低温泵制造技术

本发明专利技术的低温泵(10)具备：制冷机(16)，其具备高温冷却台及低温冷却台；放射屏蔽件(30)，其与高温冷却台热连接且从低温泵进气口沿轴向延伸为筒状；及低温低温板部，其与低温冷却台热连接且被放射屏蔽件(30)包围，该低温低温板部具备多个低温板(60)及沿轴向排列成柱状的多个导热体(62)，并且多个低温板(60)及多个导热体(62)沿轴向层叠。

Cryogenic pump

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低温泵
本专利技术涉及一种低温泵。
技术介绍
低温泵为通过冷凝或吸附将气体分子捕捉于冷却至超低温的低温板进行排气的真空泵。低温泵通常用于实现半导体电路制造工艺等中要求的清洁的真空环境。作为低温泵的应用之一，例如存在像离子注入工艺那样的例如氢气等非冷凝性气体占据应排出气体的大半部分的情况。关于非冷凝性气体，吸附于冷却至超低温的吸附区域方可被排出。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-237262号公报专利文献2：日本特开2009-62890号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题本专利技术的一种实施方式的例示性的目的之一在于提高低温泵的排气性能。用于解决技术课题的手段根据本专利技术的一种实施方式，低温泵具备：制冷机，其具备高温冷却台及低温冷却台；放射屏蔽件，其与所述高温冷却台热连接，且其从低温泵进气口沿轴向延伸为筒状；及低温低温板部，其与所述低温冷却台热连接且被所述放射屏蔽件包围，该低温低温板部具备多个低温板及沿轴向排列成柱状的多个导热体，并且所述多个低温板及所述多个导热体沿轴向层叠。另外，以上的构成要件的任意组合或在方法、装置、系统等之间相互替换本专利技术的构成要件或表现的方式也作为本专利技术的方式而有效。专利技术效果根据本专利技术，能够提高低温泵的排气性能。附图说明图1概略地表示实施方式所涉及的低温泵。图2是示意地表示实施方式所涉及的第2级低温板总成的上部低温板的立体图。图3是示意地表示实施方式所涉及的第2级低温板总成的下部低温板的俯视图。图4是示意地表示实施方式所涉及的第2级低温板总成的上部结构的剖视图。图5是示意地表示实施方式所涉及的第2级低温板总成的上部结构的立体分解图。图6是示意地表示实施方式所涉及的第2级低温板总成的上部低温板的其他例子的俯视图。具体实施方式以下，参考附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。在说明及附图中，对相同或等同的构成要件、部件及处理标注相同符号，并适当省略重复说明。为了便于说明，在附图中适当设定各部的比例尺和形状，除非另有说明，其不作限定性解释。实施方式为示例，其并不对本专利技术的范围作任何限定。实施方式中记载的所有特征或其组合并不一定是专利技术的本质。低温泵通常具备被制冷机的高温冷却台冷却的高温低温板部及被制冷机的低温冷却台冷却的低温低温板部。高温低温板部是为了从辐射热保护低温低温板部而设置的。低温低温板部包括多个低温板，这些低温板经由安装结构安装于低温冷却台。本专利技术人等对低温泵进行了深入研究的结果，认识到了以下问题。在大部分低温泵中，高温低温板部及低温低温板部根据圆盘或圆筒、圆锥等轴对称的形状而设计。尽管如此，低温板安装结构大多采用矩形或长方体等非轴对称形状。这制约着安装结构的简化和小型化。若安装结构具有复杂的形状且尺寸增加，则配置低温板的空间会相应地减少。其结果，低温板面积会减少，导致低温泵的排气性能(例如，非冷凝性气体的吸留量、排气速度)下降。因此，从提高排气性能为目标来看，现有的低温板安装结构的设计有改善的余地。图1概略地表示实施方式所涉及的低温泵10。图2是示意地表示实施方式所涉及的第2级低温板总成的上部低温板的立体图。图3是示意地表示实施方式所涉及的第2级低温板总成的下部低温板的俯视图。低温泵10例如安装于离子注入装置、溅射装置、蒸镀装置或其他真空处理装置的真空腔室，并用于使真空腔室内部的真空度提高至所希望的真空处理中要求的水平。低温泵10具有用于从真空腔室接收应排出的气体的低温泵进气口(以下还简称为“进气口”)12。气体通过进气口12而进入到低温泵10的内部空间14。另外，以下为了简单明了地表示低温泵10的构成要件之间的位置关系，有时使用“轴向”、“径向”等术语。低温泵10的轴向表示通过进气口12的方向(即，图中沿中心轴C的方向)，径向表示沿着进气口12的方向(与中心轴C垂直的方向)。为方便起见，有时将轴向上相对靠近进气口12的一侧称为“上”，相对远离进气口12的一侧称为“下”。即，有时将相对远离低温泵10底部的一侧称为“上”，相对靠近低温泵10底部的一侧称为“下”。关于径向，有时将靠近进气口12的中心(图中为中心轴C)的一侧称为“内”，将靠近进气口12的周缘的一侧称为“外”。另外，这种表达方式与低温泵10安装于真空腔室时的配置无关。例如，低温泵10也可以以进气口12沿铅垂方向朝下的方式安装于真空腔室。并且，有时将围绕轴向的方向称为“周向”。周向为沿进气口12的第2方向，是与径向正交的切线方向。低温泵10具备制冷机16、第1级低温板18、第2级低温板总成20及低温泵壳体70。第1级低温板18又被称为高温低温板部或100K部。第2级低温板总成20又被称为低温低温板部或10K部。制冷机16例如为吉福德-麦克马洪式制冷机(所谓GM制冷机)等超低温制冷机。制冷机16为二级式制冷机。因此，制冷机16具备第1冷却台22及第2冷却台24。制冷机16构成为，将第1冷却台22冷却至第1冷却温度，并将第2冷却台24冷却至第2冷却温度。第2冷却温度低于第1冷却温度。例如，第1冷却台22被冷却至65K～120K左右，优选被冷却至80K～100K，第2冷却台24被冷却至10K～20K左右。并且，制冷机16具备制冷机结构部21，该制冷机结构部21将第2冷却台24结构性地支撑在第1冷却台22并且将第1冷却台22结构性地支撑在制冷机16的室温部26。因此，制冷机结构部21具备沿着径向以同轴方式延伸的第1缸体23及第2缸体25。第1缸体23将制冷机16的室温部26连接于第1冷却台22。第2缸体25将第1冷却台22连接于第2冷却台24。室温部26、第1缸体23、第1冷却台22、第2缸体25及第2冷却台24依次直线状排成一列。在第1缸体23及第2缸体25的内部，以能够往复移动的方式分别配设有第1置换器及第2置换器(未图示)。在第1置换器及第2置换器中分别组装有第1蓄冷器及第2蓄冷器(未图示)。并且，室温部26具有用于使第1置换器及第2置换器往复移动的驱动机构(未图示)。驱动机构包括流路切换机构，该流路切换机构切换工作气体的流路以便周期性地重复向制冷机16的内部供给工作气体(例如氦气)及从制冷机16的内部排出工作气体。制冷机16连接于工作气体的压缩机(未图示)。制冷机16使通过压缩机加压的工作气体在制冷机16的内部膨胀从而对第1冷却台22及第2冷却台24进行冷却。膨胀的工作气体回收至压缩机回并重新被加压。制冷机16通过重复进行包括工作气体的供排及与其同步的第1置换器及第2置换器的往复移动的热循环，从而产生寒冷。图示的低温泵10为所谓的卧式低温泵。卧式低温泵通常是指制冷机16配设成与低温泵10的中心轴C交叉的(通常为正交)的低温泵。第1级低温板18具备放射屏蔽件30和入口低温板32，且其包围第2级低温板总成20。第1级低温板18提供用于从来自低温泵10的外部或低温泵壳体70的辐射热保护第2级低温板总成20的超低温表面。第1级低温板18与第1冷却台22热连接。因此，第1级低温板18被冷却至第1冷却温度。第1级低温板18与第2级低温板总成20之间具有间隙，第1级低温板18并未与第2级低温板总成20接触。第1级低温板18也未与低温泵壳体70接触。放射屏蔽件30是为了从来自低温泵壳体70的辐射热保护第2级低温板总成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温泵，其特征在于，具备：制冷机，其具备高温冷却台及低温冷却台；放射屏蔽件，其与所述高温冷却台热连接，且其从低温泵进气口沿轴向延伸为筒状；及低温低温板部，其与所述低温冷却台热连接且被所述放射屏蔽件包围，所述低温低温板部具备多个低温板及沿轴向排列成柱状的多个导热体，并且所述多个低温板及所述多个导热体沿轴向层叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.07 JP 2017-0206011.一种低温泵，其特征在于，具备：制冷机，其具备高温冷却台及低温冷却台；放射屏蔽件，其与所述高温冷却台热连接，且其从低温泵进气口沿轴向延伸为筒状；及低温低温板部，其与所述低温冷却台热连接且被所述放射屏蔽件包围，所述低温低温板部具备多个低温板及沿轴向排列成柱状的多个导热体，并且所述多个低温板及所述多个导热体沿轴向层叠。2.根据权利要求1所述的低温泵，其特征在于，所述多个低温板由具有第1导热系数的第1材料制成，所述多个导热体的至少一部分由具有第2导热系数的第2材料制成，所述第2导热系数比所述第1导热系数小。3.根据权利要求1或2所述的低温泵，其特征在于，所述多个低温板具有第1热容量，所述多个导热体具有第2热容量，所述第2热容量比所述第1热容量小。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥走，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP