(57)【要約】  【課題】  水分子の排気特性が良好な真空排気装置を提供する。  【解決手段】  真空排気装置１は、真空チャンバ２と真空ポンプ４との間に配置される吸湿チャンバ３と、真空チャンバ２と吸湿チャンバ３との間に配置されるゲートバルブ８を備える。吸湿チャンバ３の内部には、吸放湿剤１７によって構成されている吸湿ユニット１２が配置される。吸放湿剤１７は、常温で吸湿し、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、
前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、
を備え、
前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、
前記吸放湿剤は、
常温で吸湿し、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有することを特徴とする真空排気装置。
【請求項２】
前記吸放湿剤は、イモゴライトである、請求項１に記載の真空排気装置。
【請求項３】
前記吸放湿剤は、金属繊維シートで覆われており、
前記金属繊維シートは、
気体を透過して、前記吸放湿剤を透過しないように構成されている、請求項１または請求項２に記載の真空排気装置。
【請求項４】
前記吸湿チャンバは、前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットを備える、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の真空排気装置。
【請求項５】
前記加熱ユニットは、前記吸湿チャンバの外側に配置されている、請求項４に記載の真空排気装置。
【請求項６】
前記加熱ユニットは、前記吸湿チャンバの内側に配置されている、請求項４に記載の真空排気装置。
【請求項７】
前記吸湿チャンバは、前記吸湿ユニットの温度を測定する温度計を備える、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の真空排気装置。
【請求項８】
前記吸湿チャンバは、前記吸湿チャンバ内をベントするリークバルブを備える、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の真空排気装置。
【請求項９】
前記吸湿チャンバと前記真空ポンプとの間に配置される第２ゲートバルブを備える、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の真空排気装置。
【請求項１０】
前記吸湿ユニットは、平板状であり、前記吸湿チャンバ内における真空引きの気体流路に沿って配置されている、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の真空排気装置。
【請求項１１】
前記吸湿ユニットは、筒状であり、前記吸湿チャンバの内壁面に沿って配置されている、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の真空排気装置。
【請求項１２】
真空排気装置を用いた真空排気方法であって、
前記真空排気装置は、
真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、
前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、
前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、
前記吸湿チャンバ内をベントするリークバルブと、
を備え、
前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、
前記吸放湿剤は、
常温で吸湿し、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有し、
前記真空排気方法は、
前記ゲートバルブを閉じて、前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱しながら、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
前記吸湿ユニットを常温まで徐冷しながら、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
前記真空ポンプを停止し、前記リークバルブを開けて、前記吸湿チャンバ内をベントするステップと、
前記リークバルブを閉じ、前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記真空チャンバおよび前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
を含むことを特徴とする真空排気方法。
【請求項１３】
真空排気装置を用いた真空排気方法であって、
前記真空排気装置は、
真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、
