低溫冷阱和具有該低溫冷阱的真空處理設備的製作方法

2023-10-11 12:54:59 1

專利名稱：低溫冷阱和具有該低溫冷阱的真空處理設備的製作方法
技術領域：
在圖7所示的低溫冷阱101的結構中，排氣板107具有用 於真空處理設備113的內部的大傳導，並且因此可以預期獲得高排氣 速度。然而，為了將真空處理設備113的內部從真空狀態暴露於大氣， 必須花費時間將排氣板107的溫度增加到室溫以便例如防止任何冷凝的形成。另外，在大氣中的操作之後，排氣板107必須從室溫被冷卻 到當粗抽真空處理設備113的內部時排氣可能進行的溫度。也就是說， 例如在真空處理設備的維護中排氣板回到室溫，以便使真空容器回到 大氣壓或者低溫冷阱必須再次被冷卻以排空真空容器。排氣板可以返回室溫而不用停止致冷器。在那之後，在將冷卻儲存體帶到與排氣板熱接觸時在製冷系統達到穩定狀態之前，排
氣板可以從室溫冷卻到預定溫度或以下以便執行真空排氣。這使得有可以大大縮短裝置停止時間，因此增加了操作速度。被冷卻(大約50°K)的冷卻儲存體被帶到與室溫(大約280°K)下的排氣板熱接觸。應當注意冷卻儲存體具有的熱容是排氣板的3.8倍或以上，從而將排氣板的溫度減小到大約120。K或以下(在該溫度下水蒸汽壓力變為普通濺射裝置可以達到的壓力(l(K7 Pa)的百分之一或以下(10力Pa或以下))。圖2是沿著

圖1中的線A-A'的根據該實施例的低溫冷阱的截面圖。
0044真空容器3新設於低溫冷阱1中。低溫冷阱1通過在真空處理設備13中延伸的真空容器3附連到真空處理設備13。在低溫冷阱1中，通過氣缸4連接到致冷器2的冷卻臺5由致冷器2冷卻。圖3A是顯示一種狀態的視圖，在該狀態中根據該實施例的低溫冷阱附連到真空處理設備，並且排氣板與冷卻儲存體之間的熱接觸被保持。使用該結構，由元件35支撐的構件可以被拆卸，同時排氣板7和真空容器3的元件34、側部分32以及底部分33保持附連到真空處理設備13。該可拆卸結構便於維護例如清潔。維護必須每年執行一到兩次，其中密封部分、軸承、閥和致冷器中的類似物用新的代替。
0063圖4B是顯示一種狀態的視圖，在該狀態中圖4A中所示的低溫冷阱被部分地分離。
[0064元件的一個部分34保持固定到真空處理設備13,同時元件的另 一部分35可從元件的一個部分34拆卸。
00651圖4C是顯示一種狀態的視圖，在該狀態中將真空處理設備13的內部分成兩部分的閥被設置在其中。閥15b可以將真空處理設備13的內部分成保持在真空狀態並且在其中處理加工對象的內部空間(第一空間)，和通過拆卸低溫冷阱l暴露於大氣的內部空間(第二空間)。也就是說，圖4C顯示了一種結構，在該結構中真空處理設備13
13的內部由閥15b分隔，並且包括排氣板7的低溫冷阱1容納在真空處理設備13的一個內部空間(第二空間)中。將閥15b設置在真空處理設備13中使得有可能在拆卸低溫冷阱1的同時將未在其中設置低溫冷阱l的內部空間(第一空間)保持在真空中。這使得有可能在設置低溫冷阱1之後縮短對第二空間排氣的時間。在該情況下，用於連接第一空間和第二空間的壓力控制閥可以被設置在真空處理設備13中。
[0066更好地，即使當冷卻儲存體6保持在足夠低的溫度時，低溫冷阱1也可以從真空處理設備13的元件34上被拆卸。因此，在排氣板7由新的替換之後，它可以快速被冷卻。
0067低溫冷阱1可以具有一種結構，在該結構中排氣板7和低溫冷阱1的冷卻臺5彼此直接接觸。
[0068在該情況下，在其中排氣板7和冷卻臺5彼此直接接觸的低溫冷阱1可以被插入主閥15a與主排氣泵16之間。應當注意主閥15a起到與閥15b類似的作用，因此閥15b可以被省略。儘管解釋了對應於允許熱連接/斷開的上述機構的(l)中的(i)的例子，作為與(ii)中相同的可移動單元的傳熱體8可以由使用形狀記憶合金的熱機構移動。也就是說，可以通過將形狀記憶合金附連到傳熱體8，並且從真空容器3外部改變形狀記憶合金的溫度以使它變形，從而移動傳熱體8。
[0069I根據該實施例，低溫冷阱可以被賦予高排氣能力，並且排氣板可以快速被冷卻。這使得即使頻繁地重複真空狀態與大氣暴露狀態之間的轉變的間歇真空處理設備也有可能保持高操作速度。
[0070[第二實施例
第二實施例是對應於允許熱連接/斷開的上述機構(連接/斷開機構)的(2)中的(i)的例子。
[0071圖5A是顯示當排氣板與冷卻儲存體之間的熱接觸被保持時根據該實施例的低溫冷阱的結構的視圖。
[0072具有良好的導熱率、固定到冷卻儲存體6和排氣板7中的一個並且與冷卻儲存體6和排氣板7中的另 一個熱接觸和分離的可變形構件被插入冷卻儲存體6與排氣板7之間。可變形構件包括具有良 好的導熱率的波紋管18或類似物和接觸體17。通過由用於將氣體引 入波紋管18中的氣體入口軟管19將氣體引入波紋管18中或從波紋管 18內部排出氣體將可變形構件帶到與冷卻儲存體6和排氣板7兩者接 觸。
0073圖5B是顯示一種狀態的視圖，在該狀態中排氣板7與冷卻 儲存體6之間的熱接觸被切斷。
[0074除非氣體被引入波紋管18中，冷卻儲存體6與排氣板7之 間的熱接觸被切斷。
[00751與(2)的(ii)中的情況相同，可變形構件可以由使用形狀記憶 合金的熱才幾構變形。
[0076第一實施例中的圖4A和4B中所示的其中低溫泵被構造成 部分可分離的例子也適用於該實施例。
[0077I根據該實施例，低溫冷阱可以被賦予高排氣能力，並且排 氣板可以快速被冷卻。這使得即使頻繁地重複真空狀態與大氣暴露狀 態之間的轉變的間歇真空處理設備也有可能保持高操作速度。
[0078[第三實施例
第三實施例是對應於允許熱連接/斷開的上述機構(連接/斷開機 構)的(3)的例子。
(連接/斷開機構)
[0079圖6是顯示根據本發明的第三實施例的低溫冷阱的結構的 視圖。
[00801在第三實施例中，用於第一和第二實施例中的可移動單元 和可變形構件都未被使用。低溫冷阱被構造成使用氣體對流改變冷卻 儲存體6與排氣板7之間的傳熱特性，通過將具有高導熱率的氣體例 如氦氣引入冷卻儲存體6與排氣板7之間的空室20中或由氣體入口管 21從空室20內部排出氣體生成所述氣體對流。根據該實施例，低溫 冷阱可以被賦予高排氣能力，並且排氣板可以快速被冷卻。這使得即 使頻繁地重複真空狀態與大氣暴露狀態之間的轉變的間斷真空處理設備也有可能保持高操作速度。
[00811儘管上面參考附圖解釋了本發明的優選實施例，本發明並 不限於這些實施例，並且可以在由權利要求限定的技術範圍內轉變成 各種形式。
0082本發明並不限於上述實施例，並且可以在不脫離本發明的 精神和範圍的情況下進行各種類型的變化和修改。因此，以下權利要 求被附加以公開本發明的範圍。
[0083本申請要求2007年5月17日提交的日本專利申請 No.2007-131706 ， 2007年5月 17日提交的日本專利申請 No.2007-131707的權益，上述申請全文被引用於此作為參考。
權利要求
1.一種設置在真空處理設備中的低溫冷阱，所述真空處理設備包括將所述真空處理設備的內部抽空至預定壓力的排氣泵，所述低溫泵包括通過冷卻所述真空處理設備的內部而進行冷凝和排出氣體的排氣板和由與其連接的致冷器冷卻的冷卻臺，並且包括冷卻儲存體，其熱接觸所述冷卻臺並且由所述冷卻臺保持；以及連接/斷開機構，其熱連接或斷開所述排氣板和所述冷卻儲存體。
2. 根據權利要求1所述的低溫冷阱，其特徵在於，所述連接/斷 開機構被構造成包括可移動單元，所述可移動單元具有良好的導熱率 並且能夠與所述排氣板和所述冷卻儲存體兩者接觸和分離。
3. 根據權利要求2所述的低溫冷阱，其中所述可移動單元通過機 械操縱移動。
4. 根據權利要求2所述的低溫冷阱，其中所述可移動單元通過由 使用形狀記憶合金的熱變形裝置產生的變形而移動。
5. 根據權利要求1所述的低溫冷阱，其中所述連接/斷開機構由 具有良好的導熱率的可變形構件製成，並且固定到所述排氣板和所述 冷卻儲存體中的一個上，並且被布置成能夠與所述排氣板和所述冷卻 儲存體中的另 一個熱接觸和分離。
6. 根據權利要求5所述的低溫冷阱，其中所述可變形構件通過將
7. 根據權，利要求5所述-的低溫冷。阱:其中通過:使用形狀記憶合金的熱變形裝置產生的變形啟動所述可變形構件。
8. 根據權利要求1所述的低溫冷阱，其中所述連接/斷開機構被性，所述氣體對流通過將氣體引入形成於所述排氣板與所述冷卻儲存 體之間的空間中或從所述空間排出氣體而形成。
9.根據權利要求1所述的低溫冷阱，其中一加熱器被設置在所述 排氣板上以快速加熱所述排氣板。
10. 根據權利要求1所述的低溫冷阱，其中所述冷卻儲存體的熱 容不小於所述排氣板的熱容的2.0倍。
11. 根據權利要求1所述的低溫冷阱，其中所述冷卻儲存體的熱 容不小於所述排氣板的熱容的3.8倍。
12. 根據權利要求1所述的低溫冷阱，其中所述排氣板附連在設 置於所述真空處理設備中的一真空容器的外表面上，並且所述冷卻儲 存體和所述冷卻臺容納在所述真空容器中。
13. 根據權利要求12所述的低溫冷阱，其中容納在所述真空容器
14. 根據權利要求1所述的低溫冷阱，其進一步包括一閥，所述 閥將所述真空處理設備的內部分成保持真空狀態的第 一 空間和通過拆 卸一元件而暴露於大氣的第二空間，其中通過所述元件容納在第二空間中的所述冷卻儲存體和所述冷 卻臺能夠通過拆卸所述元件與第二空間分離。
15. 根據權利要求14所述的低溫冷阱，其中所述排氣板和所述冷 卻臺彼此直接接觸。
16. —種真空處理設備，其包括根據權利要求1-15中任一項所 述的低溫冷阱。
17. 根據權利要求16所述的真空處理設備，其進一步包括將所述 排氣泵連接到所述真空處理設備的一閥，其中所述低溫冷阱被插入所述閥與所述排氣泵之間。
全文摘要
一種低溫冷阱，其被設置在真空容器中，並且具有通過冷卻冷凝和排出氣體的排氣板和連接到致冷器並由此被冷卻的冷卻臺，還包括固定在冷卻臺上同時保持與其熱接觸的冷卻儲存體和熱連接/斷開冷卻儲存體和排氣板的機構。執行熱連接/斷開的機構具有可移動單元，所述可移動單元具有良好的導熱率並且可以與排氣板和冷卻儲存體接觸和分離。
文檔編號F04B37/16GK101568727SQ20088000127
公開日2009年10月28日 申請日期2008年5月13日 優先權日2007年5月17日
發明者岡田隆弘, 望月勳, 荒井德光, 青木一俊, 駒井久純 申請人:佳能安內華科技股份有限公司