(57)【要約】【課題】リークチェック機構及び真空装置において、Ｈｅガス等の検査用ガスと真空室に設置したリークディテクタの組み合わせでリークを正確に検出可能とすることを目的とする。【解決手段】真空室に接続された真空ポンプの排気を行う排気弁の近傍のリークをチェックするリークチェック機構において、真空ポンプ内部と真空ポンプ内部を迂回して真空室へ接続されたバイパスラインの一方に切り替え接続可能なリークチェック部と、排気時には真空ポンプ内部と開けられた排気弁が連通し、リークチェック時には閉められた排気弁とバイパスラインが連通するようにリークチェック部を切り替え制御する制御部を備えるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空室に接続された真空ポンプの排気を行う排気弁の近傍のリークをチェックするリークチェック機構であって、
前記真空ポンプ内部と前記真空ポンプ内部を迂回して前記真空室へ接続されたバイパスラインの一方に切り替え接続可能なリークチェック部と、
排気時には前記真空ポンプ内部と開けられた前記排気弁が連通し、リークチェック時には閉められた前記排気弁と前記バイパスラインが連通するように前記リークチェック部を切り替え制御する制御部を備えた、リークチェック機構。
【請求項２】
リークディテクタ及びリークチェック時にのみ開けられるバイパス弁を有する真空室と、
前記真空室に接続され、排気弁を有する真空ポンプと、
前記真空ポンプ内部と前記真空ポンプ内部を迂回して前記真空室へ前記バイパス弁を介して接続されたバイパスラインの一方に切り替え接続可能なリークチェック部と、
排気時には前記真空ポンプ内部と開けられた前記排気弁が連通し、リークチェック時には閉められた前記排気弁と前記バイパスラインが連通するように前記リークチェック部を切り替え制御する制御部を備え、
前記リークディテクタは、前記リークチェック時に前記排気弁の近傍に吹き付けられた検査用ガスが検出されるとリークを検出する、真空装置。
【請求項３】
前記リークチェック部は、前記排気弁の機能を備えた三方弁を有する、請求項２記載の真空装置。
【請求項４】
前記リークチェック部は、前記真空ポンプ内部と前記バイパスラインに接続された三方弁と、前記三方弁と接続された前記排気弁を有する、請求項３記載の真空装置。
【請求項５】
前記排気弁は、前記真空ポンプ内の圧力に応じて前記排気時に開けられ、前記リークチェック時に閉じる、請求項３又は４記載の真空装置。
【請求項６】
検査用ガスを前記排気弁の近傍に吹き付ける検査用ガス吹き付け部を更に備えた、請求項２〜５のいずれか１項記載の真空装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リークチェック機構及び真空装置に係り、特に真空ポンプ部分のリークを検出するリークチェック機構及びそのようなリークチェック機構を備えた真空装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば磁気記録媒体を製造する際には、積層膜間の結晶整合性や良好な偏析構造を得るために、清浄な雰囲気の成膜環境が必要である。そこで、成膜装置等の真空装置では、クライオポンプやターボ分子ポンプ等の真空ポンプによる高い排気能力と、大気からのリーク排除が求められる。
【０００３】
クライオポンプは、例えば１０Ｋ以下の極低温に冷却された冷却パネルに真空装置のチャンバ内部のガスを吸着させて溜め込んで排気する超高真空用のポンプである。クライオポンプのガス吸着量には限界があり、定期的に冷却パネルを加熱して排気（又は、再生）を行う必要がある。排気の際には、チャンバ側のバルブは閉じられ、吸着されたガスはクライオポンプ側の排気弁から排気ラインへ排気される。再生後に排気弁は閉じられるが、この排気弁の部分でリークが発生することがある。
【０００４】
リークチェック（即ち、リークの確認）を行う方法としては、クライオポンプ内部に設置した圧力計を用いて、封止圧力上昇によるリークチェックを行う方法が一般的である。しかし、封止圧力上昇の計測は実用上、冷却パネルが有効になる前に行われ、計測が行われる圧力は真空室に接続された粗引きポンプによる粗引きにより１０−３Ｐａ程度である。
【０００５】
そこで、リークチェックを行う方法としては、Ｈｅガスをバルブや接続部に吹き付け、真空室に設置したリークディテクタによりＨｅガスを検出する方法も提案されている。バルブや接続部でリークが発生していると、吹き付けられたＨｅガスがチャンバまで達し、リークディテクタにより検出される。この場合、計測が行われる圧力は１０−８Ｐａ程度であり、リークディテクタを用いる方法の方が上記圧力計を用いる方法よりリーク検出能力が高く、測定精度及び測定時間の点でも上記圧力計を用いる方法より優れている。
【０００６】
