JP2020186687A - 真空ポンプとそのネジ溝ポンプ部の固定部品 - Google Patents

Abstract

【課題】真空ポンプから真空チャンバ側への粒子の逆流を防止するのに好適な真空ポンプを提供する。【解決手段】真空ポンプＰ１は、回転翼７と固定翼８とによりガス分子を排気するターボ分子ポンプ部ＰＴと、ターボ分子部より下流に設けられるとともに、円筒状の回転部品（円筒部６）とその外周に設けた円筒状の固定部品（ネジ溝ポンプ部ステータ９）とで形成されるネジ溝流路Ｒによりガス分子を排気するネジ溝ポンプ部ＰＳと、を備え、ターボ分子ポンプ部より下流には、ネジ溝ポンプ部からターボ分子ポンプ部の方向への粒子の跳ね返りを防止する反跳防止手段Ｊが設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造装置、フラット・パネル・ディスプレイ製造装置、ソーラー・パネル製造装置におけるプロセスチャンバ、その他の真空チャンバのガス排気手段として利用される真空ポンプとそのネジ溝ポンプ部の固定部品に関し、特に、真空ポンプから真空チャンバ側への粒子の逆流を防止するのに好適なものである。

ターボ分子ポンプやねじ溝式ポンプなどの真空ポンプは、高真空を必要とする真空チャンバの排気に多用されている。図７は、真空チャンバのガス排気手段として従来の真空ポンプを採用した排気システムの概要図である。

図７の排気システムを構成する従来の真空ポンプＺは、吸気口２から排気口３までの間に、ターボ分子ポンプ部ＰＴを有し、ターボ分子ポンプ部ＰＴの下流に更にネジ溝ポンプ部ＰＳを有している。

従来の真空ポンプＺにおける前述のターボ分子ポンプ部ＰＴは、排気段ＰＴ１、ＰＴｎごとに、放射状に所定間隔で配置された複数の回転翼７と固定翼８とを有し、その回転翼７と固定翼８とでガス分子を排気する構造になっている。

ところで、図７の排気システムでは、真空チャンバＣＨや圧力調整バルブＢＬ側から真空ポンプＺの方向に粒子が自重で落下してくる場合がある。このように落下してくる粒子は、ターボ分子ポンプ部ＰＴの構造上の隙間を通って、最終的にはネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）の上面に衝突し、ネジ溝ポンプ部ＰＳからターボ分子ポンプ部ＰＴの方向に跳ね返る。そして、図７の排気システムでは、そのような跳ね返りによって散乱する一部の粒子Ｐａが、ターボ分子ポンプ部ＰＴの構造上の隙間や吸気口２を通って、真空チャンバＣＨの方向に逆流する場合がある。

前記のような粒子の跳ね返り方向を制御することにより、真空チャンバＣＨの方向に逆流する粒子の数を減らす手段として、従来は、ネジ溝ポンプ部ＰＳの固定部品（具体的には、円筒状の回転部品６と対向することでガス分子を排気するためのネジ溝流路Ｒを形成しているネジ溝ポンプ部ステータ９）の上面９Ａを傾斜させるように構成している（特許文献１の段落００１９の記載を参照）。

しかしながら、ネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）上面９Ａの表面粗さによる凹凸の高低差に比べて粒子の粒径が例えば１０^−３倍である等、該上面９Ａの表面粗さに対して粒子が十分に小さい場合もある。この場合、ネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）上面９Ａに衝突した粒子は不規則に反射する。このため、前記のようにネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）上面９Ａを傾斜させる従来の構成では、ネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）上面９Ａでの粒子の跳ね返り方向を十分に制御することができず、真空チャンバＣＨの方向に逆流する粒子の数を効果的に減らすことができないという問題点がある。

