JP2010270657A - ドライ真空ポンプ - Google Patents
ドライ真空ポンプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010270657A JP2010270657A JP2009122500A JP2009122500A JP2010270657A JP 2010270657 A JP2010270657 A JP 2010270657A JP 2009122500 A JP2009122500 A JP 2009122500A JP 2009122500 A JP2009122500 A JP 2009122500A JP 2010270657 A JP2010270657 A JP 2010270657A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- chamber
- exhaust
- electromagnetic motor
- vacuum pump
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
【解決手段】電磁モータ室10内に収容された電磁モータ3と、電磁モータ3によって回転駆動されるシャフト5と、シャフト5に取り付けられるとともに排気室13内に設けられ、真空処理室103内の水素ガスを含む排気対象気体を排気室13内に吸引しかつ排出するロータ6とを備えたドライ真空ポンプ1において、電磁モータ室10内に不活性ガスを導入するとともに、電磁モータ室10内のガスを排気するパージ機構40が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
一方、真空処理室から水素ガスを含む排気対象気体を吸引及び排出するために用いられるドライ真空ポンプは、その駆動源として電磁モータを備えており、この電磁モータは構成材料として永久磁石材料を含む。永久磁石材料は鉄―ネオジム系材料が代表的であり、永久磁石材料は水分による錆が発生しやすいため、ニッケルメッキなどにより耐食性改善が行われている。また、永久磁石材料は水素を吸蔵するので水素化合物を形成し、発熱他で脆化して磁力の低下や崩壊に至ることがあり、いわゆる水素による浸食を受け易いことが知られており、電磁モータの励磁力低下が懸念される。
さらに、水素ガスは分子サイズが小さく拡散しやすいため、水素ガスは、ドライ真空ポンプの排気室からロータの回転シャフトのシール部分を通過して電磁モータ内部へと拡散し、さらには永久磁石の表面に施した薄いニッケルメッキやメッキ層のピンホールを透過して、水素による浸食を生じさせる危惧があることが判明した。
特に、結晶質シリコン系薄膜製造に見られるような、シランガスを多量の水素ガスで希釈する高希釈率製膜条件にて、1m2を超える大面積基板へ製膜処理をする場合は、真空排気ポンプの内容量に対する排気対象気体中の水素ガスの割合が増加するため、一層に水素ガスによる電磁モータの永久磁石材料機能不全を発生することが懸念される。
すなわち、本発明にかかるドライ真空ポンプは、電磁モータ室内に収容された電磁モータと、該電磁モータによって回転駆動されるシャフトと、該シャフトに取り付けられるとともに排気室内に設けられ、真空処理室内の水素ガスを含む排気対象気体を該排気室内に吸引しかつ排出するロータとを備えた真空処理室を排気するドライ真空ポンプにおいて、前記電磁モータ室内に不活性ガスを導入するとともに、該電磁モータ室内のガスを排気するパージ手段が設けられていることを特徴とする。
そこで、本発明では、電磁モータ室内に不活性ガスを導入するとともに、電磁モータ室内のガスを排気するパージ手段を設けることとした。これにより、電磁モータ室内に水素ガスが侵入したとしても排気することができ、また、不活性ガスの導入によって水素ガス分圧が低下するため、多量の水素が電磁モータの永久磁石材を浸食することがない。したがって、電磁モータの永久磁石が水素ガスによって浸食されることを回避することができる。
そこで、本発明では、シャフトに形成されたガス導入通路によって電磁モータ室の外部から潤滑室内に不活性ガスを導入するとともに、潤滑室内のガスを排気するパージ手段を設けることとした。これにより、排気室から潤滑室内に水素ガスが侵入したとしても電磁モータ室内に侵入する前に水素ガスを排気することができ、また、不活性ガスの導入によって水素ガス分圧が低下するため、多量の水素が電磁モータの永久磁石材を浸食することがない。したがって、電磁モータの永久磁石が水素ガスによって浸食されることを回避することができる。
また、シャフトに形成されたガス導入通路によって電磁モータ室の外部から潤滑室内に不活性ガスを導入することとしたので、電磁モータ室内に配管を引き回すことなく潤滑室内に不活性ガスを導入することができ、簡便な構成が実現される。
図1には、本発明の第1実施形態に係るドライ真空ポンプ1を用いた真空処理系統の概略が示されている。
プラズマCVD装置(真空処理装置)101は、製膜室103を備えており、この製膜室103内を真空排気する系統にドライ真空ポンプ1が設けられている。製膜室103は、1m2を超える大面積ガラス基板(不図示)に対して製膜を行なう。製膜室103には、主な原料ガスであるシランガス(SiH4)および水素ガス(H2)、ならびにクリーニングガス(NF3)をそれぞれ製膜室103内に供給するガス供給流路104,105,106が接続されている。また、製膜室103には、ガスを排気する排気系統61とが設けられている。
