JPH01305196A - ドライ形真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として半導体製造分野におけるウェハーチ
ャンバーの真空引きなどに使用されるドライ形真空ポン
プに関する。

（従来の技術） 従来、この種真空ポンプとして、例えば実公昭６０−９
４３９号公報に記載されたものが知られており、この公
報記載の真空ポンプは、第３図に示したごとく、ケーシ
ング（１）の上部側に吸気口（２）を、下部側に排気口
（３）を設けて、これら吸気口（２）と排気口（３）と
を連通ずる気体流路（２１）に、ロータ（４）をもった
真空ポンプ要素（５）を配設すると共に、前記ケーシン
グ（１）の内部で前記真空ポンプ要素（５）の下部側に
、モータ室（６２）をもった架構（６１）を一般け、こ
のモータ室（６２）にモータ（６）を配設して、該モー
タ（６）の駆動軸（７）を前記ロータ（４）に連結する
一方、前記架構（６１）の上部側に、前記モータ室（θ
１）と前記気体流路（２１）とを画成する区画壁（８）
を取付けている。

また、前記駆動軸（７）には、その軸心内部に上下方向
に延びる油通路（Ｔ）を形成し、この油通路（Ｔ）の下
部側に、前記ケーシング（１）の底部油溜（０）に臨む
油ポンプ（Ｐ）を取付けて、該油ポンプ（Ｐ）で汲上げ
た油を、前記駆動軸（７）を軸受支持すべく、前記架構
（６１）の上下部位に介装させた各軸受（９）（９）に
それぞれ給油するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで以上のごとき真空ポンプでは、前記各軸受（９
）に給油された油が、同図の矢印で示したごとく、前記
区画壁（８）と前記ロータ（４）との隙間を経て前記気
体流路（２１）に至り、該気体流路（２１）から前記吸
気口（２）に接続される真空チャンバーに侵入して、該
真空チャンバー内の油汚染を招いたりする問題があった
。

そこで、通常では、前記ロータ（４）の内周面と前記区
画壁（８）の外周面との対向部位で少なくとも一方側に
、前記ロータ（４）の回転方向とは逆方向のスパイラル
溝（Ａ）を形成して、このスパイラル溝（Ａ）により前
記油が前記気体流路（２１）側に侵入したりするのを阻
止するようにしているが、例え斯（する場合にあっても
、根本的な解決策とはならず、前記油の一部が前記気体
流路（２１）側に侵入して、前述した油汚染を招く虞れ
があったのである。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたものであり、
その目的は、前記駆動軸を支持する軸受摺動面に、強度
及び自己潤滑性に優れた潤滑処理面を形成して、油を用
いることなく、前記駆動軸を潤滑可能となすことにより
、全体をオイルレス構造となして、真空チャンバー内の
油汚染を招いたりするのを確実に阻止でき、しかも内部
構造を著しく簡素化することができるドライ形真空ポン
プを提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明では、吸気口（２）
と排気口（３）との間に、ロータ（４）を備えた真空ポ
ンプ要素（５）を設けたドライ形真空ポンプにおいて、
前記ロータ（４）の駆動軸（７）を支持する軸受摺動面
に、二硫化タングステンをコーティングしたことを特徴
とするものである。

（作用） しかして前記二硫化タングステンは、自己潤滑性に極め
て優れていることから、この二硫化タングステンを前記
駆動軸（７）の軸受摺動面にコーティングすることによ
り、油を用いることなく、前記駆動軸（７）の潤滑が可
能となり、従って前記真空ポンプの全体をオイルレス構
造となして、該真空ポンプが接続される真空チャンバー
内の油汚染を確実に阻止できるのであり、また前記二硫
化タングステンは、強度にも優れていることから、例え
高速回転域で使用される前記駆動軸（７）の軸受摺動面
にも充分に採用できるのであり、しかも前記真空ポンプ
の全体をオイルレス構造とすることにより、従来必要と
した油ポンプや油通路が不要となって、内部構造が著し
く簡素化されるのである。

（実施例） 実施例について、図面を参照して説明する。

第２図は、ドライ形真空ポンプの全体構造を示しており
、概略円筒形状をなすケーシング（１）の上部側に、フ
ランジ（２０）を介してウェハーチャンバー（Ｃ）に接
続される吸気口（２）を形成し、かつ前記ケーシング（
１）の下部側に排気口（３）を形成すると共に、これら
吸気口（２）と排気口（３）とを連通ずる気体流路（２
１）で前記ケーシング（１）の内方上部位置に、ロータ
（４）に一体に固定された複数枚の動翼（５１）と、前
記ケーシング（１）側に固定された複数枚の静ｇ（５２
）とを交互に配列して成る真空ポンプ要素（５）を配設
している。

