低温泵
阅读：765发布：2020-05-12
专利汇可以提供低温泵专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的目的在于抑制 真空 处理装置中的再生时间的增加，并且延长 低温 泵 的再生间隔。本发明的 低温泵 (10)具备：低温泵容器(38)，其确定吸气口(12)；制冷机(16)，具备容纳于低温泵容器的第1冷却台(22)及第2冷却台(24)，第2冷却台冷却至低于第1冷却台的 温度 的温度；第1低温板(18)，与第1冷却台热连接，并被低温泵容器包围；及第2低温板(20)，与第2冷却台热连接，并被第1低温板包围。第1低温板具备板部件(32)，该板部件在吸气口处具有入口开口部。入口开口部以板部件的气传导率与吸气口的开口气传导率的比例成为6％以下的方式形成于板部件。，下面是低温泵专利的具体信息内容。
1.一种低温泵，其特征在于，具备：
低温泵容器，其确定低温泵吸气口；
制冷机，具备容纳于所述低温泵容器中的第1冷却台及第2冷却台，所述第2冷却台冷却至低于所述第1冷却台的温度的温度；
第1低温板，与所述第1冷却台热连接，并被所述低温泵容器包围；及第2低温板，与所述第2冷却台热连接，并被所述第1低温板包围，
所述第1低温板具备入口低温板，该入口低温板在所述低温泵吸气口处具有入口开口部，
所述入口开口部以所述入口低温板的气传导率与所述低温泵吸气口的开口气传导率的比例成为6％以下的方式形成于所述入口低温板。
2.根据权利要求1所述的低温泵，其特征在于，
所述入口开口部以所述入口低温板的气传导率与所述低温泵吸气口的开口气传导率的比例成为1％以上或4％以上的方式形成于所述入口低温板。
3.根据权利要求1或2所述的低温泵，其特征在于，
所述入口低温板具备配置于所述低温泵吸气口的有孔部件，所述入口开口部为形成于所述有孔部件上的至少一个开口，
所述至少一个开口与所述低温泵吸气口的面积比为6％以下。
4.根据权利要求3所述的低温泵，其特征在于，
所述面积比为1％以上或4％以上。
5.根据权利要求3所述的低温泵，其特征在于，
所述有孔部件为覆盖所述低温泵吸气口的单一的有孔板。
6.根据权利要求3所述的低温泵，其特征在于，
所述低温泵吸气口为具有第1直径的圆形开口，
所述有孔部件具备具有直径小于所述第1直径的第2直径的圆形板、以及与所述圆形板一同覆盖所述低温泵吸气口的圆环板，所述至少一个开口形成于所述圆形板。
7.根据权利要求3所述的低温泵，其特征在于，
所述至少一个开口为多个孔。
8.根据权利要求1或2所述的低温泵，其特征在于，
所述低温泵吸气口的直径在180mm至340mm的范围。
9.根据权利要求1或2所述的低温泵，其特征在于，
确定所述入口开口部的所述入口低温板的侧面为黑色。
10.根据权利要求1或2所述的低温泵，其特征在于，
所述入口低温板配置在比确定所述低温泵吸气口的低温泵容器的前端更靠上方的位置。
低温泵
技术领域
背景技术
[0003] 作为低温泵的用途之一，有如溅射装置那样的真空处理装置。在真空处理装置中，可以反复执行一种真空工艺。低温泵在这种装置中的主要作用是持续保持适合于真空工艺的真空度。低温泵用于在上一次工艺和下一次工艺之间的装置的临时待机期间将真空度恢复至运许开始该工艺的适当的水平。恢复真空度所需时间称作再生时间。再生时间越短，越能够提前开始下一次的工艺，因此装置的生产率会提高。因此，希望再生时间尽可能较短。只要加大低温泵的排气速度即可缩短再生时间。因此，作为一种方法通常提高低温泵吸气口的开口率。
[0004] 专利文献1：日本特开2010-84702号公报
[0005] 专利文献2：日本特开2013-160105号公报
[0006] 由于低温泵为捕集式真空泵，因此通过低温泵的真空排气运行气体会蓄积在低温泵。随着气体的蓄积，低温泵的排气速度逐渐降低，与此同时，再生时间也逐渐变长。因此，为了从低温泵排出蓄积的气体从而使排气速度及再生时间恢复到初期的水平，定期进行低温泵的再生。从前一次再生结束之后到进行下一次再生的真空排气运行期间又被称作再生间隔。
[0007] 如上所述，以往认为提高低温泵吸气口的开口率有助于缩短再生时间。然而，本发明人发现这种见解在再生间隔的后期并不合理。实际上，在再生间隔的后期，若开口率较大，则反而会促使再生时间的增加。
发明内容
[0008] 本发明的一种实施方式的例示性目的之一在于，根据不同于以往见解的新的见解，抑制真空处理装置中的再生时间的增加，并延长低温泵的再生间隔，从而提高真空处理装置的生产率。
[0009] 根据本发明的一种实施方式的低温泵具备：低温泵容器，确定低温泵吸气口；制冷机，具备容纳于所述低温泵容器中的第1冷却台及第2冷却台，所述第2冷却台冷却至低于所述第1冷却台的温度的温度；第1低温板，与所述第1冷却台热连接，并被所述低温泵容器包围；及第2低温板，与所述第2冷却台热连接，并被所述第1低温板包围。所述第1低温板具备入口低温板，该入口低温板在所述低温泵吸气口处具有入口开口部。所述入口开口部以所述入口低温板的气传导率与所述低温泵吸气口的开口气传导率的比例成为6％以下的方式形成于所述入口低温板。
[0010] 另外，在方法、装置、系统等之间相互置换本发明的构成要件或表现形式，作为本发明的方式也同样有效。
[0012] 图1是示意地表示本发明的一种实施方式所涉及的低温泵的主要部分的侧剖视图。
[0013] 图2是示意地表示本发明的一种实施方式所涉及的第2低温板的顶板的俯视图。
[0014] 图3是示意地表示本发明的一种实施方式所涉及的第1低温板的板部件的俯视图。
[0015] 图4是示意地表示本发明的一种实施方式所涉及的排气运行中的低温泵的图。
[0016] 图5是例示本发明的一种实施方式所涉及的一种再生间隔中的再生时间的变化的示意图。
[0017] 图6是示意地表示比较例所涉及的板部件的俯视图。
[0018] 图7是示意地表示本发明的其他实施方式所涉及的第1低温板的板部件的俯视图。
[0019] 图中：10-低温泵，12-吸气口，16-制冷机，18-第1低温板，20-第2低温板，22-第1冷却台，24-第2冷却台，32-板部件，38-低温泵容器，54-小孔。
具体实施方式
[0020] 以下，参考附图，对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在以下说明中，对相同的要件标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，以下所述的结构为示例，并不限定本发明的范围。
[0021] 图1是示意地表示本发明的一种实施方式所涉及的低温泵10的主要部分的侧剖视图。低温泵10例如安装于真空处理装置的真空腔室，其用于将真空腔室内部的真空度提高到所需工艺所要求的水平。安装有低温泵10的真空处理装置例如为溅射装置。溅射装置中的工艺气体压力例如在1mTorr至10mTorr的范围。
[0022] 低温泵10具有用于接收气体的吸气口12。应排出的气体从安装有低温泵10的真空腔室通过吸气口12进入低温泵10的内部空间14。图1示出低温泵10的内部空间14的包含中心轴A的剖面。
[0023] 吸气口12的直径例如在180mm至340mm的范围。由此，低温泵10的标称直径可以为8英寸、10英寸、12英寸、或者320mm。
