WO2011132365A1 - 漏洩検知方法及び真空処理装置 - Google Patents

漏洩検知方法及び真空処理装置 Download PDF

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豊昭 中島
善和 松本
章弘 前田
規正 瀬戸
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/202—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material using mass spectrometer detection systems

Definitions

  • the present invention relates to a leak detection method and a vacuum processing apparatus using a leak detector.
  • the leak detector includes a mass spectrometer tube and a vacuum pump that evacuates the mass spectrometer tube.
  • the leak detector When performing leakage detection of a vacuum processing apparatus, the leak detector is connected to a test port provided in advance in a chamber that defines a processing chamber of the vacuum processing apparatus, via a connecting pipe. Thereafter, the chamber is evacuated and helium gas as a tracer gas is blown locally from the outside.
  • helium gas sucked into the chamber from the leaked portion is drawn into the mass spectrometer tube by the operation of the vacuum pump, and the helium gas is ionized by the mass spectrometer tube. Then, only the helium ions are selected and made incident on the ion collector, and the leak point of the vacuum processing apparatus is specified by quantitatively detecting the helium gas leaking into the vacuum as the ion current.
  • the vacuum processing apparatus forms a transparent conductive film such as ITO or a metal film as a gate electrode on the glass substrate surface in the manufacturing process of a flat panel display
  • the vacuum processing apparatus itself is getting larger.
  • a high vacuum pump such as a turbo molecular pump having a high exhaust capability is provided in the chamber, and depending on the apparatus, a plurality of high vacuum pumps may be provided.
  • exhaust pipes are connected to the exhaust side of the high vacuum pump, and exhausted by the fore pump.
  • exhaust pipes may be gathered and connected to a single fore pump to be exhausted.
  • Another object of the present invention is to provide a leak detection method with high work efficiency capable of accurately detecting leaks in a short time. Another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus configured to detect leakage accurately in a short time using a leak detector.
  • a leak detection method is connected to a chamber, a high vacuum pump, and an exhaust side of the high vacuum pump via an exhaust pipe to auxiliary exhaust the high vacuum pump.
  • a leak detector having a mass analyzing tube for detecting helium gas and a vacuum pump for evacuating the mass analyzing tube is connected to a vacuum processing apparatus having a fore pump via a connecting tube, and helium gas is used as a tracer gas. This helium gas is blown from the outside of the vacuum processing apparatus, and the helium gas sucked into the chamber from the leakage point of the vacuum processing apparatus is guided to the mass spectrometer tube to detect the leakage of the vacuum processing apparatus.
  • the chamber in order to detect leakage, the chamber is evacuated, and the helium gas as the tracer gas is blown locally from the outside of the vacuum processing apparatus.
  • the helium gas is sucked into the chamber. Immediately, it is led to a high vacuum pump.
  • the vacuum pump is usually selected so that a sufficient pumping speed can be obtained for the conductance in the vacuum pumping system of the vacuum processing apparatus. Yes.
  • the effective pumping speed of the fore pump decreases in the exhaust pipe between the high vacuum pump and the fore pump as the distance from the fore pump increases.
  • connection pipe from the leak detector since the connection pipe from the leak detector is connected within a range of 10% or less of the total length of the exhaust pipe from the exhaust side of the high vacuum pump in the exhaust pipe, the fore at the connection position is connected.
  • the effective pumping speed of the pump is small.
  • the exhaust speed of the leak detector with respect to the effective exhaust speed of the fore pump is increased, and the amount of helium gas guided from the exhaust pipe into the connection pipe is increased.
  • helium gas sucked into the chamber from the leak point passes through the connection pipe via the high vacuum pump to the mass spectrometer of the leak detector. It does not take much time for the helium gas to reach. Therefore, it is possible to accurately identify the leakage location without causing erroneous detection.
  • the leak detector can be arranged near the vacuum processing apparatus, it is possible for one worker to perform the leak detection work, and the workability is good.
  • the vacuum processing apparatus is a concept including various components such as a vacuum gauge, a sputtering cathode, and an open / close valve that are attached to the chamber in accordance with processing performed in the chamber.
  • the length of the connecting pipe is preferably 1 m or less so that helium gas can be detected in a short time with good response.
