JPH02245493A - スクリュー真空ポンプ - 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〕 本発明は半導体製造装置の排気装置に係り、特に排気装
置内部に反応生成物が析出するプロセスガスを使用する
半導体製造装置の排気に好適なスクリユー真空ポンプに
関する。

〔従来の技術〕

低圧ＣＶＤ装置などの半導体製造装置では半導体を処理
するために、処理槽内を１０−２〜１Ｏ−４Ｔｏｒｒの
極低圧状態にし、半導体材料を取り巻く雰囲気を各種プ
ロセスガスにする。処理槽内の圧力やプロセスガスの純
度を保つために真空ポンプが不可欠となっている。しか
しプロセスガス自体や半導体処理による副産物として生
じる反応生成物の中には真空ポンプに対して害をなす物
質がある。

塩化アンモニウムに代表されるこれらの物質は処理槽内
の極低圧状態では気体であるが、大気圧状態では固体に
なるという性質を持っている。この性質は圧力の他に温
度にも関係しており、液化アンモニウムを一例とすると
第１５図に示す蒸気圧特性を持っている。

一方、真空ポンプは処理槽から気体を吸い込み。

大気圧へ吐出するので、真空ポンプ内部では吸入口から
吐出口へ向かって内部圧力が次第に高くなる。

したがって前記物質は真空ポンプ内部を通る過程で、圧
力上昇に伴い固体化、析出してくる。

真空ポンプによって排出される気体（以下、排出気体）
と潤滑油が直接接触する原理の油回転ポンプでは析出物
は潤滑光に故解するので大きな問題はなかった。しかし
、近年は処理槽へ油が逆流するのを避けるため排出気体
が潤滑油と接触しないドライ真空ポンプが多用されてお
り、析出物が大きな問題になっている。

ドライ真空ポンプの一種であるスクリュー真空ポンプに
おいても、析出物がロータ表面やボア壁に付着して、ロ
ータの回転を防げ、時にはロータロックを起こし装置全
体に被害を及ぼす可能性もある。

この対画の一つとして不活性ガスを排出気体に注入して
希釈することにより析出物となるガスの分圧を下げて析
出を防止する方法もある。

また、第１５図に示す蒸気圧線図からもわかるように、
温度を高くして析出を防止する方法もある。

【発明が解決しようとするｌ１１３ 上記従来技術は実現が容易で析出物が少量の場合には有
効である。

しかし、多量の反応生成物に対しては配慮がされておら
ず、析出を防止しきれないという問題があった。また、
析出物が少量の場合であっても真空ポンプ内部での析出
が防止されるのみで、真空ポンプ下流で析出してしまう
ため、スクラバーなどの外部処理装置を必要とした。

本発明の第１の目的は反応生成物の多少にかかわらず、
析出物によって運転が阻害されない半導体製造装置用の
スクリュー真空ポンプを実現することにある。

本発明の第２の目的は半導体製造装置の処理槽から排出
される大気圧下では固体となる反応生成物を補集するこ
とが可能なスクリュー真空ポンプを実現することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成させるために以下の手段のいずれが、あ
るいは以下の手段のうちのいくつかを組み合わせて用い
る。

１、スクリューロータの表面の一部に外周に沿って一周
し、スクリューロータの半径方向を深さ方向とする溝を
設ける。

該溝はスクリューの歯溝と空間を共有するので、該溝が
スクリューの歯溝よりも深い場合にはスクリューロータ
上を一周して見えるが、浅い場合には一部しか見えない
。

該溝とボア壁面とによって囲まれるドーナツ状空間の内
部に設けられた部材もしくは該溝に面しているボア壁面
の一部分の少なくとも一方を冷却部位と称することとす
る。

冷却部位の温度をその周囲のボア壁面やスクリューロー
タ表面の温度よりも低くする冷却設備あるいは冷却部位
の熱を周囲よりも優先して逃がす放熱設備を備える。

２、ケーシング内のボア壁の表面に凹部を設ける。

該凹部をボア外部からボア壁を貫通する穴を設けてそれ
にフタをした構造のものであってもよい。

該凹部の内部に設けられた部材もしくは該凹部の壁面の
少なくとも一方を冷却部位と称することとする。冷却部
位の温度をその周囲のボア壁面やスクリューロータ表面
の温度よりも低くする冷却設備あるいは冷却部位の熱を
周囲よりも優先して逃がす放熱設備を備える。

