KR20060013344A - 크라이오 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크라이오 펌프에 관한 것이다.

본 발명은, 2단 구성으로 되어 있으며, 수증기를 포착하는 제1스테이지와, 아르곤 가스나 질소 가스 등을 응축 및 흡착토록 흡착성 목탄이 구비되는 냉각패널과, 상기 냉각패널이 장착되는 제2스테이지와, 2단 극저온 냉동기가 내장된 하우징을 포함하여 이루어진 크라이오 펌프에 있어서, 상기 제2스테이지와 이에 장착되는 냉각패널 사이에 열전달 부재가 개입되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 펌프 재생과정에서 열손실 없이 챔버 내의 온도범위를 330K 이상으로 상승시킬 수 있어 재생과정 중 챔버 내 증발열이 높은 물질과 가스들을 330K 이상의 고온 환경에서 짧은 시간 내에 완벽하게 정화하여 배출하며, 이로 인하여 챔버 내 가스 제거를 위한 흡착성 목탄의 수명을 일층 연장시킬 수 있게 되므로 재생 후 냉각패널의 성능이 완벽히 복귀되어 펌프 내부의 온도 상승에 따른 펌프의 유지보수 기간을 늘일 수 있게 된다.

크라이오 펌프, 제1스테이지, 제2스테이지, 냉각패널, 사파이어

Description

크라이오 펌프{cryo pump}

도 1은 종래 기술에 따른 크라이오 펌프의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 크라이오 펌프의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.

도 3은 무산소동과 사파이어의 열전도율을 저온에서 고온에 따른 차이점을 도시한 그래프.

<도면의 주요부위에 대한 부호 설명>

2: 제1스테이지 3: 제2스테이지

4: 2단 냉동기 5: 하우징

7: 공급라인 8: 배출라인

9: 릴리프 밸브 11: 열전달 부재

12: 바이메탈 30: 냉각패널

32: 흡착성 목탄 34: 제2스테이지 히터

본 발명은 반도체소자 제조를 위한 이온주입 공정에 사용되는 크라이오 펌프(cryo pump)에 관한 것으로, 제2스테이지와 이에 장착되는 냉각패널사이에 열전도성이 저온과 고온에서의 열전도성의 차이가 크게 나타나는 열전달부재를 개입시켜 펌프 재생(regeneration) 시 펌프의 챔버가 고온 환경을 유지하면서 제2스테이지내에 증발열이 높은 물질과 가스들을 정화하여 외부로 완벽하게 배출할 수 있도록 함으로써 장치의 재생효율 및 수명을 연장시킬 수 있도록 한 크라이오 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 크라이오 펌프는, 극저온에 의해 기체 분자를 응축, 흡착함으로써 진공 인출을 행하는 냉동 저장식 진공 펌프를 말하는 것으로, 반도체 제조장치의 처리 챔버 등을 초고진공상태로 만들기 위한 수단으로서 널리 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 크라이오 펌프(1)의 개략도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 일반적인 크라이오 펌프(1)는, 2단 구성으로 되어 있으며, 주로 수증기를 포착하는 제1스테이지(2)와, 아르곤 가스나 질소 가스 등을 응축 및 흡착하는 제2스테이지(3)와, 2단(段) 극저온 냉동기(4)가 내장된 하우징(5)을 포함하고 있다.

제1스테이지(2)는 제2스테이지(3)와 배출될 챔버 사이에 위치한 배플(6) 이외에는 이를 둘러싸는 하우징(5)으로 이루어진다.

이와 같은 제1스테이지(2)는 냉동기(4)에 의해 60K 내지 130K 범위의 온도까 지 냉각된다. 작업 챔버로부터 들어오는 수증기와 같은 고비점 가스는 배플(6) 상에 응축되는 한편, 제1스테이지(2)의 나머지는 복사열로부터 제2스테이지(3)를 차단하는 기능을 주로 한다.

제2스테이지(3)는 냉동기(4)에 의해 4K 내지 25K로 유지되어, 배플(6)을 통과하는 저비점 가스를 응축하는데 이용된다.

제2스테이지(3)의 냉각패널(cold panner;30) 상에는 수소와 같이, 특히 낮은 비점을 가지는 가스를 제거할 수 있는 흡착성 목탄이 접착되어 있다. 예컨대, 다른 패널은 그 기저부 표면상에 목탄(32)이 있는 적층판을 포함할 수도 있다.

