JP5250201B2 - 真空ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、真空容器の排気処理を行う真空ポンプ、真空容器、真空容器と真空ポンプとを接続する配管構造体に関し、特に、真空容器へのパーティクルの逆流を防止する構造を有するものに関する。

ターボ分子ポンプやネジ溝式ポンプなどの真空ポンプは、例えば、半導体製造装置の排気や、電子顕微鏡などの高真空を要する真空容器に多用されている。
この高真空の環境を実現する真空ポンプは、吸気口及び排気口を備えた外装体を形成するケーシングを備えている。そして、このケーシングの内部には、当該真空ポンプに排気機能を発揮させる構造物が収納されている。この排気機能を発揮させる構造物は、大きく分けて回転自在に軸支された回転部（ロータ部）とケーシングに対して固定された固定部（ステータ部）から構成されている。

ターボ分子ポンプの場合、回転部は、回転軸及びこの回転軸に固定されている回転体からなり、回転体には、放射状ブレードが設けられたロータ翼（動翼）が多段に配設されている。また、固定部には、ロータ翼に対して互い違いにステータ翼（静翼）が多段に配設されている。
また、回転軸を高速回転させるためのモータが設けられており、このモータの働きにより回転軸が高速回転すると、ロータ翼とステータ翼との作用により気体が吸気口から吸引され、排気口から排出されるようになっている。

ところで真空ポンプには、真空容器内の気体だけでなく、例えば、半導体製造装置のプロセスチャンバにおいて生じた反応生成物からなる微粒子など、真空容器内で生じたパーティクル（例えば、数μ〜数百μｍサイズの粒子）も吸気口から取り込まれる。
パーティクルは、例えば、真空ポンプの内部において、高速回転しているロータ翼に衝突した場合、真空容器側へ跳ね返され、即ち吸気口から真空容器側へ逆流してしまう。
真空ポンプから逆流したパーティクルは、真空容器の内部の汚染原因となるおそれがある。
そこで従来、このような真空容器側へのパーティクルの逆流を抑制する技術が下記の特許文献に提案されている。
特開平８−１４１８８号公報 実用新案登録第３１２０１６７号公報

特許文献１には、動翼により飛散される微小塵が真空用チャンバー側に侵入してしまうことを防止するために、微小塵逆流防止用の静翼ディスクを最上流段の動翼のすぐ上流に設ける技術が提案されている。
また、特許文献２には、ターボ分子ポンプの吸気口の内方に異物を捕捉するトラップを設ける技術が提案されている。

ところで、上述した特許文献１で提案されている微小塵逆流防止用の静翼ディスクや、特許文献２で提案されている異物を捕捉するトラップによるパーティクルの逆流防止対策を施した場合、気体の流路を塞いでしまったり、また気体の流れ方向を変化させてしまったりするため、ポンプの排気性能が低下してしまう。そのため、このような逆流防止対策の有無の切り替えは、真空システムの導入先において、ポンプの用途に応じて適宜行いたいとの要望があった。
しかしながら、上述したような、微小塵逆流防止用の静翼ディスクやトラップによるパーティクルの逆流防止対策を施す場合、ポンプを分解する必要があった。そのため、納品後のポンプに対して、容易に上述したような逆流防止対策を施すことはできなかった。

そこで本発明は、パーティクルの逆流を防止する対策を容易に施すことができる真空ポンプ、真空容器および配管構造体を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明では、吸気口と排気口を有する外装体と、前記外装体に内包された回転体を有する、前記吸気口から前記排気口まで気体を移送する気体移送機構と、前記気体移送機構の上流に設けられた、前記吸気口の上流側の開口部から着脱可能なパーティクルの逆流防止構造と、前記逆流防止構造が前記吸気口の上流側の前記開口部から挿入された状態で、前記外装体に固定される固定部と、前記外装体からの脱落を防止する脱落防止部と、を備えることにより前記目的を達成する。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の真空ポンプにおいて、前記逆流防止構造は、複数の貫通細孔を有することを特徴とする。
なお、請求項２における前記逆流防止構造は、例えば、前記回転体の回転軸方向と平行な向きに伸びる複数の貫通細孔を有することが好ましい。
また、請求項２における前記逆流防止構造は、例えば、ハニカム構造を有することが好ましい。
請求項３記載の発明では、請求項１記載の真空ポンプにおいて、前記逆流防止構造は、前記気体の下流方向を向いた逆流防止面を有するバッフルを備えたことを特徴とする。
請求項４記載の発明では、請求項３記載の真空ポンプにおいて、前記逆流防止構造は、複数の前記バッフルが、前記回転体の円周方向または半径方向に沿って配列されていることを特徴とする。
なお、請求項４記載の発明における前記逆流防止構造は、例えば、前記回転体の同心円状の円周方向に沿って配列されている場合、内側面、即ち、中心方向を向く側面が気体の下流方向を向いていることが好ましい。
請求項５記載の発明では、請求項３または請求項４記載の真空ポンプにおいて、前記逆流防止構造は、前記気体移送機構から飛来するパーティクルの入射方向における、隣接する前記バッフルの逆流防止面の投影像の少なくとも一部が重なり合うことを特徴とする。
請求項６記載の発明では、請求項３から請求項５のいずれか１の請求項に記載の真空ポンプにおいて、前記回転体は、側面に突設して設けられた翼角度を有する動翼列を備え、前記逆流防止構造は、前記動翼列の前記吸気口方向への投影領域のみに前記バッフルが配設されていることを特徴とする。
なお、請求項６における前記逆流防止構造は、例えば、前記動翼列が配設されていない領域を覆う部位には、貫通孔またはバッフルが設けられていないことが好ましい。
請求項７記載の発明では、請求項２から請求項６のいずれか１の請求項に記載の真空ポンプにおいて、前記貫通細孔の内側面、または、前記バッフルの逆流防止面は、低反発部材によってコーティングされていることを特徴とする。
なお、請求項７における前記低反発部材は、例えば、高い粘性を有する部材であることが好ましい。
請求項８記載の発明では、請求項１から請求項７のいずれか１の請求項に記載の真空ポンプにおいて、前記吸気口から前記排気口まで移送される気体の流路を形成するステータ部のうち、軸線方向に平行な側面を有する領域に、前記気体の下流方向を向いた逆流防止面が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、パーティクルの逆流防止構造を吸気口の上流側の開口部から着脱可能に設けることにより、真空ポンプを分解することなく、逆流防止構造を容易に着脱することができ、パーティクルの逆流を防止する対策を容易に施すことができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図１〜図７を参照して詳細に説明する。本実施形態では、真空ポンプの一例としてターボ分子ポンプを用いて説明する。
詳しくは、本実施形態では、ターボ分子ポンプの一例としてターボ分子ポンプ部Ｔとネジ溝式ポンプ部Ｓを備えた、いわゆる複合翼タイプの分子ポンプを例にとり説明する。なお、本実施の形態は、ターボ分子ポンプ部Ｔのみを有するポンプやネジ溝が回転体側に設けられたポンプに適用してもよい。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るターボ分子ポンプ１の概略構成を示した図である。なお、図１は、ターボ分子ポンプ１の軸線方向の断面図を示している。
ターボ分子ポンプ１の外装体を形成するケーシング２は、円筒状の形状をしており、ケーシング２の底部に設けられたベース３と共にターボ分子ポンプ１の外装体を構成している。そして、ターボ分子ポンプ１の外装体の内部には、ターボ分子ポンプ１に排気機能を発揮させる構造物つまり気体移送機構が収納されている。
これら排気機能を発揮する構造物は、大きく分けて回転自在に軸支されたロータ部４とケーシング２に対して固定されたステータ部から構成されている。
また、吸気口５側がターボ分子ポンプ部Ｔにより構成され、排気口６側がネジ溝式ポンプ部Ｓから構成されている。

ロータ部４には、シャフト７の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してシャフト７から放射状に伸びた複数の回転ブレードからなる動翼列８が吸気口５側（ターボ分子ポンプ部Ｔ）に設けられている。なお、ロータ部４は、ステンレスやアルミニウム合金などの金属により構成されている。
さらに、ロータ部４には、外周面が円筒形状をした部材からなる円筒部材９が排気口６側（ネジ溝式ポンプ部Ｓ）に設けられている。
また、ターボ分子ポンプ１には、動翼列８が軸線方向に複数段形成されている。

シャフト７は、円柱部材の回転軸（ロータ軸）である。シャフト７の上端にはロータ部４が複数のボルト１０により取り付けられている。
シャフト７の軸線方向中程には、シャフト７を回転させるモータ部１１が配設されている。
また、モータ部１１の吸気口５側及び排気口６側には、シャフト７をラジアル方向に軸支するための磁気軸受部１２及び磁気軸受部１３が設けられている。
さらに、シャフト７の下端には、シャフト７を軸線方向（スラスト方向）に軸支するための磁気軸受部１４が設けられている。
なお、シャフト７は、磁気軸受部１２、１３、１４から構成される５軸制御型の磁気軸受によって非接触で支持されている。
また、磁気軸受部１２、１３の近傍には、それぞれ変位センサ１５、１６が形成されており、シャフト７のラジアル方向の変位が検出できるようになっている。さらに、シャフト７の下端には変位センサ１７が形成されており、シャフト７の軸線方向の変位が検出できるようになっている。