前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、
前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、
を備え、
前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、
前記真空排気方法は、
前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱するステップと、
所定時間が経過した後に、前記加熱ユニットによる加熱を停止するステップと、
を含むことを特徴とする真空排気方法。
【請求項１４】
真空排気装置を用いた真空排気方法であって、
前記真空排気装置は、
真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、
前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、
前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、
を備え、
前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、
前記真空排気方法は、
前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
前記ゲートバルブを閉じて、前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱するステップと、
前記加熱ユニットによる加熱を停止して、前記吸湿ユニットを常温まで徐冷し、前記ゲートバルブを開けるステップと、
を含むことを特徴とする真空排気方法。
【請求項１５】
真空排気装置を用いた真空排気方法であって、
前記真空排気装置は、
真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、
前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、
前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、
を備え、
前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、
前記真空排気方法は、
前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、
前記ゲートバルブを閉じるステップと、
所定時間が経過した後に、前記ゲートバルブを開けるステップと、
を含むことを特徴とする真空排気方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高真空を得るための真空排気装置および真空排気方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体の検査装置や電子顕微鏡などでは、電子ビームを用いて検査や撮像を行うため、真空を得るための真空排気装置が用いられる。また、エッチングや成膜等の半導体プロセス装置でも真空排気装置が用いられる。例えば、従来の真空排気装置では、真空ポンプ（粗引きポンプとターボ分子ポンプ）を用いて真空チャンバ内の真空引きが行われる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２９４５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の真空排気装置においては、システムの立ち上げ時（あるいは、真空チャンバを開けて作業を行った後）に真空チャンバの壁面などに水分が付着している場合に、水分子の排気特性が低かった。そのため、水分子の排気特性が良好な真空排気装置の開発が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、水分子の排気特性が良好な真空排気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】
【０００６】
本発明の真空排気装置は、真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、を備え、前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、前記吸放湿剤は、常温で吸湿し、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有している。
【０００７】
この構成によれば、真空チャンバと真空ポンプとの間の吸湿チャンバに配置された吸湿ユニットによって、真空チャンバ内や真空ポンプ内の吸湿をすることができ、その結果、短時間で高真空（吸湿しない場合には得られない高い真空度）を得ることができる。これにより、水分子の排気特性が良好な真空排気装置を実現することができる。
【０００８】
