CN116420028A - 真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供排气性能优异的真空泵。真空泵具备在旋转圆板(220a～220c)和固定圆板(219a、219b)的至少某一者设置有西格巴恩漩涡状槽部(262)的西格巴恩型排气机构部(201)、在旋转体(103)的圆筒部(102d)和带螺纹的间隔件(131)的至少某一者设置有螺纹槽(131a)的霍尔威克型排气机构部(301)，霍尔威克型排气机构部(301)配置于西格巴恩型排气机构部(201)的下游侧，前述真空泵的特征在于，霍尔威克型排气机构部(301)的流路深度以既定深度(H2)连续地恒定，且西格巴恩型排气机构部(201)具有从既定的位置以既定深度(H2)连续地恒定的区域。

Description

真空泵

技术领域

本发明例如涉及涡轮分子泵等真空泵。

背景技术

一般地，作为真空泵的一种，已知有涡轮分子泵。在该涡轮分子泵中，通过向泵主体内的马达通电使旋转翼旋转，将吸入泵主体的气体(工艺气体)的气体分子弹飞，由此排出气体。

此外，这样的涡轮分子泵中，存在西格巴恩(也称作“西格班恩”)型的泵(专利文献1～3)。该西格巴恩型分子泵中，在旋转圆板和固定圆板之间的间隙形成有多个被山部间隔的漩涡状槽流路。并且，西格巴恩型分子泵相对于向漩涡状槽流路内扩散的气体分子，借助旋转圆板施加切线方向的动量，借助漩涡状槽流路向排气方向施加优势地位的方向性来进行排气。

进而，涡轮分子泵中也有螺纹槽式的泵(专利文献4)等。在该螺纹槽式的涡轮分子泵中，螺纹槽间隔件(70)和转子圆筒部(10)隔开既定的空隙地相向，螺纹槽为输送气体的流路。

专利文献1：日本专利第6228839号公报。

专利文献2：日本专利第6353195号公报。

专利文献3：日本专利第6616560号公报。

专利文献4：日本特开2013-217226号公报。

但是，上述的各种涡轮分子泵那样的真空泵中，通过各种各样的设计来实现排气性能的提高。并且，作为该排气性能的指标，主要有“排气速度”、“压缩性能”及“背压特性”。它们之中“排气速度”是单纯表示每单位时间能够排出的气体流量的指标。此外，“压缩性能”是能够将多少气体压缩的指标，与被排出的气体是压缩性流体的情况有关。

此外，“背压特性”是表示真空排气系统中比涡轮分子泵靠下游侧地配置的辅助泵(增压泵)的影响程度的指标。根据该“背压特性”，确定能够维持排气性能的极限背压。

进而，根据发明人的发现，关于“背压特性”，能够维持排气性能的极限背压也与气体流路体积(气体流路容积)有关，但主要较多受到流路长度的影响。因此，发明人得到在欲提高“背压特性”的情况下有用的是延长排出的气体的流路长度的结论。

发明内容

本发明的目的在于提供排气性能优异的真空泵。

(1)为了实现上述目的，本发明是一种真空泵，其具备在旋转圆板和固定圆板的至少某一者设置有漩涡状槽的西格巴恩排气机构、在旋转圆筒和固定圆筒的至少某一者设置有螺旋状槽的霍尔威克排气机构，前述霍尔威克排气机构配置于前述西格巴恩排气机构的下游侧，前述真空泵的特征在于，前述霍尔威克排气机构的流路深度以既定深度连续地恒定，且前述西格巴恩排气机构具有从既定的位置以前述既定深度连续地恒定的区域。

(2)此外，为了实现上述目的，其他本发明在(1)所述的真空泵中，其特征在于，具备多层前述西格巴恩排气机构，多个前述西格巴恩排气机构中的至少与前述霍尔威克排气机构连接的最下层的前述西格巴恩排气机构的流路深度以前述既定深度连续地恒定。

(3)此外，为了实现上述目的，其他本发明在(1)或(2)所述的真空泵中，其特征在于，在前述西格巴恩排气机构的上游侧具备旋转翼和固定翼，前述旋转翼具有翼列，前述固定翼配置成在轴向上与前述旋转翼隔着既定的间隔。

发明效果

根据上述发明，能够提供排气性能优异的真空泵。

附图说明

图1是示意地表示本发明的一实施方式的涡轮分子泵的结构的说明图。

图2是放大回路的回路图。

图3是表示电流指令值比检测值大的情况的控制的时间图。

图4是表示电流指令值比检测值小的情况的控制的时间图。

图5是表示图1的涡轮分子泵的要部的具体结构和概略性的气体的流动的说明图。

图6的(a)是将在图5中由双点划线的框L包围的部分放大来表示的纵剖视图，(b)是概略地表示下游侧的固定圆板的上游侧的板面的说明图。

图7是示意地表示图5中双点划线的框L包围的部分的气体的流动的说明图。

图8的(a)是表示处于本发明的一实施方式的涡轮分子泵中的作为一种气体的气体A流动的情况的背压特性的图表，(b)是表示作为其他种类气体的气体B流动的情况的背压特性的图表。

图9是表示霍尔威克排气流路的实验模型的入口深度和气体的压力的关系的图表。

图10是将槽排气机构部模型化来表示的说明图。

图11的(a)是概略地表示图10的模型的流路位置和流路深度的关系的图表，(b)是同样地表示图10的模型的流路位置和压力的关系的图表。

图12的(a)是表示平行平板间的库埃特·泊肃叶流动的一般性的模型的说明图，(b)是表示产生逆流区域的图表。

图13的(a)是表示以往构造中的某种气体的背压特性的图表，(b)是同样地表示以往构造中其他种类气体的背压特性的图表。

具体实施方式

以下，关于本发明的实施方式的真空泵，基于附图进行说明。图1表示作为本发明的实施方式的真空泵的涡轮分子泵100。该涡轮分子泵100例如与半导体制造装置等那样的对象设备的真空腔(图示略)连接。

图1中表示该涡轮分子泵100的纵剖视图。另外，图1中，为了防止附图繁杂，示意地表示涡轮分子泵100的内部构造。特别地，本实施方式的涡轮分子泵100在排气机构部的槽排气机构部具备较多的主要的特征结构。因此，图1中，简化槽排气机构部的图示，表示涡轮分子泵100的从吸气至排气的基本的结构。并且，图5以后表示槽排气机构部的具体的构造、动作，槽排气机构部的详细的说明在涡轮分子泵100的整体说明后进行。

图1中，涡轮分子泵100在圆筒状的外筒127的上端形成有吸气口101。并且，在外筒127的内侧，具备旋转体103，前述旋转体103将用于将气体抽吸排出的涡轮叶片即多个旋转翼102(102a、102b、102c···)在周部放射状且多层地形成。在该旋转体103的中心安装有转子轴113，该转子轴113例如被5轴控制的磁轴承在空中悬浮支承且被位置控制。

上侧径向电磁铁104为4个电磁铁在X轴和Y轴上成对地配置。在该上侧径向电磁铁104的附近且与上侧径向电磁铁104分别对应地具备4个上侧径向传感器107。上侧径向传感器107例如使用具有传导绕组的电感传感器、涡电流传感器等，基于与转子轴113的位置对应地变化的该传导绕组的电感的变化检测转子轴113的位置。该上侧径向传感器107构成为，检测转子轴113、即固定于该转子轴113的旋转体103的径向位移，送向控制装置200。

在该控制装置200中，例如具有PID调节功能的补偿回路基于上侧径向传感器107检测到的位置信号生成上侧径向电磁铁104的励磁控制指令信号，图2所示的放大回路150(后述)基于该励磁控制指令信号对上侧径向电磁铁104进行励磁控制，由此，调整转子轴113的上侧的径向位置。

并且，该转子轴113由高透磁率材料(铁、不锈钢等)等形成，由于上侧径向电磁铁104的磁力而被吸引。该调整在X轴方向和Y轴方向上分别独立地进行。此外，下侧径向电磁铁105及下侧径向传感器108被与上侧径向电磁铁104及上侧径向传感器107同样地配置，将转子轴113的下侧的径向位置与上侧的径向位置同样地调整。

进而，轴向电磁铁106A、106B配置成在上下夹着转子轴113的下部具备的圆板状的金属盘111。金属盘111由铁等的高透磁率材料构成。为了检测转子轴113的轴向位移而具备轴向传感器109，构成为其轴向位置信号被送向控制装置200。

