TWI580865B - Low temperature pump - Google Patents

Description

低溫泵

本發明係有關一種低溫泵。

低溫泵一般具備溫度不同的兩種低溫板。氣體冷凝在低溫的低溫板上。隨著低溫泵的使用，在低溫低溫板上冷凝層逐漸成長，不久可能會與高溫的低溫板接觸。如此一來，在高溫低溫板與冷凝層的接觸部位，氣體再次氣化而向周圍釋放。以後，低溫泵將無法充份發揮原來的作用。因此，此時的氣體的存儲量賦予低溫泵的最大存儲量。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2009-275672號公報

本發明的一態樣的例示性目的之一為提高低溫泵的氣體存儲量。

本發明的一態樣的低溫泵，具備：冷凍機，具備第1冷卻台及被冷卻成溫度低於前述第1冷卻台的第2冷卻台；第1低溫板，具備有主開口之放射遮罩及配設在前述主開口之入口低溫板，且與前述第1冷卻台熱連接；以及第2低溫板，被前述第1低溫板包圍，且與前述第2冷卻台熱連接。前述放射遮罩具備：安裝座，位於前述第2低溫板的側方，且用於將前述冷凍機安裝於前述放射遮罩上；以及遮罩部份，與前述安裝座相鄰且包圍前述第2低溫板。在前述第2低溫板與前述安裝座之間形成有側方間隙，在前述第2低溫板與前述遮罩部份之間形成有與前述側方間隙連續之間隙部，前述第2低溫板的形狀或配置被調整為使前述側方間隙的寬度與前述間隙部的寬度一致。

另外，將本發明的構成要件或表現形式在方法、裝置及系統等之間相互替換之技術亦可有效作為本發明的態樣。

依本發明，能夠提高低溫泵的氣體存儲量。

10‧‧‧低溫泵

16‧‧‧冷凍機

18‧‧‧第1低溫板

20‧‧‧第2低溫板

22‧‧‧第1冷卻台

24‧‧‧第2冷卻台

26‧‧‧遮罩開口

30‧‧‧放射遮罩

32‧‧‧板構件

36‧‧‧遮罩側部

37‧‧‧安裝座

41‧‧‧開環狀部份

42‧‧‧安裝孔

43‧‧‧側方間隙

44‧‧‧間隙部

46‧‧‧上方間隙

48‧‧‧下方間隙

50‧‧‧板主體部

52‧‧‧板外緣部

54‧‧‧小孔

56‧‧‧氣體通過區域

58‧‧‧氣體隔離區域

61‧‧‧頂板前表面

62‧‧‧中心區域

63‧‧‧外側區域

74‧‧‧缺口部

第1圖係模式表示本發明的第1實施形態之低溫泵的主要部份之側剖面圖。

第2圖係模式表示本發明的第1實施形態之頂板之俯 視圖。

第3圖係模式表示本發明的第1實施形態之板構件之俯視圖。

第4圖係模式表示本發明的第1實施形態之排氣運轉中的低溫泵之圖。

第5圖係模式表示本發明的第2實施形態之低溫泵的主要部份之側剖面圖。

第6圖係模式表示本發明的第3實施形態之低溫泵的主要部份之側剖面圖。

第1圖係模式表示本發明的第1實施形態之低溫泵10的主要部份之側剖面圖。低溫泵10例如安裝於離子植入裝置或濺射裝置等的真空腔室，用於將真空腔室內部的真空度提高至所希望的過程要求之位準為止。低溫泵10具有用於接收氣體之吸氣口12。應被排出之氣體從安裝有低溫泵10之真空腔室通過吸氣口12進入低溫泵10的內部空間14。第1圖表示包含低溫泵10的內部空間14的中心軸A在內之剖面。

另外，以下為了便於理解以表示低溫泵10的構成要件的位置關係，有時使用“軸向”、“放射方向”等用語。軸向表示穿過吸氣口12之方向(第1圖中沿一點虛線A之方向)，放射方向表示沿吸氣口12之方向(與一點虛線A垂直之方向)。為方便起見，有時將在軸向上相 對靠近吸氣口12一側稱作“上”，相對遠離一側稱作“下”。亦即，有時將相對遠離低溫泵10的底部一側稱作“上”，相對靠近一側稱作“下”。在放射方向上，有時將靠近吸氣口12之中心(第1圖中為中心軸A)一側稱作“內”，將靠近吸氣口12之周緣一側稱作“外”。放射方向亦可以稱為徑向。另外，該種表現與低溫泵10安裝於真空腔室時的配置無關。例如，低溫泵10也可以沿垂直方向使吸氣口12朝下來安裝於真空腔室。

並且，有時將圍繞軸向之方向稱作“周方向”。周方向為沿吸氣口12之第2方向，且為與徑向正交之切線方向。

低溫泵10具備冷凍機16。冷凍機16例如為吉福德-麥克馬洪式冷凍機(所謂之GM冷凍機)等的極低溫冷凍機。冷凍機16為具備第1冷卻台22及第2冷卻台24之二段式冷凍機。冷凍機16被構成為將第1冷卻台22冷卻成第1溫度位準，將第2冷卻台24冷卻成第2溫度位準。第2溫度位準的溫度低於第1溫度位準。例如，第1冷卻台22被冷卻成65K~120K左右，被冷卻成80K~100K為較佳，第2冷卻台24被冷卻成10K~20K左右。

並且，冷凍機16具備第1壓缸23及第2壓缸25。第1壓缸23將冷凍機16的室溫部連接於第1冷卻台22。第2壓缸25為將第1冷卻台22連接於第2冷卻台24之連接部份。

圖示之低溫泵10為所謂臥式低溫泵。臥式低溫泵一 般是指冷凍機16配設成與低溫泵10的內部空間14的中心軸A交叉(通常為正交)之低溫泵。

低溫泵10具備第1低溫板18以及被冷卻成溫度低於第1低溫板18的第2低溫板20。詳細內容將後述，第1低溫板18具備放射遮罩30和板構件32，且包圍第2低溫板20。在板構件32與第2低溫板20之間形成冷凝層的主容納空間21。

首先，對第2低溫板20進行說明。第2低溫板20設置於低溫泵10的內部空間14的中心部。第2低溫板20以包圍第2冷卻台24之方式安裝於第2冷卻台24。因此，第2低溫板20與第2冷卻台24熱連接，從而第2低溫板20被冷卻成第2溫度位準。

第2低溫板20具備頂板60。頂板60直接安裝於冷凍機16的第2冷卻台24的上表面上，第2冷卻台24位於低溫泵10的內部空間14的中心部。如此，冷凝層的主容納空間21佔內部空間14的上半部份。

頂板60係為了使氣體冷凝在其表面上而設置。頂板60為在第2低溫板20中最靠近板構件32之部份，具備與板構件32對向之頂板前表面61。頂板前表面61具備中心區域62以及包圍中心區域62之外側區域63。

頂板60為與軸向垂直配置之大致平板的低溫板。頂板60在中心區域62固定於第2冷卻台24。中心區域62具有凹部，在該凹部中頂板60使用適當的固定構件64(例如螺栓)固定於第2冷卻台24(參閱第2圖及第3 圖)。在凹部的周圍形成有朝向上方之台階部65。台階部65的高度被設定成將固定構件64容納在凹部中。外側區域63從台階部65朝徑向向外延伸。外側區域63的徑向末端向下方彎曲，且形成有頂板60的外周端部66。如第2圖所示，頂板60為大致圓板狀的板。

另外，頂板60亦可以不具有容納固定構件64之中心區域62的凹部。此時，頂板前表面61可以為不具有台階部65之平坦面。並且，本實施形態中，頂板60不具備吸附劑，但亦可例如在其背面設置有吸附劑。

第2圖係模式表示本發明的第1實施形態之頂板60之俯視圖。第2低溫板20的形狀被調整為使側方間隙43的寬度W1與間隙部44的寬度W2一致。亦即，側方間隙43的寬度W1與間隙部44的寬度W2實質上相等。為此，頂板60具有使側方間隙43的寬度擴大之缺口部74。該缺口部74具有弓形的形狀。另外，關於下方的常規板67(參閱第1圖)，同樣亦可以具有缺口部。

並且，第2低溫板20包含1個或複數個常規板67。常規板67係為了使氣體冷凝或吸附在其表面上而設置。常規板67排列在頂板60的下方。常規板67的形狀與頂板60不同。常規板67例如分別具有圓錐梯形側面的形狀，所謂之傘狀的形狀。在各常規板67上設置有活性炭等的吸附劑68。吸附劑例如黏接在常規板67的背面。目的為將常規板67的前表面作為冷凝面、將背面作為吸附面發揮作用。

第1低溫板18是為了保護第2低溫板20免受來自低溫泵10的外部或低溫泵容器38之輻射熱而設置之低溫板。第1低溫板18與第1冷卻台22熱連接。因此，第1低溫板18被冷卻成第1溫度位準。第1低溫板18在與第2低溫板20之間具有間隙，第1低溫板18不與第2低溫板20接觸。

放射遮罩30係為了保護第2低溫板20免受來自低溫泵容器38之輻射熱而設置。放射遮罩30位於低溫泵容器38與第2低溫板20之間，且包圍第2低溫板20。放射遮罩30具備分隔作為主開口之遮罩開口26之遮罩前端28、與遮罩開口26對向之遮罩底部34、以及從遮罩前端28向遮罩底部34延伸之遮罩側部36。遮罩開口26位於吸氣口12。放射遮罩30具有封閉遮罩底部34之筒形(例如圓筒)的形狀，並形成為杯狀。