特許第６４１４４０１号

本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、真空ポンプから真空チャンバ側への粒子の逆流を防止するのに好適な真空ポンプを提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、回転翼と固定翼とによりガス分子を排気するターボ分子ポンプ部と、前記ターボ分子部より下流に設けられるとともに、円筒状の回転部品とその外周に設けた円筒状の固定部品とで形成されるネジ溝流路により前記ガス分子を排気するネジ溝ポンプ部と、を備えた真空ポンプにおいて、前記ターボ分子ポンプ部より下流に、前記ネジ溝ポンプ部から前記ターボ分子ポンプ部の方向への粒子の跳ね返りを防止する反跳防止手段を設けたことを特徴とする。

前記本発明において、前記反跳防止手段は、前記ターボ分子ポンプ部と対向している前記固定部品の上面が傾斜し、かつ、平滑になっていることを特徴としてもよい。

前記本発明において、前記反跳防止手段は、前記ターボ分子ポンプ部と対向している前記固定部品の上部に凹部を備えた構造であることを特徴としてもよい。

前記本発明において、前記凹部は、前記固定部品を貫通する形状になっており、更に、粒子捕捉空間と接続されていることを特徴としてもよい。

前記本発明において、前記凹部は、前記回転翼の外端側に設けられる隙間の直下付近に位置することを特徴としてもよい。

前記本発明において、前記凹部は、少なくとも一部の面が平滑になっていることを特徴としてもよい。

また、本発明は、回転翼と固定翼とによりガス分子を排気するターボ分子ポンプ部より下流に設けられるとともに、円筒状の回転部品とでネジ溝流路を形成し前記ガス分子を排気する、真空ポンプのネジ溝ポンプ部の固定部品であって、前記ネジ溝ポンプ部から前記ターボ分子ポンプ部の方向への粒子の跳ね返りを防止する反跳防止手段を備えたことを特徴とする。

前記本発明において、『反跳』とは、何かに当たって跳ね返ることを意味する。また『隙間の直下』とは、当該隙間の”まっすぐ下”だけでなく、当該隙間の”すぐ下”という状態を含む。これらのことは上述の実施形態でも同様とする。

本発明では、前述の反跳防止手段により、ネジ溝ポンプ部からターボ分子ポンプ部の方向への粒子の跳ね返りが防止されるため、そのような跳ね返りの粒子が真空ポンプ上流の真空チャンバ側へ逆流する割合が減少する点で、真空ポンプから真空チャンバ側への粒子の逆流を防止するのに好適な真空ポンプを提供し得る。

本発明を適用した真空ポンプの断面図。 図１の真空ポンプにおけるネジ溝ポンプ部を構成する固定部品の断面図。 図３（ａ）はネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）の上面が傾斜していない場合における該上面での跳ね返りによる粒子の理想的な散乱確立の説明図、同図（ｂ）は図１のようにネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）の上面が傾斜している場合における該上面での跳ね返りによる粒子の理想的な散乱確立の説明図。 反跳防止手段の構成例（その２）を適用した真空ポンプの断面図。 図５（ａ）は図４の真空ポンプにおけるネジ溝ポンプ部を構成する固定部品の上面図、図５（ｂ）は同図（ａ）のＡ矢視断面図。 図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は図５（ａ）に示したＢ部の詳細図。 真空チャンバのガス排気手段として従来の真空ポンプを採用した排気システムの概要図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した真空ポンプの断面図、図２は、図１の真空ポンプにおけるネジ溝ポンプ部を構成する固定部品の断面図である。

図１を参照すると、同図の真空ポンプＰ１は、断面筒状の外装ケース１と、外装ケース１内に配置された円筒部６（ロータ）と、円筒部６を回転可能に支持する支持手段と、円筒部６を回転駆動する駆動手段を備えている。

外装ケース１は、筒状のポンプケース１Ａと有底筒状のポンプベース１Ｂとをその筒軸方向に締結ボルトで一体に連結した有底円筒形になっており、ポンプケース１Ａの上端部側は、ガスを吸気するための吸気口２として開口し、また、ポンプベース１Ｂの下端部側面には、外装ケース１外へガスを排気するための排気口３を設けてある。