[0024] 另外，以下为了便于理解低温泵10的构成要件的位置关系，有时使用“轴向”、“径向”等术语。轴向表示通过吸气口12的方向(图1中为沿单点虚线A的方向)，径向表示沿吸气口12的方向(与单点虚线A垂直的方向)。为方便起见，关于轴向，有时将相对靠近吸气口12的方向称为“上”，相对远离吸气口12的方向称为“下”。即，有时将相对远离低温泵10的底部的方向称为“上”，相对靠近低温泵10的底部的方向称为“下”。关于径向，有时将靠近吸气口12的中心(图1中的中心轴A)的方向称为“内”，靠近吸气口12的周缘的方向称为“外”。另外，这种表现与低温泵10安装于真空腔室时的配置无关。例如，低温泵10也可以以吸气口12沿铅垂方向朝下的方式安装于真空腔室。
[0025] 并且，有时将围绕轴向的方向称为“周向”。周向为沿吸气口12的第2方向，且为与径向正交的切线方向。
[0026] 低温泵10具备制冷机16。制冷机16例如为吉福德-麦克马洪式制冷机(所谓GM制冷机)等超低温制冷机。制冷机16为具备第1冷却台22及第2冷却台24的二级式制冷机。制冷机16构成为将第1冷却台22冷却至第1温度水平，并将第2冷却台24冷却至第2温度水平。第2温度水平的温度低于第1温度水平的温度。例如，第1冷却台22被冷却至65K～120K左右，优选被冷却至80K～100K，第2冷却台24被冷却至10K～20K左右。
[0027] 并且，制冷机16具备第1缸体23及第2缸体25。第1缸体23将制冷机16的室温部连接于第1冷却台22。第2缸体25为将第1冷却台22连接于第2冷却台24的连接部分。
[0028] 图示的低温泵10为所谓的卧式低温泵。卧式低温泵通常为制冷机16配设成与低温泵10的内部空间14的中心轴A交差(通常为正交)的低温泵。
[0029] 低温泵10具备第1低温板18和被冷却至比第1低温板18更低的温度的第2低温板20。详细内容将后述，第1低温板18具备放射屏蔽件30和板部件32，并包围第2低温板20。在板部件32与第2低温板20之间形成有冷凝层72的主容纳空间21(参考图4)。
[0030] 首先，对第2低温板20进行说明。第2低温板20设置于低温泵10的内部空间14的中心部。第2低温板20以包围第2冷却台24的方式安装于第2冷却台24。由此，第2低温板20与第2冷却台24热连接，第2低温板20被冷却至第2温度水平。
[0031] 图2是示意地表示本发明的一种实施方式所涉及的第2低温板20的顶板60的俯视图。如图1及图2所示，顶板60直接安装于制冷机16的第2冷却台24的上表面，第2冷却台24位于低温泵10的内部空间14的中心部。由此，冷凝层72的主容纳空间21占内部空间14的上半部分。
[0032] 顶板60是为了将气体冷凝于其表面而设置的。顶板60为在第2低温板20中最靠近板部件32的部分，其具备与板部件32的背面对置的顶板前表面61。顶板前表面61具备中心区域62、包围中心区域62的外侧区域63。
[0033] 顶板60为以与轴向垂直的方式配置的大致呈平板状的低温板。顶板60在中心区域62被固定于第2冷却台24。中心区域62具有凹部，在该凹部，顶板60利用适当的固定部件64被固定于第2冷却台24(参考图2)。固定部件64例如为螺栓。在凹部的周囲形成有朝向上方的台阶部65。台阶部65的高度确定为能够将固定部件64容纳于凹部。外侧区域63从台阶部
65朝向径向外侧延伸。外侧区域63的径向末端朝向下方弯曲，形成顶板60的外周端部66。如图2所示，顶板60为大致呈圆板状的板。
65朝向径向外侧延伸。外侧区域63的径向末端朝向下方弯曲，形成顶板60的外周端部66。如图2所示，顶板60为大致呈圆板状的板。
[0034] 另外，顶板60也可以不具有容纳固定部件64的中心区域62的凹部。这种情况下，顶板前表面61也可以为不具有台阶部65的平坦面。并且，在本实施方式中，顶板60不具备吸附剂，但是例如也可以在其背面设置吸附剂。
