JP2002115692A - 複合真空ポンプ - Google Patents

複合真空ポンプ

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JP2002115692A
JP2002115692A JP2000304666A JP2000304666A JP2002115692A JP 2002115692 A JP2002115692 A JP 2002115692A JP 2000304666 A JP2000304666 A JP 2000304666A JP 2000304666 A JP2000304666 A JP 2000304666A JP 2002115692 A JP2002115692 A JP 2002115692A
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JP
Japan
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vacuum pump
pump section
vacuum
screw groove
rotor
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JP2000304666A
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English (en)
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Shigeru Kaneto
成 金戸
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Osaka Vacuum Ltd
Original Assignee
Osaka Vacuum Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 凝縮性を有するシステムガスの排気におい
て、背圧(排気口圧力)を上げてもシステムガスが凝着
を起こさないような複合真空ポンプを提供する。 【解決手段】 回転軸8の一端部にターボ分子ポンプ部
2を配置し、該回転軸8の他端部にねじ溝真空ポンプ部
3を配置すると共に該回転軸8の中間部に軸受ユニット
4を配置し、更に前記ねじ溝真空ポンプ部3のロータ3
a及びステータ3b、3cを耐熱性を有する鉄合金材に
より形成すると共にヒータ3d、3eを用いて前記ねじ
溝真空ポンプ部3を130℃以上に加熱するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造装置
等における凝縮性を有するプロセスガスの排気に最適な
複合真空ポンプの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の複合真空ポンプの一例の縦断面図
を図2に示した。
【0003】図2において、aが複合真空ポンプの吸気
口、bが排気口である。
【0004】ロータcの吸気口aに近い側(高真空側)
には多数の動翼dが放射状に多段に形成されていて、静
翼eと共にターボ分子ポンプ部を形成している。
【0005】前記ロータcの排気口bに近い側(低真空
側)の外周部には、前記多段の動翼dの翼列に続いてね
じ溝fが凹設されており、該ねじ溝fを有するロータc
の部分とステータgとでねじ溝真空ポンプ部を形成して
いる。
【0006】前記ロータcは回転軸iの一端部に固着さ
れており、該回転軸iは駆動用モータと軸受とからなる
軸受ユニットjを介してハウジングhに回動自在に支承
されている。
【0007】尚、前記複合真空ポンプの動翼dや静翼
e、ロータc及びステータg等は、一般に加工性の良い
アルミ合金系の材料を用いて形成されている。
【0008】この複合真空ポンプを半導体製造装置の如
く高真空を必要とするプロセスガスの排気に用いるとき
には、該複合真空ポンプの背圧側(排気口側)に油回転
真空ポンプ又はメカニカルブースタポンプなどの補助ポ
ンプを接続して、これら補助ポンプを含めた全体のポン
プ装置によって、所要の圧力比でプロセスガスの排気を
行なうようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前記補助ポンプを含め
た真空ポンプ装置全体のコストを下げるためには、複合
真空ポンプの背圧(排気口圧力)を大きくして、補助ポ
ンプの容量を小さくすることが望ましい。
【0010】即ち、複合真空ポンプ内の圧力比を高くと
ることができれば、小型の補助ポンプで済むので、全体
として低コストになる。
【0011】しかし、一般に半導体製造装置から排出す
るプロセスガスは凝縮性を有する成分を含んでおり、複
合真空ポンプの排気口圧力が排気する反応生成物の蒸気
圧力より高くなると、複合真空ポンプの内部で凝縮が起
こるという問題があった。
【0012】この凝縮を避けるために、複合真空ポンプ
の低真空側(ねじ溝真空ポンプ側)を加熱することは、
従来から行なわれていた。
【0013】しかし、従来のねじ溝真空ポンプは、ロー
タもステータも高温強度の低いアルミ合金材からなり、
又、そのロータの内側に軸受ユニットを包蔵している構
造上からも加熱温度は120℃乃至130℃に迄上げる
のが限界であり、これでは凝縮防止に必要充分な温度に
達しないという問題があった。
【0014】本発明はこれらの問題点を解消し、複合真
空ポンプの排気口圧力を従来より高くしても、凝縮性を
有するプロセスガスに凝縮を起こさせないような複合真
空ポンプを提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成すべく、高真空側ポンプ部と低真空側ポンプ部とから
なる複合真空ポンプにおいて、回転軸の一端部に高真空
側ポンプ部を配置し該回転軸の他端部に低真空側ポンプ
部を配置すると共に該回転軸の中間部に駆動用モータと
軸受とからなる軸受ユニットを配置し、更に前記低真空
側ポンプ部のロータとステータとを耐熱性を有する金属
材料により形成すると共に該低真空側真空ポンプ部を加
熱するヒータを具備したことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図1によ
り説明する。
【0017】図1は本実施の形態の複合真空ポンプ1の
縦断面図であり、2が高真空側ポンプ部であるターボ分
子ポンプ部、3が低真空側ポンプ部であるねじ溝真空ポ
ンプ部、4が軸受ユニットである。
【0018】ターボ分子ポンプ部2は、多数の動翼2b
を放射状に多段に外方へ突出させたロータ2aと、同じ
く多段に配置された多数の静翼2cとからなり、これら
ターボ分子ポンプ部2はアルミ合金材により形成されて
いる。
【0019】前記ロータ2aは回転軸8の一端部に固定
されており、又、該回転軸8の他端部には、ねじ溝真空
ポンプ部3のロータ3aが固定されている。
【0020】該ロータ3aは円板部3aaの外周側面か
ら軸方向へ向かって突出する円筒状部3abを有してい
て、該円筒状部3abの外側に配置された第1ステータ
3bに形成されているねじ溝3baと該円筒状部3ab
の外周面とにより、第1ねじ溝真空ポンプ部が形成され
ている。
【0021】又、円筒状部3abの内側に配置された第
2ステータ3cに形成されているねじ溝3caと該円筒
状部3abの内周面とにより、第2ねじ溝真空ポンプ部
が形成されている。
【0022】即ち、これら第1ねじ溝真空ポンプ部及び
第2ねじ溝真空ポンプ部の2つがねじ溝真空ポンプ部3
を形成している。
【0023】尚、前記ロータ3a、第1ステータ3b及
び第2ステータ3cは、鉄合金等の耐熱性を有する材料
により形成されている。
【0024】又、前記ロータ3aと回転軸8との間に断
熱スリーブ3fを介在させて、ロータ3aと回転軸8と
の間の熱伝達が少なくなるようにしている。
【0025】前記ねじ溝真空ポンプ部3は、外側ヒータ
3dと内側ヒータ3eとからなる加熱用ヒータを具備し
ている。
【0026】これらヒータ3d、3eは各々円筒状に形
成された発熱体で、外側ヒータ3dが前記第1ステータ
3bの外周部に装着されていると共に内側ヒータ3eが
前記第2ステータ3c内に嵌め込んだ状態に装着されて
おり、これらヒータ3d、3eにより2重円筒構造を形
成している。
【0027】前記軸受ユニット4は、上部保護軸受4
a、上部ラジアルセンサ4b、上部ラジアル電磁石4
c、モータステータ4d、下部ラジアル電磁石4e、下
部ラジアルセンサ4f、スラスト電磁石4g、下部保護
軸受4h、スラストセンサ4i、及び回転軸8側の軸ユ
ニット4j等からなる。
【0028】ここで上部保護軸受4a及び下部保護軸受
4hは、回転軸8の回転立上り時又は停止時のタッチダ
ウン軸受であり、定常運転状態では前記各電磁石4c、
4e、4g等による磁気軸受により回転軸8が軸支され
ている。
【0029】尚、5は吸気口、6は排気口、7は排気の
流路であり、又、9は断熱用のスペーサである。
【0030】次に本実施の形態の複合真空ポンプ1の作
動及び効果について説明する。
【0031】当該複合真空ポンプ1は、油真空ポンプ又
はメカニカルブースタポンプなどの補助の真空ポンプに
接続していて、これら真空ポンプ全体で所要の排気圧力
比となるように形成されている。
【0032】装置全体のコスト低減のため、複合真空ポ
ンプ1が分担する圧力比を従来よりは大きく取ってお
り、同時にヒータ3d、3eによってねじ溝真空ポンプ
部3の温度を200℃以上に加熱して運転するようにし
ている。
【0033】このように加熱することによって、ねじ溝
真空ポンプ部3及びその付近の流路にシステムガス中の
凝縮性ガスが凝着したり反応成生物を成生したりするこ
とはない。
【0034】又、このようにねじ溝真空ポンプ部3を加
熱してもターボ分子ポンプ部2及び軸受ユニット4を前
記ヒータ3d、3eから離れて配置する構造としたの
で、当該複合真空ポンプの機能に悪影響を及ぼすことは
ない。
【0035】
【発明の効果】このように本発明によれば、複合真空ポ
ンプの低真空側ポンプ部であるねじ溝真空ポンプ部を1
30℃以上に加熱して運転することが可能なので、複合
真空ポンプ内に凝縮性ガスが凝縮するのを防止できると
共に、補助の真空ポンプを含めた真空ポンプ装置全体の
コストを低減させることができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合真空ポンプの一実施の形態の縦断
面図である。
【図2】従来の複合真空ポンプの一例の縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1 本発明の一実施の形態の複合真空ポンプ 2 ターボ分子ポンプ部 3 ねじ溝真空ポンプ部 3a ねじ溝真空ポンプ部のロータ 3b、3c ねじ溝真空ポンプ部のステータ 3d、3e ヒータ 3f 断熱スリーブ 4 軸受ユニット 8 回転軸

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高真空側ポンプ部と低真空側ポンプ部と
    からなる複合真空ポンプにおいて、回転軸の一端部に高
    真空側ポンプ部を配置し該回転軸の他端部に低真空側ポ
    ンプ部を配置すると共に該回転軸の中間部に駆動用モー
    タと軸受とからなる軸受ユニットを配置し、更に前記低
    真空側ポンプ部のロータとステータとを耐熱性を有する
    金属材料により形成すると共に該低真空側真空ポンプ部
    を加熱するヒータを具備したことを特徴とする複合真空
    ポンプ。
  2. 【請求項2】 前記高真空側ポンプ部はターボ分子ポン
    プ部からなると共に、前記低真空側ポンプ部はねじ溝真
    空ポンプ部からなることを特徴とする請求項1に記載の
    複合真空ポンプ。
  3. 【請求項3】 前記ねじ溝真空ポンプ部は、円筒状のロ
    ータの外側に配置された第1ステータと該ロータの外周
    面とにより形成される第1ねじ溝真空ポンプ部と、該ロ
    ータの内側に配置された第2ステータと該ロータの内周
    面とにより形成される第2ねじ溝真空ポンプとからな
    り、前記ターボ分子ポンプ部から排出される排気ガスは
    第1ねじ溝真空ポンプ部に導かれ、続いて該第1ねじ溝
    真空ポンプ部から排出される排気ガスが第2ねじ溝真空
    ポンプ部へ導かれる構造に形成したことを特徴とする請
    求項2に記載の複合真空ポンプ。
  4. 【請求項4】 前記加熱用ヒータは、円筒状の外側ヒー
    タと円筒状の内側ヒータとからなる2重円筒構造を有
    し、外側ヒータが前記ねじ溝真空ポンプ部を外周側から
    加熱を行なうと共に内側ヒータが前記ねじ溝真空ポンプ
    部を内周側から加熱を行なう構造に形成したことを特徴
    とする請求項2又は請求項3に記載の複合真空ポンプ。
  5. 【請求項5】 前記ヒータの加熱によって、前記ねじ溝
    真空ポンプ部のロータ及びステータの温度を少なくとも
    130℃以上に保持可能に形成したことを特徴とする請
    求項1又は請求項4に記載の複合真空ポンプ。
  6. 【請求項6】 前記ねじ溝真空ポンプ部のロータと前記
    回転軸との間に断熱スリーブを介在させたことを特徴と
    する請求項1乃至請求項5のうちのいずれか1に記載の
    複合真空ポンプ。
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