JP2022145039A - 真空ポンプおよび排気システム - Google Patents

Abstract

【課題】配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル、または銘板に関する現場での作業性を向上できる真空ポンプおよび排気システムを提供する。【解決手段】回転体１０３の回転によりガスを吸気口１０１から吸引するポンプ本体３００と、ポンプ本体３００を制御する制御装置２００と、を有し、ポンプ本体３００および制御装置２００が一体となった真空ポンプ１００であって、回転体１０３を回転可能に収容するケーシング３１０に配置された配管構造部と、制御装置２００に配置されたコネクタ部と、インターフェイスパネル２１０と、真空ポンプ１００に関連する記載を含む銘板３４０と、を有し、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル２１０、または銘板３４０の少なくとも１つは、回転体１０３の回転軸Ｘを中心に異なる位相で、同一の機能を有して複数配置されている。【選択図】図５

Description

本発明は、真空ポンプおよび排気システムに関する。

半導体製造装置、液晶製造装置、電子顕微鏡、表面分析装置または微細加工装置等は、装置内の環境を高度の真空状態にすることが必要である。これらの装置の内部を高度の真空状態とするために、真空ポンプが用いられている。

真空ポンプは、ガスを吸気口から吸引するポンプ本体に、ポンプ本体を制御する制御装置や、工場設備の配管と接続される配管構造部が配置される。制御装置には、一般的に、外部装置との通信を行うための通信ケーブルや電源ケーブル等を接続するコネクタ部が配置されたインターフェイスパネルが設けられる。真空ポンプの新規設置時やオーバーホールでの脱着時には、作業者が配管構造部やインターフェイスパネルにアクセスして作業する必要がある。

ところで、真空ポンプが使用される製造設備では、製造用の各装置のチャンバに真空ポンプが取り付けられることで、複数台の真空ポンプが配置される場合がある。このような場合、各製造装置が、装置間でのワークの搬送性や省スペース化を考慮して配置されることで、真空ポンプによって作業者がアクセスしやすい位相（回転方向の位置）が異なりやすい。このため、予め各チャンバに合わせて、真空ポンプの配管構造部やインターフェイスパネル等の位相を変更した複数の仕様が求められる。

このため、例えば特許文献１には、ポンプ本体に対する電源装置の取り付け位相を変更できる構造が開示されている。特許文献１に開示されたポンプを使用することで、電源装置を、作業しやすい位置に配置できる。

特許第５３５３８３８号明細書

真空ポンプに、ポンプ本体に対する電源装置の取り付け位相を変更できる構造を設ける場合、現場でポンプ本体から電源装置の脱着を行う必要があり、限られたスペースでの作業となるために現実的ではない。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル、または銘板に関する現場での作業性を向上できる真空ポンプおよび排気システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る真空ポンプの一態様は、回転体の回転によりガスを吸気口から吸引するポンプ本体と、前記ポンプ本体を制御する制御装置と、を有し、前記ポンプ本体および前記制御装置が一体となった真空ポンプであって、前記回転体を回転可能に収容するケーシングに配置された配管構造部と、前記制御装置に配置されたコネクタ部と、インターフェイスパネルと、前記真空ポンプに関連する記載を含む銘板と、を有し、前記配管構造部、前記コネクタ部、前記インターフェイスパネル、または前記銘板の少なくとも１つは、前記回転体の回転軸を中心に異なる位相で、同一の機能を有して複数配置されていることを特徴とする。

上記のように構成した真空ポンプの一態様は、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル、または銘板の少なくとも１つが、異なる位相で同一の機能を有して配置されるため、作業可能なスペースや接続対象の位置に対応して、同一機能を有する構成のいずれかを選択して使用できる。このため、真空ポンプは、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル、または銘板に関する現場での作業性を向上できる。

前記配管構造部、前記コネクタ部、前記インターフェイスパネル、または前記銘板の少なくとも１つは、前記回転体の回転軸に沿う方向から見て点対称で複数配置されてもよい。これにより、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル、または銘板の少なくとも１つが、異なる位相に効率よく離れて配置される。したがって、点対称で複数配置される同一機能を有する構成が、異なる位相に効率よく分散して配置される。したがって、点対称で複数配置される同一機能を有する構成から、望ましい位置にある構成の１つを見つけやすい。

前記配管構造部、前記コネクタ部、前記インターフェイスパネル、または前記銘板の少なくとも１つは、前記回転体の回転軸に沿う方向から見て回転対称で複数配置されてもよい。これにより、複数配置される同一機能を有する構成が、回転軸を中心に周方向へ等間隔で配置される。したがって、複数配置される同一機能を有する構成から、望ましい位置にある構成の１つをより効果的に見つけやすい。

上記目的を達成する本発明に係る真空ポンプの他の態様は、回転体の回転によりガスを吸気口から吸引する真空ポンプであって、前記回転体を回転可能に収容するケーシングに配置された配管構造部、を有し、前記配管構造部は、前記回転体の回転軸を中心に異なる位相で、同一の機能を有して複数配置されていることを特徴とする。