３．１ｆ［題を解決するための手段１項または２項にお
いて、 水や水に添加物を加えた液に代表される冷却液が流れる
流路を上記冷却設備として備える。

該流路は冷却液が外部よりケーシング内部へ入り、上記
冷却部位あるいはその近傍を経て、再び外部へ出るよう
に形成する。

冷却液は本真空ポンプによって排出される気体（排出気
体と称する）と直接接触せずに流路壁面を介して熱交換
を行うので、冷却部位では流路壁を薄くしたり熱伝導性
の良い材料で流路を形成することが望ましい。

冷却液が本装置内部に入る時の温度は排出気体の冷却部
位における温度よりも十分に低くしておく、なお冷却液
はラジェータやクーリングタワーにより冷却されて再使
用される循環水であってもかまわない。

４．１ａ題を解決するための手段１項または２項におい
て、 ケーシングを構成する材質よりも熱伝導性の良い材質に
よって構成された部材、あるいは内部にヒートバイブを
備えて熱伝導性を向上させた部材を放熱設備として備え
る。

放熱設備の一端は上記冷却部位に面するか、あるいは上
記冷却部位を構成する。そして他端は冷却部位に比較し
て十分に温度の低い外部やウォータージャケットあるい
は冷却液に面させる。

熱交換を活発化するために該放熱設備の一端もしくは両
端にフィンを付加してもよい。

５、課題を解決するための手段１項または２項において
、 ケーシング内部にボアを包み込むようにウォータジャケ
ットを備える。ウォータージャケット内部は冷却液で満
たし、外部から定常的に冷却液を供給し、はぼ一定温度
に保つ。

スクリューロータの入るボア空間とウォータージャケッ
トを隔てる壁面の厚さは均一でなく、冷却部位近傍で周
囲に比較して薄くする。

６、吸入口からボア内に入った排出気体はスクリューロ
ータの回転による作動室の移動で軸方向に移送されるが
、吐出口に至る前にその移送を妨げる壁を設ける。該壁
の位置とその前後近傍においてはスクリューロータに歯
は切られていない。

該壁の直前と直後にはボア壁を貫通する穴を設ける。

これらの穴はボアの外を通り配管接続され、壁に妨げら
れた行き場を失った排出気体は穴からボア外へ出て、該
配管を経て再びもう１つの穴かボア内に戻るようにする
。

該配管の途中には熱交換器が備えられ、冷却液あるいは
外気等の熱交換することにより、排出気体を冷却するこ
とができる。

７、課題を解決するための手段１項において、スクリュ
ーロータの内部に冷却液の通る流路を設ける。

該流路と排出気体はスクリューロータの一部分によって
隔離されているが、隔離している壁の厚さは一様でなく
、上記外周に沿った溝の部分において周辺部よりも薄く
する。

該流路には冷却部よりも十分に温度の低い冷却液をスク
リューロータに供給する。

また、冷却液を供給するためのポンプを備えるか、スク
リューロータ自身にポンプ機能を持たせる。

〔作用〕

反応生成物の一例として塩化アンモニウムをとりあげ、
その相変化を第１５図に示す。

この図中の矢印Ａで示すように温度が一定の条件では圧
力が低い状態から次第に高くなると途中で気体から同体
に相変化する。

本発明によるスクリュー真空ポンプでは、吸入口から入
ってきた圧力の低い排出気体は圧力を次第に上昇させ、
排出気体に含まれる反応生成物が固体化（析出）する前
に冷却部位を通過する。

冷却部位はその周囲よりも温度が低いので、そこを通過
する反応生成物も冷却されて温度が下がる。すると反応
生成物は冷却部位の部材や壁面に析出付着する。これは
第１５図中の矢印Ｂで示される。冷却部位は上記のとお
り溝や凹部になっているので、そこに付着した反応生成
物はスクリューロータの回転を妨げない。

冷却部位を通過しても反応生成物の全量を析出させるこ
とはできないが、排出気体に占める割合が減少し、分圧
が下がるので下流での析出は防止される。

また、冷却部位が外部から着脱容易なものは、保守点検
時に反応生成物が付着した冷却部位を取りはずし、反応
生成物を除去するか、新品と交換することができる。

（実施例〕 １、以下、本発明の第１の実施例を第１図により説明す
る。

左ねじのスクリューロータ１と右ねじのスクリューロー
タ２は互いに噛み合いケーシング３に収納されて反対方
向に回転する。動力は動力入力軸４から供給され、スク
リューロータ１への動力伝達及び２つのスクリューロー
タの回転位相保持の目的でタイミングギア５が備えられ
ている。スクリューロータ相互間及びスクリューロータ
とケーシングの間には微少なすきまが確保され、非接触
で回転する。

スクリューロータの歯溝は相手スクリューロータ及びボ
ア壁によって閉じられた空間６を作り、これを作動室と
称する。

両スクロールロータは各々軸受７で支持され、軸に沿っ
て気体の出入りがないように軸封装置８を備えている。

ケーシング内のボア空間の両端には吸入口９と吐出口１
０が備えられ、吸入口は半導体製造装置の処理槽へ配管
接続されている。

スクリューロータ１及び２には各々中央部付近に外周に
沿って一周する溝１１．１２が刻まれている０本実施例
においては溝の深さを歯溝の深さと比較して深くしたが
、浅くともかまわない。この溝の位置のケーシングに穴
１３を開け、外部より溝まで達成する冷却液管路１４を
設ける。また外気はの侵入を防ぐためにフタ１５が備え
られている。

冷却液管路１４とフタ１５は溶接あるいは接着により一
体をなしており、ケーシングとは容易に着脱できる構造
を持つ。

動力入力軸４を矢印の方向に回転させると作動室６は吸
入口９から吐出口１０へ向かう軸方向に移動する。それ
に伴い、吸入口９から入ってきた排出気体は作動室に閉
じ込められて移動し吐出口１０から外部へ排出される。

隣接する作動室どうしは微少なすきまで継がっており、
そこを通って漏れる排出気体もあるが、定常状態では作
動室の移動による排気とバランスする。その時ボア内の
圧力は吸入口から吐出口へ向かつて次第に高くなる連続
したものとなる。

真空ポンプの動作は気体の圧縮なので熱力学的に発熱を
伴う、そこでスクリューロータの溝１３ａ。

１３ｂにおける排出気体の温度も室温と比較すると高く
なっている。溝１１および１２における高い温度と真空
槽と大気の中間の圧力の′条件からは反応生成物は気体
状態である。しかし、冷却却管路１４の内部には低温の
冷却液が流れており、その表面の温度は低い。そこで管
路１４の近傍の排出気体は冷却されて反応生成物が管路
表面に析出し付着する。この原理は結露と同様である。

以上の様に排出気体の中から反応生成物の一部を除去す
るので、Ｆ＃１１，１２より吐出口１０側の作動室にお
ける反応生成物の析出を防止することができる。すなわ
ち析出物によりスクリューロータの回転が阻害されない
ので信頼性を向上させることができる。

また、冷却液管路１４に付着した反応生成物は真空ポン
プの保守点検時にフタ１５ごと取りはずして取り除く回
収することができる。これは反応生成物が有害物質や資
金屈を含む場合には特に有用な効果がある。

冷却液配管１４とフタ１５の構造は単純で安価に製作で
きるので、多数準備しておき、スクリュー真空ポンプの
運転を停止した時に次々交換することによって稼動率を
低下させずに反応生成物を回収することもできる。

本実施例ではスクリューロータの回転軸を水平に示した
が、垂直あるいは斜めであってもがまねない、スクリュ
ーロータの両端を軸支した構造を示しているが、スクリ
ューの片側のみを支持する片持ち構造であってもがまね
ない。

また、スクリューロータの表面に刻んだ溝の両側でスク
リューのリードを変えてもよい。

２、本発明の第２の実施例を第２Ｌ！！ｌにより説明す
る。

本実施例は第１の実施例におけるスクリューロータ１と
２の中央部付近に１ケ所刻まれた一周する溝１１．１２
の他にスクリューの吐出口ｌｏ側の端に切欠き１１．２
２を設けたものである。

切欠き２１と２２の位置のケーシングに穴２３を開ける
。この穴にも溝の位置に開けた穴１３と同様に外部から
切欠きまで達する冷却液管路１４と外気と排出気体を隔
てるフタ１５を設ける。また本実施例においては冷却液
管路１４に伝熱板１６を備えた。

本実施例によるスクリュー真空ポンプの運転中には、溝
１１内部の圧力は吸入口９での圧力と吐出口での圧力の
間になり、切欠き２１での圧力は吐出口１０での圧力と
同一で、はぼ大気圧になっている０両者における温度は
真空ポンプの圧縮作用等により室温により高くなる。

第１の実施例と同様に１１１１において反応生成物は冷
却水管路外側に析出付着するが、切欠き２１においても
同様の作用による反応生成物は冷却水管路１４の外側や
伝熱板１６の表面に析出。

