(57)【要約】【課題】  真空状態の真空チャンバを大気圧に戻すとき、そのまま空気やガスを導入するのではなく、いったん真空リザーバータンクと連通することで、真空チャンバの排気時間の短縮、排気エネルギーの低減を図ることを課題とする。【解決手段】  本発明は、真空チャンバ１の排気および大気開放の過程で真空チャンバ１と１個以上の真空リザーバータンク２０とを順次連通させ、真空チャンバ１の排気時間が短縮でき、排気エネルギーが低減でき、さらに本来アイドリング状態にある真空ポンプ２をも利用し、真空チャンバ１の排気時間がより短縮できる真空排気幇助装置と真空排気幇助方法である。【選択図】  図４
2009052432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気および大気開放を繰り返す真空チャンバにおいて、
１個以上の真空チャンバと１個以上の真空リザーバータンクを連通できるようにすることを特徴とする真空排気幇助装置。
【請求項２】
請求項１に記載の真空排気幇助装置において、
真空チャンバの真空ポンプを真空リザーバータンクと連通できるようにすることを特徴とする真空排気幇助装置。
【請求項３】
大気圧状態の真空チャンバを排気する過程で、まず真空チャンバといちばん圧力の高い真空リザーバータンクとを連通させ、真空チャンバといちばん圧力の高い真空リザーバータンクの圧力が略同一になれば連通を解除し、ついで真空チャンバと２番目に圧力の高い真空リザーバータンクとを連通させ、真空チャンバと２番目に圧力の高い真空リザーバータンクの圧力が略同一になれば連通を解除し、これを真空リザーバータンクの個数と同じ回数繰り返し、真空チャンバの排気を幇助する排気幇助工程と；
真空状態の真空チャンバを大気圧に戻すとき、まず真空チャンバといちばん圧力の低い真空リザーバータンクとを連通させ、真空チャンバといちばん圧力の低い真空リザーバータンクの圧力が略同一になれば連通を解除し、ついで真空チャンバと２番目に圧力の低い真空リザーバータンクとを連通させ、真空チャンバと２番目に圧力の低い真空リザーバータンクの圧力が略同一になれば連通を解除し、これを真空リザーバータンクの個数と同じ回数繰り返し、最後にベントバルブを開き真空チャンバを大気圧に戻す大気開放工程とを備える；
真空排気幇助方法。
【請求項４】
請求項３に記載の真空排気幇助方法において、真空チャンバの真空ポンプにより真空リザーバータンクを排気できるようにすることを特徴とする真空排気幇助方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気および大気開放を繰り返す真空チャンバにおける、真空排気幇助装置と真空排気幇助方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空チャンバ内を大気圧から排気するとき、排気バルブを開き真空ポンプで直接排気し、真空チャンバを真空状態から大気圧に戻すとき、ベントバルブを開き直接空気またはガスを導入する真空排気装置が一般的である。  
【０００３】
真空チャンバ内を大気圧から排気するとき、予め排気しておいた真空リザーバータンクと連通させ、真空チャンバの圧力を低下させた後に真空チャンバのみを排気し、排気の時間を短くする真空排気装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、真空チャンバと複数の真空リザーバータンクと連結し、連通可能にし、真空チャンバを大気圧から排気するとき、予め排気しておいた複数の真空リザーバータンクと順次切り替え連通させ、速やかに真空チャンバ内を所望の圧力に排気する真空排気装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−１３９９１１号公報
【特許文献２】特開２００６−７５８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の真空排気装置は真空チャンバを真空状態から大気圧に戻すとき、真空チャンバに直接空気またはガスを導入し、大気圧に戻していた。
【０００６】
本発明は、真空チャンバを真空状態から大気圧に戻すとき、真空チャンバに直接空気またはガスを導入するのではなく、真空チャンバと真空リザーバータンクとを連通させ、真空リザーバータンクの圧力を低下させた後、真空チャンバを大気圧に戻し、圧力が低下した真空リザーバータンクをつぎに実行する真空チャンバを大気圧から排気するときに利用する真空排気幇助装置と真空排気幇助方法を提供しようとするものである。
【０００７】