  • connection position of the connection pipe to the exhaust pipe is a position where the effective exhaust speed in the exhaust pipe is substantially minimized, that is, the exhaust pipe is directly below the exhaust side of the high vacuum pump. preferable.
  • the vacuum processing apparatus of the present invention is connected to a chamber, a high vacuum pump, and an exhaust side of the high vacuum pump via an exhaust pipe to assist the high vacuum pump.
  • reference numeral 1 denotes a vacuum processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the vacuum processing apparatus 1 can perform a film forming process on a large-area substrate, for example, and includes a chamber 11 that defines a processing chamber.
  • the chamber 11 is provided with a plurality of exhaust ports 12 that are circular openings (three in this embodiment), and the turbo molecular pump (high vacuum pump) 2 is provided in the chamber 11 so as to face these exhaust ports 12. .
  • An exhaust pipe 3 is connected to the exhaust side of the turbo molecular pump 2.
  • the exhaust pipe 3 is connected to a collective exhaust pipe 4, and this collective exhaust pipe 4 is connected to a single dry pump (fore pump) 5 so as to assist the turbo molecular pump 2.
  • the exhaust pipe 3 and the collective exhaust pipe 4 constitute the exhaust pipe referred to in the present invention.
  • a leakage detection port 31 with a flange is formed in the exhaust pipe 3 located immediately below the exhaust side of the turbo molecular pump 2 provided in the vacuum processing apparatus 1.
  • the position where the leak detection port 31 is formed is not limited to this, and may be within 10% of the total length including the exhaust pipe 3 and the collective exhaust pipe 4 from the exhaust side of the high vacuum pump 2. That's fine.
  • the turbo molecular pump 2 is taken as an example of the high vacuum pump, but is not particularly limited as long as it is other than a reservoir type high vacuum pump such as a diffusion pump capable of evacuating the chamber 11 to a high vacuum. It is not a thing.
  • the fore pump 5 is not particularly limited as long as it can evacuate the high vacuum pump, and a booster pump or the like can be used. Further, in the present embodiment, a plurality of high vacuum pumps 2 and a fore pump 5 are provided, but the number is not limited.
  • the chamber 11 is provided with various components such as a vacuum gauge G, a valve, a gas introduction means, a sputtering cathode, and an open / close door according to the processing performed in the chamber. It has been.
  • the leak detector 6 used for leak detection with respect to the vacuum processing apparatus 1 has a housing 6 a, and a magnetic field deflection type mass analysis tube 61 is built in the housing 6 a.
  • the mass spectrometer tube 61 has a filament and a grid and ionizes an internal gas component, an ion collector that collects helium ions, and a positive electrode generated by the ion source.
  • a magnet for guiding only helium ions among the ions to the ion collector is provided.
  • An ion current flowing through the ion collector is detected by a current detection circuit A attached to the ion collector.
  • a main line 62 is connected to the mass analysis tube 61, and this main line 62 is a complex molecular pump 63 as a high vacuum evacuation means and an auxiliary vacuum evacuation means connected via a fore valve 64 on the back pressure side thereof.
  • a rotary pump 65 is provided.
  • the complex molecular pump 63 can be configured by incorporating a turbo molecular pump and a drag pump in a pump casing, and the auxiliary vacuum exhaust means is not limited to the above, and may be a membrane pump or the like. .
  • the housing 6a is provided with a flanged connection port 6b to which one end of the connection pipe 7 can be connected.
  • An exhaust passage 66 is connected to the connection port 6b.
  • the exhaust passage 66 is branched at two locations, and the branched first and second gas introduction pipes 66a and 66b are respectively connected to the first and second on-off valves 67a. , 67b, respectively, are connected to different positions of the composite molecular pump 63 at different compression ratios.
  • the exhaust passage 66 is connected to a rotary pump 65 through a vacuum gauge 68 such as a Pirani vacuum gauge and another open / close valve 69.
  • the vacuum gauge 68 is used to control the opening / closing of the on-off valves 67a, 67b, 69 and the opening / closing of the fore valve 64.
  • the exhaust passage 66 is connected to a standard leak or a vent valve for performing calibration when the leak detector is activated.
  • control means C including a computer and a sequencer.
