JPH02108894A - 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ネジ式真空ポンプ
に関する。

（従来の技術） 従来、この種真空ポンプは、例えば実開昭６３−５１１
９５号公報に記載され、かつ、第２図に示したごとく、
静止外筒（１）の長さ方向−側に吸気口（２）を、他側
に排気口（２）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、モータを内蔵
した回転内筒（４）を、その外周面が前記静止外筒（１
）の内周面に近接するように配設すると共に、前記回転
内筒（４）の外周部に複数のネジ溝（５１）を設けてポ
ンプ要素（５）を構成し、前記モータに伴う前記回転内
筒（４）の回転駆動により、前記ネジ溝（５１）に沿っ
て気体の排気を行うようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、以上のような真空ポンプでは、真空引きがあ
る程度進行して、前記吸気口（２）側の圧力が一定以下
に低下された場合はともか＜、真空引き開始当初のよう
に前記吸気口（２）側の圧力が未だ高い場合、つまり低
真空域において、前記回転内筒（４）を高速回転させる
と、該回転内筒（４）に内蔵されたモータ自身の発熱や
、該モータや前記回転内筒（４）等の回転部分と、これ
を取囲む雰囲気中の気体分子との摩擦熱などにより温度
が許容温度以上に上昇するため、効率的に冷却しなけれ
ば低真空領域で運転できない問題があった。

この場合、同図の仮想線で示したごと（、前記静止外筒
（１）の外周囲に水冷ジャケラ）　（Ｊ）を設けて、こ
のジャケット（Ｊ）内を循環される冷却媒体により高温
化を阻止することが考えられるが、斯かる構成とする場
合には、前記ジャケット（Ｊ）による冷却作用は、主と
して前記静止外筒（１）の内壁面を冷やすのに使われ、
前記回転内筒（４）に内蔵される前記モータなどの効率
的な冷却は行えなかったのであるし、又、特に凝縮性ガ
スの排気の場合等には、冷却媒体温度近くまで冷やされ
る前記静止外筒（１）の内周面に凝縮物が多ｍに付着し
て、この凝縮物が故障の発生原因となったり、またダス
トが発生するなどの新たな問題を招くのであった。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたもので、その
目的は、凝縮性ガスを排気するような場合にも凝縮物や
ダストの発生を低減しながら、モータ及び回転内筒を効
率良く冷却できて、特に低真空領域での運転を改善する
ことができる真空ポンプを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、吸気口（２）か
ら排気口（３）に至る気体流路（２１）内に、駆動モー
タ（６）の外周部に配設される回転内筒（４）と、これ
に近接する静止外筒（１）とを備え、−刃側にネジ溝（
５１）を形成したポンプ要素（５）を配設し、前記ネジ
溝（５１）に沿って気体の排気を行うようにした真空ポ
ンプにおいて、前記モータ（６）の外周部を支持する架
橋（６１）と、前記回転内筒（４）との間に、冷却媒体
の流通路（９１）をもった冷却ジャケット（９）を配設
したことを特徴とするものである。

また、前記冷却ジャケット（９）の外周部と、前記回転
内筒（４）の内周部との間を近接させて、前記モータ（
６）を配設するモータ室（６２）と、前記気体流路（２
１）との間の連通面積を縮小させると共に、前記モータ
室（６２）にパージガスの導入口（１０）を開口させる
ようにしてもよい。

（作用） 以上の真空ポンプでは、前記回転内筒（４）と架構（６
Ｉ）との間に、冷却ジャケット（９）が配設され、該ン
ヤケノト（９）内を循環される冷却媒体により前記回転
内筒（４）が、また前記架構（６１）を介して前記モー
タ（６）側がそれぞれ冷却されるのであり、従って、低
真空運転を行う場合でも、前記回転内筒（４）やモータ
（６）が高温化したりすることがなく、これらの高速運
転が可能となって、真空引き性能が高められるのであり
、しかも、前記冷却前記ジャケット（９）による冷却作
用は、前記気体流路（２１）に直接及ぶことなく、この
気体流路（２１）は間接的に冷却されることから、該気
体流路（２１）で凝縮物やダストなどが多量に発生した
りすることもないのである。

