KR20150034229A - 처리 챔버의 펌핑을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

처리 챔버의 펌핑을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 처리 챔버(2)에 연결되도록 구성되는 펌핑 장치에 관한 것으로서, 건식 1차 진공 펌프(3)와, 진공 펌프(3) 상의 체크 밸브(13)를 우회하도록 설치되는 보조 펌핑 수단(4)과, 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)에 연결되고 가스 공급원(14)에 연결되도록 구성되는 제1 밸브 장치(5)와, 보조 펌핑 수단(4)으로부터 상류의 체크 밸브(13)를 우회하도록 설치되는 제2 밸브 장치(6)와, 처리 챔버(2)가 극한 진공으로 작동시 제1 밸브 장치(5)가 적어도 부분적으로 폐쇄되고 제2 밸브 장치(6)가 개방되는 방식으로 처리 챔버(2)의 작동 상태를 기초로 제1 및 제2 밸브 장치(5, 6)를 제어하도록 구성되는 제어 수단을 포함한다. 또한, 본 발명은 이러한 펌핑 장치(1)를 이용하여 처리 챔버(2)를 펌핑하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

처리 챔버의 펌핑을 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR PUMPING OF A PROCESS CHAMBER}
본 발명은 반도체 제조용 도구의 처리 챔버와 같은 처리 챔버의 펌핑을 위한 건조 1차 진공 펌프를 포함하는 펌핑 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 펌핑 장치의 펌핑 방법에 관한 것이다.
반도체 기판 처리 단계는 건식 1차 진공 펌프를 갖춘 펌핑 장치에 의해 처리 챔버 내에서 저압으로 수행된다.
기판의 처리를 위해 챔버 내로 가스를 도입하기 전에 수행되는 단계는 "진공 한계"로 지칭되는, 조작시 획득 가능한 저압 임계치를 확인하는 것으로 이루어진다. 처리 챔버 내의 저압 진공 한계를 획득하는 것은 예컨대, 유지보수 후에 챔버의 기밀성 정도를 확인하거나 챔버가 임의의 가스 잔류물, 즉 예컨대 산소 또는 수증기를 과량으로 함유시, 기판의 오염원일 수 있는 가스 잔류물을 포함하지 않는지를 확인하는 간편 신속 저렴한 방법이다.
도구 제조사가 필요로 하는 진공 한계 압력 레벨은 대체로 약 10-3 또는 10-2 mbar이다. 이러한 레벨은 처리 챔버 내에서 처리되는 기판의 통상 10-1 mbar 내지 수백 mbar인 처리 압력과 매우 상이하다.
이러한 진공 한계 압력과 이러한 처리 압력을 10배 또는 100배 높은 압력으로 얻어질 수 있게 보장하는 하나의 공지된 수단은 예컨대 6 스테이지 또는 7 스테이지가 되도록 건식 1차 진공 펌프의 펌핑 스테이지의 수를 증가시키거나 펌프의 작동 간격을 감소시키는 것으로 이루어져서, 양자의 경우 모두, 비용을 증가시키고 신뢰성을 감소시키는 경향이 있다.
다른 펌핑 장치는 단일-스테이지 루트(roots) 진공 펌프를 통상적인 건식 1차 진공 펌프의 상류에 배열하는 것을 제안한다. 그러나, 이들 펌핑 장치도 고가이다.
또 다른 제안은 보조 진공 펌프를 통상적인 건식 1차 진공 펌프의 배기구에 배열하는 것이다. 보조 진공 펌프는 펌핑 장치의 성능을 진공 한계 작동의 측면에서 향상시킨다. 그럼에도 불구하고, 보조 펌프는 무시못할 양의 전력을 소비하고 진공 한계 작동 압력이 불충분한 것으로 판명될 수 있다.
본 발명의 목적은 기판의 저압 처리시 용이하고 저비용으로 낮은 진공 한계 작동 압력과 만족스런 펌핑 속도를 얻을 수 있는 펌핑 장치를 제공하는 것이다.
상술된 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 주제는 처리 챔버에 연결되도록 구성되는 펌핑 장치이며, 이런 펌핑 장치는,
건식 1차 진공 펌프로서,
- 유입구와 유출구,
- 유입구와 유출구 사이에 배열되는 적어도 하나의 펌핑 스테이지,
- 펌핑 스테이지 내로 퍼지 가스를 주입하도록 구성되는 퍼징 수단,
- 유출구에 연결되는 배기 덕트, 및
- 배기 덕트 내에 배열되는 역류 방지 밸브(anti-return valve)를 포함하는 건식 1차 진공 펌프와;
상기 역류 방지 밸브를 우회하는 라인 상에 설치되는 이젝터로서,
- 흡입 오리피스, 배기 오리피스, 및 적어도 하나의 유입 노즐을 갖는 덕트, 및
- 적어도 하나의 유입 노즐 내로의 동력 가스(motive gas)의 주입을 제어하기 위한 동력 가스 주입 수단을 포함하는 이젝터와;
건식 1차 진공 펌프의 퍼징 수단에 연결되고 가스 공급원에 연결되도록 구성되는 제1 밸브 포함 장치를 포함한다.
퍼징 수단에 연결된 상기 제1 밸브 포함 장치는 동력 가스 주입 수단에도 연결되며, 건식 1차 진공 펌프의 퍼징 수단으로부터 동력 가스 주입 수단으로 상기 가스 공급원을 적어도 부분적으로 전환시키도록 구성된다.
본 발명의 다른 주제는 처리 챔버에 연결되는 상술된 펌핑 장치를 이용하여 처리 챔버를 펌핑하기 위한 방법이며, 처리 챔버가 진공 한계 작동 상태에 있을 때 이젝터를 기동시킴으로써, 건식 1차 진공 펌프의 퍼징 수단으로의 가스 공급이 감소되어 건식 1차 진공 펌프의 유출구에 연결된 배기 덕트 내의 압력이 감소되며, 동력 가스 주입 수단은 건식 1차 진공 펌프의 퍼징 수단으로부터 가스를 공급 받는다.