上記のように構成した真空ポンプの他の態様は、配管構造部が、異なる位相で同一の機能を有して配置されるため、作業可能なスペースや接続対象の位置に対応して、同一機能を有する構成のいずれかを選択して使用できる。このため、真空ポンプは、配管構造部に関する現場での作業性を向上できる。

上記目的を達成する本発明に係る排気システムは、前記真空ポンプが複数台配置され、前記真空ポンプの大気圧からの排気運転を補助するバックポンプを有する排気システムであって、複数の前記真空ポンプの前記配管構造部からの配管が集合する集合部と、前記集合部から吸気するブースタポンプと、を有することを特徴とする。

上記のように構成した排気システムは、ブースタポンプを有することでブースタポンプより末端の排気管を減少させて、省スペース化を図ることができる。また、各々の真空ポンプが、回転体の回転軸を中心に異なる位相で配置される複数の配管構造部を有しているため、各々の真空ポンプからブースタポンプへ接続するために適切な配管構造部を選択でき、複数の真空ポンプから共通するブースタポンプへ排気する構成とすることが容易となる。

真空ポンプの縦断面図である。 アンプ回路の回路図である。 電流指令値が検出値より大きい場合の制御を示すタイムチャートである。 電流指令値が検出値より小さい場合の制御を示すタイムチャートである。 実施形態に係る真空ポンプの正面図である。 実施形態に係る真空ポンプの下面図である。 複数の真空ポンプを備えた製造設備を示す正面図である。 図７に示す製造設備の真空ポンプを下方から見た下面図である。 複数の真空ポンプを備えた製造設備の他の例を示す正面図である。 真空ポンプの変形例を示す縦断面図である。 真空ポンプの変形例を示す下面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、図面の寸法は、説明の都合上、誇張されて実際の寸法とは異なる場合がある。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本発明の実施形態に係る真空ポンプ１００は、高速回転する回転体の回転ブレードが気体分子を弾き飛ばすことによりガスを排気するターボ分子ポンプ１００である。ターボ分子ポンプ１００は、例えば半導体製造装置等のチャンバからガスを吸引して排気するために使用される。まず、ターボ分子ポンプ１００の基本構成について説明する。

このターボ分子ポンプ１００の縦断面図を図１に示す。図１において、ターボ分子ポンプ１００は、円筒状の外筒１２７の上端に吸気口１０１が形成されている。そして、外筒１２７の内方には、ガスを吸引排気するためのタービンブレードである複数の回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）を周部に放射状かつ多段に形成した回転体１０３が備えられている。この回転体１０３の中心にはロータ軸１１３が取り付けられており、このロータ軸１１３は、例えば５軸制御の磁気軸受により空中に浮上支持かつ位置制御されている。回転体１０３は、一般的に、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属によって構成されている。

上側径方向電磁石１０４は、４個の電磁石がＸ軸とＹ軸とに対をなして配置されている。この上側径方向電磁石１０４に近接して、かつ上側径方向電磁石１０４のそれぞれに対応して４個の上側径方向センサ１０７が備えられている。上側径方向センサ１０７は、例えば伝導巻線を有するインダクタンスセンサや渦電流センサなどが用いられ、ロータ軸１１３の位置に応じて変化するこの伝導巻線のインダクタンスの変化に基づいてロータ軸１１３の位置を検出する。この上側径方向センサ１０７はロータ軸１１３、すなわちそれに固定された回転体１０３の径方向変位を検出し、制御装置２００に送るように構成されている。

この制御装置２００においては、例えばＰＩＤ調節機能を有する補償回路が、上側径方向センサ１０７によって検出された位置信号に基づいて、上側径方向電磁石１０４の励磁制御指令信号を生成し、図２に示すアンプ回路１５０（後述する）が、この励磁制御指令信号に基づいて、上側径方向電磁石１０４を励磁制御することで、ロータ軸１１３の上側の径方向位置が調整される。

そして、このロータ軸１１３は、高透磁率材（鉄、ステンレスなど）などにより形成され、上側径方向電磁石１０４の磁力により吸引されるようになっている。かかる調整は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ独立して行われる。また、下側径方向電磁石１０５及び下側径方向センサ１０８が、上側径方向電磁石１０４及び上側径方向センサ１０７と同様に配置され、ロータ軸１１３の下側の径方向位置を上側の径方向位置と同様に調整している。

さらに、軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂが、ロータ軸１１３の下部に備えた円板状の金属ディスク１１１を上下に挟んで配置されている。金属ディスク１１１は、鉄などの高透磁率材で構成されている。ロータ軸１１３の軸方向変位を検出するために軸方向センサ１０９が備えられ、その軸方向位置信号が制御装置２００に送られるように構成されている。

