JP3252792B2 - Turbo vacuum pump - Google Patents

Turbo vacuum pump

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JP3252792B2
JP3252792B2 JP11714698A JP11714698A JP3252792B2 JP 3252792 B2 JP3252792 B2 JP 3252792B2 JP 11714698 A JP11714698 A JP 11714698A JP 11714698 A JP11714698 A JP 11714698A JP 3252792 B2 JP3252792 B2 JP 3252792B2
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gas
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housing
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浩司 堀川
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Shimadzu Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミエッチング
プロセス等を行う半導体製造装置に主として用いられる
ターボ形の真空排気装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbo type vacuum evacuation apparatus mainly used in a semiconductor manufacturing apparatus for performing an aluminum etching process or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ターボ形ドライポンプ等をアルミエッチ
ングプロセス等を行う半導体製造装置の真空排気装置と
して用いる場合、この真空排気装置は、エッチングガス
(BCl3、CCL4等)を吸入圧縮して排気すること
になる。しかして、このエッチングガスが、化学反応を
起して固体である反応生成物を形成し、この反応生成物
が、ポンプ内部のエッチングガス流路上の、特に圧力が
高くなり反応生成物が圧縮されている排気口付近に付着
するという問題点が従来より指摘されている。この結
果、排気口の有効断面積が減少してポンプの真空排気性
能が劣化するのはもちろんのこと、例えばこの反応生成
物がロータに付着してロータの回転バランスが狂った
り、あるいはロータとステータとの間に挟まってロータ
の回転の妨げとなったりして故障の原因ともなってい
た。
2. Description of the Related Art When a turbo-type dry pump or the like is used as a vacuum exhaust device of a semiconductor manufacturing apparatus for performing an aluminum etching process or the like, the vacuum exhaust device sucks, compresses and exhausts an etching gas (BCl3, CCL4, etc.). become. Thus, the etching gas causes a chemical reaction to form a solid reaction product, and the reaction product is compressed on the etching gas flow path inside the pump, particularly when the pressure is increased, and the reaction product is compressed. It has been pointed out that there is a problem that it adheres near the exhaust port. As a result, not only does the effective cross-sectional area of the exhaust port decrease, so that the vacuum evacuation performance of the pump deteriorates. And hindered the rotation of the rotor, causing a failure.

【0003】これに対する対策として、排気口付近にお
けるロータとステータとの間を拡げたり、あるいはこの
ような反応生成物の付着の防止と付着した反応性生成物
の昇華による除去を行うために、ポンプの排気口付近の
温度を高温(例えば180℃前後)に保つためのヒータ
等を設けたり、さらにポンプの排気口付近に反応生成物
の希釈目的で高温の不活性ガスを供給したりしていた。
As a countermeasure against this, a pump is provided to expand the space between the rotor and the stator near the exhaust port, or to prevent the adhesion of such reaction products and to remove the attached reaction products by sublimation. A heater or the like for keeping the temperature near the exhaust port of the pump at a high temperature (for example, around 180 ° C.) was provided, and a high-temperature inert gas was supplied near the exhaust port of the pump for the purpose of diluting the reaction product. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うに排気口付近においてロータとステータとの間を単に
拡げただけでは、抜本的な対策とはならず、付着した反
応生成物の除去のための定期的なメンテナンスが必要と
なる。また、反応生成物の付着を、ヒータを設けること
で防止する方法では、ヒータの取付による装置の大型化
や高額化、あるいは部品点数の増大等を招来する。さら
に高温の不活性ガスを排気口付近に導入する方法でも、
不活性ガスを高温化するヒータが必要になるだけでな
く、不活性ガスの流通経路を装置に新たに設けなければ
ならず、前述同様、装置の大型化や高額化、あるいは部
品点数の増大等を招来する。
However, merely expanding the space between the rotor and the stator near the exhaust port as described above does not provide a drastic measure. Regular maintenance is required. In addition, the method of preventing the adhesion of reaction products by providing a heater leads to an increase in size and cost of the device due to the attachment of the heater, an increase in the number of parts, and the like. Even by introducing a hotter inert gas near the exhaust port,
In addition to the need for a heater that raises the temperature of the inert gas, a new flow path for the inert gas must be provided in the device, and as described above, the device becomes larger, more expensive, and the number of parts increases. Invite.