ケーシング２の内周側には、ステータ部が形成されている。このステータ部は、吸気口５側（ターボ分子ポンプ部Ｔ）に設けられた静翼列１８と、排気口６側（ネジ溝式ポンプ部Ｓ）に設けられたネジ溝スペーサ１９などから構成されている。
静翼列１８は、シャフト７の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してケーシング２の内周面からシャフト７に向かって伸びた固定ブレードから構成されている。ターボ分子ポンプ部Ｔでは、これら静翼列１８が軸線方向に、動翼列８と互い違いに複数段形成されている。各段の静翼列１８は、円筒形状をしたスペーサ２０により互いに隔てられている。

ネジ溝スペーサ１９は、内周面にらせん溝が形成された円柱部材である。ネジ溝スペーサ１９の内周面は、所定のクリアランス（間隙）を隔てて円筒部材９の外周面に対面するようになっている。ネジ溝スペーサ１９に形成されたらせん溝の方向は、らせん溝内をロータ部４の回転方向にガスが輸送された場合、排気口６に向かう方向である。らせん溝の深さは排気口６に近づくにつれ浅くなるようになっている。そして、らせん溝を輸送されるガスは排気口６に近づくにつれて圧縮されるようになっている。
これらステータ部はステンレスやアルミニウム合金などの金属で構成されている。
ベース３は、ケーシング２と共にターボ分子ポンプ１の外装体を構成している。ベース３のラジアル方向の中央には、ロータの回転軸線と同心に円筒形状を有するステータコラム２１が取り付けられている。
ベース３の底部（ステータコラム２１の開口部）には、ステータコラム２１を密閉するための裏蓋２２が取り付けられている。
本実施の形態に係るターボ分子ポンプ１には、図示されていないがターボ分子ポンプ１を制御するための制御装置が設けられている。

ターボ分子ポンプ１の稼働中は、ロータ部４が高速回転し、動翼列８や静翼列１８のブレードが、圧縮熱等によって高温になったプロセスガスを受ける。そして、これらの圧縮熱等を受けて、動翼列８や静翼列１８のブレードの温度が上昇する。
また、ターボ分子ポンプ１は、モータ部１１から発生する熱などにより加熱されて高温状態となる。
このようにターボ分子ポンプ１は、気体分子の衝突熱（圧縮熱）やモータ部１１からの発熱などにより高温状態となっている。
そこで、高温状態になったターボ分子ポンプ１を冷却するために、ベース３には、冷却管２６が埋設されている。
冷却管２６は、チューブ状（管状）の部材からなる。冷却管２６は、内部に熱媒体である冷却材を流し、この冷却材に熱を吸収させるようにして冷却管２６周辺の冷却を行うための部材である。

上述した冷却管２６は、熱抵抗の低い部材つまり熱伝導率の高い部材、例えば、銅やステンレス鋼などによって構成されている。
また、冷却管２６に流す冷却材、つまり物体を冷却するための流体は、液体であっても気体であってもよい。液体の冷却材としては、例えば、水、塩化カルシウム水溶液やエチレングリコール水溶液などを用いることができる。気体の冷却材としては、例えば、アンモニア、メタン、エタン、ハロゲン、ヘリウムガスや炭酸ガス、空気などを用いることができる。
なお、本実施形態では、冷却管２６がベース３に配設されているが、冷却管２６の配設位置はこれに限られるものではない。例えば、ステータコラム２１、裏蓋２２の内部に直接埋め込むように設けてもよい。

このような構成を有するターボ分子ポンプ１は、真空容器、例えば、半導体製造装置に設けられた内部が高真空状態に保たれたプロセスチャンバなどの排気処理を行う際の真空ポンプとして用いられている。
半導体製造装置のプロセスチャンバの内部では、例えば、プロセスガスの反応時の反応生成物からなるパーティクル（微粒子）が生じる。
そのため、ターボ分子ポンプ１では、プロセスチャンバ（真空容器）内の気体だけでなく、プロセスチャンバにおいて生じたパーティクルも吸気口５から取り込まれる。

吸気口５から取り込まれたパーティクルは、ターボ分子ポンプ１の内部において、高速回転している動翼列８（詳しくは、回転ブレード）に衝突した場合、プロセスチャンバ側へ跳ね返され、即ち吸気口５からプロセスチャンバ側へ逆流してしまう。
このようなターボ分子ポンプ１から逆流したパーティクルは、プロセスチャンバの内部の汚染原因となるおそれがある。
そこで本実施の形態に係るターボ分子ポンプ１では、吸気口５から取り込まれたパーティクルの上流側の領域への逆流を抑制するために、吸気口５の部位に、即ち、気体移送機構の上流に逆流防止構造３０が設けられている。

