TWI485329B - Cryogenic pump and its manufacturing method - Google Patents

Description

低溫泵及其製造方法

用來本發明係關於一種低溫泵及其製造方法。

低溫泵係為在被冷卻成超低溫之低溫板上，藉由冷凝或吸附捕捉氣體分子並進行排氣之真空泵。低溫泵，一般達到被利用來達到半導體電路製造程序等中要求之清淨的真空環境。低溫泵的應用程序中的1個之例如離子注入製程中，會有例如氫氣等非冷凝性氣體佔應排氣氣體的一大半之情況。非冷凝性氣體最初能夠藉由吸附在冷卻成超低溫之吸附區域來進行排氣。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開平1-92591號公報

專利文獻2：日本特開昭60-13992號公報

專利文獻3：日本特表2008-514849號公報

專利文獻4：日本特開2009-162074號公報

本發明的一種態樣的例示性目的之一為提供一種用來對氫氣等非冷凝性氣體進行高速排氣的低溫泵及用來製造 這種低溫泵之方法。

本發明的一種態樣的低溫泵，係具備：冷凍機，其包含用來提供第1冷卻溫度的第1冷卻台及用來提供低於該第1冷卻溫度且在非冷凝性氣體的吸附中使用之第2冷卻溫度的第2冷卻台；放射護罩，其包含形成接收氣體之開口之護罩前端，該放射護罩熱連接於第1冷卻台並包圍第2冷卻台；及低溫板總成，其熱連接於第2冷卻台，且在其外周與放射護罩之間，形成有朝向前述開口的開放空間，能夠從護罩前端確認至少一部分，低溫板總成係包含有頂板及中間板，前述頂板係朝向前述開口，而前述中間板係包含朝向前述開口之板前面且相對頂板配設在前述開口之相反側，並與中間板的板前面相對向之鄰接的低溫板的外周部和與該外周部相對向之前述板前面的部分係在前述開放空間內向放射護罩平行延伸，該板前面被區分為非冷凝性氣體用的吸附區域和冷凝性氣體用的冷凝區域。

本發明的一種態樣的低溫泵係具備放射護罩及低溫板總成，且具有至少30%的氫氣捕捉概率，前述低溫板總成係包含在該放射護罩內從正前方朝深部排列之複數個低溫板，且在該複數個低溫板的外周部與前述放射護罩之間形成有朝向放射護罩開口的開放空間。前述複數個低溫板分別包含有：用來將可吸附氫氣之吸附劑支承於表面的低溫板基材。低溫泵係藉由從該低溫板基材的總表面積的最多 30%使吸附劑脫落，比起藉由吸附劑覆蓋該低溫板基材的整個面之情況，提高低溫泵的氫氣排氣速度與吸附劑面積之比亦即氫氣排氣效率。

本發明的另一種態樣為用來製造低溫泵的方法。該方法係包含：求出在從低溫吸附板的表面的一部分使吸附劑脫落的條件下改變板結構參數時提供最大氫氣排氣速度之板結構參數值的步驟；及根據該板結構參數值決定低溫吸附板排列的結構之步驟。

根據本發明，能夠提供一種用來對氫氣等非冷凝性氣體進行高速排氣的低溫泵及用來製造這種低溫泵的方法。

本發明的一種態樣的低溫泵，係具備露出型的低溫吸附板排列。該板排列係在從低溫泵開口可見縫隙之部位或其他部位具有吸附劑例如活性碳脫落之區域。板表面及其上的吸附劑之大部分係構成為被所鄰接之板覆蓋而無法直接從低溫泵開口確認，從低溫泵開口確認的吸附劑可見率為零或一點點。吸附劑是露出在包圍板排列之開放空間。吸附劑脫落區域是形成在與吸附劑存在區域共同之面上，吸附劑脫落區域的邊界是藉由吸附劑劃定。亦即，吸附劑的脫落區域與存在區域係區分共同的板面。

這種露出與非露出的混合式結構係有益於兼顧非冷凝 性氣體的高速排氣和從難再生氣體保護吸附劑。這關係到透過多次反復進行再生處理而維持穩定之排氣性能。並且，基於從吸附板的吸附劑脫落的可見率降低，有助於提供一種非冷凝性氣體的排氣效率提高以及節能性優異之低溫泵。

在低溫泵的典型之一種用途中，於應排氣之氣體中含有冷凝性氣體和少量的非冷凝性氣體。為了避免因冷凝性氣體的冰層的堆積而阻礙非冷凝性氣體的吸附性能，用於這種典型用途的低溫泵，藉由低溫凝結板或冷凝板遮蓋低溫吸附板或吸附板。典型的低溫吸附板係藉由以活性碳覆蓋某一面的整個區域來形成的。

例如，一種低溫板結構為具備在外側具有用來捕捉冷凝性氣體的凝結板且在其內側具有用來捕捉非冷凝性氣體的吸附板之雙重結構。另一低溫板結構為在朝向低溫泵開口之表面具有低溫凝結面，在其裏面具有低溫吸附面。在板是例如在其端部具有折曲部分之情況時，例如除了被折曲線界定之其折曲部分的表面之外之板的一面的整個區域被活性碳覆蓋，或者包含折曲部分的表面之整個區域被活性碳覆蓋。

一般，凝結板及吸附板均冷卻成相同之冷卻溫度例如10K至20K的超低溫。凝結板及吸附板被用來從輻射熱保護自身的放射護罩或輻射護罩所包圍。放射護罩係被冷卻成高於凝結板及吸附板之冷卻溫度例如80K至100K的超低溫。放射護罩亦可視為提供相對高溫的超低溫面之低溫 板。

還會有根據低溫泵的用途的不同，冷凝性氣體朝超低溫面的冷凝不會成為問題之情況。例如可舉出離子注入裝置用低溫泵。在該用途中，在低溫低溫板冷凝之氣體的使用量較少，低溫泵的主要目的為非冷凝性氣體(例如氫氣)的排氣。因此，反而期望藉由讓吸附板朝低溫泵開口露出來使非冷凝性氣體輕鬆到達。藉此，能夠達到較高之排氣速度。

基於露出之排氣速度的提高係有助於減少用來達到某一要求排氣速度的吸附板面積。這是因為藉由露出，使得氣體向吸附劑的流動性變得良好，板之平均單位面積的排氣速度變高。其結果，所需之板面積減少，低溫板結構體的重量亦降低。

板重量的降低係可縮短低溫泵再生處理的所需時間。由於低溫泵為所謂捕集式真空泵，因此執行以適當的頻率向外部排出蓄積在內部之氣體之再生處理。再生是指將低溫板昇溫至比作為低溫板的動作溫度更高之溫度(例如常溫)，再放出冷凝或吸附在板表面之氣體並向外部排出，再次冷卻成低溫板的動作溫度之處理。決定再生時間之1個重要因素為再冷卻所需之時間。再冷卻時間係與板結構體重量有關。根據板結構體的重量的降低，使得再冷卻時間被縮短，其結果再生時間亦被縮短。

蓄積在低溫泵之氣體，一般是藉由再生處理實質上被完全地排出，當再生結束時，低溫泵恢復成標準排氣性 能。但是，所蓄積之氣體中的一部分之成分，即使經過再生處理後仍殘留在吸附劑中之比例亦比較高。

例如，在作為離子注入裝置的真空排氣用而設置之低溫泵中，確認到在作為吸附劑的活性碳上附著有黏著性物質。該黏著性物質即使經過再生處理亦很難完全去除。該黏著性物質應是起因於從被覆在處理對象基板上之光阻劑所排出之有機系的逸氣。或者還有可能為起因於在離子注入處理中用作摻雜劑氣體亦即原料氣體之毒性氣體。亦可能為起因於離子注入處理中之其他副產氣體。還有可能是這些氣體複合關聯而生成黏著性物質。

離子注入處理中低溫泵進行排氣之大部分氣體有可能為氫氣體。氫氣體藉由再生實質上被完全地排出至外部。若難再生氣體為微量，則在1次低溫泵處理中，難再生氣體對低溫泵的排氣性能所帶來之影響輕微。但是，在反覆進行低溫泵處理與再生處理之過程中，會有難再生氣體逐漸地蓄積於吸附劑而使排氣性能下降的可能性。當排氣性能低於容許範圍時，例如需要更換吸附劑或與其同時更換低溫板，或者進行包含對吸附劑的化學性難再生氣體去除處理之維護作業。

因此，本發明的一種態樣的低溫泵，係具備露出型低溫吸附板排列，從其一部分使吸附劑例如活性碳脫落。露出型低溫吸附板排列係在其周圍具有向低溫泵開口開放之低溫泵內部開放空間。該內部開放空間是被放射護罩包圍。所開放之局部空間係藉由低溫吸附板排列中相互鄰接 之吸附板劃定，該局部空間係透過低溫泵內部開放空間向低溫泵外部空間開放。低溫吸附板的開放性，係促進氣體到達板表面，協助達到基於低溫泵之非冷凝性氣體例如氫氣的高速排氣。

在一實施例中，吸附劑的脫落部位係設定在透過低溫泵開口從低溫泵外部確認之低溫吸附板的區域。吸附劑脫落部位，亦可設置在向低溫泵內部開放空間突出並朝向放射護罩之吸附板的末端。脫落部位可作為低溫凝結板來使用。

如此藉由避免吸附劑直接向低溫泵開口露出或使從低溫泵開口的吸附劑可見率變得極其小，可防止或減輕進入低溫泵之氣體中所含之難再生氣體對吸附劑的作用。難再生氣體會聚積於凝結板，使得黏著性物質向吸附劑的蓄積下降。這樣，能夠兼顧非冷凝性氣體的高速排氣和從難再生氣體保護吸附劑。