そして、制御装置２００において、例えばＰＩＤ調節機能を有する補償回路が、軸方向センサ１０９によって検出された軸方向位置信号に基づいて、軸方向電磁石１０６Ａと軸方向電磁石１０６Ｂのそれぞれの励磁制御指令信号を生成し、アンプ回路１５０が、これらの励磁制御指令信号に基づいて、軸方向電磁石１０６Ａと軸方向電磁石１０６Ｂをそれぞれ励磁制御することで、軸方向電磁石１０６Ａが磁力により金属ディスク１１１を上方に吸引し、軸方向電磁石１０６Ｂが金属ディスク１１１を下方に吸引し、ロータ軸１１３の軸方向位置が調整される。

このように、制御装置２００は、この軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂが金属ディスク１１１に及ぼす磁力を適当に調節し、ロータ軸１１３を軸方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。なお、これら上側径方向電磁石１０４、下側径方向電磁石１０５及び軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂを励磁制御するアンプ回路１５０については、後述する。

一方、モータ１２１は、ロータ軸１１３を取り囲むように周状に配置された複数の磁極を備えている。各磁極は、ロータ軸１１３との間に作用する電磁力を介してロータ軸１１３を回転駆動するように、制御装置２００によって制御されている。また、モータ１２１には図示しない例えばホール素子、レゾルバ、エンコーダなどの回転速度センサが組み込まれており、この回転速度センサの検出信号によりロータ軸１１３の回転速度が検出されるようになっている。

さらに、例えば下側径方向センサ１０８近傍に、図示しない位相センサが取り付けてあり、ロータ軸１１３の回転の位相を検出するようになっている。制御装置２００では、この位相センサと回転速度センサの検出信号を共に用いて磁極の位置を検出するようになっている。

回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）とわずかの空隙を隔てて複数枚の固定翼１２３（１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ・・・）が配設されている。回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）は、それぞれ排気ガスの分子を衝突により下方向に移送するため、ロータ軸１１３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成されている。固定翼１２３（１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ・・・）は、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。

また、固定翼１２３も、同様にロータ軸１１３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成され、かつ外筒１２７の内方に向けて回転翼１０２の段と互い違いに配設されている。そして、固定翼１２３の外周端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ１２５（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ・・・）の間に嵌挿された状態で支持されている。

固定翼スペーサ１２５はリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。固定翼スペーサ１２５の外周には、わずかの空隙を隔てて外筒１２７が固定されている。外筒１２７の底部にはベース部１２９が配設されている。ベース部１２９には排気口１３３が形成され、外部に連通されている。チャンバ（真空チャンバ）側から吸気口１０１に入ってベース部１２９に移送されてきた排気ガスは、排気口１３３へと送られる。

さらに、ターボ分子ポンプ１００の用途によって、固定翼スペーサ１２５の下部とベース部１２９の間には、ねじ溝ステータ１３１（ステータ）が配設される。ねじ溝ステータ１３１は、アルミニウム、銅、ステンレス、鉄、又はこれらの金属を成分とする合金などの金属によって構成された円筒状の部材であり、その内周面に螺旋状のねじ溝１３１ａが複数条刻設されている。ねじ溝１３１ａの螺旋の方向は、回転体１０３の回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、この分子が排気口１３３の方へ移送される方向である。回転体１０３の回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）に続く最下部には円筒部１０２ｄが垂下されている。この円筒部１０２ｄの外周面は、円筒状で、かつねじ溝ステータ１３１の内周面に向かって張り出されており、このねじ溝ステータ１３１の内周面と所定のギャップ量を隔てて近接されている。回転翼１０２および固定翼１２３によってねじ溝１３１ａに移送されてきた排気ガスは、ねじ溝１３１ａに案内されつつベース部１２９へと送られる。

ベース部１２９は、ターボ分子ポンプ１００の基底部を構成する円盤状の部材であり、一般には鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属によって構成されている。ベース部１２９はターボ分子ポンプ１００を物理的に保持すると共に、熱の伝導路の機能も兼ね備えているので、鉄、アルミニウムや銅などの剛性があり、熱伝導率も高い金属が使用されるのが望ましい。

かかる構成において、回転翼１０２がロータ軸１１３と共にモータ１２１により回転駆動されると、回転翼１０２と固定翼１２３の作用により、吸気口１０１を通じてチャンバから排気ガスが吸気される。回転翼１０２の回転速度は通常２００００ｒｐｍ～９００００ｒｐｍであり、回転翼１０２の先端での周速度は２００ｍ／ｓ～４００ｍ／ｓに達する。吸気口１０１から吸気された排気ガスは、回転翼１０２と固定翼１２３の間を通り、ベース部１２９へ移送される。このとき、排気ガスが回転翼１０２に接触する際に生ずる摩擦熱や、モータ１２１で発生した熱の伝導などにより、回転翼１０２の温度は上昇するが、この熱は、輻射又は排気ガスの気体分子などによる伝導により固定翼１２３側に伝達される。