并且，在控制装置200中，例如具有PID调节功能的补偿回路基于被轴向传感器109检测的轴向位置信号生成轴向电磁铁106A和轴向电磁铁106B的各自的励磁控制指令信号，放大回路150基于这些励磁控制指令信号，对轴向电磁铁106A和轴向电磁铁106B分别进行励磁控制，由此，轴向电磁铁106A借助磁力将金属盘111向上方吸引，轴向电磁铁106B将金属盘111向下方吸引，调整转子轴113的轴向位置。

这样，控制装置200适当调节该轴向电磁铁106A、106B对金属盘111作用的磁力，使转子轴113在轴向上磁悬浮，在空间上非接触地保持。另外，关于对这些上侧径向电磁铁104、下侧径向电磁铁105及轴向电磁铁106A、106B进行励磁控制的放大回路150在后说明。

另一方面，马达121具备以包围转子轴113的方式周状地配置的多个磁极。各磁极被控制装置200控制，使得经由在与转子轴113之间作用的电磁力将转子轴113旋转驱动。此外，图中未示出的例如霍尔元件、分析器、编码器等的旋转速度传感器被装入马达121，借助该旋转速度传感器的检测信号检测转子轴113的旋转速度。

进而，例如在下侧径向传感器108附近安装有图中未示出的相位传感器，检测转子轴113的旋转的相位。控制装置200中，一同利用该相位传感器和旋转速度传感器的检测信号检测磁极的位置。

与旋转翼102(102a、102b、102c···)隔开些许空隙(既定的间隔)地配设有多个固定翼123(123a、123b、123c···)。旋转翼102(102a、102b、102c···)为了分别通过碰撞将排出气体的分子向下移送，形成为从与转子轴113的轴线垂直的平面倾斜既定的角度。

此外，固定翼123也同样形成为从与转子轴113的轴线垂直的平面倾斜既定的角度，且被向外筒127的内侧与旋转翼102的层交替地配设。并且，固定翼123的外周端被以嵌插于多个层叠的固定翼间隔件125(125a、125b、125c···)之间的状态支承。

固定翼间隔件125为环状的部件，例如由铝、铁、不锈钢、铜等的金属、或包括这些金属作为成分的合金等的金属构成。在固定翼间隔件125的外周，隔开些许空隙地固定有外筒127。在外筒127的底部配设有基座部129。在基座部129形成有排气口133，与外部连通。从腔(真空腔)侧进入吸气口101而被向基座部129移送来的排出气体被送向排气口133。

进而，根据涡轮分子泵100的用途，在固定翼间隔件125的下部和基座部129之间配设带螺纹的间隔件131。带螺纹的间隔件131是由铝、铜、不锈钢、铁、或以这些金属为成分的合金等的金属构成的圆筒状的部件，在其内周面刻设有多条螺旋状的螺纹槽131a。螺纹槽131a的螺旋的方向为，排出气体的分子在旋转体103的旋转方向上移动时该分子被向排气口133移送的方向。在与旋转体103的旋转翼102(102a、102b、102c···)连续的(更具体地，在与后述的西格巴恩型排气机构部201的旋转圆板220a～220c连续的)最下部，圆筒部102d垂下。该圆筒部102d的外周面为圆筒状，且向带螺纹的间隔件131的内周面伸出，与该带螺纹的间隔件131的内周面隔开既定的间隙地接近。被旋转翼102及固定翼123向螺纹槽131a移送来的排出气体被螺纹槽131a引导且被送向基座部129。

基座部129是构成涡轮分子泵100的基底部的圆盘状的部件，一般由铁、铝、不锈钢等的金属构成。基座部129将涡轮分子泵100物理性地保持，并且也兼具热的传导路的功能，所以希望使用铁、铝、铜等的具有刚性且热传导率也高的金属。

该结构中，旋转翼102与转子轴113一同被马达121旋转驱动时，通过旋转翼102和固定翼123的作用，排出气体被穿过吸气口101从腔抽吸。被从吸气口101抽吸的排出气体穿过旋转翼102和固定翼123之间，被向基座部129移送。此时，由于排出气体与旋转翼102接触时产生的摩擦热、由马达121产生的热的传导等，旋转翼102的温度上升，但该热通过辐射或排出气体的气体分子等的传导向固定翼123侧传递。

固定翼间隔件125在外周部彼此接合，将固定翼123从旋转翼102接收到的热、排出气体与固定翼123接触时产生的摩擦热等向外部传递。

另外，上述内容中，说明了带螺纹的间隔件131在旋转体103的圆筒部102d的外周配设，在带螺纹的间隔件131的内周面刻设有螺纹槽131a。然而，也有与此相反地在圆筒部102d的外周面刻设螺纹槽、在其周围配置具有圆筒状的内周面的间隔件的情况。

此外，根据涡轮分子泵100的用途，也有如下情况：电装部借助定子柱122将周围覆盖，使得被从吸气口101抽吸的气体不会进入由上侧径向电磁铁104、上侧径向传感器107、马达121、下侧径向电磁铁105、下侧径向传感器108、轴向电磁铁106A、106B、轴向传感器109等构成的电装部，该定子柱122内借助冲洗气体保持成既定压。

该情况下，在基座部129处配设图中未示出的配管，冲洗气体被穿过该配管地导入。被导入的冲洗气体穿过保护轴承120和转子轴113之间、马达121的转子和定子之间、定子柱122和旋转翼102的内周侧圆筒部之间的间隙，被向排气口133送出。

这里，涡轮分子泵100需要基于机种的确定、分别调整的固有的参数(例如，与机种对应的诸多特性)的控制。为了储存该控制参数，上述涡轮分子泵100在其主体内具备电子回路部141。电子回路部141由EEP-ROM等半导体存储器及用于其存取的半导体元件等电子零件、用于安装它们的基板143等构成。该电子回路部141被容纳于基座部129的例如中央附近的图中未示出的旋转速度传感器的下部，被气密性的底盖145关闭，前述基座部129构成涡轮分子泵100的下部。

但是，半导体的制造工序中，被导入腔的工艺气体中，存在具有其压力变得比既定值高或者其温度变得比既定值低时变为固体的性质的物质。在涡轮分子泵100内部，排出气体的压力在吸气口101处最低在排气口133处最高。在工艺气体被从吸气口101向排气口133移送的中途，其压力变得比既定值高、其温度变得比既定值低时，工艺气体呈固体状，在涡轮分子泵100内部附着而堆积。

例如，对于Al蚀刻装置使用SiCl₄作为工艺气体的情况下，根据蒸气压曲线可知，低真空(760[torr]～10^-2[torr])且低温(约20[℃])时，固体产物(例如AlCl₃)析出，在涡轮分子泵100内部附着堆积。由此，工艺气体的析出物在涡轮分子泵100内部堆积时，该堆积物使泵流路变窄，成为使涡轮分子泵100的性能下降的原因。并且，前述产物在排气口133附近、带螺纹的间隔件131附近的压力高的部分处于容易凝固、附着的状况。

因此，为了解决该问题，以往在基座部129等的外周缠绕图中未示出的加热器、环状的水冷管149，且例如在基座部129处埋入图中未示出的温度传感器(例如热敏电阻)，以基于该温度传感器的信号将基座部129的温度保持成恒定的较高的温度(设定温度)的方式进行加热器的加热、水冷管149的冷却的控制(以下称作TMS。TMS；Temperature ManagementSystem)。

接着，关于这样构成的涡轮分子泵100，关于对该上侧径向电磁铁104、下侧径向电磁铁105及轴向电磁铁106A、106B进行励磁控制的放大回路150进行说明。在图2中表示该放大回路150的回路图。

图2中，构成上侧径向电磁铁104等的电磁铁绕组151的一端经由晶体管161与电源171的正极171a连接，此外，其另一端经由电流检测回路181及晶体管162与电源171的负极171b连接。并且，晶体管161、162为所谓的功率场效应晶体管，具有二极管与其源-漏间连接的构造。

此时，晶体管161为，其二极管的阴极端子161a与正极171a连接，并且阳极端子161b与电磁铁绕组151的一端连接。此外，晶体管162为，其二极管的阴极端子162a与电流检测回路181连接，并且阳极端子162b与负极171b连接。

另一方面，电流再生用的二极管165为，其阴极端子165a与电磁铁绕组151的一端连接，并且其阳极端子165b与负极171b连接。此外，与此相同地，电流再生用的二极管166为，其阴极端子166a与正极171a连接，并且其阳极端子166b经由电流检测回路181与电磁铁绕组151的另一端连接。并且，电流检测回路181由例如霍尔传感器式电流传感器、电阻元件构成。

