이오펌프(10)의 배기운전 중에는 진공용기로서 기능한다. 크라이오펌프용기(30)의 외면은, 크라이오펌프(10)의 동작 중, 즉 냉동기가 작동하고 있는 동안에도, 크라이오펌프(10)의 외부의 환경에 노출되기 때문에, 방사실드(40)보다 높은 온도로 유지된다. 전형적으로는 크라이오펌프용기(30)의 온도는 환경온도로 유지된다. 여기서 환경온도란, 크라이오펌프(10)가 설치되어 있는 장소의 온도, 또는 그 온도에 가까운 온도를 말하고, 예컨대 실온 정도이다.

또한, 크라이오펌프용기(30)의 냉동기 수용부(38)의 내부에 압력센서(54)가 설치되어 있다. 압력센서(54)는, 냉동기 수용부(38)의 내부압력 즉 크라이오펌프용기(30)의 압력을 주기적으로 측정하여, 측정압력을 나타내는 신호를 CP컨트롤러(20)에 출력한다. 압력센서(54)는 그 출력을 통신 가능하게 CP컨트롤러(20)에 접속되어 있다. 다만 압력센서(54)는 크라이오펌프용기(30)의 몸체부(32)에 설치되어도 된다.

압력센서(54)는, 러핑펌프(73)에 의하여 실현되는 베이스압 레벨과 대기압레벨의 양방을 포함하는 넓은 계측범위를 가진다. 적어도 재생처리 중에 발생할 수 있는 압력범위를 계측범위에 포함시키는 것이 바람직하다. 압력센서(54)로서, 본 실시형태에서는 예컨대 크리스탈 게이지를 사용하는 것이 바람직하다. 크리스탈 게이지란, 수정진동자의 진동저항이 압력에 따라 변화하는 현상을 이용하여 압력을 측정하는 센서이다. 혹은 압력센서(54)는 피라니 진공계이어도 된다. 다만, 진공레벨 측정용의 압력센서와, 대기압레벨 측정용의 압력센서가, 개별적으로 크라이오펌프(10)에 설치되어 있어도 된다.

크라이오펌프용기(30)에는, 밴트밸브(70), 러핑밸브(72), 및 퍼지밸브(74)가 접속되어 있다. 밴트밸브(70), 러핑밸브(72), 및 퍼지밸브(74)는 각각 CP컨트롤러(20)에 의하여 개폐가 제어된다.

밴트밸브(70)는, 배출라인(80)의 예컨대 말단에 설치되어 있다. 혹은 밴트밸브(70)는 배출라인(80)의 중도에 설치되고 말단에는 방출된 유체를 회수하기 위한 탱크 등이 설치되어 있어도 된다. 밴트밸브(70)가 개방됨으로써 배출라인(80)의 흐름이 허용되고, 밴트밸브(70)가 폐쇄됨으로써 배출라인(80)의 흐름이 차단된다. 배출되는 유체는 기본적으로는 가스이지만, 액체 또는 기액의 혼합물이어도 된다. 예컨대 크라이오펌프(10)에 응축된 가스의 액화물이 배출유체에 혼재되어 있어도 된다. 밴트밸브(70)가 개방됨으로써, 크라이오펌프용기(30)의 내부에 발생된 양압을 외부로 해방시킬 수 있다.

배출라인(80)은, 크라이오펌프(10)의 내부공간으로부터 외부환경으로 유체를 배출하기 위한 배출덕트(82)를 포함한다. 배출덕트(82)는 예컨대 크라이오펌프용기(30)의 냉동기 수용부(38)에 접속되어 있다. 배출덕트(82)는 흐름방향에 직교하는 단면이 원형인 덕트이지만, 그 외의 어떠한 단면형상을 가져도 된다. 배출라인(80)은, 배출덕트(82)가 배출되는 유체로부터 이물을 제거하기 위한 필터를 포함하여도 된다. 이 필터는, 배출라인(80)에 있어서 밴트밸브(70)의 상류에 설치되어 있어도 된다.

밴트밸브(70)는, 이른바 안전밸브로서도 기능하도록 구성되어 있다. 밴트밸브(70)는, 배출덕트(82)에 설치되어 있는 예컨대 상폐(常閉)형의 제어밸브이다. 밴트밸브(70)는 또한, 소정의 차압이 작용하였을 때에 기계적으로 개방되도록 밸브폐쇄력이 미리 설정되어 있다. 이 설정차압은 예컨대, 크라이오펌프용기(30)에 작용할 수 있는 내압이나 펌프용기(30)의 구조적인 내구성 등을 고려하여 적절히 설정할 수 있다. 크라이오펌프(10)의 외부환경은 통상 대기압이기 때문에, 설정차압은 대기압을 기준으로 하여 소정의 값으로 설정된다.