また、前記ケーシング（１）の内部で、前記ポンプ要素
（５）の下部側に、概略円筒形状をなす架橋（６１）を
介してモータ（６）を配設し、該モータ（６）の駆動軸
（７）を前記ロータ（４）に連動連結させて、前記モー
タ（６）に伴う前記ロータ（４）の高速回転により、前
記ポンプ要素（５）の動ｇ（５１）を分子速度に近い速
度で回転させて、前記ウェハーチャンバー（Ｃ）内の真
空引きを行うようにしている。

更に、前記モータ（６）が配設された前記架橋（６１）
の上部側に、固定ボルト（Ｂ）により区画壁（８）を固
定し、該区画壁（８）を介して前記架橋（６１）内の前
記モータ室（６２）と前記気体流路（２１）とをそれぞ
れ画成すると共に、前記区画壁（８）の中央部位に前記
モータ（６）の駆動軸（７）を挿通させる挿通孔（８１
）を形成し、この挿通孔（８１）にスリーブ（７ａ）を
介装させた状態で、前記駆動軸（７）を上方側に延出さ
せて、その上端部を前記ロータ（４）に−体に結合して
いる。

また、前記架橋（６１）の上下部位には、それぞれ支持
体（６３）（６３）を取付けて、これら各支持体（６３
）にそれぞれ軸受（９）（９）を介して前記駆動軸（７
）を回転自由に支持させるようにしている。

しかして以上のような真空ポンプにおいて、前記駆動軸
（７）を支持する前記各軸受（９）の摺動面に、二硫化
タングステンをコーティングしたのである。

具体的には、第１図に詳しく示したごとく、前記軸受（
９）を、内輪（９１）及び外輪（９２）と、これら内、
外輪（θ１）（９２）間に介装される球状の転動体（９
３）とで形成して、この転動体（９３）の外周面全体と
、該転動体（９３）が摺接される前記内、外輪（９１）
（９２）の各内周面側とに、それぞれ二硫化タングステ
ンをスパッタリング法などによりコーティングして、前
記転動体（９３）の外周面全体と、前記内、外輪（９１
）（９２）の各内周面側とに、薄肉の二硫化タングステ
ン層（９４）をそれぞれ形成したのである。

前記二硫化タングステンは、自己潤滑性に極めて優れて
いることから、油を別途供給しなくても、前記転動体（
９３）と前記各自、外輪（９１）（９２）とをそれぞれ
円滑に滑動させ得て、前記ドライ形真空ポンプのオイル
レス化が可能となるのである。

尚、自己潤滑性に優れたものとして、二硫化モリブデン
が知られているが、この二硫化モリブデンは、強度が弱
く、特に高速回転域で使用される前記軸受（９）に採用
することはできないのであり、斯かる二硫化モリブデン
に対し前記二硫化タングステンは、強度が約３倍程度強
いことから、前記真空ポンプの軸受（９）として充分に
使用可能となるのである。

また、前記転動体（９３）は、セラミックで形成するこ
とが望ましく、特に該セラミックは軽量であることから
、次のような利点がある。

即ち、前記ドライ形真空ポンプにおいては、前記駆動軸
（７）が２００００〜３５０００の範囲で高速回転され
るのであるが、例えば前記転動体（９３）として、鋼製
のものを使用する場合には、この鋼製の転動体（９３）
は重量が大であることから、前記駆動軸（７）の高速回
転時に発生する前記転動体（９３）の遠心力も大となっ
て、該転動体（９３）が外周方向に移動して、ガタ付き
などを発生し、このガタ付きなどを防止するために、前
記駆動軸（７）の高速域を制限したりする必要があるの
に対して、前記転動体（９３）をセラミックで形成する
場合には、軽量であることから、前記駆動軸（７）の高
速回転時に発生する遠心力も小となって、該駆動軸（７
）の高速域に制限を受けないのである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明にかかるドライ形真空ポン
プでは、ロータ（４）の駆動軸（７）を支持する軸受摺
動面に、二硫化タングステンをコーティングしたから、
油を別途供給しなくても、前記駆動軸（７）の円滑な潤
滑が可能となって、前記真空ポンプの全体をオイルレス
構造となすことができ、この真空ポンプが接続される真
空チャンバー内の油汚染を確実に阻止でき、しかも前記
真空ポンプをオイルレス構造とすることにより、該真空
ポンプの内部構造を著しく簡素化できるに至ったのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部を示す断面図、第２図はドライ形
真空ポンプの全体構造を示す縦断面図、第３図は従来例
を示す縦断面図である。 （２）・−・・・吸気口 （３）・・・・・排気口 （４）拳・・・・ロータ （５）・・Φ・・真空ポンプ要素 （７）・・・拳・駆動軸 第１図 第２図 ３排乞口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）吸気口（２）と排気口（３）との間に、ロータ（４
   ）を備えた真空ポンプ要素（５）を設けたドライ形真空
   ポンプにおいて、前記ロータ（４）の駆動軸（７）を支
   持する軸受摺動面に、二硫化タングステンをコーティン
   グしていることを特徴とするドライ形真空ポンプ。