如上所述地构成的放大回路150与一个电磁铁对应。因此，磁轴承为5轴控制且电磁铁104、105、106A、106B为合计10个的情况下，关于各个电磁铁构成同样的放大回路150，相对于电源171，10个放大回路150被并联地连接。

进而，放大控制回路191例如由控制装置200的图中未示出的数字·信号·处理器部(以下称作DSP部)构成，该放大控制回路191切换晶体管161、162的接通/切断。

放大控制回路191将电流检测回路181检测到的电流值(将反映该电流值的信号称作电流检测信号191c)与既定的电流指令值比较。并且，基于其比较结果，确定PWM控制的一个周期即控制周期Ts内产生的脉冲宽度的大小(脉冲宽度时间Tp1、Tp2)。结果，将具有该脉冲宽度的栅极驱动信号191a、191b从放大控制回路191向晶体管161、162的栅极端子输出。

另外，旋转体103的旋转速度的加速运转中通过共振点时、定速运转中发生外部扰动时等，需要进行高速且强力的旋转体103的位置控制。因此，为了能够进行流向电磁铁绕组151的电流的急剧的增加(或者减少)，作为电源171，例如使用50V左右的高电压。此外，为了电源171的稳定化，通常电容器连接在电源171的正极171a和负极171b之间(图示略)。

该结构中，将晶体管161、162二者接通时，流向电磁铁绕组151的电流(以下称作电磁铁电流iL)增加，将二者切断时，电磁铁电流iL减少。

此外，将晶体管161、162的一者接通而将另一者切断时，所谓的飞轮电流被保持。并且，这样飞轮电流在放大回路150中流动，由此，使放大回路150的磁滞损耗减少，能够将作为回路整体的消耗电力抑制成较低。此外，通过这样地控制晶体管161、162，能够减少在涡轮分子泵100处产生的高调波等高频率噪音。进而，通过借助电流检测回路181测定该飞轮电流，能够检测在电磁铁绕组151流动的电磁铁电流iL。

即，检测到的电流值比电流指令值小的情况下，如图3所示，在控制周期Ts(例如100μs)中将晶体管161、162二者以相当于脉冲宽度时间Tp1的时间接通1次。因此，该期间中的电磁铁电流iL从正极171a朝向负极171b向能够流经晶体管161、162的电流值iLmax(未图示)增加。

另一方面，检测到的电流值比电流指令值大的情况下，如图4所示，在控制周期Ts中将晶体管161、162二者以相当于脉冲宽度时间Tp2的时间切断1次。因此，该期间中的电磁铁电流iL从负极171b朝向正极171a向能够经由二极管165、166再生的电流值iLmin(未图示)减少。

并且，哪种情况下，经过脉冲宽度时间Tp1、Tp2后，均使晶体管161、162的某一个接通。因此，该期间中，放大回路150处飞轮电流被保持。

具有这样的基本结构的涡轮分子泵100的图1中的上侧(吸气口101侧)为与对象设备侧相连的吸气部，下侧(以排气口133向图中的左侧突出的方式设置于基座部129的一侧)的一侧为与省略图示的辅助泵(进行粗抽的增压泵)等相连的排气部。并且，涡轮分子泵100除了图1所示那样的铅垂方向的垂直姿势以外，在倒立姿势、水平姿势、倾斜姿势下也能够使用。

此外，在涡轮分子泵100中，前述的外筒127和基座部129组合而构成一个壳(以下有将二者组合来称作“主体罩”等的情况)。此外，涡轮分子泵100与箱状的电装壳(图示略)电气地(及在构造上)连接，前述的控制装置200被装入电装壳。

涡轮分子泵100的主体罩(外筒127和基座部129的组合)的内部的结构能够分为借助马达121使转子轴113等旋转的旋转机构部、被旋转机构部旋转驱动的排气机构部。此外，能够考虑排气机构部分为由旋转翼102、固定翼123等构成的涡轮分子泵机构部、由圆筒部102d、带螺纹的间隔件131等构成的槽排气机构部(后述)。

此外，前述的冲洗气体(保护气体)用于轴承部分、旋转翼102等的保护，进行由于排出气体(工艺气体)引起的腐蚀的防止、旋转翼102的冷却等。

该冲洗气体的供给能够通过一般的手法进行。

例如，虽省略图示，但在基座部129的既定的部位(相对于排气口133大致离开180度的位置等)设置在径向上直线状地延伸的冲洗气体流路。并且，相对于该冲洗气体流路(更具体地为作为气体的入口的冲洗端口)，从基座部129的外侧经由冲洗气体瓶(N₂气体瓶等)、流量调节器(阀装置)等供给冲洗气体。

前述的保护轴承120也称作“触底(T/D)轴承”、“支承轴承”等。借助这些保护轴承120，即使例如是万一发生电气系统的麻烦、大气进入等的麻烦的情况，也不会使转子轴113的位置、姿势大幅变化，旋转翼102、其周边部分不会损伤。

另外，表示涡轮分子泵100的构造的各图(图1、图5等)中，为了避免附图变得繁杂而省略表示零件的截面的剖面线的记载。

接着，关于前述槽排气机构部，基于图5以后的附图进行说明。另外，图5表示与图1中示意地表示的涡轮分子泵100相同的泵，但如前所述，为了说明槽排气机构部的具体的构造、动作，与图1不同，具体地表示槽排气机构部(由西格巴恩型排气机构部201及霍尔威克型排气机构部301构成)、其周边部分。

本实施方式的槽排气机构部如图5及图6的(a)所示，具备西格巴恩型排气机构部201和霍尔威克型排气机构部301。它们之中，西格巴恩型排气机构部201形成为，在由前述的旋转翼102(102a、102b、102c···、分别具有翼列)、固定翼123(123a、123b、123c···)等构成的涡轮分子泵机构部的下一级(紧接着的下游侧)在空间上连续。另一方面，霍尔威克型排气机构部301形成为，在西格巴恩型排气机构部201的下一级(紧接着的下游侧)在空间上连续。

此外，西格巴恩型排气机构部201形成为以转子轴113的轴线为基准沿径向移送气体。与此相对，霍尔威克型排气机构部301形成为主要在转子轴113的轴线方向上移送气体。

这里，本实施方式的霍尔威克型排气机构部301进行以转子轴113的轴线为基准向径向的气体的移送、向转子轴113的轴线方向的气体的移送。但是，也能够分类成，西格巴恩型排气机构部201包括进行向径向的气体的移送的部分，将仅进行向转子轴113的轴线方向的气体的移送的部分分类成霍尔威克型排气机构部301。关于本实施方式的霍尔威克型排气机构部301的详细情况在后说明。

前述的西格巴恩型排气机构部201是西格巴恩型的排气机构，具有固定圆板219a、219b和旋转圆板220a～220c。旋转圆板220a～220c、固定圆板219a、219b例如由铝、铁、不锈钢、铜等的金属、或包括这些金属作为成分的合金等的金属构成。

固定圆板219a、219b一体地组装于主体罩(外筒127和基座部129的组合)。并且，一层固定圆板(219a、219b)进入在转子轴113的轴向上排列的上下的两层旋转圆板(220a～220c)之间。

旋转圆板220a～220c与筒状的旋转体103一体地形成，随着旋转体103的旋转，向与转子轴113及旋转体103相同的方向旋转。即，旋转圆板220a～220c也与旋转翼102(102a、102b、102c···)一体地旋转。

在本实施方式中，西格巴恩型排气机构部201的固定圆板219a、219b的数量为2张，旋转圆板220a～220c的数量为3张。进而，固定圆板219a、219b和旋转圆板220a～220c沿转子轴113的轴向从吸气部侧(吸气口101侧)按照旋转圆板220a、固定圆板219a、旋转圆板220b、固定圆板219b、旋转圆板220c的顺序交替地配置。

此外，在固定圆板219a、219b和旋转圆板220a～220c之间，如图6的(a)中放大所示，形成为截面形状为矩形形状的多个山部261突出。进而，漩涡状槽流路即西格巴恩漩涡状槽部262形成于相邻的山部261之间。

另外，以下，在图5、图6的(a)等中，有将在图中的上侧表示的吸气部侧(吸气口101侧)称作“上游侧”、将在图中的下侧表示的排气部侧(排气口133侧)称作“下游侧”的情况。

此外，图6的(a)将图5中的转子轴113的右侧的部位(双点划线的框L内)的槽排气机构部放大表示。另外，槽排气机构部具有以主体罩(外筒127和基座部129的组合)、转子轴113等的轴心为中心线对称(图5中为左右对称)的构造，所以这里仅将图5中的右侧的部位放大来图示，关于左侧的部位省略图示。