放射遮罩30具備冷凍機16的安裝座37。安裝座37從放射遮罩30的外側觀察時凹陷，在遮罩側部36形成有用於將冷凍機16安裝於放射遮罩30之平坦部份。安裝座37位於第2低溫板20的側方。如上所述，在冷凍機16的第2冷卻台24的上表面直接安裝頂板60，因此頂板60置於與第2冷卻台24相同的高度上，因此安裝座37位於頂板60的側方。

遮罩側部36形成整體封閉之環狀部份。遮罩側部36具備安裝座37和開環狀部份41(參閱第2圖)。開環狀部份41為沿周方向延伸之C字狀的遮罩部份，與安裝座 37周方向相鄰。開環狀部份41與安裝座37一同包圍第2低溫板20，且形成封閉之環狀部份。在第2低溫板20與安裝座37之間形成有側方間隙43，在第2低溫板20與開環狀部份41之間形成有C字狀的間隙部44。間隙部44與側方間隙43連續而形成封閉之環狀間隙。間隙部44在周方向具有一定的寬度。

如第1圖所示，在安裝座37有冷凍機16的安裝孔42，冷凍機16的第2冷卻台24及第2壓缸25從該安裝孔42被插入到放射遮罩30中。冷凍機16的第1冷卻台22配置於放射遮罩30的外部。放射遮罩30經由傳熱構件45而連接於第1冷卻台22。傳熱構件45藉由其一端的凸緣而固定於安裝孔42的外周部，並藉由另一端的凸緣固定於第1冷卻台22。傳熱構件45例如為中空的短筒，沿著冷凍機16的中心軸在放射遮罩30與第1冷卻台22之間延伸。如此，放射遮罩30與第1冷卻台22熱連接。另外，放射遮罩30亦可以直接安裝於第1冷卻台22。

第2壓缸25與安裝孔42之間，在靠近遮罩開口26一側形成有上方間隙46，在遠離遮罩開口26一側形成有下方間隙48。冷凍機16被插入到安裝孔42的中心，因此上方間隙46的寬度與下方間隙48的寬度相等。

在本實施形態中，放射遮罩30構成為如圖示之一體的筒狀。代替此，放射遮罩30亦可以構成為藉複數個零件而整體呈筒狀的形狀。該等複數個零件亦可以相互保持 間隙而配設。例如，放射遮罩30在軸向上可以分割成2個部份。此時，放射遮罩30的上部為兩端開放的筒，具備遮罩前端28和遮罩側部36的第1部份。放射遮罩30的下部為上端開放且下端封閉，具備遮罩側部36的第2部份和遮罩底部34。在遮罩側部36的第1部份與第2部份之間形成有沿周方向延伸之間隙。冷凍機16的安裝孔42其上半部份形成於遮罩側部36的第1部份，下半部份形成於遮罩側部36的第1部份。

在低溫泵10上設置有包圍冷凍機16的第2壓缸25之冷凍機罩70。冷凍機罩70形成為直徑稍微大於第2壓缸25的圓筒形狀，一端安裝於第2冷卻台24，穿過放射遮罩30的安裝孔42朝向第1冷卻台22延伸。在冷凍機罩70與放射遮罩30之間設置有間隙，冷凍機罩70與放射遮罩30並不接觸。冷凍機罩70與第2冷卻台24熱連接，從而被冷卻成與第2冷卻台24相同的溫度。因此，冷凍機罩70還可以視為第2低溫板20的一部份。

板構件32是為了保護第2低溫板20免受來自低溫泵10的外部熱源之輻射熱而設置於吸氣口12(或遮罩開口26，以下相同)之入口低溫板。低溫泵10的外部熱源，例如為安裝低溫泵10之真空腔室內的熱源。不僅限制輻射熱的進入，而且還限制氣體分子的進入。板構件32佔據吸氣口12的開口面積的一部份，以便將通過吸氣口12之向內部空間14之氣體流入限制在所希望的量。板構件32覆蓋吸氣口12的一大半。並且，在板構件32的冷卻 溫度下冷凝之氣體(例如水分)捕捉到其表面。

在遮罩前端28與板構件32之間沿軸向具有微小的間隙。為了覆蓋該間隙來限制氣體流動，板構件32具備裙部33。裙部33為圍繞板構件32之短筒。裙部33與板構件32一同形成以板構件32為底面之圓形托盤狀的一體構造。該圓形托盤構造被配置成覆蓋在放射遮罩30上。因此，裙部33從板構件32向軸向下方突出，且與遮罩前端28徑向相鄰地延伸。裙部33與遮罩前端28的徑向距離例如為放射遮罩30的尺寸公差左右。

遮罩前端28與板構件32的間隙有可能因製造上的誤差而發生變動。該種誤差可以藉由精密構件的加工及組裝來降低，但考慮藉此產生之製造成本的上升則未必可行。誤差涉及到低溫泵10的個體差。假設沒有裙部33時，向放射遮罩30內側流入之氣體流入量依據間隙的大小發生變化。氣體的流入量與低溫泵10的排氣速度直接相關。無論間隙過大或過小，實際的排氣速度皆與設計上的性能偏離。裙部33覆蓋遮罩前端28與板構件32的間隙，藉此限制通過間隙之氣體流動，並降低個體差。其結果，還能夠減小低溫泵排氣速度相對於設計性能之個體差。

遮罩前端28及板構件32超出低溫泵容器38的吸氣口凸緣40配置於軸向上方。如此，放射遮罩30朝向安裝低溫泵10的真空腔室延伸。藉由使放射遮罩30向上方延伸，能夠使冷凝層的主容納空間21沿著軸向擴大。其中，該延伸部份的軸向長度被設定成不與真空腔室(或真 空腔室與低溫泵10之間的閘閥)發生干擾。

低溫泵容器38為容納第1低溫板18、第2低溫板20及冷凍機16之低溫泵10的框體，且構成為保持內部空間14的真空氣密之真空容器。藉由低溫泵容器38的前端39分隔吸氣口12。低溫泵容器38具備從前端39朝徑向外側延伸之吸氣口凸緣40。吸氣口凸緣40遍及低溫泵容器38的整周而設置。使用吸氣口凸緣40將低溫泵10安裝於真空腔室。

第3圖係模式表示本發明的第1實施形態之板構件32之俯視圖。在第3圖中，用虛線表示置於板構件32下方之代表性的構成要件。

板構件32具備橫剖遮罩開口26之一塊平板(例如圓板)。板構件32的尺寸(例如直徑)與遮罩開口26的尺寸一致。板構件32被劃分為板主體部50和板外緣部52。板外緣部52為用於將板主體部50安裝於放射遮罩30之邊緣部。

板構件32安裝於遮罩前端28的板安裝部29。板安裝部29為從遮罩前端28朝徑向內側突出之凸部，在周方向上等間隔(例如每隔90°)形成。板構件32藉由適當的方法固定於板安裝部29。例如，板安裝部29及板外緣部52具有螺孔(未圖示)，板外緣部52藉螺栓緊固於板安裝部29。

在板構件32上形成有容許氣體流動之複數個小孔54。小孔54為形成於板主體部50及板外緣部52之貫穿 孔。因此，能夠使應冷凝在第2低溫板20(主要是頂板60)上之氣體通過小孔54接收在板構件32與第2低溫板20之間的主容納空間21中。另外，在板外緣部52中的板安裝部29附近未形成小孔54。

小孔54規則地排列。在本實施形態中，小孔54分別在正交之兩個直線方向上等間隔設置來形成小孔54的格子。作為代替方案，小孔54亦可以分別在徑向及周方向上等間隔設置。

小孔54的形狀例如為圓形，但不限於此，小孔54亦可以為具有矩形等其他形狀的開口、以直線狀或曲線狀延伸之狹縫或者形成於板構件32的外周之缺口。小孔54的大小明顯小於遮罩開口26。

板主體部50具備：具有複數個小孔54之氣體通過區域56、以及在板主體部50形成在與氣體通過區域56不同的位置之氣體隔離區域58。因此，板主體部50被劃分為氣體通過區域56和氣體隔離區域58。氣體通過區域56與氣體隔離區域58彼此相鄰。因此，板構件32在其表面的一部份具有複數個小孔54，藉此形成氣體通過區域56。並且，在板構件32局部形成有氣體隔離區域58。

在第3圖中，用一點虛線表示氣體通過區域56與氣體隔離區域58的邊界。在本實施形態中，氣體通過區域56與氣體隔離區域58的邊界置於頂板60的外側區域63與中心區域62的邊界(亦即台階部65)的內側。如此一來，氣體通過區域56與頂板60的外側區域63對向，氣 體隔離區域58與頂板60的中心區域62對向。

如後述，氣體通過區域56與氣體隔離區域58的邊界係為了控制在頂板前表面61成長之冷凝層72(參閱第4圖)的形狀而設定。因此，為了使冷凝層72成長為所希望的形狀，氣體通過區域56與氣體隔離區域58的邊界可以與圖示不同。該邊界可以和頂板60的外側區域63與中心區域62的邊界一致，亦可以置於其外側或者相交叉。並且，氣體通過區域56與氣體隔離區域58的邊界的形狀不限於圓形，可以為其他任意形狀。

氣體隔離區域58是藉由從小孔54的有規則排列中去掉至少1個小孔來形成。如第3圖所示，氣體隔離區域58為包含假設順著氣體通過區域56中之小孔54的有規則排列所形成之4個小孔(在板主體部50的中心部用雙重虛線表示)之區域。由於在氣體隔離區域58未設置小孔，因此氣體隔離區域58不使氣體通過。

在氣體隔離區域58可以設置至少1個小孔。例如，在圖中用虛線表示之假想小孔的所有的位置不形成小孔(亦即，與氣體通過區域56中之有規則排列相比，減少小孔54的數量)，藉此形成氣體隔離區域58。或者，可以在假想小孔的位置形成小於氣體通過區域56的小孔54的孔。該種微小開口可以設置與假想小孔的位置相同數量或少於其的數量。即便如此，與氣體通過區域56相比，亦能夠限制氣體隔離區域58中之氣體流動。

因此，可以在氣體通過區域56中以第1分佈形成小 孔，在氣體隔離區域58中不形成小孔或者以和第1分佈不同的第2分佈形成小孔。第2分佈例如設定成氣體隔離區域58中之每單位面積的開口面積小於氣體通過區域56中之每單位面積的開口面積。在此，開口面積是指小孔的總計面積。並且，第1分佈可以不具有規則性。因此，氣體通過區域56的小孔54可以不規則地排列。

另外，板構件32所具有之開口的總計面積例如按照排氣速度等的要求性能在設計上決定。因此，每當為了設定氣體隔離區域58而去掉或縮小小孔時，以彌補因此產生之開口面積的減少為佳。為此，可以在氣體通過區域56追加新的小孔54，亦可以放大現有的小孔54。還可以改變現有的小孔54的位置。

以下說明由上述構成的低溫泵10進行的動作。在低溫泵10動作時，首先，在其動作前用其他適當的粗抽泵將真空腔室內部粗抽至例如1Pa左右。之後，使低溫泵10動作。第1冷卻台22及第2冷卻台24藉冷凍機16的驅動而被冷卻，與該等熱連接之第1低溫板18、第2低溫板20亦被冷卻。第1低溫板18及第2低溫板20分別被冷卻成第1溫度及低於其的第2溫度。

板構件32冷卻從真空腔室朝低溫泵10內部飛來之氣體分子，使在該冷卻溫度下蒸氣圧充份降低之氣體(例如水分等)冷凝在表面而排氣。在板構件32的冷卻溫度下蒸氣圧未被充份降低之氣體通過複數個小孔54進入主容納空間21。或者，一部份氣體被板構件32的氣體隔離區 域58反射而未進入主容納空間21。

進入之氣體分子中在第2低溫板20的冷卻溫度下蒸氣圧充份降低之氣體(例如氬等)冷凝在第2低溫板20的表面(主要是頂板前表面61)而排氣。即使在該冷卻溫度下蒸氣圧仍未充份降低之氣體(例如氫等)藉黏接於第2低溫板20的表面且已被冷卻之吸附劑68吸附而排氣。如此一來，低溫泵10能夠使真空腔室的真空度達到所希望的位準。

第4圖係模式表示排氣運轉中的低溫泵10之圖。如第4圖所示，在低溫泵10的頂板60上堆積由冷凝之氣體形成之冰或霜。該冷凝層72的主成份例如為氬。該冰層隨著排氣運轉時間而成長，從而厚度逐漸增加。另外，在第4圖中，為了簡單明瞭，省略圖示堆積在常規板67及冷凍機罩70之冷凝層。

當板構件32不具有氣體隔離區域58時(亦即，板構件32具有第3圖所示之雙重虛線的小孔時)，如第4圖中的虛線所示，圓頂型或蘑菇型的冷凝層在頂板60上成長。當使複數個小孔54均勻分佈在板構件32上時，氣體容易流入到主容納空間21的中心部。因此，如圖示，容易引起冷凝集中在中心部。並且，為了板構件32的安裝而減少板外緣部52的小孔54的數量，這亦有可能是冷凝集中在中心部的原因之一。

若圓頂型的冷凝層沿徑向進一步成長，則冷凝層的外周部有可能與遮罩側部36接觸。假如安裝座37與頂板 60之間的間隙狹小，則冷凝層首先與安裝座37接觸。在接觸部位上氣體再次被氣化而釋放到主容納空間21及低溫泵10的外部。因此，以後，低溫泵10無法提供設計上的排氣性能。因此，此時的氣體的存儲量賦予低溫泵10的最大存儲量。冷凝層的局部(此時，安裝座37附近的冷凝層)決定低溫泵10的氣體存儲極限。

低溫泵一般被設計成軸對稱。但是，臥式低溫泵10為橫向配置冷凍機16，因此必然具有非對稱部份(例如安裝座37)。在本實施形態中，使頂板60的形狀與此非對稱部份配合在周方向來對齊頂板60與放射遮罩30的間隙的寬度。能夠避免在頂板60上徑向成長之冷凝層只有特定部位(此時為安裝座37附近的冷凝層)先與放射遮罩30接觸。其結果，依本實施形態，能夠提高低溫泵10的氣體存儲量。

並且，若圓頂型的冷凝層沿軸向進一步成長，則中心軸A附近的冷凝層頂上部有可能與板構件32的下表面接觸。此時的氣體的存儲量賦予低溫泵10的最大存儲量。冷凝層的局部(此時，中心軸A附近的冷凝層頂上部)決定低溫泵10的氣體存儲極限。

當板構件32具有氣體隔離區域58時(亦即，板構件32不具有第2圖所示之雙重虛線的小孔時)，如第4圖的實線所示，圓柱型的冷凝層72在頂板60上成長。藉氣體隔離區域58限制氣體流入到主容納空間21的中心部，因此可以緩和冷凝集中在中心部。其結果，如圖中箭頭D 所示，圓柱型的冷凝層72為中心軸A附近的冷凝層的高度變得小於圓頂型的冷凝層。另一方面，如圖中箭頭E所示，外周部的冷凝層高度變得大於圓頂型的冷凝層。

如此一來，依本實施形態，能夠使在頂板前表面61成長之冷凝層上表面的高度分佈均勻。藉由使冷凝層72的形狀與主容納空間21一致來提高主容納空間21中之冷凝層72的容納効率。如此，能夠提高低溫泵10的氣體存儲量。

第5圖係模式表示本發明的第2實施形態之低溫泵10的主要部份之側剖面圖。第2實施形態之低溫泵10是關於第2低溫板20具有和第1實施形態不同的配置。關於其他部份，第2實施形態與第1實施形態相同。以下說明中，對於相同的部位為了避免冗長而適當省略說明。

如第5圖所示，第2低溫板20的配置被調整為使側方間隙43的寬度與間隙部44的寬度一致。如圖中箭頭F所示，第2低溫板20配置成從中心軸A偏離第2低溫板20的中心，以使第2低溫板20與安裝座37分開。第2低溫板20以遠離冷凍機16的高溫側之方式從中心線A偏心。如此，使側方間隙43擴大，且隔著中心軸A在相反側使間隙部44縮窄。在第2實施形態中，頂板60不具有缺口部74。即便如此，與第1實施形態同樣地，亦能夠使包圍在頂板60成長之冷凝層側面之間隙的寬度均勻。另外，在一實施形態中，頂板60亦可以具有缺口部74，並且第2低溫板20為偏心配置。

第6圖係模式表示本發明的第3實施形態之低溫泵10的主要部份之側剖面圖。第3實施形態之低溫泵10是關於冷凍機16具有和已敘述之實施形態不同的配置。關於其他部份，第3實施形態和已敘述之實施形態相同。以下說明中，對於相同的部位為了避免冗長而適當省略說明。

如第6圖所示，冷凍機16配置使上方間隙46的寬度G1比下方間隙48的寬度G2寬。藉此，能夠擴大冷凍機罩70與放射遮罩30之間的空間。藉由擴大靠近主容納空間21之上方間隙46，能夠容納更多的冷凝層。並且，第2低溫板20整體被向下方移動，因此和已敘述之實施形態相比，還能夠在軸向上擴大主容納空間21。如此，能夠提高低溫泵10的氣體存儲量。

如以上說明，依本發明的實施形態，頂板60的形狀或配置被設定成使放射遮罩30與頂板60之間的間隙實質上均勻。藉此，能夠抑制堆積在頂板60之冷凝層上冷凝集中於特定部位。藉此，能夠改善主容納空間21中之冷凝層的容納效率，且能夠提高低溫泵10的氣體存儲量。

以上，依據實施例對本發明進行了說明。但本發明不限於上述實施形態，本領域技術人員可以理解能夠實施各種設計變更，且能夠實施各種變形例，並且該種變形例亦包含在本發明的範圍內。

例如，還能夠將關於第1實施形態至第3實施形態中任一實施形態說明之構成和關於第1實施形態至第3實施 形態中之另一實施形態說明之構成組合來構成低溫泵10。

並且，低溫泵10可以具備配設於遮罩開口26之入口低溫板來代替板構件32。入口低溫板例如可以具備1塊或複數塊平板(例如圓板)型的板，亦可以具備形成為同心圓狀或格子狀的百葉窗或鋸齒形狀。可以藉由調整百葉窗或鋸齒形狀的百葉窗板的形狀、配置或間隔，來將氣體通過區域56及氣體隔離區域58形成於遮罩開口26。

在上述的實施形態中，板構件32被劃分為兩種區域，亦即氣體通過區域56及氣體隔離區域58。但板構件32可以具有三種以上的區域。在板構件32上，作為第3區域，可以形成比氣體通過區域56更容易使氣體通過之區域，亦可以形成比氣體隔離區域58更不易使氣體通過之區域。

本發明的實施形態還能夠如下表現。

1.一種低溫泵，其特徵為，具備：冷凍機，具備第1冷卻台及被冷卻成溫度低於前述第1冷卻台的第2冷卻台；第1低溫板，具備有主開口之放射遮罩及橫剖前述主開口之板構件，且與前述第1冷卻台熱連接；及第2低溫板，被前述第1低溫板包圍，且與前述第2冷卻台熱連接，前述板構件具備板主體部及用於將前述板主體部安裝於前述放射遮罩之外緣部， 前述板主體部具備：氣體通過區域，具有用於使冷凝在前述第2低溫板之氣體通過之複數個小孔；及氣體隔離區域，在前述板主體部中形成在與前述氣體通過區域不同的位置。

2.如實施形態1記載之低溫泵，其中，前述第2低溫板具備與前述板主體部對向之前表面，前述前表面具備中心區域和包圍前述中心區域之外側區域，前述氣體通過區域與前述外側區域對向，前述氣體隔離區域與前述中心區域對向。

3.如實施形態1或2記載之低溫泵，其中，前述放射遮罩具備包圍前述第2低溫板之側部，在前述側部與前述第2低溫板之間形成具有狹窄部之間隙，前述氣體隔離區域形成在與前述狹窄部對應之位置。

4.如實施形態1至3中任一實施形態記載之低溫泵，其中，前述放射遮罩具備：安裝座，位於前述第2低溫板的側方，且用於將前述冷凍機安裝於前述放射遮罩；及環狀部份，與前述安裝座相鄰且包圍前述第2低溫板，在前述第2低溫板與前述安裝座之間形成有側方間隙，在前述第2低溫板與前述環狀部份之間形成有和前述側方間隙連續之環狀間隙，前述第2低溫板的形狀或配置被調整為使前述側方間隙的寬度與前述環狀間隙的寬度一致。

5.如實施形態4記載之低溫泵，其中，前述第2低溫板具有使前述側方間隙寬度擴大之缺口部。

6.如實施形態4或5記載之低溫泵，其中，前述第2低溫板被配置成從穿過前述主開口之軸線偏離前述第2低溫板的中心，以使前述第2低溫板與前述安裝座分開。

7.如實施形態1至6中任一實施形態記載之低溫泵，其中，在前述放射遮罩形成有用於前述冷凍機之安裝孔，前述冷凍機具備連接前述第1冷卻台和前述第2冷卻台之連接部份，前述連接部份被插入到前述安裝孔中，前述連接部份與前述安裝孔之間，在靠近前述主開口一側形成有上方間隙，在遠離前述主開口一側形成有下方間隙，前述上方間隙的寬度比前述下方間隙的寬度寬。

8.一種真空排氣方法，使用低溫泵，前述方法具備以下步驟：將板構件及第2低溫板分別冷卻成第1溫度及低於其的第2溫度；通過形成於前述板構件的表面的一部份之複數個小孔，將氣體接收在前述板構件與前述第2低溫板之間；及使前述氣體冷凝在前述第2低溫板上，前述低溫泵具備橫剖主開口之前述板構件和與前述板構件對向之前述第2低溫板。

9.一種低溫泵，具備：第1低溫板，具備有主開口之放射遮罩及橫剖前述主開口之板構件；及第2低溫板，具備與前述板構件對向之前表面，且被冷卻成溫度低於前述第1低溫板，前述前表面具備中心區域及包圍前述中心區域之外側區域，前述板構件具備：氣體通過區域，具有用於使冷凝在前述第2低溫板之氣體通過之複數個小孔，且與前述外側區域對向；及氣體隔離區域，與前述中心區域對向。

10.一種低溫泵，具備：第1低溫板，具備有主開口之放射遮罩及配設於前述主開口之入口低溫板；及第2低溫板，被前述第1低溫板包圍，且被冷卻成溫度低於前述第1低溫板，前述放射遮罩具備包圍前述第2低溫板之側部，在前述側部與前述第2低溫板之間形成具有狹窄部之間隙，前述入口低溫板在與前述狹窄部對應之位置具備氣體隔離區域。

11.一種低溫泵，具備：冷凍機，具備第1冷卻台及被冷卻成溫度低於前述第1冷卻台的第2冷卻台；第1低溫板，具備有主開口之放射遮罩及配設於前述主開口之入口低溫板，且與前述第1冷卻台熱連接；及 第2低溫板，被前述第1低溫板包圍，且與前述第2冷卻台熱連接，前述放射遮罩具備：安裝座，位於前述第2低溫板的側方，且用於將前述冷凍機安裝於前述放射遮罩上；及遮罩部份，與前述安裝座相鄰且包圍前述第2低溫板，在前述第2低溫板與前述安裝座之間形成有側方間隙，在前述第2低溫板與前述遮罩部份之間形成有和前述側方間隙連續之間隙部，前述第2低溫板的形狀或配置被調整為使前述側方間隙的寬度與前述間隙部的寬度一致。

12.如實施形態11記載之低溫泵，其中，前述第2低溫板具有使前述側方間隙寬度擴大之缺口部。

13.如實施形態11或12記載之低溫泵，其中，前述第2低溫板被配置成從穿過前述主開口之軸線偏離前述第2低溫板的中心，以使前述第2低溫板與前述安裝座分開。

14.如實施形態11至13中任一實施形態記載之低溫泵，其中，前述第2低溫板具備與前述入口低溫板對向之前表面，前述前表面具備中心區域和包圍前述中心區域之外側區域，前述入口低溫板具備用於使冷凝在前述第2低溫板之氣體通過的氣體通過區域及氣體隔離區域，前述氣體通過 區域與前述外側區域對向，前述氣體隔離區域與前述中心區域對向。

15.如實施形態14記載之低溫泵，其中，前述氣體通過區域具備有複數個小孔之板部份。

16.如實施形態11至15中任一實施形態記載之低溫泵，其中，在前述放射遮罩形成有用於前述冷凍機之安裝孔，前述冷凍機具備連接前述第1冷卻台和前述第2冷卻台之連接部份，前述連接部份被插入到前述安裝孔中，在前述連接部份與前述安裝孔之間，在靠近前述主開口一側形成有上方間隙，在遠離前述主開口一側形成有下方間隙，前述上方間隙的寬度比前述下方間隙的寬度寬。

10‧‧‧低溫泵

12‧‧‧吸氣口

14‧‧‧內部空間

16‧‧‧冷凍機

18‧‧‧第1低溫板

20‧‧‧第2低溫板

21‧‧‧主容納空間

22‧‧‧第1冷卻台

23‧‧‧第1壓缸

24‧‧‧第2冷卻台

25‧‧‧第2壓缸

26‧‧‧遮罩開口

28‧‧‧遮罩前端

30‧‧‧放射遮罩

32‧‧‧板構件

33‧‧‧裙部

34‧‧‧遮罩底部

36‧‧‧遮罩側部

37‧‧‧安裝座

38‧‧‧低溫泵容器

39‧‧‧前端

40‧‧‧吸氣口凸緣

42‧‧‧安裝孔

43‧‧‧側方間隙

44‧‧‧間隙部

45‧‧‧傳熱構件

46‧‧‧上方間隙

48‧‧‧下方間隙

50‧‧‧板主體部

56‧‧‧氣體通過區域

58‧‧‧氣體隔離區域

60‧‧‧頂板

61‧‧‧頂板前表面

62‧‧‧中心區域

63‧‧‧外側區域

64‧‧‧固定構件

65‧‧‧台階部

66‧‧‧外周端部

67‧‧‧常規板

68‧‧‧吸附劑

70‧‧‧冷凍機罩

A‧‧‧中心軸

Claims (6)

1. 一種低溫泵，其特徵為，具備：冷凍機，具備第1冷卻台及被冷卻成溫度低於前述第1冷卻台的第2冷卻台；第1低溫板，具備有主開口之放射遮罩及配設在前述主開口之入口低溫板，且與前述第1冷卻台熱連接；以及第2低溫板，具備與前述入口低溫板相對向的頂板及被配置在該頂板下方的常規板，其被前述第1低溫板包圍，且與前述第2冷卻台熱連接，前述放射遮罩具備：安裝座，位於前述頂板的側方，且用於將前述冷凍機安裝於前述放射遮罩；以及遮罩部份，與前述安裝座相鄰且於周方向包圍前述頂板，在前述頂板與前述安裝座之間形成有側方間隙，在前述頂板與前述遮罩部份之間形成有和前述側方間隙連續之間隙部，前述頂板的形狀或配置被調整為使前述側方間隙的寬度與前述間隙部的寬度一致，前述安裝座，從前述放射遮罩的外側觀察時凹陷，在前述遮罩部分形成有用於將前述冷凍機安裝於前述放射遮罩之平坦部份。
2. 如申請專利範圍第1項記載之低溫泵，其中，前述頂板具有使前述側方間隙寬度擴大的缺口部。
3. 如申請專利範圍第1或2項記載之低溫泵，其中， 前述頂板被配置成從穿過前述主開口之軸線偏離前述頂板的中心，以使前述頂板與前述安裝座分開。
4. 如申請專利範圍第1或2項記載之低溫泵，其中，前述頂板具備與前述入口低溫板對向之前表面，前述前表面具備中心區域和包圍前述中心區域之外側區域，前述入口低溫板具備用於使冷凝在前述頂板上之氣體通過之氣體通過區域和氣體隔離區域，前述氣體通過區域與前述外側區域對向，前述氣體隔離區域與前述中心區域對向。
5. 如申請專利範圍第4項記載之低溫泵，其中，前述氣體通過區域具備有複數個小孔之板部份。
6. 如申請專利範圍第1或2項記載之低溫泵，其中，前述放射遮罩上形成有用於前述冷凍機之安裝孔，前述冷凍機具備連接前述第1冷卻台和前述第2冷卻台之連接部份，前述連接部份被插入到前述安裝孔中，前述連接部份與前述安裝孔之間，在靠近前述主開口一側形成有上方間隙，在遠離前述主開口一側形成有下方間隙，前述上方間隙的寬度比前述下方間隙的寬度寬。