該技術思想的一具體例之低溫泵為適合在離子注入裝置的真空排氣系統中使用之低溫泵。並且，其他一例為適合在基板處理裝置的真空排氣系統中使用之低溫泵。基板處理裝置例如藉由程序氣體處理由光阻劑所被覆之基板。

在此，難再生氣體為例如在預定的再生處理中，在實質上已完成預定氣體(例如氫氣)向低溫泵外部的排出之時間點，仍未完成向泵外部的排出之氣體。並且，即使經過調整成將預定氣體實質上完全排出至低溫泵外部之再生處理後吸附劑中之殘留亦超過基準之氣體，稱作難再生氣 體。例如，來自塗佈於晶圓表面之光阻劑或其他塗料的有機系逸氣，亦會有其在再生處理中向吸附劑殘留的比例較高之虞。並且，離子注入處理中所使用之毒性摻雜劑氣體亦有可能成為難再生氣體。

光阻劑為例如由有機系材料所構成之有機光阻劑。程序氣體，亦可為與處理對象(例如基板)或其表面的光阻劑直接進行化學性反應之反應性程序氣體。或者，程序氣體，亦可為用來協助將反應性氣體導入於處理對象的氣體。在基板處理裝置為濺射裝置之情況時，程序氣體為惰性氣體例如氬氣。在基板處理裝置為離子注入裝置之情況時，程序氣體為例如氫氣體或摻雜劑氣體。藉由程序中之程序氣體和光阻劑的相互作用，可從光阻劑放出有機系氣體。並且，即使不在程序中，亦能夠藉由真空環境從光阻劑放出逸氣。該有機系氣體可包含例如芳香族、直鏈烴、醇、酮、醚等。

難再生氣體不限於上述來自光阻劑的有機系氣體、離子注入處理中使用之摻雜劑氣體等。例如依據程序，有可能程序氣體本身就是難再生氣體。並且，還有來自於被覆在基板上之除光阻劑以外的塗料的放出氣體為難再生氣體之情況。

一實施形態之低溫泵可具備：冷凍機，其包含用來提供第1冷卻溫度的第1冷卻台及用來提供低於該第1冷卻溫度且在非冷凝性氣體的吸附中使用之第2冷卻溫度的第2冷卻台；放射護罩，其包含形成接收氣體之開口之護罩 前端，該放射護罩熱連接於第1冷卻台並包圍第2冷卻台；及低溫板總成，其熱連接於第2冷卻台，在其外周部與放射護罩之間形成有朝向前述開口的開放空間，能夠從護罩前端確認至少一部分。

低溫板總成，可包含頂板及中間板，該頂板面向護罩開口，前述中間板係包含朝向護罩開口之板前面，且相對於頂板，配設在護罩開口的相反側。可在與中間板的板前面相對向之鄰接的低溫板和該板前面之間，形成連續於前述開放空間之開放部分。該開放部分之深度可大於該鄰接的低溫板和該板前面的間隔。

中間板可在板前面具有非冷凝性氣體用的吸附區域。該吸附區域可形成在藉由從護罩前端至前述鄰接的低溫板的末端的視線與前述板前面的交叉所決定之邊界的內側。吸附區域可在前述板前面佔有前述邊界內側的區域。

中間板可在其表面具有冷凝性氣體用的冷凝區域。該冷凝區域可包含前述板前面中前述邊界外側的區域。

中間板的外周部可與頂板平行且延伸至比頂板的外周部更靠近放射護罩之位置。中間板可包含複數個薄板，前述複數個薄板分別包含朝向護罩開口之前面及朝向該開口的相反側之背面且互相平行排列。

低溫板總成，可包含相對於中間板，配設在護罩開口的相反側之下側板。該下側板的外周部可與中間板平行且延伸至比中間板的外周部更靠近放射護罩之位置。

低溫泵，可具備有熱連接於放射護罩且配設在護罩開 口之百葉窗。該百葉窗具有頂板和中間板的中間尺寸，可在該百葉窗的外周部與放射護罩之間，形成開放區域。

中間板的表面積的至少70%係被吸附劑所覆蓋，該吸附劑可吸附氫氣，低溫泵可具有至少30%的氫氣捕捉概率。吸附劑可以收容在前述開放部分，可從護罩開口確認之吸附劑面積相對吸附劑的總面積之比率，亦即吸附劑可見率未滿係未滿7%。

一實施形態之低溫泵，係可具備放射護罩及低溫板總成，前述低溫板總成包含複數個低溫板的排列，該等排列係在該放射護罩內從正前方朝深部形成排列，且分別具有朝向該放射護罩的開口之前面和朝向該開口的相反側之背面，且在該複數個低溫板的外周部與前述放射護罩之間，形成有朝向前述開口的開放空間。低溫板總成中，複數個低溫板的前面及背面的總計面積的至少70%係被可吸附氫氣之吸附劑所覆蓋，低溫泵具有至少30%的氫氣捕捉概率。亦可為吸附劑係被收容在複數個低溫板各自的背面和鄰接於該低溫板的深部之低溫板的前面之間，可從護罩開口確認之吸附劑面積相對於複數個低溫板的吸附劑總面積之比率亦即吸附劑可見率係未滿7%。

複數個低溫板的排列中，因正前方的低溫板，使得深部的低溫板的至少一部分相對於前述開口被遮擋，吸附劑係設置在低溫板的遮擋部位，以便無法從護罩開口進行確認。

吸附劑總面積可為複數個低溫板的前面及背面的總計 面積的90%以下。

吸附劑的至少90%亦可露出在放射護罩或護罩開口。

一實施形態之低溫泵，亦可具備：被向低溫泵開口開放之低溫泵內部開放空間包圍之複數個低溫吸附板的排列；及包圍該低溫泵內部開放空間之放射護罩。複數個低溫吸附板中的至少1個，亦可包含向低溫泵內部開放空間突出且朝向放射護罩之板末端，該板末端具有吸附劑脫落之區域。

吸附劑脫落區域可形成在與吸附劑存在區域共同的面上。吸附劑脫落區域可以為了進行低溫凝結而使低溫板基材表面露出。吸附劑脫落區域，亦可位於通過前述低溫泵開口確認之周邊露出部位。

一實施形態之低溫泵的製造方法，亦可包含對低溫板的基材進行掩罩；及在未被掩罩之前述基材的表面接著吸附劑。進行掩罩，亦可包括對未被其他低溫板遮擋之前述基材的露出部進行掩罩。該方法亦可包含：針對複數個低溫板的排列的各低溫板，將藉由從放射護罩的前端至鄰接於該低溫板之低溫板的末端的視線和該低溫板的交叉所決定之邊界的外側決定作為掩罩區域。

一實施形態之低溫泵，亦可具備：冷凍機，其包含用來提供第1冷卻溫度的第1冷卻台及用來提供低於該第1冷卻溫度且在非冷凝性氣體的吸附中使用之第2冷卻溫度的第2冷卻台；放射護罩，其包含形成接收氣體之開口之護罩前端，該放射護罩熱連接於第1冷卻台並包圍第2冷 卻台；及低溫板總成，其熱連接於第2冷卻台，在其外周與放射護罩之間，形成有朝向護罩開口的開放空間，能夠從護罩前端確認至少一部分。

低溫板總成，亦可包含頂板及中間板，該頂板面向護罩開口，而前述中間板包含朝向護罩開口之板前面且相對頂板配設在護罩開口的相反側。與中間板的板前面相對向之鄰接的低溫板的外周部和與該外周部相對向之前述板前面的部分，亦可在前述開放空間向放射護罩平行延伸，該板前面區分成為非冷凝性氣體用的吸附區域和冷凝性氣體用的冷凝區域。亦可為板前面的外周部區分成非冷凝性氣體用的吸附區域和冷凝性氣體用的冷凝區域。

前述鄰接的低溫板，亦可為頂板，中間板的外周部延伸至比頂板的外周部更靠近放射護罩之位置。頂板及中間板各自亦可為包含複數個薄板，前述複數個薄板分別包含朝向護罩開口之前面及朝向該開口的相反側之背面且相互平行排列，中間板的薄板是比頂板的薄板大。

低溫板總成，亦可進一步包含相對中間板配設在護罩開口的相反側之下側板。該下側板的外周部，亦可與中間板平行且延伸至比中間板的外周部更靠近放射護罩之位置。下側板亦可包含複數個薄板，前述複數個薄板分別包含朝向護罩開口之前面、及朝向該開口的相反側之背面且相互平行排列，該薄板是比中間板的薄板大。

亦可在中間板的板前面的前述部分和前述鄰接的低溫板的外周部之間，形成有連續於前述開放空間之開放部 分，該開放部分之深度係大於該鄰接的低溫板和該板前面的間隔。

低溫泵，亦可具備熱連接於放射護罩且配設在護罩開口之百葉窗。該百葉窗亦可具有頂板和中間板的中間尺寸，在該百葉窗的外周部與放射護罩之間，形成有開放區域。

低溫泵亦可具有至少30%的氫氣捕捉概率，中間板包含有用來將可吸附氫氣之吸附劑支承在表面的低溫板基材，藉由從該低溫板基材的總表面積的最多30%使吸附劑脫落，與由吸附劑覆蓋該低溫板基材的整個面之情況相比，提高低溫泵的氫氣排氣速度和吸附劑面積之比亦即氫氣排氣效率。