  • the control means C is provided with a storage means M such as a ROM in which a program for calculating a leak value from the ion current, a control program (operation sequence) of the leak detector 6 at the time of the leak test, and the like are stored in advance.
  • a display D is provided so that the leak value and the pressure in the exhaust passage 66 can be displayed.
  • One end of the connection pipe 7 is connected to the connection port 6b of the leak detector 6 having the above-described configuration, and the other end is connected to the port 31 for leak detection.
  • the connecting pipe 7 is preferably 1 m or less so that helium gas can be detected in a short time with good response.
  • connection pipe 7 is connected to the connection port 6b of the leak detector 6, and the other end is connected to the leak detection port 31 via a valve (not shown).
  • the turbo molecular pump 2 and the dry pump 5 are activated to evacuate the chamber 11, and at the same time, the activation instruction of the leak detector 6 is input from the control means C with the valve closed.
  • the fore valve 64 is opened, and the complex molecular pump 63 and the rotary pump 65 are activated.
  • the other valves are in a closed state.
  • the leak detector 6 is put into a leak test state (the exhaust passage 66 is evacuated), and the pressure of the connecting pipe 7 is reduced to a pressure that can be connected directly below the exhaust side of the turbo molecular pump 2. Thereafter, the valve is opened, and helium gas is sprayed from the outside of the vacuum processing apparatus 1 with a spray gun or the like. At this time, if a leak exists in the vacuum processing apparatus 1, helium gas is sucked into the chamber 11 from the leaked portion and drawn into the turbo molecular pump 2.
  • the connecting pipe 7 is connected immediately below the exhaust side of the turbo molecular pump 2, the effective exhaust speed of the fore pump 5 at the connection position is minimized, and the effective exhaust speed of the fore pump 5 is reduced.
  • the exhaust speed of the leak detector 6 increases and the amount of helium gas guided from the exhaust pipe 3 into the connection pipe 7 increases.
  • the helium gas introduced into the connection tube 7 is diffused back through the composite molecular pump 63 and is guided to the mass analysis tube 61.
  • helium ions generated by the ion source are collected in the ion collector, and an ion current value flowing through the ion collector is detected by the current detection circuit A, and this ion current value is output to the control means C.
  • the leak value is calculated by the control means C, and the leak value is displayed on the display. Thereby, the location which has leaked can be specified from the location where helium gas is sprayed onto the vacuum processing apparatus 1 and the detected leak value.
  • helium gas sufficient for leak detection is introduced to the leak detector 6 as quickly as possible, that is, the helium gas reaches the mass analysis tube 61. Since it does not take as much time, the leakage location can be accurately identified without causing erroneous detection regardless of the configuration of the vacuum processing apparatus 1.
  • the leak detector can be arranged near the vacuum processing apparatus 1, it is possible for one worker to perform leak detection work, and the workability is also good.
  • the vacuum processing apparatus 1 of the present embodiment includes the leak detection port 31 immediately below the exhaust side of the turbo molecular pump 2, it is suitable for performing leak detection in a short time and accurately by the leak detector 6. Become.
  • the vacuum processing apparatus 1 having the above-described configuration, a minute leak is created at the attachment location of the vacuum gauge G, and a certain amount of helium gas is blown to the leak location.
  • An experiment was conducted to measure the amount of helium gas leak at that time.
  • the vacuum processing apparatus 1 used in the experiment has a chamber volume of 12 m 3 , three turbo molecular pumps 2 having a capacity of 3 m 3 / s, and a dry pump having a capacity of lm 3 / s.
  • the length of the exhaust pipe 3 including the collective exhaust pipe 4 was 20 m, and the length of the connecting pipe 7 was 1 m (invention experiment).
  • connection pipe 7 having the same length as that described above is connected from the leak detector 6 to the test port provided on the side wall of the chamber 11 (Comparative Experiment 1), the connection between the dry pump 5 and the exhaust pipe 4 is performed. The amount of leakage was also measured for the case where one end of the connecting pipe 7 was connected to the location (Comparative Experiment 2).
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the elapsed time from the start of helium gas spraying and the leak amount.
  • Comparative Experiment 1 it was confirmed that the leak detector 6 could not detect the leak.