[0035] 第2低温板20的形状调整为使第1侧方间隙43的宽度W1与第2侧方间隙44的宽度W2一致。即，第1侧方间隙43的宽度W1和第2侧方间隙44的宽度W2实际上相等。因此，顶板60具有使第1侧方间隙43的宽度扩大的缺口部74。该缺口部74在顶板60的外周的制冷机16侧形成平坦部而成。另外，位于顶板60的下方的低温板也同样可以具有缺口部。
[0036] 并且，第2低温板20包括一个或多个常规板67。常规板67是为了将气体冷凝或吸附到其表面而设置的。常规板67排列于顶板60的下方。常规板67的形状与顶板60不同。常规板67例如分别具有圆锥台侧面的形状，即所谓的伞状形状。在各常规板67上设置有活性碳等吸附剂68。吸附剂粘接于例如常规板67的背面。常规板67的前表面作为冷凝面发挥作用，背面则作为吸附面发挥作用。
[0037] 第1低温板18是为了保护第2低温板20免受来自低温泵10的外部或低温泵容器38的辐射热的影响而设置的低温板。第1低温板18与第1冷却台22热连接。由此，第1低温板18被冷却至第1温度水平。在第1低温板18与第2低温板20之间具有间隙，第1低温板18并未与第2低温板20接触。
[0038] 放射屏蔽件30是为了保护第2低温板20免受低温泵容器38的辐射热的影响而设置的。放射屏蔽件30位于低温泵容器38与第2低温板20之间，并包围第2低温板20。放射屏蔽件30具有比低温泵容器38稍微小的直径。放射屏蔽件30与低温泵容器38之间具有间隙，放射屏蔽件30并未与低温泵容器38接触。
[0039] 放射屏蔽件30具备：划定屏蔽件开口26的屏蔽件前端28；与屏蔽件开口26对置的屏蔽件底部34；及从屏蔽件前端28朝向屏蔽件底部34延伸的屏蔽件侧部36。屏蔽件开口26为位于吸气口12的低温泵10的主开口。放射屏蔽件30具有屏蔽件底部34被封闭的筒形(例如圆筒)形状，且形成为杯状。
[0040] 放射屏蔽件30具备制冷机16的安装座37。从放射屏蔽件30的外侧观察时，安装座37凹陷，从而在屏蔽件侧部36形成用于把制冷机16安装于放射屏蔽件30的平坦部分。安装座37位于第2低温板20的侧方。如上所述，顶板60直接安装于制冷机16的第2冷却台24的上表面，因此顶板60位于与第2冷却台24相同的高度上，因而安装座37位于顶板60的侧方。
[0041] 屏蔽件侧部36的整体形成为封闭的环状部分。上述第1侧方间隙43形成于屏蔽件侧部36的安装座37与顶板60之间，第2侧方间隙44形成于屏蔽件侧部36的剩余部分与顶板60之间。第1侧方间隙43及第2侧方间隙44也形成于屏蔽件侧部36与常规板67之间。第2侧方间隙44在周向上与第1侧方间隙43连续，通过第1侧方间隙43及第2侧方间隙44形成封闭的环状间隙。第2侧方间隙44在周向上具有恒定的宽度。
[0042] 如图1所示，在安装座37上设置有制冷机16的安装孔42，制冷机16的第2冷却台24及第2缸体25从该安装孔42插入到放射屏蔽件30中。制冷机16的第1冷却台22配置于放射屏蔽件30的外侧。放射屏蔽件30经由传热部件45与第1冷却台22连接。传热部件45通过其一端的凸缘固定于安装孔42的外周部，并通过另一端的凸缘而固定于第1冷却台22。传热部件45例如为中空的短筒，其沿着制冷机16的中心轴在放射屏蔽件30与第1冷却台22之间延伸。由此，放射屏蔽件30与第1冷却台22热连接。另外，放射屏蔽件30也可以直接安装于第1冷却台22。
[0043] 在第2缸体25与安装孔42之间，在靠近屏蔽件开口26的一侧形成有上方间隙46，在远离屏蔽件开口26的一侧形成有下方间隙48。由于制冷机16插入到安装孔42的中心，因此上方间隙46的宽度与下方间隙48的宽度相等。