一實施形態之低溫泵，亦可為如下低溫泵：其具備放射護罩及低溫板總成，前述低溫板總成包含有在該放射護罩內從正前方朝深部排列之複數個低溫板，且在該複數個低溫板的外周部與放射護罩之間，形成有朝向護罩開口的開放空間，該低溫泵具有至少30%的氫氣捕捉概率。複數個低溫板可分別包含用來將可吸附氫氣之吸附劑支承在表面的低溫板基材，低溫泵藉由從該低溫板基材的總表面積的最多30%使吸附劑脫落，與由吸附劑覆蓋該低溫板基材的整個面之情況相比，提高低溫泵的氫氣排氣速度和吸附劑面積之比亦即氫氣排氣效率。

氫氣排氣效率可為5×10^-2 L/s．mm² 以上。低溫板基材的總表面積的至少10%可為吸附劑脫落區域。吸附劑的至 少90%可露出在放射護罩或護罩開口。

一實施形態之方法可包含：求出在從低溫吸附板的表面的一部分使吸附劑脫落之條件下，改變板結構參數時賦予最大氫氣排氣速度之板結構參數值；及根據該其板結構參數值，決定低溫吸附板排列的結構。板結構參數亦可包含低溫吸附板的尺寸。

第1圖係示意地顯示本發明的一實施形態之離子注入裝置1及低溫泵10之圖。作為用來向目標照射射束的射束照射裝置的一例的離子注入裝置1係包含離子源部2、質量分析器3、射束管部4及端站部5而構成。

離子源部2是構成為將應注入於基板表面上之元素進行離子化，且作為離子束予以引出。質量分析器3是構成為設在離子源部2的下游且從離子束選別出所需之離子。

射束管部4是設在質量分析器3的下游，其包含有整形離子束之透鏡系統及對基板掃描離子束之掃描系統。端站部5是設在射束管部4的下游，且包含有保持離子注入處理的對象亦即成為照射目標之基板8之基板夾具(未圖示)、及相對離子束驅動基板8之驅動系統等而構成。示意地用虛線箭號顯示射束管部4及端站部5中之射束路徑9。

並且，在離子注入裝置1中附設有真空排氣系統6。真空排氣系統6係為了將離子源部2至端站部5之間保持成所希望的高真空(例如10^-5 Pa左右的高真空)而設置。真空排氣系統6包含有低溫泵10a、10b、10c。

例如，低溫泵10a、10b係作為射束管部4的真空腔室的真空排氣用，而安裝在射束管部4的真空腔室壁面的低溫泵安裝用開口上。低溫泵10c係作為端站部5的真空腔室的真空排氣用，而安裝在端站部5的真空腔室壁面的低溫泵安裝用開口上。另外，真空排氣系統6亦可採用射束管部4及端站部5分別藉由1個低溫泵10排氣的方式構成。並且，真空排氣系統6亦可採用射束管部4及端站部5分別藉由複數個低溫泵10排氣的方式構成。

低溫泵10a、10b分別透過閘閥7a、7b安裝於射束管部4。低溫泵10c透過閘閥7c安裝於端站部5。另外，以下適當地將低溫泵10a、10b、10c統稱為低溫泵10，將閘閥7a、7b、7c統稱為閘閥7。離子注入裝置1動作時閘閥7被開閥，進行基於低溫泵10之排氣。當再生低溫泵10時，則閘閥7被關閉。

另外，真空排氣系統6可進一步具備用來將離子源部2設為高真空的渦輪分子泵及乾式真空泵。並且，真空排氣系統6，亦可與低溫泵10並列具備用來將射束管部4及端站部5從大氣壓排氣至低溫泵10的動作開始壓的粗抽泵。

射束管部4及端站部5中存在之氣體及被導入之氣體是藉由低溫泵10排氣。該被排氣氣體之大部分通常為氫氣體。使用低溫泵10的低溫板，從射束路徑9對包含氫氣體的被排氣氣體進行排氣。另外，被排氣氣體可含有來自塗佈於基板上之光阻劑的放出氣體、摻雜劑氣體或離子 注入處理中之副產氣體。

離子注入裝置1具備有用來控制該裝置的主控制器11。並且，在低溫泵10中設有用來控制低溫泵10的低溫泵控制器(為簡單起見，以下簡稱為“CP控制器”)100。主控制器11可稱為透過CP控制器100總括低溫泵10之上位控制器。主控制器11及CP控制器100分別具備執行各種運算處理之CPU、儲存各種控制程序之ROM、作為用來儲存資料或執行程序的作業區加以利用的RAM、輸入輸出介面及記憶體等。主控制器11和CP控制器100連接成可相互通訊。

CP控制器100係與低溫泵10分開設置，分別控制複數個低溫泵10。在各低溫泵10a、10b、10c上，亦可分別設有用來處理與CP控制器100通訊之輸入輸出的IO模組(未圖示)。另外，CP控制器100亦可分別各自設在各低溫泵10a、10b、10c。

如上述，離子注入裝置1用的低溫泵10主要是對氫氣體進行排氣。為了提高離子注入裝置1的離子注入處理的生產率，被要求能夠對氫氣體進行高速排氣之低溫泵10。並且，被要求一種氫氣的排氣效率提高以及節能性優異之低溫泵。因此，低溫泵10係具備在露出之低溫吸附板排列14中形成為實質上非露出之非冷凝性氣體用的吸附區域。

第2圖係示意地顯示本發明的一實施形態之低溫泵10之剖面圖。第3圖係較佳之一實施形態之低溫泵10的俯 視圖。第4圖係示意地顯示較佳之一實施形態之低溫泵10的剖面圖。

露出型的低溫板排列14，在其外周部與放射護罩16之間，形成有向低溫泵開口31開放之低溫泵內部開放空間30。所開放之局部空間54是藉由低溫板排列14的相互鄰接之低溫板50劃定，該局部空間54連續至低溫泵內部開放空間30。吸附區域是形成在包圍局部空間54的低溫板50之表面。這種局部空間54的開放性係促進氣體到達吸附區域，協助達到基於低溫泵10之非冷凝性氣體例如氫氣的高速排氣。

開放局部空間54的至少一部分係藉由鄰接之低溫板50從低溫泵開口31遮擋，吸附區域被收容於該局部空間54。藉由避免吸附區域直接向低溫泵開口31露出，可從進入低溫泵10之氣體中所含之難再生氣體保護吸附區域。如此，能夠兼顧非冷凝性氣體的高速排氣和吸附區域從難再生氣體的保護。

低溫泵10具備有：冷卻成第1冷卻溫度級別之第1低溫板和冷卻成溫度比第1冷卻溫度級別更低的第2冷卻溫度級別之第2低溫板。第1低溫板在第1冷卻溫度級別下，藉由冷凝來捕捉蒸氣壓較低之氣體。例如蒸氣壓低於基準蒸氣壓(例如10^-8 Pa)之氣體被排氣。

第2低溫板為吸附板，由於蒸氣壓較高，因此，藉由吸附來捕捉即使在第2冷卻溫度級別下仍未冷凝之非冷凝性氣體。為此，板表面的整個區域或大部分為吸附區域。 吸附區域係例如藉由在板表面設置吸附劑所形成。吸附劑例如為活性碳。吸附區域，可利用形成為選擇性吸附特定的氣體分子之例如沸石等的吸附劑，亦可為如此形成在板基材上之多孔質表層。非冷凝性氣體吸附於冷卻成第2冷卻溫度級別之吸附區域而被排氣。非冷凝性氣體包含氫氣。在第2冷卻溫度級別下蒸氣壓較低之氣體存在於氛圍之情況時，藉由冷凝，被捕捉在吸附板的吸附劑上或無吸附劑的表面上。

低溫泵10具備冷凍機12。冷凍機12係藉由吸入作動氣體且在內部使其膨脹並吐出之熱循環來產生寒冷。冷凍機12為吉福德-麥克馬洪式冷凍機(所謂GM冷凍機)。並且，冷凍機12為2段式冷凍機，其具有第1段壓缸18、第2段壓缸20、第1冷卻台22、第2冷卻台24及冷凍機馬達26。第1段壓缸18和第2段壓缸20串聯連接，分別內置有相互連結之第1段置換器及第2段置換器(未圖示)。在第1段置換器及第2段置換器的內部，組裝有蓄冷材料。另外，冷凍機12可為除2段GM冷凍機以外的冷凍機，例如可利用單段GM冷凍機，亦可利用脈衝管冷凍機、蘇威冷凍機等。

冷凍機12係包括流路切換機構，為了週期性反覆進行作動氣體的吸入和吐出，前述流路切換機構週期性切換作動氣體的流路。流路切換機構係例如包括閥部及驅動閥部之驅動部。閥部例如為旋轉閥，驅動部為用來使旋轉閥旋轉的馬達。馬達例如可以為AC馬達或DC馬達。並 且，流路切換機構可以為藉由線性馬達驅動之直動式機構。

在第1段壓缸18的一端設置有冷凍機馬達26。冷凍機馬達26是設置在形成於第1段壓缸18的端部之馬達用殼體27的內部。冷凍機馬達26是以第1段置換器及第2段置換器分別能夠在第1段壓缸18及第2段壓缸20的內部往復移動的方式連接於第1段置換器及第2段置換器。另外，冷凍機馬達26以能夠使設置於馬達用殼體27內部之可動閥(未圖示)正反旋轉的方式連接於該閥。

第1冷卻台22是設置於第1段壓缸18中的靠第2段壓缸20側的端部，亦即第1段壓缸18與第2段壓缸20的連結部。另外，第2冷卻台24是設置於第2段壓缸20的末端。第1冷卻台22及第2冷卻台24例如藉由硬焊分別固定於第1段壓缸18及第2段壓缸20。

冷凍機12是透過設置於馬達用殼體27的外側之氣體供給口42及氣體排出口44連接於壓縮機102。冷凍機12在內部使從壓縮機102供給之高壓作動氣體(例如氦氣等)膨脹並在第1冷卻台22及第2冷卻台24上產生寒冷。壓縮機102將在冷凍機12中膨脹之作動氣體予以回收並再次加壓後供給至冷凍機12。

具體而言，首先從壓縮機102向冷凍機12供給高壓作動氣體。此時，冷凍機馬達26將馬達用殼體27內部的可動閥驅動成為使氣體供給口42和冷凍機12的內部空間連通之狀態。當冷凍機12的內部空間被高壓作動氣體填 滿時，則藉由冷凍機馬達26切換可動閥而使冷凍機12的內部空間與氣體排出口44連通。藉此，作動氣體膨脹並被回收至壓縮機102。第1段置換器及第2段置換器分別與可動閥的動作同步而在第1段壓缸18及第2段壓缸20內部往復移動。藉由反覆進行這種熱循環，使得冷凍機12在第1冷卻台22及第2冷卻台24上產生寒冷。

第2冷卻台24被冷卻成低於第1冷卻台22之溫度。第2冷卻台24例如被冷卻至10K~20K左右，第1冷卻台22例如被冷卻至80K~100K左右。在第1冷卻台22上，安裝有用來測定第1冷卻台22的溫度的第1溫度感測器23，在第2冷卻台24上安裝有用來測定第2冷卻台24的溫度的第2溫度感測器25。

在冷凍機12的第1冷卻台22上，以熱連接之狀態固定有放射護罩16，在冷凍機12的第2冷卻台24上，以熱連接之狀態固定有低溫板總成14。因此，放射護罩16被冷卻成與第1冷卻台22相同程度的溫度，而低溫板總成14被冷卻成與第2冷卻台24相同程度的溫度。

CP控制器100(參考第1圖)根據感測器輸出信號決定控制輸出。CP控制器100例如決定應供給至冷凍機馬達26之電壓及頻率。CP控制器100控制附設在冷凍機馬達26之反相器(未圖示)。冷凍機馬達的反相器係藉由來自於CP控制器100的指令，調整從外部電源例如商用電源所供給的額定電壓及恆定頻率的電力並供給至冷凍機馬達26。

CP控制器100係例如根據低溫板的溫度來控制冷凍機12。CP控制器100係以低溫板的實際溫度追隨目標溫度的方式將運行指令提供給冷凍機12。例如，CP控制器100係藉由反饋控制對冷凍機馬達26的運行頻率進行控制，以便最小化第1低溫板的目標溫度與第1溫度感測器23的測定溫度的偏差。冷凍機12的熱循環頻率係按照冷凍機馬達26的運行頻率來決定。第1低溫板的目標溫度係例如因應在真空腔室80中進行之程序，作為標準來決定。此時，冷凍機12的第2冷卻台24及低溫板總成14藉由冷凍機12的規格及來自外部的熱負載冷卻成所決定的溫度。

在第1溫度感測器23的測定溫度高於目標溫度之情況，CP控制器100輸出指令值，用以增加冷凍機馬達26的運行頻率。與馬達運行頻率的增加連動，冷凍機12中的熱循環的頻率亦增加，冷凍機12的第1冷卻台22朝向目標溫度冷卻。相反地，在第1溫度感測器23的測定溫度低於目標溫度之情況，冷凍機馬達26的運行頻率減少，冷凍機12的第1冷卻台22朝向目標溫度昇溫。

通常，第1冷卻台22的目標溫度被設定成恆定值。因此，在施加於低溫泵10之熱負載增加時，CP控制器100輸出指令值，用以增加冷凍機馬達26的運行頻率的方式，在施加於低溫泵10之熱負載減少時，以減少冷凍機馬達26的運行頻率的方式輸出指令值。另外，可適當變動目標溫度，例如可以依次設定低溫板的目標溫度，以便 在排氣對象容積(例如真空腔室80)內達到目標氛圍壓力。另外，CP控制器100，亦可控制冷凍機馬達26的運行頻率，使第2低溫板的實質溫度與目標溫度一致。

在典型的低溫泵中，熱循環的頻率始終恆定。設定為以較大頻率運行，以便可從常溫快速冷卻至泵動作溫度，在來自外部的熱負載較小之情況時，藉由以加熱器加熱來調整低溫板的溫度。藉此，消耗電力變大。與此相對，在本實施形態中，由於因應施加於低溫泵10之熱負載來控制熱循環頻率，因此，能夠達到節能性優異之低溫泵。並且，亦無需一定要設置加熱器，這有助於降低消耗電力。

低溫泵10具備有低溫板總成14或低溫板結構體。低溫板總成14係包含藉由冷凍機12的第2冷卻台24進行冷卻之複數個低溫板。這些板係在放射護罩16內從正前方亦即開口側向深部排列。各低溫板具有朝向護罩開口31之前面和朝向護罩開口31的相反側亦即閉塞部28之背面。低溫板總成14，亦可包含朝向放射護罩16的側面之低溫板或朝向其他方向之低溫板(未圖示)。在板表面上，形成有用來藉由冷凝或吸附捕捉氣體並進行排氣的超低溫面。在低溫板的表面上，一般設置有用來吸附氣體的活性碳等的吸附劑。

低溫板總成14，在其外周部與放射護罩16之間，形成有向護罩開口31開放之內部空間30。低溫板總成14可從護罩前端33確認其至少一部分例如外周部。如第2圖所示之低溫泵10和如第3圖及第4圖所示之低溫泵10， 係在低溫板總成14的具體形態上相異。關於各自的低溫板總成14的結構的詳細說明如後述。

低溫泵10具備放射護罩16。放射護罩16係為了從周圍的輻射熱保護低溫板總成14而設置。放射護罩16係形成為一端具有護罩開口31之有底圓筒狀形狀。護罩開口31是藉由放射護罩16的護罩前端33例如藉由筒狀側面的端部內面劃定。護罩前端33是形成有用來從真空腔室80向低溫板總成14接收氣體的開口。

另一方面，在放射護罩16的護罩開口31的相反側亦即泵底部側的另一端，形成有閉塞部28。閉塞部28係在放射護罩16的圓筒狀側面的泵底部側端部藉由朝向徑向內側延伸之凸緣部所形成。如第2圖所示之低溫泵10為所謂立式低溫泵，因此該凸緣部安裝於冷凍機12的第1冷卻台22。冷凍機12是沿放射護罩16的中心軸向內部空間30突出，第2冷卻台24呈插入於內部空間30之狀態。

如第4圖所示之所謂臥式低溫泵中，在與放射護罩16的軸向交叉之方向(通常為正交方向，第4圖中為從紙面的深部朝向正前方)上插入配置有冷凍機的第2冷卻台24。在臥式之情況，閉塞部28通常被完全閉塞。冷凍機12係從形成在放射護罩16的側面之冷凍機安裝用開口部，沿著與放射護罩16的中心軸正交之方向朝內部空間30突出而配置。冷凍機12的第1冷卻台22是安裝於放射護罩16的冷凍機安裝用開口部，而冷凍機12的第2冷卻 台24是配置於內部空間30。在第2冷卻台24安裝有低溫板總成14。這樣低溫板總成14係配置在放射護罩16的內部空間30。

並且如第2圖至第4圖所示，在放射護罩16的護罩開口31上，設置有熱連接於放射護罩16之擋板或百葉窗32。百葉窗32和放射護罩16配置在同軸上，在百葉窗32的外周部和放射護罩16之間形成有環狀開放區域35。百葉窗32係在放射護罩16的中心軸方向上與低溫板總成14隔開間隔而設置。另外，在百葉窗32和真空腔室80之間設置有閘閥7(參考第1圖)。

如第3圖所示，百葉窗32是藉由安裝結構37安裝於放射護罩16。安裝結構37是例如以90度間隔設置在4部位。安裝結構37將百葉窗32機械地固定於放射護罩16，並且還作為從放射護罩16朝向百葉窗32的傳熱路徑發揮作用。

百葉窗32是由複數個百葉窗板38所形成，各百葉窗板38形成為直徑分別不同之圓錐台的側面的形狀，且排列成同心圓狀。第3圖中，在各百葉窗板38之間存在有縫隙，但，亦可採用鄰接的百葉窗板38相互重疊而從上確認時不存在縫隙的方式密集地排列各百葉窗板38。各百葉窗板38係安裝於十字形支承構件39，而該支承構件39安裝於安裝結構37。百葉窗32亦可形成為從真空腔室80側確認時例如為同心圓狀，或者亦可形成為格子狀等的其他形狀。

以基於低溫泵10之氫氣排氣速度達到要求規格的方式，設定開放區域35的面積。具體而言，例如能夠藉由改變百葉窗32的百葉窗板38的個數，使百葉窗32的直徑不同來調整開放區域35的面積。透過開放區域35，從外部確認未被百葉窗32遮擋之低溫板總成14的露出部位例如周邊部。

低溫泵10是藉由泵殼34安裝於真空腔室80。真空腔室80為例如射束管部4或端站部5(參考第1圖)的真空腔室。低溫泵10是經由泵殼34的凸緣部36氣密地固定於真空腔室80的排氣用開口，形成與真空腔室80的內部空間一體的氣密空間。