  • helium is detected by the leak detector 6 immediately after the helium gas is blown to the leak location, and the leak amount detected is large. It can be seen that the time to stabilize is short.
  • connection pipe 7 is connected directly below the exhaust side of the turbo molecular pump 2 so that helium guided to the leak detector 6 can be maximized, but the exhaust pipe 3 is connected from the exhaust side of the high vacuum pump 2. And the connection pipe 7 should just be connected in the range within 10% of the full length including the collective exhaust pipe 4.
  • the large vacuum processing apparatus 1 including a plurality of high vacuum pumps 2 is described as an example.
  • the target for leakage detection is not limited to the above.
  • the leak detection method of the present invention can be applied regardless of the volume of the vacuum chamber and the configuration of its vacuum exhaust system.
  • SYMBOLS 1 Vacuum processing apparatus, 11 ... Chamber, 2 ... Turbo molecular pump (high vacuum pump), 3, 4 ... Exhaust pipe, 31 ... Port for leak detection, 5 ... Dry pump (fore pump), 6 ... Leak detector, 6b ... connection port, 61 ... mass analysis tube, 63 ... complex molecular pump (vacuum pump for leak detector), 65 ... rotary pump (vacuum pump for leak detector), 7 ... connection tube.

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Abstract

　特に大型の真空処理装置に対して、リークディテクタを用いて短時間でかつ正確に漏洩検知ができる作業効率の良い漏洩検知方法を提供する。　チャンバ１１と、高真空ポンプ２と、高真空ポンプの排気側に排気管３、４を介して接続されてこの高真空ポンプを補助排気するフォアポンプ５とを備えた真空処理装置１に、ヘリウムガスを検知する質量分析管６１とこの質量分析管内を真空引きする真空ポンプ６３、６５とを有するリークディテクタ６を、接続管７を介して接続し、ヘリウムガスを真空処理装置外側から吹き付け、真空処理装置の漏洩箇所からチャンバ内へと引き込まれたヘリウムガスを質量分析管と導いて検知することで、真空処理装置の漏洩検知を行う。リークディテクタからの接続管を、排気管のうち高真空ポンプの排気側からこの排気管の全長の１０％以内の範囲内に接続する。

Description

漏洩検知方法及び真空処理装置
　本発明は、リークディテクタを用いた漏洩検知方法及び真空処理装置に関する。
　スパッタリング装置やエッチング装置等の真空処理装置からの微小なリークの有無を検知（検査）するためにリークディテクタを用いることが従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。リークディテクタは、質量分析管とこの質量分析管を真空引きする真空ポンプとを備える。
