JPH078590U - ターボ分子ポンプ - Google Patents
ターボ分子ポンプInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 間違いなく適切な時期にポンプのメンテナン
スを行うことができ、しかも、ポンプを分解することな
く、その内部に堆積する反応性生成物の堆積量を一目で
確認できるようにする。 【構成】 ベース部２には透穴１２を形成する。透穴１
２の一端はロータ３の他端側に隣接して開口し、その他
端にはのぞき窓１３を取り付ける。ロータ３の他端と対
向する位置には堆積物検知センサ１４を設け、この堆積
物検知センサ１４は外部監視装置１７に接続する。外部
監視装置１７は堆積物検知センサ１４からの出力、即ち
実測値を用いてポンプのメンテナンスの時期であるかど
うかを判断し、その必要があると判断した場合は警告灯
等を点灯させるように構成する。警告灯が点灯しとき等
には、ポンプのメンテナンスを行う前に、のぞき窓１３
から透穴１２を介してポンプ内部に堆積する反応性生成
物の状態を目視で確認する。
スを行うことができ、しかも、ポンプを分解することな
く、その内部に堆積する反応性生成物の堆積量を一目で
確認できるようにする。 【構成】 ベース部２には透穴１２を形成する。透穴１
２の一端はロータ３の他端側に隣接して開口し、その他
端にはのぞき窓１３を取り付ける。ロータ３の他端と対
向する位置には堆積物検知センサ１４を設け、この堆積
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実測値を用いてポンプのメンテナンスの時期であるかど
うかを判断し、その必要があると判断した場合は警告灯
等を点灯させるように構成する。警告灯が点灯しとき等
には、ポンプのメンテナンスを行う前に、のぞき窓１３
から透穴１２を介してポンプ内部に堆積する反応性生成
物の状態を目視で確認する。
Description
【０００１】
この考案は、半導体製造装置におけるプロセスガス（活性ガス）の排気装置等 に適用されるターボ分子ポンプに関し、特に、そのメンテナンスを間違いなく適 切な時期に行うことができ、しかも、ポンプを分解することなく、その内部に堆 積する反応性生成物の堆積量を一目で確認できるようにしたものである。
【０００２】
従来、この種のターボ分子ポンプはケーシング内に回転可能に配設されたロー タを有し、このロータは磁気軸受等により支持された状態でその軸心回りに回転 するように構成されていると共に、そのロータの一端外周面とケーシングの内壁 面との間にはロータの軸方向に沿ってロータ翼とステータ翼とが交互に設けられ ており、ロータ翼はロータの一端外周面に、ステータ翼はケーシングの内壁面に それぞれ固定されている一方、上記ロータの他端外周面側にはねじ溝が設けられ ている。
【０００３】 このようなターボ分子ポンプは、図１の構成ではロータ３が回転すると、気体 等の分子をロータ３の一端側（高真空側）から吸気口１ａを介しケーシング１内 に吸気すると共に、このように吸気された分子はロータ翼４とステータ翼５との 隙間を経てねじ溝６ａの部分を通過しながらロータ３の他端側（低真空側）の排 気口２ａに排気される。
【０００４】 ところで、上記のような構成のポンプを半導体製造装置におけるプロセスガス の排気装置等として適用した場合には、特定のプロセス（アルミニウムのエッチ ングプロセス）では固体化した反応性生成物がポンプ内部のガス通路、即ちロー タ翼とステータ翼との隙間やねじ溝の部分等に堆積することは避けられず、また 、このように堆積する反応性生成物をそのまま放置したのでは排気性能の低下や ロータ翼が反応性生成物と接触して破損する等の不具合が短期に生じるおそれが ある。
【０００５】 このため、ポンプ内部で上記のような反応性生成物が最も堆積し易い部分、即 ち温度が低く圧力の高いロータの他端側（低真空領域）においてはヒータを設置 すると共に、このヒータの加熱により反応性生成物が堆積し難い状態を得るよう に構成しているが、これだけでは単に排気性能が低下するまでの時間やロータ翼 が反応性生成物と接触して破損するまでの時間が長くなるのみで、反応性生成物 が堆積するのを完全に阻止することは不可能であるため、ヒータを設けた場合に おいても、一定期間毎にポンプを分解し洗浄するメンテナンスを行い、堆積した 反応性生成物を除去するようにしている。
【０００６】 また、上記のようなメンテナンスの時期は、予め一定の使用期間を定めてポン プを連続運転すると共に、このように一度使用したポンプを分解して反応性生成 物の堆積量を測定した後、その測定結果の堆積量と使用期間とを基に、どのくら いの期間で排気性能が低下するのか、あるいはロータ翼が反応性生成物と接触し て破損するのかを推定するようにしている。