また、前記ジャケット（９）の外周部と回転内筒（４）
の内周部との間を近接させて、前記モータ室（６２）と
前記気体流路（２１）との連通隙間を小に形成すると共
に、前記モータ室（６２）にパージガス導入口（１０）
を開口させるときには、前記気体流路（２１）から回転
内筒（４）の内部に腐食性ガスなどが侵入するのを防止
すべく、前記導入口（１０）から前記モータ室（６２）
へとパージガスを供給するとき、少量で低圧のパージガ
スでも前記モータ室（６２）と気体流路（２１）との間
にを効な流れと差圧が確保でき、前記気体流路（２１）
からモータ室（６２）側への腐食性ガスの逆拡散が阻止
できると共に、パージガスの少量低圧化により、パージ
ガス自体による摩擦発熱が抑えられ、かつ、排気口（３
）近くの圧力を増大することなく低い値に保てるため、
モータ（６）の動力低減による該モータ（６）の発熱も
抑制でき、全体として更に良好な運転となし得るのであ
る。

（実施例） 第１図に示すものは、概略円筒形状をなす静止外筒（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）を設け、かつ前
記静止外筒（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（２１）に、前記静止外筒（１）の内周面に近
接する外周面をもった回転内筒（４）を配設する一方、
前記回転内筒（４）の上部側外周部位に、前記吸気口（
２）から排気口（３）側へと螺進する螺旋状のネジ溝（
５１）に設けてポンプ要素（５）を構成したものである
。

また、前記静止外筒（１）の下部側には、前記回転内筒
（４）内に突入する概略円筒形状の架橋（６１）を配設
して、該架橋（θ１）の内部にモータ（６）を収容する
モータ室（６２）を形成すると共に、前記モータ（６）
の駆動軸（７）を前記回転内筒（４）に連動連結させて
、前記モータ（６）に伴う前記回転内筒（４）の高速回
転により、前記ポンプ要素（５）のネジ溝（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）が収容される前記架橋（６１）
の上部側には、固定ボルトを介して区画壁（８）を固定
し、この区画壁（８）で前記モータ室（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、前記駆動軸（７）の挿通孔（８
１）を設け、該挿通孔（８１）から前記駆動軸（７）を
上方側に延出させて、その上端部を前記回転内筒（４）
に一体に結合させている。

しかして以上のような真空ポンプにおいて、前記架構（
６１）と前記回転内筒（４）との間に、冷却媒体の流通
路（９１）をもった冷却ジャケット（９）を、前記回転
内筒（４）の回転を許す所定隙間をあけて配設したので
ある。

具体的には、前記架構（６１）の外周部に、該架構（６
１）を取り巻くように、環状の冷却ジャケット（９）を
複数の固定ポル）　（９２）を介して固定すると共に、
このジャケット（９）に前記架橋（６１）の外壁面側に
開放された冷却媒体の流通路（９１）を設けて、該流通
路（９１）に、前記架橋（６１）の下方基部（６１ａ）
に開設した媒体通路（６１ｂ）から冷却媒体を供給する
ことにより、前記架＋Ｒ（Ｅｔ　１　）を介して、この
架橋（６１）内のモータ（６）や駆動軸（７）の軸受部
などを効率的に冷却するようになし、また、前記冷却媒
体による前記回転内筒（４）の冷却は、該回転内筒（４
）と前記ジャケット（９）との間に形成した前記隙間を
介して間接的に行い、つまり前記回転内筒（４）の効率
的な冷却を行いながら、前記気体流路（２１）の直接的
な冷却は避けて、該気体流路（２１）内での凝縮物やダ
ストなどの多量の発生を防止するようになす。

また、前記ジャケット（９）の外壁面と前記回転内筒（
４）の内壁面とは互いに近接させるのであり、即ち、前
記モータ室（６２）内を前記気体流路（２１）側に連通
させる連通隙間を、前記回転内筒（４）の前記ジャケッ
ト（９）に対する回転を許す最小隙間、例えば０．１ｍ
−程度にまで近接させるのである。そして、前記冷却ジ
ャケット（９）と前記架橋（６１）の下方基部（８１ａ
）とに、前記モータ室（６２）側に開放されるパージガ
スの導入口（１０）を形成して、このパージガスの導入
により前記モータ室（θ２）の内部に、前記気体流路（
２１）を排気される腐食性ガスなどの気体が侵入するの
を阻止するのである。