固定翼スペーサ１２５は、外周部で互いに接合しており、固定翼１２３が回転翼１０２から受け取った熱や排気ガスが固定翼１２３に接触する際に生ずる摩擦熱などを外部へと伝達する。

なお、上記では、ねじ溝ステータ１３１は回転体１０３の円筒部１０２ｄの外周に配設し、ねじ溝ステータ１３１の内周面にねじ溝１３１ａが刻設されているとして説明した。しかしながら、これとは逆に円筒部１０２ｄの外周面にねじ溝が刻設され、その周囲に円筒状の内周面を有するスペーサが配置される場合もある。

また、ターボ分子ポンプ１００の用途によっては、吸気口１０１から吸引されたガスが上側径方向電磁石１０４、上側径方向センサ１０７、モータ１２１、下側径方向電磁石１０５、下側径方向センサ１０８、軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂ、軸方向センサ１０９などで構成される電装部に侵入することのないよう、電装部は周囲をステータコラム１２２で覆われ、このステータコラム１２２内はパージガスにて所定圧に保たれる場合もある。

この場合には、ベース部１２９には図示しない配管が配設され、この配管を通じてパージガスが導入される。導入されたパージガスは、保護ベアリング１２０とロータ軸１１３間、モータ１２１のロータとステータ間、ステータコラム１２２と回転翼１０２の内周側円筒部の間の隙間を通じて排気口１３３へ送出される。

ここに、ターボ分子ポンプ１００は、機種の特定と、個々に調整された固有のパラメータ（例えば、機種に対応する諸特性）に基づいた制御を要する。この制御パラメータを格納するために、上記ターボ分子ポンプ１００は、その本体内に電子回路部１４１を備えている。電子回路部１４１は、ＥＥＰ－ＲＯＭ等の半導体メモリ及びそのアクセスのための半導体素子等の電子部品、それらの実装用の基板１４３等から構成される。この電子回路部１４１は、ターボ分子ポンプ１００の下部を構成するベース部１２９の例えば中央付近の図示しない回転速度センサの下部に収容され、気密性の底蓋１４５によって閉じられている。

ところで、半導体の製造工程では、チャンバに導入されるプロセスガスの中には、その圧力が所定値よりも高くなり、或いは、その温度が所定値よりも低くなると、固体となる性質を有するものがある。ターボ分子ポンプ１００内部では、排気ガスの圧力は、吸気口１０１で最も低く排気口１３３で最も高い。プロセスガスが吸気口１０１から排気口１３３へ移送される途中で、その圧力が所定値よりも高くなったり、その温度が所定値よりも低くなったりすると、プロセスガスは、固体状となり、ターボ分子ポンプ１００内部に付着して堆積する。

例えば、Ａｌエッチング装置にプロセスガスとしてＳｉＣｌ_４が使用された場合、低真空（７６０［ｔｏｒｒ］～１０^－２［ｔｏｒｒ］）かつ、低温（約２０［℃］）のとき、固体生成物（例えばＡｌＣｌ_３）が析出し、ターボ分子ポンプ１００内部に付着堆積することが蒸気圧曲線からわかる。これにより、ターボ分子ポンプ１００内部にプロセスガスの析出物が堆積すると、この堆積物がポンプ流路を狭め、ターボ分子ポンプ１００の性能を低下させる原因となる。そして、前述した生成物は、排気口１３３付近やねじ溝ステータ１３１付近の圧力が高い部分で凝固、付着し易い状況にあった。

そのため、この問題を解決するために、従来はベース部１２９等の外周に図示しないヒータや環状の水冷管１４９を巻着させ、かつ例えばベース部１２９に図示しない温度センサ（例えばサーミスタ）を埋め込み、この温度センサの信号に基づいてベース部１２９の温度を一定の高い温度（設定温度）に保つようにヒータの加熱や水冷管１４９による冷却の制御（以下ＴＭＳという。ＴＭＳ；Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が行われている。

次に、このように構成されるターボ分子ポンプ１００に関して、その上側径方向電磁石１０４、下側径方向電磁石１０５及び軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂを励磁制御するアンプ回路１５０について説明する。このアンプ回路１５０の回路図を図２に示す。

図２において、上側径方向電磁石１０４等を構成する電磁石巻線１５１は、その一端がトランジスタ１６１を介して電源１７１の正極１７１ａに接続されており、また、その他端が電流検出回路１８１及びトランジスタ１６２を介して電源１７１の負極１７１ｂに接続されている。そして、トランジスタ１６１、１６２は、いわゆるパワーＭＯＳＦＥＴとなっており、そのソース－ドレイン間にダイオードが接続された構造を有している。

このとき、トランジスタ１６１は、そのダイオードのカソード端子１６１ａが正極１７１ａに接続されるとともに、アノード端子１６１ｂが電磁石巻線１５１の一端と接続されるようになっている。また、トランジスタ１６２は、そのダイオードのカソード端子１６２ａが電流検出回路１８１に接続されるとともに、アノード端子１６２ｂが負極１７１ｂと接続されるようになっている。