　真空処理装置の漏洩検知を行う場合、上記リークディテクタを、接続管を介して、真空処理装置の処理室を画成するチャンバに予め設けられたテストポートに接続する。その後、チャンバを真空引きし、その外側からトレーサガスたるヘリウムガスを局所的に吹き付けていく。そして、この真空処理装置に漏洩（リーク）が存するとき、その漏洩箇所からチャンバ内に吸い込まれたヘリウムガスを真空ポンプの作動により質量分析管へと引き込み、質量分析管にてこのヘリウムガスをイオン化し、ヘリウムイオンのみを選別してイオンコレクタに入射させ、イオン電流として真空中に漏れるヘリウムガスを定量的に検知することで真空処理装置の漏洩箇所が特定される。
　ところで、近年、フラットパネルディスプレイの製造工程にてガラス基板表面にＩＴＯなどの透明電導膜やゲート電極たる金属膜を形成する真空処理装置のように、処理対象物たる基板の大面積化に伴い、真空処理装置自体が大型化している。このような大型の真空処理装置では、チャンバに、高い排気能力を有するターボ分子ポンプ等の高真空ポンプが設けられ、装置によっては、複数台の高真空ポンプが設けられる場合がある。また、高真空ポンプの排気側にはそれぞれ排気管が接続され、フォアポンプにより排気されている。高真空ポンプが複数台設けられている真空処理装置では、各排気管が集合されて一台のフォアポンプに接続され、排気されている場合がある。
　然し、このような大型の真空処理装置の漏洩検知を行う際に、上記の如く、チャンバのテストポートにリークディテクタからの接続管を接続すると、チャンバ用の高真空ポンプとリークディテクタの真空ポンプとでは、これらの真空ポンプを取り付けるためチャンバに形成される排気口の径の差が大きく、しかも、その排気速度の差も大きい。このため、チャンバに吸い込まれたヘリウムガスが優先的に高真空ポンプに引き込まれる。その結果、リークディテクタの質量分析管へと導かれるヘリウムガスの量が少なく、漏洩箇所を特定（発見）することが困難であるという不具合が生じるようになってきた。
　このような場合、高真空ポンプを補助排気するように設けたフォアポンプの直上にテストポートを設け、このテストポートに接続管を介してリークディテクタを接続することも提案されるが、上記大型の真空処理装置では、高真空ポンプからフォアポンプまでの距離が長いことで排気管も長くなる。このため、真空処理装置の漏洩箇所から吸い込まれたヘリウムガスがリークディテクタの質量分析管に到達するまでに時間がかかるという不具合が生じ、誤検知を招き易い。しかも、真空チャンバからの距離も長くなることで、一人の作業者にてリーク検知を行う（トレーサガスの吹き付けやリークディテクタの操作等）ことが実質的にできず、作業効率が悪いという問題もある。
特開平１０－３８７４６公報
　本発明は、以上の点に鑑み、短時間でかつ正確に漏洩検知ができる作業効率の良い漏洩検知方法を提供することをその第１の課題とするものである。また、リークディテクタを用いて短時間でかつ正確に漏洩検知できるように構成された真空処理装置を提供することを第２の課題とするものである。
　上記第１の課題を解決するために、本発明の漏洩検知方法は、チャンバと、高真空ポンプと、高真空ポンプの排気側に排気管を介して接続されてこの高真空ポンプを補助排気するフォアポンプとを備えた真空処理装置に、ヘリウムガスを検知する質量分析管とこの質量分析管内を真空引きする真空ポンプとを有するリークディテクタを、接続管を介して接続し、トレーサガスとしてヘリウムガスを用い、このヘリウムガスを真空処理装置外側から吹き付け、真空処理装置の漏洩箇所からチャンバ内へと吸い込まれたヘリウムガスを質量分析管と導いて検知することで、真空処理装置の漏洩検知を行う漏洩検知方法において、リークディテクタからの接続管を、排気管のうち高真空ポンプの排気側からこの排気管の全長の１０％以内の範囲内に接続することを特徴とする。
　本発明によれば、漏洩検知のために、チャンバを真空引きし、真空処理装置の外側からトレーサガスたるヘリウムガスを局所的に吹き付けていき、リークが存すると、このヘリウムガスがチャンバ内に吸い込まれて直ちに高真空ポンプへと導かれる。
　ここで、真空ポンプの実行排気速度は配管のコンダクタンスに依存するため、上記真空処理装置の真空排気系では、通常、コンダクタンスに対して、十分な排気速度が得られるように真空ポンプが選定されている。そして、高真空ポンプとフォアポンプとの間の排気管においてフォアポンプの実効排気速度は、このフォアポンプからの距離が長くなるのに従い、小さくなる。
　そこで、本発明では、リークディテクタからの接続管を、排気管のうち高真空ポンプの排気側からこの排気管の全長の１０％以内の範囲内に接続しているため、その接続位置でのフォアポンプの実効排気速度は小さい。これにより、フォアポンプの実効排気速度に対するリークディテクタの排気速度が大きくなって排気管内から接続管内へと導かれるヘリウムガスの量が多くなる。この場合、本発明を大型の真空処理装置の漏洩検知に適用しても、漏洩箇所からチャンバ内に吸い込まれたヘリウムガスが、高真空ポンプを経て接続管を通ってリークディテクタの質量分析管にヘリウムガスが到達するのに然程時間はかからない。したがって、誤検知を招来することなく、正確に漏洩箇所を特定できる。しかも、真空処理装置の近くにリークディテクタを配置することができるため、一人の作業者にて漏洩検知の作業を行うことも可能であり、作業性がよい。
　また、本発明において、真空処理装置は、真空計、スパッタリングカソードや開閉バルブなど、チャンバ内で実施される処理に応じてこのチャンバに取り付けられる各種の構成部品を含む概念である。また、接続管の長さは、短時間で応答性よくヘリウムガスを検知できるように１ｍ以下とすることが望ましい。
　本発明においては、前記接続管の排気管への接続位置は、この排気管内の実行排気速度が実質的に最小となる位置、即ち、排気管のうち高真空ポンプの排気側直下であることが好ましい。
　また、上記第２の課題を解決するために、本発明の真空処理装置は、チャンバと、高真空ポンプと、高真空ポンプの排気側に排気管を介して接続されてこの高真空ポンプを補助排気するフォアポンプとを有し、前記排気管のうち高真空ポンプの排気側からこの排気管の全長の１０％以内の範囲内に、リークディテクタに通じる接続管が接続可能なポートを備えることを特徴とする。
本発明を適用して漏洩検知が行われる真空処理装置の構造を模式的に説明する図。 リークディテクタの内部構造を模式的に説明する図。 本発明の効果を確認する実験の結果を示すグラフ。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態の真空処理装置及びこの真空処理装置に対して本発明の実施形態の漏洩検知方法を適用して漏洩検知を行う場合について説明する。
　図１及び図２を参照して、１は、本発明の実施形態の真空処理装置である。真空処理装置１は、例えば、大面積の基板に対して成膜処理を行い得るものであり、処理室を画成するチャンバ１１を備える。チャンバ１１には、円形開口たる排気口１２が複数設けられ（本実施形態では３個）、これら排気口１２を臨むようにチャンバ１１にはターボ分子ポンプ（高真空ポンプ）２が設けられている。ターボ分子ポンプ２の排気側には排気管３が接続されている。排気管３は集合排気管４に接続され、この集合排気管４が一台のドライポンプ（フォアポンプ）５に接続され、ターボ分子ポンプ２を補助排気するようになっている。この場合、排気管３及び集合排気管４が本発明にいう排気管を構成する。また、真空処理装置１に設けたターボ分子ポンプ２の排気側直下に位置して排気管３には、フランジ付の漏洩検知用のポート３１が形成されている。漏洩検知用のポート３１の形成位置は、これに限定されるものではなく、高真空ポンプ２の排気側から、排気管３及び集合排気管４を含めた全長の１０％以内の範囲内にあればよい。
　なお、本実施形態では、高真空ポンプとしてターボ分子ポンプ２を例としているが、チャンバ１１内を高真空まで真空引きできる拡散ポンプ等、溜込式の高真空ポンプ以外であれば特に限定されるものではない。フォアポンプ５についても、高真空ポンプを補助排気し得るものであれば特に限定されるものではなく、ブースターポンプ等を使用できる。また、本実施形態では、高真空ポンプ２を複数台、フォアポンプ５を１台としているが、その台数に関しても限定されるものではない。さらに、特に詳細に図示して説明しないが、チャンバ１１には、真空計Ｇ、バルブ、ガス導入手段、スパッタリングカソードや開閉扉など、チャンバ内で実施される処理に応じて各種の構成部品が設けられている。