吸気口２は、図示しない圧力調整バルブを介して、半導体製造装置のプロセスチャンバなどのように高真空となる真空チャンバに接続される。排気口３は、図示しない補助ポンプに連通接続される。

ポンプケース１Ａ内の中央部には各種電装品を内蔵する円筒状のステータコラム４が設けられている。図１の真空ポンプＰ１では、ポンプベース１Ｂとは別部品としてステータコラム４を形成してポンプベース１Ｂの内底にネジ止め固定することで、ステータコラム４をポンプベース１Ｂ上に立設しているが、これとは別の実施形態として、このステータコラム４をポンプベース１Ｂの内底に一体に立設してもよい。

ステータコラム４の外側には前述の円筒部６が設けられている。円筒部６は、ポンプケース１Ａ及びポンプベース１Ｂに内包され、かつ、ステータコラム４の外周を囲む円筒形状になっている。

ステータコラム４の内側には回転軸５（ロータ軸）が設けられている。回転軸５は、その上端部が吸気口２の方向を向き、その下端部がポンプベース１Ｂの底面の方向を向くように配置してある。また、回転軸５は、磁気軸受（具体的には、公知の２組のラジアル磁気軸受ＭＢ１と１組のアキシャル磁気軸受ＭＢ２）により回転可能に支持されている。さらに、ステータコラム４の内側には駆動モータＭＯが設けられており、この駆動モータＭＯにより回転軸５はその軸心周りに回転駆動される。

回転軸５の上端部はステータコラム４の円筒上端面から上方に突出し、その突出した回転軸５の上端部に対して円筒部６の上端側がボルト等の締結手段で一体に取付け固定されている。したがって、円筒部６は、回転軸５を介して、磁気軸受（ラジアル磁気軸受ＭＢ１、アキシャル磁気軸受ＭＢ２）で回転可能に支持されており、また、この支持状態において、駆動モータＭＯを起動すると、円筒部６は、回転軸５と一体にその回転軸心周りに回転することができる。要するに、図１の真空ポンプＰ１では、回転軸５と磁気軸受が円筒部６を回転可能に支持する支持手段として機能し、また、駆動モータＭＯが円筒部６を回転駆動する駆動手段として機能する。

図１の真空ポンプＰ１では、先に説明した円筒部６の略中間より上流がターボ分子ポンプ部ＰＴとして機能し、このターボ分子ポンプ部ＰＴの下流側、つまり円筒部６の略中間より下流がネジ溝ポンプ部ＰＳとして機能する。以下、このターボ分子ポンプ部ＰＴとネジ溝ポンプ部ＰＳの構成、排気動作について説明をする。

《ターボ分子ポンプ部ＰＴの構成》
円筒部６の略中間より上流の円筒部６外周面には、円筒部６と一体に回転する複数の回転翼７が設けられており、これらの回転翼７は、円筒部６の回転中心軸（具体的には回転軸５の軸心）若しくは外装ケース１の軸心（以下「真空ポンプ軸心」という）を中心として放射状に所定間隔で配置されている。

一方、ポンプケース１Ａの内周側には複数の固定翼８が設けられており、これらの固定翼８もまた、回転翼７と同じく、真空ポンプ軸心を中心として放射状に所定間隔で配置されている。なお、ポンプケース１Ａの内周側には真空ポンプ軸心方向に沿って段積みされた複数のスペーサＳが設けられており、これらのスペーサＳによって固定翼８は所定位置に位置決め固定されている。

そして、図１の真空ポンプＰ１では、前記のように放射状に所定間隔で配置された複数の回転翼７と固定翼８とからなる排気段ＰＴ１が真空ポンプ軸心に沿って多段に設けられることによって、ターボ分子ポンプ部ＰＴを構成している。

つまり、図１の真空ポンプＰ１のターボ分子ポンプ部ＰＴでは、それぞれの排気段ＰＴ１、ＰＴ２、…ＰＴｎごとに、放射状に所定間隔で配置された複数の回転翼７と固定翼８とを備え、これらによりガス分子を排気するガス排気構造を形成している。