밴트밸브(70)는 통상, 예컨대 재생 중 등과 같이 크라이오펌프(10)로부터 유체를 방출할 경우에 CP컨트롤러(20)에 의하여 개방된다. 방출해서는 안될 때는 CP컨트롤러(20)에 의하여 밴트밸브(70)는 폐쇄된다. 한편, 밴트밸브(70)는, 설정차압이 작용하였을 경우에 기계적으로 개방된다. 이로 인하여, 크라이오펌프 내부가 어떠한 이유로 고압이 되었을 때에 제어를 요하는 일 없이 밴트밸브(70)는 기계적으로 개방된다. 그로써 내부의 고압을 낮출 수 있다. 이렇게 하여 밴트밸브(70)는 안전밸브로서 기능한다. 이와 같이 밴트밸브(70)를 안전밸브와 겸용함으로써, 2개의 밸브를 각각 설치하는 경우에 비하여 코스트다운이나 공간절약화와 같은 이점을 얻을 수 있다.

퍼지밸브(74)는 도시하지 않은 퍼지가스 공급장치에 접속된다. 퍼지가스는 예컨대 질소가스이다. CP컨트롤러(20)가 퍼지밸브(74)를 제어함으로써, 퍼지가스의 크라이오펌프(10)로의 공급이 제어된다.

방사실드(40)는, 크라이오펌프용기(30)의 내부에 배치되어 있다. 방사실드(40)는, 일단에 개구를 가지고 타단이 폐색되어 있는 원통형의 형상, 즉 컵 모양의 형상으로 형성되어 있다. 방사실드(40)는, 도 2에 나타내는 바와 같은 일체의 통 형상으로 구성되어 있어도 되고, 또한, 복수의 파트에 의하여 전체적으로 통 모양의 형상을 이루도록 구성되어 있어도 된다. 이들 복수의 파트는 서로 간극을 가지고 배치되어 있어도 된다.

크라이오펌프용기(30)의 몸체부(32) 및 방사실드(40)는 모두 대략 원통형으로 형성되어 있고, 동축으로 배치되어 있다. 크라이오펌프용기(30)의 몸체부(32)의 내경이 방사실드(40)의 외경을 약간 상회하고 있어서, 방사실드(40)는 크라이오펌프용기(30)의 몸체부(32) 내면과의 사이에 약간의 간격을 가지고 크라이오펌프용기(30)와는 비접촉 상태로 배치된다. 즉, 방사실드(40)의 외면은, 크라이오펌프용기(30)의 내면과 대향하고 있다. 다만, 크라이오펌프용기(30)의 몸체부(32) 및 방사실드(40)의 형상은, 원통 형상으로는 한정되지 않고, 각통 형상이나 타원통 형상 등 어떠한 단면의 통 형상이어도 된다. 전형적으로는, 방사실드(40)의 형상은 크라이오펌프용기(30)의 몸체부(32)의 내면 형상과 서로 유사한 형상으로 된다.

방사실드(40)는, 제2 냉각스테이지(14) 및 이에 열적으로 접속되는 저온 크라이오패널(60)을 주로 크라이오펌프용기(30)로부터의 복사열로부터 보호하는 방사실드로서 설치되어 있다. 제2 냉각스테이지(14)는, 방사실드(40)의 내부에 있어서 방사실드(40)의 대략 중심축 상에 배치된다. 방사실드(40)는, 제1 냉각스테이지(13)에 열적으로 접속된 상태로 고정되어, 제1 냉각스테이지(13)와 동일한 정도의 온도로 냉각된다.

저온 크라이오패널(60)은, 예컨대 복수의 패널(64)을 포함한다. 패널(64)은 예컨대, 각각이 원추대 측면의 형상, 말하자면 우산 모양의 형상을 가진다. 각 패널(64)은, 제2 냉각스테이지(14)에 장착되어 있는 패널 장착부재(66)에 장착되어 있다. 각 패널(64)에는 통상, 활성탄 등의 흡착제(미도시)가 형성되어 있다. 흡착제는 예컨대 패널(64)의 이면에 접착되어 있다. 패널 장착부재(66)에 복수의 패널(64)이 서로 간격을 두고 장착되어 있다. 복수의 패널(64)은, 펌프구(34)에서 보아 펌프 내부를 향하는 방향으로 배열되어 있다.

방사실드(40)의 흡기구에는, 진공챔버 등에서의 복사열로부터 제2 냉각스테이지(14) 및 이에 열적으로 접속되는 저온 크라이오패널(60)을 보호하기 위하여, 배플(62)이 설치되어 있다. 배플(62)은, 예컨대, 루버 구조나 셰브론 구조로 형성된다. 배플(62)은, 방사실드(40)의 중심축을 중심으로 하는 동심원 형상으로 형성되어 있어도 되고, 혹은 격자 모양 등 다른 형상으로 형성되어 있어도 된다. 배플(62)은 방사실드(40)의 개구측의 단부에 장착되어 있고, 방사실드(40)와 동일한 정도의 온도로 냉각된다.