この場合、吸湿ユニットの吸放湿剤が、常温で吸湿する特性を有しているので、常温で真空チャンバ内や真空ポンプ内の吸湿をすることができる。また、この吸放湿剤は、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有しているので、吸湿の結果、吸放湿剤の吸湿特性が低下した場合であっても、吸湿ユニットを基準温度以上まで加熱することによって吸放湿剤から放湿が行われ、吸放湿剤の吸湿特性を回復することができる。
【０００９】
本発明の真空排気装置では、前記吸放湿剤は、イモゴライトであってもよい。
【００１０】
この構成によれば、吸放湿剤としてイモゴライトを用いることにより、水分子の排気特性が良好な真空排気装置を実現することができる。
【００１１】
また、本発明の真空排気装置では、前記吸放湿剤は、金属繊維シートで覆われており、前記金属繊維シートは、気体を透過して、前記吸放湿剤を透過しないように構成されてもよい。
【００１２】
この構成によれば、吸放湿剤が金属繊維シートで覆われており、金属繊維シートは熱伝導性が高いので、吸湿ユニットを加熱したときに、吸湿ユニットに効率よく熱が伝わり、吸放湿剤から適切に放湿が行われる。さらに、この金属繊維シートは、気体を透過するように構成されているので、吸放湿剤が気体中の水分を吸収するのを阻害することがない。また、この金属繊維シートは、吸放湿剤を透過しないように構成されているので、吸湿ユニットから吸放湿剤が漏れ出すのを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿チャンバは、前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットを備えてもよい。
【００１４】
この構成によれば、加熱ユニットによって吸湿ユニットを加熱して、吸放湿剤の吸湿特性を回復することができる。
【００１５】
また、本発明の真空排気装置では、前記加熱ユニットは、前記吸湿チャンバの外側に配置されてもよい。
【００１６】
この構成によれば、加熱ユニットが吸湿チャンバの外側に配置されているので、吸湿チャンバ内のスペースの制約を受けずに、加熱ユニットを配置することができる。また、加熱ユニットの構成部品などによる真空度への影響を考慮しなくてよい。さらに、加熱ユニットのメンテナンスが容易である。
【００１７】
また、本発明の真空排気装置では、前記加熱ユニットは、前記吸湿チャンバの内側に配置されてもよい。
【００１８】
この構成によれば、加熱ユニットが吸湿チャンバの内側に配置されているので、吸湿ユニットに効率よく熱を伝えることができる。
【００１９】
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿チャンバは、前記吸湿ユニットの温度を測定する温度計を備えてもよい。
【００２０】
この構成によれば、温度計によって吸湿ユニットの温度を測定することができるので、吸湿ユニットの温度の管理（すなわち、吸湿ユニットの温度が常温であるかの管理、または、吸湿ユニットの温度が基準温度以上であるかの管理）を適切に行うことができる。
【００２１】
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿チャンバは、前記吸湿チャンバ内をベントするリークバルブを備えてもよい。
【００２２】
この構成によれば、吸湿チャンバ内を大気圧に戻す必要がある場合などに、リークバルブを開けることによって、吸湿チャンバ内をベントすることができる。
【００２３】
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿チャンバと前記真空ポンプとの間に配置される第２ゲートバルブを備えてもよい。
【００２４】
この構成によれば、ゲートバルブを開けた状態で第２ゲートバルブを閉じることによって、真空ポンプを停止した状態でも、吸湿ユニットで真空チャンバ内の除湿を行うことができる。
【００２５】
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿ユニットは、平板状であり、前記吸湿チャンバ内における真空引きの気体流路に沿って配置されてもよい。
【００２６】
この構成によれば、吸湿チャンバ内における真空引きの気体流路に沿って配置された平板状の吸湿ユニットによって、真空引きの際の気体の流れを阻害せずに、真空チャンバ内の除湿をすることができる。
【００２７】
また、本発明の真空排気装置では、前記吸湿ユニットは、筒状であり、前記吸湿チャンバの内壁面に沿って配置されてもよい。
【００２８】
この構成によれば、吸湿チャンバの内壁面に沿って配置された筒状の吸湿ユニットによって、真空引きの際の気体の流れを阻害せずに、真空チャンバ内の除湿をすることができる。
【００２９】