【0005】本発明は、このような不具合を一挙に解決
すべく、ガス軸受を用いたターボ形の真空排気装置にお
いて、ガス軸受に軸受冷却用の不活性ガスを供給してい
る点に着目し、冷却作用を終えて高温になった前記不活
性ガスを利用して排気口付近を加熱できるようにしたも
ので、反応生成物の付着を簡単な機構で防止できるター
ボ形真空排気装置を提供することを目的とする。
In order to solve such problems at once, the present invention focuses on the point that an inert gas for cooling a bearing is supplied to a gas bearing in a turbo-type vacuum evacuation apparatus using a gas bearing. Provided is a turbo-type vacuum exhaust device which can heat the vicinity of an exhaust port by using the inert gas which has been heated to a high temperature after finishing a cooling operation and which can prevent the adhesion of reaction products by a simple mechanism. The purpose is to:

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
ターボ形真空排気装置は、ハウジングと、このハウジン
グ内部に収容され回転翼を外周面に設けてなるロータ
と、このロータに一端側を一体的に取着された支持軸
と、この支持軸とハウジングとの間に介在し、該支持軸
を他端側において回動自在に支持するガス軸受と、該支
持軸を回動させるためのモータとを具備し、ロータの回
転によって吸入口からエッチングガス等のガスを吸入し
ロータに沿ってこのガスを移動させて排気口からガスを
排気するものであって、ハウジング外部からハウジング
内部に不活性ガスを導入するとともに、この導入された
不活性ガスを、モータとガス軸受を通過させて高温化し
た後、その高温化した不活性ガスを少なくともロータの
内周面に沿って通過させてこれを加熱し、ハウジング外
部に排出するように構成した不活性ガス流通経路を設け
たことを特徴とする。
That is, a turbo-type vacuum evacuation apparatus according to the present invention comprises a housing, a rotor housed inside the housing and having rotor blades provided on the outer peripheral surface, and one end of the rotor integrated with the rotor. A fixedly mounted support shaft, a gas bearing interposed between the support shaft and the housing and rotatably supporting the support shaft at the other end, and a motor for rotating the support shaft A gas such as an etching gas is sucked from a suction port by the rotation of the rotor, and the gas is moved along the rotor to exhaust the gas from the exhaust port. While introducing the gas, the introduced inert gas is passed through a motor and a gas bearing to raise the temperature, and then the heated inert gas is passed at least along the inner peripheral surface of the rotor. This was heated Te, characterized in that a inert gas flow path configured to discharge outside the housing.

【0007】このようなものであれば、モータ、ガス軸
受を通過し冷却作用を終えて高温になった前記不活性ガ
スを利用してロータを加熱できる。したがって、このロ
ータに沿って流れてくるエッチングガス等を、ヒータ等
の加熱機構を設けなくとも加熱でき、簡単な機構でこの
エッチングガス等の流路への反応生成物の付着を防止で
きる。
With this structure, the rotor can be heated by using the inert gas which has passed through the motor and the gas bearings, has completed the cooling operation, and has become high in temperature. Therefore, the etching gas and the like flowing along the rotor can be heated without providing a heating mechanism such as a heater, and the adhesion of the reaction product to the flow path of the etching gas and the like can be prevented with a simple mechanism.

【0008】不活性ガス流通経路を容易に構成するとと
もに、ロータの回転の安定性を向上させるには、ロータ
が筒状ものであり、支持軸がその一端側をロータ内にお
いて取着されるようにしたものが好ましい。反応生成物
の付着を効果的に防止できる具体的な実施態様として
は、ハウジング外部からハウジング内部に不活性ガスを
導入するとともに、この導入された不活性ガスをモータ
とガス軸受と何れか一方又は両方を通過させて高温化し
た後、その高温化した不活性ガスを前記排気口から流出
させて、排気口近傍を加熱するように構成したものが挙
げられる。この場合、特に反応生成物の希釈をも効果的
に行うには、ロータの内周面から外周面に貫通する貫通
孔をロータの全周に亘り設けたものが好ましい。
In order to easily construct the inert gas flow path and to improve the rotation stability of the rotor, the rotor is cylindrical and the support shaft is attached at one end to the inside of the rotor. Is preferred. As a specific embodiment that can effectively prevent the adhesion of the reaction product , an inert gas is introduced into the housing from outside the housing.
Introduce the inert gas
Through the gas bearing and / or gas bearing
After that, the high temperature inert gas flows out of the exhaust port
Then, a configuration in which the vicinity of the exhaust port is heated can be given. In this case, in order to particularly effectively dilute the reaction product, it is preferable that a through-hole penetrating from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the rotor is provided all around the rotor.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。本実施例に係るターボ形真空排気装置100
は、図1に示すように、ケーシング5と、外周に複数の
回転翼である円周ポンプ11を周設してなるロータ1
と、このロータ1に螺着した支持軸2と、この支持軸2
を回動自在に支承する非接触型のガス軸受たる動圧ガス
軸受31、32と、この支持軸2を回転させる電動のモ
ータ4とを具備してなり、ロータ1を起立させて使用す
るものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Turbo vacuum evacuation apparatus 100 according to the present embodiment
As shown in FIG. 1, a rotor 1 having a casing 5 and a circumferential pump 11 as a plurality of rotating blades provided on the outer periphery thereof.
A support shaft 2 screwed to the rotor 1;
That are provided with dynamic pressure gas bearings 31 and 32 as non-contact type gas bearings for rotatably supporting the rotor, and an electric motor 4 for rotating the support shaft 2, with the rotor 1 standing up and used. It is.

