低温泵、低温泵系统及低温泵的再生方法技术方案

本发明专利技术的低温泵(10)具备低温板(60)及设置于低温板(60)并且能够吸附不凝性气体的吸附区域(64)。吸附区域(64)具备不燃性吸附材料，该不燃性吸附材料含有硅胶作为主要成分。低温泵(10)的再生方法具备如下步骤：向低温泵(10)供给吹扫气体；在低温板温度超过水的三相点温度之前停止向向低温泵(10)供给吹扫气体；在停止供给吹扫气体的同时，或者在停止供给之后，开始低温泵(10)的真空排气；使冷凝于低温泵(10)内的冰通过升华而气化；及根据低温泵(10)内的压力及压力上升率中的至少一个停止低温泵(10)的真空排气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低温泵、低温泵系统及低温泵的再生方法
本专利技术涉及一种低温泵、低温泵系统及低温泵的再生方法。
技术介绍
低温泵是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而进行排气的真空泵。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。低温泵是所谓的气体捕集式真空泵，因此需要定期进行将捕捉到的气体向外部排出的再生。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-191374号公报专利文献2：日本特开平5-263760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实施方式的示例性目的之一在于提供一种排出不凝性气体的新的低温泵。用于解决技术课题的手段根据本专利技术的一实施方式，低温泵具备低温板和设置于所述低温板并且能够吸附不凝性气体的吸附区域，所述吸附区域具备不燃性吸附材料，该不燃性吸附材料含有硅胶作为主要成分。根据本专利技术的一实施方式，低温泵系统具备上述低温泵、至少一个其他低温泵、在低温泵和至少一个其他低温泵中共用的粗抽泵、及接收各低温泵的再生开始指令并使该低温泵开始再生的再生控制器。再生控制器，在低温泵的再生中接收到了至少一个其他低温泵的再生开始指令时，使至少一个其他低温泵的再生延迟到低温泵的再生完成以后开始。根据本专利技术的一实施方式，低温泵具备：低温泵壳体；吸附低温板，配置于低温泵壳体内并具备亲水性吸附材料；压力传感器，生成表示低温泵壳体的内压的压力测定信号；粗抽阀，安装于低温泵壳体，并且用于将低温泵壳体连接于粗抽泵；第1压力上升率监视部，接收压力测定信号，并在粗抽阀开启的期间，根据压力测定信号将压力上升率与第1阈值进行比较；第2压力上升率监视部，接收压力测定信号，并且以第1压力上升率监视部判定压力上升率大于第1阈值作为条件，在粗抽阀开启的期间，根据压力测定信号将压力上升率与小于第1阈值的第2阈值进行比较；及粗抽阀驱动部，以第2压力上升率监视部判定压力上升率小于第2阈值作为条件之一而关闭粗抽阀。本专利技术的另一实施方式为低温泵的再生方法。低温泵具有亲水性吸附材料。再生方法具备如下步骤：在低温泵进行真空排气时，将压力上升率与第1阈值进行比较；在低温泵进行真空排气时，以判定压力上升率大于第1阈值作为条件，将压力上升率与小于第1阈值的第2阈值进行比较；及以判定压力上升率小于第2阈值作为条件之一而停止低温泵的真空排气。本专利技术的另一实施方式为低温泵的再生方法。低温泵具有亲水性吸附材料。再生方法具备如下步骤：向低温泵供给吹扫气体；在低温板温度超过水的三相点温度之前停止向低温泵供给吹扫气体；在停止供给吹扫气体的同时，或者在停止供给之后，开始低温泵的真空排气；使冷凝于低温泵内的冰通过升华而气化；及根据低温泵内的压力及压力上升率的至少一个停止低温泵的真空排气。另外，以上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达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，能够提供一种排出不凝性气体的新的低温泵。附图说明图1是概略地表示一实施方式所涉及的低温泵的图。图2是表示一实施方式所涉及的能够用作形成吸附区域的不燃性吸附材料的硅胶的代表性物性的表。图3是一实施方式所涉及的低温泵的框图。图4是表示一实施方式所涉及的低温泵再生方法的主要部分的流程图。图5表示图4所示的再生方法中的温度及压力的经时变化的一例。图6是表示再生中的低温板最高温度与排出完成时间之间的关系的一例的曲线图。图7是概略地表示一实施方式所涉及的低温泵系统的图。图8是表示一实施方式所涉及的基于升华的排水工序的例子的流程图。图9是概略地表示一实施方式所涉及的低温泵的另一例的图。图10是用于例示一实施方式所涉及的压缩机产生了异常停止时低温泵所执行的处理的流程图。具体实施方式典型地，低温泵为了吸附不会冷凝于低温板上的氢气等不凝性气体而在低温板上具有吸附材料。吸附材料通常是活性碳。并且，排出到低温泵的气体的种类根据低温泵的用途而不同，但在某些用途中包含氧气。该情况下，在再生中等使用低温泵时，在活性碳的周围可能会存在氧气。由于活性碳是可燃物，因此不可否定存在氧气的情况下会收到某种因素的影响而意外起火的风险。本专利技术的一实施方式的示例性目的之一在于提高低温泵的安全性。低温泵为了吸附不会冷凝于低温板的氢气等不凝性气体而在低温板上具有吸附材料。常用的吸附材料为活性碳，但该活性碳为疏水性。排出到低温泵的气体中含有水蒸气的情况并不罕见。水蒸气以固体(冰)形式被捕捉到低温板。在典型的再生方法中，在冰再次气化并排出到外部之前，冰先融化成水。液体水可能会流向吸附材料而弄湿吸附材料。如果吸附材料包含亲水性材料，则水分子会牢固地结合于吸附材料。如此一来，吸附材料的脱水需要很长时间，因此并不可取。另外，本专利技术人等所认识到的这些课题并不应被认为是本领域技术人员的一般认知。本专利技术的一实施方式的示例性目的之一在于针对具有亲水性吸附材料的低温泵缩短再生时间。以下，参考附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外，在以下说明中，对同一要件标注同一符号，并适当省略重复说明。并且，以下叙述的结构仅为示例，其并不对本专利技术的范围作任何限定。并且，为了便于说明，在以下说明中参考的附图中，适当设定各构成构件的大小或厚度，其并非一定是实际尺寸或比率。图1中概略地示出了一实施方式所涉及的低温泵10。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，并用于将真空腔室内部的真空度提高至所期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待排出气体的进气口12。气体通过进气口12进入到低温泵10的内部空间14。另外，以下为了更通俗易懂地表示低温泵10的构成要件之间的位置关系，有时使用“轴向”、“径向”等术语。轴向表示通过进气口12的方向(图1中，沿中心轴A的方向)，径向表示沿着进气口12的方向(与中心轴A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的底部的一侧称为“上”，相对靠近低温泵10的底部的一侧称为“下”。关于径向，有时将靠近进气口12的中心(图1中为中心轴A)的一侧称为“内”，将靠近进气口12的周缘的一侧称为“外”。另外，这种表达形式与低温泵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低温板单元18、第2低温板单元20及低温泵壳体70。第1低温板单元18还可称为高温低温板部或100K部。第2低温板单元20还可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：/n低温板；及/n吸附区域，设置于所述低温板并且能够吸附不凝性气体，/n所述吸附区域具备不燃性吸附材料，所述不燃性吸附材料含有硅胶作为主要成分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180425 JP 2018-083687;20181221 JP 2018-2391741.一种低温泵，其特征在于，具备：
低温板；及
吸附区域，设置于所述低温板并且能够吸附不凝性气体，
所述吸附区域具备不燃性吸附材料，所述不燃性吸附材料含有硅胶作为主要成分。


2.根据权利要求1所述的低温泵，其特征在于，
所述硅胶具有0.5nm至3.0nm的平均细孔直径。


3.根据权利要求1或2所述的低温泵，其特征在于，
所述硅胶具有2.0nm至3.0nm的平均细孔直径。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的低温泵，其特征在于，
所述硅胶是A型硅胶、N型硅胶或RD型硅胶。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的低温泵，其特征在于，
所述吸附区域不包含活性碳。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的低温泵，其特征在于，还具备：
低温泵壳体；在其内部配置有具有所述吸附区域的所述低温板；
压力传感器，生成表示所述低温泵壳体的内压的压力测定信号；
粗抽阀，安装于所述低温泵壳体并且用于将所述低温泵壳体连接于粗抽泵；
第1压力上升率监视部，接收所述压力测定信号，并在所述粗抽阀开启的期间，根据所述压力测定信号将压力上升率与第1阈值进行比较；
第2压力上升率监视部，接收所述压力测定信号，并且以所述第1压力上升率监视部判定所述压力上升率大于所述第1阈值作为条件，在所述粗抽阀开启的期间，根据所述压力测定信号将所述压力上升率与小于所述第1阈值的第2阈值进行比较；及
粗抽阀驱动部，以所述第2压力上升率监视部判定所述压力上升率小于所述第2阈值作为条件之一而关闭所述粗抽阀。


7.根据权利要求6所述的低温泵，其特征在于，
所述第1阈值被设定为正值，所述第2阈值被设定为负值。


8.根据权利要求6或7所述的低温泵，其特征在于，还具备：
冷凝低温板，配置于所述低温泵壳体内，并且与具有所述吸附区域的所述低温板相比冷却至更高的温度；
温度传感器，生成表示所述冷凝低温板或具有所述吸附区域的所述低温板中的任一个低温板的测定温度的温度测定信号；
吹扫阀，安装于所述低温泵壳体，并且用于将所述低温泵壳体连接于吹扫气体源；
温度监视部，接收所述温度测定信号并将所述测定温度与吹扫停止温度进行比较；及
吹扫阀驱动部，在开始所述低温泵的再生时开启所述吹扫阀，并且以所述温度监视部判定所述测定温度高于所述吹扫停止温度作为条件而关闭所述吹扫阀，
所述粗抽阀驱动部以所述温度监视部判定所述测定温度高于所述吹扫停止温度作为条件而开启所述粗抽阀，
所述吹扫停止温度设定为低于水的三相点温度的温度值。


9.根据权利要求6～8中任一项所述的低温泵，其特征在于，
所述粗抽阀驱动部以所述低温泵壳体的内压低于压力阈值作为追加的条件而关闭所述粗抽阀。


10.根据权利要求6～9中任一项所述的低温泵，其特征在于，
所述粗抽阀驱动部以所述低温泵壳体内的温度高于温度阈值作为追加的条件而关闭所述粗抽阀。


11.根据权利要求1～10中任一项所述的低温泵，其特征在于，
还具备再生控制器，所述再生控制器使所述吸附区域在再生中升温至65℃以上。


12.根据权利要求1～11中任一项所述的低温泵，其特征在于，
还具备压缩机，
所述低温泵进行如下动作：在所述压缩机异常停止的期间使冷凝在所述低温泵内的冰通过升华而气化并将其排出。


13.一种低温泵系统，其特征在于，具备：
权...

【专利技术属性】
技术研发人员：望月健生，
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