本発明の真空排気方法は、真空排気装置を用いた真空排気方法であって、前記真空排気装置は、真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、前記吸湿チャンバ内をベントするリークバルブと、を備え、前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、前記吸放湿剤は、常温で吸湿し、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有し、前記真空排気方法は、前記ゲートバルブを閉じて、前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱しながら、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、前記吸湿ユニットを常温まで徐冷しながら、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、前記真空ポンプを停止し、前記リークバルブを開けて、前記吸湿チャンバ内をベントするステップと、前記リークバルブを閉じ、前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記真空チャンバおよび前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、を含んでいる。
【００３０】
この方法によっても、上記の装置と同様に、真空チャンバと真空ポンプとの間の吸湿チャンバに配置された吸湿ユニットによって、真空チャンバ内や真空ポンプ内の吸湿をすることができ、その結果、短時間で高真空（吸湿しない場合には得られない高い真空度）を得ることができる。
【００３１】
この場合も、上記の装置と同様に、吸湿ユニットの吸放湿剤が、常温で吸湿する特性を有しているので、常温で真空チャンバ内や真空ポンプ内の吸湿をすることができる。また、この吸放湿剤は、常温より高い所定の基準温度以上で放湿する特性を有しているので、吸湿の結果、吸放湿剤の吸湿特性が低下した場合であっても、吸湿ユニットを基準温度以上まで加熱することによって吸放湿剤から放湿が行われ、吸放湿剤の吸湿特性を回復することができる。
【００３２】
本発明の真空排気方法は、真空排気装置を用いた真空排気方法であって、前記真空排気装置は、真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、を備え、前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、前記真空排気方法は、前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱するステップと、所定時間が経過した後に、前記加熱ユニットによる加熱を停止するステップと、を含んでいる。
【００３３】
本発明の真空排気方法は、真空排気装置を用いた真空排気方法であって、前記真空排気装置は、真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、を備え、前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、前記真空排気方法は、前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、前記ゲートバルブを閉じて、前記加熱ユニットで前記吸湿ユニットを前記基準温度以上に加熱するステップと、前記加熱ユニットによる加熱を停止して、前記吸湿ユニットを常温まで徐冷し、前記ゲートバルブを開けるステップと、を含んでいる。
【００３４】
本発明の真空排気方法は、真空排気装置を用いた真空排気方法であって、前記真空排気装置は、真空チャンバと真空ポンプとの間に配置される吸湿チャンバと、前記真空チャンバと前記吸湿チャンバとの間に配置されるゲートバルブと、前記吸湿ユニットを加熱する加熱ユニットと、を備え、前記吸湿チャンバの内部には、吸放湿剤によって構成されている吸湿ユニットが配置され、前記真空排気方法は、前記ゲートバルブを開けて、前記真空ポンプで前記吸湿チャンバ内の真空引きをするステップと、前記ゲートバルブを閉じるステップと、所定時間が経過した後に、前記ゲートバルブを開けるステップと、を含んでいる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、水分子の排気特性が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態における真空排気装置の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態における吸湿チャンバを側面からみた説明図である。
【図３】本発明の実施の形態における吸湿チャンバを上面からみた説明図である。
【図４】本発明の実施の形態における吸湿ユニットの説明図である。
【図５】本発明の実施の形態における吸湿チャンバ（他の例）を側面からみた説明図である。
【図６】本発明の実施の形態における吸湿チャンバ（更に他の例）を上面からみた説明図である。
【図７】本発明の実施の形態における真空排気装置の初期排気の動作を示すフロー図である。
【図８】本発明の実施の形態における真空排気装置の初期排気の効果を説明するグラフである。
【図９】本発明の実施の形態における真空排気装置の初期排気の動作（他の例）を示すフロー図である。
【図１０】本発明の実施の形態における真空排気装置の初期排気（他の例）の効果を説明するグラフである。
【図１１】本発明の実施の形態における真空排気装置の吸湿特性回復の動作を示すフロー図である。
【図１２】本発明の実施の形態における真空排気装置の吸湿特性回復（他の例）の動作を示すフロー図である。
