CN115103964A - 真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明的真空泵具备罩(11)、在罩(11)的内侧配设的定子(17)、具有被相对于定子(17)旋转自如地支承的轴(20)并且与轴(20)一同被能够旋转地内置于罩(11)的圆筒状的转子(18)，其特征在于，在罩(11)内，配设有作为生成自由基的自由基发生装置(10C)的一部分的电极部(36A)。

Description

真空泵

技术领域

本发明涉及真空泵，特别地，涉及能够在真空泵内消除气体固化而生成的堆积物等的真空泵。

背景技术

近年来，在从作为被处理基板的晶圆形成半导体元件的工艺中，采用将晶圆在保持成高真空的半导体制造装置的处理室内处理来制作产品的半导体元件的方法。将晶圆在真空室加工处理的半导体制造装置中，使用为了实现高真空度来保持而具备涡轮分子泵部及螺纹槽泵部等的真空泵(例如，参照专利文献1)。

涡轮分子泵部在罩的内部具有薄的金属制的能够旋转的旋转翼和在罩处固定的定子翼。并且，使旋转翼例如以数百米/秒的高速运转，将从吸气口侧进入的用于处理的工艺气体在泵内部压缩而从排气口侧排出。

但是，从真空泵的吸气口侧进入的工艺气体的分子由于基于旋转翼叶片的向排气口侧的移动而在向排气口侧前进的期间与定子翼叶片碰撞，在定子翼叶片、罩内表面等吸附而堆积。在该定子翼叶片、罩内表面处吸附的堆积物妨碍朝向排气口侧的气体分子的前进通路。因此，发生涡轮分子泵的排气能力的下降、处理压力的异常、堆积物的处理中断引起的生产效率的下降等的问题。

此外，发生从定子翼、罩内表面剥离的堆积物向半导体制造装置的处理室逆流而污染晶圆的问题。

作为其对策，在真空泵的吸气口处设置有自由基供给装置的真空泵也被提出，前述自由基供给装置产生将在定子翼叶片、罩内表面等吸附而堆积的堆积物剥离而分解的自由基(例如，参照专利文献2)。

专利文献2中已知的技术为，在真空泵的吸气口的附近设置自由基供给部，从自由基供给部的喷嘴向内侧中心喷出自由基来进行供给。

专利文献1：日本特开2019-82120公报。

专利文献2：日本特开2008-248825号公报。

专利文献2中记载的发明采用将来自自由基供给部的自由基从在吸气口的附近设置的喷嘴向内侧中心喷出来供给的结构。并且，被从自由基供给部供给的自由基在罩内与工艺气体一同流向排气口侧，中途将在定子翼叶片、罩内表面等吸附的堆积物分解，与工艺气体一同从排气口排出。这样的自由基对原料气体施加大的能量，是将分子结合强制拉开的不稳定的物质，所以在比较短的时间内再结合而失去活性。因此，即使从真空泵的吸气口供给，由于自由基彼此的碰撞、与定子翼叶片、罩的碰撞等，在到达真空泵的排气口附近前再结合而失去活性。

另一方面，工艺气体主要在真空泵的排气口附近堆积，所以有即使将自由基向吸气口附近供给也不能有效地清洁的问题。

此外，在真空泵的吸气口附近设置自由基供给部的情况下，从自由基供给部的喷嘴向内侧中心喷出自由基来供给的结构中，不能使自由基在工艺气体穿过的通路整体均匀地流动。即，在距喷嘴流出口近的位置自由基被充分供给，所以能够有效地清洁，但在从喷嘴流出口离开的部位自由基的供给少，无法清洁。因此，即使借助集合管等将自由基沿圆周方向引导，也会在集合管内再结合，有洗涤能力减少的问题。因此，为了清洁真空泵整体，需要将自由基供给部的喷嘴沿圆周方向并列设置多个，也有花费成本的问题。

发明内容

因此，产生为了提供能够将堆积物借助自由基分解来有效地排出的真空泵而应解决的技术问题，本发明以解决该问题为目的。

本发明是为了达成上述目的而被提出的，技术方案1中记载的发明提供一种真空泵，前述真空泵具备罩、定子、转子，前述定子配设于前述罩的内侧，前述转子具有被相对于前述定子旋转自如地支承的轴，并且与前述轴一同被能够旋转地内置于前述罩，前述转子为圆筒状，前述真空泵的特征在于，在前述罩内配设有至少一对生成自由基的电极。

根据该结构，在罩内设置有产生自由基的自由基发生装置的至少一对电极。一对电极在罩内生成将在罩内部堆积的堆积物分解的自由基。并且，在罩内生成的自由基在罩内与堆积物接触时，堆积物的表面的分子链被切断，堆积物分解成低分子量的气体。此外，分解成低分子量的气体被移送至真空泵的排气口，被从真空泵的排气口向外部有效地排出。

此外，将自由基发生装置的至少一对电极在罩内在容易产生工艺气体的堆积物的部位设置，由此，能够将堆积物有效地分解来向外部有效地排出。

技术方案2中记载的发明提供一种真空泵，其在技术方案1中记载的结构中，还具备对前述电极施加高频电压的电源。

根据该结构，在罩内的工艺气体穿过的通路中配置至少一对电极，若从电源对该电极间施加高频电压，则能够在罩内的工艺气体穿过的通路中有效地生成自由基。另外，电源也能够配置于罩的外侧或内侧的任一侧。

技术方案3中记载的发明提供一种真空泵，其在技术方案1或2中记载的结构中，前述电极构成为，将形成为圆筒状的板材与前述轴的轴中心同心地大致等间隔地配设多个。

根据该结构，若将自由基发生装置的生成自由基的电极的板材设为圆筒状，并且例如改变直径地形成多个，将设为该圆筒状的多个板材与轴的轴中心同心地大致等间隔配设，且以将罩内的工艺气体穿过的通路整体横切的方式配置，则自由基发生装置的电极能够在罩内的工艺气体穿过的通路整体大致均等地配置。由此，在罩内的工艺气体穿过的通路整体大致均等地生成自由基，与在罩内堆积的堆积物整体接触，能够有效地进行清洁。此外，将自由基发生装置的多个电极设为圆筒状，以将罩内的工艺气体穿过的通路整体横切的方式配置，由此，能够使罩内的自由基发生装置所占的空间少且紧凑，所以能够使真空泵小型化。

技术方案4中记载的发明提供一种真空泵，其在技术方案1至3中任一项记载的结构中，具备涡轮分子泵部，前述涡轮分子泵部构成为，设置从前述转子的外周部突出的多个旋转翼叶片，并且设置定子翼叶片，前述定子翼叶片相对于前述旋转翼叶片在轴向上离开，从前述罩的内周部突出，配置成面对前述旋转翼叶片。

根据该结构，在具备涡轮分子部的真空泵中，得到能够将在罩内产生的工艺气体的堆积物有效地分解来排出的构造。

技术方案5中记载的发明提供一种真空泵，其在技术方案1至4中任一项记载的结构中，还具备螺纹槽泵部，前述螺纹槽泵部构成为，在前述转子的外周部和前述定子的内周部的至少某一方设置螺旋状或漩涡状的螺纹槽。

根据该结构，在具备螺纹槽泵部、或者具备螺纹槽泵部和涡轮分子部的两方的真空泵中，得到能够将在罩内产生的工艺气体的堆积物有效地分解来排出的构造。

技术方案6中记载的发明提供一种真空泵，其在技术方案1至3中任一项记载的结构中，具备涡轮分子泵部和螺纹槽泵部，前述涡轮分子泵部构成为，设置从前述转子的外周部突出的多个旋转翼叶片，并且设置定子翼叶片，前述定子翼叶片相对于前述旋转翼叶片在轴向上离开，从前述罩的内周部突出，配置成面对前述旋转翼叶片，前述螺纹槽泵部构成为，在前述转子的外周部和前述定子的内周部的至少某一方设置螺旋状或漩涡状的螺纹槽，前述电极被在前述涡轮分子泵部和前述螺纹槽泵部的边界处设置。

根据该结构，将自由基发生装置的电极等在涡轮分子泵部和前述螺纹槽泵部的边界设置，由此，能够将在涡轮分子泵部和螺纹槽泵部的边界位置周边堆积的工艺气体的堆积物有效地分解来向外部良好地排出，从而进行清洁。

技术方案7中记载的发明提供一种真空泵，其在技术方案1至6中任一项记载的结构中，将前述电极设置成比前述转子靠吸气口侧。

根据该结构，通过将自由基发生装置的电极比转子靠吸气口侧地设置，能够使配置自由基发生装置的电极的空间大，能够更多地配置自由基生成用的电极。由此，能够更多地生成自由基，进而将堆积物有效地分解来向外部排出，从而进行清洁。

技术方案8中记载的发明提供一种真空泵，其在技术方案1至7中任一项记载的结构中，将前述电极设置于前述转子的轴向中间的位置。

根据该结构，通过将自由基发生装置的电极在转子的轴向中间的位置设置，从吸气口进入的工艺气体能够将在罩内的轴向中间的位置周边堆积的堆积物有效地除去。该自由基是对原料气体施加大的能量来将分子结合强制拉开的不稳定的物质。因此，有在比较的短时间内再结合而失去活性的缺点。另一方面，工艺气体在罩内主要在排气口附近堆积。因此，有即使向吸气口附近供给自由基也不能有效地清洁的情况。然而，该结构中，将作为自由基发生装置的一部分的电极在定子的轴向中间的位置设置，所以能够将在排气口附近堆积的工艺气体的堆积物有效地分解来向外部良好地排出，从而进行清洁。

技术方案9中记载的发明提供一种真空泵，其在技术方案1至8中任一项记载的结构中，在前述罩内的比前述电极靠上游侧的位置，设置有供给冲洗气体的冲洗气体供给端口。

根据该结构，若例如O2(氧)、NF3(三氟化氮)等冲洗气体从比自由基发生装置的电极靠上游侧设置的冲洗气体供给端口流动，则生成O(氧)自由基、F(氟)自由基，由于生成的O自由基、F自由基等，能够将工艺气体的堆积物分解成低分子量的气体，从排气口向外部排出。由此，能够进一步减少在罩内堆积的堆积物。

技术方案10中记载的发明提供一种真空泵，其在技术方案1至9中任一项记载的结构中，具有控制部，前述控制部能够将前述转子切换控制成额定旋转、与额定相比速度低的低速旋转。

根据该结构，例如供给O2、NF3等冲洗气体来产生O自由基、F自由基等时有冲洗气体逆流的可能。但是，若使转子低速旋转，则能够防止O自由基、F自由基等气体化的冲洗气体向与吸气侧连接的密闭腔等的装置侧逆流，能够防止与吸气侧连接的装置由于冲洗气体而腐蚀。

发明效果

根据本发明，能够将堆积于罩内的堆积物借助自由基分解成低分子量的气体来从真空泵的排气口向外部有效地排出。此外，若自由基发生装置的至少电极设置于在罩内容易产生工艺气体的堆积物的部位，则能够将堆积物更有效地分解来排出，所以在罩内堆积的堆积物减少。由此，能够延长泵的维护期间。结果，能够减少将真空泵从真空腔等卸下来翻修的频率，能够实现半导体、平板等的制造装置的生产率的提高。

附图说明

图1是本发明的实施方式的真空泵的概略纵剖侧视图。

图2是表示在上述真空泵的罩内设置的自由基发生装置的电极结构的一例的图，图2的(a)是电极结构的俯视图，图2的(b)是图2的(a)的A-A线方向剖视图。

图3是作为图1中表示的上述真空泵的其他变形例表示的真空泵的概略纵剖侧视图。

图4是作为图1中表示的上述真空泵的又一其他变形例表示的真空泵的概略纵剖侧视图。

具体实施方式

本发明为了达成提供能够将堆积物借助自由基分解来有效地排出的真空泵的目的，通过如下结构来实现，前述真空泵具备罩、定子、转子，前述定子配设于前述罩的内侧，前述转子具有被相对于前述定子旋转自如地支承的轴，并且与前述轴一同被能够旋转地内置于前述罩，前述转子为圆筒状，前述真空泵的特征在于，在前述罩内配设有至少一对生成自由基的电极。

实施例

以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式的一实施例。另外，以下的实施例中，提及构成要素的数量、数值、量、范围等的情况下，除了特别明示的情况及原理上明显限定于特定的数量的情况以外，不限定于该特定的数量，可以是特定的数量以上或以下。

此外，提及构成要素等的形状、位置关系时，除了特别明示的情况及原理上明显认为并非如此的情况等以外，包括实质上近似或类似该形状等的形状等。

此外，附图有为了容易理解特征而将特征部分放大等地夸张的情况，构成要素的尺寸比率等不限于与实际相同。此外，剖视图中，为了容易理解构成要素的截面构造，有省略一部分的构成要素的剖面线的情况。

此外，在以下的说明中，表示上下、左右等方向的表述并非是绝对的，应解释成，描述本发明的真空泵的各部分的姿势的情况下为适当但该姿势变化的情况下与姿势的变化对应地改变。此外，贯穿实施例的说明的整体地对相同的要素标注相同的附图标记。

