特許 7428702 クライオポンプおよび極低温冷凍機防振構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-29

(45)【発行日】2024-02-06

(54)【発明の名称】クライオポンプおよび極低温冷凍機防振構造

(51)【国際特許分類】

   F04B 37/08 20060101AFI20240130BHJP

【ＦＩ】

F04B37/08

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021511224

(86)(22)【出願日】2020-02-26

(86)【国際出願番号】 JP2020007668

(87)【国際公開番号】W WO2020202910

(87)【国際公開日】2020-10-08

【審査請求日】2023-01-18

(31)【優先権主張番号】P 2019070799

(32)【優先日】2019-04-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100116274

【弁理士】

【氏名又は名称】富所 輝観夫

(72)【発明者】

【氏名】中西 嵩裕

【審査官】松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１９３９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表昭６３－５０１５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２２５７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０９－５０６４００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ３７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クライオポンプ真空容器と、
極低温冷凍機と、
前記クライオポンプ真空容器に固定された第１フランジと、
前記極低温冷凍機に固定され、前記第１フランジと気密に接続された第２フランジと、
前記第１フランジから前記第２フランジに向かって、第１環状防振材料、第１環状支持部材、中間環状防振材料、第２環状支持部材、第２環状防振材料がこの記載の順に配置された環状積層防振体と、を備え、
前記第１フランジおよび前記第２環状支持部材が前記第２フランジおよび前記第１環状支持部材から振動絶縁されるように、前記第２環状支持部材が前記第１フランジに固定されるとともに前記第１環状支持部材が前記第２フランジに固定されていることを特徴とするクライオポンプ。

【請求項2】

前記第１フランジと前記第２環状支持部材との間に前記第１環状防振材料、前記第１環状支持部材、前記中間環状防振材料を挟み込んで保持するように前記第２環状支持部材を前記第１フランジに固定する第１締結部材と、
前記第２フランジと前記第１環状支持部材との間に前記中間環状防振材料、前記第２環状支持部材、前記第２環状防振材料を挟み込んで保持するように前記第１環状支持部材を前記第２フランジに固定する第２締結部材と、をさらに備え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】

前記第１締結部材は、前記第１環状支持部材および前記第２フランジとは非接触に配置され、
前記第２締結部材は、前記第２環状支持部材および前記第１フランジとは非接触に配置されることを特徴とする請求項２に記載のクライオポンプ。

【請求項4】

前記第１環状支持部材は、前記第１締結部材よりも大径の第１挿通孔を有し、
前記第２環状支持部材は、前記第２締結部材よりも大径の第２挿通孔を有することを特徴とする請求項２または３に記載のクライオポンプ。

【請求項5】

前記中間環状防振材料は、前記環状積層防振体の中心軸方向において前記第１環状防振材料に比べて厚いことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のクライオポンプ。

【請求項6】

前記第１フランジと前記第２フランジの間には真空シール部が形成され、前記環状積層防振体は、前記真空シール部の径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のクライオポンプ。

【請求項7】

前記第１フランジは、第１フランジ筒部を有し、前記第２フランジは、第２フランジ筒部を有し、前記第１フランジ筒部と前記第２フランジ筒部のうち一方が他方に挿入され、
前記真空シール部は、前記第１フランジ筒部と前記第２フランジ筒部の間に配置されたシール部材を備える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】

前記真空シール部としてのベローズをさらに備え、前記第１フランジと前記第２フランジが前記ベローズで接続されている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】

前記環状積層防振体は、互いに環状に結合され、または環状に並べられて、前記環状積層防振体を形成する複数の部分からなることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のクライオポンプ。

【請求項10】

真空容器と極低温冷凍機との間に装着される極低温冷凍機防振構造であって、
前記真空容器に固定される第１フランジと、
前記極低温冷凍機に固定され、前記第１フランジと気密に接続された第２フランジと、
前記第１フランジから前記第２フランジに向かって、第１環状防振材料、第１環状支持部材、中間環状防振材料、第２環状支持部材、第２環状防振材料がこの記載の順に配置された環状積層防振体と、を備え、
前記第１フランジおよび前記第２環状支持部材が前記第２フランジおよび前記第１環状支持部材から振動絶縁されるように、前記第２環状支持部材が前記第１フランジに固定されるとともに前記第１環状支持部材が前記第２フランジに固定されていることを特徴とする極低温冷凍機防振構造。

【請求項11】

前記第１フランジと前記第２環状支持部材との間に前記第１環状防振材料、前記第１環状支持部材、前記中間環状防振材料を挟み込んで保持するように前記第２環状支持部材を前記第１フランジに固定する第１締結部材と、
前記第２フランジと前記第１環状支持部材との間に前記中間環状防振材料、前記第２環状支持部材、前記第２環状防振材料を挟み込んで保持するように前記第１環状支持部材を前記第２フランジに固定する第２締結部材と、をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の極低温冷凍機防振構造。

【請求項12】

前記第１締結部材は、前記第１環状支持部材および前記第２フランジとは非接触に配置され、
前記第２締結部材は、前記第２環状支持部材および前記第１フランジとは非接触に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の極低温冷凍機防振構造。

【請求項13】

真空容器と極低温冷凍機との間に装着される極低温冷凍機防振構造であって、
前記真空容器に固定される第１フランジと、
前記極低温冷凍機に固定され、前記第１フランジと気密に接続された第２フランジと、
前記第１フランジから前記第２フランジに向かって、第１防振材料、第１支持部材、中間防振材料、第２支持部材、第２防振材料がこの記載の順に配置された積層防振体と、
前記第２支持部材を前記第１フランジに固定する第１固定部材であって、前記第１防振材料および前記中間防振材料を支持する第１支持構造を、前記第１フランジおよび前記第２支持部材とともに形成する第１固定部材と、
前記第１支持部材を前記第２フランジに固定する第２固定部材であって、前記中間防振材料および前記第２防振材料を支持する第２支持構造を、前記第２フランジおよび前記第１支持部材とともに形成する第２固定部材と、を備え、
前記第１支持構造と前記第２支持構造とは、前記第１防振材料、前記中間防振材料、および前記第２防振材料によって互いに振動絶縁されていることを特徴とする極低温冷凍機防振構造。

【請求項14】

前記第１固定部材は、前記第１支持部材および前記第２フランジとは非接触に配置され、
前記第２固定部材は、前記第２支持部材および前記第１フランジとは非接触に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の極低温冷凍機防振構造。

【請求項15】

前記第１固定部材は、前記第１フランジと前記第２支持部材との間に前記第１防振材料、前記第１支持部材、前記中間防振材料を挟み込んで保持するように前記第２支持部材を前記第１フランジに固定する第１締結部材を備え、
前記第２固定部材は、前記第２フランジと前記第１支持部材との間に前記中間防振材料、前記第２支持部材、前記第２防振材料を挟み込んで保持するように前記第１支持部材を前記第２フランジに固定する第２締結部材を備えることを特徴とする請求項１３または１４に記載の極低温冷凍機防振構造。

【請求項16】

前記第１フランジと前記第２フランジの間には真空シール部が形成され、前記積層防振体は、前記真空シール部の径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載の極低温冷凍機防振構造。

【請求項17】

前記第１フランジは、第１フランジ筒部を有し、前記第２フランジは、第２フランジ筒部を有し、前記第１フランジ筒部と前記第２フランジ筒部のうち一方が他方に挿入され、
前記真空シール部は、前記第１フランジ筒部と前記第２フランジ筒部の間に配置されたシール部材を備えることを特徴とする請求項１６に記載の極低温冷凍機防振構造。

【請求項18】

前記真空シール部としてのベローズをさらに備え、前記第１フランジと前記第２フランジが前記ベローズで接続されていることを特徴とする請求項１６に記載の極低温冷凍機防振構造。

【請求項19】

複数の積層防振体が、互いに環状に結合され、または環状に並べられていることを特徴とする請求項１３から１８のいずれかに記載の極低温冷凍機防振構造。

【請求項20】

請求項１３から１９のいずれかに記載の極低温冷凍機防振構造と、
クライオポンプ真空容器と、
極低温冷凍機と、を備え、
前記第１フランジは、前記クライオポンプ真空容器に固定され、前記第２フランジは、前記極低温冷凍機に固定されていることを特徴とするクライオポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クライオポンプおよび極低温冷凍機防振構造に関する。

【背景技術】

【0002】

クライオポンプは、極低温に冷却されたクライオパネルに気体分子を凝縮または吸着により捕捉して排気する真空ポンプである。クライオポンプは、例えば、半導体回路製造プロセスなどの真空プロセスを行う真空プロセス装置に設置され、真空環境を提供する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１９３９９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

クライオポンプには、クライオパネルを冷却するために、極低温冷凍機が備わっている。極低温冷凍機は、内部で冷媒ガスの圧力を周期的に変動させるように構成され、このような圧力変動は極低温冷凍機を振動させうる。また、例えばギフォード・マクマホン（Gifford-McMahon；ＧＭ）冷凍機のように、ディスプレーサなど可動部材とその駆動源が組み込まれていれば、これらも極低温冷凍機を振動させる。極低温冷凍機から生じる振動は、クライオポンプを介して真空プロセス装置に伝わりうる。振動は、真空プロセスの品質に影響を与えうるひとつの因子となるかもしれない。

【0005】

本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、極低温冷凍機から他の機器に伝わる振動を低減することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様によると、クライオポンプは、クライオポンプ真空容器と、極低温冷凍機と、クライオポンプ真空容器に固定された第１フランジと、極低温冷凍機に固定され、第１フランジと気密に接続された第２フランジと、第１フランジから第２フランジに向かって、第１環状防振材料、第１環状支持部材、中間環状防振材料、第２環状支持部材、第２環状防振材料がこの記載の順に配置された環状積層防振体と、を備える。第１フランジおよび第２環状支持部材が第２フランジおよび第１環状支持部材から振動絶縁されるように、第２環状支持部材が第１フランジに固定されるとともに第１環状支持部材が第２フランジに固定されている。

【0007】

本発明のある態様によると、極低温冷凍機防振構造は、第１フランジと、第１フランジと気密に接続された第２フランジと、第１フランジから第２フランジに向かって、第１環状防振材料、第１環状支持部材、中間環状防振材料、第２環状支持部材、第２環状防振材料がこの記載の順に配置された環状積層防振体と、を備える。第１フランジおよび第２環状支持部材が第２フランジおよび第１環状支持部材から振動絶縁されるように、第２環状支持部材が第１フランジに固定されるとともに第１環状支持部材が第２フランジに固定されている。

【0008】

本発明のある態様によると、極低温冷凍機防振構造は、第１フランジと、第１フランジと気密に接続された第２フランジと、第１フランジから第２フランジに向かって、第１防振材料、第１支持部材、中間防振材料、第２支持部材、第２防振材料がこの記載の順に配置された積層防振体と、第２支持部材を第１フランジに固定する第１固定部材であって、第１防振材料および中間防振材料を支持する第１支持構造を、第１フランジおよび第２支持部材とともに形成する第１固定部材と、第１支持部材を第２フランジに固定する第２固定部材であって、中間防振材料および第２防振材料を支持する第２支持構造を、第２フランジおよび第１支持部材とともに形成する第２固定部材と、を備える。第１支持構造と第２支持構造とは、第１防振材料、中間防振材料、および第２防振材料によって互いに振動絶縁されている。

【0009】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、極低温冷凍機から他の機器に伝わる振動を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態に係るクライオポンプを概略的に示す図である。

【図2】実施の形態に係る防振構造を概略的に示す分解図である。

【図3】図３（ａ）は、実施の形態に係る防振構造を第１フランジ側から見た概略平面図であり、図３（ｂ）は、実施の形態に係る防振構造を第２フランジ側から見た概略平面図である。

【図4】図４（ａ）は、図３（ｂ）のＡ－Ａ断面を概略的に示し、図４（ｂ）は、図３（ｂ）のＢ－Ｂ断面を概略的に示す。

【図5】図５（ａ）は、実施の形態に係る第１環状支持部材の概略斜視図であり、図５（ｂ）は、実施の形態に係る第２環状支持部材の概略斜視図である。

【図6】図６（ａ）は、比較例に係るクライオポンプについての振動測定結果を示し、図６（ｂ）は、実施の形態に係るクライオポンプについての振動測定結果を示す。

【図7】他の実施の形態に係るクライオポンプを概略的に示す図である。

【図8】図８（ａ）および図８（ｂ）は、他の実施の形態に係るフランジ体を示す概略側面図および斜視図である。

【図9】他の実施の形態に係る防振構造を概略的に示す分解斜視図である。

【図10】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、防振構造の組立手順の一例を説明するための図である。

【図11】更なる他の実施の形態に係る防振構造を概略的に示す図である。

【図12】更なる他の実施の形態に係る防振構造を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。説明および図面において同一または同等の構成要素、部材、処理には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。図示される各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。実施の形態は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0013】

図１は、実施の形態に係るクライオポンプ１０を概略的に示す図である。クライオポンプ１０は、例えばイオン注入装置、スパッタリング装置、蒸着装置、またはその他の真空プロセス装置の真空チャンバに取り付けられて、真空チャンバ内部の真空度を所望の真空プロセスに要求されるレベルまで高めるために使用される。

【0014】

クライオポンプ１０は、クライオポンプ真空容器１２、極低温冷凍機１４、防振構造１６、第１段クライオパネル１８、第２段クライオパネル２０を備える。

【0015】

詳細は後述するが、極低温冷凍機１４は、防振構造１６を介してクライオポンプ真空容器１２に装着され、それにより、クライオポンプ真空容器１２は、極低温冷凍機１４から振動絶縁されている。