付着する。

本実施例によれば、第１の実施例に比較して次の効果が
ある。

まず冷却水管路１４に伝熱板１６を備えたことにより表
面積が増加し、排出気体との熱交換が活発になり反応生
成物をより多く析出させることができる。同時に析出し
た反応生成物を付着させておける面積が広いので、より
多くの析出物を保持でき、真空ポンプの保守点検を少な
くすることができる。また、吐呂口側に切欠きを儲けて
、その内部においても反応生成物を補集することが可能
なので、排気口から出ていく反応生成物を非常に少なく
することができる。

３、本発明の第３の実施例を第３図により説明する。

本実施例は第１の実施例においてスクリューロータ１，
２に設けた溝１１，１２に代わって、ケーシング３のボ
アに凹部３１を設けたものである。

また、ｆｉｌの実施例における冷却液管路１４に代わっ
て放熱器３４を備けた。

放熱器３４は第４＠に示す構造をしている。

凹部３１内の排出気体と外気を隔てるためのフタ３５を
貫通して発熱体３６があり、その両側に伝熱板３７が備
えられている。伝熱体と伝熱板は伝熱性のよい材料を用
いる。

本実施例によるスクリュー真空ポンプの運転中には凹部
３１内部は外気温度よりも高温になる。

放熱器３４の両端で温度差があるので熱は内部から外部
へ伝わり外気へ放たれる。その働きにより凹部３１内の
徘呂気体混度よりも放熱器３４凹部３１側の表面温度は
低くなる。そのため反応生成物は放熱器の表面へ析出、
付着する。

本実施例によれは、第１の実施例に比較して次の効果が
ある。

スクリューロータ４１，４２の表面に溝を刻まないので
スクリューロータの加工が比較的容易になる。ケーシン
グ３の凹部３１の加工は第１の実施例における穴１３の
加工と同じなので加工社の大きな増加にはならない。

また冷却液管路１４に代えて放熱器３４を備えたことに
より、冷却液の配管が不要により装置全体を単純化でき
るほが保守点検時も配管の着脱が不要なので容易になる
。

放熱器３４の構造は第４図に示した物の他に次のように
してもよい。

第５図に示した放熱器は冷却液流路３８を備えており、
凹部３１内の熱を伝熱板３７がら伝熱体３６を経て伝え
、冷却液で取り去る。本放熱器は第４図に示した放熱器
に比較して冷却効果が太きい、また第１の実施例におけ
る冷却液管路１４に比べてケーシングの内部へ冷却液が
出入りしないので、万一のケーシング内部での冷却液管
路破損を防止できる。

第６図に示した放熱器は伝熱体３６の内部にビートパイ
プ３９を備えている。ヒートパイプ内の熱媒体の相変化
と循環により伝熱効果が大きい。

第７図に示した放熱器はフタ３５の内部にペルチェ効果
を応用した熱電素子４０を備えている。

運転中には熱電素子４０に電流を流し、凹部側面４３を
冷却し、外部側面４４は加熱する。各面には伝熱体３６
及び伝熱板３７が備えられている。

本放熱器は第４図に示した放熱器に比較して熱の伝導を
積極的に行うことができるので、生成物をより多く回収
することができる。

４、本発明の第４の実施例を第８図により説明する。

ケーシング３の内部にはウォータージャケット５０が備
えられており冷却水で満たされている。

スクリューロータ１と２の中央部付近には外周に沿って
二周する溝１１と１２が刻まれている。

ウォータージャケットとボアとを隔てる壁の厚さ一様で
なく、溝１１の近傍５２では薄く、スクリューの歯の近
傍５１では厚くする。

運転中にはボア内は圧縮作用により加熱されるが、ボア
の外側にはウォータージャケット５ｏがあるので、熱的
には平常状態になる。その時のボア壁の温度は薄い壁５
２の近傍において周囲よりも低くなる。そのため排出気
体中の反応生成物はボア壁の内面に析出、付着する。

本実施例によれば、特別の冷却機構あるいは放熱機構を
有することなく、本発明の目的を実現することができる
。

また、ボア壁面上における溝近傍５２と同位との温度差
を大きくするためウォータージャケットを溝近傍５２の
周囲のみに配置してもよい。

５、本発明の第５の実施例を第９ｒｊ！Ｉ及び第９図の
部分拡大図である第１０図により説明する。

ケーシング３にはウォータージャケット５ｏが備えられ
ている。ボア壁にはスクリューロータ１と面する一部に
凹部３１が設けられる。凹部３１の底とウォータージャ
ケットを隔てる壁６３には穴が開けられ、運転中にはこ
の穴は内フタロ１によって塞がれる。内フタロ１には伝
熱フィン６２が一体となって付いており、共に伝熱性の
良い材質によって構成されている。ウォータージャケッ
トと外部を隔てる壁６４には内フタロ１の位置に内フタ
ロ１よりも大きい穴が開けられ、運転中は外部フタロ０
によって塞がれる。

運転中には凹部３１に入った排出気体は伝熱フィン６２
と内フタロ１を介してウォータジャケット５０によって
冷却されて反応生成物を析出させる。

析出した反応生成物は伝熱フィン６２の表面に付着する
。

保守点検時にはウォータージャケット内の水を排水し、
外フタロ０を開け、そこから内フタロ１と析出物を付着
させた冷却フィン６２を取り出すことができる。

本実施例においては第４の実施例と比較して付着した析
出物を取り除くことができる利点がある。

６、本発明の第６の実施例を第１１図により説明する。

第１１図においては全体を断面で示すが、左ねじれのス
クリューロータ１とそれに固定されるタイミングギア５
も断面で示した。また右ねじれのスクリューロータ２は
断面で図示していない。

スクリューロータ１と２は噛み合わせてケーシング３に
収納されて回転するが、回転軸は鉛直でスクリューの下
方のみを軸受７で回転支持される。

動力入力軸４はスクリューロータと別軸とし、増速ギア
６５を介して２つのスクリューロータ１と２を駆動する
。

ケーシング３の下方には冷却液プール６６があり、冷却
液が入れられる。冷却液は潤滑油と共通であってもかま
わない。

スクリューロータ１及び２の軸には中心部と外周部にそ
れぞれ冷却液流路６７．６８が軸方向に開けられている
６冷却液流路６７と６８は上部で継かり、−本の流路を
形成している。また、スクリューロータの外周に沿って
刻まれた溝１１または１２の近傍の冷却液流路の中間部
には冷却液溜り６９がある。

冷却液溜り６９においては、他の冷却液流路と比較して
、スクリューロータ外部と隔てる壁の厚さが薄い、また
冷却液溜り６９の外側には伝熱フィン７０が備えられて
いる。

動力入力′＠４を矢印の方向に回転させると２つのスク
リューロータ１と２も回転し本真空ポンプは運転状態に
なる０作動室の移動により排出気体は吸気口９からボア
内に入り、軸方向下向きに移送されて吐出口１０から外
部に出される。

冷却液流路６８は６７に比較してスクリューロータの外
側にあるので、回転すると遠心力により冷却液は流路６
７からスクリューロータ１に吸い込まれ、冷却液溜り６
９を通過して再び冷却液プール６６へ戻る。すなわちス
クリューロータはポンプ機能を持つ。

伝熱フィン７０は冷却液溜り６９内を通る冷却液に熱を
奪われるでｌ＃１１内の排出気体より温度が低い、その
ため伝熱フィン７０の表面で反応生成物は析出し、付着
する。

本実施例によれば、スクリューロータを片持ち構造とし
たため、吸入口９側に軸受がなく、半導体製造装置への
軸受からの油などの物質の逆流の防止を考慮する必要が
なく、軸封装置も不要である。

また、スクリューロータ側で冷却設備を備えているので
、ケーシングは簡単な構造でよい。

７、本発明の第７の実施例を第１２図により説明する。

スクリューロータ１及び２の中央部付近には歯を切らな
い部分を設け、ここにケーシングの一部をなす内部壁７
４を設ける。内部壁７４とスクリューロータ１，２の間
には微少なすきまがあり、スクリューロータは非接触で
回転する。

中部壁７４に隣接する吸入口９側及び吐出口１０側には
それぞれボア壁を貫通する穴７５と７６を開ける。穴７
５と穴７６は外部を経由して配管接続されるが、配管の
途中に熱交換器７７が備えられる。

熱交換器の内部には冷却液流路７８がある。

本真空ポンプの運転により、排出気体は吸気口９から装
置内部に入り１作動室の移動に伴い吐出口１０の方向に
移送される。しかし、内部壁７４があるので、行き場を
失い、穴７５から外へ出て熱交換器７７を経て穴７６か
ら再びボア内へ戻る。

熱交換器の内部において、排出気体は冷却液によって熱
を尊われ冷却されて、反応生成物を析出、熱交換器内部
に付着させる。

なお、内部壁７４の両側の圧力差が小さいことと、スク
リューロータ１，２と内部ｕ７４とのすきまが微小であ
ることから、このすきまを通り抜けて、熱交換器を経由
しない排出気体の量は非常に小さく無視する。また、無
視できない時にはラビリンスシール等の非接触軸封装置
を設けてもよい。