개별적이든 또는 조합적이든, 상술된 펌핑 장치 또는 펌핑 방법의 하나 이상의 특징에 따르면:
- 펌핑 장치는 이젝터의 상류에서 역류 방지 밸브를 우회하는 라인 상에 설치되는 제2 밸브 포함 장치를 포함하며;
- 펌핑 장치는 처리 챔버가 진공 한계 작동 상태에 있을 때 제1 밸브 포함 장치가 적어도 부분적으로 폐쇄되고 제2 밸브 포함 장치가 개방되도록 처리 챔버의 작동 상태에 따라 제1 및 제2 밸브 포함 장치를 제어하도록 구성되는 제어 수단을 포함하고;
- 처리 챔버가 진공 한계 작동 상태에 있을 때, 퍼징 수단으로의 가스 공급원의 유량은 20 내지 200 sccm(또는 33-333 Pa·ℓ/s)이며;
- 제1 밸브 포함 장치는 3방향 솔레노이드 밸브이며;
- 이젝터는 다단식 이젝터이며;
- 제1 밸브 포함 장치는 제어 수단에 의해 제어가능한 적어도 하나의 솔레노이드 밸브를 포함하며;
- 건식 1차 진공 펌프는 복수의 펌핑 스테이지를 포함하며, 퍼징 수단은 각각의 펌핑 스테이지로 퍼지 가스를 분배하기 위한 복수의 분기관(branch)을 포함하며, 제1 밸브 포함 장치는 각각의 분기관에 각각 배열되는 복수의 솔레노이드 밸브를 포함하며;
- 제어 수단은 처리 챔버가 진공 한계 작동 상태에 있을 때 제1 펌핑 스테이지 이외의 펌핑 스테이지와 관련된 제1 밸브 포함 장치의 솔레노이드 밸브를 적어도 부분적으로 폐쇄시키고 그리고 제1 펌핑 스테이지의 제1 밸브 포함 장치의 솔레노이드 밸브를 개방시키도록 구성되며;
- 제2 밸브 포함 장치는 제어 수단에 의해 제어가능한 솔레노이드 밸브를 포함하며;
- 솔레노이드 밸브의 전원은 처리 챔버의 스위치에 연결되며;
- 제2 밸브 포함 장치는 이젝터의 기동시 개방되는 보정된 역류 방지 밸브를 포함하고, 제어 수단은 처리 챔버의 작동 상태에 따라 이젝터를 기동시키도록 구성된다.
건식 1차 진공 펌프의 펌핑 스테이지를 통해 퍼지 가스의 유량을 감소시키고 건식 1차 진공 펌프의 유출구에서의 압력을 감소시키는 것에 의해 처리 챔버 내에 매우 낮은 진공 한계 압력이 얻어질 수 있다.
처리 챔버가 진공 한계 작동 상태에 있을 때에는 잠재적으로 진공 펌프를 오염시킬 수 있는 가스가 처리 챔버 내로 유입되지 않기 때문에 건식 1차 진공 펌프의 펌핑 스테이지를 통해 퍼지 가스의 유량을 감소시키는 것이 가능하다.
건식 1차 진공 펌프의 유출구에서의 압력의 감소는 추가로 1차 진공 펌프의 전력 소비가 상당히 감소되도록 할 수 있다.
전력 소비를 더 감소시키기 위해, 처리 챔버가 진공 한계 작동 상태에 있을때에만 이젝터를 기동시키도록 준비할 수 있다.
더욱이, 보조 펌핑 수단의 사용은 동력 가스의 팽창에 의해 가동부를 사용하지 않고 그에 따라 전력을 소비하지 않고, 예컨대 다이어프램 또는 피스톤 펌프의 경우가 아닌, 마모나 유지보수 어떤 것도 수반하지 않는 방식으로 건식 1차 진공 펌프의 유출구에서의 압력이 감소되도록 할 수 있다. 추가로, 이젝터는 펌핑 장치가 작은 부피를 보전할 수 있도록 매우 콤팩트하다는 장점을 가진다. 또한, 이젝터는 부식 또는 독성 가스에 의한 침입에 잘 견뎌서 펌핑 장치를 매우 신뢰성 있게 한다. 또한, 이젝터는 저렴하다.
건식 1차 진공 펌프의 유출구에서의 압력은 건식 1차 진공 펌프의 퍼징 수단으로부터 동력 가스 주입 수단에 가스를 공급하는 것에 의해 이젝터를 사용하여 적절하게 감소된다. 따라서, 더 이상 건식 1차 진공 펌프의 퍼징 수단으로 공급되는데 사용되지 않는 대략 2-3 bar로 압축된 퍼지 가스의 유용성을 이젝터에 동력 가스를 공급하는데 활용한다.
도 1은 처리 챔버에 연결되는 제1 실시예에 따른 펌핑 장치의 개략도이다.
도 2는 제2 실시예에 따른 펌핑 장치의 개략도이다.
도 3은 제3 실시예에 따른 펌핑 장치의 개략도이다.
도 4a는 동력 가스(motive gas)가 이젝터의 모든 스테이지 내로 주입되는 제1 펌핑 단계에서 운용 중인 다단식 이젝터의 개략도이다.
도 4b는 동력 가스가 이젝터의 2개 스테이지 내로 주입되는 제2 펌핑 단계에서 운용 중인 다단식 이젝터의 개략도이다.
도 4c는 동력 가스가 이젝터의 단일 스테이지 내로 주입되는 제3 펌핑 단계에서 운용 중인 다단식 이젝터의 개략도이다.
본 발명의 다른 특징 및 장점들은 비한정적인 예시로써 주어진 설명과 도면의 판독을 통해 분명해질 것이다.
