JPH05332285A

JPH05332285A - 真空ポンプ

Info

Publication number: JPH05332285A
Application number: JP13843492A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shimizu; 孝志清水; Takao Matsumoto; 隆夫松本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1993-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】真空ポンプを例えば半導体製造分野である減
圧ＣＶＤ装置などの真空排気系装置に使用するとき、配
管構成を簡単となし、装置全体を小型としながら、反応
生成物や水分その他凝縮液化不能なガスなどの各種不純
物を除去可能とする。【構成】ケーシング１の内部で、その吸気口１１とポ
ンプ要素４との間の吸気通路１３に、各種不純物を除去
するトラップ７を配設して、減圧ＣＶＤ装置などの真空
排気装置に使用するとき、反応生成物を除去することが
できながら、配管構成を簡単にでき、装置全体を小形に
できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体製造分野
である減圧ＣＶＤ装置などの真空排気系装置に使用する
真空ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空ポンプの半導体分野への適用
例として、例えばウエハー上にポリシリコンをデポジシ
ョンする減圧ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｅｒ
Ｄｅ−ｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置が知られている。

【０００３】しかして、以上の減圧ＣＶＤ装置は、例え
ば特開昭６２−１９２５８２号公報に記載されている。
この従来の装置は、図５で示したように、外周囲にヒー
タＡが配設され、内部に処理室Ｂをもつ長円筒形状のプ
ロセスチューブＣと、処理ガスや窒素ガスなどの各種ガ
スが装填された複数のガスタンクＤと、前記プロセスチ
ューブＣの吸気側に接続され、前記各タンクＤ内の各種
ガスを前記処理室Ｂに選択的に供給するバルブなどの供
給機構Ｅと、前記プロセスチューブＣの排気側に接続さ
れ、前記処理室Ｂ内の真空引きを行うための真空ポンプ
Ｆと、これら真空ポンプＦや供給機構Ｅなどを制御する
コントローラＧなどを備えている。また、前記プロセス
チューブＣの一側部には開閉可能なキャップＨが設けら
れ、該キャップＨの開閉操作で前記処理室Ｂ内にウエハ
ーなどの被処理物Ｉを出入可能としている。

【０００４】そして、以上の減圧ＣＶＤ装置で前記被処
理物Ｉにポリシリコンをデポジションするときには、こ
の被処理物Ｉを前記プロセスチューブＣの処理室Ｂ内に
装填して、前記コントローラＧからの指令に基づく前記
真空ポンプＦの駆動により、前記ヒータＡで高温とされ
た前記処理室Ｂ内の真空引きを行いながら、前記コント
ローラＧの指令で前記供給機構Ｅを介して前記各タンク
Ｄ内の各種ガスを経時的に選択して前記処理室Ｂ内に送
り込み、つまり、先ず、この処理室Ｂ内に窒素ガスを送
り込んで、該窒素ガスと共に前記処理室Ｂ内における反
応生成物などの不純物を外部へと排気し、この後処理室
Ｂ内にシランガスなどの処理ガスを送り込んで、該処理
ガスで前記処理室Ｂ内の高温状態に保持された被処理物
Ｉの被膜処理を行うのである。

【０００５】ところで、以上のような減圧ＣＶＤ装置で
前記被処理物Ｉの被膜処理を行う場合で、前記真空ポン
プＦにより前記処理室Ｂ内の真空引きを行うとき、該処
理室Ｂ内における反応生成物などの不純物が前記真空ポ
ンプＦ側に吸気されることから、前記不純物が前記真空
ポンプＦ内のポンプ要素などに侵入して、該ポンプ要素
などの破損を招くことがある。

【０００６】そこで、以上の減圧ＣＶＤ装置において
は、前記プロセスチューブＣと真空ポンプＦとを接続す
る外部配管途中にトラップＪを介装させて、該トラップ
Ｊで前記反応生成物などの不純物を除去することによ
り、前記真空ポンプＦ側での破損事故を阻止するように
している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】所が、以上のように、
前記プロセスチューブＣと真空ポンプＦとを接続する外
部配管途中に、反応生成物などの不純物を除去すべく前
記トラップＪを介装させるときには、該トラップＪを収
容するための特別のケーシングや、このトラップＪを配
管に接続するためのフランジなどを別途必要として、配
管構成が複雑となるばかりか、装置全体が大型化する問
題があった。