图1是表示作为本发明的实施方式的一实施例的真空泵10的概略纵剖侧视图。在以下的说明中，将图1的上下方向作为真空泵的上下来说明。

图1所示的真空泵10是具备作为气体排气机构的涡轮分子泵部10A、螺纹槽泵部10B、自由基发生装置10C的复合泵(也称作“涡轮分子泵”)。真空泵10例如被作为半导体制造装置、平板显示器制造装置、太阳能面板制造装置的工艺腔、其他密闭腔的气体排气机构等使用，此外整体的动作根据由控制部10D确定的流程动作。

真空泵10具备罩11，前述罩11将发挥排气功能的涡轮分子泵部10A和螺纹槽泵部10B及将在真空泵10内部堆积的堆积物分解来排出的自由基发生装置10C的至少一部分包含而内置。

罩11将筒状的泵壳11A、泵基座11B、基座端盖11C沿其筒轴方向配置，将泵壳11A和泵基座11B之间用紧固连结部件12A连结，并且将泵基座11B和基座端盖11C之间用安装螺栓12B连结，由此，形成为有底的大致圆筒形状。

泵壳11A的上端部侧(图1中为纸面上方)作为吸气口13A开口，此外在上端部侧的周面设置有与自由基发生装置10C的电极部36A内相通的第1冲洗气体供给端口14A。在吸气口13A处形成有凸缘15A。另外，吸气口13A的凸缘15A例如与半导体制造装置的工艺腔等、呈高真空的图中未示出的密闭腔连通连接。在该凸缘15A处形成有用于图中未示出的螺栓插通的螺栓孔37、用于装配保持与上述密闭腔侧的凸缘之间的气密性的O型圈的环状槽38。

另一方面，第1冲洗气体供给端口14A的凸缘15B与图中未示出的冲洗气体供给装置连通连接。并且，第1冲洗气体供给端口14A的凸缘15B与图中未示出的冲洗气体供给装置连通连接，例如O2(氧)、NF3(三氟化氮)等冲洗气体被从冲洗气体供给装置向第1冲洗气体供给端口14A供给。

另一方面，在泵基座11B处设置有排气口13B和第2冲洗气体供给端口14B。在排气口13B处设置有凸缘16A，在第2冲洗气体供给端口14B处设置有凸缘16B。另外，排气口13B的凸缘16A与图中未示出的辅助泵等连通连接。第2冲洗气体供给端口14B的凸缘16B与除了与第1冲洗气体供给端口14A连通连接的辅助泵之外的辅助泵连接，例如，N2(氮气)气体、Ar(氩气)气体等非活性气体从第2冲洗气体供给端口14B流动。第2冲洗气体供给端口14B与后述的固定件柱35内相通，向固定件柱35的电气零件收纳部35a(固定件柱35的筒状内部)内供给冲洗气体，由此，用于从腐蚀性气体保护电气零件，前述腐蚀性气体可能包含于从与真空泵10连接的密闭腔排出而来的工艺气体等中。

另外，图1中表示的实施例中，为将真空泵10上下配置的构造，但也能够将真空泵10横放而在密闭腔的横向上安装，或者，使吸气口13A在下侧而安装于密闭腔的上部。

若更详细地说明真空泵10的结构，则发挥排气功能的构造物大体分成由在罩11内固定的定子17、能够相对于定子17相对旋转地配置的转子18等构成。

转子18由旋转翼19和轴20等构成。

旋转翼19具有圆筒部件21，前述圆筒部件21构成为，将在吸气口13A侧(涡轮分子泵部10A)配置的第1圆筒部21a和在排气口13B侧(螺纹槽泵部10B)配置的第2圆筒部21b一体地形成。

第1圆筒部21a是大致为圆筒形状的部件，构成涡轮分子泵部10A的旋转翼部。在第1圆筒部21a的外周面、即转子18的外周部，将从与旋转翼19及轴20的轴中心并行的面向外侧放射状地伸展的多个旋转翼叶片22在旋转方向上大致等间隔地设置。此外，各旋转翼叶片22相对于水平方向以既定的角度向相同方向倾斜。并且，在第1圆筒部21a，这些放射状地延伸的多个旋转翼叶片22在轴向上隔开既定的间隔地形成多层。

此外，在第1圆筒部21a的轴向中部，形成有用于与轴20结合的隔壁23。在隔壁23处，形成有用于将轴20的上端侧插入来安装的轴孔23a、安装有将轴20和旋转翼19固定的安装螺栓24的图中未示出的螺栓孔。