"진공 한계(vaccum limit)"란 표현은 예컨대, 벽으로부터의 탈기(degassing) 또는 누설에 기인한 흐름처럼, 가능한 무시할 수 있는 기생적인 흐름을 제외하고, 펌핑 장치의 동작에 의해 진공으로 펌핑되는 처리 챔버에 있어서 처리 챔버 내로 어떤 가스도 유입되지 않는 처리 챔버의 작동 상태를 의미하는 것으로 정의된다.
도 1은 반도체 제조 도구의 처리 챔버(2)를 펌핑하기 위한 펌핑 장치(1)를 보여준다. 챔버 내에서 실시되는 공정은 예컨대 유기 금속 화학 기상 증착(MOCVD) 공정인데, 이 공정은 특히 LED(발광 다이어드) 기판 상에 GaN 활성층이 증착되도록 하는 화학적 기상 증착 공정이다. 기판의 처리 중 처리 챔버(2) 내로 도입되는 가스는 TMG(트리메틸갈륨) NH3와 H2를 포함하며, 여기서 공정 가스 유량은 50-250 slm(즉, 83 333 Pa·ℓ/s 내지 41 666 Pa·ℓ/s)이고 공정 압력은 100-500 mbar이다.
처리 챔버(2)는 처리 챔버가 진공 한계 작동 상태에 있음을 알려서 처리 챔버(2) 내로 공정 가스가 유입되지 않고 있으며 처리 챔버가 펌핑 장치(1)에 의해 진공으로 펌핑됨을 지시하는 수단을 포함한다. 이러한 진공 한계 작동의 신호는 예컨대 스위치를 켜는 것으로 얻어진 전기적 접촉에 의해 제공된 전기적 신호이다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 펌핑 장치(1)는 건식 1차 진공 펌프(3), 보조 펌핑 수단(4), 제1 및 제2 밸브 포함 장치(5, 6) 및 제어 수단을 포함하며, 제어 수단은 처리 챔버(2)의 작동 상태에 따라 제1 및 제2 밸브 포함 장치(5, 6)를 제어하도록 구성된다.
건식 1차 진공 펌프(3)는 유입구(8), 유출구(9), 유입구(8)와 유출구(9) 사이에 배열된 적어도 하나의 펌핑 스테이지, 퍼징 수단(11), 진공 펌프(3)의 유출구(9)에 연결된 배기 덕트(12) 및 배기 덕트(12) 내에 배열된 역류 방지 밸브(13)를 포함한다. 진공 펌프(3)의 유입구(8)는 처리 챔버(2)의 유출구에 연결된다.
건식 1차 진공 펌프(3)는 예컨대 다단식 루트(roots) 진공 펌프이며, 본 실시예에서는 5개인 복수의 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)를 포함한다. 제1 펌핑 스테이지(10a)의 유입구는 진공 펌프(3)의 유입구(8)에 대응한다. 제1 펌핑 스테이지(10a)는 일반적으로 저압 스테이지로 지칭된다. 최종 펌핑 스테이지(10e)는 대기압까지 비워지는 진공 펌프(3)의 유출구(9)로 이어진다. 이러한 최종 펌핑 스테이지(10e)는 일반적으로 고압 스테이지로 지칭된다. 스테이지간 채널은 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)를 직렬로 차례로 연결한다. 더 정확하게 말하자면, 스테이지간 채널은 진공 펌프(3)의 유입구(8)와 유출구(9) 사이에서 선행하는 펌핑 스테이지의 유출구를 후속하는 스테이지의 유입구에 연결한다.
퍼징 수단(11)은 질소와 같은 퍼지 가스를 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e) 내로 주입하도록 구성된다. 퍼징 수단(11)은 가스 공급원(14)으로부터 5개의 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e) 각각에 퍼지 가스를 분배하기 위해 진공 펌프(3)가 가지는 펌핑 스테이지와 동수의 분기관을 포함하는 소위 "클라리넷(clarinet)"으로 지칭되는 분배기를 포함한다. 퍼징 수단(11)으로부터의 주입은 대체로 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)를 따라 노즐 개구를 통해 관련 펌핑 스테이지의 배기구로 분포된 다수의 지점에서 수행된다. 제1 및 최종의 펌핑 스테이지(10a, 10e)에서, 퍼지 가스는 예컨대 진공 펌프(3)의 베어링과 대등하게 주입된다. 퍼지 가스의 유량은 예컨대 35~100 slm(즉, 58 333 Pa·ℓ/s 내지 166 666 Pa·ℓ/s)이다.
퍼지 가스는 특히 고정자와 회전자 사이와 건식 1차 진공 펌프(3)의 회전자의 로브(lobes) 사이의 작동 간격과 합치되는 것을 보장하기 위해 처리 챔버(2)로부터 온 모든 가스가 희석되도록 할 수 있다.
진공 펌프(3)의 역류 방지 밸브(13)는 가스가 처리 챔버(2)로부터 배기 덕트(12) 측으로 펌핑 방향(도 1의 화살표 F 참조)으로 강제 유동되도록 허용함으로써 진공 펌프(3) 내로 펌핑되는 가스의 복귀를 방지한다. 운용 중인 진공 펌프(3)는 가스를 압축하여 역류 방지 밸브(13)를 통해 배기 덕트(12)로 전달하는 것에 의해 처리 챔버(2)를 저압으로 펌핑한다. 진공 펌프(3)의 유출구 압력이 배출 압력보다 낮으면, 역류 방지 밸브(13)은 닫힌다. 따라서, 유출구(9) 내로 공기가 복귀되는 것이 방지된다.
건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)과 퍼징 수단이 연결되는 가스 공급원(14) 사이에는 제1 밸브 포함 장치(5)가 배치된다.