次に、第１の実施形態に係るターボ分子ポンプ１における逆流防止構造３０について詳しく説明する。
第１の実施形態に係るターボ分子ポンプ１では、図１に示すように、ケーシング２の吸気口５側の端部に略円板形状の逆流防止構造３０が配設されている。
ケーシング２の吸気口５近傍の内周壁には、ケーシング２の内側へ張り出した突起が、円周方向に延設されることによって形成された固定部３１が設けられている。
固定部３１は、逆流防止構造３０をケーシング２の内部へ嵌め込んだ際に、逆流防止構造３０が動翼列８側へ、即ち気体移送機構側への移動を抑止するストッパーとして機能する。

また、ターボ分子ポンプ１には、逆流防止構造３０がケーシング２から脱落しないように、固定するための押さえ板３２と、押さえ板３２をケーシング２へ固定するためのネジ３３が設けられている。
図示されていないが、ネジ３３を締め付けるためのネジ穴は、ケーシング２の吸気口５の端面に設けられており、押さえ板３２は、ネジ３３によって、吸気口５側から容易に締め付け固定することができるように構成されている。
ケーシング２の吸気口５側の開口部から挿入された逆流防止構造３０は、その外縁部分が固定部３１と押さえ板３２によって挟持された状態でケーシング２に固定される。
このように、第１の実施形態に係るターボ分子ポンプ１では、ターボ分子ポンプ１を分解することなく、吸気口５側から容易に逆流防止構造３０を着脱することができるように構成されている。

図２（ａ）は、第１の実施形態に係るターボ分子ポンプ１における逆流防止構造３０の概略構成を示した平面図である。
また、図２（ｂ）は、逆流防止構造３０へ侵入するパーティクル及び気体分子の様子の一例を示した図である。
逆流防止構造３０は、複数の貫通細孔３０ａを有するハニカム構造体によって形成された、厚みを有する円板状の金属製部材である。
貫通細孔３０ａは、断面六角形状の回転軸方向と平行な向きに伸びる細孔である。隣接する貫通細孔３０ａとの間には、隔壁が形成されている。
なお、排気性能の低下を抑制するために、貫通細孔３０ａの隔壁、即ち、貫通細孔３０ａを形成する側壁の厚みは薄く形成されている。

図２（ｂ）の破線矢印で示すように、貫通細孔３０ａを形成する隔壁は、ガス分子の流れ方向と平行に配設されている。これにより、逆流防止構造３０を設けることによるポンプの排気性能の低下を抑制することができる。
また、吸気口５から取り込まれたパーティクルが、ターボ分子ポンプ１の内部において、高速回転している動翼列８（詳しくは、回転ブレード）に衝突した場合、逆流防止構造３０側へ跳ね返され、貫通細孔３０ａの１つに侵入する。
そして、図２（ｂ）の実線矢印で示すように、パーティクルは、貫通細孔３０ａの側壁への衝突（反射）を何度も繰り返すうちに自身の運動エネルギーが減衰させられる。
つまり、パーティクルは、逆流防止構造３０を通過する間に、自身の運動エネルギーが奪われるため、回転ブレードによって跳ね返された場合であっても、吸気口５の上流、即ちプロセスチャンバ（真空容器）まで辿り着くことができなくなる。

このように、第１の実施形態に係るターボ分子ポンプ１では、逆流防止構造３０を設けることにより、パーティクルが真空容器側（吸気口５の上流側）まで逆流してしまうことを適切に抑制することができる。
なお、上述した第１の実施形態では、逆流防止構造３０を六角形の貫通細孔３０ａの集合体からなるハニカム構造体によって構成しているが、ハニカム構造体を構成する貫通細孔３０ａの形状は、これに限定されるものではない。貫通細孔３０ａは、例えば、断面三角形や四角形であってもよい。
また、逆流防止構造３０を通過するパーティクルの運動エネルギーの吸収率を上げるために、即ち、パーティクルの運動エネルギーの減衰率を上げるために、貫通細孔３０ａを形成する側壁（隔壁）を、即ち、貫通細孔３０ａの内側面を、低反発部材でコーティングすることが望ましい。低反発部材としては、例えば、粘弾性材料、詳しくは、フッ素ゴムなどを用いる。

また、逆流防止構造３０における貫通細孔３０ａの長さ、即ち、逆流防止構造３０の厚み方向の長さは、動翼列８方向から入射するパーティクルの速度や入射角度に応じて任意に調整することが好ましい。
即ち、逆流防止構造３０に入射するパーティクルの速度が遅い場合、例えば、動翼列８の回転速度が遅い場合には、逆流防止構造３０の高さ（貫通細孔３０ａの長さ）を不必要に長く設定しないようにする。これは、逆流防止構造３０を設けることによる気体の排気性能の低下を抑制するためである。