本実施例によれば、排出気体の冷却を十分に行うことが
できるので、反応生成物の除去率を高くすることができ
る。

また、１台のスクリュー真空ポンプ本体に熱交換器を複
数備え、バルブにて流路の切り換えをすることにより、
スクリュー真空ポンプを停止させることなく、熱交換器
のみの保守点検や付着した反応生成物の回収を行うこと
ができる。

本実施例の熱交換器は排出気体を冷却液で冷やす構造を
例示したが、排出気体の流れる配管の表面積を増やした
り、配管にフィンを設けるなどして空冷にすることもで
きる。

８、本発明の第８の実施例を第１３図により説明する。

本実施例は第７図の実施例における内部壁７４がケーシ
ングの一部であったものを、スクリューロータに固定さ
れた内部壁８０及び８１に代えたものである。内部壁８
０は左ねじれのスクリューロータ１の固定あるいは一部
をなしており、内部壁８１も右ねじれのスクリューロー
タ２に固定あるいは一部をなしている。内部壁８０及び
８１とボア壁の王者は互いに非接触を保つために微少な
すきまがある。このすきまにラビリンスシール等の非接
触軸封装置を設けてもよい。

本実施例の動作及び効果は第８の実施例と同様であるが
、中部壁をスクリューロータに固定したことにより次の
効果がある。ケーシングに設けた内部壁７４はボア壁を
２つに分割するため加工が困難であるが、スクリューロ
ータに設けた内部壁８０と８１はスクリューロータの他
の部分と同時に旋盤加工できるため前者に比較して容易
である。

９、本発明の第９の実施例を第１４図により説明する。

左ねじれのスクリューロータ１と右ねじれのスクリュー
ロータ２は回転軸を鉛直方向とし、下方のみを軸支され
る片持ち構造とした。スクリューロータの回転同期はタ
ンミングギア５により保たれ、その回転は増加ギア６５
を介して動力入力軸４によってなされる。動力入力＃１
４とスクリューロータ１，２の回転軸には軸封装置が備
えられており、気体や液体の出入りが防止される。

ケーシングは大きく３つに分割され、スクリューロータ
の下部分を収納する下ケーシング８５、スクリューロー
タの上部分を収納する上ケーシング８６、そして上記２
つのケーシングにはさまれ、スクリューロータの中央部
付近を収納する中ケーシング８７よりなる。上ケーシン
グ８６は吸入口９を、また下ケーシングは吐出口１ｏを
備えている。

上ケーシング８６と下ケーシング８５はスクリューロー
タ１及び２がわずかなすきまを残して、非接触で回転で
きるようにボア径が決定される。

一方、中ケーシング８７はスクリューロータとの間に比
較的大きなすきまを有する。このすきまがボア壁に設け
られた凹部３１を形成する。中ケーシングには該凹部に
面してと外気に面しての両側にフィン８９を設けて伝熱
性を向上させる。３つのケーシング８５，８５．８７は
互いに保守点検時には容易に着脱可能な構造を持つ。

下ケーシング８５の下部には潤滑油溜８８が備えられて
おり、そこに入れられた潤滑油８８は歯車類や軸受に供
給される。

動力入力軸４を矢印方向に回転させるとスクリューロー
タが回転し、作動室６は下方向へ移動する。それに伴っ
て排出気体は吸入口９から入って移送され吐出口１０か
ら出される。

その途中において、排出気体が中ケーシング８７にさし
かかると、中ケーシング内面の温度は周囲の壁面温度に
比較して低いので、反応生成物は析出してフィンの表面
に付着する。

中ケーシング８７の内面の温度が低い理由は放熱が活発
なためで、上ケーシナング８６や下ケーシング８５と比
較して壁の厚さが薄くかつフィン８９によって排出気体
や外気との接触面積が大きいためである。

これらの効果をさらに強くするために中ケーシング８７
を上ケーシング８６あるいは下ケーシング８５に比較し
て伝熱性のよい材量によって構成する。

本実施例によれば従来のスクリュー真空ポンプの構造を
大きく変えることなく目的を達成することができる。ま
た付着して反応生成物の回収は中ケーシングのみを交換
すればよいので、回収のために真空ポンプを停止させて
おく時間を短縮できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、半導体製造装置内で副産物として生ず
る反応生成物をスクリュー真空ポンプ内の特定の部材に
析出、付着させることができるので、反応生成物を回収
することができる。

反応生成物に貴金属が含まれている場合には回収後に再
使用できるので経済的効果が大きく、毒性のある物質が
含まれている場合には、排気に含まれる反応生成物の量
を減少させるので安全性を向上させる効果がある。