如图6的(a)所示，在各个固定圆板219a、219b处，前述的山部261与两个板面266、267一体地形成。以下，关于各固定圆板219a、219b，板面266、267的附图标记是共通的，相对于不同的固定圆板219a、219b，标注共通的附图标记(这里是附图标记266、267)来进行说明。

此外，关于山部261，与各固定圆板219a、219b的不同无关，进而也与板面266、267的不同无关，对所有的山部标注共通的附图标记261来进行说明。进而，图6的(a)中，为了防止附图变得繁杂，主要关于固定圆板219a、219b中的上游侧的固定圆板219a记载附图标记，关于下游侧的固定圆板219b省略同样的附图标记的记载。

固定圆板219a、219b具有在中央形成有贯通孔270(在图6的(b)中也表示)的圆板状的主体部268。在图6的(a)中的上方表示的上游侧的固定圆板219a处，上游侧的板面266以从主体部268的中央侧(贯通孔270侧)越往作为基端侧的外周侧越接近下游侧的板面267的方式倾斜。

与此相对，下游侧的板面267在图中形成为大致水平。换言之，上游侧的固定圆板219a的下游侧的板面267形成为相对于转子轴113的轴心大致垂直。并且，上游侧的固定圆板219a的主体部268的厚度并非恒定，从作为中央侧的内周侧向作为基端侧的外周侧逐渐变薄。

另一方面，在下游侧的固定圆板219b处，主体部268从中央侧至作为基端侧的外周侧以大致均匀的厚度形成。

这里，“外周侧”是指固定圆板219a、219b的主体部268的法线方向(径向)的外侧，“内周侧”同样是指各主体部268的法线方向(径向)的内侧。

固定圆板219a、219b的主体部268的外周缘部加工成大致均匀且彼此相等的壁厚，被以嵌插于多个层叠的固定圆板间隔件269之间的状态支承。

此外，在各固定圆板219a、219b的各个板面266、267，除了图5及图6的(a)以外，如图6的(b)示意地表示，设置有前述的多个山部261。山部261在主体部268的板面266、267上形成为以主体部268的中央为中心的漩涡状。并且，山部261描绘光滑曲线的同时从贯通孔270的周缘部(内周缘部)延伸至外周缘部(位于固定圆板间隔件269的近前的部位)。

这里，图6的(b)作为一例，概略地(示意地)表示从上游侧的板面266侧沿轴向观察下游侧的固定圆板219b的状态。并且，在图6的(b)中，在上游侧的板面266形成的山部261由实线表示，在下游侧的板面267形成的山部261由相对较细的虚线表示。此外，在图6的(b)中，省略固定圆板间隔件269的图示。进而，在图6的(b)中，由假想线(双点划线)表示旋转体103、转子轴113。

在各固定圆板219a、219b处，山部261从圆板状的主体部268的各板面266、267分别以确定的既定的角度突出。在本实施方式中，如前所述，上游侧的固定圆板219a的上游侧的板面266以从主体部268的中央侧越往作为基端侧的外周侧越接近下游侧的板面267的方式倾斜。因此，在上游侧的固定圆板219a的上游侧的板面266，山部261相对于板面266倾斜地突出。

此外，在上游侧的固定圆板219a的上游侧的板面266，山部261的突出量根据位置(相位)而不同，但末端(图6的(a)中为上端)达到相同的高度，相对于转子轴113的轴位于垂直的同一平面上。

与此相对，在上游侧的固定圆板219a的下游侧的板面267、下游侧的固定圆板219b的两个板面266、267，山部261相对于板面266、267大致垂直地突出。并且，在这三个板面267、266、267上，山部261的突出量与位置(相位)无关地均匀。

另外，本实施方式中，为了避免说明变得繁杂，山部的数量在各板面266、267分别为9个。但是，不限于此，山部的数量也可以是8个以下或10个以上。此外，关于固定圆板219a、219b、板面266、267，不限于为共通的个数，也能够为互不相同的个数。

接着，关于前述的西格巴恩漩涡状槽部262进行说明。另外，关于西格巴恩漩涡状槽部262，也与各固定圆板219a、219b、板面266、267的不同无关地，对于所有的槽部标注共通的附图标记262来进行说明。但是，关于一部分的西格巴恩漩涡状槽部262，如后所述，有根据状况标注不同的附图标记(262a等)来与其他西格巴恩漩涡状槽部262区别的情况。

在各板面266、267相邻的两个山部261之间，西格巴恩漩涡状槽部262形成为漩涡状。该西格巴恩漩涡状槽部262被山部261间隔而被划分。此外，西格巴恩漩涡状槽部262在各固定圆板219a、219b的上游侧的板面266和下游侧的板面267，与山部261一同以各自的开始点(开始部)为起点，以彼此相同的相位形成。并且，西格巴恩漩涡状槽部262为外周侧相对较宽(较大的开口宽度)、内周侧相对较窄(较小的开口宽度)的空间。

接着，关于旋转圆板220a～220c进行说明。本实施方式中，各个旋转圆板220a～220c的厚度从接近旋转体103的中央侧至外周侧的范围大致均匀。此外，旋转圆板220a～220c的彼此的厚度的关系大致相同(共通)。进而，旋转圆板220a～220c从旋转体103突出的突出量也彼此大致相同(共通)，旋转圆板220a～220c呈外周的端面遍及整周地在轴向上对齐的状态。

进而，旋转圆板220a～220c面对山部261的末端部(突出端部)，也经由例如1mm左右的些许的间隙进行西格巴恩漩涡状槽部262的划分。此外，上游侧的固定圆板219a的上游侧的板面266如前所述，以从主体部268的中央侧越往作为基端侧的外周侧越接近下游侧的板面267的方式倾斜。并且，最上游侧(图6的(a)中的最上层)的旋转圆板220a和上游侧的固定圆板219a的上游侧的板面266之间的西格巴恩漩涡状槽部262为从外周侧向内周侧逐渐变窄的空间。

这里，关于在该上游侧的固定圆板219a的上游侧的板面266上形成的西格巴恩漩涡状槽部262，如前所述，以下有标注附图标记262a与其他西格巴恩漩涡状槽部262区别的情况。

此外，该西格巴恩漩涡状槽部262a的上游侧(外周侧)的开口部281的深度为H1，下游侧(内周侧)的开口部282的深度为H2。这里提及的“深度”是图6的(a)中的上下方向即轴向(与转子轴113的轴向一致)的深度。此外，这些深度H1、H2是轴向的旋转圆板220a的板面(附图标记省略)和固定圆板219a的上游侧的板面266的间隔。

此外，该西格巴恩漩涡状槽部262a如后所述，构成槽排气机构部的作为气体的入口的部分。因此，以下，根据需要，有将西格巴恩漩涡状槽部262a称作“槽排气机构部入口部”、“西格巴恩排气流路入口部”等的情况。

接着，在旋转圆板220a～220c和固定圆板219a、219b之间形成有折回部286、287。该折回部286、287是具有气体的流路的空间上的折回构造的部位。

即，如前所述，山部261、西格巴恩漩涡状槽部262在固定圆板219a、219b的两板面266、267形成为从各自的起点(开始点)以彼此相同相位在空间上连续。因此，在固定圆板219a、219b的内周侧，形成有将上游侧的板面266的西格巴恩漩涡状槽部262和下游侧的板面267的西格巴恩漩涡状槽部262在空间上相连的折回部286。

进而，在旋转圆板220a～220c的外周侧，也形成有将上游侧的板面(附图标记省略)的西格巴恩漩涡状槽部262、下游侧的板面(附图标记省略)的西格巴恩漩涡状槽部262在空间上相连的折回部287。并且，借助各西格巴恩漩涡状槽部262、各折回部286、287，形成空间上连续的气体流路。以下，将该一系列的流路称作“西格巴恩排气流路”，如图6的(a)所示那样标注附图标记291。

关于该西格巴恩排气流路291，将固定圆板219a、219b的内周侧端面284与旋转体103的外周面285的间隔尺寸设为深度H3。并且，该H3比前述的H2(西格巴恩漩涡状槽部262a的下游侧(内周侧)的开口部282的开口尺寸)大。