【0016】

クライオポンプ真空容器１２は、吸気口フランジ２２を有する真空容器本体１２ａと、真空容器フランジ２４を有する冷凍機収容筒１２ｂとを備える。真空容器本体１２ａは、一端がクライオポンプ吸気口１０ａとして開放され、他端が閉塞された筒（例えば円筒）であり、吸気口フランジ２２は、クライオポンプ吸気口１０ａを囲むように真空容器本体１２ａに設けられている。通例、吸気口フランジ２２はゲートバルブに装着される。真空プロセス装置の真空チャンバのガスは、ゲートバルブおよびクライオポンプ吸気口１０ａを通じてクライオポンプ１０内に進入する。図示されるクライオポンプ１０は、いわゆる横型のクライオポンプであるから、冷凍機収容筒１２ｂは、両端が開放された筒（例えば円筒）であり、一端が真空容器本体１２ａの側面に形成された冷凍機挿通孔に接合され、他端に真空容器フランジ２４が設けられている。

【0017】

なお、クライオポンプ１０は、いわゆる縦型であってもよく、その場合、真空容器本体１２ａは、冷凍機挿通孔を側面ではなく底面に有し、冷凍機収容筒１２ｂは、真空容器本体１２ａの底面で冷凍機挿通孔に接合される。

【0018】

極低温冷凍機１４は、室温部１４ａ、第１冷却ステージ１４ｂ、および第２冷却ステージ１４ｃを備え、防振構造１６および冷凍機収容筒１２ｂを挿通して真空容器本体１２ａ内へと挿入されている。室温部１４ａは、クライオポンプ真空容器１２の外に位置する。一方、第１冷却ステージ１４ｂおよび第２冷却ステージ１４ｃは、クライオポンプ真空容器１２の中に位置する。例えば、第１冷却ステージ１４ｂは、冷凍機収容筒１２ｂの内部スペースに位置し、第２冷却ステージ１４ｃは、真空容器本体１２ａの内部スペースに位置する。第１冷却ステージ１４ｂは、冷凍機収容筒１２ｂと真空容器本体１２ａの接合部付近に位置してもよい。極低温冷凍機１４は、一例として、二段式のＧＭ冷凍機であるが、パルス管冷凍機などそのほかの極低温冷凍機であってもよい。

【0019】

第１段クライオパネル１８は、第１冷却ステージ１４ｂに熱的に結合され、真空容器本体１２ａ内に配置されている。第１段クライオパネル１８は、クライオポンプ真空容器１２とは非接触となるように、第１冷却ステージ１４ｂによって構造的に支持されている。第１段クライオパネル１８は、放射シールドとも称され、多くの場合、真空容器本体１２ａに比べて若干小径の筒型形状を有する。第１段クライオパネル１８は、放射シールドに熱的に結合され、クライオポンプ吸気口１０ａまたはその近傍に配置された例えば板状（例えば円板状）またはルーバ状の吸気口クライオパネルを有してもよい。

【0020】

第２段クライオパネル２０は、第２冷却ステージ１４ｃに熱的に結合され、真空容器本体１２ａ内に配置されている。第２段クライオパネル２０は、第１段クライオパネル１８とは非接触となるように、第２冷却ステージ１４ｃによって構造的に支持されている。第２冷却ステージ１４ｃおよび第２段クライオパネル２０は、第１段クライオパネル１８に包囲されている。

【0021】

第１段クライオパネル１８および第２段クライオパネル２０の配置や形状は、図示される特定のものには限られず、種々の公知の構成を適宜採用することができる。

【0022】

第１段クライオパネル１８は、第１冷却ステージ１４ｂによって第１冷却温度に冷却され、第２段クライオパネル２０は、第２冷却ステージ１４ｃによって第２冷却温度に冷却される。第２冷却温度は、第１冷却温度より低い。第１冷却温度は、例えば約６５～１２０Ｋ、または約８０～１００Ｋの範囲にあってもよい。第２冷却温度は、約１０～２０Ｋの範囲にあってもよい。

【0023】

よって、第１段クライオパネル１８には、例えば水蒸気など、第１冷却温度で蒸気圧が（例えば１０^－８Ｐａ以下など）充分に低い気体（タイプ１ガスとも称される）が凝縮される。第２段クライオパネル２０には、例えばアルゴン、窒素、酸素など、第２冷却温度で蒸気圧が充分に低い気体（タイプ２ガスとも称される）が凝縮される。第２段クライオパネル２０には活性炭などの吸着材が設けられていてもよく、その場合、吸着材には、例えば水素など、第２冷却温度でも蒸気圧が充分に低くない気体（タイプ３ガスとも称される）が吸着される。このようにして、クライオポンプ１０は、種々の気体を凝縮または吸着により排気し、所望される真空環境を提供することができる。

【0024】

極低温冷凍機１４の室温部１４ａは、冷凍機フランジ２６を有する。典型的なクライオポンプにおいては、冷凍機フランジ２６が真空容器フランジ２４に締結され、それにより極低温冷凍機１４がクライオポンプ真空容器１２に取り付けられうる。しかし、この実施の形態に係るクライオポンプ１０においては、防振構造１６が、冷凍機フランジ２６を真空容器フランジ２４に接続する。極低温冷凍機１４は、防振構造１６を介してクライオポンプ真空容器１２に装着されている。よって、極低温冷凍機１４は、クライオポンプ真空容器１２に直接取り付けられていない。

【0025】

防振構造１６は、第１フランジ２８と、第２フランジ３０と、第１フランジ２８と第２フランジ３０との間に配置された環状積層防振体３２とを備える。環状積層防振体３２は、第１環状防振材料３８、第１環状支持部材４０、中間環状防振材料４２、第２環状支持部材４４、第２環状防振材料４６を備える。

【0026】

第１フランジ２８は、真空容器フランジ２４に装着され、クライオポンプ真空容器１２に固定されている。例えば、第１フランジ２８は、複数本の第１締結ボルト３４により真空容器フランジ２４と締結されている。第２フランジ３０は、冷凍機フランジ２６に装着され、極低温冷凍機１４の室温部１４ａに固定されている。例えば、第２フランジ３０は、複数本の第２締結ボルト３６により冷凍機フランジ２６と締結されている。

【0027】

図示される例においては、真空容器フランジ２４および冷凍機フランジ２６がともに円環形状を有するので、防振構造１６も円環形状を有する。ただし、防振構造１６が装着されるフランジが例えば矩形など他の形状を有する場合には、防振構造１６も例えば角筒形状など他の形状を有してもよい。

【0028】

図２は、実施の形態に係る防振構造１６を概略的に示す分解図である。図３（ａ）は、実施の形態に係る防振構造１６を第１フランジ２８側から見た概略平面図であり、図３（ｂ）は、実施の形態に係る防振構造１６を第２フランジ３０側から見た概略平面図である。図４（ａ）は、図３（ｂ）のＡ－Ａ断面を概略的に示し、図４（ｂ）は、図３（ｂ）のＢ－Ｂ断面を概略的に示す。また、図５（ａ）は、実施の形態に係る第１環状支持部材４０の概略斜視図であり、図５（ｂ）は、実施の形態に係る第２環状支持部材４４の概略斜視図である。

【0029】

第１フランジ２８から第２フランジ３０に向かって、第１環状防振材料３８、第１環状支持部材４０、中間環状防振材料４２、第２環状支持部材４４、第２環状防振材料４６がこの記載の順に配置され、環状積層防振体３２が構成される。

【0030】

環状積層防振体３２のこれら構成要素はそれぞれリング形状を有し、環状積層防振体３２の中心軸方向に沿って互いに隣接して同軸に配置されている。各構成要素のリング形状は、共通の内径および外径を有してもよい。防振構造１６の外径は第１フランジ２８および第２フランジ３０の外径により定まるが、環状積層防振体３２の外径はそれより小さく、環状積層防振体３２は、第１フランジ２８と第２フランジ３０に挟まれたスペースに収められている。

【0031】

第１環状支持部材４０、第２環状支持部材４４は、第１フランジ２８、第２フランジ３０と同様に、例えばステンレス鋼などの金属材料、またはその他の適する構造材料で形成されている。第１環状防振材料３８、中間環状防振材料４２、第２環状防振材料４６は、例えばゴムで形成されている。あるいは、第１環状防振材料３８、中間環状防振材料４２、第２環状防振材料４６は、ゲル、フッ素樹脂などの合成樹脂、または、例えばアルミニウムなどの軟質金属、またはその他の防振材料で形成されていてもよい。第１環状防振材料３８、中間環状防振材料４２、第２環状防振材料４６は、同じ材料で形成されてもよいし、あるいは、異なる材料で形成されてもよい。

【0032】

これら環状防振材料（３８，４２，４６）の材料を選択することによって、防振構造１６の振動絶縁特性（例えば、振動の周波数と振動伝達率との関係）が調節されてもよい。環状防振材料の寸法（例えば、環状積層防振体３２の中心軸方向の厚さ、隣接する環状支持部材との接触面積など）を選択することによって、防振構造１６の振動絶縁特性が調節されてもよい。また、環状支持部材（４０，４４）の寸法及び／または材料を選択することによって、防振構造１６の振動絶縁特性が調節されてもよい。

【0033】

実施の形態に係る防振構造１６においては、第１フランジ２８および第２環状支持部材４４が第２フランジ３０および第１環状支持部材４０から振動絶縁されるように、第２環状支持部材４４が第１フランジ２８に固定されるとともに第１環状支持部材４０が第２フランジ３０に固定されている。防振構造１６は、第１フランジ２８、第２フランジ３０、および環状積層防振体３２を互いに固定するために、第１締結部材４８および第２締結部材５０を備える。

【0034】

第１締結部材４８は、第１フランジ２８と第２環状支持部材４４との間に第１環状防振材料３８、第１環状支持部材４０、中間環状防振材料４２を挟み込んで保持するように第２環状支持部材４４を第１フランジ２８に固定する。

【0035】

防振構造１６は、第２環状支持部材４４、中間環状防振材料４２、第１環状支持部材４０、および第１環状防振材料３８を貫通して、第１フランジ２８に達する第１締結穴４９を有する。第１締結部材４８が第１締結穴４９に挿入され、第１締結部材４８により第２環状支持部材４４が第１フランジ２８と締結される。第１フランジ２８と第２環状支持部材４４との間に挟み込まれた第１環状防振材料３８、第１環状支持部材４０、中間環状防振材料４２には、第１締結部材４８による締結力が働く。

【0036】

図示される例では、第１締結部材４８は皿ボルトであり、第１締結穴４９は第２環状支持部材４４でザグリ穴とされ、第１締結部材４８の頭部は第２環状支持部材４４に収められている。また、第１締結穴４９は、第１フランジ２８でボルト穴となっており、それにより、第１締結部材４８は、第２環状支持部材４４を第１フランジ２８と締結する。第１締結穴４９は、第１フランジ２８を貫通していない。第１締結部材４８および第１締結穴４９は、周方向に等角度間隔に複数箇所（例えば８箇所）に設けられている。

【0037】

第１締結部材４８は、第１環状支持部材４０とは非接触に配置される。第１環状支持部材４０は、第１締結部材４８よりも大径の第１挿通孔５２を有する。第１挿通孔５２は、第１環状支持部材４０に形成されたいわゆるバカ穴であり、第１締結穴４９の一部となっている。第１締結部材４８は、第１環状支持部材４０との間にいくらかの遊びをもって第１挿通孔５２を挿通する。したがって、第１締結部材４８と第１環状支持部材４０の間に振動伝達経路が形成されない。第１環状支持部材４０の第１挿通孔５２と同様に、第１環状防振材料３８および中間環状防振材料４２にも、第１締結部材４８が挿通する挿通孔が形成されている。これら挿通孔は例えば円形の貫通孔であるが、矩形など他の形状の貫通孔であってもよい。

【0038】

また、第１締結部材４８は、第２フランジ３０とは非接触に配置される。第１締結部材４８の頭部が第２環状支持部材４４に支持され、第２フランジ３０と第２環状支持部材４４の間には第２環状防振材料４６が挿入されているので、第１締結部材４８は、第２フランジ３０と接触しない。

【0039】

第２締結部材５０は、第２フランジ３０と第１環状支持部材４０との間に中間環状防振材料４２、第２環状支持部材４４、第２環状防振材料４６を挟み込んで保持するように第１環状支持部材４０を第２フランジ３０に固定する。

【0040】

防振構造１６は、第２フランジ３０、第２環状防振材料４６、第２環状支持部材４４、および中間環状防振材料４２を貫通して、第１環状支持部材４０に達する第２締結穴５１を有する。第２締結部材５０が第２締結穴５１に挿入され、第２締結部材５０により第２フランジ３０が第１環状支持部材４０と締結される。第２フランジ３０と第１環状支持部材４０との間に挟み込まれた中間環状防振材料４２、第２環状支持部材４４、第２環状防振材料４６には、第２締結部材５０による締結力が働く。

【0041】

図示される例では、第２締結部材５０はボルトであり、第２締結穴５１は第２フランジ３０で深ザグリ穴とされ、第２締結部材５０の頭部は第２フランジ３０に収められている。また、第２締結穴５１は、第１環状支持部材４０でボルト穴となっており、それにより、第２締結部材５０は、第２フランジ３０を第１環状支持部材４０と締結する。第２締結穴５１は、第１環状支持部材４０を貫通している。第２締結部材５０および第２締結穴５１は、周方向に等角度間隔に複数箇所（例えば８箇所）に設けられている。

【0042】

第２締結部材５０は、第２環状支持部材４４とは非接触に配置される。第２環状支持部材４４は、第２締結部材５０よりも大径の第２挿通孔５４を有する。第２挿通孔５４は、第２環状支持部材４４に形成されたいわゆるバカ穴であり、第２締結穴５１の一部となっている。第２締結部材５０は、第２環状支持部材４４との間にいくらかの遊びをもって第２挿通孔５４を挿通する。したがって、第２締結部材５０と第２環状支持部材４４の間に振動伝達経路が形成されない。第２環状支持部材４４の第２挿通孔５４と同様に、中間環状防振材料４２および第２環状防振材料４６にも、第２締結部材５０が挿通する挿通孔が形成されている。これら挿通孔は例えば円形の貫通孔であるが、矩形など他の形状の貫通孔であってもよい。

【0043】

また、第２締結部材５０は、第１フランジ２８とは非接触に配置される。第１フランジ２８と第１環状支持部材４０の間には第１環状防振材料３８が挿入されているため、第２締結部材５０の先端部は、第１フランジ２８に達していない。

【0044】

中間環状防振材料４２には、第１環状防振材料３８に比べて大きな軸方向圧縮力が作用する。なぜなら、第１環状防振材料３８は第１締結部材４８の締結力によって圧縮されるにすぎないのに対して、中間環状防振材料４２は、第１締結部材４８と第２締結部材５０の両方の締結力によって圧縮されているからである。

【0045】

そこで、中間環状防振材料４２は、環状積層防振体３２の中心軸方向において第１環状防振材料３８に比べて厚くなっている。これにより、中間環状防振材料４２の強度を高めることができる。中間環状防振材料４２の厚さＣは、例えば、第１環状防振材料３８の厚さＤの約１．５～３倍、例えば２倍程度であってもよい。中間環状防振材料４２は、この厚さＣをもつ一枚の材料層で形成されてもよい。あるいは、中間環状防振材料４２は、複数枚（例えば２枚）の材料層を重ね合わせたものであってもよい（例えば、第１環状防振材料３８として使用されている材料層と同一のものを２枚重ねてもよい）。同様に、中間環状防振材料４２には、第２環状防振材料４６に比べて大きな軸方向圧縮力が作用するから、中間環状防振材料４２は、環状積層防振体３２の中心軸方向において第２環状防振材料４６に比べて厚くなっている。

【0046】

環状防振材料の挿通孔は、円形の貫通孔に代えて、環状防振材料の外周（または内周）につながっている（例えば、平面視でＵ字状の）切り欠き部であってもよい。環状防振材料はゴムなどの軟らかい材料で形成されているので、こうした切り欠きのほうが、貫通孔に比べて、加工が容易でありうる。同様に、環状支持部材の挿通孔も、環状支持部材の外周（または内周）につながった切り欠き部であってもよい。

【0047】

第１締結部材４８と第２締結部材５０（すなわち第１締結穴４９と第２締結穴５１）は、環状積層防振体３２の径方向に同じ位置で周方向に互いに異なる位置に配置されている。ただし、例えば第１締結部材４８と第２締結部材５０を径方向に異なる位置に配置することにより、第１締結部材４８と第２締結部材５０が、環状積層防振体３２の周方向に同じ位置に配置されることも可能である。

【0048】

第２フランジ３０は、第１フランジ２８と気密に接続されている。第１フランジ２８と第２フランジ３０の間には真空シール部５６が形成されている。第１フランジ２８はその開口部から第２フランジ３０に向かって延長された第１フランジ筒部２８ａを有し、第２フランジ３０はその開口部から第１フランジ２８に向かって延長された第２フランジ筒部３０ａを有する。

【0049】

第２フランジ筒部３０ａの外径は、第１フランジ筒部２８ａの内径よりもわずかに小さく、第２フランジ筒部３０ａは第１フランジ筒部２８ａに挿入されている。第１フランジ筒部２８ａの内周面と第２フランジ筒部３０ａの外周面との間に例えばＯリングなどのシール部材５６ａが配置され、それにより真空シール部５６が形成されている。シール部材５６ａは、第２フランジ筒部３０ａの外周面に装着されている。

【0050】

真空シール部５６においては、第１フランジ筒部２８ａと第２フランジ筒部３０ａは、シール部材５６ａのみを介して互いに接触するように両者の寸法公差が定められている。よって、第１フランジ筒部２８ａの内周面と第２フランジ筒部３０ａの外周面との間には、例えば、約０．０５～０．３ｍｍ、例えば約０．１ｍｍの隙間が形成され、第１フランジ２８と第２フランジ３０は、互いに接触していない。

【0051】

なお、第１フランジ筒部２８ａと第２フランジ筒部３０ａの径方向の位置関係は逆にすることも可能であり、第１フランジ筒部２８ａが第２フランジ筒部３０ａに挿入され、真空シール部５６が第１フランジ筒部２８ａの外周面と第２フランジ筒部３０ａの内周面との間に形成されてもよい。

【0052】

第１フランジ２８は、真空容器フランジ２４と気密接続される真空フランジであり、フランジ端面にはＯリングなどのシール部材を収める第１リング溝５８が形成されている。第１リング溝５８は、第１締結ボルト３４用の第１ボルト孔３４ａより径方向内側で、第１締結部材４８より径方向外側に位置する。また、第２フランジ３０は、冷凍機フランジ２６と気密接続される真空フランジであり、フランジ端面にはＯリングなどのシール部材を収める第２リング溝６０が形成されている。第２リング溝６０は、第２締結部材５０より径方向内側に位置する。第２締結ボルト３６用の第２ボルト孔３６ａは、第２締結部材５０より径方向外側に形成されている。

【0053】

環状積層防振体３２は、真空シール部５６の径方向外側に配置されている。環状積層防振体３２は、第１フランジ筒部２８ａおよび第２フランジ筒部３０ａを囲むようにして、真空環境の外に配置されている。すなわち、環状積層防振体３２は、極低温冷凍機１４の室温部１４ａと同様に周囲環境に配置されている。これにより、環状積層防振体３２を真空環境に配置する場合に比べて、真空シール部５６並びに真空フランジの径を小さく設計することが容易となる。また、環状積層防振体３２の径を大きく設計することが容易となる。その場合、環状防振材料の面積の増加により、防振構造１６のばね定数を小さくし、高周波数の振動伝達率を低減させやすくなる。

【0054】

防振構造１６の組立手順の一例を述べる。まず、第１フランジ２８が、第１フランジ筒部２８ａを上向きとするように載置される。第１環状防振材料３８、第１環状支持部材４０、中間環状防振材料４２、および第２環状支持部材４４がこの順番で第１フランジ２８に積層される。これらの部材は、各部材の貫通孔の位置を合わせるようにして第１フランジ２８に積み重ねられ、それにより、第１締結穴４９が形成される。第１締結部材４８が第１締結穴４９に挿入され、第２環状支持部材４４が第１フランジ２８と締結される。

【0055】

次に、第２環状支持部材４４の上に第２環状防振材料４６を重ね合わせ、さらにその上から、第２フランジ３０が取り付けられる。このとき、第２フランジ筒部３０ａが第１フランジ筒部２８ａに挿入される。また、各部材の貫通孔の位置を合わせることにより、第２締結穴５１が形成される。第２締結部材５０が第２締結穴５１に挿入され、第２フランジ３０が第１環状支持部材４０と締結される。こうして、防振構造１６は組み立てられる。