また、反応生成物を特定の部材に析出させることでスク
リューロータの回転の防げになるボア壁やスクリューロ
ータ表面への析呂を防止できるので装置の信頼性を向上
させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の側断面図である。第２
図は本発明の第２の実施例の側断面図である。第３図は
本発明の第３の実施例の側断面図である、第４図は本発
明の第３の実施例に用いられる放熱器の一例の正面図で
ある。第５図は本発明の第３の実施例に用いられる放熱
器の一例の正面図である。第６図は本発明の第３の実施
例に用いられる放熱器の一例の正面図である。第７図は
本発明の第３の実施例に用いられる放熱器の一例の正面
図である。第８図は本発明の第４の実施例の側断面図で
ある。第９図は本発明の第５の実施例の側断面図である
。第１０回は第９図の部分拡大図である。第１１図は本
発明の第６の実施例の側断面図である。第１２図は本発
明の第７の実施例の側断面図である。第１３図は本発明
の第８の実施例の側断面図である。第１４図は本発明の
第９の実施例の側断面図である。第１５図は塩化アンモ
ニウムの蒸気圧特性である。 １・・・スクリューロータ（左ねじれ）、２・・・スク
リューロータ（右ねばれ）、３・・・ケーシング、４・
・・動力入力軸、５・・・タイミングギア、６・・・作
動室、７・・・軸受、８・・・軸封装置、９・・・吸入
口、１０・・・吐出口、１１・・・スクリューロータの
溝、１２・・・スクリューロータの溝、１３・・・ケー
シングに設けた穴、１４・・・冷却水管路、１５・・・
フタ、１６・・・伝熱板、２１．２２・・・スクリュー
ロータの切欠き、２３・・・ボア壁に設けた凹部、３４
・・・放熱器、３５・・・フタ、３６・・・伝熱体、３
７・・・伝熱板、３８・・・冷却液管路、３９・・・ヒ
ートパイプ、４０・・・熱電素子、４１・・・スクリュ
ーロータ（左ねじれ）、４２・・・スクリューロータ（
右ねじれ）、４３・・・熱電素子の凹部側面。 ４４・・・熱電索子の外側面、５ｏ・・・ウォータージ
ャケット、５１・・・ウォータージャケットとボアを隔
てる壁のスクリュ一部分、５２・・・ウォータージャケ
ットとボアを隔てる壁の溝部分、６０・・・外フタ、６
１・・・内フタ、６２・・・伝熱フィン、６５・・・増
速ギア、６６・・・冷却液プール、６７・・・軸中央部
の冷却液流路、６８・・・軸外周部の冷却液流路、６９
・・・冷却液溜水、７０・・・伝熱フィン、７４・・・
内部壁（ケーシング固定型）、７５・・・内部壁の吸入
口側の穴、７６・・・内部壁の吐出口側の穴、７７・・
・熱交換器、７８・・・冷却液流路、８０・・・内部壁
（スクリューロータ固定型）、８１・・・内部壁（スク
リューロータ固定型）、８５・・・下ケーシング、８６
・・・上ケーシング、８７・・・中ケーシング、８８・
・・潤滑油留、７９・・・フィン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、平行をなす二軸の回りを測いに噛み合つて反対方向
   に同期して回転し、 互いにねじれの向きが逆である歯が刻まれている２つの
   スクリューロータと、 吸入口と吐出口を有し、かつ互いに共有する空間を持ち
   、前記した２つのスクリューロータをそれぞれ収容する
   １組のボアを有するケーシングを備えたスクリュー真空
   ポンプにおいて、スクリューロータの表面上の少なくと
   も１ケ所にスクリューの歯の山を削り、外周に沿つて一
   周し半径方向に深さを持つ溝あるいは切欠きを設け、運
   転中には該溝もしくは該切欠きの内部に設けられた部材
   もしくは該溝と面するボア壁の一部の少なくとも一方（
   以下、冷却部位と称する）を、周囲のボア壁面やスクリ
   ューロータ表面よりも低い温度にするための冷却設備も
   しくは放熱手段を備えたことを特徴とするスクリュー真
   空ポンプ。 ２、請求項１において、スクリューロータの表面に設け
   た溝や切欠きに代わつて、ボア壁の少なくとも１ケ所に
   凹部を設け、 運転中には該凹部の内部に設けられた部材もしくは壁面
   の少なくとも一方（以下、冷却部位と称する）を周囲の
   ボア壁面やスクリューロータ表面よりも低い温度にする