泵殼34收容有放射護罩16、百葉窗32、低溫板總成14及冷凍機12的第1冷卻台22及第2冷卻台24。泵殼34及放射護罩16均形成為圓筒狀且配設在同軸上。因泵殼34的內徑稍微大於放射護罩16的外徑，所以放射護罩16是在與泵殼34的內面之間，隔著若干間隔而配置。

泵殼34係串聯連接直徑不同之2個圓筒而形成。泵殼34的大徑圓筒側端部開放，向徑向外側延伸而形成有與真空腔室80進行連接的連接用凸緣部36。因此，泵殼34的大徑端部劃定用來從低溫泵的外部例如真空腔室80接收氣體的低溫泵開口31。泵殼34的小徑圓筒側端部係被固定於冷凍機12的馬達用殼體27。

低溫板總成14係配置於放射護罩16的內部空間30。低溫板總成14具備有複數個低溫板50和板安裝構件52。 低溫板總成14包含異型或異徑低溫板的組合。

板安裝構件52係為依據設計好之板佈局，固定排列複數個低溫板50且構成從冷凍機12的第2冷卻台24至各低溫板50的傳熱路徑之要件。板安裝構件52為例如具有用來向第2冷卻台24進行安裝的底面和用來固定複數個低溫板50的側面之構件。板安裝構件52，其底面朝向泵開放側，而側面包圍第2冷卻台24。

複數個低溫板50係從靠近護罩開口31之正前方朝深部排列。各低溫板50是朝向放射護罩16的側面相互平行地延伸。低溫板50係使鄰接之低溫板的間隔相等而均等地排列。複數個低溫板50包含有複數個大型低溫板和複數個小型低溫板。在如第3圖及第4圖所示之一實施例中，包含有更大型的複數個低溫板。小型的低溫板係具有歸類為大型低溫板的外形之形狀。低溫板外周端是從護罩中心軸朝向開放空間30向放射方向突出。在低溫板外周端和放射護罩16的側面之間，擴展開放空間30，開放空間30是直接連續至百葉窗32的周圍的開放區域35。

以下，有將面向低溫泵開口31之低溫板稱為頂板之情況。亦即，最靠近低溫泵開口31之低溫板為頂板。第2圖中，頂板為大型低溫板，但，亦可如第4圖所示，頂板為小型低溫板。並且，頂板可為1片低溫板，亦可為最靠近低溫泵開口31之若干低溫板之總稱。

第2圖所示之一實施例中，大型低溫板和小型低溫板相互隔著間隔交替排列。亦即，在大型低溫板上鄰接有小 型低溫板，該小型低溫板上鄰接有下一個大型低溫板。大型低溫板的外周端係延伸至比小型低溫板的外周端更靠近放射護罩16之位置。百葉窗32亦可具有大型低溫板和小型低溫板的中間尺寸。

另一方面，在第3圖及第4圖所示之較佳一實施例中，低溫板總成14的複數個低溫板50是根據其尺寸區分成複數個組，該組從放射護罩16的正前方朝深部排列。

在本實施例中從靠近護罩開口31之一側起，依次分成第1至第3的3個組，越靠近深部的組越大型。因此，以下，將第1組低溫板適當稱為頂板或小型低溫板60，第2組低溫板適當稱為中間板或中型低溫板62，第3組低溫板適當稱為下側板或大型低溫板64。另外，本實施例中分為3個組，但低溫板總成14可具備2個組，亦可具備多於3個的組。

各組包含至少一個低溫板，各組包含複數個低溫板為較佳。在一實施例中，各組係具有2片至5片的低溫吸附板，低溫板總成14總計具有8片至14片的低溫吸附板。在第4圖中，小型低溫板60、中型低溫板62、大型低溫板64分別為3片、4片、3片。

中型低溫板62係相對於小型低溫板60，配設在護罩開口31的相反側。大型低溫板64係相對於中型低溫板62，配設在護罩開口31的相反側。中型低溫板62的外周部係與小型低溫板60平行且延伸至比小型低溫板60的外周部更靠近放射護罩16之位置。大型低溫板64的外周部 係與中型低溫板62平行且延伸至比中型低溫板62的外周部更靠近放射護罩16之位置。如第3圖所示，百葉窗32可具有小型低溫板60(第3圖中由虛線所示)和中型低溫板62的中間尺寸。

在一實施例中，各低溫板50具有圓盤形狀。在此情況，複數個低溫板50包含大徑圓盤板、小徑圓盤板、及其中間直徑圓盤板。百葉窗32，亦可為具有中間直徑圓盤板和小徑圓盤板的中間直徑之圓盤狀百葉窗。在如第2圖所示之實施例中，百葉窗32，亦可為具有大徑圓盤板和小徑圓盤板的中間直徑之圓盤狀百葉窗。

複數個低溫吸附板50分別為包含有朝向護罩開口31或百葉窗32之前面和朝向其相反側亦即閉塞部28之背面之例如金屬薄板。薄板的表面上接著活性碳而形成吸附區域。前面和背面的總計面積的例如至少50%為吸附區域，剩餘的最多50%為非吸附區域。非吸附區域為使未設置有吸附劑之薄板的金屬面露出之吸附劑脫落區域。這種吸附劑脫落區域是能夠作為冷凝區域來發揮作用。

亦可為各低溫板50的背面整個區域為吸附區域，低溫板50的前面的至少一部分為吸附區域。在最上部的低溫板中，亦可僅背面具有吸附區域。在如第2圖所示之一實施例中，亦可例如，除了最上部的低溫板之下方的低溫板50中至少大型低溫板的前面之中心部為吸附區域，而其外側為非吸附區域或冷凝區域。這些下方的低溫板50中小型低溫板的前面的整個區域可為吸附區域。位於最下 方之若干大型低溫板的前面的整個區域亦可為吸附區域。

吸附區域和非吸附區域的邊界，換言之吸附劑的脫落區域和存在區域的邊界，亦可藉由投射於低溫板的前面之視線軌跡來決定。該視線為從護罩前端33向其1個正前方的低溫板的外周端畫出之直線。亦即，該視線和板前面交叉之線成為邊界線。在其邊界線的內側形成吸附區域，理想為邊界內側為吸附區域所佔有。並且，冷凝區域係包含邊界外側的區域，理想為限定於邊界外側。如此，低溫板50的前面的外周部被區分成為吸附區域和冷凝區域。

第5圖係針對第4圖所示之低溫泵，用來說明形成在低溫板50之吸附區域的圖。在第5圖中，為了說明來自護罩前端33的第1視線70和第2視線72而用虛線箭號例示。第1視線70為朝向最遠離護罩開口31或護罩前端33之小型低溫板60的外側末端的視線。第2視線72為朝向最靠近護罩開口31或護罩前端33之中型低溫板62的外側末端的視線。如上述，最遠離護罩開口31之小型低溫板60和最靠近護罩開口31之中型低溫板62鄰接。

最靠近護罩開口31之中型低溫板62的前面之第1視線70的軌跡，提供該中型低溫板62的前面之吸附區域74和冷凝區域78的邊界84。並且，其次與護罩開口31靠近之中型低溫板62的前面之第2視線72的軌跡，提供該中型低溫板62的前面之吸附區域76和冷凝區域82的邊界86。同樣地，對剩餘的中型低溫板62、小型低溫板60及大型低溫板64，亦能夠決定吸附區域和冷凝區域的邊界。

第6圖係針對第4圖及第5圖所示之低溫泵10，顯示低溫板50的板前面之俯視圖。為了向板安裝構件52進行安裝，在低溫板50，從外部的一部分至中心部形成有缺口部88。第6圖中作為一例顯示藉由第5圖的第2視線72所決定之邊界線86。對應於護罩開口31及低溫板50為圓形，邊界線86亦在板前面描繪圓。在此情況，邊界線86顯示吸附劑的黏貼界限半徑。藉由在黏貼界限半徑的內側整個區域接著吸附劑，使得從護罩開口31確認時未露出吸附劑而能夠將最多的吸附劑搭載於板前面。

第7圖係顯示第6圖所示之低溫板50的背面之圖。如上述，可在板背面的整個區域接著吸附劑，亦可如第7圖所示稍微空出背面外周端。這種窄幅的吸附劑脫落區域例如可以考慮要接著之吸附劑例如活性碳顆粒的高度，並為了確實地防止其露出於護罩開口31而設置。

如此，在低溫吸附板50中，吸附劑脫落區域形成在與吸附劑存在區域共同的面上。共同的面為例如平面，更具體而言為板前面或板背面。吸附劑脫落區域係為了進行低溫凝結而使低溫板基材表面例如金屬面露出。吸附劑脫落區域係位於透過低溫泵開口31所確認之周邊露出部位。

接著於低溫板50之活性碳顆粒成型為例如圓柱狀。複數個活性碳顆粒係在密集排列於低溫板50的表面之狀態下，以無規則性排列的方式接著。另外，吸附劑的形狀亦可為非圓柱狀，例如亦可為球狀、其他成型形狀或者為 不定形狀。吸附劑在板上的排列，可為規則性排列，亦可為無規則性排列。

在第2圖及第4圖的實施例中，複數個低溫板50的前面和背面的總計面積的至少60%或至少70%被吸附劑所覆蓋。藉由將至少上方(開口側)的低溫板50的中心部設成為吸附劑存在區域，使得複數個低溫板50的前面和背面的總計面積的最多90%或最多80%被吸附劑覆蓋為較佳。亦可為複數個低溫板50的前面和背面的總計面積的65~85%被吸附劑所覆蓋。