이와 같은 크라이오 펌프에 적용되는 상기 극저온 냉동기(4)는 지포드-맥마혼(Gifford-McMahon) 냉각 사이클을 통하여 냉각을 달성하는 2단 냉동기이고, 압축 헬륨가스를 팽창시키면서, 제1,2 스테이지(2,3)로부터 열을 빼앗는다. 이 냉동기(4)는 모터에 의해 구동되며, 공급라인을 통하여 정화 질소가스가 공급된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 크라이오 펌프는, 대기 중의 가스분자를 응결시킴으로써 제1,2 스테이지(2,3)는 본질적으로 진공 챔버 내의 진공을 달성한다. 즉, 자유부유 가스분자가 극저온 스테이지에 부딪힐 때, 스테이지는 가스분자로부터 열에너지를 빼앗는다. 가스분자가 열에너지를 충분히 빼앗기면, 그 상(phase)은 제1,2 스테이지(2,3) 상에 증기에서 고체 응축물로 변환된다. 따라서, 제1,2스테이지(2,3) 상에 가스가 응축 및/또는 흡착되면서, 두 진공 챔버와 작업 챔버 내에 높은 진공이 만들어지게 되는 것이다.

위와 같이 높은 진공이 달성되면, 부분적으로 진공된 로드락(load lock; 미 도시)을 통하여 작업 챔버 내부 및 외부로 공정제품이 이동될 수 있다. 로드락과 연결된 작업 챔버의 각 개구부를 통하여 부가적 가스가 작업 챔버로 들어간다. 그 후, 챔버를 다시 진공으로 하고 공정을 위해 필요한 저압력을 제공하기 위해 이 가스는 스테이지상에 응축되는데, 시간이 오버되어 스테이지 상에 축적된 응축물의 양이 증가함에 따라 크라이오 펌프의 효율성과 펌프능력은 떨어지게 된다. 또한, 위험한 화학성을 포함할 수도 있는 응축가스의 승화를 야기하는 전력 공급 중단의 가능성 또는 급속하게 데우는 다른 원인으로 인해, 잠재적 상태 및 안전성 위험뿐만 아니라 작업 챔버 내의 공정제품에 손상의 위험이 있다.

따라서, 응축가스를 제1,2스테이지(2,3)에서 방출시키기 위한 제어 계획 하에서 제1,2스테이지(2,3)를 데우는 재생(regeneration)과정이 한 달에 2회 정도 주기적으로 필요하다.

재생(regeneration)과정은 크라이오 펌프의 온도를 상승시켜 목탄에 흡착되었던 가스들을 자연적으로 다시 해방하며 시스템으로부터 이 가스를 배출하는 과정을 일컫는다.

이와 같은 재생과정은 공급라인(미도시)를 통해 펌프내에 뜨거운 질소 가스를 투입함과 동시에 제1스테이지와 제2스테이지 사이에 설치되어 있는 전기히터를 이용하여 펌프내 온도를 330K 부근까지 가열하여 응축과정에서 생성된 이물질 및 물과 수증기, 그리고 기타 증기들을 펌프로부터 정화/배출함으로써 펌프의 수명연장 및 효율을 높을 수 있도록 한 것이다.

그러나 종래에는 상기 크라이오 펌프를 구성하는 구성요소의 물리적인 요인 과 관련하여 냉각패널을 포함한 제2스테이지의 온도가 330K 을 넘을 수 없었던 기술적인 한계점을 지니고 있었다.

즉, 제2스테이지(3)에는 궁극적으로 디스플레이서(displacer;미도시)가 수직운동을 하면서 결과적으로 열을 흡수하여 온도를 낮추게 되는데 이러한 디스플레이서는 20K 이하의 낮은 온도를 유지하기 위해서 매우 작은 납볼로 구성되어 있기 때문에 납의 녹는점(330K에서 구형화가 진행됨)이 낮다는 점을 감안하면 330K이상으로 올렸을 때 장치 결함을 유발할 수도 있다는 한계점이 있다는 것이다.

