(57)【要約】真空チャンバ８からクライオパネル３４に流入するガスの流入部に、該ガスの流入方向と平行な面を有する円筒パネル４１、４２を設けることにより、クライオポンプを大型化することなく吸蔵ガス量を増大する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバに接続され、その真空度を上げるための、クライオパネルを備えたクライオポンプにおいて、
真空チャンバからクライオパネルに流入するガスの流入部に、該ガスの流入方向と平行な面を有する凝縮ガス吸着部材を設けたことを特徴とするクライオポンプ。
【請求項２】
前記凝縮ガス吸着部材のクライオパネル側が開放されていることを特徴とする請求項１に記載のクライオポンプ。
【請求項３】
前記凝縮ガス吸着部材が複数並設されていることを特徴とする請求項１に記載のクライオポンプ。
【請求項４】
外側の凝縮ガス吸着部材が、クライオパネルの延長線より外側に配設されていることを特徴とする請求項３に記載のクライオポンプ。
【請求項５】
前記複数の凝縮ガス吸着部材の相互の間隔が２５ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項３に記載のクライオポンプ。
【請求項６】
前記凝縮ガス吸着部材が筒状とされていることを特徴とする請求項１に記載のクライオポンプ。
【請求項７】
内側の凝縮ガス吸着部材が、クライオパネル上に載置されるＬ字状の支持部と、その間に設けられた開口を備えたことを特徴とする請求項６に記載のクライオポンプ。
【請求項８】
外側の凝縮ガス吸着部材が、クライオパネル上に載置されるＩ字状の支持部と、その間に設けられた開口を備えたことを特徴とする請求項６に記載のクライオポンプ。
【請求項９】
前記凝縮ガス吸着部材が冷凍機の冷却ステージに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のクライオポンプ。
【請求項１０】
請求項１に記載のクライオポンプを備えたことを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のクライオポンプを備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えばスパッタリング装置やイオンプレーティング装置や半導体製造装置に使用され、気体分子を極低温のパネルに凝縮して排気することにより高真空を得る冷凍機冷却型のクライオポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】  図１に従来のクライオポンプの一例の構成を示す。【０００３】  図において、１０はクライオポンプ本体を示し、フランジ１２によって真空チャンバ８に接続する。該真空チャンバ８内の真空度を上げることが、クライオポンプ１０の目的である。このクライオポンプ１０は、例えばその底面に接続された極低温冷凍機２０によって冷却される熱シールド板３０、ルーバー３２及びクライオパネル（２段パネルとも称する）３４によって構成される。前記極低温冷凍機２０の１段冷却ステージ（以下単に１段ステージとも称する）２１によって熱シールド板３０、又、該熱シールド板３０を介して前記ルーバー３２が冷却され、前記極低温冷凍機２０の２段（冷却）ステージ２２によってクライオパネル３４が冷却される。クライオパネル３４は、図２に示す如く、傘の頂部を平面に形成した形状となっており、中央の円筒に接続され、数段が組み合わされた形状をしている。【０００４】  しかしながら、このクライオポンプ１０では、真空チャンバ８から排気され凝縮された凝縮ガス９が、クライオパネル３４の上に雪のように降り積もってしまい、吸蔵量に限界があった。クライオパネルの段数を増加しても、下段は傘の斜面部分のみでしかガスを吸蔵できず、装置の大型化の割には効果が少なかった。【０００５】  一方、特開平７−４２６７１号公報には、排気速度と吸蔵量という違いはあるが、クライオパネルの周囲をルーパー型バッフルで取り囲んで、排気速度を大きくすることが記載されている。【０００６】  又、特開平８−２１９０１９号公報には、クライオパネルのガス流入方向長さを長くして、吸蔵量を大きくすることが記載されている。【０００７】  又、特表平７−５０７８５５号公報（米国特許第５，３０１，５１１号明細書）にも、図１と同様の構成が記載されている。【０００８】  しかしながら、特開平７−４２６７１号公報に記載されているようにクライオパネルの周囲をバッフルで取り囲んだり、あるいは、特開平８−２１９０１９号公報のようにクライオパネルを長くする方法では、いずれもクライオポンプが大型化してしまうという課題は解決されていない。又、特開平７−４２６７１号公報は、冷凍機で冷却してもよいと記載されているが、冷凍機の構造上、底面に２段ステージを設置して冷却すると、クライオポンプ全体の長さが相当長いものになってしまうという問題点を有していた。【０００９】  又、特表平７−５０７８５５号公報（米国特許第５，３０１，５１１号明細書）は、凝縮するガスにより生じるフロストが、輻射シールドとクライオパネルのギャップを狭くするのを防止することを目的としており、本発明とは課題が異なっていた。
【発明の開示】
【００１０】  本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、クライオポンプを大型化することなく、吸蔵ガス量を増大することを課題とする。
【００１１】  本発明は、真空チャンバに接続され、その真空度を上げるための、クライオパネルを備えたクライオポンプにおいて、真空チャンバからクライオパネルに流入するガスの流入部に、該ガスの流入方向と平行な面を有する凝縮ガス吸着部材を設けることにより、前記課題を解決したものである。