第2圆筒部21b是外周面为圆筒形状的部件，构成螺纹槽泵部10B的旋转翼部。

轴20是构成转子18的轴的圆柱部件，在上端部，经由安装螺栓24与第1圆筒部21a的隔壁23螺纹固定的凸边部20a被一体地形成。并且，轴20从第1圆筒部21a的内侧(下侧)将上端部向轴孔23a插入至凸边部20a与隔壁23的下表面抵接后，将安装螺栓24从隔壁23的上表面侧穿过未图示的螺栓孔螺纹固定于凸边部20a的安装孔，由此，与圆筒部件21固定而一体化。

此外，在轴20的轴向中部，永久磁铁与外周面固接，构成马达部25的旋转件侧的部分。该永久磁铁在轴20的外周形成的磁极为外周面的半周是N极，余下的半周是S极。

进而，在轴20的上端侧(吸气口13A侧)，形成用于将轴20相对于马达部25在径向方向上支承的、径向磁轴承部26的转子18侧的部分，在下端侧(排气口13B侧)，形成同样用于将轴20相对于马达部25在径向方向支承的、径向磁轴承部27的转子18侧的部分。此外，在轴20的下端，形成有用于将轴20在轴向(推力方向)上支承的轴向磁轴承部28的转子18侧的部分。

此外，在径向磁轴承部26、27的附近，分别形成有径向位移传感器29、30的转子18侧的部分，能够检测轴20的径向方向的位移。

这些径向磁轴承部26、27及径向位移传感器29、30的旋转件侧的部分由在转子18的轴向上将钢板层叠的层叠钢板构成。这是为了防止由于构成径向磁轴承部26、27、径向位移传感器29、30的转子18侧的部分的绕组产生的磁场，在轴20处产生涡电流。

旋转翼19用不锈钢、铝合金等金属构成。

在罩11的内周侧形成有定子17。定子17由在吸气口13A侧(涡轮分子泵部10A侧)设置的定子翼31及间隔件34、在排气口13B侧(螺纹槽泵部10B侧)设置的螺纹槽间隔件32、马达部25的固定件、径向磁轴承部26、27的固定件、轴向磁轴承部28的固定件、径向位移传感器29、30的固定件、固定件柱35等构成。

定子翼31从与轴20的轴线垂直的平面以既定的角度倾斜，由从罩11的内周面向轴20延伸的定子翼叶片33构成。此外，定子翼31在涡轮分子泵部10A处，定子翼叶片33在轴向上与旋转翼19的旋转翼叶片22交替地形成多层。借助圆筒形状的间隔件34，各层的定子翼叶片33被彼此分隔。

螺纹槽间隔件32是在内周面形成有螺旋槽32a的圆柱部件。螺纹槽间隔件32的内周面隔着既定的空隙(间隙)与圆筒部件21的第2圆筒部21b的外周面相向。在螺纹槽间隔件32处形成的螺旋槽32a的方向在气体被在螺旋槽32a内被沿转子18的旋转方向输送的情况下，是朝向排气口13B方向。螺旋槽32a的深度随着接近排气口13B而变浅，被在螺旋槽32a输送的气体随着接近排气口13B而被压缩。

定子翼31、螺纹槽间隔件32用不锈钢、铝合金等的金属构成。

泵基座11B是在中央具有沿上下方向贯通的开口39的大致短圆筒形状的部件。在泵基座11B的上表面侧，具有圆筒形状的固定件柱35使下端侧向开口39内插入而卡合，将上表面侧朝向吸气口13A的方向与定子17的中心轴线同心地安装。固定件柱35支承马达部25、径向磁轴承部26、27及径向位移传感器29、30的固定件侧的部分。另一方面，在泵基座11B的下表面侧，基座端盖11C被借助安装螺栓12B安装，与泵基座11B一体化。即，基座端盖11C与泵壳11A、泵基座11B一同形成罩11。

马达部25中，既定的极数的固定件绕组被在固定件绕组的内周侧等间隔地配设，能够在形成于轴20的磁极的周围产生旋转磁场。

径向磁轴承部26、27由被绕旋转轴线的每90度地配设的绕组构成。径向磁轴承部26、27借助这些绕组产生的磁场吸引轴20，由此，使轴20在径向方向上磁悬浮。

在固定件柱35的底部形成有轴向磁轴承部28。轴向磁轴承部28由从轴20伸出的圆板、在该圆板的上下配设的绕组构成。这些绕组产生的磁场吸引该圆板，由此，轴20在轴向上磁悬浮。

自由基发生装置10C如图1所示，配置于作为在罩11内配置的转子18的轴向中间的位置的涡轮分子泵部10A和螺纹槽泵部10B的边界。

自由基发生装置10C具备电极部36A和电源36B。自由基发生装置10C的电源36B对自由基发生装置10C的电极部36A的电极36a1、36a2、36a3、36a4、36a5施加高频电压，也有在罩11的外侧设置的情况。电源36B施加电压，使得在相邻的各电极36a1、36a2、36a3、36a4、36a5产生＋、-的不同的电极。

另一方面，自由基发生装置10C的电极部36A如在图2的(a)中表示其俯视图所示，此外，如在图2的(b)中表示(a)的A-A线截面向视图(图1也相当于A-A线截面向视图)所示，具有由圆筒状的板材构成的多个(本实施例子中为5个)电极36a1、36a2、36a3、36a4、36a5。各电极36a1、36a2、36a3、36a4、36a5将各圆筒的直径的大小以大致相等的比率按顺序改变，将其与轴20的轴中心同心地大致等间隔地配置。因此，电极36a1和电极36a2之间的间隙、电极36a2和电极36a3之间的间隙、电极36a3和电极36a4之间的间隙及电极36a4和电极36a5之间的间隙大致相等。此外，各电极36a1、36a2、36a3、36a4、36a5当中、在最内侧配置的电极36a1的内径形成为比对应的旋转翼19的外径大，在最外侧配置的电极36a5的外径形成为比对应的泵壳11A的内径小。

并且，这样形成的电极部36A在转子18和泵壳11A之间，以与轴20的轴中心大致呈直角的水平状态将罩11内的工艺气体的通路内整体水平地横切，与轴20同心地配设。因此，在该实施例的真空泵10中，从吸气口13A进入而在罩11内流动的工艺气体及从第1冲洗气体供给端口14A供给的冲洗气体穿过电极部36A的各电极36a1、36a2、36a3、36a4、36a5之间的间隙流向排气口13B。

并且，在自由基发生装置10C，在从电源36B对电极部36A的各电极36a1、36a2、36a3、36a4、36a5施加高频电压的状态下，从第1冲洗气体供给端口14A供给上述的例如O2、NF3等冲洗气体时，冲洗气体通过各电极36a1、36a2、36a3、36a4、36a5间时，生成O自由基、F自由基。此外，发挥如下功能：O自由基、F自由基流向排气口13B时，对在罩11的内部堆积的堆积物施加大的能量，将堆积物的表面的分子链强制切断，分解成低分子量的气体，将分解成低分子量的气体移送至排气口13B，从排气口13B向真空泵10的外部排出。

控制部10D例如由微型计算机构成，根据被装入微型计算机的程序，以既定的流程，控制马达部25、径向磁轴承部26、27、轴向磁轴承部28、自由基发生装置10C、与第1冲洗气体供给端口14A连通连接的辅助泵及与第2冲洗气体供给端口14B连通连接的辅助泵的启动・停止等。

如上所述地构成的真空泵10如下所述地动作，从真空容器排出气体。

首先，通过控制部10D的控制，径向磁轴承部26、27及轴向磁轴承部28启动，经由轴20使转子18的整体磁悬浮，将转子18在空间中非接触地支承。

接着，通过控制部10D的控制，马达部25被驱动，使轴20向既定的方向旋转。即，使转子18向既定的方向旋转。旋转速度例如是每分钟3万旋转左右。本实施例中，转子18的旋转方向从吸气口侧观察时为顺时针方向，但也能够将真空泵10构成为沿逆时针方向旋转。

转子18旋转时通过旋转翼19的旋转翼叶片22和定子17的定子翼31的定子翼叶片33的作用，气体被从吸气口13A抽吸，越往下层越被压缩。被涡轮分子泵部10A压缩的气体还被螺纹槽泵部10B压缩，被从排气口13B排出。

但是，在真空泵10中，在真空泵10内压缩工艺气体的过程中，气体固化，在罩11的内部堆积。因此，控制部10D在工艺处理的间歇驱动自由基发生装置10C，在对电极部36A的各电极36a1、36a2、36a3、36a4、36a5施加高频电压的状态下，还从第1冲洗气体供给端口14A供给O2、NF3等冲洗气体，使冲洗气体朝向排气口13B流向工艺气体流动通路内。

此外，使冲洗气体流动时，控制部10D控制马达部25的驱动，将马达部25的旋转切换成比额定旋转低的低速旋转，使转子18的驱动以低速运转。并且，转子18定速旋转的状态下使O2、NF3等冲洗气体从第1冲洗气体供给端口14A流动。冲洗气体从第1冲洗气体供给端口14A流动时，冲洗气体在各电极36a1、36a2、36a3、36a4、36a5间通过时，在自由基发生装置10C内生成O自由基、F自由基。此外，生成的O自由基、F自由基流向排气口13B时，O自由基、F自由基与在罩11的内部堆积的堆积物接触时，对堆积物施加大的能量，将堆积物的表面的分子链强制地切断，分解成低分子量的气体。并且，分解成低分子量的气体穿过排气口13B被向外部排出。由此，能够使在罩11内堆积的堆积物减少。

另外，使冲洗气体流动时，使转子18低速旋转的理由是，为了使冲洗气体切实地流向排气口13B侧，不从吸气口13A侧向真空腔内逆流，避免真空腔内的腐蚀等。因此，由于冲洗气体而分解的低分子量的气体被从排气口13B向罩11外排出，所以能够减少在罩11内堆积的堆积物。由此，能够延长泵的维护期间，能够减少将真空泵卸下来翻修的频率。

此外，真空泵10的驱动中，例如N2(氮气)气体、Ar(氩气)气体等非活性气体从第2冲洗气体供给端口14B流向固定件柱35内，从腐蚀性气体中保护被在固定件柱35的电气零件收纳部35a内收纳的电气零件等。

此外，自由基是对原料气体施加大的能量来将分子结合强制拉开的不稳定的物质。因此，有在比较短的时间内再结合而失去活性的缺点。另一方面，在罩内，工艺气体主要在排气口13B附近堆积。因此，即使向吸气口13A附近供给自由基也有不能有效地清洁的情况。然而，本实施例的真空泵10中，将自由基发生装置10C的电极部36A在转子18的轴向中间的位置、即涡轮分子泵部10A和螺纹槽泵部10B的边界的位置设置，所以能够将欲在比自由基发生装置10C的电极部36A靠下游侧(排气口13B侧)处堆积的工艺气体的堆积物有效地分解来向外部良好地排出。

此外，将自由基发生装置10C的电极部36A的多个电极36a1、36a2、36a3、36a4、36a5分别呈圆筒状地同心地配置，以将罩11内的工艺气体及冲洗气体穿过的通路整体横切的方式配设，所以能够使罩11内的自由基发生装置10C所占的空间变少且紧凑。由此，能够使真空泵10小型化。另外，电极部36A的电极为至少一对即可，若增加电极的数量则自由基的生成量增加，能够进一步提高自由基引起的堆积物的分解效果。

另外，上述实施例的构造中，公开了将自由基发生装置10C的电极部36A在转子18的轴向中间的位置、即涡轮分子泵部10A和螺纹槽泵部10B的边界配置的构造，但自由基发生装置10C的电极部36A的设置的位置不限于上述实施例的构造的位置，例如，也可以是作为本实施例的变形例表示的图3、图4中表示的真空泵10内的位置。

即，图3是表示在图1中表示的真空泵10的一变形例的概略纵剖侧视图。另外，图3中标注与图1相同的附图标记的部件与图1中表示的部件为同一部件，所以省略重复说明。

图3中表示的真空泵10将自由基发生装置10C的电极部36A在涡轮分子泵部10A的轴向中间的位置设置。在该变形例中的真空泵10中，将自由基发生装置10C的电极部36A在转子18的轴向中间的位置、即涡轮分子泵部10A的轴向中间的位置设置，所以能够将欲在比自由基发生装置10C的电极部36A靠下游侧(排气口13B侧)堆积的工艺气体的堆积物有效地分解来向外部良好地排出。

图4是表示在图1中表示的真空泵10的其他变形例的概略纵剖侧视图。另外，图4中标注与图1相同的附图标记的部件与图1中表示的部件为同一部件，所以省略重复说明。

图4中表示的真空泵10将自由基发生装置10C的电极部36A在罩11内在转子18的轴向上在第1冲洗气体供给端口14A和转子18之间的位置设置。在该变形例的真空泵10中，将自由基发生装置10C的电极部36A在转子18的罩11内在第1冲洗气体供给端口14A和转子18之间的位置设置，所以用于设置电极的空间能够确保为较大，由此，能够配置成与在图1、图3中表示的真空泵10相比电极的数量多(本变形例子中为10个)，能够更多地生成自由基。由此，能够将穿过比自由基发生装置10C的电极部36A靠下游侧(排气口13B侧)的、涡轮分子泵部10A内和螺纹槽泵部10B内的工艺气体的堆积物进一步有效地分解，从排气口13B向外部良好地排出。