一方、電流回生用のダイオード１６５は、そのカソード端子１６５ａが電磁石巻線１５１の一端に接続されるとともに、そのアノード端子１６５ｂが負極１７１ｂに接続されるようになっている。また、これと同様に、電流回生用のダイオード１６６は、そのカソード端子１６６ａが正極１７１ａに接続されるとともに、そのアノード端子１６６ｂが電流検出回路１８１を介して電磁石巻線１５１の他端に接続されるようになっている。そして、電流検出回路１８１は、例えばホールセンサ式電流センサや電気抵抗素子で構成されている。

以上のように構成されるアンプ回路１５０は、一つの電磁石に対応されるものである。そのため、磁気軸受が５軸制御で、電磁石１０４、１０５、１０６Ａ、１０６Ｂが合計１０個ある場合には、電磁石のそれぞれについて同様のアンプ回路１５０が構成され、電源１７１に対して１０個のアンプ回路１５０が並列に接続されるようになっている。

さらに、アンプ制御回路１９１は、例えば、制御装置２００の図示しないディジタル・シグナル・プロセッサ部（以下、ＤＳＰ部という）によって構成され、このアンプ制御回路１９１は、トランジスタ１６１、１６２のｏｎ／ｏｆｆを切り替えるようになっている。

アンプ制御回路１９１は、電流検出回路１８１が検出した電流値（この電流値を反映した信号を電流検出信号１９１ｃという）と所定の電流指令値とを比較するようになっている。そして、この比較結果に基づき、ＰＷＭ制御による１周期である制御サイクルＴｓ内に発生させるパルス幅の大きさ（パルス幅時間Ｔｐ１、Ｔｐ２）を決めるようになっている。その結果、このパルス幅を有するゲート駆動信号１９１ａ、１９１ｂを、アンプ制御回路１９１からトランジスタ１６１、１６２のゲート端子に出力するようになっている。

なお、回転体１０３の回転速度の加速運転中に共振点を通過する際や定速運転中に外乱が発生した際等に、高速かつ強い力での回転体１０３の位置制御をする必要がある。そのため、電磁石巻線１５１に流れる電流の急激な増加（あるいは減少）ができるように、電源１７１としては、例えば５０Ｖ程度の高電圧が使用されるようになっている。また、電源１７１の正極１７１ａと負極１７１ｂとの間には、電源１７１の安定化のために、通常コンデンサが接続されている（図示略）。

かかる構成において、トランジスタ１６１、１６２の両方をｏｎにすると、電磁石巻線１５１に流れる電流（以下、電磁石電流ｉＬという）が増加し、両方をｏｆｆにすると、電磁石電流ｉＬが減少する。

また、トランジスタ１６１、１６２の一方をｏｎにし他方をｏｆｆにすると、いわゆるフライホイール電流が保持される。そして、このようにアンプ回路１５０にフライホイール電流を流すことで、アンプ回路１５０におけるヒステリシス損を減少させ、回路全体としての消費電力を低く抑えることができる。また、このようにトランジスタ１６１、１６２を制御することにより、ターボ分子ポンプ１００に生じる高調波等の高周波ノイズを低減することができる。さらに、このフライホイール電流を電流検出回路１８１で測定することで電磁石巻線１５１を流れる電磁石電流ｉＬが検出可能となる。

すなわち、検出した電流値が電流指令値より小さい場合には、図３に示すように制御サイクルＴｓ（例えば１００μｓ）中で１回だけ、パルス幅時間Ｔｐ１に相当する時間分だけトランジスタ１６１、１６２の両方をｏｎにする。そのため、この期間中の電磁石電流ｉＬは、正極１７１ａから負極１７１ｂへ、トランジスタ１６１、１６２を介して流し得る電流値ｉＬｍａｘ（図示せず）に向かって増加する。

一方、検出した電流値が電流指令値より大きい場合には、図４に示すように制御サイクルＴｓ中で１回だけパルス幅時間Ｔｐ２に相当する時間分だけトランジスタ１６１、１６２の両方をｏｆｆにする。そのため、この期間中の電磁石電流ｉＬは、負極１７１ｂから正極１７１ａへ、ダイオード１６５、１６６を介して回生し得る電流値ｉＬｍｉｎ（図示せず）に向かって減少する。

そして、いずれの場合にも、パルス幅時間Ｔｐ１、Ｔｐ２の経過後は、トランジスタ１６１、１６２のどちらか１個をｏｎにする。そのため、この期間中は、アンプ回路１５０にフライホイール電流が保持される。

次に、本実施形態に係る真空ポンプ１００について説明する。
真空ポンプ１００は、図５および６に示すように、回転体１０３の回転によりガスを吸気口１０１から吸引するポンプ本体３００と、ポンプ本体３００を制御する制御装置２００とを有し、ポンプ本体３００および制御装置２００が一体となっている。