　真空処理装置１に対する漏洩検知の際に用いられるリークディテクタ６は、図２に示すように、筐体６ａを有し、この筐体６ａには磁場偏向型の質量分析管６１が内蔵されている。質量分析管６１は、特に図示して説明しないが、フィラメントとグリッドを有して内部のガス成分をイオン化するイオンソースと、ヘリウムイオンを捕集するイオンコレクタと、イオンソースにて生成された正イオンのうちヘリウムイオンのみをイオンコレクタへと導くマグネットとを備える。そして、イオンコレクタに付設された電流検出回路Ａにて、このイオンコレクタを流れるイオン電流が検出される。
　質量分析管６１には主管路６２が接続され、この主管路６２には、高真空排気手段たる複合分子ポンプ６３と、その背圧側でフォアバルブ６４を介在させて接続された補助真空排気手段たるロータリーポンプ６５とが設けられている。複合分子ポンプ６３としては、ポンプケーシングにターボ分子ポンプとドラッグポンプとを内蔵したもので構成でき、また、補助真空排気手段としては、上記限定されるものではなく、メンブレンポンプ等であってもよい。
　筐体６ａには、接続管７の一端が接続可能なフランジ付の接続ポート６ｂが突設されている。接続ポート６ｂには排気通路６６が接続され、この排気通路６６は２箇所で分岐され、分岐した第１及び第２の気体導入管路６６ａ、６６ｂが、第１及び第２の各開閉弁６７ａ、６７ｂを介して、複合分子ポンプ６３の圧縮比の異なる位置にそれぞれ接続されている。また、排気通路６６は、ピラニ真空計等の真空計６８と他の開閉弁６９を介してロータリーポンプ６５とに接続されている。真空計６８は、各開閉弁６７ａ、６７ｂ、６９の開閉やフォアバルブ６４の開閉を制御するために利用される。なお、特に図示して説明しないが、排気通路６６には、リークディテクタの起動時に校正を行うための標準リークやベントバルブが接続されている。
　これらの各部品の作動等の制御は、コンピュータやシーケンサ等を備えた制御手段Ｃによって統括制御される。この場合、制御手段Ｃには、イオン電流からリーク値を算出するためのプログラムやリークテスト時のリークディテクタ６の制御プログラム（作動シーケンス）等が予め記憶されたＲＯＭ等の記憶手段Ｍが付設されている。また、リーク値や排気通路６６内の圧力を表示できるようにディスプレイDが設けられている。そして、上記構成のリークディテクタ６の接続ポート６ｂに接続管７の一端が接続され、その他端が漏洩検知用のポート３１に接続される。接続管７は、短時間で応答性よくヘリウムガスを検知できるように１ｍ以下とすることが望ましい。以下に、上記真空処理装置１に対する本実施形態の漏洩検知方法を説明する。
　先ず、上記リークディテクタ６の接続ポート６ｂに接続管７の一端を接続し、その他端を、図示省略のバルブを介して漏洩検知用のポート３１に接続する。次に、各ターボ分子ポンプ２及びドライポンプ５を起動してチャンバ１１を真空引きすると同時に、上記バルブを閉じた状態で制御手段Ｃからリークディテクタ６の起動指示を入力する。これにより、フォアバルブ６４が開弁されると共に、複合分子ポンプ６３とロータリーポンプ６５とが起動する。このとき、その他の弁は閉弁状態であり、所定圧力に達すると先ず校正が行われ、その後、リークディテクタ６がリークテスト可能な状態となる。そして、リークディテクタ６をリークテスト状態（排気通路６６を真空引きした状態）にし、接続管７の圧力をターボ分子ポンプ２の排気側直下に接続できる圧力まで減圧する。その後、上記バルブを開けて、真空処理装置１の外側からスプレーガン等によってヘリウムガスを吹き付けていく。このとき、真空処理装置１にリークが存すると、その漏洩箇所からヘリウムガスがチャンバ１１内に吸い込まれ、ターボ分子ポンプ２へと引き込まれる。
　ここで、本実施形態においては、接続管７がターボ分子ポンプ２の排気側直下に接続しているため、その接続位置におけるフォアポンプ５の実行排気速度が最小となり、フォアポンプ５の実効排気速度に対するリークディテクタ６の排気速度が大きくなって排気管３内から接続管７内へと導かれるヘリウムガスの量が多くなる。このとき、接続管７内へと導かれたヘリウムガスが複合分子ポンプ６３を逆拡散して質量分析管６１へと導かれる。そして、イオンソースにて生成されたヘリウムイオンをイオンコレクタに捕集してこのイオンコレクタを流れるイオン電流値が電流検出回路Ａで検出され、このイオン電流値が制御手段Ｃに出力される。制御手段Ｃによってリーク値が算出され、そのリーク値がディスプレイに表示される。これにより、ヘリウムガスの真空処理装置１への吹き付け箇所と、検出されたリーク値とから漏洩を生じている箇所が特定できる。