[0044] 在本实施方式中，放射屏蔽件30构成为如图示那样的一体的筒状。作为代替方式，放射屏蔽件30也可以将多个零件组合成整体呈筒状的形状。这些多个零件也可以彼此保持间隙而配设。例如，放射屏蔽件30也可以在轴向上分割成两个部分。这种情况下，放射屏蔽件30的上部为两端开放的筒，且具备屏蔽件前端28和屏蔽件侧部36的第1部分。放射屏蔽件30的下部则上端开放且下端封闭，且具备屏蔽件侧部36的第2部分和屏蔽件底部34。在屏蔽件侧部36的第1部分与第2部分之间形成有沿周向延伸的间隙。制冷机16的安装孔42的上半部分形成于屏蔽件侧部36的第1部分，下半部分形成于屏蔽件侧部36的第2部分。
[0045] 低温泵10设置有包围制冷机16的第2缸体25的制冷机罩70。制冷机罩70形成为直径稍微大于第2缸体25的直径的圆筒形状，其一端安装于第2冷却台24，并且通过放射屏蔽件30的安装孔42向第1冷却台22延伸。在制冷机罩70与放射屏蔽件30之间设置有间隙，制冷机罩70与放射屏蔽件30并未接触。制冷机罩70与第2冷却台24热连接，因而被冷却至与第2冷却台24相同的温度。由此，可以将制冷机罩70看作是第2低温板20的一部分。
[0046] 第1低温板18具备入口低温板，该入口低温板在吸气口12处具有入口开口部。入口低温板具备配置于吸气口12的有孔部件。入口开口部为形成于有孔部件上的至少一个开口。有孔部件可以为覆盖屏蔽件开口26的单一的有孔板(例如板部件32)。至少一个开口例如为多个孔(例如小孔54)。另外，确定入口开口部的入口低温板的侧面可以为黑色。也可以是入口低温板的背面(即，朝向第2低温板20的面)为黑色。
[0047] 入口开口部以入口低温板的气传导率与吸气口12的开口气传导率的比例成为1％以上且6％以下的方式形成于入口低温板。优选入口开口部以入口低温板的气传导率与吸气口12的开口气传导率的比例成为4％以上且6％以下的方式形成于入口低温板。
[0048] 板部件32为了保护第2低温板20免受来自低温泵10外部的热源的辐射热的影响而设置于屏蔽件开口26。低温泵10外部的热源例如为安装有低温泵10的真空腔室内的热源。板部件32不仅限制辐射热，而且还限制气体分子的进入。板部件32占吸气口12的开口面积的一部分，以便将通过吸气口12流入内部空间14的气体限制为所希望的量。板部件32覆盖吸气口12的大半部分。在板部件32的冷却温度下冷凝的气体(例如水分)会被其表面捕捉。
[0049] 在屏蔽件前端28与板部件32之间，在轴向上存在微小间隙。为了覆盖该间隙并限制气体的流动，板部件32具备裙部33。裙部33为包围板部件32的短筒。由裙部33与板部件32构成将板部件32作为底面的圆形托盘状的一体结构。该圆形托盘结构以盖住放射屏蔽件30的方式配置。由此，裙部33从板部件32朝轴向下方突出，并以与屏蔽件前端28在径向上相邻的方式延伸。裙部33与屏蔽件前端28之间的径向距离例如为放射屏蔽件30的尺寸公差程度。
[0050] 屏蔽件前端28与板部件32之间的间隙有可能因制造上的误差而发生变动。可以通过精密的部件加工及组装来降低这种误差，但是若考虑到由此产生的制造成本的上升，则未必一定是现实的。误差导致低温泵10的个体差。在没有裙部33情况下，朝向放射屏蔽件30的内侧的气体的流入量根据间隙的大小而发生变化。气体的流入量与低温泵10的排气速度直接相关。无论间隙过大或过小，都会导致实际的排气速度偏离设计上的性能。利用裙部33覆盖屏蔽件前端28与板部件32之间的间隙，由此能够限制通过间隙的气体流动，降低个体差。其结果，还能够减小低温泵排气速度相对于设计性能的个体差。
[0051] 屏蔽件前端28及板部件32越过低温泵容器38的吸气口凸缘40而配置于轴向上方。屏蔽件前端28及板部件32位于低温泵容器38的外部。如此，放射屏蔽件30朝向安装有低温泵10的真空腔室延伸。通过使放射屏蔽件30向上方延伸，能够沿轴向扩大冷凝层72的主容纳空间21。但是，该延伸部分的轴向长度设定成不与真空腔室(或真空腔室与低温泵10之间的闸阀)发生干扰。