ポンプ本体３００は、回転体１０３を回転可能に収容するケーシング３１０に、配管構造部として、排気口１３３と、水冷管１４９へ冷却水を流通させる冷却水口３２０と、ステータコラム１２２内にパージガスを供給するパージポート（図示せず）と、真空ポンプ１００に関連する記載を含む銘板３４０とが配置されている。銘板３４０は、例えば、製品名、型式、製造年、製造元、製造番号、電圧や回転数や圧力などの動作情報、使用方法、注意情報等が記載されている。銘板３４０は、制御装置２００に配置されてもよい。

排気口１３３は、回転体１０３の回転軸Ｘを中心に異なる位相で４つ設けられている。４つの排気口１３３は、回転軸Ｘに沿う方向から見て、点対称かつ回転対称で配置される。４つの排気口１３３は、回転軸Ｘを中心に周方向へ均等に配置されることが好ましいが、これに限定されない。４つの排気口１３３は、回転軸Ｘに沿う方向へ同じ位置（同じ高さ）に配置されるが、回転軸Ｘに沿う方向へずれて配置されることもあり得る。４つの排気口１３３は、ケーシング３１０の内部で連通し、ガスを排出するという同一の機能を有している。したがって、１つの排気口１３３が機能すれば、他の排気口１３３は機能せずに閉鎖されてもよい。なお、回転軸Ｘを中心に異なる位相で設けられる排気口１３３の数は、４つに限定されない。

冷却水口３２０は、回転体１０３の回転軸Ｘを中心に異なる位相で２つ設けられている。２つの冷却水口３２０は、回転軸Ｘに沿う方向から見て、点対称かつ回転対称で配置される。２つの冷却水口３２０は、回転軸Ｘを中心に周方向へ均等に配置されることが好ましいが、これに限定されない。２つの冷却水口３２０は、回転軸Ｘに沿う方向へ同じ位置に配置されるが、回転軸Ｘに沿う方向へずれて配置されることもあり得る。各々の冷却水口３２０は、冷却水を取り入れる取水口３２１および放出する放出口３２２を備え、同一の機能を有している。したがって、１つの冷却水口３２０が機能すれば、他の冷却水口３２０は、取水口３２１および放出口３２２を短い管３２３（図８を参照）により短絡して閉鎖されてよい。なお、回転軸Ｘを中心に異なる位相で設けられる冷却水口３２０の数は、２つに限定されない。

また、パージポートや銘板３４０も、回転体１０３の回転軸Ｘを中心に異なる位相で２つ以上設けられてもよいが、１つであってもよい。

制御装置２００は、複数のインターフェイスパネル２１０を有している。インターフェイスパネル２１０は、各種コネクタ、スイッチ、ランプ等が配置されるパネルである。各々のインターフェイスパネル２１０には、例えば、電源ケーブルを接続可能な電源コネクタ２１１（コネクタ部）、外部の機器（例えば、コンピュータやモニタなど）と通信するケーブルを接続可能な通信コネクタ２１２（コネクタ部）、電源のオン－オフを切り替える電源スイッチ２１３、各種運転状況を知らせる通知用ランプ２１４等が配置される。なお、これらの機能の一部（例えば、コネクタ部）は、インターフェイスパネル２１０以外の位置に配置されてもよい。

インターフェイスパネル２１０は、回転体１０３の回転軸Ｘを中心に異なる位相で２つ設けられている。２つのインターフェイスパネル２１０は、回転軸Ｘに沿う方向から見て、点対称かつ回転対称で配置される。２つのインターフェイスパネル２１０は、回転軸Ｘを中心に周方向へ均等に配置されることが好ましいが、これに限定されない。２つのインターフェイスパネル２１０は、回転軸Ｘに沿う方向へ同じ位置に配置されるが、回転軸Ｘに沿う方向へずれて配置されることもあり得る。各々のインターフェイスパネル２１０は、同一の機能を有している。したがって、１つのインターフェイスパネル２１０が機能すれば、他のインターフェイスパネル２１０は、使用されなくてよい。使用されないインターフェイスパネル２１０は、使用できないように設定をオフとすることができてもよい。

次に、本実施形態に係る真空ポンプ１００を複数配置して使用する場合の例を説明する。例えば、図７および８に示す配置例のように、１つの製造設備において、本実施形態に係る共通化された構造の２つの真空ポンプ１００の各々が、異なる装置のチャンバ４００に接続される。各々の真空ポンプ１００は、吸気口１０１が設けられる吸気フランジ３５０によってチャンバ４００に接続される。

各々の真空ポンプ１００は、排気口１３３の１つが排気管４０１に接続される。排気管４０１は、真空ポンプ１００の大気圧からの排気運転を補助するバックポンプ４０２に接続されている。バックポンプ４０２は、例えば、気密に油を使用しないドライポンプである。また、真空ポンプ１００の周囲は、取り外し可能な壁パネル４０３で覆われており、真空ポンプ１００へのアクセスが必要な場合にのみ、壁パネル４０３が取り外される。