따라서, 종래에는 재생 과정 즉, 질소 가스와 같은 불활성 가스를 펌프 내부에 도입하고, 저온의 제1및 제2스테이지(2,3)를 상온 부근까지 온도를 상승시켜, 내부에 모인 기체 분자를 재생용 가스와 함께 외부로 배출하는 과정 중에 제1스테이지(2)에 냉각되어진 상태로 부착되어 있던 물과 같은 증발온도(증발온도 373K)가 높은 물질과 가스들은 낮은 재생온도로 인하여 펌프 내에서 완전 증발되지 못하고 수분형태로 흘러내려 챔버를 오염시키거나 흡착성 목탄에 그대로 부착되어 있어 장치의 수명 및 유지보수 시간을 단축시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 안출한 것으로, 제2스테이지와 이에 장착되는 냉각패널(cold pannel)사이에 사파이어와 같은 저온과 고온 환경에서 상대적으로 차이가 큰 열전도성을 나타내며, 극저온에서 초고온까지 상태 변화 없이 매우 안정하고 매우 우수한 기계적 성질을 갖는 열전달 부재를 개입시켜 펌프 재생과정에서 열손실 없이 챔버 내의 온도범위를 330K 이상으로 상승시킬 수 있게 하는 것이다.

따라서, 재생과정 중 챔버 내 증발열이 높은 물질과 가스들을 330K 이상의 고온 환경에서 정화하여 완벽하게 배출하며, 이로 인하여 챔버 내 가스 제거를 위한 흡착성 목탄의 수명을 일층 연장시키고, 재생 후 냉각패널의 성능은 완벽히 복귀되어 펌프의 수명을 획기적으로 향상시킬 수 있는 크라이오 펌프를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명인 크라이오 펌프는, 하우징, 상기 하우징 내에 설치되며 2단으로 구성된 냉동기, 상기 냉동기의 첫째 단에 접촉되어 냉각되는 제1스테이지, 상기 냉동기의 둘째 단에 접촉되어 냉각되는 제2스테이지, 상기 제2스테이지와 접촉하여 열을 전달하는 열전달 부재, 상기 열전달 부재와 연결되며 냉각시 가스를 응축 흡착시킬 수 있는 냉각패널 및, 상기 열전달 부재와 상기 냉각패널 사이에는 재생시 열을 가해주기 위하여 전기히터가 포함될 수 있다.

본 발명에서 있어서, 상기 열전달 부재는 저온과 고온에서의 열전도성의 차이가 크며 넓은 온도 범위 내에서도 변형되지 않는 기계적 성질이 우수한 사파이어일 수 있다.

또한, 상기 열전달 부재와 상기 전기히터 사이에는 상기 히터로부터 전달된 열이 과도하게 상승되었을 때 히터의 전력공급을 중단할 수 있도록, 안전장치가 더 설치될 수 있으며, 상기 안전장치는 온도 상승에 따라 절선되는 바이메탈일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 열전달 부재와 상기 제2스테이지 사이에는 넓은 온도 범위에 따라 금속들간에 열팽창율로 생길 수 있는 이격으로 인한 열손실을 방지할 수 있도록 열전도율이 좋은 재질로 구성된 가스켓이 더 포함될 수 있으며, 상기 가스켓의 재질은 열전도율이 좋은 인듐(In) 또는 은(Silver)으로 구성되며, 상기 열전달 부재와 상기 제2스테이지 및 히터가 장착되는 히터블럭의 결합구는 열전도율이 작은 스테인레스(Stainless) 또는 티타늄(Titanium)으로 형성될 수 있다.

본 발명에서, 상기 열전달 부재는 상기 제2스테이지에 구비된 상기 전기히터가 펌프 작동 중에만 전력이 공급되도록 헤륨 압축기(He-Compressure) 또는 크라이오펌프 조절기(Cryopump controller)로 제어될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 실시예를 설명하기에 앞서 본 실시예에서는 앞서 도시된 종래의 구성과 동일한 부분에 대해 동일한 도면참조부호 및 명칭을 사용하기로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 크라이오 펌프의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 크라이오 펌프(1)는, 제1스테이지(2)와, 제2스테이지(3)가 방열막에 의해 분리 구획된 2단 구조를 이루며, 2단(段) 극저온 냉동기(4)가 내장된 하우징(5)을 포함하여 구성된다.

구체적으로 살펴보면, 하우징(5) 상부는 가스가 이동할 수 있게 개구되어 있으며, 개구된 개구부를 기준으로 하우징 선단 외측단에는 작업챔버를 한정하는 용기 상의 포트에 이를 장착하기 위한 플랜지(50)가 형성된다.

그리고, 하우징(5)의 하단에는 작동기체(냉매)로서 헬륨가스가 챔버 내에 공급되거나 배출되는 공급라인(7)과 배출라인(8)이 설치된다. 이와 같은 공급라인(7)과 배출라인(8)은 릴리프 밸브(9)에 의해 개폐가 제어된다.

상기한 하우징(5)내에는 냉동기(4)와 이 냉동기(4) 상부에 가스가 응축되어 35K 내지 130K 범위의 온도까지 냉각되는 방열막(22)을 포함한 제1스테이지(2)가 설치되며, 방열막(22)을 사이에 두고 상기 제1스테이지(2) 상부에는 제2스테이지(3)가 설치된다.

상기 제2스테이지(3) 상에는 수소와 같이 낮은 비점을 가지는 가스를 제거할 목적으로 흡착성 목탄(32)이 그 기저부 표면상에 설치된 냉각패널(30)이 설치된다. 이러한 냉각패널(30)은 챔버 내에서 상·하 방향으로 다단구조를 이루고 있다.

상기 제2스테이지(3)는 2단 구조를 지닌 극저온 냉동기(4)와 연결되어 있으며, 이러한 냉동기(4)에 의해 냉각패널(30)이 4K 내지 25K로 유지된다.

즉, 상기 극저온 냉동기(4)는, 2단 구조로 이루어져 1차 냉동기는 제1스테이지의 방열막(22)과 접촉되어 방열막(22)을 냉동시키고 2차 냉동기는 제2차 스테이 지(3)와 접촉되어 냉각패널(30)을 냉동시키게 되는 것이다.

한편, 제2스테이지(3)의 냉각패널(30) 상에 구비된 흡착성 목탄(32)에는 펌프 구동 시 챔버 내에서 흡착된 여러 가스들이 포화되어 진공도가 높아지거나 제2스테이지의 온도가 상승하게 되는데, 이와 같은 챔버 내 온도상승을 방지하기 위해서는 주기적으로 재생(regeneration)과정이 필요하며, 효과적인 재생을 위해서는 펌프 내 온도를 330K 이상의 고온으로 유지하여야 하는 바, 이를 위해 본 발명에서는 제2스테이지(3)와 이에 장착되는 냉각패널(cold pannel;30)사이에 저온과 고온 환경에서 상대적으로 차이가 큰 열전도성을 나타내는 열전달 부재(11)를 개입시켰다.

상기 열전달 부재(11)로는 금속과 맞먹는 열전도도를 가지면서도 극저온에서 초고온까지 상태 변화 없이 매우 안정하고 매우 우수한 기계적 성질을 갖는 사파이어가 적용된다.

이와 같은 열전달 부재(11)는 특정온도에서 작동하여 이에 공급되는 전력을 차단하는 공지된 바이메탈(12)을 매개로 제2스테이지(3)에 구비된 히터(34)와 연결되어 안전장치를 이룬다.

즉, 상기 바이메탈(12)은 재생과정 시 히터(34)로부터 전달된 열이 필요이상으로 상승되었을 때 절선되어 히터의 전력공급을 중단함으로써 제2스테이지(3)가 과열되는 것을 방지하는 역할을 하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 크라이오 펌프의 작용,효과를 설명한다.

냉동기(4)의 구동으로 대기 중 가스분자를 응결시킴으로써 제1,2 스테이지 (2,3)는 본질적으로 진공 챔버 내의 진공을 달성하게 된다. 즉, 자유부유 가스분자가 극저온 스테이지에 부딪힐 때, 스테이지는 가스분자로부터 열에너지를 빼앗는다.

가스분자가 열에너지를 충분히 빼앗기면, 그 상(phase)은 제1,2 스테이지(2,3) 상에 증기에서 고체 응축물로 변환된다. 따라서, 제1,2스테이지(2,3) 상에 가스가 응축 및/또는 흡착되면서 두 진공 챔버와 작업 챔버 내에 높은 진공이 만들어지게 되는 것이다.

이와 같은 과정이 반복되다 보면 제2스테이지(3)의 냉각패널(30) 상에 구비된 흡착성 목탄(32)에는 챔버 내에서 흡착된 여러 가스들이 축척되어 포화됨으로써 진공도가 높아지거나 제2스테이지(3)의 온도가 상승하게 되는데, 이와 같은 챔버내 온도상승을 방지하기 위해서는 주기적으로 재생(regeneration) 과정이 필요하다.

재생 과정에서는 상온 또는 가열된 N₂가스를 펌프내에 흘려주면서 제1스테이지(2) 및 제2스테이지(3)에 구비된 히터(34)와 온도센서(36)를 이용하여 냉각패널(30)의 온도를 373K(100??)로 상승시켜 크라이오 펌프내 정화작업을 수행하게 된다.

상기와 같은 330K이상의 높은 온도는 제2스테이지(3)와 냉각패널(30) 사이에 개입된 사파이어(11)에 의해 가능하게 된다. 이는 냉각패널(30)과 제2스테이지(3)가 고온영역에서 사파이어(11)보다 높은 열전도율을 지닌 무산소동으로 이루어져 있어서 히터(34)로부터 전도되는 열은 사파이어(11)보다는 냉각패널(30)을 통하여 보다 많은 열이 전도되기 때문이다.

즉, 무산소동과 사파이어의 열전도율을 저온에서 고온에 따른 차이점을 도시한 도 3을 통해 알 수 있는 바와 같이, 사파이어(11)의 경우 저온에서는 높은 열전도율을 지니나 고온에서는 무산소동에 비해 낮은 열전도율을 지니고 있으므로, 고온영역으로 올라갈수록 히터로부터 발생한 열이 처음에는 사파이어를 통해 챔버 내부로 전도되어지다가 고온영역에 도달하면 무산소동으로 이루어진 냉각패널을 통해 더 많은 열이 챔버에 전달되기 때문이다.

따라서, 이에 근거한 사파이어 개입으로 인하여 냉각패널(30)은 고온(373K)을 유지하면서 제2스테이지(3)는 300K내외로 유지시킬 수 있어서 펌프내부의 냉각패널(30)을 효과적으로 정화시킬 수 있게 된다.

이를 도 2와 연계하여 부연설명하면, 도 2에서 냉각패널(30)은 사파이어(11)의 상부면에 연결되어 있고 사파이어(11)의 상부면과 냉각패널(30)사이에는 히터(34) 및 온도센서(36)를 설치할 히터블럭(13)이 무산소동으로 이루어져 있으며, 사파이어(11) 하부면은 냉동기의 무산소동으로 구성된 제2스테이지(3)와 연결되어 있다.

사파이어(11)와 히터블럭(13)과 제2스테이지(3)와의 사이에는 열전도율이 좋은 인듐(In) 또는 은(Silver)으로 구성된 가스켓(미도시)이 설치되어 열전도를 높이고 넓은 온도 범위에 따라 금속들 간에 열 팽창율로 생길 수 있는 이격으로 인한 열손실을 방지할 수 있다.

사파이어(11)는 히터블럭(13)과 제2스테이지(3) 사이에서 볼트(미도시)로서 고정되고 볼트는 열전도율이 좋지 않은 Stainless 또는 Titanium의 재질이 바람직하다.

이와 같은 구성으로 인하여 본 발명은 펌프 재생 시 히터블럭(13) 및 냉각패널(30)이 고온으로 형성되면서 히터블럭(13)과 접촉되어 있는 사파이어(11)의 상부면의 온도가 상승하면서 사파이어(11)의 열전도율이 저하되며, 냉동기의 냉동능력에 따라서 주어진 온도 조건과 도 3에서와 같은 사파이어의 열전도율이 변화에 따라 사파이어(11)의 하부면과 접촉되어 있는 제2스테이지(3)의 온도는 상승하게 되고 냉각패널(30)과 일정한 온도의 차이를 두며 유지하게 된다.

결과적으로, 본 발명은 사파이어(11)의 개입으로 인하여 냉각패널(30)은 고온(373K)으로 유지시키면서도 제2스테이지(3)는 300K내외로 유지시킬 수 있어서 펌프내부의 냉각패널(30)은 효과적으로 정화되어 질 수 있는 것이다. 따라서 이와 같은 온도상태를 유지하면 300K에서 1시간 동안 정화하던 종래 정화율에 비해 시간은 현저히 단축되면서도 정화효과는 일층 상승시킬 수 있다.

즉, 저온 상태에서는 크라이오 펌프의 본 기능인 냉각 진공 상태를 유지하기 위하여 저온의 열전도율은 현저히 높으므로, 본 기능 수행시 효과적으로 냉각을 시킬 수 있다.

그러나, 고온 상태에서는 열전도율이 무산소동으로 형성된 냉각패널과 제2스테이지보다 낮으므로, 결과적으로 냉각 패널 등 가열될 부분 이외의 기구가 급속히 가열되는 것을 방지할 수 있게 된다. ,

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명인 크라이오 펌프에 의하면, 제2스테이지와 이에 장착되는 냉각패널(cold pannel)사이에 사파이어와 같은 저온과 고온에서의 온도차이가 큰 열전달 부재가 개입됨으로써, 펌프 재생 과정에서 열손실 없이 챔버내의 온도범위를 330K 이상으로 상승시킬 수 있어 재생 과정 중 챔버내 증발열이 높은 물질과 가스들을 330K 이상의 고온 환경에서 짧은 시간내에 완벽하게 정화하여 배출할 수 있으며, 이로 인하여 챔버내 가스 제거를 위한 흡착성 목탄의 수명을 일층 연장시킬 수 있게 되므로 재생 후 냉각패널의 성능은 완벽히 복귀되어 펌프 내부의 온도 상승에 따른 장치의 유지보수 기간을 늘일 수 있게 된다.

또한, 이메탈과 같은 안전장치를 구성함으로써, 의도하지 않고 히터로서 과도하게 열이 전달되어 과도하게 온도가 상승되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 인듐(In) 또는 은(Silver) 등의 열전도율이 좋은 재질로 구성된 가스켓을 포함함으로써, 열전달 부재와 제2스테이지 사이에는 넓은 온도 범위에 따라 금속들간에 열팽창율로 생길 수 있는 이격으로 인한 열손실을 방지할 수 있게 된다.

또한, 열전달 부재와 제2스테이지 및 히터가 장착되는 히터블럭의 볼트 등은 열전도율이 작은 스테인레스(Stainless) 또는 티타늄(Titanium)으로 형성됨으로서, 온도 변화에 따른 변형이 방지되어 장치가 안정적으로 구성된다.

또한, 상기 열전달 부재는 상기 제2스테이지에 구비된 상기 전기히터가 펌프 작동 중에만 전력이 공급되도록 헤륨 압축기(He-Compressure) 또는 크라이오펌프 조절기(Cryopump controller)로 제어되므로, 안전기와 함께 이중으로 크라이오펌프 의 작동을 제어할 수 있게 된다.

Claims (7)

1. 하우징;

   상기 하우징 내에 설치되며 2단으로 구성된 냉동기;

   상기 냉동기의 첫째 단에 접촉되어 냉각되는 제1스테이지;

   상기 냉동기의 둘째 단에 접촉되어 냉각되는 제2스테이지;

   상기 제2스테이지와 접촉하여 열을 전달하는 열전달 부재;

   상기 열전달 부재와 연결되며 냉각시 가스를 응축 흡착시킬 수 있는 냉각패널; 및

   상기 열전달 부재와 상기 냉각패널 사이에는 재생시 열을 가해주기 위하여 전기히터가 포함된 것을 특징으로 하는, 크라이오 펌프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열전달 부재는 저온과 고온에서의 열전도성의 차이가 크며 넓은 온도 범위 내에서도 변형되지 않는 기계적 성질이 우수한 사파이어인 것을 특징으로 하는, 크라이오 펌프.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 열전달 부재와 상기 전기히터 사이에는 상기 히터로부터 전달된 열이 과도하게 상승되었을 때 히터의 전력공급을 중단할 수 있도록, 안전장치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는, 크라이오 펌프.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 안전장치는 온도 상승에 따라 절선되는 바이메탈인 것을 특징으로 하는, 크라이오 펌프.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 열전달 부재와 상기 제2스테이지 사이에는 넓은 온도 범위에 따라 금속들간에 열팽창율로 생길 수 있는 이격으로 인한 열손실을 방지할 수 있도록 열전도율이 좋은 재질로 구성된 가스켓이 더 포함된 것을 특징으로 하는, 크라이오 펌프.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 가스켓의 재질은 열전도율이 좋은 인듐(In) 또는 은(Silver)으로 구성되며, 상기 열전달 부재와 상기 제2스테이지 및 히터가 장착되는 히터블럭의 결합구는 열전도율이 작은 스테인레스(Stainless) 또는 티타늄(Titanium)으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 크라이오 펌프.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열전달 부재는 상기 제2스테이지에 구비된 상기 전기히터가 펌프 작동 중에만 전력이 공급되도록 헤륨 압축기(He-Compressure) 또는 크라이오펌프 조절기(Cryopump controller)로 제어되는 것을 특징으로 하는, 크라이오 펌프.

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