JPS62168992A - タ−ボ分子ポンプの腐食性ガス排気方法 - 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、ターボ分子ポンプで例えば半導体製造装置の
被排気容器から腐食性ガスを排気する場合などにおいて
、その機械室内への腐食性ガスの侵入を確実に防止する
排気方法に関するものである。

〔従来の技術］ ターボ分子ポンプは、静翼と動完とを交互に配置して構
成されるタービン翼列の機械的な排気作用で高真空を実
現するものであるが、一般にそのポンプ構造は第３図に
示されるように、外枠ケースに内に形成されるポンプ室
１にロータ３を配置して同ポンプ室ｌ内に吸気口４側か
ら排気口５側に排気する翼車群Ｔを構成する一方、ケー
スに内のモータハウジングＨ内に形成した機械室２に前
記ロータ３を一端に固定したローターシャフト６を導入
しこれをベアリング７．７で軸承するとともに、同機械
室２に組み込んだモータ８でローターターシャフト６を
介し前記ポンプ室ｌ内のロータ３を回転駆動するように
したものが普通である。そして、この種のものでは、ポ
ンプ本体のベース９にオイルタンク１０を付設し、この
タンク１０内のオイル１１を機械室２内に還流してベア
リング７．７を潤滑し、かつ機械室２内を冷却するのが
通例である。

ところが、その機械室２からポンプ室ｌにローターシャ
フト６が貫通して延出する構造のものであると、その軸
貫通部にシール１５を設けても両室を完全に気密隔離す
ることができず、両室の圧力差で若干のガスの流出入が
避けられないものとなる。そして、ポンプ室１と機械室
２とにかかる隙間があれば、特に腐食性ガスを排気する
場合では、機械室２内に漏入した同ガスがオイル１１を
劣化したりベアリング５，５等を腐食するなど、とり分
は深刻な事態を来たすことになる。

そこで、従来ではこのような事態に対処するため、ター
ボ分子ポンプの機械室２に、微量の不活性ガスを導入し
、４１１械室２側を相対的に高圧にするガスパージ機構
を設ける対策手段も講じられている。すなわち、第３図
の例（実願昭５９−４７２２０号参照）によると、ポン
プ本体のベース９にオイルタンク１０内と連通するガス
導入通路１２を設け、図外の供給源から切換弁１３等を
介し微量のガスパージ用ガスを該通路１２からタンクｌ
Ｏ内に導びき、さらにオイル戻り孔１４を通して機械室
ｚ内にガスが導入されるようになっている（ガスの流れ
を図に矢印で示す）。

［発明が解決しようとする問題点１ しかし、従来のガスパージ機構では、その機械室２に導
入されるガスパージ用ガスの流量が一定であるため、例
えばターボ分子ポンプが接続される排気系に腐食性ガス
の流入が開始されるときなど、そのポンプ室ｌに腐食性
ガスが突然多量に侵入してくる突発的なポンプ室ｌ側の
圧力変動に対応できず、ポンプ室１側から機械室２側に
腐食性ガスが逆流する現象を完全には防止し得なかった
。

本発明は、このような不備に着眼し、　ターボ分子ポン
プの機械室内に有害な腐食性ガスが漏入するおそれを完
全に排除できるようにした排気方法を提供するものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明による腐食性ガスの排気方法は、ターボ分子ポン
プで腐食性ガスを排気するにさいし、ポンプ室への腐食
性ガスの侵入に同期して機械室に導入させるガスパージ
用ガスの流量を一旦増大してから所定量に調整するよう
にしたことを特徴とするものである。

［作用］ このようにポンプ室への腐食性ガスの侵入に同期して機
械室へのガスパージ用ガスの流量を増大すれば、ポンプ
室側の圧力が増大しても、それよりも高い圧力に機械室
側を圧力変化させることができ、これにより常に機械室
側が相対的に高圧に保持され、腐食性ガスの逆流を防止
できる。

［実施例］ 以下１本発明の一実施例を第１図のシステム構成例と共
に説明する。

まず、第１図において、図においてＲＣは、半導体製造
装置のチャンバ、ガスボンベもしくはガス配管などの被
排気容器であって、大気圧以下の圧力、例えば１０Ｔｏ
ｒｒの高真空に設定される。この被排気容器ＲＣには、
その供給源Ｔｌからガスバルブ（電磁切換弁）ＧＶを介
して腐食性ガスが導入可能に構成される一方、メインバ
ルブ（電磁切換弁）ＭＶを介してＭＳ３図に如きターボ
分子ポンプＴＭＰを接続し、さらにその後段にロータリ
ポンプＲＰを接続して排気ラインを構成している。

しかして、ターボ分子ポンプＴＭＰは、その機械室２内
にガスパージ用ガス（不活性ガス）を導入するため、そ
の−側の前記ガス導入通路１２にガスバージバルブ（電
磁切換弁）ＧＰＶを介しガスパージ用ガスの供給源Ｔ１
が接続されている。