真空ポンプ１００の新規設置時やオーバーホール時に作業者が作業を行うスペースや、接続する配管やケーブル等の位置は、各々の真空ポンプ１００によって異なることが多い。共通する構造を備える各々の真空ポンプ１００は、複数の排気口１３３を有するため、排気管４０１に接続しやすい排気口１３３を、または確保できる作業スペースからアクセスしやすい排気口１３３を、選択して使用できる。排気管４０１に接続されずに使用されない排気口１３３は、図７および８において二点鎖線で示すように、閉鎖される。

また、各々の真空ポンプ１００は、複数の冷却水口３２０を有するため、冷却水配管に接続しやすい冷却水口３２０を、または確保できる作業スペースからアクセスしやすい冷却水口３２０を、選択して使用できる。使用されない冷却水口３２０は、図８において二点鎖線で示すように、取水口３２１および放出口３２２を短い管３２３により短絡して、実質的に閉鎖できる。

また、各々の真空ポンプ１００は、複数のインターフェイスパネル２１０から、接続するケーブル等に接続しやすいインターフェイスパネル２１０を、または確保できる作業スペースからアクセスしやすいインターフェイスパネル２１０を、選択して使用できる。使用されないインターフェイスパネル２１０は、図８において二点鎖線で示すように、使用されずに設定をオフにされる。なお、複数のインターフェイスパネル２１０を、併用することもできる。例えば、電源コネクタ２１１、通信コネクタ２１２、電源スイッチ２１３および通知用ランプ２１４のうちの一部の機能を、一方のインターフェイスパネル２１０で使用し、残りの機能を、他方のインターフェイスパネル２１０で使用してもよい。または、一部の機能を、両方のインターフェイスパネル２１０で使用できてもよい。

また、パージポートや銘板３４０が複数設けられる場合には、各々の真空ポンプ１００に適切な位相のパージポートや銘板３４０を選択して使用できる。

なお、真空ポンプ１００は、チャンバ４００に対して取り付けられる吸気フランジ３５０の位相を、調節可能である。したがって、配管構造部（排気口１３３、冷却水口３２０またはパージポート）、コネクタ部（電源コネクタ２１１または通信コネクタ２１２）、インターフェイスパネル２１０、および／または銘板３４０は、異なる位相に２つ以上あれば、吸気フランジ３５０の位相と合わせて調節することで、様々な状況に十分に対応可能である。

図９には、１つの製造設備に複数の真空ポンプ１００を配置する他の例を示す。この配置の排気システムは、各々の真空ポンプ１００からの排気管４０１が集合する集合部４１０を備え、この集合部４１０から吸気するブースタポンプ４１１を有している。ブースタポンプ４１１は、排気速度を増加させることができる。ブースタポンプ４１１を配置することで、ブースタポンプ４１１からバックポンプ４０２への末端排気管４１２およびバックポンプ４０２を、１つにまとめて減少させることができる。したがって、本排気システムは、ブースタポンプ４１１を有することで末端排気管４１２およびバックポンプ４０２の数を減少させて、省スペース化を図ることができる。また、各々の真空ポンプ１００が、回転体１０３の回転軸Ｘを中心に異なる位相で配置される複数の排気口１３３（配管構造部）を有しているため、各々の真空ポンプ１００から適切な排気口１３３を選択でき、共通するブースタポンプ４１１へ排気する構成とすることが容易となる。

以上のように、本実施形態に係る真空ポンプ１００は、回転体１０３の回転によりガスを吸気口１０１から吸引するポンプ本体３００と、ポンプ本体３００を制御する制御装置２００と、を有し、ポンプ本体３００および制御装置２００が一体となった真空ポンプ１００であって、回転体１０３を回転可能に収容するケーシング３１０に配置された配管構造部と、制御装置２００に配置されたコネクタ部と、インターフェイスパネル２１０と、真空ポンプ１００に関連する記載を含む銘板３４０と、を有し、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル２１０、または銘板３４０の少なくとも１つは、回転体１０３の回転軸Ｘを中心に異なる位相で、同一の機能を有して複数配置されている。これにより、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル２１０、または銘板３４０の少なくとも１つが、異なる位相で同一の機能を有して配置されるため、作業可能なスペースや接続対象の位置に対応して、同一機能を有する構成のいずれかを選択して使用できる。このため、真空ポンプ１００は、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル２１０、または銘板３４０に関する現場での作業性を向上できる。また、１つの仕様の真空ポンプ１００で多様な状況に対応できるため、在庫を削減できる。

また、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル２１０、または銘板３４０の少なくとも１つは、回転体１０３の回転軸Ｘに沿う方向から見て点対称で複数配置される。これにより、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル２１０、または銘板３４０の少なくとも１つが、異なる位相に効率よく分散して配置される。したがって、点対称で複数配置される同一機能を有する構成が、異なる位相に効率よく離れて配置される。したがって、点対称で複数配置される同一機能を有する構成から、望ましい位置にある構成の１つを見つけやすい。なお、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル２１０、および銘板３４０は、必ずしも点対称で複数配置されなくてもよい。