しかし、クライオポンプ側の排気弁でのリークチェックは、Ｈｅガスの検出感度が低く、リークを正しく検出できない場合がある。クライオポンプ側の排気弁でのリークチェックを行う場合、Ｈｅガスの検出感度が低い理由としては、（１）排気ラインを取り外す必要があること、（２）クライオポンプの冷却パネルは排気能力を高めるために複雑な配置を有し、Ｈｅガスの拡散が抑制されてしまうこと、（３）リークチェックを行なう際には既に冷却パネルが冷却されている場合が多く、Ｈｅガスの拡散が抑制されてしまうこと等が挙げられる。
【特許文献１】特開２００４−１８４２０７号公報
【特許文献２】特開平９−３２４２６８号公報
【特許文献３】特開平１１−３４３９７３号公報
【特許文献４】特開平５−２２３０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の如く、Ｈｅガスを使用したリークチェックの場合、クライオポンプの特性上、Ｈｅガスと真空室に設置したリークディテクタの組合せではリークを正確に検出できない場合があるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、Ｈｅガス等の検査用ガスと真空室に設置したリークディテクタの組み合わせでリークを正確に検出可能なリークチェック機構及び真空装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、真空室に接続された真空ポンプの排気を行う排気弁の近傍のリークをチェックするリークチェック機構であって、前記真空ポンプ内部と前記真空ポンプ内部を迂回して前記真空室へ接続されたバイパスラインの一方に切り替え接続可能なリークチェック部と、排気時には前記真空ポンプ内部と開けられた前記排気弁が連通し、リークチェック時には閉められた前記排気弁と前記バイパスラインが連通するように前記リークチェック部を切り替え制御する制御部を備えたリークチェック機構が提供される。
【００１０】
本発明の一観点によれば、リークディテクタ及びリークチェック時にのみ開けられるバイパス弁を有する真空室と、前記真空室に接続され、排気弁を有する真空ポンプと、前記真空ポンプ内部と前記真空ポンプ内部を迂回して前記真空室へ前記バイパス弁を介して接続されたバイパスラインの一方に切り替え接続可能なリークチェック部と、排気時には前記真空ポンプ内部と開けられた前記排気弁が連通し、リークチェック時には閉められた前記排気弁と前記バイパスラインが連通するように前記リークチェック部を切り替え制御する制御部を備え、前記リークディテクタは、前記リークチェック時に前記排気弁の近傍に吹き付けられた検査用ガスが検出されるとリークを検出する真空装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
開示のリークチェック機構及び真空装置によれば、Ｈｅガス等の検査用ガスと真空室に設置したリークディテクタの組み合わせでリークを正確に検出可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
開示のリークチェック機構は、真空室に接続された真空ポンプの排気を行う排気弁の近傍のリークをチェックする。真空ポンプ内部と真空ポンプ内部を迂回して真空室へ接続されるバイパスラインの一方に切り替え接続可能なリークチェック部を設ける。又、排気時には真空ポンプ内部と開けられた排気弁が連通し、リークチェック時には閉められた排気弁とバイパスラインが連通するようにリークチェック部を切り替え制御する制御部を設ける。
【００１３】
リークチェック時に排気弁の近傍にリークが発生していると、排気弁の近傍に吹き付けられた検査用ガスがバイパスラインを介して真空室へ到達するので、真空室に設けたリークディテクタにより検査用ガスを検出することで、リークを正確に検出することができる。
【００１４】
以下に、本発明のリークチェック機構及び真空装置の各実施例を、図面と共に説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の第１実施例における真空装置を示す図である。図１に示す真空装置１−１は、真空室（又は、チャンバ）２、真空室２に接続されたクライオポンプ３−１及びバルブ制御部４を有する。真空室２自体の基本構成は周知であるため、その詳細な説明は省略する。クライオポンプ３−１の基本構成のうち、後述するリークチェック機構以外の部分の構成は周知であるため、その詳細な説明は省略する。
【００１６】
真空室２には、チャンバ側バルブ２１、リークディテクタ２２、バイパス弁２３及び粗引きポンプ２４が設けられている。一方、クライオポンプ３−１には、真空計３１、接続部３２、冷却パネル３３、コンプレッサ３４、三方弁３５、バイパスライン３６、排気弁３７、排気ライン３８及び制御部３９が設けられている。三方弁３５及び排気弁３７は、リークチェック部３００を形成する。リークチェック部３００は、バイパスライン３６、バイパス弁２３及びリークディテクタ２２と共にリークチェック機構を形成する。バイパスライン３６は、冷却パネル３３と同じクライオポンプ３−１内の空間を通ってバイパス弁２３を介して真空室２と接続されている。
【００１７】
図２は、リークチェック機構の一部を制御部３９と共に示す図である。三方弁３５は、開閉可能な第１の開口がクライオポンプ３−１内部に連通する排気用ライン３５０に接続されており、開閉可能な第２の開口がクライオポンプ３−１内部を迂回してバイパス弁２３を介して真空室２へ接続するバイパスライン３６に接続されており、常時開いている第３の開口が排気弁３７を介して排気ライン３８に接続されている。排気弁３７は、弁３７１、バネ３７２及びオーリング（Ｏリング）３７３を有する。制御部３９は、ユーザからの指示、或いは、外部装置からの指示に基づいて、三方弁３５の第１の開口を開けて第２の開口を閉じるか、或いは、第１の開口を閉じて第２の開口を開けるように切り替え制御する。排気（又は、再生）時には、クライオポンプ３−２内の圧力により排気弁３７の弁３７１がバネ３７２に反して開くが、排気時以外には排気弁３７は閉じている。
【００１８】
排気時には、冷却パネル３３は常温に戻されており、三方弁３５の第１の開口を開いて排気用ライン３５０に連通させると共に第２の開口を閉じてバイパスライン３６との連通を絶つことでクライオポンプ３−１内の吸着ガスを排気弁３７を介して排気ライン３８へ排気する。
【００１９】
一方、リークチェック時には、粗引きポンプ２４により真空室２の粗引きを行い、冷却パネル３３を高真空状態で冷却した状態で、三方弁３５の第１の開口を閉じて排気用ライン３５０との連通を絶ち、第２の開口を開いてバイパスライン３６に連通させる。バイパス弁２３は、リークチェック時のみ開けられる。又、オペレータが、リークチェック用のＨｅガス等の検査用ガスを排気弁３７の近傍に吹き付ける。これにより、排気後等の排気弁３７の近傍でリークが発生している場合には、検査用ガスがクライオポンプ３−１内部を迂回して、バイパスライン３６及びバイパス弁２３を介して真空室２へ到達してリークディテクタ２２により効率的に検出される。
【００２０】
尚、本実施例では、リークチェック部３００のうち、三方弁３５がクライオポンプ３−１内部に設けられており、排気弁３７はクライオポンプ３−１の外側に設けられているが、三方弁３５及び排気弁３７の両方をクライオポンプ３−１の内部に設けても良い。又、三方弁３５と排気ライン３８の接続は、バネ力を利用した排気弁３７を介して行っているが、排気ライン３８を三方弁３５に直接接続して排気弁３７を省略した構成としても良い。つまり、三方弁３５が排気弁３７の機能を兼ね備えた構成であっても良い。更に、三方弁３５及び排気弁３７の両方をクライオポンプ３−１の外側に設けても良い。
【００２１】
図３は、本発明の第２実施例における真空装置を示す図である。図３に示す真空装置１−２は、真空室（又は、チャンバ）２、クライオポンプ３−２及びバルブ制御部４を有する。図３中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。クライオポンプ３−２の基本構成のうち、リークチェック機構以外の部分の構成は周知であるため、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
本実施例では、リークチェック部３００、即ち、三方弁３５及び排気弁３７の両方がクライオポンプ３−２の外側に設けられている。このため、リークチェック部３００のメインテナンス及び交換が容易に行える。
【００２３】
図４は、本実施例のリークチェック動作を説明するフローチャートである。図４に示す処理は、真空装置１−２全体を制御する制御装置（図示せず）により実行される。図４において、ステップＳ１では、制御部３９は制御装置の制御下で三方弁３５を切り替え制御することで、三方弁３５の第１の開口を開いて排気用ライン３５０に連通させると共に第２の開口を閉じてバイパスライン３６との連通を絶つ。ステップＳ２では、制御装置の制御下で冷却パネル３３を常温に戻し、ステップＳ３では制御装置の制御下でクライオポンプ３−２内の吸着ガスが排気弁３７を介して排気ライン３８へ排気されて排気が完了するまで待つ。
【００２４】
排気が完了すると、ステップＳ４では、制御部３９は制御装置の制御下で三方弁３５を切り替え制御することで、三方弁３５の第１の開口を閉じて排気用ライン３５０との連通を絶ち、第２の開口を開いてバイパスライン３６に連通させる。ステップＳ５では、制御装置の制御下で粗引きポンプ２４を制御して真空室２の粗引きを行い、ステップＳ６では制御装置の制御下で冷却パネル３３を高真空状態で冷却する。ステップＳ７では、制御部３９は制御装置の制御下で三方弁３５の第１の開口を閉じて排気用ライン３５０との連通を絶ち、第２の開口を開いてバイパスライン３６に連通させると共に、バイパス弁２３を開く。図３では、バイパス弁２３の開閉は、制御装置により直接制御されるものとするが、制御装置の制御下で制御部３９により制御しても良い。