제어 수단은 방법의 단계를 실행하기 위해 펌핑 장치의 요소들을 제어할 목적의 프로그램을 장착한 컴퓨터, 마이크로컨트롤러 또는 컨트롤러일 수 있다. 제어 수단은 처리 챔버가 진공 한계 작동 상태에 있을 때 제1 밸브 포함 장치(5)를 적어도 부분적으로 폐쇄하도록 구성된다.
제1 예에 따르면, 폐쇄 위치에서, 제1 밸브 포함 장치(5)는 가스 공급원(14)과 퍼징 수단(11) 간의 가스 흐름을 완전히 차단함으로써 적어도 하나의 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)의 퍼징 수단(11)으로의 가스 공급을 차단한다.
다른 예에 따르면, 거의 폐쇄 위치에서, 제1 밸브 포함 장치(5)는 가스 공급원(14)을 적어도 하나의 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)의 퍼징 수단(11)으로 상당히 감소시킨다. 따라서, 퍼징 수단(11)으로의 가스 공급원(14)의 유량, 즉 약 35-100 slm이 진공 한계 작동 상태에서 20-200 sccm(즉, 33-333 Pa·ℓ/s)의 유량으로 감소된다.
따라서 제1 밸브 포함 장치(5)가 통과를 허용하는 퍼지 가스의 잔류 흐름은 공정 가스를 희석하는데 필요한 퍼지 가스의 흐름에 비해 무시할 수 있다. 가스 공급원(14)에 의해 영구적으로 전달되는 이러한 퍼지 가스의 잔류 흐름은 퍼징 수단(11) 내에서 가스에 유동 방향을 제공함으로써 퍼징 수단(11) 내에 처리 챔버(2)로부터 온 잠재적 부식 가스 잔류물이 축적되는 것을 방지한다.
제1 밸브 포함 장치(5)는 예컨대 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)과 가스 공급원(14) 사이에 배치된 적어도 하나의 솔레노이드 밸브(5a)를 포함한다.
솔레노이드 밸브(5a)를 제어하기 위한 수단은 예컨대 전원을 전기적으로 연결하는 것에 의해 얻을 수 있다. 솔레노이드 밸브(5a)의 전원은 예컨대 제1 전선(7a)을 통해 처리 챔버(2)의 스위치에 연결된다. 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때, 스위치는 작동 ON 되어 솔레노이드 밸브(5a)로 공급되는 전원을 차단함으로써 솔레노이드 밸브가 폐쇄되도록 하고 그에 따라 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)으로 공급되는 가스 공급을 줄이거나 완전히 차단한다.
물론 솔레노이드 밸브(5)의 제어 수단의 다른 실시예도 고려될 수 있는데, 예컨대 솔레노이드 밸브(5a)의 공압 공급원이 전기적으로 연결되어 제어될 수 있다.
도 1의 제1 실시예에서, 제1 밸브 포함 장치(5)는 건식 1차 진공 펌프(3)의 모든 분기관을 연결하는 퍼징 수단(11)의 분배기의 공통 라인 상에 배열된다. 따라서, 제1 밸브 포함 장치는 동시에 모든 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)로의 가스 공급을 감소 또는 차단한다.
도 2에 예시된 다른 실시예에서, 제1 밸브 포함 장치(5)는 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)에 퍼지 가스를 선택적으로 공급하도록 구성된다. 예를 들면, 제1 밸브 포함 장치(5)는 퍼징 수단(11)이 가지는 분기관과 동수의 솔레노이드 밸브(5a)를 포함하며, 각각의 솔레노이드 밸브(5a)는 동시에 하나 이상의 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)로의 가스 공급(14)을 선택적으로 감소 또는 차단하기 위해 퍼징 수단(11)의 각각의 분기관 내에 배열된다.
제어 수단은 예컨대, 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때, 제1 펌핑 스테이지(10a)가 아닌 펌핑 스테이지(10b, 10c, 10d, 10e)와 관련된 제1 밸브 포함 장치(5)의 솔레노이드 밸브(5a)를 적어도 부분적으로 폐쇄하고 제1 펌핑 스테이지(10a)의 제1 밸브 포함 장치(5)의 솔레노이드 밸브(5a)를 개방시키도록 구성된다. 따라서, 제1 펌핑 스테이지(10a)가 아닌 펌핑 스테이지(10b, 10c, 10d, 10e)로의 퍼지 가스의 흐름은 감소 또는 차단되는 반면, 퍼지 가스의 흐름은 저압 펌핑 스테이지(10a)를 통해 보전된다. 이러한 퍼지 흐름은 진공 펌프(3)의 펌핑 스테이지에 대한 최소한의 보호를 보장하게 된다.
또한, 제어 수단은 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때 제2 밸브 포함 장치(6)를 개방시키도록 구성된다.
도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 펌핑 장치(1)의 보조 펌핑 수단(4)이 진공 펌프(3)의 역류 방지 밸브(13)를 우회하는 라인 상에 설치된다.
제2 밸브 포함 장치(6)는 역류 방지 밸브(13)를 우회하는 라인 상에 보조 펌핑 수단(4)에 연속으로 그 상류에 설치된다.
처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있지 않은 경우, 제2 밸브 포함 장치(6)는 폐쇄되어 보조 펌핑 수단(4)의 유입구를 배기 덕트(12)로부터 단절시키고, 제1 밸브 포함 장치(5)는 개방되어 가스가 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)의 퍼징 수단에 공급된다.
처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있다는 신호에 응답하여, 제2 밸브 포함 장치(6)가 개방되고 제1 밸브 포함 장치(5)가 적어도 부분적으로 폐쇄됨으로써, 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)으로의 가스 공급이 차단 또는 감소되는 한편, 보조 펌핑 수단(4)이 배기 덕트(12)와 유체 연통 상태로 된다.