【０００８】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、例えば半導体製造分野である減圧
ＣＶＤ装置などの真空排気系装置に使用するとき、反応
生成物などの不純物を除去することができながら、配管
構成を簡単となし、また、装置全体を小型化できる真空
ポンプを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、吸気口１１と排気口１２とをもったケ
ーシング１内に、ステータ２と、該ステータ２に対し回
転可能なロータ３とから成るポンプ要素４を内装して成
る真空ポンプにおいて、前記ケーシング１内における前
記吸気口１１と前記ポンプ要素４との間の吸気通路１３
にトラップ７を配設したのである。

【００１０】また、前記ロータ３としては、外周面にス
クリュー溝３１を設けたねじロータを用い、該ねじロー
タ３２の外径をケーシング１より小径として、このロー
タ３２の外回りに、該ロータ３２の外周面に対向する内
周面をもったステータ２１を配設し、該ステータ２１の
外周面と前記ケーシング１の内周面との間に吸気通路１
３を形成し、この吸気通路１３内に前記トラップ７を配
設するようにしてもよい。

【００１１】さらに、前記ケーシング１の上面に前記吸
気口１１を開設し、この吸気口１１とポンプ要素４との
間の吸気通路１３にトラップ７を配設するものにあって
は、該トラップ７に前記吸気口１１と対向する遮壁７２
を設け、この遮壁７２を前記吸気口１１とポンプ要素４
との対向面間に介装させることが好ましい。

【００１２】

【作用】以上の真空ポンプを、半導体製造分野などの真
空排気系装置例えば減圧ＣＶＤ装置に使用するとき、前
記真空ポンプには、前記ケーシング１内における前記吸
気口１１と前記ポンプ要素４との間の吸気通路１３に、
反応生成物などの不純物を除去するトラップ７が配設さ
れているため、つまり、従来のように、トラップ７を外
部配管途中に介装させたりすることなく、該トラップ７
が前記真空ポンプに内蔵されていることから、前記減圧
ＣＶＤ装置などの配管構成を簡単にでき、また、装置全
体も小型にできるのである。

【００１３】また、前記ロータ３として、外周面にスク
リュー溝３１を設けたねじロータを用い、該ねじロータ
３２の外径を前記ケーシング１より小径として、このロ
ータ３２の外回りに、該ロータ３２の外周面に対向する
内周面をもったステータ２１を配設し、該ステータ２１
の外周面と前記ケーシング１の内周面との間に吸気通路
１３を形成し、この吸気通路１３内に前記トラップ７を
配設するときには、前記ケーシング１の外径寸法を増大
させたりすることなく、前記トラップ７の内部組込みが
可能となる。

【００１４】さらに、前記ケーシング１の上面に前記吸
気口１１を開設し、この吸気口１１とポンプ要素４との
間の吸気通路１３にトラップ７を配設するものにおい
て、該トラップ７に前記吸気口１１と対向する遮壁７２
を設け、この遮壁７２を前記吸気口１１とポンプ要素４
との対向面間に介装させるときには、保守点検作業など
を行うようなときに脱落した取付ボルトやウエハーの破
片などの異物が前記吸気口１１から前記ケーシング１内
に誘引されることがあっても、このケーシング１内にお
ける前記吸気口１１との対向部位には、前記トラップ７
の遮壁７２が位置されているため、該遮壁７２で前記異
物のポンプ要素４側への侵入を阻止できるのであり、従
って、異物の侵入による前記ポンプ要素４の破損事故を
防止できる。

【００１５】

【実施例】図１に示した第１実施例の真空ポンプは、半
導体製造分野などの真空排気系装置例えば減圧ＣＶＤ装
置などに使用するものであって、その基本的な構成を概
略説明すると、上面１ａと下面１ｂとをもち、内部を中
空としたケーシング１の上面１ａに吸気口１１を設け、
かつ、前記ケーシング１の下面外周側に排気口１２を設
けると共に、前記ケーシング１内に、該ケーシング１に
固定されるステータ２と、該ステータ２に対し相対回転
されるロータ３とを備えたポンプ要素４を内装する一
方、前記ケーシング１の下面１ｂに、モ−タ５を内装し
たモ−タハウジング１０を取付け、前記モータ５から延
びるロータシャフト６を前記ロータ３に連動連結させ
て、前記モータ５に伴うロータシャフト６の回転で、前
記ロータ３を前記ステータ２に対し高速回転させること
により、前記ケーシング１の吸気口１１から排気口１２
への真空引きを行って、前記吸気口１２に接続される前
記減圧ＣＶＤ装置のプロセスチューブを真空にするよう
にしている。

【００１６】また、同図に示した真空ポンプは、前記ポ
ンプ要素４としてスクリュー形の高真空段ポンプ要素４
Ａとジグバーン形の低真空段ポンプ要素４Ｂとを備え、
これら各ポンプ要素４Ａ，４Ｂをそれぞれ上下に配設し
た複合型のものを示しており、前記高真空段ポンプ要素
４Ａは、外周面にスクリュー溝３１をもち、前記ケーシ
ング１より小径とされたねじロータ３２と、該ねじロー
タ３２の外回りに前記スクリュー溝３２と対向状に配設
され、内周が面一状とされた円筒状のステータ２１とか
ら構成され、また、前記低真空段ポンプ要素４Ｂは、複
数の動翼３３をもつロータ３４と、前記動翼３４間に介
装される複数の静翼２２を備えたステータ２３とから構
成されている。

【００１７】しかして本発明は、図１で明らかにしたよ
うに、前記ケーシング１の内方上部側で、該ケーシング
１の上面１ａに形成された前記吸気口１１と前記高真空
段ポンプ要素４Ａとの間に、前記吸気口１１からの吸気
ガスを前記高真空段ポンプ要素４Ａ及び低真空段ポンプ
要素４Ｂへと吸気するための吸気通路１３を形成し、こ
の吸気通路１３内に、前記減圧ＣＶＤ装置のプロセスチ
ューブなどで生成される反応生成物などの不純物を除去
するトラップ７を配設したのである。

【００１８】前記トラップ７は、前記高真空段ポンプ要
素４Ａにおけるステータ２１の外周囲を取り巻く筒壁７
１と、この筒壁７１の上端部に前記ケーシング１の吸気
口１１と対向する遮壁７２を一体形成して成る有底筒状
のトラップケース７３を備え、このトラップケース７３
における前記筒壁７１の内周側に複数の冷却管７４を配
設して構成され、前記トラップケース７３を前記ケーシ
ング１の上面１ａ内側に、前記遮壁７２が前記吸気口１
１と対向し、かつ、前記筒壁７１の下端部と前記ステー
タ２１との間に所定の吸気空間が形成されるように、支
持部材（図示せず）を介して宙架状に支持させる。

【００１９】そして、前記冷却管７４で前記トラップケ
ース７３の全体を冷却することにより、前記減圧ＣＶＤ
装置のプロセスチューブから前記吸気口１１を経て前記
ケーシング１内に導入される未反応な処理ガスを冷却し
て、この処理ガスによってできる反応生成物などの不純
物を前記トラップケース７３に吸着して除去するのであ
る。つまり、前記減圧ＣＶＤ装置でウエハーなどの被処
理物にポリシリコンをデポジションするときには、この
被処理物をプロセスチューブ内に装填して、前述した真
空ポンプの駆動で前記プロセスチューブ内の真空引きを
行いながら、先ず、このプロセスチューブ内に窒素ガス
を送り込んで、該窒素ガスと共に前記プロセスチューブ
内における反応生成物などの不純物を外部側へと排気
し、この後プロセスチューブ内にシランガスなどの処理
ガスを送り込んで、該処理ガスで前記被処理物の被膜処
理を行うのであるが、斯かる被膜処理時における前段階
において、前記プロセスチューブ内の不純物を窒素ガス
と共に外部排気するときや、成膜処理時の未反応な処理
ガスを排気する時、即ち、反応生成物などの不純物を前
記真空ポンプ側に吸気するとき、この真空ポンプの吸気
口１１と高真空段ポンプ要素４Ａとの間に介装された前
記トラップ７の冷却管７４で前記トラップケース７３の
全体を冷却することにより、前記吸気口１１を経て前記
ケーシング１内に導入される処理ガスを冷却して、この
処理ガスによってできる反応生成物などの不純物を前記
トラップケース７３に吸着して除去し、反応生成物など
の不純物が前記真空ポンプ内の高真空段及び低真空段ポ
ンプ要素４Ａ，４Ｂなどに侵入して、これらポンプ要素
４Ａ，４Ｂなどを破損したりするのを防止するのであ
る。

【００２０】また、前記トラップ７の冷却管７４は、図
２で示したように、前記トラップケース７３における筒
壁７１の外周壁側に配設するようにしてもよく、又は、
図３で示したように、前記冷却管７４は前記ケーシング
１の内周壁側に配設するようにしてもよい。