此外，将旋转圆板220a～220c的外周面285和固定圆板间隔件269的间隔尺寸设为深度H4。并且，该H4比前述的H2(西格巴恩漩涡状槽部262a的下游侧(内周侧)的开口部282的开口尺寸)大。此外，该H4在本实施方式中，设定成比固定圆板219a、219b和旋转体103的间隔尺寸即深度H3稍小。另外，不限于此，也可以将该H4设定成例如比H3大。

进而，上游侧的固定圆板219a的下游侧的板面267和从上游起第2张旋转圆板220b的上游侧的板面(附图标记省略)彼此大致平行地相向。并且，上游侧的固定圆板219a的下游侧的板面267和第2张旋转圆板220b的间隔(气体流路的深度)从内周侧至外周侧(从西格巴恩漩涡状槽部262的入口至出口)设定成与前述的H2相同。

此外，同样地，下游侧的固定圆板219b的上游侧的板面266和从上游起第2张旋转圆板220b的下游侧的板面(附图标记省略)彼此大致平行地相向。并且，下游侧的固定圆板219b的上游侧的板面266和第2张旋转圆板220b的间隔(气体流路的深度)从外周侧至内周侧(从西格巴恩漩涡状槽部262的入口至出口)设定成与前述的H2相同。

此外，同样地，下游侧的固定圆板219b的下游侧的板面267和从上游起第3张旋转圆板220c的上游侧的板面(附图标记省略)彼此大致平行地相向。并且，下游侧的固定圆板219b的下游侧的板面267和第3张旋转圆板220c的间隔(气体流路的深度)从内周侧至外周侧(从西格巴恩漩涡状槽部262的入口至出口)设定成与前述的H2相同。

即，西格巴恩排气流路291的流路的深度在作为“西格巴恩排气流路入口部”的最上游的西格巴恩漩涡状槽部262a从H1逐渐变窄成H2。并且，西格巴恩排气流路291的流路的深度在除了折回部286、287以外的各西格巴恩漩涡状槽部262为恒定的尺寸即H2。这样，在西格巴恩排气流路291，能够将流路的深度为恒定值(H2)的部分称作例如“西格巴恩排气流路291的流路深度恒定部”等。

另外，本实施方式中，上述的流路的深度H2的值为Ha[mm]。在后说明将该H2确定为Ha[mm]的理由。此外，关于深度H2称作“恒定”意味着，将尺寸的单位设为mm(毫米)的情况下，至少在小数点后1位的程度在不四舍五入的情况下相等。因此，深度H2(＝Ha)为数[mm]的情况下，例如，即使是在不足10％(＝±0.1[mm])的范围下存在不均那样的情况，也相当于这里所说的“恒定”。

进而，上述的“西格巴恩排气流路291的流路深度恒定部”的开始位置(以既定深度连续地恒定的区域开始的既定位置)为上游侧的固定圆板219a和第2张旋转圆板220b之间的内周侧的端部(入口)。并且，“西格巴恩排气流路291的流路深度恒定部”为以既定深度连续地恒定的区域。

在这样的构造的西格巴恩型排气机构部201，驱动前述的马达121时，旋转圆板220a～220c旋转。并且，进行各固定圆板219a、219b和各旋转圆板220a～220c之间的相对的旋转位移。进而，如图5、图6的(b)及图7中多个箭头Q(仅一部分标注附图标记)所示，被涡轮分子泵机构部(由旋转翼102、固定翼123等构成)移送来的气体到达槽排气机构部的西格巴恩型排气机构部201。

此外，到达西格巴恩型排气机构部201的气体流入作为“西格巴恩排气流路入口部”的最上游的西格巴恩漩涡状槽部262a，穿过在深度方向(转子轴113的轴向)上逐渐变窄的流路。此后的气体经由折回部286、287、恒定的深度的西格巴恩漩涡状槽部262向后述的霍尔威克型排气机构部301流入。

这里，固定圆板219a、219b和旋转圆板220a～220c的相对的旋转方向也能够直线性地称作“切线方向”，曲线性地称作“周向”等。

此外，关于西格巴恩型排气机构部201，也能够进一步精细地分解来说明。例如，能够将在最上游侧的第1张旋转圆板220a和上游侧的固定圆板219a的上游侧的板面266之间形成的排气流路称作“第1西格巴恩型排气机构的流路”。

进而，能够将在第2张旋转圆板220b和上游侧的固定圆板219a的下游侧的板面267之间形成的排气流路称作“第2西格巴恩型排气机构的流路”。此外，能够将在第2张旋转圆板220b和下游侧的固定圆板219b的上游侧的板面266之间形成的排气流路称作“第3西格巴恩型排气机构的流路”。

进而，能够将在第3张旋转圆板220c和下游侧的固定圆板219b的下游侧的板面267之间形成的排气流路称作“第4西格巴恩型排气机构的流路”。

并且，这样将西格巴恩型排气机构分成多个的情况下，能够认为西格巴恩型排气机构部201具备多层西格巴恩型排气机构。并且，该情况下，“第4西格巴恩型排气机构”为最下层的西格巴恩排气机构。

接着，关于前述的霍尔威克型排气机构部301进行说明。霍尔威克型排气机构部301如图5、图6的(a)所示，主要由前述的带螺纹的间隔件131构成。该带螺纹的间隔件131是圆筒状的部件，在其内周面刻设有多条螺旋状的螺纹槽131a。

此外，带螺纹的间隔件131的上表面302沿径向(相对于转子轴113的轴向大致正交的方向)延伸。进而，带螺纹的间隔件131的上表面302与西格巴恩型排气机构部201的最下层的旋转圆板220c的下游侧的板面(附图标记省略)大致平行地相向。

此外，在带螺纹的间隔件131的上表面302，与西格巴恩型排气机构部201的固定圆板219a、219b相同地，形成有山部303和漩涡状槽部304。它们之中，山部303在带螺纹的间隔件131的上表面302一体地形成而突出。

进而，山部303在带螺纹的间隔件131的上表面302形成为以中央为中心的漩涡状。并且，山部303从带螺纹的间隔件131的周缘部(内周缘部)至外周缘部描绘光滑曲线的同时延伸。该山部303相对于上表面302大致垂直地突出，山部261的突出量不随位置(相位)改变而大致均匀。

另外，该山部303的数量能够与西格巴恩型排气机构部201相同地例如为9个。但不限于此，能够使山部303的数量为8个以下或10个以上。

在带螺纹的间隔件131的上表面302，在相邻的两个山部303之间，前述的螺旋槽部304形成为漩涡状。以下，关于该漩涡状槽部304，为了与西格巴恩漩涡状槽部262区别而称作“霍尔威克漩涡状槽部304”。

该霍尔威克漩涡状槽部304与西格巴恩漩涡状槽部262同样地被山部303间隔而被划分。此外，霍尔威克漩涡状槽部304配置成能够与山部303一同在与西格巴恩型排气机构部201的下游侧的固定圆板219b的下游侧的板面267之间形成折回部287。并且，霍尔威克漩涡状槽部304为外周侧宽度相对较大(较大的开口宽度)而内周侧宽度相对较小(较小的开口宽度)的空间。

进而，霍尔威克漩涡状槽部304也被西格巴恩型排气机构部201的从上游侧起算第3张旋转圆板220c划分。并且，带螺纹的间隔件131的上表面302和第3张旋转圆板220c的间隔设定成从内周侧至外周侧(从霍尔威克漩涡状槽部304的入口至出口)与前述的H2相同。

此外，在霍尔威克型排气机构部301，在带螺纹的间隔件131的内周面306形成有前述的螺旋状的螺纹槽131a。并且，该内周面306与旋转体103的圆筒部102d的外周面307相向。并且，带螺纹的间隔件131的内周面306和旋转体103的圆筒部102d的外周面307的间隔(深度)遍及内周面306的轴向上的全长(图中的内周面306的上端至下端)而恒定。并且，该间隔(深度)的值与前述H2一致。

进而，螺旋状的螺纹槽131a与霍尔威克漩涡状槽部304在空间上连续。霍尔威克漩涡状槽部304和螺纹槽131a的连接部分能够称作“折弯部”等。此外，螺旋状的螺纹槽131a到达至内周面306的下端部，内周面306的下端部到达与上述的圆筒部102d的外周面307的下端部大致相同的程度的位置。

即，在带螺纹的间隔件131和旋转体103之间存在气体流路，前述气体流路形成于带螺纹的间隔件131的上表面302和旋转体103的圆筒部102d的外周面307之间，在图6的(a)那样地表示截面的情况下为L字形(图6的(a)中为倒L字形)。以下，如图6的(a)所示，对该气体流路标注附图标记321，将该一系列的流路称作“霍尔威克排气流路”。

该霍尔威克排气流路321与前述的西格巴恩排气流路291连续，接受穿过西格巴恩排气流路291的气体。并且，霍尔威克排气流路321借助接受的霍尔威克漩涡状槽部304从外周侧向内周侧引导，经由折弯部，导入螺纹槽131a。进而，在螺纹槽131a，被导入的气体随着旋转体103的旋转被沿螺纹槽131a向下游侧引导。

在霍尔威克排气流路321，该深度恒定为H2。该霍尔威克排气流路321的深度H2与西格巴恩型排气机构部201的西格巴恩排气流路291的流路深度恒定部(除了西格巴恩排气流路入口部(西格巴恩漩涡状槽部262a)、折回部286、287以外的部分)的深度H2一致。

换言之，在涡轮分子泵100中能够形成有如下区域：霍尔威克型排气机构部301的流路即霍尔威克排气流路321的深度以既定深度(H2)连续地恒定，且西格巴恩型排气机构部201从作为中途的既定的位置(西格巴恩排气流路入口部(西格巴恩漩涡状槽部262a)的终端部分)以既定深度(H2)连续地恒定。

另外，这里说明成，西格巴恩排气流路291除了折回部286、287以外，西格巴恩型排气机构部201的流路(西格巴恩排气流路291)的深度和霍尔威克型排气机构部301的流路(霍尔威克排气流路321)的深度恒定(H2)。

但是，也可以使折回部286、287的深度H3、H4变窄成H2。并且，该情况下在涡轮分子泵100中能够形成有如下区域：槽排气机构部的流路从作为中途的既定的位置(西格巴恩排气流路入口部(西格巴恩漩涡状槽部262a)的终端部分)整体以既定深度(H2)连续地恒定。

此外，如前所述，将西格巴恩型排气机构部201像第1西格巴恩型排气机构～第4西格巴恩型排气机构那样分成多层来理解的情况下，涡轮分子泵100能够是，多个西格巴恩型排气机构中的至少与霍尔威克型排气机构部301连接的最下层的西格巴恩型排气机构(这里是第4西格巴恩型排气机构)的流路深度以既定深度(H2)连续地恒定。

这里，本实施方式中，“西格巴恩型排气机构”的术语能够以固定圆板219a、219b的一者的板面266、267的一个西格巴恩漩涡状槽部262为单位来使用，或以西格巴恩漩涡状槽部262为单位来使用。

此外，“西格巴恩型排气机构”的术语关于由跨一个固定圆板219a、219b的上游侧及下游侧的两板面266、267的流路构成的排气机构也能够使用。

此外，在本实施方式中，如前所述，说明了霍尔威克型排气机构部301进行以转子轴113的轴线为基准朝向径向的气体的移送、朝向转子轴113的轴线方向的气体的移送。并且，说明了霍尔威克排气流路321在图6的(a)所示那样的截面中为L字形(图6的(a)中为倒L字形)。

但是，也能够将霍尔威克型排气机构部301视为仅进行朝向转子轴113的轴线方向的气体的移送的部分，分类成西格巴恩型排气机构部201包括进行朝向径向的气体的移送的部分。并且，该情况下，能够认为西格巴恩型排气机构部201不仅具有第1西格巴恩型排气机构～第4西格巴恩型排气机构，还具有第5西格巴恩型排气机构。并且，该情况下，该第5西格巴恩型排气机构为最下层的西格巴恩排气机构。

至此说明的本实施方式的涡轮分子泵100中，采用西格巴恩型排气机构部201的流路深度和霍尔威克型排气机构部301的流路深度为共通的恒定的值(H2)的构造，由此，能够得到如图8的(a)、(b)所示那样的背压特性。以下，关于本实施方式的涡轮分子泵100的背压特性进行说明。

首先，作为包括涡轮分子泵100的真空泵的性能特性的指标之一，有前述的“背压特性”。进而，作为该“背压特性”的指标之一，有“背压依存性”。该“背压依存性”是基于与在真空泵的下游侧设置的前述的辅助泵(增压泵)的关系的指标，表示以何种程度容易受到背压的影响(以另外的方式考虑背压特性的指标)。

更具体地，例如，在涡轮分子泵100的下游侧配置增压泵(图示略)，由此，涡轮分子泵100的排气在受到增压泵导致的排气的影响的同时进行。此外，与涡轮分子泵100组合的增压泵的性能并非不变，能够根据使用涡轮分子泵100的使用者的选定而变化。此外，涡轮分子泵100的排气也根据涡轮分子泵至增压泵的配管的粗细、布局等而变化。表示涡轮分子泵的压缩性能的压缩比为排气口压力/吸气口压力，但根据涡轮分子泵100的排气口133的气体的压力(排气口压力)的变化，能够到达的涡轮分子泵100的吸气口101的压力(吸气口压力)能够变化。

但是，关于涡轮分子泵100的吸气口101侧，由于与下游侧组合的增压泵等而吸气口101的气体的压力(吸气口压力)变化相对于涡轮分子泵100的排气对象设备也会对增压泵等造成影响而不优选。

图8的(a)、(b)如前所述，表示本实施方式的涡轮分子泵100的排气口压力(Pb)和吸气口压力(Ps)的关系的一例。图8的(a)、(b)中的图表中，横轴上以对数刻度表示排气口压力(Pb)，纵轴上以对数刻度表示吸气口压力(Ps)。进而，排气口压力(Pb)的单位为[Torr](与前述的[torr]相同)，吸气口压力(Ps)的单位为[mTorr]。

在图8的(a)、(b)中，作为背压特性，将纵轴的吸气口压力(Ps)相对于横轴的排气口压力(Pb)的变化称作“吸气口压力的背压依存性”。并且，图8的(a)表示将排出的气体设为某种气体(气体A)的情况下的吸气口压力的背压依存性，图8的(b)表示将排出的气体设为其他种类的气体(气体B)的情况下的吸气口压力的背压依存性。以下，有将“吸气口压力的背压依存性”简称作“背压依存性”的情况。

图8的(a)中以附图标记S1～S7表示的是流量不同的情况下的背压依存性的曲线。并且，S1～S7的流量依次为既定流量1sccm、既定流量2sccm、既定流量3sccm、既定流量5sccm、既定流量7sccm、既定流量9sccm及既定流量10sccm。并且，这些流量的大小关系按照既定流量1～既定流量10的顺序变大。

此外，图8的(b)中以附图标记T1～T3表示的也是流量不同的情况下的背压特性(背压依存性)，T1～T3的流量依次是既定流量2sccm、既定流量7sccm及既定流量10sccm。

图8的(a)中，在最下层表示的曲线S1为，排气口压力(Pb)例如假设将图表的原点设定成基准值(这里是Pb＝Ps＝1[Torr])，则在6[Torr]至超过200[Torr]的附近，吸气口压力(Ps)恒定为2[Torr]和3[Torr]的线的大致中间的值。关于其他曲线S2～S7也相同地，在曲线S2～S7的左端的位置至排气口压力(Pb)超过200[Torr]的附近分别表示恒定的值。

此外，在图8的(b)中，最下层表示的曲线T1为，排气口压力(Pb)例如与图8的(a)相同地假设将图表的原点设定成基准值(这里是Pb＝Ps＝1[Torr])，则在2[Torr]至超过200[Torr]的附近，吸气口压力(Ps)大致恒定为超过2[Torr]的值。关于其他曲线T2、T3也相同地，曲线T2、T3的从左端的位置至排气口压力(Pb)接近200[Torr]附近(T2的情况)、20[Torr]的附近(T3的情况)分别表示恒定的值。

即，图8的(a)、(b)表示存在即使气体的种类、流量变化吸气口压力(Ps)也大致不变的排气口压力(Pb)存在的情况。并且，这样可以说，吸气口压力(Ps)恒定，各曲线为水平的线的排气口压力(Pb)的范围越大，吸气口压力越难受到排气口压力(Pb)的变化的影响。

换言之，例如也可以说，如图8的(a)的气体A的各曲线S1～S7的右端部分所示，至显示斜率而吸气口压力(Ps)开始上升的排气口压力(Pb)的压力范围越大，吸气口压力越难受到排气口压力(Pb)的变化的影响。

相对于采用这样的本实施方式的构造的涡轮分子泵100，图13的(a)、(b)用半对数刻度示意地表示以往构造的涡轮分子泵的背压特性的一例。并且，图13的(a)、(b)表示使用分别不同种类的气体的情况下的吸气口压力(Inlet Pressure：Ps)的背压依存性作为背压特性。

它们之中，图13的(a)所示的各曲线U1～U8表示关于某种气体(气体1)流量从图中的下层按顺序为既定流量1sccm、既定流量3sccm、既定流量5sccm、既定流量6sccm、既定流量7sccm、既定流量8sccm、既定流量10sccm及既定流量11sccm的情况的背压依存性。这里，既定流量11是比既定流量10大的流量。

此外，图13的(b)表示的各曲线U11～U17表示关于与图13的(a)相关的种类的气体不同种类的气体(气体2)、流量从图中的下层按顺序为既定流量1sccm、既定流量2sccm、既定流量4sccm、既定流量5sccm、既定流量6sccm、既定流量7sccm及既定流量8sccm的情况的背压依存性。

图13的(a)所示的气体种类中，从各曲线U1～U8的左端开始的大致平坦的部分的范围随着流量增加而变短。并且，关于各曲线U1～U8，如右侧部分所示，吸气口压力开始上升的排气口压力(Outlet Pressure：Pb)随着流量增加而变低。

此外，图13的(b)所示的气体种类中，图表上，各曲线U11～U17未表示平坦的部分，随着排气口压力升高，吸气口压力按照3次曲线上升。

即，图13的(a)、(b)所示的以往构造中，吸气口压力(Ps)的立起与本实施方式的涡轮分子泵100采用的构造相比在低的排气口压力(Pb)处出现。此外，根据气体种类，有时所得到的曲线也不出现平坦的部分。

这样，以往构造中，有时难以得到曲线平坦的背压特性(这里是背压依存性)，根据气体的流量而难以确保背压特性的曲线平坦的范围较大。但是，根据本实施方式的涡轮分子泵100，如图8的(a)、(b)例示的那样，能够与气体的种类、流量无关地确保背压特性的曲线平坦的范围较大。

此外，在本实施方式的涡轮分子泵100中，前述的流路深度的“既定深度”(＝H2(恒定值))基于以下那样的考虑确定。图9表示螺纹槽排气机构的入口深度和入口压力(Pin)的关系。

本实施方式的涡轮分子泵100中，霍尔威克排气流路321的流路深度根据后述的想法从入口至出口恒定(H2)，所以“入口深度”与霍尔威克排气流路321的从入口至出口的连续区间的流路深度一致。因此，“入口深度”＝“出口深度”的关系成立。

此外，在霍尔威克排气流路321中，气体被移送的同时被压缩，但“入口深度”希望确定成使得该霍尔威克排气流路321的压缩效率提高。并且，发明人进行的仿真实验中，图9的纵轴的压力Pin[Torr]的值变低的“入口深度”可以说是压缩效率高的“入口深度”。

发明人进行的仿真实验中，像图9中表现的一般的倾向那样，随着增加实验模型的“入口深度”，压力Pin最初逐渐下降。但是，实验模型的“入口深度”的值为Ha[mm]处压力P表示最低点，此后，随着“入口深度”的值增加而压力P上升。

并且，基于该实验结果，将作为恒定值的Ha确定成压力Pin[Torr]最下降的值。并且，对于霍尔威克排气流路321的整体和西格巴恩排气流路319的入口部以后的部分采用共通的深度(H2)作为该Ha。

另外，流路深度的最佳的恒定值(H2)也根据涡轮分子泵100的运转时的转速、关联零件(固定圆板219a、219b、旋转圆板220a～220c等)的直径尺寸等的要素而不同。因此，希望基于这些要素确定作为排气性能(也包括压缩性能)的峰值的最佳的流路深度(H2)。流路深度通常在2mm以上至10mm(更优选为3mm至5mm)左右的范围设计。

此外，在本实施方式的涡轮分子泵100中，关于图8的(a)、(b)那样能够使背压特性提高的理由的解释也有尚不充分之处，能够进行图10所示那样的模型化来如下所述地说明。

图10是用于说明一般的槽排气机构部的特性的图，但这里作为本实施方式的说明，将涡轮分子泵100的槽排气机构部(图6的(a))模型化来说明。本发明的槽排气机构部如前所述，具备西格巴恩型排气机构部201和霍尔威克型排气机构部301。此外，槽排气机构部的入口部(西格巴恩排气流路入口部)越往流路的深处越窄，由流路深度为H2的西格巴恩漩涡状槽部262a构成。

并且，图10所示的模型中，对相当于槽排气机构部的部分标注附图标记321，为了方便，对于其一端部(图中的上端部)标注与作为西格巴恩排气流路入口部的西格巴恩漩涡状槽部相同的附图标记即“262a”。

此外，图10所示的模型中，附图标记322表示将构成西格巴恩排气流路291的固定圆板219a、219b和构成霍尔威克排气流路321的带螺纹的间隔件131合体后半分的固定模型。此外，附图标记323表示将具有西格巴恩排气流路291的旋转圆板220a～220c的旋转体103半分的旋转模型。

进而，图中的附图标记K表示旋转轴，箭头J表示旋转模型323以旋转轴K为中心旋转。此外，附图标记H1如前所述，表示西格巴恩漩涡状槽部262a的上游侧(外周侧)的开口部281的深度(流路深度)。进而，附图标记H2表示前述的西格巴恩排气流路291的流路深度恒定部和霍尔威克排气流路321的流路深度的恒定值。

图11的(a)、(b)是用于说明图10所示的模型的流路深度的排气性能的图表。它们之中，图11的(a)的图表的横轴表示“流路位置”，纵轴表示“流路深度”。横轴的“流路位置”表示槽排气机构部311中的位置。并且，这里用“流路位置增加”来表现使观测点从槽排气机构部311的入口(图10的上端部)向出口(图10的下端部)移动。

图11的(a)中，实线V1表示图10所示的模型中的流路位置和流路深度的关系。此外，虚线W1表示以往构造的流路位置和流路深度的关系。

这里所说的以往构造如虚线W1所示，随着流路位置增加，流路深度逐渐变小，流路深度减少。与此相对，在图10所示的模型中，如实线V1所示，在槽排气机构部311的入口部262a(西格巴恩排气流路入口部)，随着流路位置增加，与以往构造相比使流路深度急剧减少。

但是，流路位置进一步增加、观测点经过槽排气机构部311的入口部262a而进入西格巴恩排气流路291的流路深度恒定部时，流路深度为恒定值(H2)。并且，即使流路位置增加(进入霍尔威克排气流路321)，流路深度也维持恒定值(H2)。

这里，槽排气机构部311的入口至出口流路深度逐渐变小的以往构造的情况下，潜在地存在使“排气速度”、“压缩性能”等的排气性能提高的可能性，比较容易使排气性能提高。但是，也有容易发生气体的逆流的可能，所以需要将吸入的气体不断地顺畅地排出(移送)。

与此相对，如将本实施方式的涡轮分子泵模型化所得到的实线V1所示，流路的深度保持恒定，由此，能够以简便的设计容易地防止逆流的发生。

此外，图11(b)的图表的横轴表示“流路位置”，纵轴表示“压力”。横轴的“流路位置”与图11的(a)相同。此外，纵轴的“压力”表示流路内的气体的压力。

在图11的(b)中，虚线W2表示想到的一种理想的压力变化。该虚线W2所示的压力变化以恒定的变化率，随着流路位置增加而压力增加。此外，虚线W3表示发生上述那样的气体的逆流等而排气性能的下降的情况的压力变化。该虚线W3所示的压力变化以比上述的W2小的斜率随着流路位置增加而压力增加。

相对于它们，实线V2表示图10的模型的压力变化。图10的模型中，在槽排气机构部的入口部(槽排气机构部入口部、西格巴恩漩涡状槽部262a)，随着流路位置增加，压力与W2、W3相比急剧上升。并且，在该部分，气体的压缩的程度高效率地提高。

此外，此后，变化率下降，但随着流路位置增加而压力逐渐上升。并且，观测点经过槽排气机构部311的入口部262a而进入西格巴恩排气流路291的流路深度恒定部时，流路深度为恒定值(H2)。并且，槽排气机构部311的出口的压力为上述的W2和W3之间的值。

即，如图10的模型所示，使槽排气机构部311的流路的深度从中途(的流路位置)恒定(H2)的情况下，压缩性能受限，并未大幅提高。但是，难以发生气体的逆流，能够使槽排气机构部311的中段至终段的压力接近理想的压力即W2。