건식 1차 진공 펌프(3)의 펌핑 스테이지를 통한 퍼지 가스의 유량의 감소 및 건식 1차 진공 펌프(3)의 유출구(9)에서의 압력의 감소는 건식 1차 진공 펌프(3)의 유입구(8)에 매우 낮은 흡입 압력 및 그에 따라 처리 챔버(2) 내에 매우 낮은 진공-한계 압력이 얻어지도록 한다. 따라서, 처리 챔버(2) 내의 압력 한계를 10배로 감소시키는 것이 가능하다.
전력 소비를 줄이기 위해, 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때만 보조 펌핑 수단(4)을 기동시키는 것도 가능하다.
도 1에 예시된 제1 실시예에 따르면, 제2 밸브 포함 장치(6)는 보조 펌핑 수단(4)이 기동시 개방되는 보정된 역류 방지 밸브(6a)를 포함한다. 제어 수단은 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때 보조 펌핑 수단(4)을 기동시키도록 구성된다.
보조 펌핑 수단(4)은 예컨대 전력이 공급되자마자 기동된다. 보조 펌핑 수단(4)의 전원은 예컨대 제2 전선(7b)에 의한 처리 챔버(2)의 신호 수단에 연결된다.
보조 펌핑 수단(4)은 예컨대 다이어프램 펌프(4a)이다.
역류 방지 밸브(6a)는 폐쇄시 보조 펌핑 수단(4)의 유입구를 배기 덕트(12)로부터 단절시킨다. 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 도달하는 것에 응답하여, 전기 스위치가 작동 ON 됨으로써 보조 펌핑 수단(4)에 전력이 공급되어 기동이 이루어진다. 역류 방지 밸브(6a)는 보조 펌핑 수단(4)이 기동시 자동으로 개방되며, 역류 방지 밸브(6a)의 하류에 형성된 진공은 역류 방지 밸브를 개방시킨다.
따라서, 제1 밸브 포함 장치(6)의 제어 수단은 처리 챔버(2)로 전기적 연결을 필요로 하지 않는 자동 수단이다.
도 3에 예시된 실시예에서, 제2 밸브 포함 장치(6)의 제어 수단은 솔레노이드 밸브(6b)를 포함한다.
제어 수단은 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때 제2 밸브 포함 장치(6)의 솔레노이드 밸브(6b)를 개방시켜 보조 펌핑 수단(4)이 배기 덕트(12)와 연통되도록 구성된다.
예를 들면, 솔레노이드 밸브(6b)의 전원은 제3 전선(7c)에 의해 처리 챔버(2)의 신호 수단에 연결된다. 처리 챔버(2)의 신호 수단의 스위치를 작동 ON 시키면, 솔레노이드 밸브(6b)에 전력이 공급되어 솔레노이드 밸브가 개방되게 한다.
도 3에 예시된 제3 실시예에서, 보조 펌핑 수단(4)은 이젝터(4b)를 포함한다.
이젝터(4b)는 덕트(22)와 동력 가스(motive gas) 방출 수단을 포함한다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c에서 더 확실히 볼 수 있는 바와 같이, 덕트(22)는 흡입 오리피스(16), 배기 오리피스(17) 및 덕트(22)의 내부 공간 측의 적어도 하나의 유입 노즐(18a, 18b, 18c) 개구를 포함한다. 흡입 오리피스(16)와 배기 오리피스(17)는 각각 제1 및 제2 채널(19, 20)(도 3)에 의해 배기 덕트(12)에 연결된다. 동력 가스 주입 수단은 압축 동력 가스를 고속으로 적어도 하나의 유입 노즐(18a, 18b, 18c)로 주입하는 것을 제어하도록 구성된다.
제시된 예에서, 이젝터(4b)는 다단식 이젝터인데, 즉 덕트(22)를 따라 흡입 오리피스(16)와 배기 오리피스(17) 사이에 분포된 다수의 유입 노즐(18a, 18b, 18c)을 포함함으로써 다수의 스테이지를 형성한다. 이젝터(4b)는 예컨대 3개의 스테이지를 포함하며, 각 스테이지는 2개의 상호 마주하는 유입 노즐(18a, 18b, 18c)에 의해 형성된다. 유입 노즐(18a, 18b, 18c)은 예컨대 덕트(22)를 따라 쌍으로 규칙적으로 분포된다. 요구 압력과 유량에 따라, 동력 가스는 이젝터(4b)의 스테이지로 주입되지 않거나 하나 또는 2개 이상의 스테이지로 주입된다. 동력 가스의 주입에 의해 다수의 스테이지가 동시에 활성화되는 것에 의해, 이젝터(4b)의 펌핑 속도가 증가될 수 있다. 또한, 이젝터(4b)는 동력 가스가 주입되지 않을 때 유입 노즐을 차단하기 위해 각각의 유입 노즐(18a, 18b, 18c)과 관련된 피봇 밸브와 같은 밸브(21)를 포함한다.
이젝터는 펌핑 수단이고, 그 작동은 가스 입자 또는 액체가 유동 단면의 수축에 의해 가속되는 유체 역학의 결과인 벤튜리 효과를 기초로 하며, 흡입은 채널의 수축 관로부(throat)에 의해 형성된다. 흡입은 각 스테이지에서 유입 노즐(18a, 18b, 18c)을 통해 압축 가스를 통과시키는 것에 의해 형성된다.
동력 가스 주입 수단은 동력 가스를 각각의 유입 노즐(18a, 18b, 18c)로 선택적으로 주입하기 위한 동력 가스 분배 네트워크(15)를 포함한다. 동력 가스 주입 수단은 이젝터(4b)의 스테이지로 동력 가스를 주입하지 않거나 하나 또는 다수의 스테이지로 동력 가스를 주입하는 것을 선택적으로 제어할 수 있다.
도 4a의 예에서, 동력 가스 주입 수단은 모든 이젝터(4b) 스테이지로 동력 가스를 주입하는 것을 제어하는 반면, 도 4b에서 동력 가스 주입 수단은 이젝터(4b)의 최종 2개의 스테이지로만 동력 가스를 주입하는 것을 제어하고 도 4c에서는 이젝터(4b)의 최종 스테이지로만 동력 가스의 주입을 제어한다.