另外，本发明只要不脱离本发明的精神就能够进行各种改变，并且，本发明显然涉及该改变。

此外，利用在固定圆筒(螺纹槽间隔件32)的内周面设置有螺旋状的螺旋槽32a的实施例进行了说明，但也可以在圆筒部件21的第2圆筒部21b的外周面侧设置螺旋状的螺纹槽，或在两方设置螺旋状的螺纹槽来构成螺纹槽泵部10B。

此外，也可以设置从圆筒部件21的外周面突出的圆板、从罩11的内侧面突出的圆板，在相向面设置漩涡状的螺纹槽来构成螺纹槽泵部10B。

附图标记说明

10：真空泵

10A：涡轮分子泵部

10B：螺纹槽泵部

10C：自由基发生装置

10D：控制部

11：罩

11A：泵壳

11B：泵基座

11C：基座端盖

12A：紧固连结部件

12B：安装螺栓

13：吸气口

13A：吸气口

13B：排气口

14A：第1冲洗气体供给端口

14B：第2冲洗气体供给端口

15A：凸缘

15B：凸缘

16A：凸缘

16B：凸缘

17：定子

18：转子

19：旋转翼

20：轴

20a：凸边部

21：圆筒部件

21a：第1圆筒部

21b：第2圆筒部

22：旋转翼叶片

23：隔壁

23a：轴孔

24：安装螺栓

25：马达部

26：径向磁轴承部

27：径向磁轴承部

28：轴向磁轴承部

29：径向位移传感器

30：径向位移传感器

31：定子翼

32：螺纹槽间隔件

32a：螺旋槽(螺纹槽)

33：定子翼叶片

34：间隔件

35：固定件柱

35a：电气零件收纳部

36A：电极部

36B：电源

36a1：电极

36a2：电极

36a3：电极

36a4：电极

36a5：电极

37：螺栓孔

38：环状槽

39：开口。

Claims (10)

1.一种真空泵，前述真空泵具备罩、定子、转子，

前述定子配设于前述罩的内侧，

前述转子具有被相对于前述定子旋转自如地支承的轴，并且与前述轴一同被能够旋转地内置于前述罩，前述转子为圆筒状，

前述真空泵的特征在于，

在前述罩内配设有至少一对生成自由基的电极。

2.如权利要求1所述的真空泵，其特征在于，

还具备对前述电极施加高频电压的电源。

3.如权利要求1或2所述的真空泵，其特征在于，

前述电极构成为，将形成为圆筒状的板材与前述轴的轴中心同心地大致等间隔地配设多个。

4.如权利要求1至3中任一项所述的真空泵，其特征在于，

具备涡轮分子泵部，前述涡轮分子泵部构成为，设置从前述转子的外周部突出的多个旋转翼叶片，并且设置定子翼叶片，前述定子翼叶片相对于前述旋转翼叶片在轴向上离开，从前述罩的内周部突出，配置成面对前述旋转翼叶片。

5.如权利要求1至4中任一项所述的真空泵，其特征在于，

还具备螺纹槽泵部，前述螺纹槽泵部构成为，在前述转子的外周部和前述定子的内周部的至少某一方设置螺旋状或漩涡状的螺纹槽。

6.如权利要求1至3中任一项所述的真空泵，其特征在于，

具备涡轮分子泵部和螺纹槽泵部，

前述涡轮分子泵部构成为，设置从前述转子的外周部突出的多个旋转翼叶片，并且设置定子翼叶片，前述定子翼叶片相对于前述旋转翼叶片在轴向上离开，从前述罩的内周部突出，配置成面对前述旋转翼叶片，

前述螺纹槽泵部构成为，在前述转子的外周部和前述定子的内周部的至少某一方设置螺旋状或漩涡状的螺纹槽，

前述电极被在前述涡轮分子泵部和前述螺纹槽泵部的边界处设置。

7.如权利要求1至6中任一项所述的真空泵，其特征在于，

将前述电极设置成比前述转子靠吸气口侧。

8.如权利要求1至7中任一项所述的真空泵，其特征在于，

将前述电极设置于前述转子的轴向中间的位置。

9.如权利要求1至8中任一项所述的真空泵，其特征在于，

在前述罩内的比前述电极靠上游侧的位置，设置有供给冲洗气体的冲洗气体供给端口。

10.如权利要求1至9中任一项所述的真空泵，其特征在于，

具有控制部，前述控制部能够将前述转子切换控制成额定旋转、比额定速度低的低速旋转。

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