JPH04127894U - 真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、ベーキング温度を高めて真空ポン
プ内の壁面からの放出ガスをより多く除去することによ
って、より高真空が得られる真空ポンプを提供すること
を目的とする。 【構成】 本考案の真空ポンプは、検出面１５ａがロー
タ側部材８に対向するような非接触式の温度センサ１５
と、この温度センサ１５の検出温度に基づいて真空ポン
プを加熱するヒータ１３の温度を制御する制御回路１６
とを設けた構成としたものである。 【効果】 本考案によれば、ロータ側部材４、８が回転
していても非接触式の温度センサ１５によりその温度を
正確に検出することができ、その検出温度信号を入力し
た制御回路１６はその検出温度に基づいてヒータ１３の
温度を制御することができるため、許容されるギリギリ
の温度までベーキング温度を高くすることが可能とな
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、真空チャンバ等を真空にする真空ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えばＩＣ製品等を製造する場合に、各工程を各作業室内において行っ ており、一作業室内で一工程が完了すると、被作業物をゲートバルブを経由して 次の作業室へ搬送している。ここで、一作業室においてはこの室内を真空にする 必要がある場合があり（真空チャンバ）、この場合には半導体製造装置に真空ポ ンプを使用していた。

【０００３】 このような真空ポンプとしては、例えば図３に示すような複合型ターボ分子ポ ンプがある。同図において、符号１０１はケーシングであり、このケーシング１ ０１には吸入口１０２が形成され、ケーシング１０１の内側にはロータ１０４が 収装されている。ロータ１０４には、ケーシング１０１内周壁面に向かってロー タ翼１０５と、螺旋状のネジ溝部１０８（ネジ溝およびネジ山を含む）が形成さ れ、このロータ翼１０５およびネジ溝部１０８に対向して、ステータ翼１０６お よびステータ１０９がケーシング１０１内周壁面に取り付けられている。ロータ １０４はケーシング１０１内に収装されたモータ１０７によって回転駆動され、 このことによりロータ翼１０５およびネジ溝部１０８がステータ翼１０６および ステータ１０９に対して相対的に高速回転する。

【０００４】 このように、ロータ１０４をモータ１０７によって回転駆動させると、ロータ 翼１０５およびネジ溝部１０８がステータ翼１０６およびステータ１０９に対し て相対的に高速回転するが、このロータ翼１０５およびネジ溝部１０８とステー タ翼１０６およびステータ１０９との協働によって、作業室（真空チャンバ）内 の半導体製造時のプロセスガス等の分子を吸入口１０２から吸込んでいる。吸込 まれた前記分子はステータ１０９とネジ溝部１０８の間を通り、さらにケーシン グ１０１に固設されたベース１１０内の連通路１１１を通って、排出口１０３か ら排出している。

【０００５】 またこのような真空ポンプは、ロータ１０４を回転させた状態でヒータ１１３ により加熱することにより、真空ポンプ内の壁面からの放出ガスを除去して高真 空を得ることが可能となっている（ベーキング）。その際のベーキング温度は、 通常１００℃前後で行われている。これは、真空ポンプのロータ１０４にはＡｌ 合金が用いられており、このＡｌ合金の強度は１２０℃位から急激に低下するた めである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の真空ポンプにあっては、ベーキングの際にロ ータ１０４は回転しているため、直接接触するタイプの温度センサでは、その温 度を検出することができないことから、大体の目安で安全性を考慮して、Ａｌ合 金の強度が急激に低下する１２０℃から２０℃も低い１００℃前後でベーキング を行っている。このため、ベーキング温度が高いほど真空ポンプ内の壁面からの 放出ガス量が大きくなるにもかかわらず、１２０℃直前までベーキング温度を高 くしてより高真空を得ることができないという問題点があった。そこで本考案は 、このような問題点を解決することを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案は、一端部に吸入口を有する略円筒状のケー シングと、前記ケーシング内に同軸状に配置されて回転するロータと、前記ケー シングの他端部に連結され排出口を有するベースと、前記ケーシングの外周に設 けられたヒータと、前記ロータ側に設けられて一体的に回転するロータ側部材と 、前記ケーシング側に設けられたケーシング側部材とを備え、前記ロータ側部材 と前記ケーシング側部材との相対回転により前記吸入口から強制的にガスを吸入 して前記排出口から排出させる真空ポンプにおいて、検出面が前記ロータ側部材 に対向してロータ側部材の温度を非接触で検出する温度センサと、前記温度セン サの検出温度に基づいて前記ヒータの温度を制御する制御回路とを設けたことを 構成とし、さらに、前記温度センサを前記ベース側に設けたことを構成としたも のである。