처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때, 제어 수단은 제1 밸브 포함 장치(5)를 적어도 부분적으로 폐쇄시키고 제2 밸브 포함 장치(6)를 개방시켜 이젝터(4b)가 배기 덕트(12)와 유체 연통되게 한다.
건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단을 통한 가스 유동의 감소 또는 차단과 건식 1차 진공 펌프(3)의 유출구(9) 압력의 감소에 의해 처리 챔버(2)의 압력 한계의 임계치가 감소될 수 있다.
더욱이, 보조 펌핑 수단(4)으로서 이젝터(4b)를 사용하는 것에 의해, 건식 1차 진공 펌프(3)의 유출구(9)에서의 압력은 동력 가스의 팽창에 기인하여 가동부를 사용하지 않고 그에 따라 전력을 소비하지 않고 예컨대 다이어프램 또는 피스톤 펌프의 경우가 아닌 마모 또는 유지보수 어떤 것도 포함하지 않는 방식으로 감소될 수 있다.
추가로, 이젝터는 펌핑 장치가 작은 부피를 보전할 수 있도록 매우 콤팩트하다는 장점을 가진다. 또한, 이젝터는 부식 또는 독성 가스에 의한 침입에 잘 견뎌서 펌핑 장치를 매우 신뢰성 있게 한다. 또한, 이젝터는 저렴하다.
전력 소비를 줄이기 위해, 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때만 이젝터(4b)를 기동시키도록 준비할 수 있다.
이것은 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)으로부터 이젝터(4b)의 동력 가스 주입 수단에 가스를 공급하는 것에 의해 적절하게 달성될 수 있다. 따라서, 더 이상 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)으로 공급되는데 사용되지 않는 대략 2-3 bar로 압축된 퍼지 가스의 유용성을 이젝터(4b)에 동력 가스를 공급하는데 활용한다.
이를 위해, 제1 밸브 포함 장치(5)도 이젝터(4b)의 동력 가스 주입 수단에 연결되고, 제1 밸브-장작 기구(5)는 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)의 가스 공급원(14)을 이젝터(4b)의 동력 가스 주입 수단으로 전환시키도록 구성된다.
예를 들면, 제1 밸브 포함 장치(5)는 2개의 2-방향 솔레노이드 밸브를 포함한다. 제1 솔레노이드 밸브는 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)에 연결된 제1 포트와 가스 공급원(14)에 연결된 제2 포트를 포함한다. 제2 솔레노이드 밸브는 이젝터(4b)의 동력 가스 주입 수단에 연결된 제1 포트와 가스 공급원(14)에 연결된 제2 포트를 포함한다.
제1 밸브 포함 장치(5)를 제어하는 수단은 예컨대 솔레노이드 밸브를 전기적으로 연결하는 것에 의해 달성될 수 있다.
제2 실시예에서, 제1 밸브 포함 장치(5)는 예컨대, 제1 포트가 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)에 연결되고 제2 포트가 가스 공급원(14)에 연결되고 제3 포트가 이젝터(4b)의 동력 가스 주입 수단에 연결된, 3방향 솔레노이드 밸브와 같은 3방향 밸브(5b)를 포함한다. 따라서, 가스 공급원(14)을 건식 1차 진공 펌프(3)로부터 이젝터(4b)의 동력 가스 주입 수단으로의 전환의 제어는 단순화된다.
제2 밸브 포함 장치(6)는 이젝터(4b)가 기동시 자동 개방되는 보정된 역류 방지 밸브(6a)를 포함할 수 있다. 제어 수단은 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때 이젝터(4b)를 기동시켜, 즉 동력 가스를 적어도 하나의 유입 노즐(18a, 18b, 18c)로 주입하도록 구성된다.
대안적으로, 제2 밸브 포함 장치(6)는 솔레노이드 밸브(6b)(도 3)를 포함할 수 있다.
더욱이, 제2 밸브 포함 장치(6)는 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있는 것을 지시하는 신호의 수신시 열리고, 예컨대 약 3초와 같은 미리 설정된 길이의 시간이 경과 후 닫히도록 구성될 수 있다. 그러면 동력 가스 주입 수단은 처리 챔버가 진공 한계 작동 상태에 있음을 알리는 처리 챔버(2)로부터의 신호를 기초로 매우 짧은 길이의 시간 동안 동력 가스를 주입하도록 제어된다. 구체적으로, 이젝터(4b)의 기동에 의해 야기되는 압력 감소는 펌핑 라인이 진공 한계 작동 상태에 있어서 새로운 가스 흐름이 공급되지 않으면 무기한으로 지속될 수 있다. 짧은 길이의 시간 동안 동력 가스가 이젝터(4b)로 비정기적으로 공급되면, 질소 소비가 더 최적화될 수 있다.
따라서, 제2 밸브 포함 장치(6)가 폐쇄될 때, 동력 가스는 주입되지 않으며, 밸브(21)가 폐쇄되어 이젝터(4b)의 덕트(22)의 내부 공간을 단절시킨다.
처리 챔버(2)가 진공 한계 작동인 경우에, 제어 수단은 제1 밸브 포함 장치(5)를 적어도 부분적으로 폐쇄시키며, 퍼지 가스의 공급을 이젝터(4b)의 하나 이상의 유입구(18a, 18b, 18c)로 전환시킨다.
관련된 밸브(21)가 열려 동력 가스가 이젝터(4b) 내로 침투하게 됨으로써 배기 덕트(12)와 연통된 덕트(22) 내의 압력 강하와 그에 따라 진공 펌프(3)의 유출구(9) 압력의 강하가 이루어진다.