【0010】ロータ1は円筒状のものである。具体的に
は、下半部1aは外周に円盤状の円周ポンプ11が複数
設けられたものであり、上半部1bは外周面に凹凸のな
いシリンダ状のものである。しかして、中間には竹の節
のように間を仕切る円盤状の支持部材12が一体に形成
されており、この支持部材12に支持軸2を取着できる
ように挿通孔13が穿設されている。円周ポンプ11
は、図2に示すように、その外周部11aの上面に間欠
的にかつ放射状に複数の切欠き溝11bを設けることに
より、切欠き溝11bと隣接する切欠き溝11bとの間
に、複数の羽根11cを形成するようにしたものであ
る。
The rotor 1 is cylindrical. Specifically, the lower half 1a is provided with a plurality of disk-shaped circumferential pumps 11 on the outer periphery, and the upper half 1b is a cylinder having no irregularities on the outer peripheral surface. In the middle, a disc-shaped support member 12 for partitioning like a bamboo node is integrally formed, and an insertion hole 13 is formed so that the support shaft 2 can be attached to the support member 12. ing. Circumferential pump 11
As shown in FIG. 2, by providing a plurality of notches 11b intermittently and radially on the upper surface of the outer peripheral portion 11a, a plurality of notches 11b is provided between the notch 11b and the adjacent notch 11b. Is formed.

【0011】ケーシング5は、前記ロータ1を収容する
ロータ保持室51と、このロータ保持室51の下方に連
続して設けられ、支持軸2を収容する軸受保持室52と
を備えてなる。ロータ保持室51は、ロータ1の上方に
開口する吸入口53と、ロータ1の側方に開口する排気
口54とを具備する。またその内周部であるステータ部
55には、ロータ1の上半部1bに対応する部位に、ね
じ溝55aが形成されており、ロータ1の下半部1aに
対応する部位に、円周ポンプ11の外周部11aを遊嵌
させ得る固定溝55bが周回して設けられている。この
固定溝55bには、特に図4に示すように、下向き面に
逆U字状の溝55cが形成してある。この溝55cは、
図3に示すように周回するものではなく、一部には設け
られていない。しかして、この溝55cにおけるロータ
1の回転方向の端部55dから下方に向かって次段の固
定溝55cに貫通する貫通孔55eが設けられている。
The casing 5 has a rotor holding chamber 51 for accommodating the rotor 1 and a bearing holding chamber 52 provided continuously below the rotor holding chamber 51 and for accommodating the support shaft 2. The rotor holding chamber 51 includes a suction port 53 opening above the rotor 1 and an exhaust port 54 opening to the side of the rotor 1. Further, a thread groove 55a is formed in a portion corresponding to the upper half portion 1b of the rotor 1, and a portion corresponding to the lower half portion 1a of the rotor 1 is formed in the stator portion 55 which is an inner peripheral portion thereof. A fixed groove 55b into which the outer peripheral portion 11a of the pump 11 can be loosely fitted is provided around the periphery. In the fixing groove 55b, as shown in FIG. 4, an inverted U-shaped groove 55c is formed on the downward surface. This groove 55c is
It does not go around as shown in FIG. 3 and is not provided in a part. Thus, a through hole 55e penetrating downward from the end 55d of the groove 55c in the rotation direction of the rotor 1 to the next fixed groove 55c is provided.