【０００８】 このような構成の真空ポンプによれば、ロータ側部材が回転していても非接触 でロータ側部材の温度を検出する温度センサによりその温度を正確に検出するこ とができ、その検出温度信号を入力した制御回路はその検出温度に基づいて前記 ヒータの温度を制御することができるため、材料の強度が低下しないギリギリの 温度までベーキング温度を高くすることが可能となり、それ以上の温度に達しな いようにヒータの加熱作用を低減させるか、あるいは停止させて、材料の強度が 低下することを防止することができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面に基づいて説明する。図１は本考案による 真空ポンプの第１実施例に係る複合型ターボ分子ポンプを示す図である。同図に おいて、符号１はケーシングであり、このケーシング１は全体が略円筒状となっ ており、このケーシング１の上方には真空チャンバとしての作業室（図示せず） の開口部と接続する吸入口２が形成されている。ケーシング１の内部にはロータ ４が収装されており、このロータ４はモータ７により回転駆動される。ロータ４ の図１中略上半部には、ケーシング１内壁面に向かって複数のロータ翼５が形成 されており、またこのロータ翼５はロータ４の軸線方向に多段に形成されている 。ケーシング１側にはロータ翼５と同じように複数形成されたステータ翼６がロ ータ翼５に対向して配設されるとともに、多段のロータ翼５間に交互に位置し、 ケーシング１の略上半部に多段に取り付けられている。また、ロータ４の略下半 部の外周壁には螺旋状のネジ溝およびネジ山から構成されるネジ溝部８が形成さ れ、このネジ溝部８と対向して略円筒状のステータ９が、ケーシング１の内周壁 の略下半部に取り付けられている。

【００１０】 ケーシング１の外周壁の図中上方には、帯状のヒータ１３が巻きついて取付け られている。また、ケーシング１の図中下方にはベース１０が連結されており、 このベース１０には吸入されたガスが通るガス通路１１が形成され、ベース１０ にはさらにそのガスを排出する排出口３が形成された排気ポート１７が嵌合して 取付けられている。さらにベース１０の図中右側には、図中上下方向にのびる孔 １０ａが形成されており、この孔１０ａにはロータ４のネジ溝部８の図中下端面 が対向している（図中矢印）。孔１０ａの図中下側のベース１０には、非接触式 の温度センサ１５（例えば赤外線放射温度計）が設けられており、この温度セン サ１５の検出面１５ａが孔１０ａを介してロータ４のネジ溝部８の図中下端面に 対向している。温度センサ１５はその検出信号を制御回路１６に入力させ、制御 回路１６はヒータ１３に信号を出力してヒータ１３の温度を制御することができ るようになっている。

【００１１】 このような真空ポンプにおいては、真空チャンバを真空にする場合に作動させ るが、それにはまずモータ７を起動させてロータ４を回転駆動させ、ロータ翼５ およびネジ溝部８を静止しているステータ翼６およびステータ９に対して相対的 に高速回転させる。このように、ロータ翼５およびネジ溝部８がステータ翼６お よびステータ９に対して相対高速回転すると、真空チャンバ内で半導体製造時に 用いられたプロセスガス等の分子は強制的に吸入口２から吸引され、ステータ９ とネジ溝部８のネジ溝との間を通って排出口３から排出される。