　以上説明したように、本発明の実施形態によれば、リークディテクタ６に漏洩検知に十分なヘリウムガスが可及的速やかに導かれる、つまり、ヘリウムガスが質量分析管６１に到達するのに然程時間はかからないため、真空処理装置１の構成に関係なく、誤検知を招来することなく、正確に漏洩箇所を特定できる。しかも、真空処理装置１の近くにリークディテクタを配置することができるため、一人の作業者にて漏洩検知の作業を行うことも可能であり、作業性もよい。また、本実施形態の真空処理装置１は、ターボ分子ポンプ２の排気側直下に漏洩検知用のポート３１を備えるため、リークディテクタ６による短時間かつ正確な漏洩検知を行うのに適したものとなる。
　次に、本発明の効果を確認するため、上記構成の真空処理装置１において真空計Ｇの取付箇所にて微小なリークをつくり、このリーク箇所に一定量のヘリウムガスを吹き付け、リークディテクタ６によりそのときのヘリウムガスのリーク量を測定する実験を行った。この場合、実験に用いた真空処理装置１は、チャンバ容積が１２ｍ３であり、ターボ分子ポンプ２として３ｍ３／ｓの能力を有するものを３台、ドライポンプとしてｌｍ３／ｓの能力を有するものを１台とした。また、排気管３の集合排気管４を含めた長さは、２０ｍであり、接続管７の長さは１ｍであった（発明実験）。
　また、比較実験として、リークディテクタ６から上記と同一長さの接続管７をチャンバ１１の側壁に設けたテストポートに接続した場合と（比較実験１）、ドライポンプ５と排気管４との接続箇所に接続管７の一端を接続した場合（比較実験２）とについてもリーク量を測定することとした。
　図３は、ヘリウムガスの吹き付け開始からの経過時間とリーク量との関係を示すグラフである。なお、比較実験１においてはリークディテクタ６にてリーク検知できないことが確認された。これによれば、発明実験では、比較実験２の場合と比べて、リーク箇所へのヘリウムガスの吹き付け直後からリークディテクタ６にてヘリウムが検出され、検出されるリーク量も多く、しかも、リーク量が安定するまでの時間も短いことが判る。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではない。上記実施形態では、リークディテクタ６に導かれるヘリウムが最大となり得るように、接続管７をターボ分子ポンプ２の排気側直下に接続しているが、高真空ポンプ２の排気側から、排気管３及び集合排気管４を含めた全長の１０％以内の範囲内に接続管７が接続されていればよい。
　また、上記実施形態では、複数個の高真空ポンプ２を備えた大型の真空処理装置１を例に説明しているが、漏洩検知する対象物は上記に限定されるものではない。本発明の漏洩検知方法は、真空チャンバの容積やその真空排気系の構成に関係なく適用できる。
　１…真空処理装置、１１…チャンバ、２…ターボ分子ポンプ（高真空ポンプ）、３，４…排気管、３１…漏洩検知用のポート、５…ドライポンプ（フォアポンプ）、６…リークディテクタ、６ｂ…接続ポート、６１…質量分析管、６３…複合分子ポンプ（リークディテクタ用の真空ポンプ）、６５…ロータリーポンプ（リークディテクタ用の真空ポンプ）、７…接続管。

Claims (3)

  1. 　チャンバと、高真空ポンプと、高真空ポンプの排気側に排気管を介して接続されてこの高真空ポンプを補助排気するフォアポンプとを備えた真空処理装置に、ヘリウムガスを検知する質量分析管とこの質量分析管内を真空引きする真空ポンプとを有するリークディテクタを、接続管を介して接続し、
    　トレーサガスとしてヘリウムガスを用い、このヘリウムガスを真空処理装置外側から吹き付け、真空処理装置の漏洩箇所からチャンバ内へと引き込まれたヘリウムガスを質量分析管と導いて検知することで、真空処理装置の漏洩検知を行う漏洩検知方法において、
    　リークディテクタからの接続管を、排気管のうち高真空ポンプの排気側からこの排気管の全長の１０％以内の範囲内に接続することを特徴とする漏洩検知方法。
  2. 　前記接続管の排気管への接続位置は、この排気管内の実行排気速度が実質的に最小となる位置であることを特徴とする請求項１記載の漏洩検知方法。
  3. 　チャンバと、高真空ポンプと、高真空ポンプの排気側に排気管を介して接続されてこの高真空ポンプを補助排気するフォアポンプとを有し、
    　前記排気管のうち高真空ポンプの排気側からこの排気管の全長の１０％以内の範囲内に、リークディテクタに通じる接続管が接続可能なポートを備えることを特徴とする真空処理装置。
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