【０００７】
しかしながら、従来は、メンテナンスの時期は一度使用したポンプを分解して 反応性生成物の堆積量を測定した後、この測定結果の堆積量と使用期間とを基に 推定する、つまり決められた使用条件下での実験に基く推定による経験値である ため、使用条件が異なる場合の推定は難しく、その場合には曖昧な推定しかする ことができないので、適切なポンプのメンテナンスの時期が分からない。
【０００８】 このため、メンテナンスの時期ということで、ポンプを分解したにもかかわら ず、メンテナンスを行う必要があるほど反応性生成物が堆積してなく、その分解 が無意味であったり、逆に、メンテナンスを行う必要があるほど反応性生成物が 堆積しているにもかかわらず、メンテナンスの時期でなく、ポンプ内部に堆積し た反応性生成物の除去がなされず、排気性能の低下やロータ翼が反応性生成物と 接触して破損する等の不具合が生じる。
【０００９】 また、従来は、ポンプ内部に堆積する反応性生成物の堆積量を確認するにはポ ンプを分解する必要があり、その作業が非常に厄介である等の問題点もある。
【００１０】 この考案は上述の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、間 違うことなく適切な時期にメンテナンスを行うことができ、しかも分解すること なく内部に堆積する反応性生成物の堆積量を一目で確認できるターボ分子ポンプ を提供することにある。
【００１１】
上記目的を達成するために、この考案は、ケーシング内に回転可能に配設され たロータと、このロータの外周面と上記ケーシングの内壁面との間にそのロータ の軸線方向に沿って交互に設置されると共にケーシングの内壁面側に固定された ステータ翼及びロータの外周面側に固定されたロータ翼と、上記ロータをその軸 心回りに回転させることによりロータの一端側から吸気した気体等の分子をロー タの他端側に排気させる駆動手段とを有するターボ分子ポンプにおいて、上記ケ ーシング内に堆積する堆積物の状態を目視で確認可能なのぞき窓と、その堆積物 を検知する堆積物検知センサとを設けたことを特徴とする。
【００１２】
この考案によれば、実際のポンプ使用時における堆積物検知センサからの出力 、つまり実測値を用いてポンプのメンテナンスの時期を判断することができ、し かも、のぞき窓からポンプ内部に堆積する反応性生成物の堆積量を一目で簡単に 確認することもできる。
【００１３】
以下、この考案に係るターボ分子ポンプの実施例について図１ないし図６を基 に詳細に説明する。
【００１４】 このターボ分子ポンプは図１に示す如く両端開口型のケーシング１を有すると 共に、そのケーシング１の一端側には吸気口１ａを備えており、この吸気口１ａ には図示しない半導体製造装置等におけるプロセスガスの排気管が接続されるよ うに形成されている一方、上記ケーシング１の他端側はベース部２で密閉されて いる。
【００１５】 また、上記ケーシング１内には円筒状のロータ３が回転可能に配設されている と共に、このロータ３の一端外周面とケーシング１の内壁面との間にはそのロー タ３の軸方向に沿ってロータ翼４とステータ翼５とが交互に設けられており、ロ ータ翼４はロータ３の一端外周面に、ステータ翼５はスペーサ５ａを介してケー シング１の内壁面にそれぞれ固定されている一方、上記ロータ３の他端外周面と ケーシング１の内壁面との間には筒状の中間部材６がベース部２に固定された状 態で挿入されていると共に、この中間部材６の内周面にはロータ３の他端外周面 と対向する位置にねじ溝６ａが設けられている。
【００１６】 さらに、上記ロータ３の内周面側にはロータ３をその軸心回りに回転させるた めの駆動機構７が設けられており、この駆動機構７は軸８、２組のラジアル磁気 軸受部９，９、１組のアキシャル磁気軸受部１０、及び非接触型駆動モータ１１ 等を備えると共に、その軸８はロータ３の中心軸線と同一軸心上に配設された状 態でその先端がロータ３に一体に固定されている。
【００１７】 また、上記２組のラジアル磁気軸受部９，９は上記軸８と一体にロータ３をそ の径方向に支持し、１組のアキシャル磁気軸受部１０は上記軸８と一体にロータ ３をその軸方向に支持するように構成されている一方、非接触型駆動モータ１１ は軸８と一体にロータ３をその軸心回りに回転させるように構成されている。
【００１８】 そして、上記ベース部２には透穴１２が形成されていると共に、この透穴１２ の一端側は反応性生成物が最も堆積し易い部分、即ち温度が低く圧力の高いロー タ３の他端側に隣接して開口されており、透穴１２の他端側には透明なアクリル 樹脂等から形成したのぞき窓１３が取り付けられている、つまり、のぞき窓１３ は透穴１２を介しケーシング１内に堆積する反応性生成物の状態を目視で確認で きるように構成されている。