また、本発明は、真空チャンバの排気時間が短縮でき、排気エネルギーが低減できる真空排気幇助装置と真空排気幇助方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、つぎにこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、排気および大気開放を繰り返す真空チャンバにおいて、
１個以上の真空チャンバと１個以上の真空リザーバータンクを連通できるようにすることを特徴とする真空排気幇助装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の真空排気幇助装置において、
真空チャンバの真空ポンプを真空リザーバータンクと連通できるようにすることを特徴とする真空排気幇助装置である。
【００１１】
大気圧状態の真空チャンバを排気する過程で、まず真空チャンバといちばん圧力の高い真空リザーバータンクとを連通させ、真空チャンバといちばん圧力の高い真空リザーバータンクの圧力が略同一になれば連通を解除し、ついで真空チャンバと２番目に圧力の高い真空リザーバータンクとを連通させ、真空チャンバと２番目に圧力の高い真空リザーバータンクの圧力が略同一になれば連通を解除し、これを真空リザーバータンクの個数と同じ回数繰り返し、真空チャンバの排気を幇助する排気幇助工程と；
真空状態の真空チャンバを大気圧に戻すとき、まず真空チャンバといちばん圧力の低い真空リザーバータンクとを連通させ、真空チャンバといちばん圧力の低い真空リザーバータンクの圧力が略同一になれば連通を解除し、ついで真空チャンバと２番目に圧力の低い真空リザーバータンクとを連通させ、真空チャンバと２番目に圧力の低い真空リザーバータンクの圧力が略同一になれば連通を解除し、これを真空リザーバータンクの個数と同じ回数繰り返し、最後にベントバルブを開き真空チャンバを大気圧に戻す大気開放工程とを備える；
真空排気幇助方法である。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の真空排気幇助装置において、真空チャンバの真空ポンプにより真空リザーバータンクを排気できるようにすることを特徴とする真空排気幇助方法である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１および請求項３に記載の発明によれば、真空チャンバと真空リザーバータンクとを連通させることで排気時間が短縮でき、排気エネルギーが低減できる。
【００１４】
また、請求項２および請求項４に記載の発明よれば、真空チャンバの真空ポンプが真空チャンバの排気を実行していないときに、すなわち本来アイドリング状態にあるときに、真空リザーバータンクを排気することができ、排気時間が短縮でき、排気エネルギーが低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、Ｍ個（Ｍは１以上の整数）の真空チャンバとＮ個（Ｎは１以上の整数）真空リザーバータンクを連結している説明図である。１ａ、１ｂ、、、１ｍ（ｍはＭ番目のアルファベット）は真空チャンバであり、これに排気バルブ４ａ、４ｂ、、、４ｍと真空ポンプ２ａ、２ｂ、、、２ｍおよびベントバルブ３ａ、３ｂ、、、３ｍが連結している。さらに真空チャンバ１ａに連通バルブ６ａａと配管９ａと真空リザーバータンク２０ａが、連通バルブ６ａｂと配管９ｂと真空リザーバータンク２０ｂが、、、連通バルブ６ａｎ（ｎはＮ番目のアルファベット）と配管９ｎと真空リザーバータンク２０ｎが連結しており、
さらに真空チャンバ１ｂに連通バルブ６ｂａと配管９ａと真空リザーバータンク２０ａが、連通バルブ６ｂｂと配管９ｂと真空リザーバータンク２０ｂが、、、連通バルブ６ｂｎと配管９ｎと真空リザーバータンク２０ｎが連結しており、、、
さらに真空チャンバ１ｍに連通バルブ６ｍａと配管９ａと真空リザーバータンク２０ａが、連通バルブ６ｍｂと配管９ｂと真空リザーバータンク２０ｂが、、、連通バルブ６ｍｎと配管９ｎと真空リザーバータンク２０ｎが連結している。
【００１７】
大気圧状態の真空チャンバ１ａを排気する過程で、連通バルブ６ａａを開き真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ａとを連通させ、真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ａの圧力が略同一になれば連通バルブ６ａａを閉じ、
ついで連通バルブ６ａｂを開き真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ｂとを連通させ、真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ｂの圧力が略同一になれば連通バルブ６ａｂを閉じ、、、
最後に連通バルブ６ａｎを開き真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ｎとを連通させ、真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ｎの圧力が略同一になれば連通バルブ６ａｎを閉じ、
真空チャンバ１ａの排気を幇助する排気幇助工程を実行する。
上記排気幇助工程では、真空ポンプ２ａ、２ｂ、、、２ｎで排気するよりも、真空チャンバ１ａ、１ｂ、、、１ｍと真空リザーバータンク２０ａ、２０ｂ、、、２０ｎとの連通による気体が拡散する時間のほうが大幅に短く、短時間で所望の圧力に排気することができ、排気エネルギーを低減することができる。
真空状態の真空チャンバ１ａを大気圧に戻す際に、まず連通バルブ６ａｎを開き真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ｎとを連通させ、真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ｎの圧力が略同一になれば連通バルブ１１を閉じ、、、
そして連通バルブ６ａｂを開き真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ｂとを連通させ、真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ｂの圧力が略同一になれば連通バルブ６ａｂを閉じ、
最後に連通バルブ６ａａを開き真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ａとを連通させ、真空チャンバ１ａと真空リザーバータンク２０ａの圧力が略同一になれば連通バルブ６ａｂを閉じ、ついでベントバルブ３ａを開き真空チャンバ１ａを大気圧に戻す大気開放工程を実行する。
同様に真空チャンバ１ｂ、、、１ｍについても上記排気幇助工程および上記大気開放工程を実行することができる。
【００１８】
上記排気幇助工程と上記大気開放工程は交互に実行され、毎回同じ圧力で上記排気幇助工程と上記大気開放工程を開始し、繰返し実行することにより各々の真空リザーバータンク２０ａ、２０ｂ、、、２０ｎの圧力はそれぞれ上記排気幇助工程終了後の圧力と上記大気開放工程終了後の圧力の２値に収束し、圧力は真空リザーバータンク２０ａがもっとも高く、ついで真空リザーバータンク２０ｂ、、、真空リザーバータンク２０ｎの順になる。
【実施例２】
【００１９】
図２は、実施例１の図１の真空ポンプ２ａ、２ｂ、、、２ｍと配管９ｎとの間に補助排気バルブ５ａ、５ｂ、、、５ｍを追加する構成を示す説明図である。真空チャンバ１ａ、１ｂ、、、１ｍの真空ポンプ２ａ、２ｂ、、、２ｍが真空チャンバ１ａ、１ｂ、、、１ｍの排気を実行していないときに、すなわち真空ポンプ２ａ、２ｂ、、、２ｍが本来アイドリング状態にあるときに、補助排気バルブ５ａ、５ｂ、、、５ｍを開き、真空リザーバータンク２０ｎを排気する。このように真空ポンプ２ａ、２ｂ、、、２ｍを有効に利用し、真空リザーバータンク２０ｎを排気することで、真空リザーバータンク２０ｎの圧力を低下せしめ、真空チャンバ１ａ、１ｂ、、、１ｍを排気するとき、上記排気幇助工程を実行することにより、実施例１よりさらに短時間で所望の圧力に排気することができる。
【実施例３】
【００２０】
図３は、１個の真空チャンバに３個の真空リザーバータンクを連結する説明図である。
１は真空チャンバであり、これに排気バルブ４と真空ポンプ２よびベントバルブ３が連結している。さらに真空チャンバ１に連通元バルブ７と連通バルブ６ａと配管９ａと真空リザーバータンク２０ａが、連通バルブ６ｂと配管９ｂと真空リザーバータンク２０ｂが、連通バルブ６ｃと配管９ｃと真空リザーバータンク２０ｃが連結している。
【００２１】
大気圧状態の真空チャンバ１を排気する過程で、連通元バルブ７と連通バルブ６ａを開き真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ａとを連通させ、真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ａの圧力が略同一になれば連通バルブ６ａを閉じ、
ついで連通バルブ６ｂを開き真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ｂとを連通させ、真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ｂの圧力が略同一になれば連通バルブ６ｂを閉じ、
ついで連通バルブ６ｃを開き真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ｃとを連通させ、真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ｃの圧力が略同一になれば連通バルブ６ｃ連通元バルブ７とを閉じ、
真空チャンバ１の排気を幇助する排気幇助工程を実行する。
真空状態の真空チャンバ１を大気圧に戻す際に、まず連通元バルブ７と連通バルブ６ｃを開き真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ｃとを連通させ、真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ｃの圧力が略同一になれば連通バルブ６ｃを閉じ、
ついで連通バルブ６ｂを開き真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ｂとを連通させ、真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ｂの圧力が略同一になれば連通バルブ６ｂを閉じ、
ついで連通バルブ６ａを開き真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ａとを連通させ、真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ａの圧力が略同一になれば連通バルブ６ａと連通元バルブ７とを閉じ、ついでベントバルブ３を開き真空チャンバ１を大気圧に戻す大気開放工程を実行する。
上記排気幇助工程と上記大気開放工程は交互に実行され、毎回同じ圧力で上記排気幇助工程と上記大気開放工程を開始し、繰返し実行することにより、真空リザーバータンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃの圧力はそれぞれ２値に収束する。たとえば、真空チャンバ１と真空リザーバータンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃの容積がそれぞれ略同一で、かつ配管９ａ、９ｂ、９ｃの容積を無視し、かつ真空チャンバ１が大気圧の状態から上記排気幇助工程を開始し、かつ真空チャンバ１が略真空の状態から上記大気開放工程を開始する場合、排気幇助工程後の真空リザーバータンク２０ａの圧力は略８０ＫＰａ、真空リザーバータンク２０ｂの圧力は略６０ＫＰａ、真空リザーバータンク２０ｃの圧力は略４０ＫＰａとなり、大気開放工程後の真空リザーバータンク２０ａの圧力は略６０ＫＰａ、真空リザーバータンク２０ｂの圧力は略４０ＫＰａ、真空リザーバータンク２０ｃの圧力は略２０ＫＰａとなる。この場合、真空チャンバ１を大気圧から略４０ＫＰａまで真空ポンプ２を使用しないで排気することができる。
【００２２】
なお、本実施例３は１個の真空チャンバと３個の真空リザーバータンクの例であるが、真空チャンバおよび真空リザーバータンクの数はこれに限定されないことは言うまでもない。
【実施例４】
【００２３】
図４は、実施例３の図３の真空ポンプ２と配管９との間に補助排気バルブ５を追加する構成を示す説明図である。真空チャンバ１の真空ポンプ２が真空チャンバ１の排気を実行していないときに、すなわち真空ポンプ２が本来アイドリング状態にあるときに、補助排気バルブ５を開き、真空リザーバータンク２０ｃを排気する。このように真空ポンプ２を有効に利用し、真空リザーバータンク２０ｃを排気することで、真空リザーバータンク２０ｃの圧力を低下せしめ、真空チャンバ１を排気するとき、上記排気幇助工程を実行することにより、実施例３よりさらに短時間で所望の圧力に排気することができる。
【００２４】
なお、本実施例４は１個の真空チャンバと３個の真空リザーバータンクの例であるが、真空チャンバおよび真空リザーバータンクの数はこれに限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例１を示す概略図である。
【図２】本発明の実施例２を示す概略図である。
【図３】本発明の実施例３を示す概略図である。
【図４】本発明の実施例４を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２６】
１、１ａ、１ｂ、、、１ｍ  真空チャンバ
２、２ａ、２ｂ、、、２ｍ  真空ポンプ
３、３ａ、３ｂ、、、３ｍ  ベントバルブ
４、４ａ、４ｂ、、、４ｍ  排気バルブ
５、５ａ、５ｂ、、、５ｍ  補助排気バルブ
６、６ａａ、６ａｂ、、、６ａｎ、６ｂａ、６ｂｂ、、、６ｂｎ、、、６ｍａ、６ｍｂ、、、６ｍｎ  連通バルブ
７  連通元バルブ
９、９ａ、９ｂ、、、９ｎ  配管
２０、２０ａ、２０ｂ、、、２０ｎ  真空リザーバータンク
【図１】
2009052432.tif 000003
【図２】
2009052432.tif 000004
【図３】
2009052432.tif 000005
【図４】
2009052432.tif 000006