並且，在第2圖及第4圖的實施例中，複數個低溫板50的前面和背面的總計面積的最多40%或最多30%為吸附劑脫落之區域。藉由將至少上方(開口側)的低溫板50的外周部設成為吸附劑脫落區域，使得複數個低溫板50的前面和背面的總計面積的至少10%或至少20%為吸附劑脫落區域為較佳。複數個低溫板50的前面和背面的總計面積的15~35%亦可為吸附劑脫落區域。

尤其是在包含中型低溫板62之低溫板總成14中，中型低溫板62的總表面積的至少60%或至少70%被吸附劑所覆蓋為更佳。關於中型低溫板62的各板的各面，亦可為至少60%或至少70%被吸附劑覆蓋。對於各板的兩面或作為複數個板的總計，至少60%或至少70%亦可被吸附劑所覆蓋。並且，藉由將外周部設為吸附劑脫落區域，中型低溫板62的總表面積的90%以下或80%以下被吸附劑所覆蓋為較佳。中型低溫板62具有65~85%的吸附劑被覆 率為更佳。

在此情況，小型低溫板60係具有等於中型低溫板62或小於中型低溫板62之吸附劑被覆率為較佳。例如，小型低溫板60具有50~65%的吸附劑被覆率為較佳。大型低溫板64係具有等於中型低溫板62或大於中型低溫板62之吸附劑被覆率為較佳。例如，大型低溫板64具有85~100%的吸附劑被覆率為較佳。大型低溫板64的兩面整個區域亦可被吸附劑所覆蓋。

第8圖及第9圖係顯示本發明的一實施形態之低溫板總成14的吸附劑脫落率或被覆率的一例之表格。關於小型低溫板60、中型低溫板62及大型低溫板64，分別顯示吸附劑的脫落率及被覆率。關於各個薄板和組的總計兩者顯示脫落率及被覆率。第8圖係分別顯示前面和背面，第9圖係顯示前面和背面的總計。

在第8圖及第9圖中，將小型低溫板60、中型低溫板62、大型低溫板64分別標記為1群、2群、3群。在本實施例中，1群、2群、3群分別包含3片、4片、3片薄板，總計包含10片薄板。這些薄板是排列成與第4圖所示之低溫板總成14相同之排列。第8圖中分別附加薄板序號1至序號10來顯示各薄板。

在該實施例中，各薄板為金屬，吸附劑為顆粒狀活性碳，活性碳藉由接著劑接著於金屬面。因此，第8圖所示之金屬部的面積是顯示薄板的前面及背面各自的面積。關於活性碳部的面積，在其表面未設置有活性碳時為零，表 面整個區域被活性碳覆蓋時與金屬部的面積相等，存在脫落活性碳之區域時成為該等的中間值。金屬部面積中所佔之活性碳部的面積比率為被覆率，金屬部面積中所佔之剩餘面積的比率為脫落率。

另外，小型低溫板60的3片薄板均為相同直徑。1群中最靠近開口之頂部薄板(薄板序號1)的面積是大於其正下方的薄板(薄板序號2、3)的面積，這是因為薄板序號2、3如第6圖所示具有缺口部88，而頂部薄板沒有之故。亦即，頂部薄板的面積是僅大相當於缺口部88之面積。

關於薄板的前面，與第6圖所示之實施例相同地，在藉由薄板前面和從護罩前端33朝向其正前方側的鄰接薄板末端的視線的交叉所決定之邊界內側，接著有活性碳。但是，1群中最靠近開口之頂部薄板(薄板序號1)的前面未設置有活性碳而露出金屬面。關於其正下方的薄板(薄板序號2)，亦未在其前面設置有活性碳而露出金屬面。這是因為從護罩前端33的視線和薄板面不相交(亦即從護罩前端33可看到前面整個區域)。

活性碳佔有藉由視線所決定之邊界的內側整個區域的是在1群中最遠離開口之薄板(薄板序號3)、在2群中最靠近開口之薄板(薄板序號4)、在2群中其次靠近開口之薄板(薄板序號5)、在3群中最靠近開口之薄板(薄板序號8)、在3群中其次靠近開口之薄板(薄板序號9)。

從製作上的效率性來看，在2群中2片下方薄板(薄板6、7號)設為與其正上方的薄板(薄板5號)相同，3群中最下方薄板(薄板10號)設為與其正上方的薄板(薄板9號)相同。因此，這些薄板在比藉由視線所決定之邊界稍微靠內側處具有實質的活性碳部的外周。關於這些薄板，亦可使藉由視線所決定之邊界和實質的活性碳部的外周一致來稍微擴大活性碳部。

關於薄板的背面，與第7圖所示之實施例不同，未在外周端設置活性碳脫落區域而在整個區域接著活性碳。因此，背面的金屬部面積和活性碳部面積相等。

當觀看第9圖所示之各群的小計時，1群的活性碳被覆率為50%，2群為77%，3群為87%，階段性地變大。低溫板總成14整體的活性碳被覆率為76%。

如第2圖及第4圖所示，鄰接之2個低溫板50的其中一方的背面和另一方的前面是朝向放射護罩16的側面平行地延伸，在其之間形成有開放部分54。開放部分54是朝向放射護罩16且連續於開放空間30。開放部分54的外周側為連續於開放空間30之氣體入口，而開放部分54的內周側則被鄰接之2個低溫板50和板安裝構件52所閉塞。

以開放部分54的深度變得大於鄰接之2個低溫板50的間隔的方式，低溫板50沿護罩中心軸方向密集排列。開放部分54的“深度”為低溫板50的面內方向的長度，且為從低溫板外周端至板安裝構件52的距離。在鄰接之2 個低溫板50的大小不同之情況時，從較小一方的低溫板外周端至板安裝構件52的距離為開放部分54的深度。藉由這種密集板排列能夠將更多的吸附劑搭載於低溫泵內部的有限之空間內。

因在包圍開放部分54之低溫板50的表面上形成有吸附區域，所以，至少90%的吸附劑，較佳為實質上所有吸附劑向放射護罩16或護罩開口31露出。朝向低溫泵10飛來之氣體分子會通過百葉窗32周圍的開放區域35而進入內部開放空間30。氫氣等的非冷凝性氣體會被護罩面或板面反射而進入開放部分54並到達至吸附劑。從開放區域35穿過開放空間30並連續至開放部分54之低溫泵內部的開放性，係促進氣體從外部到達吸附區域。如此可以達到具有至少30%之高氫氣捕捉概率之低溫泵10。

氫氣捕捉概率，係藉由實際的氫氣排氣速度相對於具有與低溫泵10相同口徑的(亦即低溫泵開口面積相同之)低溫泵中的理論上的最大氫氣排氣速度之比所獲得。低溫泵的實際氫氣排氣速度是能夠藉由習知的蒙地卡羅模擬法求出。

並且，理論上的氫氣排氣速度可視為與關於其開口的分子流的電導率相等。氫氣的電導率C(氫氣)是由20℃空氣的電導率C(20℃空氣)藉由下式求出。

其中，T為氫氣體的溫度(K)，M為氫氣的分子量 (亦即M=2)。20℃空氣的電導率C(20℃空氣)與開口面積A(m² )成比例，藉由C(20℃空氣)=116A獲得。在例如口徑為250mm的低溫泵之情況，藉由上式求出，理論上氫氣排氣速度為約20840L/s。這時，氫氣捕捉概率為30%和該低溫泵的氫氣排氣速度為約6252L/s，兩者係為等價。

典型的習知之氫氣高速排氣用的低溫泵，係以藉由將更多的低溫板亦即活性碳搭載於低溫泵來提高排氣速度之想法所設計的。因此，排氣速度的提高與板重量的增大以及再生時間(尤其為冷卻時間)的增加為互償關係。若要提高排氣速度的同時又要抑制冷卻時間的增加時，則需要製冷能力較高之冷凍機。因此，節能性能有可能因排氣速度的提高而犧牲。

相對於此，本發明的一實施形態係提供一種在氫氣高速排氣用的低溫泵中最佳化氫氣排氣效率之新的設計思想。本發明人員，將低溫泵的氫氣排氣速度(L/s)和吸附區域面積(mm² )之比，亦即吸附劑存在區域每單位面積的排氣速度定義為低溫泵的氫氣排氣效率(L/s．mm² )。藉由稍微縮小吸附區域面積來提高排氣效率，來代替單純增加吸附劑。如上述，可在低溫板外周部減少吸附區域面積，亦可在其他部位減少吸附區域面積。

當稍微縮小吸附區域面積時，則低溫泵的氫氣排氣速度亦藉此多少變小。但是，考察到這些情事實際上不存在太大問題。即使在低溫泵單體中存在排氣速度差，亦有當 實際安裝於真空腔室而運行低溫泵時，實際上作為結果所產生之排氣速度差變得比其小之傾向。這是因為，由於基於真空腔室側的電導率之限制，使得從低溫泵單體來看時的排氣速度性能未必一定可照原樣發揮。

根據本發明人員的經驗和考察，在氫氣高速排氣用的低溫泵中，即使低溫泵單體中存在10%的排氣速度性能差異，亦幾乎不會影響安裝於真空腔室時的排氣速度性能。因此，在將氫氣排氣速度的減少容許範圍設定在10%以內之情況時，藉由降低吸附區域面積來提高氫氣排氣效率的優點係淩駕於排氣速度減少的缺點。因此，在本發明的一實施形態中，能以在提供用吸附劑覆蓋低溫板整個面之情況時的氫氣排氣速度的至少90%的排氣速度之條件下提高氫氣排氣效率的方式，調整吸附區域面積。

根據本發明人員的分析，例如第2圖及第4圖所示之類型的具有與開口平行之複數個平板的板排列之低溫泵中，在用吸附劑覆蓋低溫板整個面之情況時，氫氣排氣效率限制在2×10^-2 L/s．mm² ~4×10^-2 L/s．mm² 左右。相對於此，如第2圖及第4圖所示之實施例，能藉由設置吸附劑的脫落部位來將氫氣排氣效率提高為5×10^-2 L/s．mm² 以上。在氫氣排氣速度的減少容許範圍內，能夠將氫氣排氣效率提高至7×10^-2 L/s．mm² 。

亦即，氫氣排氣效率大概成為2倍左右。這是意指相同級別的氫氣排氣速度能夠以一半左右的吸附區域達到。藉此，能夠將板重量減少1000~2000g左右。若板重量降 低，則冷卻所需的時間亦會縮短。其結果，能夠將再生時的平均消耗電力大概縮減4成左右。

另外，為了使氫氣排氣效率高於7×10^-2 L/s．mm² ，現實的方法應該為採用完全露出吸附劑之類型的低溫板總成(例如參考專利文獻4(日本特開2009-162074號公報))。藉由參考日本特開2009-162074號公報將其整體內容援用來本申請說明書中。

又，從外部朝向低溫泵10飛來之冷凝性氣體的分子通過百葉窗32周圍的開放區域35以直線路經到達放射護罩16或低溫板50的外周的冷凝區域且被捕捉在這些的表面上。開放局部空間54除了外周側的氣體入口，其餘均被上側的低溫板50從低溫泵開口31所遮擋，吸附區域收容於該遮擋部位內。難再生氣體幾乎無例外為冷凝性氣體。藉由避免吸附區域直接向低溫泵開口31露出，從進入低溫泵10之氣體中所含之難再生氣體來保護吸附區域。難再生氣體係堆積於冷凝區域。如此，能夠兼顧非冷凝性氣體的高速排氣和從難再生氣體來保護吸附區域。

在本發明的一實施形態中，藉由吸附區域收容於遮擋部位內，使得無法從低溫泵開口31確認。換言之，可從低溫泵開口31確認之吸附劑面積相對低溫板50的吸附劑總面積的比率亦即“吸附劑可見率”為零%。但是，本發明的一實施形態之低溫泵不限定於吸附劑可見率為零%之結構。在吸附劑可見率未滿7%時，實質上亦可評價為無法從開口確認吸附劑。在一實施例中，吸附劑可見率未滿 7%、未滿5%或未滿3%為較佳。但是，例如估計到難再生氣體的含量非常低時或者容許犧牲所露出之吸附劑時，亦可從開口看到超過7%之吸附劑。

與靠近低溫泵開口31之低溫板50相比，氣體分子很難到達遠離低溫泵開口31之放射護罩16內側的低溫板50。遠離低溫泵開口31之低溫板50對排氣速度的作用較小且難再生氣體的影響亦較小。因此，在一實施例中，下側的大型低溫板64亦可在周邊露出部位設置吸附劑。例如在第8圖所示之實施例中，在大型低溫板64的前面整個區域設置有吸附劑時的吸附劑可見率為約7%。

以下，敘述低溫泵10的動作。當低溫泵10作動時，首先在其進行作動之前，利用其他適當之粗抽泵將真空腔室80內部粗抽至1Pa~10Pa左右。之後使低溫泵10作動。藉由冷凍機12的驅動，第1冷卻台22及第2冷卻台24被冷卻，熱連接於這些冷卻台之放射護罩16、百葉窗32、低溫板總成14亦被冷卻。上述第1低溫板係包含放射護罩16及百葉窗32，第2低溫板係包含低溫板總成14。

被冷卻之百葉窗32將從真空腔室80向低溫泵10內部飛來之氣體分子予以冷卻，使在該冷卻溫度下蒸氣壓充分變低之氣體(例如水分等)冷凝於表面而排氣。在百葉窗32的冷卻溫度下蒸氣壓未充分變低之氣體則通過百葉窗32進入放射護罩16內部。在通過百葉窗32之氣體分子中含有在低溫板總成14的冷卻溫度下蒸氣壓充分變低 之氣體(例如氬氣等)之情況時，冷凝於低溫板總成14的表面而被排氣。即使在該冷卻溫度下蒸氣壓亦未充分變低的氣體(例如氫氣等)藉由接著於低溫板總成14的表面並被冷卻之吸附劑吸附而被排氣。如此，低溫泵10能夠使真空腔室80內部的真空度達到期望的級別。

尤其在離子注入裝置的真空排氣系統中使用之低溫泵10中，進入放射護罩16內部之氣體中有機系氣體或摻雜劑氣體等難再生氣體，會被冷凝在低溫板50的外周部的吸附劑脫落部位。氫氣體等的分子徑比較小之氣體被吸附於吸附劑。如此進行低溫泵處理。

當繼續進行低溫泵處理時，則氣體蓄積於低溫泵內部。為了將蓄積之氣體向外部排出而執行再生處理。首先，藉由關閉閘閥7，從真空腔室80分離低溫泵10。接著，昇溫低溫板50。將低溫板50昇溫至高於低溫泵處理中的冷卻溫度之溫度(例如常溫)。

藉由昇溫，藉由冷凝捕捉在低溫板表面上之氣體被氣化，藉由吸附捕捉之氣體脫落而再放出於泵容器內部。被再放出之氣體透過低溫泵10的排出口(未圖示)，例如藉由附設的粗抽泵的驅動向外部排出。之後，將低溫板50再冷卻成低溫泵處理時之動作溫度。藉由再冷卻完成再生處理。閘閥7被開放而再次開始低溫泵處理。如此，交互地進行低溫泵處理和再生處理。

第10圖係有關本發明的一實施形態，顯示透過再生之低溫泵的氫氣排氣速度變化之圖。第10圖中示出本發 明的一實施形態之低溫泵10的氫氣排氣速度變化。為了進行比較，例如示出有關具有日本特開2009-162074號公報中記載之完全露出吸附劑之類型的低溫板總成之低溫泵的氫氣排氣速度變化。第10圖的縱軸顯示氫氣排氣速度的測定值，橫軸顯示再生次數。實線上之排氣速度測定值為將要執行再生處理之前的值，虛線上之測定值為剛完成再生之後的值。

有關第10圖所示之第1次再生，虛線上之測定值為最初運行該低溫泵時的值。活性碳沒有被難再生氣體汙染，因此比較例的完全露出型中顯示出特別高的氫氣排氣速度。

預測到排氣速度在再生之前較低而在完成之後恢復。但是，在比較例中如圖示，即使在第3次再生以後反覆進行這種排氣速度的下降和恢復，但在第2次再生之前排氣速度從當初的高排氣速度急速下降。可以認為在露出之活性碳被汙染某種程度之前排氣速度會一直下降。即使藉由之後的再生亦無法恢復到初始的排氣性能。

但是，在實施例中，從第1次再生至第7次再生反覆進行排氣速度的增減。即使反覆進行再生，亦如圖示的粗虛線所示，維持大概恆定級別的氫氣排氣速度。藉由再生，恢復到初始的排氣性能。亦即，可得知從低溫泵的出貨之後的最初運行開始持續保持穩定之排氣性能。

第11圖係用來說明本發明的一實施形態之低溫泵10的製造方法的流程圖。該方法係在低溫泵10的製造製程 中，由作業人員或藉由製造裝置進行。在進行掩罩處理之前，先進行由母材加工低溫板的基材而成型之處理(S10)。如第11圖所示，對低溫板50的基材進行掩罩處理(S12)。掩罩處理係包含對未被其他低溫板(例如組裝低溫板總成14時鄰接之上方的低溫板)遮擋之基材的露出部進行掩罩的處理。掩罩處理係包含對這樣的露出部例如貼上掩罩帶的處理。

接著，進行對未被掩罩之基材的表面接著吸附劑之吸附劑接著處理(S14)。該接著處理係包含對未被掩罩之基材的表面塗佈接著劑、和在該接著劑塗佈區域接著吸附劑例如顆粒狀的活性碳的處理。接著有吸附劑之低溫板50安裝於板安裝構件52，而組裝低溫板總成14(S16)。低溫板總成14安裝於低溫泵10的冷凍機12，而組裝低溫泵10(S18)。

並且，在掩罩處理之前，亦可先針對各低溫板50，進行下述處理，即，將藉由從放射護罩16的前端至與該低溫板50鄰接的低溫板50的末端的視線和該低溫板50的交叉所決定之邊界外側設為掩罩區域。該決定處理，亦可在製造製程的前階段的設計製程中進行。

第12圖係用來說明用來製造本發明的一實施形態之低溫泵10的方法的流程圖。該方法係例如為了設計低溫板總成14而執行。首先，求出在某些限制條件下改變低溫板結構參數時所提供最大氫氣排氣速度的低溫板結構參數值(S20)。亦可將板結構參數設為變數且將氫氣排氣 速度設為目標函數，並利用習知的實驗計劃法，求出提供最大氫氣排氣速度之板結構參數值。

限制條件係包含使吸附劑從低溫吸附板的表面的一部分脫落。該吸附劑脫落條件，亦可為在藉由從放射護罩16的前端至與某一低溫板50鄰接之低溫板50的末端的視線和其低溫板前面的交叉決定之邊界的內側形成吸附區域。