【0056】

このようにして、第１環状支持部材４０は、第１環状防振材料３８と中間環状防振材料４２に挟持されるとともに、第１フランジ２８、第２環状支持部材４４、第１締結部材４８とは非接触に配置される。第２環状支持部材４４は、第２環状防振材料４６と中間環状防振材料４２に挟持されるとともに、第２フランジ３０、第１環状支持部材４０、第２締結部材５０とは非接触に配置される。また、上述のように、第１フランジ２８と第２フランジ３０は互いに直接触れていない。

【0057】

よって、防振構造１６は、第１フランジ２８と第２環状支持部材４４と第１締結部材４８を有する第１支持構造と、第２フランジ３０と第１環状支持部材４０と第２締結部材５０を有する第２支持構造とを備え、第１支持構造と第２支持構造とは第１環状防振材料３８、中間環状防振材料４２、および第２環状防振材料４６によって互いに振動絶縁されている。第１支持構造はクライオポンプ真空容器１２に固定され、第２支持構造は極低温冷凍機１４に固定されている。

【0058】

既存のクライオポンプにおいては、多くの場合、極低温冷凍機がクライオポンプ真空容器に直接固定されている。極低温冷凍機は、内部での周期的な圧力変動およびディスプレーサなど可動部材の動きに起因して、振動源となりうる。極低温冷凍機の振動は、クライオポンプ真空容器に伝わり、さらには、クライオポンプが装着された真空プロセス装置へと伝わりうる。

【0059】

これに対して、実施の形態に係るクライオポンプ１０によれば、極低温冷凍機１４は、防振構造１６を介してクライオポンプ真空容器１２に装着されている。防振構造１６は、クライオポンプ真空容器１２に固定された第１フランジ２８と、極低温冷凍機１４に固定された第２フランジ３０と、第１フランジ２８から第２フランジ３０に向かって、第１環状防振材料３８、第１環状支持部材４０、中間環状防振材料４２、第２環状支持部材４４、第２環状防振材料４６がこの記載の順に配置された環状積層防振体３２と、を備える。第１フランジ２８および第２環状支持部材４４が第２フランジ３０および第１環状支持部材４０から振動絶縁されるように、第２環状支持部材４４が第１フランジ２８に固定されるとともに第１環状支持部材４０が第２フランジ３０に固定されている。

【0060】

これにより、クライオポンプ真空容器１２は、極低温冷凍機１４から振動絶縁されている。したがって、極低温冷凍機１４から他の機器に伝わる振動を低減することができる。極低温冷凍機１４の振動が真空プロセス装置に与えうるリスクも低減される。

【0061】

図６（ａ）は、比較例に係るクライオポンプについての振動測定結果を示し、図６（ｂ）は、実施の形態に係るクライオポンプ１０についての振動測定結果を示す。比較例に係るクライオポンプでは、極低温冷凍機がクライオポンプ真空容器に直接固定されている。実施の形態に係るクライオポンプ１０では、極低温冷凍機１４が防振構造１６を介してクライオポンプ真空容器１２に装着されている。その余の測定条件は共通である。これらの測定結果は、クライオポンプ真空容器のｚ軸方向（図１における上下方向）の振動を示す。縦軸は振動の大きさを表す値（例えば加速度）であり、横軸は時間である。

【0062】

図６（ａ）に示されるように、極低温冷凍機がクライオポンプ真空容器に直接固定されている場合、極低温冷凍機の周期的動作に起因する振動が繰り返し発生することがわかる。これに対して、図６（ｂ）に示されるように、クライオポンプ１０が防振構造１６を有する場合、振動が大きく低減している。この測定結果では、図６（ａ）の従来機に比して、振動の最大加速度が約７％にまで減少している（すなわち約９３％の減少）。ｘ軸方向およびｙ軸方向の最大加速度についても従来機に比して約１２％にまで減少することが確認されている。

【0063】

また、実施の形態に係る防振構造１６は、フランジ（２８，３０）、環状支持部材（４０，４４）、締結部材（４８，５０）によって構造的な支持を実現している。極低温冷凍機１４の重量はこうした支持構造によって支えられているので、環状防振材料に作用する荷重を低減することができる。

【0064】

環状防振材料は、リング形状の材料シートを採用することができ、こうした形状の防振材料は、一般に入手が容易である。特殊な形状をもつ特注品を用いる必要が無く、設計上および製造上有利である。

【0065】

防振構造１６は、クライオポンプ真空容器１２と極低温冷凍機１４の間に装着されるので、既存のクライオポンプのクライオポンプ真空容器と極低温冷凍機の間に容易に追加することができる。クライオポンプや極低温冷凍機の設計変更など大幅な改造を要することなく、防振性能を向上することができる。

【0066】

上述の実施の形態では、防振構造１６の内部に真空環境を保持するために真空シール部５６が設けられている。真空シール部５６は、第１フランジ２８と第２フランジ３０との嵌め合い構造（いわゆるインロー構造）と、これら２つのフランジ間に装着されたシール部材５６ａとにより形成されている。しかし、防振構造１６の気密性を確保する他の構造を用いることも可能である。たとえば、第１フランジ２８と第２フランジ３０がベローズ接続により一体構造として製作されてもよい。この場合、第１フランジ２８と第２フランジ３０の間に設置される環状積層防振体３２は、複数の部分を組み合わせて構成される分割構造を有してもよい。そうした実施の形態を、図７から図１０（ｂ）を参照して以下に述べる。

【0067】

図７は、他の実施の形態に係るクライオポンプ１１０を概略的に示す図である。図７には、クライオポンプ１１０の外観の側面が示される。クライオポンプ１１０は、クライオポンプ真空容器１２、極低温冷凍機１４、防振構造１１６を備える。クライオポンプ真空容器１２、極低温冷凍機１４、およびクライオポンプ１１０の内部構造は、図１を参照して説明したものと同様であってもよい。

【0068】

極低温冷凍機１４は、防振構造１１６を介してクライオポンプ真空容器１２に装着され、それにより、クライオポンプ真空容器１２は、極低温冷凍機１４から振動絶縁されている。第１フランジ１２８から第２フランジ１３０に向かって、第１防振材料１３８、第１支持部材１４０、中間防振材料１４２、第２支持部材１４４、第２防振材料１４６がこの記載の順に配置され、積層防振体１３２が構成される。第１フランジ１２８が真空容器フランジ２４に取り付けられ、第２フランジ１３０が冷凍機フランジ２６に取り付けられる。

【0069】

図８（ａ）および図８（ｂ）は、他の実施の形態に係るフランジ体１７０を示す概略側面図および斜視図である。フランジ体１７０は、第１フランジ１２８、第２フランジ１３０、およびベローズ１７２により構成される。真空シール部としてのベローズ１７２が第１フランジ１２８を第２フランジ１３０に接続し、それによりフランジ体１７０の内部の気密性が保持される。ベローズ１７２は、たとえば、金属製の真空ベローズであり、その一端が第１フランジ１２８に、他端が第２フランジ１３０に、たとえば溶接またはその他適宜の接合手段により固定されている。図示されるように、第２フランジ１３０側を向く第１フランジ１２８の表面には、複数のフランジ凹部１７４が周方向に等間隔に形成されている。

【0070】

図９は、他の実施の形態に係る防振構造１１６の積層防振体１３２を概略的に示す分解斜視図である。防振構造１１６には複数の積層防振体１３２が設けられ、そのため、積層防振体１３２の構成要素もそれぞれ複数の部品として用意される。積層防振体１３２を構成する支持部材と防振材料の相互の位置関係と固定の仕方は、前述の実施の形態と概ね同様である。

【0071】

図７から図９を参照する。第１締結部材１４８は、第１フランジ１２８と第２支持部材１４４との間に第１防振材料１３８、第１支持部材１４０、中間防振材料１４２を挟み込んで保持するように第２支持部材１４４を第１フランジ１２８に固定する。第２締結部材１５０は、第２フランジ１３０と第１支持部材１４０との間に中間防振材料１４２、第２支持部材１４４、第２防振材料１４６を挟み込んで保持するように第１支持部材１４０を第２フランジ１３０に固定する。

【0072】

第１締結部材１４８および第１締結穴１４９は、周方向に等角度間隔に複数箇所（例えば４箇所）に設けられている。第１締結穴１４９は、第１フランジ１２８、第１防振材料１３８、第１支持部材１４０、および中間防振材料１４２を貫通して、第２支持部材１４４に達する。第１締結部材１４８が第１締結穴１４９に挿入され、第１締結部材１４８により第２支持部材１４４が第１フランジ１２８と締結される。第１締結穴１４９は、第２支持部材１４４でボルト穴となっている。第１フランジ１２８と第２支持部材１４４との間に挟み込まれた第１防振材料１３８、第１支持部材１４０、中間防振材料１４２には、第１締結部材１４８による締結力が働く。

【0073】

第１締結部材１４８は、第１支持部材１４０とは非接触に配置される。第１支持部材１４０は、第１締結部材１４８よりも大径の第１挿通孔１５２を有する。したがって、第１締結部材１４８と第１支持部材１４０の間に振動伝達経路が形成されない。また、第１締結部材１４８は、第２フランジ１３０とは非接触に配置される。第２フランジ１３０と第２支持部材１４４の間には第２防振材料１４６が挿入され、第１締結部材１４８の先端部は、第２フランジ３０に達しない。

【0074】

第２締結部材１５０および第２締結穴１５１は、周方向に等角度間隔に複数箇所（例えば４箇所）に設けられている。第２締結穴１５１は、第１支持部材１４０、中間防振材料１４２、第２支持部材１４４、および第２防振材料１４６を貫通して、第２フランジ１３０に達する。第２締結部材１５０が第２締結穴１５１に挿入され、第２締結部材１５０により第２フランジ１３０が第１支持部材１４０と締結される。第２締結穴１５１は、第２フランジ１３０でボルト穴となっている。第２フランジ１３０と第１支持部材１４０との間に挟み込まれた中間防振材料１４２、第２支持部材１４４、第２防振材料１４６には、第２締結部材１５０による締結力が働く。

【0075】

第２締結部材１５０は、第２支持部材１４４とは非接触に配置される。第２支持部材１４４は、第２締結部材１５０よりも大径の第２挿通孔１５４を有する。したがって、第２締結部材１５０と第２支持部材１４４の間に振動伝達経路が形成されない。また、第２締結部材１５０は、第１フランジ１２８とは非接触に配置される。第２締結部材１５０の頭部は、第１フランジ１２８に形成されたフランジ凹部１７４に収められ、第２締結部材１５０は、第１フランジ１２８と接触しない。

【0076】

第１支持部材１４０は、半円の円弧状のプレートであり、金属材料またはその他の適する材料で形成されている。２つの第１支持部材１４０を並べることにより、ひとつの環状支持部材が形成されるものとみなされる。第２支持部材１４４も同様である。同様に、中間防振材料１４２は、半円の円弧状に成形されている。やはり、２つの中間防振材料１４２を並べることにより、ひとつの環状防振材料が形成されるものとみなされる。

【0077】

第１締結部材１４８と第２締結部材１５０の両方の締結力に対する強度を確保するために、中間防振材料１４２は、積層防振体１３２の中心軸方向において第１防振材料１３８に比べて厚くなっている。同様に、中間防振材料１４２は、積層防振体１３２の中心軸方向において第２防振材料１４６に比べて厚くなっている。

【0078】

また、４つの第１防振材料１３８と４つの第２防振材料１４６が設けられている。４つの第１防振材料１３８は、周方向に間隔をあけて並べることによって、第１支持部材１４０が形成するひとつの環状支持部材に沿って配置することができる。したがって、４つの第１防振材料１３８によって、ひとつの環状防振材料が形成されるものとみなされる。同様に、４つの第２防振材料１４６は、周方向に間隔をあけて並べることによって、第２支持部材１４４が形成するひとつの環状支持部材に沿って配置することができる。支持部材上での防振材料の位置決めを容易にするために、支持部材には防振材料のサイズに合わせて形成された凹部１７８が設けられてもよい。

【0079】

第１支持部材１４０、中間防振材料１４２、第２支持部材１４４をこの順に重ね合わせ、その片側に２つの第１防振材料１３８を置き、反対側に２つの第２防振材料１４６を置く。そうすると、半円の円弧状の積層防振体１３２が形成される。２つの積層防振体１３２を並べることによって、ひとつの環状積層防振体が形成されるものとみなされる。

【0080】

なお、積層防振体１３２の各構成要素の分割数は、上述の例には限られず、それより少数でもよいし、あるいはそれより多数であってもよい。

【0081】

図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、防振構造１１６の組立手順の一例を説明するための図である。図１０（ａ）では、図を見やすくするために割愛しているが、あらかじめ第２フランジ１３０が冷凍機フランジ２６にボルトで取り付けられていてもよい。

【0082】

図１０（ａ）に示されるように、第１防振材料１３８、第１支持部材１４０、中間防振材料１４２、第２支持部材１４４、および第２防振材料１４６が各部材の貫通孔の位置を合わせるようにしてこの順番に重ね合わされて、積層防振体１３２が形成される。第２締結部材１５０が第２締結穴１５１に挿入される。積層防振体１３２は、第２締結穴１５１を第１フランジ１２８のフランジ凹部１７４に合わせるようにして、第１フランジ１２８と第２フランジ１３０の間に組み付けられる。第２締結部材１５０によって、第１支持部材１４０が第２フランジ１３０と締結される。

【0083】

積層防振体１３２は、真空シール部としてのベローズ１７２の径方向外側に配置される。積層防振体１３２は、フランジ体１７０を囲むようにして真空環境の外、すなわち周囲環境に配置される。

【0084】

次に、図１０（ｂ）に示されるように、第１締結部材１４８によって、第２支持部材１４４が第１フランジ１２８と締結されることになる。このとき、第１締結部材１４８は、真空容器フランジ２４と第１フランジ１２８を共締めしてもよい。そして、真空容器フランジ２４と第１フランジ１２８は、追加のボルトでしっかりと固定される。こうして、図７に示されるように、防振構造１１６は組み立てられる。

【0085】

このようにして、第１支持部材１４０は、第１防振材料１３８と中間防振材料１４２に挟持されるとともに、第１フランジ１２８、第２支持部材１４４、第１締結部材１４８とは非接触に配置される。第２支持部材１４４は、第２防振材料１４６と中間防振材料１４２に挟持されるとともに、第２フランジ１３０、第１支持部材１４０、第２締結部材１５０とは非接触に配置される。また、上述のように、第１フランジ１２８と第２フランジ１３０はベローズ１７２で接続されている。

【0086】

よって、防振構造１１６は、第１フランジ１２８と第２支持部材１４４と第１締結部材１４８を有する第１支持構造と、第２フランジ１３０と第１支持部材１４０と第２締結部材１５０を有する第２支持構造とを備える。第１支持構造は、第１防振材料１３８および中間防振材料１４２を支持し、第２支持構造は、中間防振材料１４２および第２防振材料１４６を支持する。第１支持構造と第２支持構造とは、第１防振材料１３８、中間防振材料１４２、および第２防振材料１４６によって互いに振動絶縁されている。第１支持構造はクライオポンプ真空容器１２に固定され、第２支持構造は極低温冷凍機１４に固定されている。したがって、クライオポンプ真空容器１２は、極低温冷凍機１４から振動絶縁され、極低温冷凍機１４から真空プロセス装置など他の機器に伝わる振動を低減することができる。

【0087】

なお、クライオポンプ真空容器１２や極低温冷凍機１４の自重により、ベローズ１７２は、いくらか変形しうる。ベローズ１７２がわずかに撓むことによって第１フランジ１２８と第２フランジ１３０のうち一方が他方に対してわずかに傾き、その結果、少なくとも１つの第１挿通孔１５２で第１締結部材１４８が第１支持部材１４０と接触点をもつことがあるかもしれない。同様にして、少なくとも１つの第２挿通孔１５４で第２締結部材１５０が第２支持部材１４４と接触しうる。しかし、仮に、いずれかの締結部材が支持部材と点状に接触したとしても、それらは相互に堅く結合されている（たとえば締結されている）わけではなく、実質的な振動伝達経路を形成しない。したがって、防振構造１１６は、依然として所望の振動絶縁性能を提供することができる。

【0088】

図１１は、更なる他の実施の形態に係る防振構造１６を概略的に示す図である。防振構造１６をクライオポンプ真空容器１２と極低温冷凍機１４の間に装着することに代えて、防振構造１６は、吸気口フランジ２２と真空チャンバ８０との間に装着されてもよい。通例、クライオポンプ１０と真空チャンバ８０との間にはゲートバルブ８２が取り付けられているので、防振構造１６は、吸気口フランジ２２とゲートバルブ８２との間に装着されてもよい。例えば、防振構造１６の第１フランジ２８が吸気口フランジ２２に取り付けられ、第２フランジ３０がゲートバルブ８２に取り付けられてもよい（逆でもよい）。あるいは、防振構造１６は、ゲートバルブ８２と真空チャンバ８０との間に装着されてもよい。

【0089】

また、他の一例として、クライオポンプ真空容器１２は、真空容器本体１２ａと冷凍機収容筒１２ｂに分割されてもよく、防振構造１６が、真空容器本体１２ａと冷凍機収容筒１２ｂの間に装着されてもよい。

【0090】

図１２は、更なる他の実施の形態に係る防振構造１６を概略的に示す図である。防振構造１６をクライオポンプ１０に適用することに代えて、防振構造１６は、極低温冷凍機１４単体に適用されてもよい。よって、防振構造１６は、極低温冷凍機１４と真空チャンバ８０との間に装着されてもよい。

【0091】

以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。ある実施の形態に関連して説明した種々の特徴は、他の実施の形態にも適用可能である。組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態それぞれの効果をあわせもつ。

【0092】

上述の実施の形態においては、個々の環状支持部材は、単一のリング状プレートとして用意されている。しかし、例えば大型のクライオポンプ１０に適用するために防振構造１６が大口径となる場合など、製造を容易にするため又はその他の理由により、ひとつの環状支持部材が、複数の部材に分割されていてもよい。例えば、複数の円弧状部材が準備され、これらが互いに円環状に結合され、または円環状に並べられて、ひとつの環状支持部材が形成されてもよい。同様に、ひとつの環状防振材料が、複数の部材に分割されてもよい。

【0093】

上述の実施の形態においては、締結部材がボルトである場合を例として説明したが、締結部材は、例えばリベットまたはその他の締結部材であってもよい。あるいは、環状支持部材とフランジの固定は、例えばクランプのように、部材を間に挟み込んで保持するように構成された何らかの接続部材を使用してなされてもよい。なお、締結部材（または接続部材）は、ボルトのように、取り外し可能であってもよい。防振構造の分解、防振材料の交換をする際に便利である。

【0094】

上述の実施の形態においては、第１フランジ２８が真空容器フランジ２４に装着されてクライオポンプ真空容器１２に固定され、第２フランジ３０が冷凍機フランジ２６に装着され極低温冷凍機１４に固定されているが、これは必須ではない。例えば、第１フランジ２８は、クライオポンプ真空容器１２に一体形成されていてもよい。第２フランジ３０は、極低温冷凍機１４の室温部１４ａに一体形成されていてもよい。

【0095】

上述の実施の形態においては、第１フランジ２８と第２フランジ３０との間に真空シール部５６が形成され、第１フランジ２８と第２フランジ３０が気密に接続されている。これに代えて、第２フランジ３０は、例えばベローズなど追加の部材を介して第１フランジ２８と気密に接続されてもよい。

【0096】

必要とされる場合には、環状積層防振体３２は、追加の構成要素（例えば、第３環状支持部材、第３環状防振材料）を備えてもよい。

【0097】

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

【産業上の利用可能性】

【0098】

本発明は、クライオポンプおよび極低温冷凍機防振構造分野における利用が可能である。

【符号の説明】

【0099】

１０ クライオポンプ、 １２ クライオポンプ真空容器、 １４ 極低温冷凍機、 １６ 防振構造、 ２８ 第１フランジ、 ３０ 第２フランジ、 ３２ 環状積層防振体、 ３８ 第１環状防振材料、 ４０ 第１環状支持部材、 ４２ 中間環状防振材料、 ４４ 第２環状支持部材、 ４６ 第２環状防振材料、 ４８ 第１締結部材、 ５０ 第２締結部材、 ５２ 第１挿通孔、 ５４ 第２挿通孔、 ５６ 真空シール部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】