また、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル２１０、または銘板３４０の少なくとも１つは、回転体１０３の回転軸Ｘに沿う方向から見て回転対称で複数配置される。これにより、複数配置される同一機能を有する構成が、回転軸Ｘを中心に周方向へ等間隔で配置される。したがって、複数配置される同一機能を有する構成のいずれかを選択することで、作業可能なスペースから対応可能な構成をより効果的に見つけやすい。なお、配管構造部、コネクタ部、インターフェイスパネル２１０、および銘板３４０は、必ずしも回転対称で複数配置されなくてもよい。

また、図９に示す排気システムは、真空ポンプ１００が複数台配置され、真空ポンプ１００の大気圧からの排気運転を補助するバックポンプ４０２を有する排気システムであって、複数の真空ポンプ１００の配管構造部からの配管が集合する集合部４１０と、集合部４１０から吸気するブースタポンプ４１１と、を有する。これにより、排気システムは、ブースタポンプ４１１を有することでブースタポンプ４１１より末端の排気管４１２を減少させて、省スペース化を図ることができる。また、各々の真空ポンプ１００が、回転体１０３の回転軸Ｘを中心に異なる位相で配置される複数の排気口１３３（配管構造部）を有しているため、各々の真空ポンプ１００からブースタポンプ４１１へ接続するために適切な排気口１３３を選択でき、複数の真空ポンプ１００から共通するブースタポンプ４１１へ排気する構成とすることが容易となる。

なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。例えば、図１０および１１に示す変形例のように、ポンプ本体３００は、制御装置とは別体であってもよい。このポンプ本体３００において、排気口１３３は、回転体１０３の回転軸Ｘを中心に異なる位相で３つ設けられ、冷却水口３２０は、回転体１０３の回転軸Ｘを中心に異なる位相で２つ設けられる。パージポート３３０は、１つのみ設けられるが、回転体１０３の回転軸Ｘを中心に異なる位相で複数設けられてもよい。

また、真空ポンプ１００のチャンバ４００に対する取り付け位置は、特に限定されず、例えばチャンバ４００の下方ではなく側方や上方に取り付けられてもよい。また、真空ポンプ１００の形態は、特に限定されず、例えば複合翼型ターボ分子ポンプ、全翼型ターボ分子ポンプ、ドラッグポンプ、または遠心ポンプ等であってもよい。

１００ ターボ分子ポンプ（真空ポンプ）
１０１ 吸気口
１０３ 回転体
１３３ 排気口（配管構造部）
２００ 制御装置
２１０ インターフェイスパネル
２１１ 電源コネクタ（コネクタ部）
２１２ 通信コネクタ（コネクタ部）
２１３ 電源スイッチ
２１４ 通知用ランプ
３００ ポンプ本体
３１０ ケーシング
３２０ 冷却水口（配管構造部）
３３０ パージポート（配管構造部）
３４０ 銘板
３５０ 吸気フランジ
４００ チャンバ
４０１ 排気管
４０２ バックポンプ
４１０ 集合部
４１１ ブースタポンプ
４１２ 末端排気管
Ｘ 回転軸

Claims (5)

1. 回転体の回転によりガスを吸気口から吸引するポンプ本体と、
   前記ポンプ本体を制御する制御装置と、を有し、前記ポンプ本体および前記制御装置が一体となった真空ポンプであって、
   前記回転体を回転可能に収容するケーシングに配置された配管構造部と、
   前記制御装置に配置されたコネクタ部と、
   インターフェイスパネルと、
   前記真空ポンプに関連する記載を含む銘板と、を有し、
   前記配管構造部、前記コネクタ部、前記インターフェイスパネル、または前記銘板の少なくとも１つは、前記回転体の回転軸を中心に異なる位相で、同一の機能を有して複数配置されていることを特徴とする真空ポンプ。
2. 前記配管構造部、前記コネクタ部、前記インターフェイスパネル、または前記銘板の少なくとも１つは、前記回転体の回転軸に沿う方向から見て点対称で複数配置され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. 前記配管構造部、前記コネクタ部、前記インターフェイスパネル、または前記銘板の少なくとも１つは、前記回転体の回転軸に沿う方向から見て回転対称で複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
4. 回転体の回転によりガスを吸気口から吸引する真空ポンプであって、
   前記回転体を回転可能に収容するケーシングに配置された配管構造部、を有し、
   前記配管構造部は、前記回転体の回転軸を中心に異なる位相で、同一の機能を有して複数配置されていることを特徴とする真空ポンプ。
5. 請求項１又は４に記載の前記真空ポンプが複数台配置され、
   前記真空ポンプの大気圧からの排気運転を補助するバックポンプを有する排気システムであって、
   複数の前記真空ポンプの前記配管構造部からの配管が集合する集合部と、
   前記集合部から吸気するブースタポンプと、を有することを特徴とする排気システム。

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