따라서, 펌핑 장치(1)는 저압 처리 기판에 대해 용이하고 저렴하게 낮은 진공 한계 압력 및 만족스런 펌핑 속도가 얻어지도록 한다.

Claims (13)

  1. 처리 챔버(2)에 연결되도록 구성되는 펌핑 장치로서,
    건식 1차 진공 펌프(3)로서,
    - 유입구(8)와 유출구(9),
    - 상기 유입구(8)와 유출구(9) 사이에 배열되는 적어도 하나의 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e),
    - 상기 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e) 내로 퍼지 가스를 주입하도록 구성되는 퍼징 수단(11),
    - 상기 유출구(9)에 연결되는 배기 덕트(12), 및
    - 상기 배기 덕트(12) 내에 배열되는 역류 방지 밸브(anti-return valve; 13)를 포함하는
    건식 1차 진공 펌프(3)와,
    상기 역류 방지 밸브(13)를 우회하는 라인 상에 설치되는 이젝터(4b)로서,
    - 흡입 오리피스(16), 배기 오리피스(17), 및 적어도 하나의 유입 노즐(18a, 18b, 18c)을 갖는 덕트(22), 및
    - 적어도 하나의 유입 노즐(18a, 18b, 18c) 내로의 동력 가스(motive gas)의 주입을 제어하기 위한 동력 가스 주입 수단을 포함하는
    이젝터(4b)와,
    상기 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)에 연결되고 가스 공급원(14)에 연결되도록 구성되는 제1 밸브 포함 장치(5)를 포함하는, 펌핑 장치에 있어서,
    상기 퍼징 수단(11)에 연결된 상기 제1 밸브 포함 장치(5)는 또한 상기 동력 가스 주입 수단에 연결되고, 상기 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)으로부터 상기 이젝터(4b)의 동력 가스 주입 수단으로 상기 가스 공급원(14)을 적어도 부분적으로 전환시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 펌핑 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이젝터(4b)의 상류에서 상기 역류 방지 밸브(13)를 우회하는 라인 상에 설치되는 제2 밸브 포함 장치(6)와, 상기 처리 챔버(2)의 작동 상태에 따라 상기 제1 및 제2 밸브 포함 장치(5, 6)를 제어하도록 구성되는 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌핑 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 밸브 포함 장치(5)는 3방향 솔레노이드 밸브(5b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌핑 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 상기 이젝터(4b)는 다단식 이젝터인 것을 특징으로 하는 펌핑 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 한 항에 있어서, 상기 제1 밸브 포함 장치(5)는 상기 제어 수단에 의해 제어가능한 적어도 하나의 솔레노이드 밸브(5a, 5b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌핑 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 건식 1차 진공 펌프(3)는 복수의 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)를 포함하고, 상기 퍼징 수단(11)은 각각의 펌핑 스테이지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)로 퍼지 가스를 분배하기 위한 복수의 분기관(branch)을 포함하며, 상기 제1 밸브 포함 장치(5)는 각각의 분기관에 각각 배열되는 복수의 솔레노이드 밸브(5a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌핑 장치.
  7. 제2항 또는 제6항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때, 상기 제1 펌핑 스테이지(10a) 이외의 펌핑 스테이지(10b, 10c, 10d, 10e)와 관련된 상기 제1 밸브 포함 장치(5)의 솔레노이드 밸브(5a)를 적어도 부분적으로 폐쇄시키고 그리고 상기 제1 펌핑 스테이지(10a)의 제1 밸브 포함 장치(5)의 솔레노이드 밸브(5a)를 개방시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 펌핑 장치.
  8. 제2항과 결합된 제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서, 상기 제2 밸브 포함 장치(6)는 상기 제어 수단에 의해 제어가능한 솔레노이드 밸브(6b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌핑 장치.
  9. 제5항 내지 제8항 중 한 항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브(5a, 5b, 6b)의 전원은 상기 처리 챔버(2)의 스위치에 연결되는 것을 특징으로 하는 펌핑 장치.
  10. 제2항과 결합된 제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서, 상기 제2 밸브 포함 장치(6)는 상기 이젝터(4b)의 기동시 개방되는 보정된 역류 방지 밸브(6a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌핑 장치.
  11. 처리 챔버에 연결되는 제1항 내지 제10항 중 한 항에 따른 펌핑 장치(1)를 이용하여 처리 챔버를 펌핑하기 위한 방법으로서,
    상기 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때 이젝터(4b)를 기동시킴으로써, 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)으로의 가스 공급이 감소되어 상기 건식 1차 진공 펌프(3)의 유출구(9)에 연결된 배기 덕트(12) 내의 압력이 감소되며,
    상기 이젝터(4b)의 동력 가스 주입 수단은 상기 건식 1차 진공 펌프(3)의 퍼징 수단(11)으로부터 가스를 공급받는 것을 특징으로 하는 펌핑 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이젝터(4b)는 상기 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을때에만 기동되는 것을 특징으로 하는 펌핑 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 처리 챔버(2)가 진공 한계 작동 상태에 있을 때, 상기 퍼징 수단으로의 가스 공급원(14)의 유량은 20 내지 200 sccm인 것을 특징으로 하는 펌핑 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180049120A (ko) * 2015-12-30 2018-05-10 맷슨 테크놀로지, 인크. 밀리세컨드 어닐 시스템을 위한 유체 누설 검출

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2752762T3 (es) * 2014-03-24 2020-04-06 Ateliers Busch S A Procedimiento de bombeo en un sistema de bombas de vacío y sistema de bombas de vacío
RU2666379C2 (ru) * 2014-05-01 2018-09-07 Ателье Буш Са Способ откачки в насосной системе и система вакуумных насосов
WO2015197138A1 (fr) * 2014-06-27 2015-12-30 Ateliers Busch Sa Méthode de pompage dans un système de pompes à vide et système de pompes à vide
ES2780873T3 (es) * 2014-09-26 2020-08-27 Ateliers Busch S A Sistema de bombeo para generar un vacío y procedimiento de bombeo por medio de este sistema de bombeo
JP6512674B2 (ja) * 2014-10-02 2019-05-15 アテリエ ビスク ソシエテ アノニムＡｔｅｌｉｅｒ Ｂｕｓｃｈ ＳＡ 真空を生成するための圧送システムおよびこの圧送システムによる圧送方法
US9982666B2 (en) 2015-05-29 2018-05-29 Agilient Technologies, Inc. Vacuum pump system including scroll pump and secondary pumping mechanism
JP2017031892A (ja) * 2015-08-03 2017-02-09 アルバック機工株式会社 真空排気装置及びその運転方法
US10466155B2 (en) * 2015-12-30 2019-11-05 Life Technologies Corporation System and method for providing stable fluid flow
US9947561B2 (en) * 2016-03-07 2018-04-17 Asm Technology Singapore Pte Ltd Semiconductor encapsulation system comprising a vacuum pump and a reservoir pump
DE202016007609U1 (de) 2016-12-15 2018-03-26 Leybold Gmbh Vakuumpumpsystem
CN107195526A (zh) * 2017-06-08 2017-09-22 上海华力微电子有限公司 一种减少机台的部件之间摩擦的方法
FR3070489B1 (fr) * 2017-08-29 2020-10-23 Pfeiffer Vacuum Detecteur de fuites et procede de detection de fuites pour le controle de l'etancheite d'objets a tester
FR3086705B1 (fr) * 2018-09-27 2020-10-23 Pfeiffer Vacuum Pompe a vide primaire de type seche et procede de controle de l'injection d'un gaz de purge
FR3092879B1 (fr) * 2019-02-14 2021-02-19 Pfeiffer Vacuum Pompe à vide primaire de type sèche
FR3094762B1 (fr) 2019-04-05 2021-04-09 Pfeiffer Vacuum Pompe à vide de type sèche et installation de pompage
JP7362300B2 (ja) * 2019-06-04 2023-10-17 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及びその制御方法
FR3097599B1 (fr) * 2019-06-18 2021-06-25 Pfeiffer Vacuum Pompe à vide primaire de type sèche et procédé de contrôle de l’injection d’un gaz de purge
KR20210026898A (ko) 2019-09-02 2021-03-10 삼성전자주식회사 가스 공급기 및 이를 포함하는 박막 증착 장치
FR3111958B3 (fr) * 2020-06-26 2022-07-15 Pfeiffer Vacuum Dispositif, procédé de surveillance de dépôts et pompe à vide
CN112032022B (zh) * 2020-09-10 2024-04-26 北京通嘉宏瑞科技有限公司 一种无死角吹扫气体的干式真空泵及其使用方法
TWI756096B (zh) * 2021-03-31 2022-02-21 兆勁科技股份有限公司 氣體外漏即時監控系統
GB2606392B (en) * 2021-05-07 2024-02-14 Edwards Ltd A fluid routing for a vacuum pumping system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2408256A1 (de) * 1974-02-21 1975-09-04 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Turbomolekularvakuumpumpe
JPH1182346A (ja) * 1997-09-03 1999-03-26 Osaka Shinku Kiki Seisakusho:Kk 真空装置及びその運転方法
FR2952683A1 (fr) * 2009-11-18 2011-05-20 Alcatel Lucent Procede et dispositif de pompage a consommation d'energie reduite
JP2011163150A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Toyota Industries Corp 水素ガスの排気方法及び真空ポンプ装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8809621D0 (en) * 1988-04-22 1988-05-25 Boc Group Plc Dry pump with closed loop filter
FR2640697B1 (fr) * 1988-12-16 1993-01-08 Cit Alcatel Ensemble de pompage pour l'obtention de vides eleves
DE59200391D1 (de) * 1991-03-04 1994-09-22 Leybold Ag Einrichtung zur inertgasversorgung einer mehrstufigen trockenlaufenden vakuumpumpe.
FR2691382B1 (fr) 1992-05-22 1994-09-09 Cit Alcatel Installation de pompage pour pomper une enceinte contenant des gaz mélangés à des particules solides ou susceptibles de générer des particules ou condensats solides.
JPH06137289A (ja) * 1992-10-29 1994-05-17 Nec Kansai Ltd 真空ポンプ及び真空処理装置
FR2822200B1 (fr) * 2001-03-19 2003-09-26 Cit Alcatel Systeme de pompage pour gaz a faible conductivite thermique
CN1295757C (zh) * 2003-03-04 2007-01-17 株式会社日立高新技术 半导体处理装置的控制方法
WO2005028871A1 (en) * 2003-09-23 2005-03-31 The Boc Group Plc Cleaning method of a rotary piston vacuum pump
GB0401396D0 (en) * 2004-01-22 2004-02-25 Boc Group Plc Pressure control method
CN201396280Y (zh) * 2009-05-20 2010-02-03 蒋昕 一种旋片式真空泵
DE102011108092A1 (de) * 2011-07-19 2013-01-24 Multivac Sepp Haggenmüller Gmbh & Co. Kg Reinigungsverfahren und -system für Vakuumpumpe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2408256A1 (de) * 1974-02-21 1975-09-04 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Turbomolekularvakuumpumpe
JPH1182346A (ja) * 1997-09-03 1999-03-26 Osaka Shinku Kiki Seisakusho:Kk 真空装置及びその運転方法
FR2952683A1 (fr) * 2009-11-18 2011-05-20 Alcatel Lucent Procede et dispositif de pompage a consommation d'energie reduite
JP2011163150A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Toyota Industries Corp 水素ガスの排気方法及び真空ポンプ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180049120A (ko) * 2015-12-30 2018-05-10 맷슨 테크놀로지, 인크. 밀리세컨드 어닐 시스템을 위한 유체 누설 검출

Also Published As

Publication number Publication date
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