[0052] 低温泵容器38为容纳第1低温板18及第2低温板20的低温泵10的框体，而且是将内部空间14保持为真空气密的真空容器。并且，制冷机16的第1冷却台22及第2冷却台24容纳于低温泵容器38。
[0053] 通过低温泵容器38的前端39来划定吸气口12。低温泵容器38具备从前端39向径向外侧延伸的吸气口凸缘40。吸气口凸缘40遍及低温泵容器38的整周而设置。利用吸气口凸缘40将低温泵10安装于真空腔室。在径向上，在低温泵容器38的前端39与板部件32之间具有间隙，板部件32并未与低温泵容器38接触。
[0054] 图3是示意地表示本发明的一种实施方式所涉及的板部件32的俯视图。在图3中用虚线来表示位于板部件32的下方的代表性构成要件。板部件32为横切屏蔽件开口26的一张平板(例如圆板)。板部件32的前表面朝向低温泵10的外部空间，板部件32的背面朝向顶板60。主容纳空间21的高度通过板部件32与顶板60的轴向距离而被确定。
[0055] 板部件32的尺寸(例如直径)与屏蔽件开口26的尺寸几乎相等。板部件32具有板中心部50和板外周部52。板中心部50为板部件32的径向内侧部分，板外周部52为包围板中心部50的板部件32的径向外侧部分。
[0056] 板外周部52安装于屏蔽件前端28的板安装部29。板安装部29为从屏蔽件前端28向径向内侧突出的凸部，其在周向上等间隔(例如每隔90°)形成。板部件32通过适当的方法固定于板安装部29。例如，板安装部29及板外周部52分别具有螺栓孔(未图示)，板外周部52通过螺栓紧固于板安装部29。
[0057] 在板部件32上形成有允许气体流动的多个小孔54。小孔54为形成于板中心部50的贯穿孔。因此，能够使应冷凝于第2低温板20上的气体通过小孔54进入到板部件32与第2低温板20之间的主容纳空间21中。在板外周部52未形成有小孔54。
[0058] 小孔54有规则地排列。在本实施方式中，小孔54分别沿彼此正交的两条直线方向等间隔设置，从而形成小孔54的格子。作为代替方案，小孔54也可以分别沿径向及周向等间隔设置。
[0059] 小孔54的形状例如为圆形，但并不限定于此，小孔54也可以是矩形等其他形状的开口、直线状或曲线状延伸的狭缝或者形成于板部件32的外周的缺口。小孔54的大小明显小于屏蔽件开口26。
[0060] 小孔54以使小孔54的总面积与吸气口12的开口面积的比例(也可以称为吸气口12的开口率)成为1％以上且6％以下(优选4％以上且6％以下)的方式形成于板部件32。由此，小孔54以板部件32的气传导率与吸气口12的开口气传导率的比例成为1％以上且6％以下(优选4％以上且6％以下)的方式形成于板部件32。
[0061] 在板部件32的背面及放射屏蔽件30的内表面可以实施提高辐射率的表面处理例如黑体处理。由此，板部件32的背面及放射屏蔽件30的内表面的辐射率几乎等于1。在板部件32中的确定小孔54的板部件侧面也可以实施同样的表面处理。板部件32的黑色表面例如可以通过在铜基体材料的表面镀黑色铬而形成，也可以通过黑色涂装而形成。这种黑色表面有助于吸收进入到低温泵10的热量。
[0062] 另一方面，为了反射来自外部的辐射热，也可以在板部件32的前表面实施降低辐射率的表面处理。这种低辐射率的表面例如可以通过在铜基体材料的表面镀镍而形成。
[0063] 以下，对上述结构的低温泵10的动作进行说明。在使低温泵10工作时，首先，在其工作前用其他适当的粗抽泵将真空腔室内部粗抽至例如1Pa左右。之后，使低温泵10工作。第1冷却台22及第2冷却台24通过制冷机16的驱动而被冷却，与它们热连接的第1低温板18、第2低温板20也被冷却。第1低温板18及第2低温板20分别被冷却至第1温度以及低于第1温度的第2温度。