【0012】軸受保持室52には、その下端部に後述す
るモータ4を配設するためのモータ配設部55と、この
モータ配設部55の上方に後述するスラスト軸受32を
配設するためのスラスト軸受配設部56とを設けてい
る。さらに、下端からは外部接続経路6を延出し、ケー
シング5の外面に開口する外部ポート7に連通させてい
る。
In the bearing holding chamber 52, a motor disposition portion 55 for disposing a motor 4 to be described later is provided at a lower end portion thereof, and a thrust bearing 32 described later is disposed above the motor disposition portion 55. And the thrust bearing disposition portion 56 of FIG. Further, an external connection path 6 extends from the lower end and communicates with an external port 7 opened on the outer surface of the casing 5.

【0013】支持軸2は、その一端側である上部2aに
おねじ部21を一体に突出させたもので、このおねじ部
21を支持部材12に貫通させた挿通孔13に貫通さ
せ、突出部分にナット22を螺着することによりロータ
1に取着している。一方他端側である下部2b近傍には
円盤体23を一体に固設している。動圧ガス軸受31、
32は、ジャーナル方向に作用する負荷に対して支持軸
2を支持するジャーナル軸受31と、スラスト方向に作
用する負荷に対して支持軸2を支持するスラスト軸受3
2とから構成している。ジャーナル軸受31は、支持軸
2の上方よりおよび下方よりの2カ所に配設したもの
で、例えば、矩形状の薄板を丸めて形成するとともにそ
の一端を軸受保持室52の内壁面に支持させ、支持軸2
の周囲に配置したジャーナル支持板33と、このジャー
ナル支持板33の外方に周設され、ジャーナル支持板3
3を内方に弾性付勢して支持軸2に押接させる複数の板
ばね材34とから構成したものである。スラスト軸受3
2は、例えば、円盤体23の上下にそれぞれ配設したリ
ング状のスラスト支持板36と、これらスラスト支持板
36の上下に配設されスラスト支持板36を弾性付勢し
て円盤体21に押接させるリング状の板ばね材37とか
ら構成している。そして、支持軸2が静止もしくは一定
回転数以下の場合には、ジャーナル支持板33とスラス
ト支持板36とを前記板ばね材34、37の弾性付勢力
により支持軸2に近接もしくは密接させ、支持軸2を支
承するとともに、一定回転数以上になると支持軸2の回
転により巻き込まれるガスを利用して、支持軸2の周囲
および円盤体21の上下面に動圧を発生させ、この動圧
によりジャーナル支持板33およびスラスト支持板36
を後退させて気体膜を形成し、この気体膜を介して支持
軸2を非接触に支持する機能を有するものである。な
お、この動圧ガス軸受31、32に供給する窒素等の不
活性ガスは、外部ポート7から外部接続経路6を介して
供給している。
The support shaft 2 has a threaded portion 21 integrally protruded from an upper portion 2a at one end thereof. The male threaded portion 21 is passed through an insertion hole 13 penetrated through the support member 12 to protrude. The nut 22 is attached to the rotor 1 by screwing it to the portion. On the other hand, a disk body 23 is integrally fixed near the lower end 2b on the other end side. Dynamic pressure gas bearing 31,
Reference numeral 32 denotes a journal bearing 31 that supports the support shaft 2 against a load acting in the journal direction, and a thrust bearing 3 that supports the support shaft 2 against a load acting in the thrust direction.
And 2. The journal bearings 31 are disposed at two places from above and below the support shaft 2. For example, the journal bearings 31 are formed by rolling a rectangular thin plate, and one end thereof is supported on the inner wall surface of the bearing holding chamber 52. Support shaft 2
And a journal support plate 33 disposed around the periphery of the journal support plate 33.
3 and a plurality of leaf spring members 34 which are elastically urged inward to press against the support shaft 2. Thrust bearing 3
Reference numeral 2 denotes, for example, ring-shaped thrust support plates 36 provided above and below the disk body 23, and elastically biases the thrust support plates 36 provided above and below the thrust support plates 36 to push the disk body 21. And a ring-shaped leaf spring member 37 to be brought into contact therewith. When the support shaft 2 is stationary or at a certain rotation speed or less, the journal support plate 33 and the thrust support plate 36 are brought into close or close contact with the support shaft 2 by the elastic urging force of the leaf spring members 34 and 37 to support the journal. While supporting the shaft 2, a dynamic pressure is generated around the support shaft 2 and on the upper and lower surfaces of the disk body 21 by utilizing the gas caught by the rotation of the support shaft 2 when the rotation speed becomes equal to or higher than a certain number of rotations. Journal support plate 33 and thrust support plate 36
Is receded to form a gas film, and the function of supporting the support shaft 2 in a non-contact manner through the gas film is provided. The inert gas such as nitrogen supplied to the dynamic pressure gas bearings 31 and 32 is supplied from the external port 7 via the external connection path 6.

【0014】モータ4は、支持軸2とその外径を略等し
く設定され支持軸2の外周面2cより突出しないように
内蔵させた回転子41と、回転子41の周囲においてモ
ータ配設部55に配設した固定子42とを有してなる例
えばDCブラシレス式のものであり、直接的に支持軸2
を駆動させるものである。本実施例ではモータ4の駆動
源として図示しないインバータを用いており、このイン
バータによって、モータ4を、任意の回転数で回転させ
るように構成している。
The motor 4 includes a rotator 41 having an outer diameter substantially equal to that of the support shaft 2 and built therein so as not to protrude from the outer peripheral surface 2 c of the support shaft 2, and a motor mounting portion 55 around the rotator 41. For example, a DC brushless type having a stator 42 disposed on the support shaft 2
Is driven. In the present embodiment, an inverter (not shown) is used as a drive source of the motor 4, and the inverter is configured to rotate the motor 4 at an arbitrary rotation speed.

【0015】このように構成したターボ形真空排気装置
100は、ロータ1をモータ4により回転させることに
より、例えば図示しない半導体製造装置のチャンバー内
におけるエッチングガス等を、吸入口53から吸入し、
ねじ溝55aに沿って下方に移動させる。しかしてこの
作用は、分子流領域で行われるものであり、このねじ溝
55aの設けられたねじ形ポンプ部分は遠心圧縮ポンプ
として機能する。そして、このねじ形ポンプ段で圧縮さ
れ、ねじ溝55aの最下段にまで導かれたエッチングガ
ス等を、次に、円周ポンプ11の回転で固定溝55b、
具体的には固定溝55bに設けられた逆U字状の溝55
cに沿って移動させる。円周ポンプ11の回転方向に沿
って移動し圧縮されたエッチングガス等は、この溝55
cの回転方向側の端部55dに設けられた貫通孔55e
を介して次段(下段)の固定溝55bに流入し、再び同
様の動作で各段において圧縮されつつ次々下段の固定溝
55bへ移動されることになる。そして、最終段の固定
溝55bから排気口54を介してハウジング5の外部に
排出される。しかしてこの作用は粘性流領域で行われる
ものであり、この円周ポンプ11の設けられた部分は円
周流圧縮ポンプとして機能する。
By rotating the rotor 1 by the motor 4, the turbo-type vacuum exhaust device 100 configured as described above sucks, for example, an etching gas or the like in a chamber of a semiconductor manufacturing device (not shown) from a suction port 53.
It is moved downward along the screw groove 55a. However, this operation is performed in the molecular flow region, and the screw type pump portion provided with the screw groove 55a functions as a centrifugal compression pump. Then, the etching gas and the like compressed by the screw-type pump stage and led to the lowermost stage of the screw groove 55a are then transferred to the fixed groove 55b by the rotation of the circumferential pump 11,
Specifically, an inverted U-shaped groove 55 provided in the fixing groove 55b
Move along c. The etching gas or the like that moves along the rotation direction of the circumferential pump 11 and is compressed
c, a through hole 55e provided at the end 55d on the rotation direction side
, Flows into the next (lower) fixed groove 55b, and is moved to the lower fixed groove 55b one after another while being compressed in each stage by the same operation again. Then, the air is discharged from the final fixed groove 55 b to the outside of the housing 5 through the exhaust port 54. This operation is performed in the viscous flow region, and the portion provided with the circumferential pump 11 functions as a circumferential flow compression pump.