【００２１】以上のように、前記ケーシング１内におけ
る前記吸気口１１と前記高真空段ポンプ要素４Ａとの間
の吸気通路１３に前記トラップ７を配設し、つまり、該
トラップ７を前記真空ポンプに内蔵することにより、外
部配管途中にトラップを介装させる従来の場合に較べ、
フランジなどの部品を別途必要とすることなく、前記減
圧ＣＶＤ装置などの配管構成を簡単にでき、また、装置
全体も小型にできるのである。特に、図１で示したよう
に、前記高真空段ポンプ要素４Ａとして、前記ケーシン
グ１より小経とされたねじロータ３２と、該ロータ３２
の外回りに対向状に配設されるステータ２１とから成る
スクリュー形のものを用い、同ステータ２１の外周面と
前記ケーシング１の内周壁との間に形成される前記吸気
通路１３に、前記トラップ７を配設することにより、前
記ねじロータ３２に対向されるステータ２２と前記ケー
シング１との間に、該ケーシング１を大きくしたりする
ことなく、前記トラップ７を配設することができ、つま
り、前記ケーシング１の外径寸法を大としたりすること
なく、前記トラップ７の真空ポンプ内部への組込みが可
能となるのである。

【００２２】また、以上のように、前記ケーシング１の
上面に設けた前記吸気口１１と前記高真空段ポンプ要素
４Ａとの間に前記トラップ７を配設し、該トラップ７の
トラップケース７３における筒壁７１の上端部に、前記
吸気口１１と対向状に前記遮壁７２を設けるときには、
保守点検作業などを行うようなときに脱落した取付ボル
トやウエハーの破片などの異物が前記吸気口１１から前
記ケーシング１内に誘引されることがあっても、この異
物を前記トラップケース７３の遮壁７２で受止めること
ができ、異物が前記ポンプ要素４Ａ内に侵入するのを阻
止できる。尚、この場合、前記遮壁７２で受止められた
異物が更に高真空段ポンプ要素４Ａ側に誘引されること
があっても、この異物の前記ポンプ要素４Ａへの侵入を
前記ステータ２１で阻止することができ、異物の侵入に
よる前記各ポンプ要素４Ａ，４Ｂの破損事故を防止でき
る。

【００２３】以上の第１実施例では、前記ポンプ要素４
として、スクリュー形の高真空段ポンプ要素４Ａとジグ
バーン形の低真空段ポンプ要素４Ｂとを備え、これら各
ポンプ要素４Ａ，４Ｂを上下に配設した複合型の真空ポ
ンプを用い、前記高真空段スクリュー形ポンプ要素４Ａ
と吸気口１１との間に前記トラップ７を設けるようにし
たが、本発明では、ジグバーン形のポンプ要素のみを備
えた真空ポンプに適用することもできる。即ち、図４で
示したように、径大な静翼２４をもつステータ２５と、
前記静翼２４間に介装される径大な動翼３５をもったロ
ータ３６とを複数段にわたって設けたジグバーン形の高
真空段ポンプ要素４Ｃを設けると共に、この高真空段ポ
ンプ要素４Ｃの下部側に、径小な複数の静翼２６をもつ
ステータ２７と、前記静翼２６間に介装される径小な動
翼３７をもち、前記高真空段ポンプ要素４Ｃのロータ３
６と一体形成されるロータ３８とを複数段にわたって設
けたジグバーン形の低真空段ポンプ要素４Ｄを設ける。

【００２４】そして、前記ケーシング１の上面１ａに開
設された前記吸気口１１と前記高真空段ポンプ要素４Ｃ
との間に形成される吸気通路１３に、前述した第１実施
例と同様なトラップ７を配設するのである。以上の構成
とする場合にも、前記真空ポンプを例えば減圧ＣＶＤ装
置などに使用するとき、前記トラップ７が前記ケーシン
グ１に内装されていることから、配管構成を簡単とし、
また、装置全体を小型としながら、反応生成物などの不
純物を除去することができる。しかも、前記トラップ７
のトラップケース７３における筒壁７１の上端部に、前
記吸気口１１と対向状に前記遮壁７２を設けることによ
り、保守点検作業などを行うようなときに脱落した取付
ボルトやウエハーの破片などの異物が前記吸気口１１か
ら前記ケーシング１内に誘引されることがあっても、こ
の異物を前記トラップケース７３の遮壁７２で受止める
ことができ、異物が前記ポンプ要素４Ａ内に直接侵入す
るのを阻止できる。尚、この第２実施例の場合、前記高
真空段ステータ２５の外周側上面に、前記ロータ３５よ
り大径の筒状遮断壁（図示せず）を設けることにより、
前記遮壁７２で受止められた異物が更に高真空段ポンプ
要素４Ａ側に誘引されることがあっても、この異物が前
記高真空段ポンプ要素４Ａ内に侵入するのを前記遮断壁
で阻止することができる。

【００２５】さらに、以上の実施例では、前記真空ポン
プを半導体製造分野である真空排気系装置の一例として
減圧ＣＶＤ装置に適用し、該減圧ＣＶＤ装置のプロセス
チューブ内における反応生成物などの不純物を前記トラ
ップ７に設けた冷却管７４で冷却することにより除去す
る場合について説明したが、本発明では、前記トラップ
７のトラップケース７３に活性炭などを収蔵して、この
活性炭などにより凝縮液化では除去できない例えば水素
やヘリウムなどのガス成分を除去するようにしてもよ
い。また、本発明では、前記真空排気系装置において、
例えば前記真空ポンプによって排気される排気ガス中の
水分を凝縮液化させて、排気ガスの排気速度を高めるよ
うにした所謂コールドトラップとして利用することもで
きる。尚、各図の実施例では、前記ケーシング１の上面
に吸気口１１を開設したが、この吸気口１１は前記ケー
シング１の上部一側壁に横向き状に開設してもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、吸気口
１１と排気口１２とをもったケーシング１内に、ステー
タ２と、該ステータ２に対し回転可能なロータ３とから
成るポンプ要素４を内装して成る真空ポンプにおいて、
前記ケーシング１内における前記吸気口１１と前記ポン
プ要素４との間の吸気通路１３にトラップ７を配設した
から、つまり、該トラップ７を真空ポンプに内蔵させた
から、この真空ポンプを例えば半導体製造分野における
減圧ＣＶＤ装置などの真空排気系装置に使用するとき、
外部配管途中にトラップを介装させる従来の場合に較
べ、前記真空排気系装置の配管構成を簡単にでき、装置
全体も小型にできるのである。

【００２７】また、前記ロータ３として、外周面にスク
リュー溝３１を設けたねじロータを用い、該ねじロータ
３２の外径を前記ケーシング１より小径として、このロ
ータ３２の外回りに、該ロータ３２の外周面に対向する
内周面をもったステータ２１を配設し、該ステータ２１
の外周面と前記ケーシング１の内周面との間に吸気通路
１３を形成し、この吸気通路１３内に前記トラップ７を
配設することにより、前記ケーシング１の外径寸法を増
大させたりすることなく、前記トラップ７の内部組込み
が行える。

【００２８】さらに、前記ケーシング１の上面に前記吸
気口１１を開設し、この吸気口１１とポンプ要素４との
間の吸気通路１３にトラップ７を配設するものにおい
て、該トラップ７に前記吸気口１１と対向する遮壁７２
を設け、この遮壁７２を前記吸気口１１とポンプ要素４
との対向面間に介装させることにより、取付ボルトやウ
エハーの破片などの異物が前記吸気口１１から前記ケー
シング１内に誘引されることがあっても、このケーシン
グ１内における前記吸気口１１との対向部位に設けた前
記トラップ７の遮壁７２で異物の前記ポンプ要素４側へ
の侵入を阻止できるのであり、従って、異物の侵入によ
る前記ポンプ要素４の破損事故を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空ポンプを示す縦断面図である。

【図２】トラップの取付例を示す縦断面図である。

【図３】同じくトラップの取付例を示す縦断面図であ
る。

【図４】真空ポンプの他実施例を示す縦断面図である。

【図５】従来の真空ポンプを示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ケーシング１１吸気口１２排気口１３吸気通路２ステータ２１ステータ３ロータ３１スクリュー溝３２ねじロータ４ポンプ要素７トラップ７２遮壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気口１１と排気口１２とをもったケー
シング１内に、ステータ２と、該ステータ２に対し回転
可能なロータ３とから成るポンプ要素４を内装して成る
真空ポンプにおいて、前記ケーシング１内における前記
吸気口１１と前記ポンプ要素４との間の吸気通路１３に
トラップ７を配設したことを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】ロータ３は、その外周面にスクリュー溝
３１を設けたねじロータから成り、該ねじロータ３２の
外径をケーシング１より小径として、このロータ３２の
外回りに、該ロータ３２の外周面に対向する内周面をも
ったステータ２１を配設し、該ステータ２１の外周面と
前記ケーシング１の内周面との間に吸気通路１３を形成
し、この吸気通路１３内にトラップ７を配設している請
求項１記載の真空ポンプ。
【請求項３】吸気口１１がケーシング１の上面に開設
されており、この吸気口１１とポンプ要素４との間の吸
気通路１３に配設するトラップ７に、前記吸気口１１と
対向する遮壁７２を設け、この遮壁７２を前記吸気口１
１とポンプ要素４との対向面間に介装している請求項１
及び２記載の真空ポンプ。