【図１３】本発明の実施の形態における真空排気装置の吸湿特性回復（他の例）の効果を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態の真空排気装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、半導体の検査装置や電子顕微鏡等に用いられる真空排気装置の場合を例示する。
【００３８】
本発明の実施の形態の真空排気装置の構成を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の真空排気装置の説明図である。図１に示すように、真空排気装置１は、半導体の検査装置や電子顕微鏡等（図示せず）の真空チャンバ２と、真空チャンバ２に接続される吸湿チャンバ３と、吸湿チャンバ３に接続されるターボ分子ポンプ４と、ターボ分子ポンプ４に接続されるドライポンプ５を備えている。真空チャンバ２には、真空チャンバ２内の圧力（真空度）を計測するための真空計６と、真空チャンバ２を窒素ベントするための窒素リークバルブ７が設けられている。
【００３９】
図１に示すように、真空チャンバ２と吸湿チャンバ３の間には、ゲートバルブ８が配置されている。ゲートバルブ８を開けると、真空チャンバ２と吸湿チャンバ３とが連通した状態になり、ゲートバルブ８を閉じると、真空チャンバ２と吸湿チャンバ３とが遮断された状態になる。また、吸湿チャンバ３とターボ分子ポンプ４との間には、第２ゲートバルブ９が配置されている。第２ゲートバルブ９を開けると、吸湿チャンバ３とターボ分子ポンプ４が連通した状態になり、第２ゲートバルブ９を閉じると、吸湿チャンバ３とターボ分子ポンプ４が遮断された状態になる。
【００４０】
また、図１に示すように、吸湿チャンバ３には、吸湿チャンバ３内を窒素ベントするための第２窒素リークバルブ１０が設けられている。第２窒素リークバルブ１０は、本発明のリークバルブに相当する。さらに、ターボ分子ポンプ４とドライポンプ５との間には、ポンプバルブ１１が配置されている。ポンプバルブ１１を開けると、ターボ分子ポンプ４とドライポンプ５が連通した状態になり、ポンプバルブ１１を閉じると、ターボ分子ポンプ４とドライポンプ５が連通した状態になる。
【００４１】
つぎに、吸湿チャンバ３の構成について詳しく説明する。図２は、吸湿チャンバ３を側面（図１における右側）からみた説明図であり、図３は、吸湿チャンバ３を上面（図１における上側）からみた説明図である。図２および図３に示すように、吸湿チャンバ３の内部には、複数の吸湿ユニット１２が配置されている。
【００４２】
具体的には、吸湿チャンバ３は、上面視で四角筒形状を有する本体１３と、本体１３内部の上部と下部にそれぞれ設置されるユニット保持具１４を備えており、ユニット保持具１４に、複数の吸湿ユニット１２が並んで保持されている。この場合、吸湿ユニット１２は、平板状であり、吸湿チャンバ３内における真空引きの気体流路の方向（図２における上下方向）に沿って配置されている。
【００４３】
なお、図５に示すように、吸湿ユニット１２は、吸湿チャンバー３内における気体流路の方向（図５における上下方向）に対し、所定角度（例えば５度から４５度）傾けて、複数の平板状の吸湿ユニット１２を並べた配置でもよい。この場合、排気される気体が吸湿材に衝突する確率が高くなり、効果的に吸湿することができる。また、図６に示すように、吸湿ユニット１２は、円筒状であり、吸湿チャンバ３の内壁面に沿って配置されてもよい。また、吸湿ユニット１２は、図６のような内壁面に沿った円柱状のものと、図２や図５のような平板状のもの（気体流路の方向に配置したもの）とを一緒に用いてもよい。
【００４４】
また、図２に示すように、吸湿チャンバ３の外側には、吸湿ユニット１２を加熱するための熱線などで構成される加熱ユニット１５が設けられている。この場合、加熱ユニット１５で発生した熱は、吸湿チャンバ３の壁面からユニット保持具１４に伝わり、ユニット保持具１４から吸湿ユニット１２に伝えられる。
【００４５】
なお、加熱ユニット１５は、吸湿ユニット１２に接触して直接熱を伝えるように、吸湿チャンバ３の内側に配置されてもよい。さらに、加熱ユニット１５は、吸湿チャンバー３の内側と外側の両方にあってもよい。加熱ユニット１５が両方にある場合は、吸湿ユニット１２を加熱しながら吸湿チャンバー３の内壁面やゲートバルブ８、９も加熱されるため、放湿された水分が吸湿チャンバー３の内壁面やゲートバルブ８、９に再付着することを防ぐことができる。
【００４６】
さらに、図２に示すように、吸湿チャンバ３は、吸湿ユニット１２の温度を測定する温度計１６を備えている。なお、図２の例のように、複数の吸湿ユニット１２が配置されている場合には、複数のうちの一つ吸湿ユニット１２の温度を測定するために一つの温度計１６が設けられてもよく、また、複数の吸湿ユニット１２のすべての温度を測定するために複数の温度計１６が設けられてもよい。
【００４７】