排気系統61は、高真空用のターボ分子ポンプ(TMP)109が設けられた排気流路110と、流量調整弁(CV)111が設けられた流路112とを備えている。排気流路110と流路112との合流点Sよりも下流の流路113には、ドライ真空ポンプ(DP)1が介装されている。さらに、ドライ真空ポンプ1の下流側には、排気ライン62が設けられている。この排気ライン62は、シランガスおよび水素ガス等の可燃ガスを排気する可燃系排気ライン117と、三フッ化窒素ガス(NF3)等の支燃系ガスを排気する支燃系排気ライン118とに分岐される。可燃系排気ライン117には可燃系排気弁119aが、支燃系排気ライン118には支燃系排気弁119bが設けられている。
製膜を実施する為に、原料ガスのシランガスおよび水素ガスを供給する場合は、可燃系排気弁119aを開、支燃系排気弁119bを閉として、可燃系排気ライン117を用いる。
製膜室103内をセルフクリーニングする為にクリーニングガスの三フッ化窒素ガスを供給する場合は、可燃系排気弁119aを閉、支燃系排気弁119bを開として、支燃系排気ライン118を用いる。
また、プラズマCVD装置101には、製膜室103の圧力を計測する真空計(V)120が設けられている。
原料ガスは、水素ガスを用いて希釈され、例えば、結晶質シリコン膜形成にはシランガスに対して20倍以上に水素ガス希釈することによって膜質の向上を実現できる。
基板(不図示)を製膜室103内にセットし、製膜レシピ指示を受け、製膜レシピにしたがって製膜処理を行なう。
例えば、結晶質シリコン膜の形成において、製膜速度2.0〜2.5nm/sを得るにあたり、製膜圧力は1000〜3000Paであり、基板1m2あたりの製膜用原料ガスであるシランガスの流量は0.5〜2.0SLM/m2、水素ガスの流量は10SLM/m2以上の大流量となる。
次いで、プラズマ放電を開始され、これにより製膜が施される。
所定の製膜が行われた後、プラズマ放電を停止し、また、製膜原料ガスを停止する。MV121とTV122を開とするとともにRV123を閉とし、ターボ分子ポンプ109およびドライ真空ポンプ1による高真空排気を行ない、製膜処理した基板を搬出し、製膜処理を終了する。
なお、ドライ真空ポンプ1は、ルーツ型ポンプ等のメカニカルブースタポンプと排気系統を直列に組み合わせて真空排気能力を向上させて使用しても良い。
本実施形態に係るドライ真空ポンプ1は、ルーツ型ドライ真空ポンプで構成されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、スクロール型、回転翼型等の他の形態のドライ真空ポンプ、ルーツ型ポンプ等のメカニカルブースタポンプにも適用可能である。
電磁モータ3及び潤滑室12は、図2及び図3に示すように、排気室13の排気空間26で気体が圧縮される側(大気圧に近い側)に設けられている。このように電磁モータ3を配置することで、電磁モータ室10の気密管理を容易にすることができる。また、ドライ真空ポンプ1の起動停止時など圧力変動が発生する際には、潤滑室12と排気室13との圧力差が少ないため、第1シール機構11におけるシール特性をより確実にする効果がある。
なお、電磁モータ3は1基に限られず、複数基が設けられていてもよい。
製膜室103の他に基板予熱室なども多量の水素ガス(H2)の投入を行なうことから、同様に利用可能である。
第1シール機構11と第2シール機構16の構成は同一であるため、第1シール機構11について説明する。
図5は、第1シール機構11の構成を示す断面図であり、図3の第1シール機構11の近傍を拡大した図である。
シリンダ7とサイドカバー9の間には、ガス導入孔9aと連通する隙間Gが形成され、第1シール27及び第2シール28によってガス導入空間29が形成されている。本実施形態に係るドライ真空ポンプ1において、サイドカバー9とシリンダ7の、ガス導入空間29に臨む部分が隔壁を構成する。
また、上記構成に加え、第1シール機構11は、潤滑室12の室内において第1シャフト5に取り付けられたスリンガ30を有する。
なお、シール部材Aは、複数の部材から構成されてもよい。
また、シール部材Aは、各リップ部cの、第1シャフト5と当接する箇所に配置された摺動部材dと、固定部a及び基部bに挿入された支持部材eを有する。
同図に示すように、第1シール27は、サイドカバー9と第1シャフト5との間に配置され、主として、潤滑室12から排気室13への潤滑オイルF(又はその蒸気)の漏出を規制する機能を有する。第2シール28は、シリンダ7と第1シャフト5との間に配置され、主として、排気室13から潤滑室12への排気対象気体(特に水素ガス)の侵入を規制する機能を有する。
図3に示すように、パージ機構40は、ガス導入部50と、ガス排出通路53とを有する。パージ機構40は、シール機構11、16を介して潤滑室12に漏出した排気対象気体中の水素を不活性ガスで希釈するためのものであり、排気対象気体のガス成分と反応しない不活性ガスを用いる。不活性ガスとしては、窒素ガスやアルゴンガスなどの窒素ガスは価格が安価であるとともに、排気室13に混入しても分子量が大きいためドライ真空ポンプの排気能力低下を少なく抑えられるので好ましい。本実施形態では窒素ガスを用いる。
第1シール機構11及び第2シール機構16において、シールガスを供給するとともに、シャフトの軸方向に沿いながら、互いに反対方向に張り出す一対のリップ部cを有することで、排気対象気体が潤滑室12に侵入して電磁モータ3が排気対象気体に曝されることを更に効果的に防止する。
シールガスの導入により、ガス導入空間29が、後述する排気空間26の最大圧力よりも高い圧力(十分なシールガスの流量が得られる圧力)になるような流量に調節される。