（第２の実施形態）
次に、ターボ分子ポンプ１の第２の実施形態について説明する。
図３は、第２の実施形態に係るターボ分子ポンプ１の概略構成を示した図である。なお、図３は、ターボ分子ポンプ１の軸線方向の断面図を示している。
この第２の実施形態では、第１の実施形態で用いたハニカム構造の逆流防止構造３０の代わりに、バッフル（邪魔板）４０ａを備えた逆流防止構造４０を用いて、パーティクルの真空容器側への逆流を抑制する方法について説明する。
なお、上述した第１の実施形態のターボ分子ポンプ１と重複する部位には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

第２の実施形態に係るターボ分子ポンプ１では、吸気口５から取り込まれたパーティクルの上流側の領域への逆流を抑制するために、吸気口５の部位に、即ち、気体移送機構の上流に円板形状の逆流防止構造４０が設けられている。
ケーシング２の吸気口５近傍の内周壁には、ケーシング２の内側へ張り出した突起が、円周方向に延設されることによって形成された固定部４１が設けられている。
固定部４１の吸気口５側の端面上に、逆流防止構造４０の外周縁部が配設されている。そして、図示されていないが、固定部４１の吸気口５側に設けられたネジ穴に、ネジ４３を締め付けることによって、吸気口５側から容易に逆流防止構造４０をケーシング２へ固定できるように構成されている。
なお、図示されていないが、逆流防止構造４０の外縁部には、ネジ４３の貫入孔が設けられている。
このように、第２の実施形態に係るターボ分子ポンプ１では、第１の実施形態に係るターボ分子ポンプ１と同様に、ターボ分子ポンプ１を分解することなく、吸気口５側から容易に逆流防止構造４０を着脱することができるように構成されている。

図４（ａ）は、逆流防止構造４０を示した平面図である。
また、図４（ｂ）は、逆流防止構造４０へ侵入するパーティクル及び気体分子の様子の一例を模式的に示した展開図である。
逆流防止構造４０は、中心部に設けられた円板状の中央円板部４０ｂ、外周側の一部がネジ４３によって固定部４１に固定される外側円環部４０ｃ、及び、中央円板部４０ｂと外側円環部４０ｃとの間の領域に設けられた放射状に所定角度で支持された複数のバッフル４０ａを備えている。
バッフル４０ａは、水平面（中央円板部４０ｂの形成面）から気体の下流方向（排気口６方向）へ張り出すように設けられた、逆流防止構造４０の外側へ向かって幅が広くなるように形成された略扇形状の反射板である。
なお、バッフル４０ａの張り出し方向、即ち、折り曲げ方向は、排気口６方向に限定されるものではない。動翼列８とバッフル４０ａとの間の距離を稼ぐことが好ましい場合には、バッフル４０ａを吸気口５方向に折り曲げるようにしてもよい。
また、バッフル４０ａは、気体の下流方向、即ち、排気口６方向を向く側面は、ロータ部４（動翼列８）の回転方向と逆向きに配設されている。
逆流防止構造４０は、金属製（例えば、ステンレス鋼製またはアルミニウム製）の薄肉の板から、エッチング法や型抜き法、または、レーザやプラズマなどの切断法を用いて、バッフル４０ａを形成するためのコの字状のスリットを複数形成する（切り出す）。
そして、スリットにより切り出されたバッフル４０ａを、プレス加工で所定角度に曲げることにより、逆流防止構造４０が形成される。

図４（ｂ）の破線矢印で示すように、ガス分子は、直線的に移動しながらターボ分子ポンプ１の吸気口５から取り込まれ、隣接するバッフル４０ａ間の隙間を介して、気体移送機構の配設領域、即ち、動翼列８や静翼列１８の配置領域まで送られる。
また、吸気口５から取り込まれたパーティクルが、ターボ分子ポンプ１の内部において、高速回転している動翼列８（詳しくは、回転ブレード）に衝突した場合、逆流防止構造４０側へ跳ね返される。
逆流防止構造４０側へ跳ね返されたパーティクルは、図４（ｂ）に示すように、バッフル４０ａの傾斜面に入射し、そして、バッフル４０ａによって排気口６方向、即ち、動翼列８や静翼列１８の配置領域に再度跳ね返される。
なお、バッフル４０ａにおける下流方向を向いた面、即ち、動翼列８から跳ね返されたパーティクルが入射する面は、逆流防止面として機能する。
パーティクルは、逆流防止構造４０を通過することができないため、回転ブレードによって跳ね返された場合であっても、プロセスチャンバ（真空容器）まで辿り着くことができなくなる。