いずれの回転翼７も、円筒部６の外径加工部と一体的に切削加工で切り出し形成したブレード状の切削加工品であって、ガス分子の排気に最適な角度で傾斜している。いずれの固定翼８もまた、ガス分子の排気に最適な角度で傾斜している。

《ターボ分子ポンプ部ＰＴによる排気動作》
駆動モータＭＯの起動により、最上段の排気段ＰＴ１では、回転軸５および円筒部６と一体に複数の回転翼７が高速で回転し、回転翼７の傾斜面（具体的には、回転方向前面でかつ下向き（吸気口２から排気口３に向かう方向、以降下向きと略する）の傾斜面）によって、吸気口２から入射したガス分子に対して下向きかつ接線方向の運動量を付与する。このような運動量を有するガス分子が、固定翼８の傾斜面（具体的には、回転翼７と回転方向に逆向きの下向きの傾斜面）によって、次の排気段ＰＴ２へ送り込まれる。

そして、次の排気段ＰＴ２およびそれ以降の排気段でも、最上段の排気段ＰＴ１と同じく、前記のような回転翼７によるガス分子への運動量の付与と固定翼８によるガス分子の送り込み動作とが行われることで、吸気口２付近のガス分子は、円筒部６の下流に向かって順次移行するように排気される。

《ネジ溝ポンプ部の構成》
ネジ溝ポンプ部ＰＳは、円筒部６の外周側（具体的には、円筒部６の略中間より下流の円筒部６部分の外周側）にネジ溝流路Ｒを形成する手段として、ネジ溝ポンプ部ステータ９（図２参照）を有しており、このネジ溝ポンプ部ステータ９は、ネジ溝ポンプ部ＰＳの固定部品として、外装ケース１の内側に取付けてある。

ネジ溝ポンプ部ステータ９は、その内周面が円筒部６の外周面に対向する円筒形の固定部材であって、円筒部６の略中間より下流の円筒部６部分を囲むように配置してある。

また、円筒部６の略中間より下流の円筒部６部分は、ネジ溝ポンプ部ＰＳの回転部品として回転する部分であって、ネジ溝ポンプ部ステータ９の内側に、所定のギャップを介して挿入・収容されている。

ネジ溝ポンプ部ステータ９の内周部には、深さが下方に向けて小径化したテーパコーン形状に変化するネジ溝９１（図２参照）を形成してある。このネジ溝９１はネジ溝排気部ステータ９の上端から下端にかけて螺旋状に刻設してある。

前記のようなネジ溝９１を備えたネジ溝ポンプ部ステータ９により、円筒部６の外周側には、ガス排気のためのネジ溝流路Ｒが形成される。なお、図示は省略するが、先に説明したネジ溝９１を円筒部６の外周面に形成することで、前記のようなネジ溝流路Ｒが設けられるように構成してもよい。

ネジ溝ポンプ部ＰＳでは、ネジ溝９１と円筒部６の外周面でのドラッグ効果により、気体を圧縮しながら移送するため、ネジ溝９１の深さは、ネジ溝流路Ｒの上流入口側（吸気口２に近い方の流路開口端）で最も深く、その下流出口側（排気口３に近い方の流路開口端）で最も浅くなるように設定してある。

ネジ溝流路Ｒの入口（上流開口端）は、最下段の排気段ＰＴｎを構成する固定翼８Ｅとネジ溝ポンプ部ステータ９との間の隙間（以下「最終隙間ＧＥ」という）に向って開口し、また、同ネジ溝流路Ｒの出口（下流開口端）は、ポンプ内排気口側流路Ｓを通じて排気口３に連通している。

ポンプ内排気口側流路Ｓは、円筒部６やネジ溝ポンプ部ステータ９の下端部とポンプベース１Ｂの内底部との間に所定の隙間（図１の真空ポンプＰ１では、ステータコラム４の下部外周を一周する形態の隙間）を設けることによって、ネジ溝流路Ｒの出口から排気口３に至るように形成してある。

《ネジ溝ポンプ部ＰＳにおける排気動作》
先に説明した複数の排気段ＰＴ１、ＰＴ２、…ＰＴｎの排気動作による移送によって前述の最終隙間ＧＥに到達したガス分子は、ネジ溝流路Ｒに移行する。移行したガス分子は、略中間より下流の円筒部６の回転によって生じるドラッグ効果によって、遷移流から粘性流に圧縮されながらポンプ内排気口側流路Ｓに向かって移行する。そして、ポンプ内排気口側流路Ｓに到達したガス分子は排気口３に流入し、図示しない補助ポンプを通じて外装ケース１の外へ排気される。

《粒子の反跳とその反跳防止手段Ｊの説明》
図７を参照すると、真空チャンバＣＨ内でのケミカルプロセスにより副次的に生成される微粒子状のプロセス副生成物は、真空チャンバＣＨ内を浮遊・拡散し、自重やガス分子による移送効果により真空ポンプＰ１の吸気口２に向って落下すると想定される。さらに真空チャンバＣＨの内壁面に付着堆積した堆積物や圧力調整バルブＢＬに付着堆積した堆積物等も、振動などによって剥がれ落ち、自重により真空ポンプＰ１の吸気口２に向って落下すると想定される。また、吸気口２に到来した粒子Ｐａは、回転翼７と固定翼８との間の隙間からなるターボ分子ポンプ部ＰＴのガス分子排気流路や、回転翼７の外端とスペーサＳとの間に設けられる回転構造上の隙間Ｇ１（以下「ターボ分子ポンプ部ＰＴの回転隙間Ｇ１」という）を通って、円筒部６の下流、具体的には最終隙間ＧＥの方向に落下する。この落下によって最終隙間ＧＥに到達した粒子Ｐａは、ネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）の上面に衝突し、ネジ溝ポンプ部ＰＳからターボ分子ポンプ部ＰＴの方向に跳ね返る。このように跳ね返った一部の粒子Ｐａは、回転隙間Ｇ１や吸気口２を通って、真空チャンバＣＨの方向に逆流する場合がある。

以上のことから、図１の真空ポンプＰ１では、粒子の逆流による真空チャンバＣＨの汚染を防止するため、ターボ分子ポンプ部ＰＴより下流に、ネジ溝ポンプ部ＰＳからターボ分子ポンプ部ＰＴの方向への粒子の跳ね返りを防止する反跳防止手段Ｊを設けている。

《反跳防止手段Ｊの構成例（その１）》
反跳防止手段Ｊの具体的な構成例（その１）として、図１の真空ポンプＰ１では、図２にも示したように、ターボ分子ポンプ部ＰＴと対向しているネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）の上面９Ａが傾斜し、かつ、平滑、具体的には平滑の一例として鏡面となるように構成している。この鏡面は、例えば、ネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）の上面９Ａを研摩等の機械加工によって形成してもよいし、予め鏡面仕上げされた板体をネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）の上面９Ａに設置してもよく、また、これら以外の方法で形成してもよい。

また、図１の真空ポンプＰ１では、粒子Ｐａの跳ね返り方向をネジ溝流路Ｒの方向に傾けることでネジ溝流路Ｒ側への粒子Ｐａの移行を促進するために、ネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）の上面は、ネジ溝流路Ｒの上流端に向かって下り勾配の傾斜面となるように構成している。

図３（ａ）は、ネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）の上面が傾斜していない場合における該上面での跳ね返りによる粒子の理想的な散乱確立の説明図、同図（ｂ）は、図１のように、ネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）の上面が傾斜している場合における該上面での跳ね返りによる粒子の理想的な散乱確立の説明図である。

図３（ａ）および（ｂ）に示したように、粒子力学上、ネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）上面９Ａでの跳ね返りによる粒子Ｐａの散乱は、該上面の法線ｎと密接な関係があり、法線ｎから所定角度θ傾いた範囲（以下「粒子の散乱範囲」という）で生じる。

このため、図３（ｂ）のようにネジ溝ポンプ部ステータ９の（固定部品）上面９Ａが傾斜している場合は、該上面９Ａの法線ｎがネジ溝流路Ｒの上流端に向かって傾いている分、粒子Ｐａの散乱範囲がネジ溝流路Ｒの上流端に近くなる、つまり、該上面９Ａで跳ね返る粒子Ｐａは下向き（ターボ分子ポンプ部ＰＴとは反対方向）の指向性が強くなることから、ネジ溝流路Ｒ側への粒子Ｐａの移行が促進される。

ところで、ネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）上面９Ａの表面粗さによる凹凸の高低差に比べて粒子の粒径が例えば１０^−３倍である等、該上面の表面粗さに対して粒子が十分に小さい場合は、該上面に衝突した粒子は前述の散乱範囲より広い範囲で不規則に反射するため、ネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）上面９Ａが傾斜している構成だけでは、粒子の反射方向を十分に制御することができず、ネジ溝ポンプ部ＰＳからターボ分子ポンプ部ＰＴの方向への粒子の跳ね返りを効果的に防止することができない。

以上のことから、図１の真空ポンプＰ１では、前記のように傾斜したネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）の上面９Ａを鏡面とする、つまり該上面の平滑度を鏡面仕上げの状態まで高めることにより、該上面での粒子の不規則な反射を少なくし、ネジ溝ポンプ部ＰＳからターボ分子ポンプ部ＰＴの方向への粒子の跳ね返りを効果的に防止できるようにしている。

最下段の排気段ＰＴｎを構成する回転翼７または固定翼８の下面（ネジ溝ポンプ部９のネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）上面９Ａと対向する面）の表面粗さに対して粒子が十分に小さい場合は、その回転翼７または固定翼８の下面に衝突した粒子もまた、前述の散乱範囲より広い範囲で不規則に反射する。このため、そのような不規則な反射による粒子の散乱を防止することでネジ溝流路Ｒ側への粒子Ｐａの移行を促進する手段として、最下段の排気段ＰＴｎを構成する回転翼７または固定翼８の下面を鏡面としてもよい。

例えば、鏡面仕上げとしては、ＪＩＳ規格での仕上げ記号の算術平均粗さＲａが３．２以下となるような仕上げ加工が挙げられるが、これに限定はしない。より好ましくは、算術平均粗さＲａが１．６０以下の仕上げ加工とする。

《反跳防止手段Ｊの構成例（その２）》
図４は、反跳防止手段の構成例（その２）を適用した真空ポンプＰ２の断面図、図５（ａ）は図４の真空ポンプにおけるネジ溝ポンプ部を構成する固定部品の断面図、図５（ｂ）は同図（ａ）のＡ矢視断面図である。

図４の真空ポンプＰ２の基本的な構成は、先に説明した図１の真空ポンプＰ１と共通であるため、図４の真空ポンプＰ２では図１の真空ポンプＰ１と同一の部材に同一の符号を付し、その詳細説明は省略する。

反跳防止手段Ｊの構成例（その２）として、図４の真空ポンプＰ２では、ターボ分子ポンプ部ＰＴと対向しているネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）の上部に、凹部Ｊ１（図５（ａ）（ｂ）を参照）を備えている。この凹部Ｊ１は、ネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）上面９Ａ付近の粒子を捕捉する空間として機能する。また、図５（ａ）（ｂ）を参照すると、同図の真空ポンプＰ２では凹部Ｊ１を複数設けている。

ところで、吸気口２に到来した粒子Ｐａの数が増大すると、それに応じて、ネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）上面付近における粒子の数も増大し、ネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）上面付近では、粒子同士の衝突による粒子の散乱が生じ易く、ターボ分子ポンプ部ＰＴの方向へ跳ね返る粒子の数が増えるものと想定される。

図４の真空ポンプ１では、前述のように吸気口２に到来した粒子Ｐａの数が増大した場合でも、ネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）上面付近における一部の粒子が凹部Ｊ１に入り込んで該凹部Ｊ１で捕捉されることから、前記のような粒子同士の衝突による粒子の散乱が減少し、その結果、ターボ分子ポンプ部ＰＴの方向へ跳ね返る粒子の数は減る。

前記凹部Ｊ１の具体的な構成例として、図４の真空ポンプＰ２では、かかる凹部Ｊ１はネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）を貫通する形状となるように構成している。つまり、当該凹部Ｊ１はその底が抜けて該凹部Ｊ１とは別の粒子捕捉空間Ｊ２に連通し接続された構造になっている。

また、前記凹部Ｊ１は少なくともその一部の面が平滑になっていてもよい。前記凹部Ｊ１が貫通しない形状、つまり凹部Ｊ１が側面と底面によって構成される場合において、例えば当該凹部Ｊ１の側面を鏡面仕上げ等によって平滑なものとし、それに比べて当該凹部Ｊ１の底面の粗さを悪くした場合は、底面での粒子の捕捉効果や運動エネルギーの低減効果を高めることができる。

さらに、上述のように前記凹部Ｊ１が貫通する形状になっている場合において、その凹部Ｊ１の側面を鏡面仕上げ等によって平滑なものとし場合は、粒子捕捉空間Ｊ２への粒子の移行をスムーズにできる。

前記粒子捕捉空間Ｊ２の具体的な構成例として、図４の真空ポンプＰ２では、ポンプベース１Ｂの上部とネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）との間に所定のギャップを設けることで、ポンプベース１Ｂの上面とポンプケース１Ａの内面とネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）の外面とで囲まれた空間を粒子捕捉空間Ｊ２として採用しているが、これに限定されることはない。

前記粒子捕捉空間Ｊ２を備えた構成の場合、凹部Ｊ１に入り込んだ粒子は、更に粒子捕捉空間Ｊ２に入り込み、粒子捕捉空間Ｊ２でも捕捉されることから、凹部Ｊ１においての粒子同士の衝突がし難くなる点で、当該凹部Ｊ１の効果すなわち粒子の捕捉と、それによるターボ分子ポンプ部ＰＴ方向への跳ね返り粒子数の減少という作用効果を長期に亘って維持することができる。

また、前記凹部Ｊ１の具体的な構成例として、図４の真空ポンプＰ２では、かかる凹部Ｊ１は回転翼７の外端側に設けられる隙間、すなわちターボ分子ポンプ部ＰＴの回転隙間Ｇ１の直下付近に位置するように構成している。

ネジ溝ポンプ部ステータ９（固定部品）上面付近の粒子はターボ分子ポンプ部ＰＴの回転隙間Ｇ１から落下してくるものが多いため、図４の真空ポンプＰ２のように、その回転隙間Ｇ１の直下付近に凹部Ｊ１が位置するように構成することで、効率よく凹部Ｊ１で粒子を捕捉することが可能となり、ターボ分子ポンプ部ＰＴ方向への跳ね返り粒子数の更なる減少という作用効果が期待できる。

また、回転隙間Ｇ１の直下付近に凹部Ｊ１があることで、ネジ溝ポンプ部ステータ（固定部品）上面９Ａに対する跳ね返りに寄与する面積が少なくなるだけでなく、ターボ分子ポンプ部ＰＴの回転隙間Ｇ１を介して吸気口２側への跳ね返っていく粒子が多く存在すると思われる回転隙間Ｇ１の直下付近の上面が減少する為、ターボ分子ポンプ部ＰＴ方向への跳ね返り粒子数の更なる減少という作用効果も期待できる。

以上説明した凹部の断面形状やその数や配置構成等については、必要に応じて適宜変更することができる。例えば、凹部Ｊ１の断面形状としては、図６（ａ）のような角穴の断面形状、同図（ｂ）のような長孔の断面形状、または同図（ｃ）のような丸穴の断面形状を採用することができる。凹部Ｊ１の数は、図５（ａ）の例に限定されることはなく、必要に応じて適宜増減することができる。また、凹部Ｊ１の配置構成も、図５（ａ）の例に限定されることはなく、必要に応じて適宜変更することができる。

《作用効果》
以上説明した実施形態の真空ポンプＰ１、Ｐ２では、反跳防止手段Ｊにより、ネジ溝ポンプ部ＰＳからターボ分子ポンプ部ＰＴの方向への粒子の跳ね返りが防止されるため、そのような跳ね返りの粒子が真空ポンプＰ１、Ｐ２上流の真空チャンバ側へ逆流する割合が減少する点で、真空ポンプＰ１、Ｐ２から真空チャンバ側への粒子の逆流を防止するのに好適である。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により多くの変形が可能である。

例えば、前述の《反跳防止手段の構成例（その１）》と《反跳防止手段の構成例（その２）》は、必要に応じて適宜組み合わせて採用してもよい。

１ 外装ケース
１Ａ ポンプケース
１Ｂ ポンプベース
２ 吸気口
３ 排気口
４ ステータコラム
５ 回転軸
６ 円筒部（回転部品）
６１ 凹部
６２ 凸部
７ 回転翼
８ 固定翼
９ ネジ溝ポンプ部ステータ（ネジ溝ポンプ部の固定部品）
９Ａ ネジ溝ポンプ部ステータ（ネジ溝ポンプ部の固定部品）の上面
９１ ネジ溝
ＢＬ 圧力調整バルブ
ＣＨ 真空チャンバ
Ｇ１ ターボ分子ポンプ部の回転隙間
ＧＥ 最終隙間
Ｊ 反跳防止手段
Ｊ１ 凹部
Ｊ２ 粒子捕捉空間
ＭＢ１ ラジアル磁気軸受
ＭＢ２ アキシャル磁気軸受
ＭＯ 駆動モータ
Ｐ１、Ｐ２ 真空ポンプ
Ｐａ 微粒子
ＰＳ ネジ溝ポンプ部
ＰＴ ターボ分子ポンプ部
ＰＴ１ 最上段の排気段
ＰＴｎ 最下段の排気段
Ｒ ネジ溝流路
Ｓ ポンプ内排気口側流路
Ｚ 従来の真空ポンプ

Claims (7)

1. 回転翼と固定翼とによりガス分子を排気するターボ分子ポンプ部と、
   前記ターボ分子部より下流に設けられるとともに、円筒状の回転部品とその外周に設けた円筒状の固定部品とで形成されるネジ溝流路により前記ガス分子を排気するネジ溝ポンプ部と、を備えた真空ポンプにおいて、
   前記ターボ分子ポンプ部より下流に、前記ネジ溝ポンプ部から前記ターボ分子ポンプ部の方向への粒子の跳ね返りを防止する反跳防止手段を設けたこと
   を特徴とする真空ポンプ。
2. 前記反跳防止手段は、前記ターボ分子ポンプ部と対向している前記固定部品の上面が傾斜し、かつ、平滑になっていること
   を特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
3. 前記反跳防止手段は、前記ターボ分子ポンプ部と対向している前記固定部品の上部に凹部を備えた構造であること
   を特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
4. 前記凹部は、前記固定部品を貫通する形状になっており、更に、粒子捕捉空間と接続されていること
   を特徴とする請求項３に記載の真空ポンプ。
5. 前記凹部は、前記回転翼の外端側に設けられる隙間の直下付近に位置すること
   を特徴とする請求項３から４のいずれか1項に記載の真空ポンプ。
6. 前記凹部は、少なくとも一部の面が平滑になっていること
   を特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
7. 回転翼と固定翼とによりガス分子を排気するターボ分子ポンプ部より下流に設けられるとともに、円筒状の回転部品とでネジ溝流路を形成し前記ガス分子を排気する、真空ポンプのネジ溝ポンプ部の固定部品であって、
   前記ネジ溝ポンプ部から前記ターボ分子ポンプ部の方向への粒子の跳ね返りを防止する反跳防止手段を備えたこと
   を特徴とする真空ポンプのネジ溝ポンプ部の固定部品。

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