방사실드(40)의 측면에는 냉동기 장착공(42)이 형성되어 있다. 냉동기 장착공(42)은, 방사실드(40)의 중심축방향에 관하여 방사실드(40) 측면의 중앙부에 형성되어 있다. 방사실드(40)의 냉동기 장착공(42)은 크라이오펌프용기(30)의 개구(37)와 동축으로 형성되어 있다. 냉동기(50)의 제2 실린더(12) 및 제2 냉각스테이지(14)는 냉동기 장착공(42)으로부터 방사실드(40)의 중심축방향에 수직인 방향을 따라 삽입되어 있다. 방사실드(40)는, 냉동기 장착공(42)에 있어서 제1 냉각스테이지(13)에 열적으로 접속된 상태로 고정된다.

상기 구성의 크라이오펌프(10)에 의한 동작을 이하에 설명한다. 크라이오펌프(10)의 작동시에는, 먼저 그 작동 전에 러핑밸브(72)를 통하여 러핑펌프(73)로 크라이오펌프용기(30)의 내부를 동작개시 압력 예컨대 1Pa 내지 10Pa 정도로까지 러핑펌핑한다. 압력은 압력센서(54)에 의하여 측정된다. 그 후 크라이오펌프(10)를 작동시킨다. CP컨트롤러(20)에 의한 제어하에서, 냉동기(50)의 구동에 의하여 제1 냉각스테이지(13) 및 제2 냉각스테이지(14)가 냉각되고, 이들에 열적으로 접속되어 있는 방사실드(40), 배플(62), 크라이오패널(60)도 냉각된다.

냉각된 배플(62)은, 진공챔버로부터 크라이오펌프(10) 내부로 향하여 날아오는 기체분자를 냉각하고, 그 냉각온도에서 증기압이 충분히 낮아지는 기체(예컨대 수분 등)를 표면에 응축시켜 배기한다. 배플(62)의 냉각온도에서는 증기압이 충분히 낮아지지 않은 기체는 배플(62)을 통과하여 방사실드(40) 내부로 진입한다. 진입한 기체분자 중 크라이오패널(60)의 냉각온도에서 증기압이 충분히 낮아진 기체는, 크라이오패널(60)의 표면에 응축되어 배기된다. 그 냉각온도에서도 증기압이 충분히 낮아지지 않은 기체(예컨대 수소 등)는, 크라이오패널(60)의 표면에 접착되어 냉각되어 있는 흡착제에 의하여 흡착되어 배기된다. 이와 같이 하여 크라이오펌프(10)는 장착처의 진공챔버의 진공도를 원하는 레벨에 도달시킬 수 있다.

배기운전이 계속됨으로써 크라이오펌프(10)에는 기체가 축적되어 간다. 축적된 기체를 외부에 배출하기 위하여, 배기운전이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하였을 때 또는 소정의 재생개시 조건이 충족되었을 때에, 크라이오펌프(10)의 재생이 행하여진다. 재생처리는, 승온공정, 배출공정, 및 냉각공정을 포함한다.

크라이오펌프(10)의 재생처리는 예컨대 CP컨트롤러(20)에 의하여 제어된다. CP컨트롤러(20)는, 소정의 재생개시 조건이 충족되었는지 여부를 판정하고, 그 조건이 충족되었을 경우에는 재생을 개시한다. 이 경우, CP컨트롤러(20)는, 냉동기(50)의 크라이오패널 냉각운전을 중지하고, 냉동기(50)의 승온운전을, 구체적으로는 급속승온을 개시한다. 당해 조건이 충족되지 않은 경우에는, CP컨트롤러(20)는 재생을 개시하지 않고, 예컨대 진공배기운전을 계속한다.

도 3은, 본 발명의 한 실시형태에 관한 재생방법을 설명하기 위한 플로우차트이다. 재생처리는, 배기운전 중의 크라이오패널 온도보다 고온인 재생온도로 크라이오펌프(10)를 승온시키는 승온공정을 포함한다(S10). 도 3에 나타낸 재생처리의 한 예는, 이른바 풀 재생이다. 풀 재생은, 크라이오펌프(10)의 저온 크라이오패널(60) 및 배플(62)을 포함하는 모든 크라이오패널을 재생한다. 크라이오패널은 진공배기운전을 위한 냉각온도부터 예컨대 상온 부근의 재생온도(예컨대 약 300K)까지 가열된다.

승온공정은, 역전 승온을 포함한다. 일실시예에 있어서는 역전 승온운전은, 냉각운전과는 냉동기(50) 내의 로터리밸브를 역방향으로 회전시킴으로써, 작동기체에 단열 압축을 발생시키도록 작동기체의 흡배기의 타이밍을 상이하게 한다. 이렇게 하여 얻어진 압축열로 크라이오패널을 가열한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 일실시예에 있어서는 승온공정은, 급속승온(S11)과 저속승온(S12)을 포함한다. 급속승온은, 냉각운전에 있어서의 크라이오패널 냉각온도로부터 승온속도 전환온도까지 비교적 고속으로 크라이오패널을 가열한다. 저속승온은, 그 승온속도 전환온도로부터 재생온도까지 급속승온보다 저속으로 크라이오패널을 가열한다. 승온속도 전환온도는 예컨대 200K 내지 250K의 온도 범위로부터 선택되는 온도이다. 또한, 이러한 2단계의 승온은 필수는 아니다. 일정한 승온속도로 크라이오패널은 가열되어도 되고, 승온속도가 2단계보다 다단계로 구분되는 승온공정이어도 된다.

승온공정에 있어서 CP컨트롤러(20)는, 급속승온에 있어서 저속승온보다 밸브구동모터(16)를 고회전으로 제어한다. CP컨트롤러(20)는 급속승온에 있어서, 크라이오패널 온도의 측정치가 승온속도 전환온도에 이르렀는지 여부를 판정한다. CP컨트롤러(20)는, 당해 전환온도에 이를 때까지는 급속승온을 계속하고, 당해 전환온도에 이르렀을 경우에는 급속승온으로부터 저속승온으로 전환된다. CP컨트롤러(20)는 저속승온에 있어서, 크라이오패널 온도의 측정치가 재생온도에 이르렀는지 여부를 판정한다. CP컨트롤러(20)는, 재생온도에 이를 때까지는 저속승온을 계속하고, 재생온도에 이르렀을 경우에는 승온공정을 종료하여, 다음의 배출공정을 개시한다.

배출공정은, 크라이오패널 표면으로부터 재기화된 기체를 크라이오펌프(10)의 외부로 배출한다(S14). 재기화된 기체는 예컨대 배출라인(80)을 통하여, 또는 러핑펌프(73)를 사용하여, 외부에 배출된다. 재기화된 기체는, 필요에 따라서 퍼지밸브(74)를 통하여 도입되는 퍼지가스와 함께 크라이오펌프(10)로부터 배출된다. 배출공정에 있어서는, 냉동기(50)의 승온운전이 계속되고 있어도 되고, 냉동기(50)의 운전은 정지되어도 된다.

일실시예에 있어서는, 배출공정은 이른바 러프 앤드 퍼지 공정을 포함하여도 된다. 이는, 러핑라인(90)에 의한 러핑펌핑과 퍼지가스의 도입을 복수 회 반복하여 기체를 배출하는 공정이다. 러핑라인(90)을 통한 크라이오펌프(10)의 감압에는, 개시압과 종료압이 설정된다. 개시압은 예컨대 대기압이다. 종료압은, 베이스압 레벨보다 고압으로서, 예컨대 50Pa 내지 500Pa, 바람직하게는 100Pa 내지 300Pa의 범위로부터 선택된다. 이 압력영역을 이하에서는 준베이스압 레벨이라 하는 경우가 있다. 다른 일실시예에서는 종료압은 베이스압 레벨이어도 된다. 러프 앤드 퍼지 공정의 크라이오펌프 내압은, 이러한 개시압과 종료압으로 정하여지는 압력영역을 진동적으로 왕복한다.

본 재생방법은, 압력에 의하여 기체배출의 완료를 판정하는 빌드업 판정공정을 포함한다(S16). 빌드업 판정은, 배출공정과 냉각공정 사이에 있다. 빌드업 판정은, 배출공정의 일부로 간주되어도 된다. 빌드업 판정을 위하여 러핑밸브(72)를 포함하는 각 밸브는 폐쇄되고, 크라이오펌프용기(30)는 기밀하게 유지된다. 기체배출이 완료되어 있으면(거기에 더하여 엄밀하게는 리크가 없으면), 크라이오펌프용기(30)의 압력은 유지된다.

따라서, CP컨트롤러(20)는, 압력상승 구배에 따라, 즉 판정시간 내에 있어서의 압력상승의 유무에 따라 기체배출이 완료되었는지 여부를 판정한다. 압력상승의 유무를 판정하기 위한 압력임계값이 미리 설정되어 있다. CP컨트롤러(20)는 빌드업 판정을 위하여, 예컨대 압력센서(54)에 의한 크라이오펌프(10)의 내부의 압력측정치를 사용한다.

CP컨트롤러(20)는, 빌드업 판정이 합격인 경우, 즉 압력상승이 없다고 판정된 경우에 다음 공정 예컨대 냉각공정으로 이행하고, 빌드업 판정이 불합격인 경우 즉 압력상승이 있다고 판정된 경우에는 배출공정으로 되돌아간다. 배출공정으로 되돌아가는 경우, CP컨트롤러(20)는, 재차 러핑펌핑만을 하여 다시 빌드업 판정을 하거나, 혹은 러프 앤드 퍼지를 한 다음 빌드업 판정을 한다.

일실시예에 있어서는, CP컨트롤러(20)는, 다단계의 빌드업 판정을 실행하여도 된다. 예컨대, CP컨트롤러(20)는, 저(低)진공영역에서의 제1 빌드업 판정과, 그보다 고(高)진공영역에서의 제2 빌드업 판정을, 실행하여도 된다. 제1 빌드업 판정은, 러프 앤드 퍼지 공정의 종료압이 유지되는지 여부를 판정하여도 된다. 제1 빌드업 판정은 바꿔 말하면, 준베이스압 레벨이 유지되는지 여부의 판정이어도 된다.

제1 빌드업 판정에 합격한 크라이오펌프(10)는, 러핑라인(90)을 통하여 보다 저압으로, 예컨대 베이스압 레벨로 감압된다. 제2 빌드업 판정은, 베이스압 레벨이 유지되는지 여부의 판정이어도 된다. 제2 빌드업 판정에 합격한 크라이오펌프(10)는, 냉각공정으로 이행된다. 몇 단계의 빌드업 판정에 불합격한 크라이오펌프(10)는, 빌드업 판정을 포함하는 배출공정을 계속한다.

냉각공정은, 진공배기운전을 재개하기 위하여 크라이오패널을 재냉각한다(S18). 냉동기(50)의 냉각운전이 개시된다. 냉각공정의 적어도 일부에 있어서 러핑펌핑이 행하여져도 되고, 예컨대 냉각공정의 개시로부터 러핑펌핑 종료압력 또는 러핑펌핑 종료온도에 이를 때까지 러핑펌핑이 계속되어도 된다. CP컨트롤러(20)는, 크라이오패널 온도의 측정치가 진공배기운전을 위한 크라이오패널 냉각온도에 이르렀는지 여부를 판정한다. CP컨트롤러(20)는, 크라이오패널 냉각온도에 도달할 때까지는 냉각공정을 계속하고, 당해 냉각온도에 이르렀을 경우에는 냉각공정을 종료한다. 이렇게 하여 재생처리는 완료된다. 크라이오펌프(10)의 진공배기운전이 재개된다.

상술한 바와 같이 CP컨트롤러(20)는, 복수의 크라이오펌프(10)에서 동시에 또는 병행하여 재생을 행하는 것을 허용한다. 실제의 경우, 재생은 진공처리장치의 다운타임 또는 진공처리의 비실행 중에 하여야 하는 것이기 때문에, 복수의 크라이오펌프(10)는 병행하여 재생되는 경우가 많다.

복수의 크라이오펌프(10)의 재생시간을 전체적으로 단축하기 위하여, 1대씩 개별적으로 순서대로 재생하는 것보다 이들을 병행하여 재생하는 것이 바람직하다. 복수의 크라이오펌프(10)의 재생처리를 완전하게 동기시켜 동시에 개시하고 완료하는 것이 가능하다면, 재생할 크라이오펌프(10)의 러핑밸브(72)를 동시에 개폐하면 될 것이다. 그러나, 크라이오펌프(10)에 축적된 기체량이 각각 동일하다고는 할 수 없고, 크라이오펌프(10)에 개체차도 있을 수 있다고 생각되기 때문에, 이러한 완전 동기재생은 반드시 현실적이지는 않다.

따라서, 복수의 크라이오펌프(10)의 병행재생이 채용된다. 병행재생은, 어느 크라이오펌프(10)로부터 다른 크라이오펌프(10)로 러핑펌프(73)를 바꿔 연결하는 처리를 포함하게 된다.

어느 크라이오펌프(10)의 러핑밸브(72)를 폐쇄하고 러핑펌핑을 종료한 직후의 러핑배관(92)의 압력은, 그 러핑펌핑 종료압 레벨에 있다. 그보다 낮은 압력레벨까지 예컨대 러핑펌프(73)의 도달 진공도까지 러핑배관(92)의 압력을 감압하려면, 어느 정도 시간(예컨대 몇 초 정도)이 걸린다. 재생의 어느 단계에 있는지에 따라, 크라이오펌프(10)마다 용기 내압은 상이하다. 따라서, 다음에 러핑펌핑을 하는 크라이오펌프(10)의 압력이 러핑배관(92)보다 저압인 경우도 있을 수 있다. 이 경우, 러핑배관(92)의 압에 의하여 크라이오펌프(10)가 과도적으로 또는 일시적으로 승압된다. 러핑배관(92)으로부터 크라이오펌프(10)에 발생하는 역류에 의하여, 크라이오펌프(10)에 파티클이 진입될 우려도 있다.

따라서, 본 발명의 한 실시형태에 관한 크라이오펌프 시스템(100)은, 다른 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑 중에는 그 러핑펌핑이 끝날 때까지, 다음에 러핑펌핑을 하는 크라이오펌프(10)를 대기시킨다. 그리고, 다른 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑이 완료되어도 다음의 크라이오펌프(10)의 대기를 일시적으로 계속하여, 그 러핑펌핑 개시를 어느 정도 늦춘다. 그러한 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑 대기시간에는, 러핑펌프(73)를 필요로 하지 않는 처리, 예컨대 퍼지가스의 도입 또는 빌드업 판정이 행하여져도 된다.

다음의 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑 개시를 늦추기 위하여, CP컨트롤러(20)는 예컨대, 개방되어 있는 러핑밸브(72)가 있을 때는 다른 러핑밸브(72)를 개방시키는 것을 금지한다. 그리고, CP컨트롤러(20)는, 그 개방되어 있는 러핑밸브(72)를 폐쇄시킨 후에도 다른 러핑밸브(72)의 개방금지를 일시적으로 계속한다. 즉, CP컨트롤러(20)에는, 어느 러핑밸브(72)를 폐쇄시킨 후, 다른 러핑밸브(72)를 개방시킬 때까지의 지연시간 또는 대기시간이 설정되어 있다.

크라이오펌프 시스템(100)은, 제1 크라이오펌프와 제2 크라이오펌프를 포함하는 복수의 크라이오펌프(10)를 구비한다. 여기서 설명의 편의상, 제1 크라이오펌프를 크라이오펌프 A라 하고, 제2 크라이오펌프를 크라이오펌프 B라 한다. 또한, 크라이오펌프 A에 부수 또는 대응하는 러핑밸브(72)를 러핑밸브 A라 하고, 크라이오펌프 B에 부수 또는 대응하는 러핑밸브(72)를 러핑밸브 B라 한다.

크라이오펌프 시스템(100)을 위한 복수의 크라이오펌프(10)를 재생하는 방법은, 크라이오펌프 A 및 크라이오펌프 B의 각각에 대하여 승온공정, 배출공정, 및 냉각공정을 행하는 것을 포함한다.

크라이오펌프 A의 배출공정은, 크라이오펌프 A를 러핑라인(90)을 통하여 감압하는 공정을 포함한다. 이 감압공정은, 러핑밸브 A를 개방하고 크라이오펌프 A를 러핑펌프(73)에 접속함으로써 개시되고, 러핑밸브 A를 폐쇄하고 크라이오펌프 A를 러핑라인(90)부터 차단함으로써 종료된다. 크라이오펌프 A에 대한 감압공정의 다음 공정은 예컨대 크라이오펌프 A로의 퍼지가스 도입, 크라이오펌프 A의 빌드업 판정, 또는 크라이오펌프 A의 냉각공정이다.

마찬가지로, 크라이오펌프 B의 배출공정은, 크라이오펌프 B를 러핑라인(90)을 통하여 감압하는 공정을 포함한다. 이 감압공정은, 러핑밸브 B를 개방하고 크라이오펌프 B를 러핑펌프(73)에 접속함으로써 개시되고, 러핑밸브 B를 폐쇄하고 크라이오펌프 B를 러핑라인(90)부터 차단함으로써 종료된다. 크라이오펌프 B에 대한 감압공정의 다음 공정은 예컨대 크라이오펌프 B로의 퍼지가스 도입, 크라이오펌프 B의 빌드업 판정, 또는 크라이오펌프 B의 냉각공정이다.

본 발명의 한 실시형태에 있어서는, 크라이오펌프 A와 크라이오펌프 B의 병행재생에 있어서, 크라이오펌프 A의 감압공정에 이어 크라이오펌프 B의 감압공정이 실행될 수 있다. CP컨트롤러(20)에는 상술한 바와 같이, 크라이오펌프 A의 감압 종료와 크라이오펌프 B의 감압 개시와의 사이에 지연시간이 설정되어 있다. 따라서, 크라이오펌프 A의 감압공정으로부터 지연시간을 거쳐 크라이오펌프 B의 감압공정이 행하여진다. 구체적으로는, 개방되어 있는 러핑밸브 A의 폐쇄와, 폐쇄되어 있는 러핑밸브 B의 개방 사이에 지연시간이 설정되어 있고, 러핑밸브 A의 폐쇄 후에 그 지연시간을 거쳐 러핑밸브 B가 개방된다.

일실시예에 있어서는, 제어의 단순화를 위하여, 이러한 지연시간이, 복수의 러핑밸브(72)의 각각의 폐쇄시에 일률적으로 적용되어도 된다. 지연시간은, 미리 설정된 일정치이어도 된다. 지연시간은, 러핑라인(90)의 특성, 예컨대 러핑펌프(73)에 의한 러핑배관(92)의 과도적인 압력특성에 근거하여, 러핑배관(92)의 압을 베이스압 레벨로 저하시키는 시간으로 설정된다. 지연시간은, 예컨대 10초 이내로서, 바람직하게는 1초 내지 3초의 범위에서 선택되는 값이다.

도 4는, 본 발명의 한 실시형태에 관한 제어처리를 설명하기 위한 플로우차트이다. CP컨트롤러(20)는, 지연허가 조건이 성립되었는지 여부를 판정하여도 된다(S20). 지연허가 조건은 복수의 조건을 포함하여도 되고, CP컨트롤러(20)는 그 중 몇 개의 조건이 성립된 것을 지연허가 조건의 성립이라고 판단하여도 된다.

지연허가 조건이 성립되었을 경우에는(S20의 Y), CP컨트롤러(20)는 지연시간을 유효로 한다(S22). 지연허가 조건이 성립되어 있지 않는 경우에는(S20의 N), CP컨트롤러(20)는 지연시간을 무효로 한다(S24). 즉, 지연허가 조건이 성립되었을 경우에 지연이 적용되고, 그렇지 않으면 지연은 적용되지 않는다.

CP컨트롤러(20)는, 이 지연허가 판정처리를 예컨대 크라이오펌프(10)의 재생 중에 주기적으로 반복하여 실행한다. 크라이오펌프(10)의 재생이 개시되고나서 지연허가 조건이 성립될 때까지는 지연시간은 무효로 되어 있어, 복수의 크라이오펌프 간의 러핑펌프(73)의 교체연결에 지연은 적용되지 않는다. 지연허가 조건이 성립되어 있는 동안은 지연이 적용된다. 지연허가 조건이 성립되지 않게 되었을 때에는 지연시간은 다시 무효가 되어, 지연은 적용되지 않게 된다.

재생 중에는 하나의 크라이오펌프에 대하여 통상 복수 회의 러핑펌핑이 행하여진다. 예컨대 크라이오펌프 A가 재생의 전반단계에 있고 크라이오펌프 B가 재생의 후반단계에 있을 때는, 크라이오펌프 A의 러핑펌핑에 앞서 크라이오펌프 B가 적어도 1회 러핑펌핑되어 있다. 재생의 개시 당초에 비하여 재생처리의 종반에서는 크라이오펌프 내압은 낮아진다. 크라이오펌프 A의 러핑펌핑에 이어서 크라이오펌프 B의 러핑펌핑이 행하여지는 경우에는, 크라이오펌프 A보다 크라이오펌프 B가 저압일 수 있다.

예컨대 크라이오펌프 A가 빌드업 판정 전의 예컨대 러프 앤드 퍼지의 단계에 있고 크라이오펌프 B가 빌드업 판정 중 또는 판정 후의 단계에 있을 경우에는, 크라이오펌프 A의 러핑펌핑 종료압 및 그 시점에서의 러핑배관압보다, 크라이오펌프 B의 러핑펌핑 개시압 쪽이 저압일 수 있다.

따라서, 지연허가 조건은 예컨대, 적어도 하나의 크라이오펌프(10)의 상태, 예컨대 재생처리의 어느 단계에 있는지에 근거하여 정하여져 있어도 된다. 이 경우, 지연허가 조건은, 빌드업 판정 중 또는 적어도 1회의 빌드업 판정을 한 크라이오펌프가 있는 것을 포함하여도 된다.

지연허가 조건은, 복수의 크라이오펌프(10) 중의 적어도 하나가 미리 설정된 내압 이하인 것을 포함하여도 된다. 예컨대, 지연허가 조건은, 복수의 크라이오펌프(10) 중의 적어도 하나가 준베이스압 레벨 또는 베이스압 레벨에 있는 것을 포함하여도 된다. 예컨대, 복수의 크라이오펌프(10) 중의 적어도 하나가, 300Pa 이하, 200Pa 이하, 100Pa 이하, 또는 50Pa 이하에 있는 것을 포함하여도 된다. 크라이오펌프(10)의 내압으로서는 예컨대 압력센서(54)의 측정치가 사용되어도 되고, 러핑펌핑 처리를 정의하기 위한 설정치 예컨대 설정 러핑펌핑 개시압 또는 설정 러핑펌핑 종료압이 사용되어도 된다.

또한, 지연허가 조건은, 폐쇄되는 러핑밸브(72)를 가지는 크라이오펌프(10)의 상태와, 그 다음에 개방되는 러핑밸브(72)를 가지는 크라이오펌프(10)의 상태에 근거하여 정하여져 있어도 된다. 이 경우, 지연허가 조건은, 러핑펌핑을 종료하는 크라이오펌프(10)가 빌드업 미판정이고, 이어서 러핑펌핑을 개시하는 크라이오펌프가 빌드업 판정중 또는 적어도 1회의 빌드업 판정을 하고 있는 것을 포함하여도 된다.

지연허가 조건은, 크라이오펌프 B의 러핑펌핑 개시압이 크라이오펌프 A의 러핑펌핑 종료압보다 낮은 것을 포함하여도 된다. 즉, 지연허가 조건은, 폐쇄되는 러핑밸브 A를 가지는 크라이오펌프 A의 내압보다, 다음으로 개방되는 러핑밸브 B를 가지는 크라이오펌프 B의 내압이 낮은 것을 포함하여도 된다. 러핑펌프(73)에 접속되는 크라이오펌프 B의 내압이 준베이스압 레벨 또는 베이스압 레벨에 있는 것이, 조건에 부가되어도 된다. 여기서 크라이오펌프(10)의 내압은, 측정치이어도 되고 설정치이어도 된다. 러핑펌프(73)로부터 차단되는 크라이오펌프(10)의 내압 대신에, 러핑배관(92)의 압력이 사용되어도 된다. 그로 인하여, 러핑라인(90)은, 러핑배관(92)의 압력을 측정하기 위한 압력센서 또는 압력스위치를 구비하여도 된다.

본 발명의 한 실시형태에 의하면, 다음으로 러핑펌핑을 하는 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑 개시를, 그 직전에 러핑펌핑을 한 크라이오펌프(10)의 러핑펌핑 종료부터 어느 정도 늦추고 있다. 그러한 지연시간에 러핑배관(92)은 러핑펌프(73)에 의하여 충분히 감압된다. 따라서, 다음으로 러핑펌핑을 개시한 크라이오펌프(10)의 러핑배관(92)에 의한 일시적 승압을 방지할 수 있다. 그 크라이오펌프(10)로의 러핑배관(92)으로부터의 파티클 진입도 방지된다.

상술한 준베이스압 레벨 또는 특히 베이스압 레벨과 같은 러핑펌프(73)에 있어서의 고진공영역에서는, 그보다 낮은 진공영역(예컨대 대기압레벨)보다 감압에 시간이 걸린다. 따라서, 특히, 그러한 고진공영역에 있어서 러핑배관(92)에 의한 일시적 승압이 만일 발생한 경우에는, 그 회복에 시간을 요하게 된다. 지연시간은 예컨대 몇 초 정도이어서, 압력회복의 소요시간보다 짧을 것으로 기대된다. 따라서, 지연시간을 부가함으로써, 재생에 요하는 합계시간을 짧게 할 수 있다.

이상, 본 발명을 실시예에 근거하여 설명하였다. 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 설계변경이 가능하며, 다양한 변형예가 가능한 것, 또한 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 존재하는 것은, 당업자가 이해할 수 있는 점이다.

지연시간의 길이는 반드시 일정하지 않아도 된다. 예컨대, 러핑밸브(72)의 개방을 지연시키는 크라이오펌프(10)의 압력레벨에 따라, 지연시간은 변경되어도 된다. 개방되는 러핑밸브를 가지는 크라이오펌프와, 폐쇄되는 러핑밸브를 가지는 크라이오펌프의 압력차에 따라, 지연시간은 변경되어도 된다. 또한, 지연시간의 중도에서 러핑배관(92)의 압력이 충분히 저하된 경우에는, 지연시간을 중단하여 다음의 러핑밸브(72)를 신속하게 개방하여도 된다.

10 크라이오펌프, 11 제1 실린더, 12 제2 실린더, 13 제1 냉각스테이지, 14 제2 냉각스테이지, 20 CP컨트롤러, 30 크라이오펌프용기, 40 방사실드, 43 냉동기 삽입통과 구멍, 50 냉동기, 60 저온 크라이오패널, 70 밴트밸브, 72 러핑밸브, 73 러핑펌프, 90 러핑라인, 92 러핑배관, 100 크라이오펌프 시스템

Claims (5)

1. 러핑펌프를 공용하고, 각각이 러핑밸브를 포함하는 복수의 크라이오펌프와,
   상기 복수의 크라이오펌프의 재생을 위하여 각 러핑밸브를 제어하는 컨트롤러
   를 구비하고,
   개방되어 있는 러핑밸브의 폐쇄와 폐쇄되어 있는 다른 러핑밸브의 개방 사이에 지연시간이 설정되어 있는 것
   을 특징으로 하는 크라이오펌프 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 소정의 내압 이하의 크라이오펌프가 있는 경우에 상기 지연시간을 유효로 하는 것
   을 특징으로 하는 크라이오펌프 시스템.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 상기 폐쇄되어 있는 다른 러핑밸브를 가지는 크라이오펌프의 내압이, 상기 개방되어 있는 러핑밸브를 가지는 크라이오펌프의 내압보다 낮은 경우에, 상기 지연시간을 유효로 하는 것
   을 특징으로 하는 크라이오펌프 시스템.
4. 복수의 크라이오펌프를 위한 재생방법으로서, 상기 복수의 크라이오펌프는 공통의 러핑라인에 접속되어 있고,
   크라이오펌프를 상기 러핑라인을 통하여 배기하는 제1 러핑펌핑을 하는 것과,
   상기 제1 러핑펌핑부터 지연시간을 거쳐, 다른 크라이오펌프를 상기 러핑라인을 통하여 배기하는 제2 러핑펌핑을 하는 것
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1 러핑펌핑 전에, 상기 다른 크라이오펌프를 상기 러핑라인을 통하여, 상기 제1 러핑펌핑의 종료압보다 낮은 압까지 배기하는 것을 더욱 포함하는 것
   을 특징으로 하는 방법.

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