このガスバージバルブＧＰＶは３ポート切換弁で、ター
ボ分子ポンプＴＭＰに接続されるボートに対し、各供給
源Ｔ１に接続されるポート１、ＩＩが選択的に連通され
るようになっている。そして、ボー）Ｉ側のラインから
は大流量のガスパージ用ガスが流入でるようになってお
り、一方ポート■側のラインからは流量調整弁（ニード
ル弁）ＦＣＶを介して調整された微量のガスパージ用ガ
スが流入できるようになっている。そして、このガスバ
ージバルブＧＰＶのポート接続位置の切換は、前記ガス
バルブＧＶと前記メインバルブＭＹとから各開度信号Ｖ
１．Ｖｌ、を入力し、これらバルフ開度に応じてガスバ
ージバルブＧＰＶに切換信号ｔを出力する制御手段Ｃに
より所定のタイミングで自動的に行なわれるように構成
している。

なお、図中ＲＶはターボ分子ポンプＴＭＰの排気ライン
に付設した大気リーク用のバルブであって、必要なとき
このバルブＲＶを開いて同ラインに大気圧を導入するこ
とにより、ロータリポンプＦ、　Ｐによるターボ分子ポ
ンプＴＭＰのオイル汚染を防止する役目を果す。

このようなシステム構成のものにおいて、真空引きした
被排気容器ＲＣにガスバルブＧＶを開いて急激に腐食性
ガスを導入する場合を例に、この発明の排気方法を説明
する。いま、ターボ分子ポンプＴＭＰのポンプ室１の圧
力をＰｔ、同機械室２の圧力をＰｌとすれば、ガスバル
ブＧＶの開成と同時にターボ分子ポンプＴＭＰのポンプ
室１には、被排気容器ＲＣからメインバルブＭＶを通り
急激に多量の腐食性ガスが侵入してくるため、そのポン
プ室ｌの圧力Ｐ１は第２図のように定常圧力から急激に
上昇することになる。このさい、従来のように一定微量
のガスパージ用ガスをその機械室２に導入させるシステ
ムでは、機械室ｚ内のＰｔ力が第２図（ＰＩ）のように
変化し、（Ｐｌ）＜ＰＩ　となる、つまり、腐食性カス
が機械室２内に逆流する不都合を来たす。

これに対し、この発明によると、制御手段Ｃによりガス
バルブＧＶの開成と連動してガスパージバルブＧＰＶが
ボートＩの位置で開成され、腐食性ガスがターボ分子ポ
ンプＴＭＰのポンプ室１に侵入するのと同期するタイミ
ングでその機械室２内に大流星のガスパージ用ガスを導
入することができるため、かかる突発的な腐食性ガスの
侵入に対しても、第２図に示すようにＰ１≧Ｐ１に保つ
ことができる。そして、この腐食性ガスの供給の後、メ
インバルブＭＶの絞りに連動してガスパージバルブＧＰ
Ｖをボー）ＩＩの位置に切換るようにすれば、第２図の
ように、Ｐｌの低下に応答させてＰｌを順次定常レベル
まで低下し、必要最小限のガス量によるガスパージが実
行できるものとなる。

したがって、このような排気方法によれば、ポンプ室ｌ
から機械室２内に腐食性ガスが逆流して機械室２内を汚
染し腐食する現象を確実に防止することができる。

本発明は、以上のようなガスパージコントロールを行う
ものであるが、ターボ分子ポンプＴＭＰに突発的に多量
の腐食性ガスが侵入する条件はその能様々であり、その
いずれの場合に対しても、要はそのポンプ室１へのガス
の侵入と同期して一旦モ分大きなガスパージ流量を確保
してから流量調整を行なうようにすればよい、なお、タ
ーボ分子ポンプＴＭＰの機械室２に対するガスパージ用
ガスの流量可変機構は、必ずしも図示した構成例のもの
に限らない。

［発明の効果］ 本発明の腐食性ガス排気方法は、以上に述べたように、
ターボ分子ポンプのポンプ室への腐食性ガスの侵入に同
期してその機械室に導入するガスパージ用ガスの論量を
一旦増量するものであるから、そのポンプ室に一時的に
圧力増大を来たす突発的な腐食性ガスの侵入に対しても
確実にその機

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に供する被排気容器からの排
気システムの概要を示す回路構成図である。第２図は本
発明の排気特性を従来法と対比して示す圧力変化図であ
る。第３図はターボ分子ポンプの内部構造を示す破断側
面図である。 ＴＭＰ寺・・ターボ分子ポンプ ＧＰＶ・・・ガスパージバルブ ｌ・１１１１ポンプ室 ２・・・機械室 ＰＩ　　・・争ポンプ室圧力 Ｐｌ　・・・機械室圧力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ターボ分子ポンプで腐食性ガスを排気するにさいし、ポ
   ンプ室への腐食性ガスの侵入に同期して機械室に導入さ
   せるガスパージ用ガスの流量を一旦増大してから所定量
   に調整するようにしたことを特徴とするターボ分子ポン
   プの腐食性ガス排気方法。