【００２５】
ステップＳ８では、オペレータがリークチェック用のＨｅガス等の検査用ガスを排気弁３７の近傍に吹き付ける。これにより、排気後等の排気弁３７の近傍でリークが発生している場合には、検査用ガスがクライオポンプ３−２内部を迂回して、バイパスライン３６及びバイパス弁２３を介して真空室２へ到達してリークディテクタ２２により効率的に検出される。ステップＳ９では、制御装置がリークディテクタ２２により検査用ガスが検出されたか否か、即ち、リークが検出されたか否かを判定する。
【００２６】
ステップＳ９の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ１０ではオペレータがリークに対する適切な対処を取る。一方、ステップＳ９の判定結果がＮＯであると、ステップＳ１１では、制御装置の制御下でバイパス弁２３を閉じると共に、三方弁３５を切り替え制御することで、三方弁３５の第１の開口を開いて排気用ライン３５０に連通させると共に第２の開口を閉じてバイパスライン３６との連通を絶つ。ステップＳ１２以降では、真空装置１−２の通常の使用が開始され、成膜処理等が行われる。
【００２７】
図５は、本発明の第３実施例における真空装置を示す図である。図５に示す真空装置１−３は、真空室（又は、チャンバ）２、クライオポンプ３−３及びバルブ制御部４を有する。図５中、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。クライオポンプ３−３の基本構成のうち、リークチェック機構以外の部分の構成は周知であるため、その詳細な説明は省略する。
【００２８】
本実施例では、クライオポンプ３−３内にＨｅ供給ライン４１及びＨｅ供給器４２が設けられている。Ｈｅ供給器４２は、検査用ガスとしてＨｅガスをＨｅ供給ライン４１に供給し、Ｈｅガスは排気弁３７の近傍に吹き付けられる。Ｈｅ供給器４２を用いたＨｅガスの吹き付けは、オペレータの指示、或いは、制御装置からの指示に基づいて自動的に行われる。Ｈｅ供給器４２及びＨｅ供給ライン４１は、リークチェック機構に含まれる検査用ガス吹き付け部を形成する。
【００２９】
図６は、本実施例のリークチェック動作を説明するフローチャートである。図６に示す処理は、真空装置１−３全体を制御する制御装置により実行される。図６において、ステップＳ２１では、制御部３９は制御装置の制御下で三方弁３５を切り替え制御することで、三方弁３５の第１の開口を開いて排気用ライン３５０に連通させると共に第２の開口を閉じてバイパスライン３６との連通を絶つ。ステップＳ２２では、制御装置の制御下で冷却パネル３３を常温に戻し、ステップＳ２３では制御装置の制御下でクライオポンプ３−３内の吸着ガスが排気弁３７を介して排気ライン３８へ排気されて排気が完了するまで待つ。
【００３０】
排気が完了すると、ステップＳ２４では、制御部３９は制御装置の制御下で三方弁３５を切り替え制御することで、三方弁３５の第１の開口を閉じて排気用ライン３５０との連通を絶ち、第２の開口を開いてバイパスライン３６に連通させる。ステップＳ２５では、制御装置の制御下で粗引きポンプ２４を制御して真空室２の粗引きを行い、ステップＳ２６では制御装置の制御下で冷却パネル３３を高真空状態で冷却する。ステップＳ２７では、制御部３９は制御装置の制御下で三方弁３５の第１の開口を閉じて排気用ライン３５０との連通を絶ち、第２の開口を開いてバイパスライン３６に連通させると共に、バイパス弁２３を開く。図５では、バイパス弁２３の開閉は、制御装置の制御下で制御部３９により制御されるものとするが、制御装置により直接制御しても良い。
【００３１】
ステップＳ２８では、制御装置の制御下でＨｅ供給器４２がリークチェック用のＨｅガスをＨｅ供給ライン４１を介して排気弁３７の近傍に吹き付ける。これにより、排気後等の排気弁３７の近傍でリークが発生している場合には、Ｈｅガスがクライオポンプ３−３内部を迂回して、バイパスライン３６及びバイパス弁２３を介して真空室２へ到達してリークディテクタ２２により効率的に検出される。ステップＳ２９では、制御装置がリークディテクタ２２により検査用ガスが検出されたか否か、即ち、リークが検出されたか否かを判定する。
【００３２】
ステップＳ２９の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ３０ではオペレータがリークに対する適切な対処を取る。一方、ステップＳ２９の判定結果がＮＯであると、ステップＳ３１では、制御装置の制御下でバイパス弁２３を閉じると共に、三方弁３５を切り替え制御することで、三方弁３５の第１の開口を開いて排気用ライン３５０に連通させると共に第２の開口を閉じてバイパスライン３６との連通を絶つ。ステップＳ３２以降では、真空装置１−３の通常の使用が開始され、成膜処理等が行われる。