【００１９】 また、上記ロータ３の他端と対向する位置には堆積物検知センサ１４として一 対の板状電極１５，１５が設けられており、この両電極１５，１５はセンサ支持 片１６の表面に設置されていると共に、そのセンサ支持片１６を介し上記のぞき 窓１３と一体に形成されている。つまり、この堆積物検知センサ１４は、両電極 １５，１５上に堆積する反応性生成物の堆積量が増えるのに従い両電極間１５， １５の抵抗値が増加するように形成されていると共に、この抵抗値を外部監視装 置１７へ出力するように接続されている。
【００２０】 さらに、上記外部監視装置１７はポンプのメンテナンスを行う必要があるとき に堆積物検知センサ１４から出力される抵抗値を設定値として記憶しており、か つこの設定値と堆積物検知センサ１４からの出力（現在の抵抗値）とを比較して ポンプのメンテナンスを行う必要があるか否かを判断し、その必要があると判断 した場合には図示しない警告灯を点灯させたり、警報器を動作させるように構成 されている。
【００２１】 次に、上記の如く構成されたターボ分子ポンプの動作について図１及び図２を 基に説明する。
【００２２】 このターボ分子ポンプによれば、ロータ３が回転すると、半導体製造装置等に おけるプロセスガスをロータ３の一端側（高真空側）から吸気口１ａを介しケー シング１内に吸気すると共に、このように吸気されたプロセスガスはロータ翼４ とステータ翼５との隙間を経てねじ溝６ａの部分を通過しながらロータ３の他端 側（低真空側）の排気口２ａに排気される。
【００２３】 また、上記のようなターボ分子ポンプの運転動作には外部監視装置１７が図２ に示すようなフローチャートに従って堆積物検知センサ１４からの出力に基きポ ンプ内部に堆積する反応性生成物の堆積量を監視する。
【００２４】 即ち、外部監視装置１７においては、堆積物検知センサ１４からの出力（現在 の抵抗値）を読み込んだ後（ステップ１００）、この現在の抵抗値と設定値とを 比較する（ステップ１０２）。ここで、現在の抵抗値が設定値を上回る場合には メンテナンスを行う必要があるほどポンプ内部に反応性生成物が堆積していると 判断して、図示しない警告灯を点灯させたり（ステップ１０４）、図示しない警 報器を動作させ（ステップ１０６）、係員等にメンテナンスの必要があることを 知らせる。なお、現在の抵抗値が設定値を下回る場合にはメンテナンスを行うほ ど反応性生成物が堆積していないと判断して、再びステップ１００の処理に戻り 、堆積物検知センサ１４からの出力を読み込む。
【００２５】 また、警告灯が点灯し又は警報器が動作したときには、上記のような判断の正 誤を最終的に調べるためにも、ポンプのメンテナンスを行う前に、のぞき窓１３ から透穴１２を介してポンプ内部に堆積する反応性生成物の状態を目視で確認す るのが好ましい。
【００２６】 したがって、上記実施例のターボ分子ポンプによれば、決められた使用条件下 での実験に基く推定による経験値でなく、実際のポンプ使用時における堆積物検 知センサからの出力、つまり実測値を用いてポンプのメンテナンスの時期である かどうかを判断すると共に、のぞき窓から透穴を介してポンプ内部に堆積する反 応性生成物の堆積量を一目で簡単に確認することができるので、間違いなく適切 な時期にポンプのメンテナンスを行える。
【００２７】 これにより、メンテナンスの時期ということで、ポンプを分解したにもかかわ らず、メンテナンスを行う必要があるほど反応性生成物が堆積してなく、その分 解が無意味であったり、逆に、メンテナンスを行う必要があるほど反応性生成物 が堆積しているにもかかわらず、メンテナンスの時期でなく、ポンプ内部に堆積 した反応性生成物の除去がなされず、排気性能の低下やロータ翼が反応性生成物 と接触して破損する等の不具合を防止することができる。
【００２８】 しかも、このターボ分子ポンプによると、上記の如くポンプ内部に堆積する反 応性生成物の堆積量を確認する際は、ポンプを分解する必要がなく、のぞき窓か ら見るだけで済むので、その確認作業が容易になる。
【００２９】 なお、上記実施例では、堆積物検知センサ１４としては、一対の電極１５，１ ５を用いると共に、この両電極１５をロータ３の他端と対向する位置に配設した が、これに限定されることはなく、例えば図３に示すようにロータ３の他端外周 面と対向する中間部材６の内周面に溝１８を形成し、かつこの溝１８の奥部に一 対の電極１５，１５を設置したり、又は図４に示す如く溝１８の上下面に一対の 電極１５，１５を植設する、あるいは一対の電極１５，１５に代えて、図５に示 すように光センサ１９を用いると共に、この光センサ１９を構成する投光部１９ ａを溝１８の上面に、受光部１９ｂを溝１８の下面に設置するように構成しても よい。