本実施形態において、ガス導入部50を介して導入したパージガスとしての窒素ガス流量を1SLM〜3SLMで変化させて、ヘリウムリークディテクタでヘリウムの濃度を計測したところ、窒素ガス流量を1.0SLM以上とすることで、ヘリウム濃度が極めて低い一定濃度となった。このため、窒素ガスを有効に利用するために、1.0SLMを選定した。
パージガスの流量は特に限定されず、電磁モータ3の内部空間および潤滑室12の容積や潤滑室12へ侵入する水素ガス量等を勘案して適宜の値に設定することができる。
第2実施形態は、第1実施形態のガス導入部50にガス導入通路52を設けたものであり、第1実施形態と重複する部分はその説明を省略する。
図8に示すように、パージ機構(パージ手段)40は、ガス導入通路52と、ガス排出通路53とを有する。パージ機構40は、シール機構11、16を介して潤滑室12に漏出した排気対象気体中の水素を不活性ガスで希釈するためのものであり、不活性ガスには窒素ガスを利用する場合を説明する。
なお、シャフト5が回転可能であるよう、ガス導入部50とシャフト5の軸端部のガス導入通路52の間は、少ない隙間をもって設置されている。ガス導入部50から導入されたパージガスの多くがガス導入通路52へと導入されて、一部は電磁モータ室10内部をパージしてもよい。
このように、排気対象気体に含まれる水素による駆動源の機能不全を防止することができる。
例えば、上記実施形態では、潤滑室12と排気室13との間に設置されるシールを上記構成のシール機構11、16で構成したが、これに限られず、端面の断面が円形のOリングで上記シールを構成してもよい。また、シール機構11、16において、排気室13側の第2シール28の配置を省略してもよい。
3 電磁モータ
4 回転伝達機構
5 シャフト
6,15 ロータ
11,16 シール機構
12 潤滑室
13 排気室
40 パージ機構
50 ガス導入部
51 パージガス(窒素ガス)導入源
52 ガス導入通路
53 ガス排出通路
54 逆止弁
55 オイルトラップ
61 排気系統
62 排気ライン
101 真空処理装置(プラズマCVD装置)
103 真空処理室(製膜室)
104,105,106 ガス供給流路
110 排気流路
111 流量調整弁
112,113 流路
117 可燃系排気ライン
118 支燃系排気ライン
120 真空計
F 潤滑オイル
Claims (5)
- 電磁モータ室内に収容された電磁モータと、
該電磁モータによって回転駆動されるシャフトと、
該シャフトに取り付けられるとともに排気室内に設けられ、真空処理室内の水素ガスを含む排気対象気体を該排気室内に吸引しかつ排出するロータと、
を備えたドライ真空ポンプにおいて、
前記電磁モータ室内に不活性ガスを導入するとともに、該電磁モータ室内のガスを排気するパージ手段が設けられていることを特徴とするドライ真空ポンプ。 - 前記排気室と前記電磁モータ室との間には、潤滑オイルが貯留される潤滑室が設けられ、
前記パージ手段によって前記電磁モータ室内に導入された不活性ガスは、前記潤滑室内を通過して排気されることを特徴とする請求項1に記載のドライ真空ポンプ。 - 電磁モータ室内に収容された電磁モータと、
該電磁モータによって回転駆動されるシャフトと、
該シャフトに取り付けられるとともに排気室内に設けられ、真空処理室内の水素ガスを含む排気対象気体を該排気室内に吸引しかつ排出するロータと、
前記排気室と前記電磁モータ室との間に設けられ、潤滑オイルが貯留される潤滑室と、
を備えたドライ真空ポンプにおいて、
前記シャフトに形成されたガス導入通路によって前記電磁モータ室の外部から前記潤滑室内に不活性ガスを導入するとともに、該潤滑室内のガスを排気するパージ手段が設けられていることを特徴とするドライ真空ポンプ。 - 前記パージ手段は、前記排気室から前記排気対象気体を排気する排気ラインへ接続されたガス排出通路を備え、該ガス排出通路には、前記排気ラインへ向かうガスの流れを許容するとともに逆方向の流れを禁止する逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のドライ真空ポンプ。
- 前記パージ手段は、前記排気室から前記排気対象気体を排気する排気ラインへ接続されたガス排出通路を備え、該ガス排出通路には、前記排気ラインへ向かう前記潤滑オイルを捕捉するオイルトラップが設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のドライ真空ポンプ。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009122500A JP5330896B2 (ja) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | ドライ真空ポンプ |
EP10777662A EP2434156A1 (en) | 2009-05-20 | 2010-05-06 | Dry vacuum pump |
KR1020117016393A KR101310490B1 (ko) | 2009-05-20 | 2010-05-06 | 드라이 진공 펌프 |
US13/142,100 US20110256003A1 (en) | 2009-05-20 | 2010-05-06 | Dry vacuum pump |
CN201080004682.3A CN102282371B (zh) | 2009-05-20 | 2010-05-06 | 干式真空泵 |
PCT/JP2010/057776 WO2010134427A1 (ja) | 2009-05-20 | 2010-05-06 | ドライ真空ポンプ |