【0016】しかして、本実施例では、ハウジング5の
外部からハウジング5の内部に不活性ガスを導入し、導
入された不活性ガスを、モータ4に接触させ、動圧ガス
軸受31、32に供給した後、ロータ1に接触させ、ハ
ウジング5の外部に排出するように構成した不活性ガス
流通経路8を設けている。具体的にこの不活性ガス流通
経路8は、上述した外部ポート7、外部接続経路6、軸
受保持室52、ロータ1の下部側における内周面1cと
ロータ保持室51との間に形成される隙間81、ロータ
1の下端1dとロータ保持室51との間に形成され排気
口54に連通する隙間82、および排気口54から構成
している。そして外部ポート7から導入された不活性ガ
スを、上述した順で流通させるようにしている。その
際、外部ポート7、外部接続経路6を介して軸受保持室
52に流入した不活性ガスは、この軸受保持室52にお
いてモータ4および動圧ガス軸受31、32を冷却する
とともに、自身は高温となり、ロータ1の下部内周面1
cとロータ保持室51との間に形成される隙間81に流
入してロータ1の内周面1cに接触しロータ1を加熱す
る。そして、ロータ1の下端1dとロータ保持室51と
の間に形成された隙間82から排気口54に排出される
ことになる。しかして、本実施例では、図2、図4に示
すように、ロータ1の下端1d近傍において、ロータ1
の内周面1cに一端91を開口させ、最終段の円周ポン
プ11を貫通して該円周ポンプ11の切欠き溝11bに
他端92を開口させる貫通孔9を、ロータ1の全周に亘
り間欠的に設けており、隙間81に沿って流れてきた不
活性ガスがこの貫通孔9を介しても排気口54に流入で
きるようにしている。
In this embodiment, however, an inert gas is introduced into the housing 5 from the outside of the housing 5, and the introduced inert gas is brought into contact with the motor 4, and is applied to the dynamic pressure gas bearings 31 and 32. An inert gas flow path 8 configured to contact the rotor 1 after the supply and discharge the gas to the outside of the housing 5 is provided. Specifically, the inert gas flow path 8 is formed between the above-described external port 7, the external connection path 6, the bearing holding chamber 52, and the inner peripheral surface 1 c on the lower side of the rotor 1 and the rotor holding chamber 51. It comprises a gap 81, a gap 82 formed between the lower end 1 d of the rotor 1 and the rotor holding chamber 51 and communicating with the exhaust port 54, and an exhaust port 54. Then, the inert gas introduced from the external port 7 is circulated in the order described above. At this time, the inert gas flowing into the bearing holding chamber 52 through the external port 7 and the external connection path 6 cools the motor 4 and the dynamic pressure gas bearings 31 and 32 in the bearing holding chamber 52, and the inert gas itself has a high temperature. And the lower inner peripheral surface 1 of the rotor 1
and flows into a gap 81 formed between the rotor c and the rotor holding chamber 51 to contact the inner peripheral surface 1c of the rotor 1 to heat the rotor 1. Then, the air is discharged from the gap 82 formed between the lower end 1 d of the rotor 1 and the rotor holding chamber 51 to the exhaust port 54. In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 4, the rotor 1 is located near the lower end 1 d of the rotor 1.
One end 91 is opened in the inner peripheral surface 1c of the rotor 1 and the through hole 9 that penetrates the circumferential pump 11 of the last stage and opens the other end 92 in the cutout groove 11b of the circumferential pump 11 is formed around the entire circumference of the rotor 1. So that the inert gas flowing along the gap 81 can flow into the exhaust port 54 even through the through hole 9.

【0017】したがってこのように構成した本実施例に
よれば、冷却作用を終えて高温になった前記不活性ガス
を利用してロータ1を加熱できる。したがって、このロ
ータ1の外周面1cに沿って流れてくるエッチングガス
等を、ヒータ等の加熱機構を設けなくとも加熱でき、簡
単な機構で反応生成物の付着を防止できる。また、ロー
タ1が筒状のものであるため、ロータ1内に不活性ガス
の流通経路等を設けることなく、不活性ガスをロータ1
の内周面1cに導くことで、不活性ガスをロータ1に効
率的にかつ容易に接触させることができる。すなわち不
活性ガス流通経路8を容易に構成することができる。そ
の上、支持軸2がその一端側をロータ1内において取着
されているので、ロータ1の重心と、支持軸2を支持す
る動圧ガス軸受31、32の位置が近づくことになり、
ロータ1の回転の安定性を無理なく向上させることがで
きる。
Therefore, according to the present embodiment configured as described above, the rotor 1 can be heated by using the above-mentioned inert gas which has reached a high temperature after the cooling operation. Therefore, the etching gas or the like flowing along the outer peripheral surface 1c of the rotor 1 can be heated without providing a heating mechanism such as a heater, and the adhesion of reaction products can be prevented by a simple mechanism. Further, since the rotor 1 is cylindrical, the inert gas can be supplied to the rotor 1 without providing an inert gas circulation path or the like in the rotor 1.
The inert gas can be efficiently and easily brought into contact with the rotor 1 by guiding the inert gas to the inner peripheral surface 1c. That is, the inert gas flow path 8 can be easily configured. In addition, since the support shaft 2 has one end attached to the rotor 1, the center of gravity of the rotor 1 and the positions of the dynamic pressure gas bearings 31 and 32 that support the support shaft 2 are close to each other.
The rotation stability of the rotor 1 can be reasonably improved.