【００１２】  又、前記凝縮ガス吸着部材のクライオパネル側を開放して、ガスの抜けを良くしたものである。
【００１３】  又、前記凝縮ガス吸着部材を複数並設したものである。
【００１４】  又、外側の凝縮ガス吸着部材を、クライオパネルの延長線より外側に配設したものである。
【００１５】  又、前記複数の凝縮ガス吸着部材の相互の間隔を２５ｍｍ以上としたものである。
【００１６】  又、前記凝縮ガス吸着部材を筒状としたものである。
【００１７】  又、内側の凝縮ガス吸着部材が、クライオパネル上に載置されるＬ字状の支持部と、その間に設けられた開口を備えたものである。
【００１８】  又、外側の凝縮ガス吸着部材が、クライオパネル上に載置されるＩ字状の支持部と、その間に設けられた開口を備えたものである。
【００１９】  又、前記凝縮ガス吸着部材を冷凍機の冷却ステージに接続したものである。
【００２０】  本発明は、又、前記クライオポンプを備えたことを特徴とするスパッタリング装置や半導体製造装置を提供するものである。
【００２１】  本発明によれば、クライオパネルとは独立した凝縮ガス吸着部材をガスの流入部に設けることにより、従来のクライオパネルの吸蔵量に影響を与えることなく、凝縮ガスの吸蔵量を増加できるので、装置を大きくすることなく、凝縮ガスの吸蔵量を飛躍的に増大することが可能になる。
【００２２】  又、吸蔵したガスが多くなり、これ以上吸蔵できなくなった場合は、スパッタリング等の工程を止め、冷凍機を昇温させて吸蔵ガスを排気しなければならないが、吸蔵量が増加したために、スパッタリング等の工程を止める間隔が長くなり、通算して運転時間の増加が見込め、生産に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来のクライオポンプの一例の構成を示す断面図
【図２】同じくクライオパネルの一例の斜視図
【図３】本発明に係るクライオポンプの第１実施形態の要部構成を示す断面図
【図４】第１実施形態で用いられている第１円筒パネルの構成を示す斜視図
【図５】同じく第２円筒パネルの構成を示す斜視図
【図６】同じく底面図
【図７】同じく第１、第２円筒パネルを２段ステージに取付けた状態を示す断面図
【図８】本発明の第２実施形態の要部構成を示す断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】  以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。【００２５】  本発明の実施形態は、図３に示す如く、図１及び図２に示した従来例と同様のクライオポンプにおいて、真空チャンバ８から流入するガスの流入部に、該ガスの流入方向と平行な面を有する２つの円筒パネル４１、４２を、その側面がガスの流入方向と平行となるよう、冷凍機２段ステージ２２に配設したものである。【００２６】  クライオパネル３４と同様に銅で形成された円筒形状の前記第１円筒パネル４１は、図４に示す如く、下部に切欠きを施してガス通過用の開口４１Ａを設け、例えばＬ字状の支持部４１Ｂを２段ステージ２２に熱伝導の良いように蝋付けする。【００２７】  同じくクライオパネル３４と同様に銅で形成された円筒形状の第２円筒パネル４２は、第１円筒パネル４１より大きな外径で形成し、図５（斜視図）及び図６（底面図）に示すように下部に折り返しを施して、ガス通過用の開口４１Ａを有する、例えばＩ字状の支持部４２Ｂを設け、２段ステージ２２に熱伝導の良いように蝋付けする。【００２８】  接合した状態を図７に示す。ここで、円筒間の距離Ｌは、堆積物がガス流を阻害しないよう、２５ｍｍ以上空けることが望ましい。なお、接合方法は蝋付けに限定されず、熱伝導を高めるためインジウム等の金属を挟んで、ビス止めとしてもよい。【００２９】  これらの第１円筒パネル４１及び第２円筒パネル４２は、従来のクライオパネル３４と同様に極低温冷凍機２０の２段ステージ２２により冷却され、クライオパネル３４のガス貯蔵量とは別途に、しかも両側面に凝縮ガス９を吸着することができる。従って、吸蔵ガス量を増大することができる。【００３０】  前記実施形態においては、円筒パネルが縦置きとされていたが、ガスが積もるのは雪のように重力方向でなく、ガスが流入してくる方向に垂直であるため、ガスの流入方向が横向きである場合には、図８に示す第２実施形態のように、円筒パネル４１、４２を横置きとしても、同様に吸着ガスが堆積する。【００３１】  なお、前記実施形態では２つの円筒パネル４１、４２を追加したが、１つでも、３つ以上でも良い。又、パネルの形状も円筒状に限定されず、角筒状あるいは不連続の板状としても良い。極低温冷凍機の段数も２段に限定されず、１段又は３段以上であっても良い。更に、極低温冷凍機の向きも横型に限定されず、縦型であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３２】本発明は、例えばスパッタリング装置やイオンプレーティング装置や半導体製造装置に使用することができる。
【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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【国際調査報告】
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2005050017.tif 000011
2005050017.tif 000012
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