【００３０】 また、上記実施例では、ねじ溝６ａについては、ロータ３の他端外周面と対向 する中間部材６の内周面に形成したが、これに限定されることはなく、図６に示 すようにロータ３の他端外周面に形成したり、あるいは省略してもよい。
【００３１】
この考案に係るターボ分子ポンプにあっては、上記の如くケーシング内に堆積 する反応性生成物の状態を目視で確認可能なのぞき窓と、その反応性生成物の堆 積量を検知する堆積物検知センサとを具備するため、決められた使用条件下での 実験に基く推定による経験値でなく、実際のポンプ使用時における堆積物検知セ ンサからの出力、つまり実測値を用いてポンプのメンテナンスの時期を判断する ことができると共に、のぞき窓からポンプ内部に堆積する反応性生成物の堆積量 を一目で簡単に確認することもできるので、間違いなく適切な時期にポンプのメ ンテナンスを行える。
【００３２】 これにより、メンテナンスの時期ということで、ポンプを分解したにもかかわ らず、メンテナンスを行う必要があるほど反応性生成物が堆積してなく、その分 解が無意味であったり、逆に、メンテナンスを行う必要があるほど反応性生成物 が堆積しているにもかかわらず、メンテナンスの時期でなく、ポンプ内部に堆積 した反応性生成物の除去がなされず、排気性能の低下やロータ翼が反応性生成物 と接触して破損する等の不具合を防止することができる。
【００３３】 しかも、この考案に係るターボ分子ポンプによれば、上記の如くポンプ内部に 堆積する反応性生成物の堆積量を確認する際は、ポンプを分解する必要がなく、 のぞき窓から見るだけで済むので、その確認作業が容易になる等の効果を有する 。
【図１】この考案に係るターボ分子ポンプの一実施例を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】図１に示すターボ分子ポンプの主要な動作を説
明する説明図。
明する説明図。
【図３】堆積物検知センサの他の実施例を説明する断面
図
図
【図４】堆積物検知センサの他の実施例を説明する断面
図
図
【図５】堆積物検知センサの他の実施例を説明する断面
図
図
【図６】この考案に係るターボ分子ポンプの他の実施例
を示す断面図。
を示す断面図。
３ ロータ ４ ロータ翼 ５ ステータ翼 ７ 駆動機構 １３ のぞき窓 １４ 堆積物検知センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 ケーシング内に回転可能に配設されたロ
ータと、このロータの外周面と上記ケーシングの内壁面
との間にそのロータの軸線方向に沿って交互に設置され
ると共にケーシングの内壁面側に固定されたステータ翼
及びロータの外周面側に固定されたロータ翼と、上記ロ
ータをその軸心回りに回転させることによりロータの一
端側からケーシング内に吸気した気体等の分子をロータ
の他端側に排気させる駆動手段とを有するターボ分子ポ
ンプにおいて、 上記ケーシング内に堆積する反応性生成物の状態を目視
で確認可能なのぞき窓と、その反応性生成物の堆積量を
検知する堆積物検知センサとを設けたことを特徴とする
ターボ分子ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP036649U JPH078590U (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | ターボ分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP036649U JPH078590U (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | ターボ分子ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH078590U true JPH078590U (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=12475709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP036649U Withdrawn JPH078590U (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | ターボ分子ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078590U (ja) |
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