このように、第２の実施形態に係るターボ分子ポンプ１では、逆流防止構造４０を設けることにより、パーティクルが真空容器側（吸気口５の上流側）まで逆流してしまうことを適切に抑制することができる。
また、パーティクルの逆流防止を強化するために、逆流防止構造４０は、図４（ｂ）に示すように、回転ブレードによって跳ね返されたパーティクルの入射方向における、隣接するバッフル４０ａの投影像の一部が重なり合うように、即ち、オーバーハングするように構成されている。パーティクルの入射方向は、例えば、動翼列８の回転速度、回転ブレードの形状などに基づいて概ね予測される入射角方向を示す。
バッフル４０ａのオーバーハング量αは、気体の排気性能の低下を抑制するために、できるだけ０に近い値とすることが望ましい。
なお、バッフル４０ａのオーバーハング量αは、吸気口５方向における、隣接するバッフル４０ａの投影像が重なり合わない範囲で設定されている。
また、逆流防止構造４０におけるバッフル４０ａの傾き角度や大きさは、動翼列８方向から入射するパーティクルの入射角度に応じて任意に調整することが好ましい。

また、第２の実施形態に係るターボ分子ポンプ１には、さらにパーティクルの逆流の防止効果を向上させるために、吸気口５から排気口６まで移送される気体の流路を形成するケーシング２やスペーサ２０の内側面に、気体の下流方向を向いた逆流防止面、即ち、衝突したパーティクルを排気口６側へ送るためのトラップが形成されている。
図５は、図３における破線Ａ部の拡大図である。
詳しくは、図５に示すように、ケーシング２における内周壁面の吸気口５近傍の領域、及び、吸気口５近傍に配置されたスペーサ２０の内周壁面（内側面）に、断面Ｖ字型の溝５０が周方向に沿って延設されている。

この溝５０は、図５に示すように、Ｖ字型に設けられた側面のうち、吸気口５側に設けられた側面（逆流防止面）は、排気口６側、即ち、下流方向を向くように形成されている。また、Ｖ字型に設けられた側面のうち、排気口６側に設けられた側面は、吸気口５側、即ち、上流方向を向くように形成されている。
このように逆流防止面を有する溝５０を設けることにより、動翼列８に衝突したパーティクルを、速やかに排気口６側へ送ることができるため、パーティクルの逆流の防止効果を向上させることができる。
なお、第２の実施形態では、溝５０は、ケーシング２における内周壁面の吸気口５近傍の領域、及び、吸気口５近傍に配置されたスペーサ２０の内周壁面にのみ設けられているが、溝５０の形成部位はこれに限定されるものではない。例えば、全てのスペーサ２０の内周壁面に設けるようにしてもよい。
また、第２の実施形態に係るターボ分子ポンプ１に設けられている溝５０を、第１の実施形態に係るターボ分子ポンプ１に形成するようにしてもよい。

また、第２の実施形態で示した逆流防止構造４０におけるバッフル４０ａの形状及び配置形態は、図４に示す形状に限定されるものではない。
次に、逆流防止構造４０の変形例について説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）は、逆流防止構造４０の変形例を示した図である。
逆流防止構造４０は、図６（ａ）に示すように、中央円板部１４０ｂ、外側円環部１４０ｃ、及び中央円板部１４０ｂの同心円の周方向に沿って配置されたバッフル１４０ａで構成するようにしてもよい。
バッフル１４０ａは、水平面（中央円板部１４０ｂの形成面）に対して所定の角度だけ傾斜し、排気口６方向（気体の下流方向）を向く面は、同時に、中央円板部１４０ｂの中心方向に向いて傾くように設けられている。
詳しくは、略八角形状の中央円板部１４０ｂのそれぞれの外側辺と平行に、複数のバッフル１４０ａが半径方向に沿って等間隔に設けられ、そして、各バッフル１４０ａは、中央円板部１４０ｂの中心方向に傾くように形成されている。