TW103126300A TW201443343A (zh) | 2009-05-20 | 2010-05-13 | 乾式真空泵浦 |
TW099115338A TW201102511A (en) | 2009-05-20 | 2010-05-13 | Dry vacuum pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009122500A JP5330896B2 (ja) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | ドライ真空ポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010270657A true JP2010270657A (ja) | 2010-12-02 |
JP5330896B2 JP5330896B2 (ja) | 2013-10-30 |
Family
ID=43418884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009122500A Expired - Fee Related JP5330896B2 (ja) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | ドライ真空ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5330896B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012165646A1 (en) * | 2011-06-02 | 2012-12-06 | Ebara Corporation | Vacuum pump |
WO2012165645A1 (en) * | 2011-06-02 | 2012-12-06 | Ebara Corporation | Vacuum pump |
JP2013124659A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Azbil Corp | 真空排気装置 |
KR101286187B1 (ko) | 2011-11-08 | 2013-07-15 | 데이비드 김 | 다단형 건식 진공펌프 |
JP2015061979A (ja) * | 2013-09-23 | 2015-04-02 | ヘルビガー コンプレッソーアテヒニーク ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングHoerbiger Kompressortechnik Holding GmbH | コンプレッサ及びコンプレッサハウジングを洗浄ガスによって掃気する方法 |
CN112032022A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-04 | 北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 一种无死角吹扫气体的干式真空泵及其使用方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06346882A (ja) * | 1993-06-07 | 1994-12-20 | Hitachi Ltd | ドライ真空ポンプの軸封用パージガス量制御装置 |
WO2005042979A1 (ja) * | 2003-10-21 | 2005-05-12 | Nabtesco Corporation | 回転式ドライ真空ポンプ |
-
2009
- 2009-05-20 JP JP2009122500A patent/JP5330896B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06346882A (ja) * | 1993-06-07 | 1994-12-20 | Hitachi Ltd | ドライ真空ポンプの軸封用パージガス量制御装置 |
WO2005042979A1 (ja) * | 2003-10-21 | 2005-05-12 | Nabtesco Corporation | 回転式ドライ真空ポンプ |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012165646A1 (en) * | 2011-06-02 | 2012-12-06 | Ebara Corporation | Vacuum pump |
WO2012165645A1 (en) * | 2011-06-02 | 2012-12-06 | Ebara Corporation | Vacuum pump |
JP2012251470A (ja) * | 2011-06-02 | 2012-12-20 | Ebara Corp | 真空ポンプ |
JP2012251471A (ja) * | 2011-06-02 | 2012-12-20 | Ebara Corp | 真空ポンプ |
CN103502648A (zh) * | 2011-06-02 | 2014-01-08 | 株式会社荏原制作所 | 真空泵 |
TWI554684B (zh) * | 2011-06-02 | 2016-10-21 | 荏原製作所股份有限公司 | 真空泵 |
TWI558917B (zh) * | 2011-06-02 | 2016-11-21 | 荏原製作所股份有限公司 | 真空泵 |