【００１２】 このような真空ポンプは、ロータ４を回転させた状態でヒータ１３により加熱 することにより、真空ポンプ内の壁面からの放出ガスを除去するベーキングを行 って高真空を得ることができる。このようなベーキング時においては、ロータ４ およびネジ溝部８が回転していても、非接触式の温度センサ１５によりその温度 を正確に検出することができ、その検出温度信号を入力した制御回路１６はその 検出温度に基づいてヒータ１３の温度を制御することができるため、１２０℃直 前までベーキング温度を高くすることが可能となり、それ以上の温度に達しない ようにヒータ１３の加熱作用を低減させるか、あるいは停止させて、ロータ４お よびネジ溝部８を構成するＡｌ合金の強度が低下することを防止することができ る。

【００１３】 図２には、本考案の第２実施例を示している。前記第１実施例にあっては、非 接触式の温度センサ１５はそのほとんどがベース１０の外側に出た状態で構成さ れていたが、この第２実施例は、その非接触式の温度センサ２５をすっかりベー ス１０の内部に包含するよう構成したものである。ベース１０の一部には元々比 較的スペースに余裕があり、このスペースを用いて温度センサ２５を収納するこ とにより、前記第１実施例の真空ポンプよりも小型化することができる。

【００１４】 なお、上記実施例においては複合式の真空ポンプについて説明したが、翼部材 だけから構成される真空ポンプ、あるいはネジ溝部のみの真空ポンプにも本考案 を適用することが可能である。また、上記実施例においては非接触式の温度セン サ１５、２５をベース１０に設けた場合について説明したが、場合によってはケ ーシング１にその温度センサを設けてもよい。さらに、上記実施例においては非 接触式の温度センサの一例として赤外線放射温度計を挙げたが、非接触式の温度 センサであればその他どのようなタイプのものであってもよい。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、ロータ側部材が回転していても非接触で ロータ側部材の温度を検出する温度センサによりその温度を正確に検出すること ができ、その検出温度信号を入力した制御回路はその検出温度に基づいて前記ヒ ータの温度を制御することができるため、材料の強度が低下しないギリギリの温 度までベーキング温度を高くすることが可能となり、それ以上の温度に達しない ようにヒータの加熱作用を低減させるか、あるいは停止させて、材料の強度が低 下することを防止することができる。また、何等かの影響でロータが高温となっ た場合、例えばポンプ冷却用水が停止してしまったり、最大動作圧力を越えたり した場合等においても、制御回路によりロータを停止させることができる。さら に、前記第２実施例によれば、上記効果の他に真空ポンプの小型化をも図ること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による真空ポンプの第１実施例を示す全
体断面図である。

【図２】本考案による真空ポンプの第２実施例を示す全
体断面図である。

【図３】従来の真空ポンプを示す全体断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 吸入口 ３ 排出口 ４ ロータ ５ ロータ翼（ロータ側部材） ６ ステータ翼（ステータ側部材） ８ ネジ溝部（ロータ側部材） ９ ステータ（ステータ側部材） １３ ヒータ １５、２５ 温度センサ １６ 制御回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部に吸入口を有する略円筒状のケー
   シングと、前記ケーシング内に同軸状に配置されて回転
   するロータと、前記ケーシングの他端部に連結され排出
   口を有するベースと、前記ケーシングの外周に設けられ
   たヒータと、前記ロータ側に設けられて一体的に回転す
   るロータ側部材と、前記ケーシング側に設けられたケー
   シング側部材とを備え、前記ロータ側部材と前記ケーシ
   ング側部材との相対回転により前記吸入口から強制的に
   ガスを吸入して前記排出口から排出させる真空ポンプに
   おいて、検出面が前記ロータ側部材に対向してロータ側
   部材の温度を非接触で検出する温度センサと、前記温度
   センサの検出温度に基づいて前記ヒータの温度を制御す
   る制御回路とを設けたことを特徴とする真空ポンプ。
2. 【請求項２】 前記温度センサを前記ベース側に設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の真空ポンプ。