【００３３】
上記各実施例において、真空装置は、例えば磁気記録媒体や半導体装置等を製造する際に用いる成膜装置として使用可能である。Ｈｅガス等の検査用ガスと真空室に設置したリークディテクタの組み合わせでリークを正確に検出することができるので、リークに対する適切な対処により磁気記録媒体や半導体装置等の生産性を向上することが可能となる。
【００３４】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
真空室に接続された真空ポンプの排気を行う排気弁の近傍のリークをチェックするリークチェック機構であって、
前記真空ポンプ内部と前記真空ポンプ内部を迂回して前記真空室へ接続されたバイパスラインの一方に切り替え接続可能なリークチェック部と、
排気時には前記真空ポンプ内部と開けられた前記排気弁が連通し、リークチェック時には閉められた前記排気弁と前記バイパスラインが連通するように前記リークチェック部を切り替え制御する制御部を備えた、リークチェック機構。
（付記２）
前記バイパスラインと前記真空室を接続すると共に、リークチェック時のみに開けられるバイパス弁を更に備えた、付記１記載のリークチェック機構。
（付記３）
前記リークチェック部は、前記排気弁の機能を備えた三方弁を有する、付記１又は２記載のリークチェック機構。
（付記４）
前記リークチェック部は、前記真空ポンプ内部と前記バイパスラインに接続された三方弁と、前記三方弁と接続された前記排気弁を有する、付記１又は２記載のリークチェック機構。
（付記５）
前記排気弁は、前記真空ポンプ内の圧力に応じて前記排気時に開けられ、前記リークチェック時に閉じる、付記３又は４記載のリークチェック機構。
（付記６）
検査用ガスを前記排気弁の近傍に吹き付ける検査用ガス吹き付け部を更に備えた、付記１〜５のいずれか１項記載のリークチェック機構。
（付記７）
リークディテクタ及びリークチェック時にのみ開けられるバイパス弁を有する真空室と、
前記真空室に接続され、排気弁を有する真空ポンプと、
前記真空ポンプ内部と前記真空ポンプ内部を迂回して前記真空室へ前記バイパス弁を介して接続されたバイパスラインの一方に切り替え接続可能なリークチェック部と、
排気時には前記真空ポンプ内部と開けられた前記排気弁が連通し、リークチェック時には閉められた前記排気弁と前記バイパスラインが連通するように前記リークチェック部を切り替え制御する制御部を備え、
前記リークディテクタは、前記リークチェック時に前記排気弁の近傍に吹き付けられた検査用ガスが検出されるとリークを検出する、真空装置。
（付記８）
前記リークチェック部は、前記排気弁の機能を備えた三方弁を有する、付記７記載の真空装置。
（付記９）
前記リークチェック部は、前記真空ポンプ内部と前記バイパスラインに接続された三方弁と、前記三方弁と接続された前記排気弁を有する、付記７記載の真空装置。
（付記１０）
前記排気弁は、前記真空ポンプ内の圧力に応じて前記排気時に開けられ、前記リークチェック時に閉じる、付記８又は９記載の真空装置。
（付記１１）
検査用ガスを前記排気弁の近傍に吹き付ける検査用ガス吹き付け部を更に備えた、付記７〜１０のいずれか１項記載の真空装置。
【００３５】
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施例における真空装置を示す図である。
【図２】リークチェック機構の一部を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例における真空装置を示す図である。
【図４】第２実施例のリークチェック動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第３実施例における真空装置を示す図である。
【図６】第３実施例のリークチェック動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１−１，１−２，１−３      真空装置
２      真空室
３−１，３−２，３−３      クライオポンプ
２２      リークディテクタ
２３      バイパス弁
３５      三方弁
３６      バイパスライン
３７      排気弁
３９      制御部
３００      リークチェック部
【図１】
2010139397.tif 000003
【図２】
2010139397.tif 000004
【図３】
2010139397.tif 000005
【図４】
2010139397.tif 000006
【図５】
2010139397.tif 000007
【図６】
2010139397.tif 000008