【0018】さらに、高温化した不活性ガスを最終段の
円周ポンプ11に導き排気口54から流出させるように
構成しているので、特に反応生成物が付着しやすい排気
口54近傍を加熱ことができるだけでなく、排気口54
において不活性ガスによりエッチングガス等の圧縮ガス
を希釈化できることになる。したがって、非常に効果的
に反応生成物の付着を防止できる。さらに、不活性ガス
排出用の排出口を別に設けなくとも良いという構造の簡
単化に対する効果も奏する。
Further, since the high temperature inert gas is guided to the circumferential pump 11 at the final stage and is caused to flow out from the exhaust port 54, it is particularly necessary to heat the vicinity of the exhaust port 54 where reaction products are likely to adhere. Not only can exhaust
Thus, a compressed gas such as an etching gas can be diluted with an inert gas. Therefore, the adhesion of the reaction product can be prevented very effectively. Furthermore, there is an effect on simplification of the structure that a separate outlet for discharging the inert gas does not have to be provided.

【0019】また、貫通孔9により最終段の円周ポンプ
11およびこれに対応する固定溝55c全体に亘って平
均的に高温の不活性ガスが接触するため、不活性ガスに
よる希釈効果を増大させることができ、排気口54のみ
ならず、これら最終段の円周ポンプ11および固定溝5
5cに対する反応生成物の付着をも効果的に防止でき
る。
Further, since the high-temperature inert gas is in contact with the entire circumference of the final stage circumferential pump 11 and the corresponding fixed groove 55c by the through hole 9, the dilution effect by the inert gas is increased. Not only the exhaust port 54 but also the final stage of the circumferential pump 11 and the fixed groove 5.
Adhesion of the reaction product to 5c can also be effectively prevented.

【0020】本実施例特有の効果としては、モータ4の
回転子41を支持軸2に埋め込み、モータ回転子41を
支持軸2の外周面2cより突出しないようにしているの
で、小型化できる点が挙げられる。しかもこのことによ
り、スラスト支持板36と、板ばね材37の内径を支持
軸2の外径と略等しいものにでき、これらの大きさを可
及的に小さくすることができる。この結果、この動圧ガ
ス軸受32を構成するスラスト支持板36や板ばね材3
7の円盤体23との摺動速度をも可及的に小さくでき、
摩耗や摩擦損失を減少させ寿命増大や排気効率改善に寄
与させることが可能になる。
The unique effect of this embodiment is that the rotor 41 of the motor 4 is embedded in the support shaft 2 so that the motor rotor 41 does not protrude from the outer peripheral surface 2c of the support shaft 2, so that the size can be reduced. Is mentioned. In addition, the inner diameter of the thrust support plate 36 and the inner diameter of the leaf spring member 37 can be made substantially equal to the outer diameter of the support shaft 2, so that their sizes can be made as small as possible. As a result, the thrust support plate 36 and the leaf spring material 3 constituting the dynamic pressure gas bearing 32
7, the sliding speed with the disk body 23 can be reduced as much as possible.
It is possible to reduce wear and friction loss and contribute to longer life and improved exhaust efficiency.

【0021】なお、本発明は、以上説明した実施例に限
定されるものではない。例えば、ロータは実施例では縦
断面H字形状のものであったが、支持部材を上端部に設
けることにより縦断面逆U字形状のものにしても構わな
い。また、ガス軸受は実施例のような動圧ガス軸受に限
られず、モータの回転子も、支持軸よりも小さい外径で
あっても構わない。さらにガス軸受やモータの配置も、
実施例に限定されるものではない。
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the rotor has an H-shaped vertical section in the embodiment, but may have an inverted U-shaped vertical section by providing a support member at an upper end portion. Further, the gas bearing is not limited to the dynamic pressure gas bearing as in the embodiment, and the rotor of the motor may have an outer diameter smaller than that of the support shaft. In addition, the arrangement of gas bearings and motors,
It is not limited to the embodiment.

【0022】この他、本発明は上述した図示例に限られ
ず本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能であ
る。
In addition, the present invention is not limited to the illustrated example described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上に詳述したように本発明は、ガス軸
受を用いたターボ形の真空排気装置において、ガス軸受
に軸受冷却用の不活性ガスを供給している点に着目し、
冷却作用を終えて高温になった不活性ガスを、ロータの
内周面に沿って通過させてロータを加熱できるようにし
たものである。このため、ロータに沿って流れるエッチ
ングガス等の圧縮対象となるガスをヒータ等の加熱機構
を設けなくとも加熱でき、簡単な機構で圧縮対象となる
ガスの流路内における反応生成物の付着を防止できる。
As described in detail above, the present invention focuses on the point that an inert gas for cooling a bearing is supplied to a gas bearing in a turbo-type vacuum exhaust device using a gas bearing.
The inert gas, which has been heated to a high temperature after the cooling operation, can be passed along the inner peripheral surface of the rotor to heat the rotor. For this reason, the gas to be compressed such as the etching gas flowing along the rotor can be heated without providing a heating mechanism such as a heater, and the adhesion of the reaction product in the flow path of the gas to be compressed can be performed with a simple mechanism. Can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例におけるターボ形真空排気装
置の概略全体縦断面図。
FIG. 1 is a schematic overall vertical sectional view of a turbo-type evacuation apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるロータを示すA−A線端面図。FIG. 2 is an end view taken along line AA of the rotor in FIG. 1;

【図3】図1におけるハウジングを示すB−B線端面
図。
FIG. 3 is an end view taken along line BB of the housing in FIG. 1;

【図4】図1における要部詳細図。FIG. 4 is a detailed view of a main part in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ロータ 11…回転翼(円周ポンプ) 2…支持軸 31…動圧ガス軸受(ジャーナル軸受) 32…動圧ガス軸受(スラスト軸受) 4…モータ 5…ハウジング 53…吸入口 54…排気口 8…不活性ガス流通経路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotor 11 ... Rotor blade (circumferential pump) 2 ... Support shaft 31 ... Dynamic pressure gas bearing (journal bearing) 32 ... Dynamic pressure gas bearing (thrust bearing) 4 ... Motor 5 ... Housing 53 ... Suction port 54 ... Exhaust port 8 ... Inert gas circulation route

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 19/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F04D 19/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ハウジングと、このハウジング内部に収
容され回転翼を外周面に設けてなるロータと、このロー
タに一端側を一体的に取着された支持軸と、この支持軸
とハウジングとの間に介在し、該支持軸を他端側におい
て回動自在に支持するガス軸受と、該支持軸を回動させ
るためのモータとを具備し、ロータの回転によって吸入
口からエッチングガス等のガスを吸入しロータに沿って
このガスを移動させて排気口からガスを排気するもので
あって、ハウジング外部からハウジング内部に不活性ガ
スを導入するとともに、この導入された不活性ガスを、
モータとガス軸受を通過させて高温化した後、その高温
化した不活性ガスを少なくともロータの内周面に沿って
通過させてこれを加熱し、ハウジング外部に排出するよ
うに構成した不活性ガス流通経路を設けたことを特徴と
するターボ形真空排気装置。
1. A housing, a rotor housed inside the housing and having a rotor blade provided on an outer peripheral surface, a support shaft having one end integrally attached to the rotor, and a support shaft and the housing. A gas bearing interposed therebetween and rotatably supporting the support shaft at the other end side; and a motor for rotating the support shaft. To move the gas along the rotor and exhaust the gas from the exhaust port.Inert gas is introduced into the housing from outside the housing, and the introduced inert gas is
An inert gas configured to pass through a motor and a gas bearing to be heated, and then pass the heated inert gas at least along the inner peripheral surface of the rotor to heat it and discharge it to the outside of the housing. A turbo-type vacuum evacuation device comprising a circulation path.
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