显然通过进一步延长该流路深度H2的距离能够提高压缩性能。

另外，即使流路深度为恒定值(H2)的区域(恒定区域)不会得到压缩性能的峰值，但也希望确定成在该流路内气体的逆流尽可能不发生(难以发生)。

关于上述气体的逆流，能够如下所述地说明。图12的(a)表示平行平板间的库埃特·泊肃叶的流动相关的模型。这里，首先考虑两张平行平板间的定常的流动。板的一者静止，另一者以u的速度运动。这样，纳维叶·斯托克斯方程被简化，得到以下的数式(式1)。

式1

这里，式1中，u是只有y的函数，p是只有x的函数，因此，其直接成为常微分方程式(式2)。

式2

边界条件为，y＝0：u＝0、y＝h：u＝U。

通过积分容易求出解，为下式(式3)。

式3

其解为单纯剪切流(第一项、库埃特流)和抛物线流速分布(第二项、泊肃叶流)的和。

式3的两边除以U，用下式(式4)表示。

式4

这里，根据式4的右边的第2项的无量纲压力斜率(式5)的正负而变形，如图12的(b)的图表所示，P比-1小时产生u/U为负的逆流部。

式5

此外，根据该式4、5可知，h变大时逆流成分变大。即，可以说是流路深度变大时，有容易产生逆流的倾向。

像以上说明的这样，根据本实施方式的涡轮分子泵100，在槽排气机构部中，使从西格巴恩型排气机构部201的中途的部位至霍尔威克型排气机构部301的出口的流路深度连续地恒定(H2)，由此，如图8的(a)、(b)所示，实现优异的背压特性。因此，根据本实施方式，能够提供排气性能优异的涡轮分子泵100。

此外，在槽排气机构部中，如图5及图6的(a)所示，西格巴恩型排气机构部201和霍尔威克型排气机构部301连续地形成，借助西格巴恩型排气机构部201和霍尔威克型排气机构部301，形成槽排气机构部的排气流路。因此，与仅具备西格巴恩型排气机构部201及霍尔威克型排气机构部301的某一者的情况相比，能够容易地将排气流路较长地确保。并且，由此，也能够提供排气性能优异的涡轮分子泵100。

进而，在西格巴恩型排气机构部201，多个流路(第1西格巴恩型排气机构～第4西格巴恩型排气机构的流路)经由折回部286、287在空间上相连，形成西格巴恩排气流路291。并且，西格巴恩型排气机构部201如图5及图6的(a)所示为蜿蜒的流路。因此，能够容易地将西格巴恩排气流路291较长地确保。并且，由此，也能够提供排气性能优异的涡轮分子泵100。

另外，能够理解由于存在折回部286、287而容易发生气体的逆流、滞留从而性能下降，但认为通过将气体的流路尽可能长地确保能够尽可能防止逆流、滞留。此外，在折回部286、287，也由于气体流动时的曳力(效力)效果，不发生压力下降或者即使发生也不会导致过大的压力下降。

此外，霍尔威克型排气机构部301的霍尔威克排气流路321如图5及图6的(a)所示，在截面上形成为L字型。因此，与仅在带螺纹的间隔件131的内周面306形成有排气流路的情况相比，能够确保以霍尔威克漩涡状槽部304的量变长。并且，由此，也能够提供排气性能优异的涡轮分子泵100。

进而，本实施方式中，如图5及图6的(a)所示，槽排气机构部在由旋转翼102(102a、102b、102c···)、固定翼123(123a、123b、123c···)等构成的涡轮分子泵机构部的下一层(下游侧)在空间上连续地形成。因此，借助槽排气机构部和涡轮分子泵机构部的排气流路，能够容易地形成更长的排气流路。并且，由此，也能够提供排气性能优异的涡轮分子泵100。

此外，关于本实施方式的涡轮分子泵100也能够如下所述地说明。通过像涡轮分子泵100那样将气体的流路较长地确保，使开口宽度、深度共通，则通常用于使气体流动的空间(容纳每单位时间的气体的空间)的容积变多。并且，这被认为是通过将气体的流路较长地确保来提高背压特性的要因之一。

即，如图11的(a)中虚线W1所示，流路深度从槽排气机构部的入口至出口变化的情况下，如前所述，“排气速度”、“压缩性能”的排气性能会提高。但是，关于“背压特性”，若能确保流路长度较大，则槽排气机构部的入口至出口的流路深度的变化带来的影响被缓和。因此，认为通过使槽排气机构部的流路长度变长，会平缓地提高排气性能，得到良好的“背压特性”。

此外，如图8的(a)、(b)所示作为能够实现优异背压特性的一个要因，想到借助作为槽排气机构部入口部的西格巴恩漩涡状槽部262a(槽排气机构部入口部)抑制成到达压较低。

即，到达压是与压缩比相关的要因，一般来说，压缩比高的话到达压变低。并且，作为槽排气机构部入口部，设置西格巴恩漩涡状槽部262a，由此，与深度的恒定值(H2)相比能够将入口部的开口较大地确保，能够提高压缩比，能够将到达压抑制成较低。

此外，如图8的(a)、(b)所示作为能够实现优异背压特性的一个要因，也考虑除了使流路深度恒定(H2)、借助西格巴恩漩涡状槽部262a确保入口部的开口较大，还在西格巴恩排气流路291形成有折回部286、287。

即，考虑通过这样设置也发挥如下效果：由于折回部286、287处的压力分布，西格巴恩排气流路291内的气体难以受到滞留、逆流的影响。

这里，气体的滞留、逆流成为排气性能的下降的要因。进而，作为滞留(流路内的局部的滞留等)的发生要因，能够列举流路的缩径(狭窄化)、电导的下降。此外，作为逆流的发生要因，能够列举负的压力斜率。

此外，在本实施方式的涡轮分子泵100中，西格巴恩排气流路291以经由折回部286、287在轴向(转子轴113的轴向)上重叠的方式形成多层。此外，在霍尔威克型排气机构部301中，霍尔威克排气流路321在截面上形成为L字型。

因此，将西格巴恩型排气机构部201和霍尔威克型排气机构部301沿轴向排列地配置的同时也能够将轴向上的涡轮分子泵100整体的大小(高度尺寸)尽可能抑制成较小。

另外，关于西格巴恩漩涡状槽部262、霍尔威克漩涡状槽部304，若过度扩大流路则容易发生逆流，所以希望确定适当的流路的宽度、面积。

以上，关于本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，能够进行多种变形。例如，固定圆板的数量不限于2张，旋转圆板的数量也不限于3张。

此外，形成山部261、槽部262的对象不限于固定圆板219a、219b，也能够是旋转圆板220a～220c。进而，也能够使形成有山部261、槽部262的固定圆板、旋转圆板混在一起。例如，也能够分别在旋转圆板的单侧的板面、固定圆板的单侧的板面形成山部261、槽部262。进而，也能够在隔着旋转圆板的上下(上游侧及下游侧)的固定圆板的朝向旋转圆板的单面设置山部261、槽部262等。

本发明不限于上述的实施方式，只要在本发明的技术思想的范围内，就能够根据本领域技术人员的通常的创作能力进行多种变形。

附图标记说明

100涡轮分子泵(真空泵)

102旋转翼

102d圆筒部(旋转圆筒)

123固定翼

131带螺纹的间隔件(固定圆筒)

131a螺纹槽

201西格巴恩型排气机构部(西格巴恩排气机构)

301霍尔威克型排气机构部(霍尔威克排气机构)

219a、219b固定圆板

220a～220c旋转圆板

262西格巴恩漩涡状槽部(漩涡状槽部)

H2恒定的流路深度(既定深度)。

Claims (3)

1.一种真空泵，其具备在旋转圆板和固定圆板的至少某一者设置有漩涡状槽的西格巴恩排气机构、在旋转圆筒和固定圆筒的至少某一者设置有螺旋状槽的霍尔威克排气机构，前述霍尔威克排气机构配置于前述西格巴恩排气机构的下游侧，前述真空泵的特征在于，

前述霍尔威克排气机构的流路深度以既定深度连续地恒定，且前述西格巴恩排气机构具有从既定的位置以前述既定深度连续地恒定的区域。

2.如权利要求1所述的真空泵，其特征在于，

具备多层前述西格巴恩排气机构，

多个前述西格巴恩排气机构中的至少与前述霍尔威克排气机构连接的最下层的前述西格巴恩排气机构的流路深度以前述既定深度连续地恒定。

3.如权利要求1或2所述的真空泵，其特征在于，

在前述西格巴恩排气机构的上游侧具备旋转翼和固定翼，

前述旋转翼具有翼列，

前述固定翼配置成在轴向上与前述旋转翼隔着既定的间隔。

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