以上のように、前記冷却ジャケット（９）を前記回転内
筒（４）の内部側に配設するときには、該回転内筒（４
）が回転駆動時の遠心力によって半径方向外方に拡径さ
れ、この回転内筒（４）と前記ジャケット（９）との隙
間が広がることとなるため、これら両者間の回転駆動時
における衝突を招いたりすることなく、前記回転内筒（
４）と前記ジャケット（９）間の隙間を小とすることが
可能となり、従って、前記真空ポンプの停止時は勿論の
こと、該真空ポンプの駆動時にあっても、前記隙間から
前記気体流路（２１）へと排出されるパージガスの排出
量が少なくなり、換言すれば、前記モータ室（６２）へ
のパージガス供給量を少なくしながら、該モータ室（６
２）への腐食性ガスや凝縮物などの侵入を防止できるの
である。

また、同図の実施例では、前記回転内筒（４）の外周下
部側に、前記ネジ溝（５１）とは逆方向に向かって螺進
し、前記モータ室（６２）から前記気体流路（２１）側
に強制排気を行う逆ネジ溝（５２）を形成すると共に、
前記ネジ溝（５１）と逆ネジ溝（５２）との中間部位に
、前記排気口（３）を開口させて、前記モータ室（６２
）内への腐食性ガスなどの侵入を確実に阻止できるよう
にしている。

尚、以上の実施例においては、前記ポンプ要素（５）を
構成するネジ溝（５１）を、前記回転内筒（４）側に形
成したが、前記ネジ溝（５１）は前記静止外筒（１）側
に形成してもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明にかかる真空ポンプでは、
回転内筒（４）の駆動用モータ（６）を支持する架橋（
６１）と、前記回転内筒（４）との間に、冷却媒体の流
通路（９１）をもった冷却ジャケット（９）を配設した
から、凝縮物やダストの発生などを低減できると共に、
前記回転内筒（４）やモータ（６）を効率良く冷却でき
て、特に低真空領域での運転を改善できるに至ったので
ある。

また、前記ジャケット（９）の外周部と回転内筒（４）
の内周部との間を近接させて、前記モータ（６）が配設
されるモータ室（６２）と気体流路（２工）との連通隙
間を小となし、前記モータ室（６２）にパージガスの導
入口（１０）を開口させることにより、腐食性ガス等の
モータ室（６２）側への侵入を阻止できると共に、パー
ジガスの少量化及び低圧化を図ることができて発熱量を
効果的に低減でき、低真空領域等での更に良好な運転を
行い得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる真空ポンプの縦断面図、第２図
は従来例を示す断面図である。 （１）・・・・・静止外筒 （２）−−・・・吸気口 （２１）・・・・気体流路 （３）＠−−・・排気口 （４）・・・・Ｏ回転内筒 （５）・・・・・ポンプ要素 （５１）＠・・・ネジ溝 （６）・１・・モータ （６１）・・・・架橋 （８２）　＠・・・モータ室 （９）・・・・・冷却ジャケット （９１）−・・・流通路 （１０）＠−”・パージガス導入口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）吸気口（２）から排気口（３）に至る気体流路（２
   １）内に、駆動モータ（６）の外周部に配設される回転
   内筒（４）と、これに近接する静止外筒（１）とを備え
   、一方側にネジ溝（５１）を形成したポンプ要素（５）
   を配設し、前記ネジ溝（５１）に沿って気体の排気を行
   うようにした真空ポンプにおいて、前記モータ（８）の
   外周部を支持する架構（６１）と、前記回転内筒（４）
   との間に、冷却媒体の流通路（９１）をもった冷却ジャ
   ケット（９）を配設したことを特徴とする真空ポンプ。 ２）冷却ジャケット（９）の外周部と、回転内筒（４）
   の内周部との間を近接させて、駆動モータ（６）を配設
   するモータ室（６２）と、気体流路（２１）との間の連
   通面積を縮小すると共に、前記モータ室（６２）にパー
   ジガスの導入口（１０）を開口させた請求項１記載の真
   空ポンプ。