[0064] 板部件32冷却从真空腔室朝向低温泵10的内部飞来的气体分子，并使在该冷却温度下蒸气压充分降低的气体(例如水分等)在板部件32的表面冷凝并排出。在板部件32的冷却温度下蒸气压未充分降低的气体通过多个小孔54进入主容纳空间21。入射于低温泵10的一部分气体被板部件32反射，不会进入到主容纳空间21。
[0065] 在进入的气体分子中，在第2低温板20的冷却温度下蒸气圧充分降低的气体(例如氩等)在第2低温板20的表面(主要是顶板前表面61)被冷凝并排出。在该冷却温度下蒸气圧也未充分降低的气体(例如氢等)被粘接于第2低温板20的表面且已被冷却的吸附剂68吸附并排出。如此，低温泵10能够使真空腔室的真空度达到所希望的水平。
[0066] 图4为示意地表示排气运行中的低温泵10的图。如图4所示，在低温泵10的顶板60上堆积有由冷凝的气体构成的冰或霜。如图4所示，圆顶型或蘑菇型的冷凝层72在顶板60上成长。该冷凝层72的主成分例如为氩。该冰层随着排气运行时间的经过而成长，从而厚度逐渐增加。此外，在图4中，为了简化说明，省略图示了堆积在常规板67及制冷机罩70上的冷凝层。
[0067] 随着冷凝层72的成长，在冷凝层72的深度方向上产生温度梯度。其结果，与顶板60的表面温度相比，冷凝层72的表面温度变高。这意味着在再生间隔的初期，气体直接冷凝于低温的顶板前表面61，与此相对，在再生间隔的后期，气体则冷凝于温度高于所述温度的冷凝层72的表面。因此，在持续低温泵10的真空排气运行时，低温泵10的排气速度逐渐降低。随着排气速度的降低，再生时间也变长。
[0068] 因此，可以将再生时间用作确定是否需要低温泵10的再生的一个指标。这种情况下，在再生时间比规定值短的期间允许低温泵10继续运行。但是，在再生时间变成比规定值长时，停止低温泵10的真空排气运行，进行低温泵10的再生。该规定值也可以作为真空处理装置中的真空工艺的规格而被确定。
[0069] 低温泵10的再生对真空处理装置而言处于停机时间。因此，为了提高真空处理装置的生产率，希望抑制再生时间的增加，从而延长低温泵10的再生间隔。
[0070] 通常认为加大低温泵10的排气速度即可缩短再生时间。作为其一种方法，加大板部件32的气传导率与低温泵10的吸气口12的开口气传导率的比例。简而言之，通过提高吸气口12的开口率，能够加大低温泵10的排气速度，从而能够缩短再生时间。
[0071] 这在再生间隔的初期是正确的。但是在再生间隔的后期，若考虑到冷凝层72的成长则未必正确。这是因为若开口率较大，则进入到低温泵10的热负载变高，由此冷凝层72的温度梯度扩大。并且，若开口率较大，则进入到低温泵10的气体量也增多。这也具有扩大冷凝层72的温度梯度的效果。如上所述，冷凝层72中的温度梯度的扩大会带来冷凝层72的表面温度的上升和再生时间的增加。在再生间隔的后期，如图4所示，由于冷凝层72的成长为较大，因此再生时间会显著增加。
[0072] 对此，本实施方式的目的在于通过抑制冷凝层72的温度梯度的扩大从而抑制再生时间的增加。通过减小冷凝层72与顶板60的温度差来缓和伴随冷凝层72的成长的低温泵10的排气速度的降低。因此，在本实施方式中，从实用性方面考虑，气传导率的比例设定为极小的值。例如，如上所述，板部件32的气传导率与吸气口12的开口气传导率的比例设定为1％以上且6％以下(例如4％以上且6％以下)。
[0073] 另外，若圆顶型的冷凝层72进一步沿径向成长，则冷凝层72的外周部会与屏蔽件侧部36接触。假设，安装座37与顶板60之间的间隙狭窄，则冷凝层72首先与安装座37接触。气体在接触部位再次气化，并释放到主容纳空间21及低温泵10的外部。由此，此后低温泵10无法提供设计上的排气性能。因此，此时的气体的吸留量成为低温泵10的最大吸留量。冷凝层72的局部(此时，安装座37附近的冷凝层72)决定低温泵10的气体吸留极限。
[0074] 低温泵一般被设计成轴对称。但是，由于在卧式低温泵10中将制冷机16横向配置，因此必然具有非对称部分(例如安装座37)。在本实施方式中，按照这种非对称部分调整顶板60的形状，从而使顶板60与放射屏蔽件30之间的间隙的宽度沿周向一致。由此，能够避免在顶板60上沿径向成长的冷凝层72仅在特定部位(此时，安装座37附近的冷凝层72)先行与放射屏蔽件30接触。其结果，根据本实施方式能够提高低温泵10的气体吸留量。
[0075] 图5是例示本发明的一种实施方式所涉及的一种再生间隔中的再生时间的变化的示意图。图5的纵轴表示再生时间，横轴表示低温泵10的运行时间。图5的横轴也可以称为表示在低温泵10的真空排气运行中实施的再生的累积次数。在图5中，用实线表示本实施方式所涉及的再生时间的变化，用虚线表示比较例所涉及的再生时间的变化。在比较例中，低温泵吸气口的开口率较高(例如大于7％)。用箭头B表示本实施方式所涉及的再生间隔，用箭头C表示比较例所涉及的再生间隔。
[0076] 图6是示意地表示比较例所涉及的板部件132的俯视图。如图6所示，板部件132具有不仅形成于板中心部150而且还形成于板外周部152上的多个的小孔154。如此，在小孔154分布于板部件132的整个区域的情况下，吸气口的开口率超过7％。
[0077] 如图5所示，在本实施方式所涉及的低温泵10中，再生间隔初期的再生时间稍微长于比较例。在低温泵10的真空排气运行持续时，随着临近再生间隔后期，低温泵10的排气速度逐渐降低，与此同时，再生时间逐渐变长。由此，当再生时间到达规定值T时，结束再生间隔(即开始再生)。
[0078] 根据本实施方式，相对于吸气口12的开口的入口低温板的开口率较小。入口低温板的开口率为从轴向观察时入口低温板的开口部分的面积与入口低温板面积的比例。由于入口低温板的开口率较小，因此从低温泵10的外侧朝向主容纳空间21的气体流量也较少。因此，冷凝层72的成长速度较慢。并且，由气体带来的热负载也较小。另外，由进入的辐射热带来的热负载也较小。因此，冷凝层72中的温度梯度变小，冷凝层72的表面温度维持在低温。由此，能够抑制再生间隔后期的再生时间的增加。由此，与比较例中的再生间隔C相比，本实施方式中的再生间隔B被延长。
[0079] 根据本发明人的考察及估算得知，吸气口的直径在180mm至340mm的范围时，能够获得因开口率降低而产生的再生间隔的延长效果。并且，根据本发明人的考察及估算得知，本实施方式例如对1mTorr至10mTorr范围的真空排气是有效的。
[0080] 如上所述，根据本发明的实施方式，基于不同于以往见解的新的见解，能够抑制真空处理装置中的再生时间的增加，并能够延长低温泵10的再生间隔。由此，能够提供有助于提高真空处理装置的生产率的低温泵10。
[0082] 图7是示意地表示本发明的其他实施方式所涉及的第1低温板的板部件232的俯视图。板部件232具备：第1板234，具有至少一个使气体通过的开口；及第2板236，邻接于第1板234并与第1板234协同而覆盖屏蔽件开口。与第1板234不同，第2板236不具有使气体通过的开口。
[0083] 第1板234为直径小于低温泵吸气口及屏蔽件开口的直径的有孔圆板。第1板234具有多个小孔254。第2板236为与第1板234一同覆盖吸气口的圆环板。第2板236具有直径与吸气口及屏蔽件开口的直径大致相等的外径。第2板236占低温泵吸气口的至少15％。
[0084] 第1板234可以为适合于具有第1标称直径的低温泵及/或放射屏蔽件的板部件32。通过组合第1板234和第2板236，能够获得适合于具有比第1标称直径大的第2标称直径的低温泵及/或放射屏蔽件的板部件232。第1标称直径例如可以为8英寸，第2标称直径例如可以为10英寸。
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