板結構參數包含低溫吸附板的尺寸，例如板為圓形之情況時包含板直徑。在低溫板總成14包含不同形狀的多種低溫板之情況時，亦可使用用來顯示各自形狀的複數個參數。在低溫板總成14包含多種異徑低溫板之情況時，板結構參數，亦可包含各個板的直徑。板結構參數，亦可包含低溫泵開口31和頂板的間隔。板結構參數，亦可包含百葉窗32的直徑。板結構參數，亦可包含鄰接之低溫板間隔。

根據這樣所獲得之板結構參數值，決定低溫吸附板排列的結構(S22)。例如，得到在使吸附劑從低溫吸附板表面的一部分脫落之條件下提供最大氫氣排氣速度之低溫板尺寸例如板直徑的值。能夠利用該值，決定低溫板總成14的具體結構。

以上，根據實施例說明了本發明。本發明不限定於上述實施形態，本領域技術人員應該可以理解可進行各種設計變更，可進行各種變形例，並且這種變形例亦含在本發明的範圍內。

亦可採用與上述實施形態不同之板排列。例如，低溫 板間隔可在所有板中相等，亦可各不相同。例如亦可用板間隔隨著板位置從開口31遠離而變窄的方式分別配置複數個板50。藉此，能夠使氣體在靠近開口31之區域中的流動性良好並提高排氣速度。與此同時，藉由在遠離開口31之區域中將板相對密集配置，能夠增加吸附區域，因此還能夠確保充分之氣體存儲量。

並且，可採用與上述的實施形態不同之形狀及/或定向的低溫板50。例如，亦可隨著從開口31遠離而縮短板50的徑向長度，亦可使其相等。從開口31確認板50時的形狀亦可非圓形，亦可為例如多邊形形狀等的其他形狀。板50例如可以在周邊部具有朝向上方或下方的彎曲部分。板50亦可在表面具有用來促進氣體流通的開口或狹縫。板50的方向，亦可傾斜成隨著向徑向外側延伸而從開口31遠離，亦可傾斜成隨著向徑向外側延伸而靠近開口31。

例如，可將低溫板總成14中除低溫板50以外的露出表面作為吸附劑黏貼面來利用。亦可例如將板安裝構件52作為板的其中1個來利用。

1‧‧‧離子注入裝置

10‧‧‧低溫泵

12‧‧‧冷凍機

14‧‧‧低溫板總成(低溫吸附板排列、低溫板排列)

16‧‧‧放射護罩

22‧‧‧第1冷卻台

24‧‧‧第2冷卻台

30‧‧‧低溫泵內部開放空間(開放空間、內部空間、所開放之局部空間、開放局部空間、內部開放空間)

31‧‧‧低溫泵開口(開口、護罩開口)

32‧‧‧百葉窗

33‧‧‧護罩前端

35‧‧‧開放區域

50‧‧‧低溫板(板、低溫吸附板)

52‧‧‧板安裝構件

54‧‧‧開放部分(所開放之局部空間、開放局部空間、局部空間)

60‧‧‧頂板(小型低溫板)

62‧‧‧中間板(中型低溫板)

64‧‧‧下側板(大型低溫板)

76‧‧‧吸附區域

82‧‧‧冷凝區域

86‧‧‧邊界(邊界線)

100‧‧‧CP控制器

第1圖係示意地顯示本發明的一實施形態之離子注入裝置及低溫泵之圖。

第2圖係示意地顯示本發明的一實施形態之低溫泵之剖面圖。

第3圖係示意地顯示較佳之一實施形態之低溫泵之俯視圖。

第4圖係示意地顯示較佳之一實施形態之低溫泵之剖面圖。

第5圖係針對第4圖所示之低溫泵，用來說明形成在低溫板上之吸附區域之圖。

第6圖係針對第4圖及第5圖所示之低溫泵，顯示低溫板的板前面之俯視圖。

第7圖係顯示第6圖所示之低溫板的背面之圖。

第8圖係顯示本發明的一實施形態之低溫板總成的吸附劑脫落率或被覆率的一例之表格。

第9圖係顯示本發明的一實施形態之低溫板總成的吸附劑脫落率或被覆率的一例之表格。

第10圖係針對本發明的一實施形態，顯示透過再生之低溫泵的氫氣排氣速度變化之圖。

第11圖係用來說明本發明的一實施形態之低溫泵的製造方法之流程圖。

第12圖係用來說明用來製造本發明的一實施形態之低溫泵的方法之流程圖。

10‧‧‧低溫泵

33‧‧‧護罩前端

35‧‧‧開放區域

31‧‧‧低溫泵開口

32‧‧‧百葉窗

14‧‧‧低溫板總成

36‧‧‧凸緣部

30‧‧‧低溫泵內部開放空間

54‧‧‧開放部分

70‧‧‧第1視線

72‧‧‧第2視線

78‧‧‧冷凝區域

82‧‧‧冷凝區域

86‧‧‧邊界

84‧‧‧邊界

74‧‧‧吸附區域

76‧‧‧吸附區域

60‧‧‧頂板

62‧‧‧中間板

64‧‧‧下側板

34‧‧‧泵殼

28‧‧‧閉塞部

12‧‧‧冷凍機

52‧‧‧板安裝構件

50‧‧‧低溫板

16‧‧‧放射護罩

Claims (14)

1. 一種低溫泵，其特徵為具備有：冷凍機，其包含用來提供第1冷卻溫度的第1冷卻台及用來提供低於該第1冷卻溫度且在非冷凝性氣體的吸附中使用之第2冷卻溫度的第2冷卻台；放射護罩，其包含形成接收氣體之開口之護罩前端，該放射護罩熱連接於第1冷卻台並包圍第2冷卻台；及低溫板總成，其熱連接於第2冷卻台，在其外周與放射護罩之間形成有朝向前述開口的開放空間，能夠從護罩前端確認至少一部分，低溫板總成係包含頂板及中間板，該頂板係朝向前述開口，而前述中間板係包含朝向前述開口之板前面，且相對頂板配設在前述開口的相反側，與中間板的板前面相對向之鄰接的低溫板的外周部和與該外周部相對向之前述板前面的部分，係在前述開放空間內向放射護罩平行延伸，該板前面被區分成為非冷凝性氣體用的吸附區域和冷凝性氣體用的冷凝區域，前述低溫泵具有至少30%的氫氣捕捉概率，前述中間板包含有用來將可吸附氫氣之吸附劑支承在表面上的低溫板基材，該低溫泵係藉由從該低溫板基材的總表面積的最多30%使吸附劑脫落，比起藉由吸附劑覆蓋該低溫板基材的整個面之情況時，提高低溫泵的氫氣排氣速度與吸附劑面積之比亦即氫氣排氣效率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之低溫泵，其中， 前述鄰接的低溫板係為前述頂板，前述中間板的外周部延伸至比頂板的外周部更靠近放射護罩之位置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之低溫泵，其中，前述頂板及前述中間板分別包含複數個薄板，前述複數個薄板分別包含朝向前述開口之前面及朝向該開口的相反側之背面且相互地平行排列，中間板的薄板係大於頂板的薄板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之低溫泵，其中，前述低溫板總成，進一步包含有相對前述中間板配設在前述開口的相反側之下側板，該下側板的外周部係與中間板平行且延伸至比中間板的外周部更靠近放射護罩之位置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之低溫泵，其中，前述下側板係包含複數個薄板，前述複數個薄板分別包含朝向前述開口之前面及朝向該開口的相反側之背面且相互地平行排列，該薄板係大於中間板的薄板。
6. 如申請專利範圍第1項所述之低溫泵，其中，在前述中間板的板前面的前述部分和前述鄰接的低溫板的外周部之間，形成有連續於前述開放空間之開放部分，該開放部分之深度係大於該鄰接的低溫板與該板前面的間隔。
7. 如申請專利範圍第1項所述之低溫泵，其中，前述板前面的外周部被區分成非冷凝性氣體用的吸附區域和冷凝性氣體用的冷凝區域。
8. 如申請專利範圍第1項所述之低溫泵，其中，該低溫泵，進一步具備有熱連接於前述放射護罩且配設在前述開口之百葉窗，該百葉窗具有頂板和中間板的中間尺寸，在該百葉窗的外周部與前述放射護罩之間形成有開放區域。
9. 一種低溫泵，係具備有放射護罩及低溫板總成，且具有至少30%的氫氣捕捉概率，前述低溫板總成是包含有在該放射護罩內從正前方朝深部排列之複數個低溫板且在該複數個低溫板的外周部與前述放射護罩之間形成有朝向放射護罩開口的開放空間，其特徵為：前述複數個低溫板分別包含有用來將可吸附氫氣之吸附劑支承於表面上的低溫板基材，該低溫泵係藉由從該低溫板基材的總表面積的最多30%使吸附劑脫落，比起藉由吸附劑覆蓋該低溫板基材的整個面之情況，提高低溫泵的氫氣排氣速度與吸附劑面積之比亦即氫氣排氣效率。
10. 如申請專利範圍第9項所述之低溫泵，其中，前述氫氣排氣效率為5×10^-2 L/s‧mm² 以上。
11. 如申請專利範圍第9項所述之低溫泵，其中，前述低溫板基材的總表面積的至少10%為吸附劑脫落區域。
12. 如申請專利範圍第9項所述之低溫泵，其中，前述吸附劑的至少90%露出於前述放射護罩或前述開口。
13. 一種用來製造低溫泵的方法，其特徵為包含： 求出在從低溫吸附板的表面的一部分使吸附劑脫落之條件下，改變板結構參數時所提供最大氫氣排氣速度之板結構參數值的步驟；及根據該板結構參數值決定低溫吸附板排列的結構之步驟。
14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中，前述板結構參數係包含低溫吸附板的尺寸。