逆流防止構造４０は、図６（ｂ）に示すように、中央円板部２４０ｂ、外側円環部２４０ｃ、及び中央円板部２４０ｂの同心円の周方向に沿って配置された円環状のバッフル２４０ａで構成するようにしてもよい。
バッフル２４０ａは、水平面（中央円板部２４０ｂの形成面）に対して所定の角度だけ傾斜し、排気口６方向（気体の下流方向）を向く面は、同時に、中央円板部２４０ｂの中心方向に向いて傾くように設けられている。
詳しくは、円板状の中央円板部２４０ｂの同心円上に、複数のバッフル２４０ａが半径方向に沿って等間隔に設けられ、そして、各バッフル２４０ａの内側面は、中央円板部２４０ｂの中心方向に傾くように形成されている。
なお、回転ブレードで反射された後、ケーシング２やスペーサ２０の内面で反射し、バッフル２４０ａの外側の面に入射するパーティクルは、溝５０を併用することで低減できる。
そのため、回転ブレードで反射された後、バッフル２４０ａの内面に直接入射するパーティクルの逆流を防止（抑制）できるように、バッフル２４０ａの傾斜角を設定することが望ましい。

また、逆流防止構造４０は、図６（ｃ）に示すように、中央円板部３４０ｂ、外側円環部３４０ｃ、及び中央円板部３４０ｂと外側円環部３４０ｃとによって支持された、複数のバッフル３４０ａで構成するようにしてもよい。
バッフル３４０ａは、水平面（中央円板部３４０ｂの形成面）に対して所定の角度だけ傾斜し、放射状に設けられている。
なお、上述した図６（ａ）〜（ｃ）に示す逆流防止構造４０の変形例においても、第２の実施形態（図４）と同様に、回転ブレードによって跳ね返されたパーティクルの入射方向における、隣接するバッフル１４０ａ、２４０ａ、３４０ａの投影像の一部が重なり合うように、即ち、オーバーハングするように構成されている。
変形例に示すバッフル１４０ａ、２４０ａ、３４０ａのオーバーハング量もまた、気体の排気性能の低下を抑制するために、できるだけ０に近い値とすることが望ましい。

回転ブレードによって吸気口５側へ跳ね返されたパーティクルは、多くの場合、接線方向・上方（吸気口５方向）へ向かって反射する。
そのため、パーティクルが通過する回転ブレードの上方（吸気口５方向）のみに、即ち、回転ブレードの吸気口５方向への投影領域のみに、逆流防止構造４０を配設し、中央円板部４０ｂ、１４０ｂ、２４０ｂ、３４０ｂは、貫通領域を有さない板状部材で構成されている。
同様に、上述した第１の実施形態における逆流防止構造３０においても、ロータ部４の上方（吸気口５方向）即ち、中央領域を貫通細孔３０ａ（貫通領域）を有さない板状の部材で構成するようにしてもよい。
また、ケーシング２の内側面等で反射した後のパーティクルの逆流は、上述したように、ケーシング２やスペーサ２０の内面に溝５０を併設することによって抑制することができる。そこで、中央円板部４０ｂ、１４０ｂ、２４０ｂ、３４０ｂを、板状部材の代わりに、メッシュ状の金網（保護金網）で構成するようにしてもよい。
このように中央円板部４０ｂ、１４０ｂ、２４０ｂ、３４０ｂを、メッシュ状の金網（保護金網）で構成することにより、排気性能の低下を軽減（抑制）することができる。

また、上述した第２の実施形態及びその変形例に示す逆流防止構造４０においても、そのバッフル４０ａ、１４０ａ、２４０ａ、３４０ａの排気口６方向（気体の下流方向）を向いた面に、上述した第１の実施形態と同様の低反発部材でコーティングすることが望ましい。
このような低反発部材でコーティングすることにより、バッフル４０ａ、１４０ａ、２４０ａ、３４０ａに衝突したパーティクルの運動エネルギーの吸収率を上げることができる。
上述した第２の実施形態及びその変形例に示す逆流防止構造４０をターボ分子ポンプ１に設けることにより、パーティクルが真空容器側（吸気口５の上流側）まで逆流してしまうことを適切に抑制することができる。

また、上述した第１および第２の実施形態では、真空容器から飛来するパーティクルの逆流防止構造３０、４０をターボ分子ポンプ１の吸気口５側の端部に設けた例について説明したが、逆流防止構造３０、４０の配設位置はこれに限定されるものではない。
図７は、接続配管８０に設けられた逆流防止構造６０の一例を示した図である。
図７に示すように、第１の実施形態で説明した逆流防止構造３０と同様の構造を有する逆流防止構造６０を、真空容器７０の排気口７１と、真空容器７０の排気処理を行うターボ分子ポンプ１’の吸気口５’とを接続する接続配管８０（配管構造体）に設けるようにしてもよい。

逆流防止構造６０は、接続配管８０の吸気口側、即ち、真空容器７０の排気口７１との接続口側から容易に着脱することができるように構成されている。
逆流防止構造６０は、接続配管８０の排気口側、即ち、ターボ分子ポンプ１’の吸気口５’側から容易に着脱することができるように構成してもよい。
また、接続配管８０は、それ自身が真空容器７０およびターボ分子ポンプ１’に対して、着脱可能に設けられているため、逆流防止構造６０を接続配管８０に対して、着脱可能に設ける必要性はなく、接続配管８０に取り外し不能な状態で組み付けられていてもよい。