図４は、吸湿ユニット１２の説明図である。吸湿ユニット１２は、吸放湿剤１７を金属繊維シート１８で覆うことによって構成されている。吸放湿剤１７は、常温で吸湿し、常温より高い所定の基準温度以上（例えば８０度以上）で放湿する特性を有している。このような吸放湿剤１７としては、イモゴライト、好ましくは合成イモゴライト（例えば、戸田工業製のハスクレイ（登録商標）などの無機吸放湿剤を使用することができる。吸放湿剤１７としては、非晶質アルミニウムケイ酸塩を主成分とする無機吸放湿剤を使用することができる。吸放湿剤１７は、単独層で用いられてもよく、複数層で用いられてもよい。また、金属繊維シート１８は、気体を透過して、吸放湿剤１７を透過しないように構成されている。このような金属繊維シート１８としては、例えば、ステンレス繊維を材料とした不織布シート、銅繊維を材料とした不織布シート、アルミニウム繊維を材料とした不織布シートなどを使用することができる。
【００４８】
以上のように構成された真空排気装置１について、図面を参照してその動作を説明する。
【００４９】
＜初期排気＞
まず、本実施の形態の真空排気装置１を用いて初期排気を行う場合について、図７のフロー図を参照して説明する。例えばシステムの立ち上げ時などに、真空排気装置１を用いて真空チャンバ２の真空引きをする場合には、図７に示すように、まず、ゲートバルブ８を閉じて、加熱ユニット１５で吸湿ユニット１２を基準温度以上（例えば８０度以上）に加熱しながら、ドライポンプ５とターボ分子ポンプ４で吸湿チャンバ３内の真空引きをする（Ｓ１）。なお、吸湿ユニット１２の加熱を行う場合には、ヒーター（図示せず）による真空チャンバ２の加熱を同時に行うことが好ましい。そして、所定時間（例えば２時間）が経過したら（Ｓ２）、加熱ユニット１５を停止させて、吸湿ユニット１２を徐冷する（Ｓ３）。このとき、ドライポンプ５とターボ分子ポンプ４による吸湿チャンバ３内の真空引きは継続されている。
【００５０】
吸湿ユニット１２が常温まで徐冷したら（Ｓ４）、ターボ分子ポンプ４を停止して、ポンプバルブ１１を閉じる（Ｓ５）。このとき、吸放湿剤１７の吸湿特性は回復した状態となっており、吸湿ユニット１２は最大の吸湿能力を持っている。
【００５１】
つぎに、第２窒素リークバルブ１０を開けて、吸湿チャンバ３内を大気圧まで窒素ベントする（Ｓ６）。窒素ベントが完了したら、第２窒素リークバルブ１０を閉じて、ゲートバルブ８を開ける（Ｓ７）。これにより、ドライポンプ５による粗引きが行われる。その後、真空チャンバ２内の圧力が所定圧力（例えば１０Ｐａ）以下になったら、ポンプバルブ１１を開け（Ｓ８）、ターボ分子ポンプ４を作動させて、真空チャンバ２内の真空引きを行う（Ｓ９）。
【００５２】
なお、真空チャンバ２にドライポンプを有する粗排気ライン（図示せず）が別途設けられている場合には、吸湿チャンバ３内を大気圧まで窒素ベントするための行程（Ｓ５〜Ｓ９）を行わずに、真空チャンバ２内をドライポンプで粗排気してから、ゲートバルブ８を開けてもよい。これにより、吸放湿剤１７の吸湿特性が回復した状態を真空維持したまま、真空チャンバ２の真空引きを開始することができる。
【００５３】
また、真空チャンバ２にドライポンプを有する粗排気ライン（図示せず）が別途設けられていない場合には、予め真空チャンバ２を真空引きした状態でゲートバルブ８を閉じ、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させるための行程（Ｓ１〜Ｓ４）を実行し、その後、ターボ分子ポンプ４を作動させた状態で、ゲートバルブ８を開けてもよい。
【００５４】
＜初期排気（他の例）＞
つぎに、本実施の形態の真空排気装置１を用いて初期排気を行う場合の他の例について、図９のフロー図を参照して説明する。図９の例では、まず、ゲートバルブ８と第２ゲートバルブ９を開いた状態で、加熱ユニット１５を用いた吸湿チャンバ３の加熱は行わずに、ターボ分子ポンプ４とドライポンプ５を用いて真空チャンバ２を真空引きする（Ｓ２０）。
【００５５】
つぎに、加熱ユニット１５を作動させて（Ｓ２１）、吸湿チャンバ３を加熱し、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させる。その後、所定時間（例えば２時間）が経過したら（Ｓ２２）、加熱ユニット１５を停止させる（Ｓ２３）。
【００５６】
この場合、真空チャンバ２の圧力は、吸湿チャンバ３を加熱しない場合より高くなるが、所定時間（例えば２時間程度）加熱を継続した後に加熱を停止すると、吸湿チャンバ３の温度が低下するとともに真空チャンバ２の圧力が急激に低下し、吸湿チャンバが常温に戻った時には、吸湿チャンバ３を加熱しない場合より低い圧力になる（図１０参照）。すなわち、到達圧力を低くすることができる。
【００５７】
なお、吸湿チャンバ３を加熱すると同時に、真空チャンバ２も加熱することが好ましい。水分の排気が促進されるためである。例えば、真空チャンバ２の加熱は、真空チャンバ２の周囲に巻いたヒーター（図示せず）で行うことができる。
【００５８】
また、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させる際に、第２窒素リークバルブ１０を開けて窒素ガスを流してもよい。その場合、吸放湿剤１７から放出された水蒸気が効果的に真空ポンプ（ターボ分子ポンプ４やドライポンプ５）によって排気され、水分が吸湿チャンバ３やゲートバルブ８、９に付着することを抑制することができる。また、同じ目的のために、リークする窒素ガスの配管にヒーター（図示せず）を巻いて、窒素ガスを加熱してもよい。
