JPS61123777A

JPS61123777A - 真空ポンプ

Info

Publication number: JPS61123777A
Application number: JP24060884A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Ikeda; 健一池田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-11-16
Filing date: 1984-11-16
Publication date: 1986-06-11

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】〔技術分野〕本発明は真空ポンプに関し、特に半導体製造分野で用い
られる真空処理室を真空引きするような場合に有効な真
空ポンプに関するものである。

〔背景技術〕

半導体製造分野やその外の分野で真空処理技術が利用さ
れているが、この真空（低圧）雰囲気を形成するために
は真空ポンプを使用して処理室内を真空引きする必要が
あるにの種の真空ポンプとして従来から種々のものなが
提案されており、例えば油回転ポンプもその中の一つで
あって、可動ベーンを備えたロータをチャンバ内で口伝
させ逼るよう構成してあり、かつ一般にはその到遡圧力を高め
るために同一構造を２段に直列接続してこれを一体化し
た構造となっている。（日刊工業新聞社発行薄膜作成の
基礎、麻蒔立男著、ｒ’１３〜Ｐ２７）。

ところで、実際の真空処理装置においては、十分な真空
圧を確保するために、前述の油回転ポンプと共に、これ
よりも能力の高いブースタポンプを併用することが行な
われている。すなわち、第６図のように処理室１の排気
管２にブースタポンプ３と油回転ポンプ４を列設し、初
期の段階では油回転ポンプ４のみを駆動して真空引きし
、圧力がｌＯ丁ｏｒｒまで低下した時点でブースタポン
プ３を始動してより低い圧力とするものである。これは
、ブースタポンプ３を大気圧状態から作動させると負荷
が大きすぎ、円滑な作動が得られなくなるためである。

図中、５はブースタポンプ３停止時のバイパス管、６，
７はバルブである。

しかしながら、この構成において、処理の進行に伴なっ
て排気管２がら空気と共に排出される排気物がブースタ
ポンプのロータ等表面に付着するのを防止するために、
ブースタポンプを常時回転させておくように構成した場
合、一度大気圧近くに上昇した処理室１内を再度低圧化
する場合に前述の不具合（負荷が大きすぎること）が生
じることになる。これに対処するためには、第７図のよ
うにブースタポンプ３の上流に接続した副排気管８に別
個の油回転ポンプ４Ａを付設し、バルブ９の切換作用と
共にこの油回転ポンプ４Ａを作動させる構成が考えられ
る。しかしながら、この構成では油回転ポンプが２台（
４と４Ａ）必要であり。

設備費やランニングコスｈ、更には設置スペース等の点
において不利になる。

〔発明の目的〕

本発明の目的はポンプ数を増加することなくかつブース
タポンプに不具合を発生させることなく良好な真空引き
を行なうことのできる真空ポンプを提供することにある
。

また、本発明の目的は２段式ポンプを構成する各ポンプ
を夫々独立して作動させることのできる真空ポンプを提
供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、互に直列接続して２段ポンプを構成する２個
の単位ポンプの接続路にバルブを介装すると共に、この
バルブの両側に夫々開閉可能な副吸気口と副排気口を開
設することにより、バルブの開閉および副吸気口、　Ｗ
Ｊ排気口の開閉によってポンプ全体を２段ポンプとして
又は夫々独立した２個のポンプとして使用でき、これを
必要に応じて切換ることにより好適な真空引きを行なう
ことができる。

〔実施例〕

第１図は本発明を油回転ポンプに適用した実施例である
。この真空ポンプ１１は夫々独立的に動作される２個の
単位ポンプ１２．１３を有し、これらは第２図のように
一個のケーシング１４内に一体的に内装して１台のモー
タ１５によって駆動することができる。前記各単位ポン
プ１２，１３は夫々チャンバ１２ａ、１３ａ内で回動さ
れるロータ１２ｂ、１３ｂを偏心配置し、これらロータ
１２ｂ、１３ｂにスプリング１２ｃ、１３ｃ支持したベ
ーン１２ｄ、１３ｄをチャンバ１２ａ。

１３ａ内面に摺接回転させるようにしている。そして、
一方の単位ポンプ１２には主吸気口１６を開設し、他方
の単位ポンプ１３には主排気口１７を開設し、更に両ポ
ンプ１２．１３は接続管１８によって直列に、つまり２
段に接続している。なお、前記主排気ロ１７内にはチェ
ック弁１９を内装しており、また接続管１８内およびこ
れに通じるチャンバ１２ａ、１３ａ内には潤滑油を供給
していることはいうまでもないが、図示は省略する。

一方、前記接続管１８の中間にはこれを開閉するバルブ
（例えば電磁バルブからなる）２０を介装すると共に、
このバルブ２０の上流側には副排気口２１を、また下流
側には副吸気口２２を夫々開設している。そして、この
副排気口２１にはチェック弁２３および常閉バルブ２４
を介装し、また副吸気口２２には常閉バルブ２５を介装
し、これら両バルブ２４．２５は前記バルブ２０と同期
的に、但し開閉動作が逆方向に動作し得るよう構成して
いる。

したがって、この真空ポンプでは、バルブ２０を開き、
常閉バルブ２４．２５が閉の状態では２段ポンプとして
機能し、主吸気口１６の空気をチャンバ１２ａ−接続管
１８−チャンバ１３ａ−主排気口１７へと排気させ、そ
の到達圧力を大にできる。一方、バルブ２０を閉めて常
閉バルブ２４２５を夫々間いたときには、各単位ポンプ
＋２゜１３は個別に機能し、単位ポンプ１２では主吸気
０１６の空気はチャンバ１２ａを経て副排気口２１から
排出し、単位ポンプ１３では副吸気口２２の空気をチャ
ンバ１３ａを経て主排気口１７に排出することができる
。

次に以上の構成の真空ポンプ１１を、半導体装置の製造
用真空処理室に適用した例を第３図に示す。

処理室３０に接続した排気管３１にはバルブ３２を介し
てブースタポンプ３３を接続し、更にこのブースタポン
プ３３の排気管３４に真空ポンプ１１の主吸気口１６を
接続している。また、前記排気管３１のパルプ３２上流
位置には副排気管３５を接続し、これを前記副吸気口２
２に接続している。また、前記処理室３０に設けた圧力
センサ３６には制御回路３７を接続し、この制御回路３
７でバルブ２０と常閉バルブ２４．２５を動作するよう
に構成している。

したがって、この構成では最初にバルブ３２を閉じて排
気管３１を塞ぎ１代りに副排気管３５を常閉バルブ２５
にて開く。同時にバルブ２０を閉じて真空ポンプ１１を
動作するば、単位ポンプ１３が有効に作用して処理室３
０内の真空引きを開始する。このときブースタポンプ３
３と単位ポンプ１２は空回り状態である６処理室３０が
１０Ｔｏｒｒ以下になった時点でバルブ３２を開きかっ
常閉バルブ２４，２５を閉じかつバルブ２０を開けば、
処理室３０は排気管３１．３４を通してブースタポンプ
３３および２段ポンプ構造の真空ポンプ１１によって真
空引きされることになり、十分な低圧を確保することが
できる。

処理室３０における一つの処理が完了し、次の処理に向
って再び大気圧状態又はこれに近い状態から真空引きを
行なうときには、再度バルブ２０゜２４．２５．３２等
を切換えて単位ポンプ１３による真空引き状態にすれば
よい。この間、ブースタポンプ３３は連続して動作され
ており、排気物の付着等は防止できる。

これにより、本例では１台の真空ポンプ（２段ポンプ）
１１とブースタポンプ３３を用いた構成でありながらブ
ースタポンプ３３の連続回転を可能にしながら良好な真
空引きを達成し、設備費やランニングコストの低減およ
び設置スペースの低減を達成できる。

第４図は他の適用例を示しており、内部で連通し得る処
理室４０と予備室４１を有する装置４２に真空ポンプ１
１を接続している。即ち、処理室４１はバルブ４３を介
装した排気管４４を通して主吸気口１６に接続し、予備
室４１は予備排気管４５を通して副吸気口２２に接続し
ている。

水域ではバルブ２０，２４，２５，４３を切換えること
により、処理室４０は２段ポンプ状態で真空引きして十
分に低い圧力が得られ、一旦処理の圧力に達したときは
単位ポンプ１２によってその状態を維持し、かつ他方の
単位ポンプ１３によって予備室４Ｉの圧力を低減しかつ
これを維持することができる。

なお、多数の処理室を夫々真空ポンプにて真空引きする
場合には真空ポンプの数も増大されるが。

第５図に示すように２個又はそれ以上のポンプ１１、Ｉ
ＩＡを並設して１個のモータ１５で駆動するようにして
もよく、少なくともモータ相当の小型化を図り、設置ス
ペースの低減を達成できる。

なお、第８図に示すものは、第５図に示すポンプとは別
種の２個の真空ポンプＩＩＢを並設して１個のモータ１
５で駆動するようにした実施例であり、真空排気能力向
上に有益である。

〔効果〕

（１）２個の単位ポンプを接続して２段ポンプに構成し
てなる真空ポンプの接続管にこれを開閉するバルブと副
吸気口、副排気口を設け、これらバルブと副吸・排気口
を適宜に切換得るように構成しているので、真空ポンプ
を到達圧力の高い−っのポンプと、２個のポンプとに使
用切換でき、これにより一つの真空ポンプで異なる能力
を得ることができる。

（２）ブースタポンプと併用しても、ブースタポンプ、
真空ポンプおよ、び処理室の管路を切換えかつ真空ポン
プの能力を切換ることにより、ブースタポンプを連続作
動させながら好適な真空引きを行なうことができ、これ
によりブースタポンプへの排気物の付着を防止する一方
で真空ポンプの増加を防止し、コストの低減とスペース
の低減を達成できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが１本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない、たとえば、真空ポンプ
を構成する各単位ポンプの構造は図示の油回転ポンプに
限られるものではなく、カム形、揺動ピストン形等種々
のものが適用できる。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の製造用
処理室に適用した真空ポンプの場合について説明したが
、それに限定されるものではなく、種々の用途の真空ポ
ンプとして適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ポンプの模式的な断面図。第２図は外形状の斜視図。第３図は適用例の回路図。第４図は他の適用例の回路図、第５図は変形例の外形状を示す斜視図、第６図および第
７図は夫々異なる従来適用例の回路図、第８図は第５図に示すものとは別の変形例の外形状を示
す断面図である。１１・・・真空ポンプ、１２．１３・・・単位ポンプ。１５・・・モータ、１６・・・主吸気口、１７・・・主
排気口。１８・・・接続管、２０・・・バルブ、２１・・・副排
気口。２２・・・副吸気口、２４．２５・・・常用バルブ、３
０・・・処理室、３２・・・バルブ、３６・・・圧力セ
ンサ、３７・・・制御回路、４０・・・処理室、４１・
・予備処理策　　１　　図第　　２　　図第　　３　　図第　　５　　図１．り第　　７　　図第　　６　　図第　　８　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、２個の単位ポンプを直列接続して２段ポンプを構成
すると共に、この接続路には開閉バルブを介装しかつこ
のバルブの両側に開閉可能な副吸気口、副排気口を開設
し、前記バルブと副吸、排気口を関連して開閉作動し得
るように構成したことを特徴とする真空ポンプ。２、２段ポンプの主吸気口をブースタポンプの下流側に
接続し、前記副吸気口をブースタポンプの上流側に接続
し、ブースタポンプを連続作動させる一方でバルブ等を
開閉作動し得る特許請求の範囲第１項記載の真空ポンプ
。３、２段ポンプの主吸気口を主処理室に、副吸気口を処
理予備室に夫々接続してなる特許請求の範囲第１項記載
の真空ポンプ。