逆流防止構造６０は、真空容器７０に設けるようにしてもよい。この場合、逆流防止構造６０は、真空容器７０の排気口７１側から容易に着脱することができるように構成する。
なお、逆流防止構造６０を真空容器７０に設ける場合において、逆流防止構造６０の配設位置は、真空容器７０の排気口７１側の端部に限定されるものではない。
例えば、真空容器７０の排気口７１の近傍に真空容器７０の内側から容易に着脱することができるように配設するようにしてもよい。
また、上述した接続配管８０や真空容器７０に設ける逆流防止構造６０は、第２の実施形態で説明した逆流防止構造４０と同様の構造を有するように構成してもよい。
このように、逆流防止構造６０を真空容器７０や接続配管８０などターボ分子ポンプ１’の外部に設けることにより、ターボ分子ポンプ１’を分解することなく、容易にパーティクルの逆流防止対策を施すことができる。

第１の実施形態に係るターボ分子ポンプの概略構成を示した図である。 （ａ）は第１の実施形態に係るターボ分子ポンプにおける逆流防止構造の概略構成を示した平面図であり、（ｂ）は逆流防止構造へ侵入するパーティクル及び気体分子の様子の一例を示した図である。 第２の実施形態に係るターボ分子ポンプの概略構成を示した図である。 （ａ）は逆流防止構造を示した平面図であり、（ｂ）は逆流防止構造へ侵入するパーティクル及び気体分子の様子の一例を模式的に示した展開図である。 図３における破線Ａ部の拡大図である。 （ａ）〜（ｃ）は、逆流防止構造の変形例を示した図である。 接続配管に設けられた逆流防止構造の一例を示した図である。

符号の説明

１ ターボ分子ポンプ
２ ケーシング
３ ベース
４ ロータ部
５ 吸気口
６ 排気口
７ シャフト
８ 動翼列
９ 円筒部材
１０ ボルト
１１ モータ部
１２〜１４ 磁気軸受部
１５〜１７ 変位センサ
１８ 静翼列
１９ ネジ溝スペーサ
２０ スペーサ
２１ ステータコラム
２２ 裏蓋
２６ 冷却管
３０ 逆流防止構造
３０ａ 貫通細孔
３１ 固定部
３２ 押さえ板
３３ ネジ
４０ 逆流防止構造
４０ａ バッフル
４０ｂ 中央円板部
４０ｃ 外側円環部
４１ 固定部
４３ ネジ
５０ 溝
６０ 逆流防止構造
７０ 真空容器
８０ 接続配管

Claims (8)

1. 吸気口と排気口を有する外装体と、
   前記外装体に内包された回転体を有する、前記吸気口から前記排気口まで気体を移送する気体移送機構と、
   前記気体移送機構の上流に設けられた、前記吸気口の上流側の開口部から着脱可能なパーティクルの逆流防止構造と、
   前記逆流防止構造が前記吸気口の上流側の前記開口部から挿入された状態で、前記外装体に固定される固定部と、
   前記外装体からの脱落を防止する脱落防止部と、
   を備えたことを特徴とする真空ポンプ。
2. 前記逆流防止構造は、複数の貫通細孔を有することを特徴とする請求項１記載の真空ポンプ。
3. 前記逆流防止構造は、前記気体の下流方向を向いた逆流防止面を有するバッフルを備えたことを特徴とする請求項１記載の真空ポンプ。
4. 前記逆流防止構造は、複数の前記バッフルが、前記回転体の円周方向または半径方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項３記載の真空ポンプ。
5. 前記逆流防止構造は、前記気体移送機構から飛来するパーティクルの入射方向における、隣接する前記バッフルの逆流防止面の投影像の少なくとも一部が重なり合うことを特徴とする請求項３または請求項４記載の真空ポンプ。
6. 前記回転体は、側面に突設して設けられた翼角度を有する動翼列を備え、
   前記逆流防止構造は、前記動翼列の前記吸気口方向への投影領域のみに前記バッフルが配設されていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１の請求項に記載の真空ポンプ。
7. 前記貫通細孔の内側面、又は、前記バッフルの逆流防止面は、低反発部材によってコーティングされていることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１の請求項に記載の真空ポンプ。
8. 前記吸気口から前記排気口まで移送される気体の流路を形成するステータ部のうち、軸線方向に平行な側面を有する領域に、前記気体の下流方向を向いた逆流防止面が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１の請求項に記載の真空ポンプ。

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