【００５９】
＜吸湿特性の回復＞
本実施の形態の吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させる場合の動作について、図１１のフロー図を参照して説明する。本実施の形態の吸湿ユニット１２の吸湿特性を回復させる場合には、図１１に示すように、まず、ゲートバルブ８と第２ゲートバルブ９を開いた状態で、ターボ分子ポンプ４とドライポンプ５を用いて真空チャンバ２を真空引きする（Ｓ３０）。
【００６０】
そして、真空チャンバ２を真空引きしている状態で、ゲートバルブ８を閉めて（Ｓ３１）、加熱ユニット１５を作動させる（Ｓ３２）。そして、吸湿ユニット１２を基準温度以上（例えば８０℃以上）で所定時間（例えば約２時間）加熱したら（Ｓ３３）、加熱ユニット１５を停止させて（Ｓ３４）、吸放湿剤１７を常温まで徐冷する（Ｓ３５）。吸放湿剤１７が常温になったら、ゲートバルブ８を開けて（Ｓ３６）、真空チャンバ２を真空引きする。このようにして、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させることができる。
【００６１】
＜吸湿特定の回復（他の例）＞
つぎに、本実施の形態の吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させる場合の他の例について、図１２のフロー図を参照して説明する。この場合には、図１２に示すように、まず、ゲートバルブ８と第２ゲートバルブ９を開けて、真空チャンバ２をターボ分子ポンプ４とドライポンプ５で真空引きする（Ｓ４０）。そして、真空チャンバ２を真空引きしている状態で、ゲートバルブ８を閉じる（Ｓ４１）。このとき、吸湿チャンバ３の圧力が下がり、吸湿ユニット１２が放湿する（図１３参照）。
【００６２】
そして、所定時間（例えば数秒〜数時間）が経過した後に（Ｓ４２）、ゲートバルブ８を開ける（Ｓ４３）。そうすると、吸湿チャンバ３の圧力が上がるため、吸湿ユニット１２は吸湿する。このように、ゲートバルブを開閉するだけで、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させることができる。
【００６３】
この場合、加熱による吸湿特性の回復の場合に比べて、回復量は小さいものの、短時間で、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復させることができる。したがって、このような回復プロセスをはさむことにより、加熱による回復プロセスの回数を減らす、あるいは、頻度を減らすことができる。
【００６４】
吸放湿剤１７は、真空度が低い（圧力が高い）と吸湿し、真空度が高く（圧力が低く）なると放湿するという性質を有している。ゲートバルブ開閉による吸湿特性の回復は、吸放湿剤１７のこのような性質（すなわち、吸放湿作用が、真空度（圧力）に依存する性質）を利用している。
【００６５】
通常、真空チャンバ２のメンテナンスを行う際には、ゲートバルブ８を閉じて、真空ポンプ（ターボ分子ポンプ４やドライポンプ５）を停止するが、上記のようにして吸湿特性を回復させる場合には、真空ポンプ（ターボ分子ポンプ４やドライポンプ５）を稼動させたまま、真空チャンバ２のメンテナンスを行うことができる。また、上記のような吸湿特性の回復は、真空チャンバ２でウェーハ処理等を行っていないときに実行することができる。
【００６６】
このような本実施の形態の真空排気装置１によれば、真空チャンバ２とターボ分子ポンプ４との間の吸湿チャンバ３に配置された吸湿ユニット１２によって、真空チャンバ２内やターボ分子ポンプ４内の吸湿をすることができ、その結果、短時間で高真空（吸湿しない場合には得られない高い真空度）を得ることができる。
【００６７】
ここで、本実施の形態の真空排気装置１の効果を、図８のグラフを参照して説明する。図８では、本実施の形態の真空排気装置１で真空引きした場合の圧力の時間変化が実線で示されており、従来の真空排気装置１で真空引きした場合の圧力の時間変化が破線で示されている。図８に示すように、本実施の形態の真空排気装置１によれば、従来に比べて短時間で高真空（従来では得られない高い真空度）を得ることができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、吸湿ユニット１２の吸放湿剤１７が、常温で吸湿する特性を有しているので、常温で真空チャンバ２内やターボ分子ポンプ４内の吸湿をすることができる。また、この吸放湿剤１７は、常温より高い所定の基準温度以上（例えば８０度以上）で放湿する特性を有しているので、吸湿の結果、吸放湿剤１７の吸湿特性が低下した場合であっても、吸湿ユニット１２を基準温度以上まで加熱することによって吸放湿剤１７から放湿が行われ、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復することができる。
【００６９】