   ための冷却設備もしくは放熱手段を備えたことを特徴と
   するスクリュー真空ポンプ。 ３、請求項１または２において、上記冷却部位よりも低
   い温度の冷却液を外部よりケーシング内部へ導き、冷却
   部位にて該冷却液が本真空ポンプによつて排出される気
   体（以下、排出気体と称する）から直接接触せずに熱量
   を吸収し、再びケーシング外部へ導き出される該冷却液
   の流路を冷却手段を備えたことを特徴としたスクリュー
   真空ポンプ。 ４、請求項１または２において、ケーシングを構成する
   材質よりも熱伝導性の良い材質、 もしくは内部にヒートピイプを備えて熱伝導性を向上さ
   せた材料によつて構成されており、ケーシング外部ある
   いはウォータージャケット等の冷却部位よりも低い温度
   の位置に一端を面し、他端は冷却部位に面し、運転時に
   は自らの熱伝導により冷却部位側より他方へ熱を伝える
   冷却部材を放熱手段を備えたことを特徴とするスクリュ
   ー真空ポンプ。 ５、請求項１または２において、ボアを包み冷却液の入
   口と出口を持ち、運転時には冷却液を定常的に流してケ
   ーシングの全体もしくは一部を冷却するウォータジャケ
   ットを備えて、スクリューロータを収容するボア空間と
   ウォータージャケットを隔てる壁の厚さを、 冷却部位近傍において周囲よりも薄くした冷却手段を備
   えたことを特徴とするスクリュー真空ポンプ。 ６、請求項１において、上記スクリューロータの表面に
   設けた溝や切り欠きに代わつて、排出気体の流れを妨げ
   る壁を設け、該壁の吸入側及び吐出口側の各々にボア壁
   を貫通する穴を備え、吸入口側の穴と吐出口側の穴はボ
   ア外を通る配管で接続され、荷配管の途中には配管の内
   部を通る排出気体を冷却する熱交換器が備えられている ことを特徴とするスクリュー真空ポンプ。 ７、請求項１において、スクリューローターの内部に冷
   却液流路を備え、運転中にはスクリューロータの外部か
   ら該流路内へ冷却液を連続して流すポンプ機能も備え、
   該流路は上記溝の近傍を通り、冷却液と排出気体を隔て
   るスクリューロータ表面の厚さが、上記溝近傍において
   、周囲よりも薄いことを特徴とするスクリュー真空ポン
   プ。 ８、特許請求項１または２において、スクリューロータ
   の歯溝がケーシングのボア壁と相手スクリューロータの
   歯によつて塞がれて作動室と称する排出気体を運ぶ空間
   を形成し、スクリューロータの回転に伴い該作動室が吸
   入口側から吐出口側へ向つて軸方向に移動し、移動に伴
   い作動室の容積は拡大、一定、縮小の順で推移し、作動
   室の容積が一定である領域を移送領域と称するとき、ケ
   ーシングのボア壁上の移送領域内でケーシング外部より
   ボア内部まで貫通する穴を備え、運転中には外気の作動
   室内への侵入や、排出気体の外部への洩出を防止するフ
   タが該穴に設けられ、放熱設備が該フタへ備えられるか
   、もしくは該フタを貫通し、 該フタは保守点検時には外部より容易に着脱可能な構造
   としたケーシングを備えたことを特徴としたスクリュー
   真空ポンプ。 ９、請求項３において、ケーシング外部より冷却液を導
   き、冷却部位を径て再び外部へ導き出し、スクリュー真
   空ポンプの保守点検時には容易に着脱交換が可能な手段
   を設けた冷却液管路を備えたことを特徴とするスクリュ
   ー真空ポンプ。 １０、特許請求項４において、ボア壁を貫通し、冷却部
   位と該部位よりも低温である外部やウォータージャケッ
   トや冷却水流路等の位置の両方に面し、ケーシングを構
   成する材質よりも熱伝導性に優れた材質あるいはヒート
   パイプを内部に備えて熱伝導性を向上させた材料を用い
   て作られた 放電部材を備えたことを特徴とするスクリュー真空ポン
   プ。 １１、スクリューロータの歯を形成する歯切加工もしく
   はねじ切り加工において上記外周に沿つて設けた溝の加
   工を先に行い溝が既に存在する場合であつても、 該溝の両側に切られる歯の位相が連続するように、ロー
   タの一端から他端まで中断することなく連続して歯切加
   工もしくはねじ切り加工を行うことを特徴とするスクリ
   ューロータの製造方法。