JP2003148382A - ターボ分子ポンプ及びターボ分子ポンプ運転制御方法 - Google Patents

ターボ分子ポンプ及びターボ分子ポンプ運転制御方法

Info

Publication number
JP2003148382A
JP2003148382A JP2001342531A JP2001342531A JP2003148382A JP 2003148382 A JP2003148382 A JP 2003148382A JP 2001342531 A JP2001342531 A JP 2001342531A JP 2001342531 A JP2001342531 A JP 2001342531A JP 2003148382 A JP2003148382 A JP 2003148382A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molecular pump
rotor
magnetic bearing
turbo
thrust magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001342531A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasunori Tokimasa
泰憲 時政
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2001342531A priority Critical patent/JP2003148382A/ja
Publication of JP2003148382A publication Critical patent/JP2003148382A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/44Centrifugal pumps
    • F16C2360/45Turbo-molecular pumps

Landscapes

  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来よりも低電流容量でなおかつ安価な電源
装置で駆動できるターボ分子ポンプ及びその運転制御方
法の提供を課題とする。 【解決手段】 各ラジアル磁気軸受及びスラスト磁気軸
受のそれぞれに対する起動時電力投入を順番に行う構成
/方法を採用した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
装置等の真空排気ポンプとして用いられるターボ分子ポ
ンプとその運転制御方法とに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体の製造は、光学的処理や化学的処
理などの様々な工程を経てなされるものである。光学的
処理の代表的処理例としては、例えばウェハ面への回路
パターン焼き付けを行う露光処理が挙げられ、また化学
的処理の代表的処理例としては、例えばウェハ面に薄膜
を形成する表面処理、エッチング処理、洗浄処理等が挙
げられる。前記表面処理においては、今や半導体製造に
おいて必須となった製造技術としてCVD(Chemical V
apor Deposition)技術がある。このCVDは、ウェハ
等の基板上に対して原料ガスを供給し、この基板上での
ガスの吸着及び化学反応を経て、該基板上に薄膜を形成
する技術である。この技術は、半導体高集積化を実現さ
せるためには欠くことのできないものとなっている。
【0003】ところで、前記CVDを実現するために
は、前記原料ガスの安定した供給を確保するための機器
や、基板表面上の化学反応を有効に促進させるために基
板表面周囲の領域をクリアに保つ環境保持用の機器等が
必要となってくる。これらのうち、基板表面周囲の領域
をクリアにする方法としては、真空排気装置によって真
空雰囲気を形成する手段が用いられている。この真空排
気装置では、大気圧からの多段階排気を可能とするロー
タリポンプ、ディフュージョンポンプ、ターボ分子ポン
プなど、複数のポンプを組み合わせた構成が一般的に用
いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記ターボ分子ポンプ
は、一端側に動翼、他端側にスラスト磁気ディスクを備
えてモータにより回転駆動されるロータと、該ロータを
回転方向中心位置に保持する複数のラジアル磁気軸受
と、前記スラスト磁気ディスクを保持して、前記ロータ
を軸線方向回転位置に保持するスラスト磁気軸受とを有
し、吸気口からのガスを排気口へと真空排気する構成を
備えている。ところで、この従来のターボ分子ポンプで
は、その起動時において、前記各ラジアル磁気軸受と前
記スラスト磁気軸受との全てに同時に電力を投入するた
め、例えば図4に示すようなピーク状の過大な電流が一
度に流れる傾向にある。このような関係上、ターボ分子
ポンプに電力を供給する電源装置としては、この起動時
のピーク上昇分を見越した電流容量を持つものを採用す
る必要がある。しかしながら、実際の定常運転時では、
このような大きな電流は流れないので、定常運転時の観
点から見ると、オーバースペックかつ高価な電源装置を
採用せざるを得ないという問題を生じることとなる。
【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、従来よりも低電流容量でなおかつ安価な電源装
置で駆動できるターボ分子ポンプ及びその運転制御方法
の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の手段を採用した。すなわち、請求項
1に記載のターボ分子ポンプは、端部にスラスト磁気デ
ィスクを備え、モータにより回転駆動されるロータと、
該ロータを回転方向中心位置に保持する複数のラジアル
磁気軸受と、前記スラスト磁気ディスクを保持して、前
記ロータを軸線方向回転位置に保持するスラスト磁気軸
受とを有するターボ分子ポンプにおいて、前記各ラジア
ル磁気軸受及び前記スラスト磁気軸受のそれぞれに対す
る起動時電力投入を順番に行う制御手段が備えられてい
ることを特徴とする。上記請求項1に記載のターボ分子
ポンプによれば、起動時に生じる電流ピークが、従来の
ように、各ラジアル磁気軸受及びスラスト磁気軸受の全
てに同時に電力を投入する場合に比較して、本発明のよ
うに、制御手段によって、各ラジアル磁気軸受及びスラ
スト磁気軸受毎に分けて徐々に流すようにすることで、
比較的低い複数の電流ピークに分散させることができる
ようになる。
【0007】請求項2に記載のターボ分子ポンプ運転制
御方法は、端部にスラスト磁気ディスクを備え、モータ
により回転駆動されるロータと、該ロータを回転方向中
心位置に保持する複数のラジアル磁気軸受と、前記スラ
スト磁気ディスクを保持して、前記ロータを軸線方向回
転位置に保持するスラスト磁気軸受とを有するターボ分
子ポンプを運転制御する方法において、前記各ラジアル
磁気軸受及び前記スラスト磁気軸受のそれぞれに対する
起動時電力投入を、順番に行うことを特徴とする。上記
請求項2にターボ分子ポンプ運転制御方法によれば、起
動時に生じる電流ピークが、従来のように、各ラジアル
磁気軸受及びスラスト磁気軸受の全てに同時に電力を投
入する場合に比較して、本発明のように、各ラジアル磁
気軸受及びスラスト磁気軸受毎に分けて徐々に流すよう
にすることで、比較的低い複数の電流ピークに分散させ
ることができるようになる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明のターボ分子ポンプ及びタ
ーボ分子ポンプ運転制御方法の一実施形態についての説
明を、図1〜図3を参照しながら以下に行うが、本発明
がこれのみに限定解釈されるものでないことはもちろん
である。なお、図1は、本実施形態のターボ分子ポンプ
の斜視図である。また、図2は、同ターボ分子ポンプの
各軸受機構を説明するための図であって、ロータ回り
を、その軸線を含む断面で見た場合の概略断面図であ
る。また、図3は、同ターボ分子ポンプの運転制御方法
を説明する図であって、その起動時の投入電流の軌跡を
示すグラフである。
【0009】本実施形態のターボ分子ポンプは、例えば
半導体製造に用いられるCVD装置(図示せず)など
に、ロータリポンプやディフュージョンポンプ等ととも
に排気系の一部として装備され、チャンバ内の排気に利
用される装置である。図1に示すように、本実施形態の
ターボ分子ポンプは、分割ケーシング1a,1bからな
るケーシング1内に、各種機器を収めた構成となってい
る。分割ケーシング1aには吸気口1cが形成され、ま
た分割ケーシング1bには排気口1dが形成されてい
る。
【0010】ケーシング1内部のロータ室2には、ロー
タ4が配設されている。このロータ4は、ロータシャフ
ト4aと、該ロータシャフト4aの一端部の周囲に放射
状に配置固定された動翼5とを備えた構成となってい
る。また、分割ケーシング1b側には静翼3が固定され
ている。ロータ4は、例えば90,000rpm(1,500回転/
秒)で高速回転する部材であることから、一般的には軽
量かつ応力強度の高いアルミニウム合金などがその素材
として好適に用いられる。
【0011】前記ロータシャフト4aの、前記一端側と
は反対側の他端部には、スラスト磁気ディスク6が固定
されている。このスラスト磁気ディスク6に対応して、
その表面及び裏面を間に挟み込むようにスラスト磁気軸
受8が配置されている。このスラスト磁気軸受8は、電
力供給を受けた場合に、スラスト磁気ディスク6を保持
することにより、ロータ4をその軸線方向回転位置に保
持する磁気軸受である。また、ロータシャフト4aは、
分割ケーシング1bの内部に固定された一対のラジアル
磁気軸受7a,7bの内部に、保持されるようになって
いる。これらラジアル磁気軸受7a,7bは、電力供給
を受けた場合に、ロータシャフト4aをその回転方向中
心位置に保持する磁気軸受である。
【0012】さらに、電力が供給されていない場合に
は、ロータシャフト4aの前記一端側は、分割ケーシン
グ1bの内部に配置されたボールベアリング9で支持さ
れ、また、前記他端側は、同じく分割ケーシング1bの
内部に配置されたボールベアリング10で支持されてい
る。さらに、ロータシャフト4aは、ボールベアリング
9,10間に位置して分割ケーシング1b内に固定され
たロータ駆動用モータ11(モータ)の内部に挿通され
ており、このロータ駆動用モータ11によってその軸線
回りに回転駆動されるようになっている。
【0013】そして、本実施形態のターボ分子ポンプ
は、前記ラジアル磁気軸受7a,7b及び前記スラスト
磁気軸受8のそれぞれに対する起動時電力投入を順番に
行う制御装置(制御手段。図示せず)を備えた点が特に
特徴的となっている。これについて、図2及び図3を参
照しながら以下に説明を行う。なお、図2では、説明の
ためにロータ4の形状を簡略化して図示している。
【0014】本実施形態のターボ分子ポンプでは、前記
制御装置が、その起動時における各磁気軸受への電力投
入を、まず、図2に示すラジアル磁気軸受7aまたはラ
ジアル磁気軸受7bまたはスラスト磁気軸受8のいずれ
か1個所に対して行い、その次に、残りの2個所のいず
れか一方に対して行い、そして最後に、残りの1個所に
対して行うものとなっている。以下の説明においては、
ラジアル磁気軸受7aに対して最初に電力投入を行い、
続いてラジアル磁気軸受7b、そして最後にスラスト磁
気軸受8の順番に行うものとして説明する。
【0015】図3に示すように、各磁気軸受への電力投
入を時間差をおいて行うことにより、その起動時に生じ
る電流ピーク形状が、2点鎖線の電流ピークP0に示す
従来の制御方法(各ラジアル磁気軸受及びスラスト磁気
軸受の全てに同時に投入する方法)に比較して、実線に
示す極めて低い複数の電流ピークP1〜P3に分散させ
ることができるようになる。これにより、各磁気軸受を
駆動する電源装置の電流容量が、従来であれば同図の投
入電流Iaをカバーできるものを採用する必要があった
が、本実施形態では、より低い投入電流Ibをカバー出
来れば良いことになる。
【0016】なお、本実施形態では、ラジアル磁気軸受
7a,ラジアル磁気軸受7b,スラスト磁気軸受8の順
番に電力投入を行う場合を例に説明したが、これに限ら
ず、まず、ラジアル磁気軸受7bまたはスラスト磁気軸
受8のいずれか一方に行い、続いて他方またはラジアル
磁気軸受7aのいずれかに行い、そして最後に残りの磁
気軸受に行うものとしても良い。さらには、ラジアル磁
気軸受7aとラジアル磁気軸受7bとを一纏めにして電
力投入を一括して行い、続いて、スラスト磁気軸受8に
電力投入するものとしても良い(その逆も可能であ
る)。
【0017】以上説明の本実施形態のターボ分子ポンプ
及びその運転制御方法の効果について纏めると、前記制
御装置を備えて、ラジアル磁気軸受7a,ラジアル磁気
軸受7b,スラスト磁気軸受8のそれぞれに対する起動
時電力投入を順番に行う構成/方法を採用した。これに
よれば、起動時に生じる電流ピークは、従来のように、
各ラジアル磁気軸受及びスラスト磁気軸受の全てに同時
に投入する場合に比較して、比較的低い複数の電流ピー
クに分散させることができるようになる。これにより、
起動時に流れる電流ピークが、従来よりも格段に低くな
るので、従来よりも低電流容量でなおかつ安価な電源装
置で駆動することが可能となる。また、上述のように一
度に過大な電流が流れなくなるので、過電流による素子
の破損を防止することも可能となる。
【0018】
【発明の効果】本発明の請求項1に記載のターボ分子ポ
ンプは、各ラジアル磁気軸受及びスラスト磁気軸受のそ
れぞれに対する起動時電力投入を順番に行う制御手段を
備える構成を採用した。この構成によれば、起動時に生
じる電流ピークは、従来のように、各ラジアル磁気軸受
及びスラスト磁気軸受の全てに同時に投入する場合に比
較して、本発明のように、各ラジアル磁気軸受及びスラ
スト磁気軸受毎に分けて徐々に流すようにすることで、
比較的低い複数の電流ピークに分散させることができる
ようになる。これにより、起動時に流れる電流ピーク
が、従来よりも格段に低くなるので、従来よりも低電流
容量でなおかつ安価な電源装置で駆動することが可能と
なる。
【0019】本発明の請求項2に記載のターボ分子ポン
プ運転制御方法は、各ラジアル磁気軸受及びスラスト磁
気軸受のそれぞれに対する起動時電力投入を、順番に行
う方法を採用した。この方法によれば、起動時に生じる
電流ピークは、従来のように、各ラジアル磁気軸受及び
スラスト磁気軸受の全てに同時に投入する場合に比較し
て、本発明のように、各ラジアル磁気軸受及びスラスト
磁気軸受毎に分けて徐々に流すようにすることで、比較
的低い複数の電流ピークに分散させることができるよう
になる。これにより、起動時に流れる電流ピークが、従
来よりも格段に低くなるので、従来よりも低電流容量で
なおかつ安価な電源装置で駆動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のターボ分子ポンプの一実施形態を
示す斜視図である。
【図2】 同ターボ分子ポンプの各軸受機構を説明す
るための図であって、ロータ回りを、その軸線を含む断
面で見た場合の概略断面図である。
【図3】 同ターボ分子ポンプの運転制御方法を説明
する図であって、その起動時の投入電流の軌跡を示すグ
ラフである。
【図4】 従来のターボ分子ポンプを起動する際の投
入電流の軌跡を示すグラフであって、横軸が起動開始か
らの時間tを示し、縦軸がこの時間tに沿った投入電流
の軌跡を示している。
【符号の説明】
4・・・ロータ 6・・・スラスト磁気ディスク 7a,7b・・・ラジアル磁気軸受 8・・・スラスト磁気軸受 11・・・ロータ駆動用モータ(モータ)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F04D 29/04 F04D 29/04 R F16C 32/04 F16C 32/04 A Fターム(参考) 3H021 AA08 BA02 BA12 CA07 EA03 3H022 AA01 BA06 CA16 DA09 DA20 3H031 AA11 BA05 BA21 DA02 EA11 FA13 3J102 AA01 BA03 BA11 BA17 BA18 CA28 DA09 GA06 GA08

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 端部にスラスト磁気ディスクを備え、
    モータにより回転駆動されるロータと、該ロータを回転
    方向中心位置に保持する複数のラジアル磁気軸受と、前
    記スラスト磁気ディスクを保持して、前記ロータを軸線
    方向回転位置に保持するスラスト磁気軸受とを有するタ
    ーボ分子ポンプにおいて、 前記各ラジアル磁気軸受及び前記スラスト磁気軸受のそ
    れぞれに対する起動時電力投入を順番に行う制御手段が
    備えられていることを特徴とするターボ分子ポンプ。
  2. 【請求項2】 端部にスラスト磁気ディスクを備え、
    モータにより回転駆動されるロータと、該ロータを回転
    方向中心位置に保持する複数のラジアル磁気軸受と、前
    記スラスト磁気ディスクを保持して、前記ロータを軸線
    方向回転位置に保持するスラスト磁気軸受とを有するタ
    ーボ分子ポンプを運転制御する方法において、 前記各ラジアル磁気軸受及び前記スラスト磁気軸受のそ
    れぞれに対する起動時電力投入を、順番に行うことを特
    徴とするターボ分子ポンプ運転制御方法。
JP2001342531A 2001-11-07 2001-11-07 ターボ分子ポンプ及びターボ分子ポンプ運転制御方法 Pending JP2003148382A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001342531A JP2003148382A (ja) 2001-11-07 2001-11-07 ターボ分子ポンプ及びターボ分子ポンプ運転制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001342531A JP2003148382A (ja) 2001-11-07 2001-11-07 ターボ分子ポンプ及びターボ分子ポンプ運転制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003148382A true JP2003148382A (ja) 2003-05-21

Family

ID=19156371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001342531A Pending JP2003148382A (ja) 2001-11-07 2001-11-07 ターボ分子ポンプ及びターボ分子ポンプ運転制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003148382A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008063065A (ja) * 2006-09-06 2008-03-21 Toshiba Elevator Co Ltd 非接触走行方式のエレベータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008063065A (ja) * 2006-09-06 2008-03-21 Toshiba Elevator Co Ltd 非接触走行方式のエレベータ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3550465B2 (ja) ターボ真空ポンプ及びその運転方法
JPH0784871B2 (ja) 真空排気装置
JP3038432B2 (ja) 真空ポンプ及び真空装置
JP2003148382A (ja) ターボ分子ポンプ及びターボ分子ポンプ運転制御方法
JP2000283085A (ja) インバーテッドモータ付き真空ポンプ
WO2004055376A2 (en) Vacuum pumping arrangement
JP2003148379A (ja) ターボ分子ポンプ
JP2002168192A (ja) 真空ポンプ
US7896625B2 (en) Vacuum pumping system and method of operating a vacuum pumping arrangement
WO2000079134A1 (en) Self-propelled vacuum pump
JP2002332990A (ja) ターボ形回転機器
JP3901995B2 (ja) ターボ分子ポンプ
JP2003161281A (ja) 真空処理装置
JP2006509953A (ja) 真空ポンプ排出装置及びその作動方法
JP5141065B2 (ja) ターボ分子ポンプ
JP3943905B2 (ja) ターボ分子ポンプ
JP2003090287A (ja) ドライ真空ポンプ及びその運転方法
JP4159239B2 (ja) 複合モータとその運転方法
JPH11230086A (ja) 真空ポンプ及び該真空ポンプを用いた循環真空システム
JP2003106289A (ja) 多段式遠心ファン
JP2004116354A (ja) ターボ分子ポンプ
JPH05106587A (ja) ターボ分子ポンプ
JP4561121B2 (ja) ターボ分子ポンプ
JPH10196586A (ja) ターボ真空ポンプ
JPH09242688A (ja) ターボ形真空ポンプ排気系

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040527

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061212

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070424