さらに、本実施の形態では、吸放湿剤１７が金属繊維シート１８で覆われており、金属繊維シート１８は熱伝導性が高いので、吸湿ユニット１２を加熱したときに、吸湿ユニット１２に効率よく熱が伝わり、吸放湿剤１７から適切に放湿が行われる。さらに、この金属繊維シート１８は、気体を透過するように構成されているので、吸放湿剤１７が気体中の水分を吸収するのを阻害することがない。また、この金属繊維シート１８は、吸放湿剤１７を透過しないように構成されているので、吸湿ユニット１２から吸放湿剤１７が漏れ出すのを防止することができる。
【００７０】
また、本実施の形態では、加熱ユニット１５によって吸湿ユニット１２を加熱して、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復することができる。したがって、吸放湿剤１７が水分を吸収することによって吸湿特性が低下した場合であっても、吸湿ユニット１２を加熱することにより、吸放湿剤１７の吸湿特性を回復することができる。
【００７１】
本実施の形態では、加熱ユニット１５が吸湿チャンバ３の外側に配置されているので、吸湿チャンバ３内のスペースの制約を受けずに、加熱ユニット１５を配置することができる。また、加熱ユニット１５の構成部品などによる真空度への影響を考慮しなくてよい。さらに、加熱ユニット１５のメンテナンスが容易である。
【００７２】
加熱ユニット１５は、吸湿チャンバ３の内側に配置されてもよい。その場合、加熱ユニット１５が吸湿チャンバ３の内側に配置されているので、吸湿ユニット１２に効率よく熱を伝えることができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、温度計１６によって吸湿ユニット１２の温度を測定することができるので、吸湿ユニット１２の温度の管理（すなわち、吸湿ユニット１２の温度が常温であるかの管理、または、吸湿ユニット１２の温度が基準温度以上であるかの管理）を適切に行うことができる。
【００７４】
また、本実施の形態では、吸湿チャンバ３内を大気圧に戻す必要がある場合などに、第２窒素リークバルブ１０を開けることによって、吸湿チャンバ３内を窒素ベントすることができる。窒素ベントは、空気ベントに比べて余計な水分がチャンバ内に入るのを防ぐことができる。
【００７５】
また、本実施の形態では、ゲートバルブ８を開けた状態で第２ゲートバルブ９を閉じることによって、ターボ分子ポンプ４を停止した状態でも、吸湿ユニット１２で真空チャンバ２内の除湿を行うことができる。
【００７６】
また、本実施の形態では、図２および図３に示すように、吸湿チャンバ３内における真空引きの気体流路の方向（図２における上下方向）に沿って配置された平板状の吸湿ユニット１２によって、真空引きの際の気体の流れを阻害せずに、真空チャンバ２内の除湿をすることができる。
【００７７】
吸湿ユニット１２は、図６に示すように、円筒状であり、吸湿チャンバ３の内壁面に沿って配置されてもよい。その場合、吸湿チャンバ３の内壁面に沿って配置された筒状の吸湿ユニット１２によって、真空引きの際の気体の流れを阻害せずに、真空チャンバ２内の除湿をすることができる。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【００７９】
例えば、上記の実施の形態では、真空ポンプをターボ分子ポンプ４とドライポンプ５で構成した例について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、ドライポンプ５のみで真空ポンプを構成してもよく、他の種類のポンプの一つまたは複数を組み合わせて真空ポンプを構成してもよい。
【００８０】
また、上記の実施の形態では、吸湿ユニット１２が吸湿チャンバ３に設けられている例について説明したが、吸湿チャンバ３はターボ分子ポンプ４と一体化されてもよい、すなわち、吸湿ユニット１２はターボ分子ポンプ４に設けられてもよい。また、吸湿チャンバ３は、一枚板のフランジで代用することもできる、すなわち、吸湿ユニット１２を設けたフランジが、ゲートバルブ８とターボ分子ポンプ４との間に挟まれていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明にかかる真空排気装置は、水分子の排気特性が良好になるという効果を有し、半導体の検査装置や電子顕微鏡等に用いられ、有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１  真空排気装置
２  真空チャンバ
３  吸湿チャンバ
４  ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）
５  ドライポンプ（ＤＰ）
６  真空計
７  窒素リークバルブ
８  ゲートバルブ
９  第２ゲートバルブ
１０  第２窒素リークバルブ
１１  ポンプバルブ
１２  吸湿ユニット
１３  本体
１４  ユニット保持具
１５  加熱ユニット
１６  温度計
１７  吸放湿剤
１８  金属繊維シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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