KR101286187B1 (ko) | 2011-11-08 | 2013-07-15 | 데이비드 김 | 다단형 건식 진공펌프 |
JP2013124659A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Azbil Corp | 真空排気装置 |
JP2015061979A (ja) * | 2013-09-23 | 2015-04-02 | ヘルビガー コンプレッソーアテヒニーク ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングHoerbiger Kompressortechnik Holding GmbH | コンプレッサ及びコンプレッサハウジングを洗浄ガスによって掃気する方法 |
CN112032022A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-04 | 北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 一种无死角吹扫气体的干式真空泵及其使用方法 |
CN112032022B (zh) * | 2020-09-10 | 2024-04-26 | 北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 一种无死角吹扫气体的干式真空泵及其使用方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5330896B2 (ja) | 2013-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2010134427A1 (ja) | ドライ真空ポンプ | |
JP5330896B2 (ja) | ドライ真空ポンプ | |
JP5473400B2 (ja) | ドライ真空ポンプおよびそのシール方法 | |
US8052376B2 (en) | Turbo-molecular pump, substrate processing apparatus, and method for suppressing attachment of depositions to turbo-molecular pump | |
TW200532108A (en) | Apparatus and method for control, pumping and abatement for vacuum process chambers | |
WO2006064840A2 (ja) | 洗浄装置、この洗浄装置を用いた洗浄システム、及び被洗浄基板の洗浄方法 | |
JP2002033281A (ja) | 基板処理装置 | |
TW443956B (en) | Vacuum processing device and magnetic seal rotary bearing unit | |
JP2012506765A (ja) | 真空ポンプを清掃する方法 | |
EP2499374B1 (en) | Corrosion resistant shaft sealing for a vacuum pump | |
US7686600B2 (en) | Vaccum pump having shaft seal to prevent corrosion and to ensure smooth operation | |
JPS5874898A (ja) | タ−ボ分子ポンプ | |
US20180209420A1 (en) | Liquid ring pump | |
JP2018053790A (ja) | 排気システムおよび半導体製造装置 | |
JP2003343472A (ja) | 真空ポンプの軸シール構造 | |
JP2849255B2 (ja) | 高性能半導体製造用の排気システムおよびその制御方法 | |
JP2007107398A (ja) | 真空排気装置および真空排気方法 | |
JP2004293420A (ja) | ドライポンプの潤滑油シール構造 | |
JP2004263627A (ja) | 真空ポンプ | |
JP5867204B2 (ja) | 真空処理装置 | |
US20240093362A1 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JPH1193877A (ja) | 真空ポンプ | |
KR20130027776A (ko) | 부스터 펌프 및 그를 이용한 진공 시스템 | |
JPH05280488A (ja) | 真空ポンプ | |
JP2004116431A (ja) | 容積型真空ポンプ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110810 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130416 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130613 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130702 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130726 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5330896 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |