KR100861143B1 - 터보-분자 펌프, 그 펌프를 포함하는 진공 처리 시스템 및 가스 배기 장치 - Google Patents

터보-분자 펌프, 그 펌프를 포함하는 진공 처리 시스템 및 가스 배기 장치 Download PDF

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Abstract

하나의 특징에서, 진공 처리 챔버 및 상기 진공 처리 챔버상에 배치된 터보-분자 펌프를 포함하는 진공 처리 시스템이 제공된다. 터보-분자 펌프는 유입구 및 배출구를 가지는 케이싱, 상기 케이싱의 내측벽에 배치된 고정자, 상기 고정자 내부에 배치된 회전자, 및 상기 로터와 동축적으로 연장하는 모터를 포함하며, 상기 펌프의 적어도 첫번째 스테이지는, 하우징의 대응 상부를 제외한 다른 펌프 부품들의 확대 없이, 확대된다.

Description

터보-분자 펌프, 그 펌프를 포함하는 진공 처리 시스템 및 가스 배기 장치{TURBO-MOLECULAR PUMP, VACUUM PROCESSING SYSTEM AND APPARATUS FOR EVACUATING GAS INCLUDING THE PUMP}
본 발명은 대체적으로 반도체 처리(processing)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 반도체 처리 장비 및 진공 처리 챔버를 배기하기 위한 펌프 용량이 증대된 터보-분자 진공 펌프에 관한 것이다.
통상적으로, 기판들은 다양한 에칭, 화학 증착(CVD), 물리 증착(PVD), 이온 주입 및 세정 단계를 통해 처리되어 집적 회로 또는 기타 구조물을 상부에 구축한다. 이러한 단계들은 주로 환경적으로 격리되고 진공 밀봉된 기판 처리 챔버내에서 실시된다. 일반적으로, 기판 처리 챔버들은 측벽, 바닥 및 뚜껑을 가지는 밀폐부를 포함한다. 기판 지지 부재가 챔버내에 배치되어 정전기 척(chuck) 또는 진공 척과 같은 전기적 또는 기계적 수단에 의해 기판을 처리 중에 정위치에 고정한다. 슬릿 밸브가 챔버 측벽상에 배치되어 기판 처리 챔버 내외로 기판이 이송될 수 있게 한다. CVD 공정에서, 여러 가지 공정 가스들이 처리 챔버의 뚜껑을 통해 배치된 샤워-헤드형 가스 유입구와 같은 가스 유입구를 통해 기판 처리 챔버내로 유입된다. PVD 공정에서, 여러 가지 공정 가스들이 처리 챔버내의 가스 유입구를 통해 기판 처리 챔버내로 유입된다. 각각의 공정 타입에서, 기판 처리 챔버의 가스 배 출구에 부착된 터보-분자 펌프와 같은 진공 펌프를 사용하여 기판 처리 챔버로부터 가스가 배기된다.
터보 분자 펌프는 고진공(10-7 Torr) 또는 초고진공(10-10 Torr) 시스템에 사용되어, 챔버내의 제 1 압력을 설정하는 보조 펌프(backing pump)로 배기한다. 터보 분자 펌프는 내측을 향한 블레이드(blade) 열(row)을 가지는 고정자와의 사이에서 회전하는 경사진 방사상 블레이드 열을 가지는 회전자를 포함한다. 회전자 블레이드의 외측 선단부는 펌핑되는 가스의 분자 속도에 접근하며, 분자가 회전자에 충돌할 때, 상당한 운동량 성분이 회전 방향을 따라 분자에 전달된다. 이렇게 전달된 운동량은 펌프의 유입구쪽으로부터 펌프의 배기구쪽을 향해 기체 분자가 이동하게 한다. 터보 분자 펌프는 20,000 내지 90,000 rpm 의 회전 속도와 50 리터/초 내지 5,000 리터/초의 펌핑 속도 또는 펌핑 용량을 특징으로 한다.
도 1 은 통상적인 터보-분자 펌프(10)의 단면도이다. 터보-분자 펌프(10) 대략적으로 원통형 케이싱(72), 케이싱의 바닥을 폐쇄하는 베이스(74), 케이싱(72)과 동축적으로 배치된 회전자(40), 상기 회전자(40)와 동축적으로 배치된 모터(20), 및 케이싱(72)으로부터 방사상 내측으로 연장하는 고정자(30)를 포함한다. 케이싱(72)은 터보-분자 펌프(10)를 위한 지지 구조물을 제공하고 케이싱(72)의 상단을 통해 배치된 유입구(12)를 포함한다. 배출구(14)는 베이스(74)를 통해 배치되고, 가스의 회수 또는 폐기를 위한 제거 시스템(도시 안 됨) 및 보조 펌프에 부착된다. 모터(20)는 축을 중심으로 회전자(40)를 회전시키는 전기 모터이다. 회전자(40)는 기계적 베어링(37)에 의해 또는 자기 베어링에 의해 케이싱에 대해 부유된 상태로 현수될 수 있다.
회전자 블레이드(46) 및 고정자 블레이드(36)는 유입구(12)로부터 배출구(14)로 가스를 펌핑하도록 그리고 가스가 진공 처리 챔버(도시 안 됨)를 향해 뒤로 유동하는 것을 방지하도록 형성된다. 회전자(40)는 모터(20)의 일부를 수용하는 회전자 중앙 원통형 부분으로부터 여러 높이에서 방사상 외측으로 연장하는 회전자 블레이드(46) 열을 포함한다. 마찬가지로, 고정자(30)는 케이싱(72)으로부터 여러 높이에서 방사상 내측으로 연장하는 블레이드(36) 열을 포함한다. 고정자 블레이드(36)의 열은 회전자 블레이드(46)의 열과 교번적인(alternating) 축방향 높이에 배열되며, 다수의 이격 링(38)은 고정자 블레이드(36)를 상이한 높이로 분리하여 회전자 블레이드(46)가 고정자 블레이드(36)들 사이에서 자유롭게 회전될 수 있게 한다. 펌프의 "제 1 스테이지(stage)"는 그 펌프의 유입 단부에 있는 회전자 블레이드(46)의 제 1 열 및 고정자 블레이드(36)의 제 1 열에 의해 규정된다. 그 후에, 회전자 블레이드(46)의 각 열 및 고정자 블레이드(36)의 대응 열은 또 다른 스테이지를 구성하며, 통상적으로 터보-분자 펌프에는 5 내지 13 의 스테이지가 있다. 또한, 보다 높은 배기 압력 및 보다 높은 유입 압력을 얻기 위해, 회전자(40)의 배기 단부로부터 연장하는 원통형 부재(도시 안 됨)를 포함하는 복합 스테이지가 포함될 수도 있다.
기판 처리시의 엄격한 온도 및 청정 조건으로 인해, 기판 처리 진공 챔버들 은 격리된 청정실내에 수용된다. 터보-분자 펌프가 챔버내의 압력을 10-7 Torr까지 낮춰야하기 때문에, 진공라인에 의해 펌프들이 챔버로부터 이격된 경우에 발생할 수도 있는 펌핑 효율의 손실을 피하기 위해 그 펌프들은 챔버에 인접하여 청정실내에 필수적으로 위치된다. 청정실의 건설 및 유지 비용이 고가이기 때문에, 터보-분자 펌프를 포함한 내부 부품들의 물리적 크기는 항상 중요한 문제가 된다.
도 2 는 터보-분자 펌프(10)가 부착된 진공 기판 처리 챔버(100)의 단순화된 단면도이다. 터보-분자 펌프(10)는 기판(160)의 바로 밑에 있을 수도 있고, 도 2 에 도시한 바와 같이 오프셋될 수도 있다. 챔버(100) 및 펌프(10)는 몇 개의 처리 챔버 및 하나 이상의 이송 챔버를 통상적으로 포함하는 처리 장치의 일부를 구성한다. 기판 처리 챔버(100)는 에칭, 증착, 주입, 세정, 냉각 및/또는 기타 예비 처리 및 사후 처리 단계들을 통해 기판(160)이 처리되는 격리된 환경을 제공한다. 일반적으로, 기판 처리 챔버(100)는 측벽(104), 바닥(106) 및 뚜껑(108)을 가지는 밀폐부를 포함한다. 챔버의 바닥(106)내에 배치된 기판 지지 부재(110)는 처리 중에 기판(160)을 정위치에 고정한다. 통상적으로, 기판 지지 부재는 기판(160)을 유지하기 위한 진공 척 또는 정전기 척을 포함한다. 슬릿 밸브(112)는 챔버 측벽(104)에 배치되어 기판(160)이 기판 처리 챔버(100) 내외로 이송될 수 있게 한다. CVD 공정에서, 여러 가지 공정 가스가 처리 챔버의 뚜껑(108)을 통해 배치된 샤워-헤드형 가스 유입구 또는 노즐과 같은 가스 유입구(120)를 통해 기판 처리 챔버(100)내로 유입된다. 기판 처리 챔버로부터 가스를 배기하기 위해, 터보-분자 펌프(10)가 기판 처리 챔버(100)의 가스 배출구(130)에 부착된다.
기판 처리 분야의 진보 및 진공 처리 챔버의 증대된 용량으로 인해 보다 용량이 큰 펌프에 대한 계속적인 요구가 있어 왔다. 플라즈마계 에칭 및 CVD 공정과 같은 일부 기판 공정은 특히 높은 공정 가스 유동 속도 및 비교적 낮은 진공 정도를 필요로 한다. 기판 처리 표면을 가로지르는 반응물의 유동 속도가 증대됨에 따라(즉, 보다 큰 체적을 배기하도록 진공 펌프의 처리량이 증대된다), 공정의 완료에 필요한 시간이 감소된다. 따라서, 처리 챔버의 처리량을 늘리기 위해, 플라즈마계 에칭 및 CVD에 사용되는 진공 펌핑 시스템은 높은 처리량 또는 배기 용량을 필요로 한다. 또한, 보다 큰 기판(즉, 300mm 기판)을 수용하기 위해 챔버 크기가 커짐에 따라, 이렇게 큰 챔버에 사용되는 터보-분자 펌프는 그 크기에 대응하여 보다 큰 배기 용량을 제공하여야 한다. 예를 들어, 300mm 챔버에 대해 4000 l/초의 배기 용량이 요구된다.
배기 시간을 줄이고 펌프의 처리량을 증대시키는 하나의 방법은 터보-분자 펌프의 회전자의 회전 속도를 높이는 것이다. 그러나, 회전자 및 회전자 블레이드의 회전 속도를 높이는 것은 필수적으로 회전자 및 기타 부품에 추가적인 응력을 초래하며, 이는 펌프 부품의 고장으로 이어질 수 있다. 또한, 진공 펌프를 통한 공정 가스의 많은 처리량으로 인해, 반응 부산물 뿐만 아니라 사용되지 않은 반응물이 처리 챔버로부터 고속으로 제거되고 진공 펌프 내부의 부품 표면에 부착되거나 그 표면과 반응하여, 그 부품을 상당히 가열시키고 결과적으로 부품 및 펌프의 파손을 초래하게 된다. 예를 들어, HDP 도포시에, 회전자와 같은 펌프 내부 부품 은 120℃ 이상으로 온도가 상승될 수 있고, 고온으로 인한 응력이 펌프 및 부품의 물리적 파손을 초래할 수 있다. 그에 따라, 단순히 펌프의 회전 속도를 높이는 것은 이상적인 해결책이 될 수 없다.
진공 펌프의 배기 용량 또는 처리량을 높이고 처리 챔버로부터 가스를 배기하는데 소요되는 시간을 줄이는 다른 방법은 터보-분자 펌프의 물리적 크기를 크게 하는 것이다. 예를 들어, 회전자 및 고정자의 길이를 늘려 그 회전자 및 고정자의 블레이드의 표면적을 부가하는 것은 펌프를 통한 가스의 유동을 증대시킬 것이다. 그러나, 회전자의 보다 큰 블레이드로 인한 반경방향 응력 때문에, 보다 큰 블레이드를 허용하기 위해서 회전자는 확대(enlarge)되고 강화되어야 한다. 유사하게, 펌프의 추가적인 진동을 보상하기 위해 회전자 베어링은 보다 커지고 보다 견고해져야 하며, 그에 따라 펌프 하우징의 크기가 증대될 것이다. 결과적으로, 펌프의 전체적인 크기 및 중량이 증대된다. 큰 펌프는 설치 비용이 보다 많이 들고, 작동시 추가적인 에너지를 사용하며, 청정실내에서 진동을 보다 많이 유발한다. 또한, 보다 큰 펌프는 진공 챔버 아래쪽의 귀중한 밀폐부 및 청정실을 보다 많이 사용하며, 그에 따라 장치가 보다 넓은 부지를 사용하게 된다.
따라서, 펌프의 물리적인 크기 및 중량의 증대 없이 현재의 터보-분자 펌프 보다 큰 배기 용량을 제공하는 터보-분자 펌프에 대한 필요성이 있다. 또한, 보다 작은 청정실 공간을 사용하면서 증대된 용량을 가지는 터보-분자 펌프에 대한 요구가 있다. 또한, 동일한 용량을 가지는 기타 펌프 보다 적은 진동을 발생시키는 터보-분자 펌프에 대한 요구가 있다.
하나의 특징에서, 진공 처리 챔버와 그 진공 처리 챔버상에 배치된 터보-분자 펌프를 포함하는 진공 처리 시스템이 제공된다. 터보-분자 펌프는 유입구 및 배출구를 가지는 케이싱, 상기 케이싱의 내측 벽에 배치된 고정자, 상기 고정자내에 배치된 회전자, 및 상기 회전자와 동축적으로 연장하는 모터를 포함하며, 상기 펌프의 적어도 제 1 스테이지가 확대되며, 이 때 하우징의 대응 상부 외에는 커진 펌프 부품이 없다.
본 발명의 상술한 특징들, 이점들 및 목적들이 얻어질 수 있고 보다 상세히 이해될 수 있도록, 이상에서 간단하게 요약된 바와 같은 본 발명의 보다 상세한 설명은 첨부 도면에 도시된 실시예를 참조한다.
그러나, 첨부 도면들은 본 발명의 전형적인 실시예만을 도시한 것이고, 그에 따라 그 도면들이 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안되며, 본 발명은 다른 유효한 실시예를 가질 수 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 터보-분자 펌프의 단면도.
도 2 는 터보-분자 펌프(10)가 부착된 진공 기판 처리 챔버(100)의 단순화된 단면도.
도 3 은 첫번째 3개의 펌프 스테이지가 확대된 본 발명의 터보-분자 펌프(10)의 단면도.
도 4 는 첫번째 3개의 스테이지가 확대되고, 이후에 스테이지가 테이퍼진 (tapered) 것을 도시한 본 발명의 터보-분자 펌프(10)의 다른 실시예의 단면도.
도 5 는 회전자 블레이드의 베이스가 강화된 테이퍼형 블레이드를 도시한 단면도.
도 6 은 종래 기술의 펌프에 대비하여 본 발명의 공간 절약 특징을 도시한 개략도.
도 3 은 본 발명의 펌프(200)의 일 실시예를 도시한 단면도이다. 펌프는 케이싱(201)으로부터 방사상 내측으로 연장하는 고정자(220) 및 케이싱내에 배치된 회전자(210)를 포함한다. 모터(248)는 회전자내에 동축적으로 배치되고 샤프트(225)를 중심으로 회전자(210)를 회전시킨다. 회전자(210)는 두개의 외경 즉, 펌프의 유입구(205)에 인접한 보다 작은 지름(226) 및 펌프의 배출구(206)를 향해 연장하는 아래쪽의 보다 큰 지름(228)을 포함한다. 도 3 에 도시된 실시예에서, 회전자 블레이드(250)의 처음 두개의 열, 또는 회전자(210)의 작은 지름 부분(226)으로부터 연장하는 블레이드들은 회전자(210)의 큰 지름(228)으로부터 연장하는 다른 회전자 블레이드(225)에 비해 긴 길이를 가지고 있다. 대응하는 고정자 블레이드(251) 역시 고정자(220)의 확대 지름 부분(253)으로부터 내측으로 보다 긴 길이 만큼 연장된다. 이때, 유입구에 인접한 고정자 블레이드의 하나 이상의 열의 블레이드 및 회전자 블레이드의 하나 이상의 열의 블레이드는 다른 회전자 및 고정자 블레이드 보다 길이가 약 50%, 바람직하게는 약 100% 더 길다. 또한, 상기 회전자 블레이드의 하나 이상의 열의 블레이드는 회전자와의 연결 지점에서 단면적이 넓어진다. 이러한, 보다 긴 고정자 및 회전자 블레이드(250, 251)는 보다 넓어진 표면적을 제공하고 그에 대응하여 증대된 펌핑 용량을 제공한다. 상기 블레이드들의 길어진 길이로 인해, 회전자 블레이드(250)의 선단부는 펌핑된 공정 가스의 음속을 초과하는 속도(질소의 경우 약 300m/s)로 이동한다. 이는 제 1 스테이지에서의 가스 압축을 증대시키고 펌프(200)의 배기 용량 또는 펌핑 속도의 전체적인 증대를 초래한다.
보다 긴 회전자 블레이드(250)가 회전자(210)의 보다 작은 지름 부분(226)으로부터 연장하기 때문에, 상대적으로 적은 케이싱(201) 지름의 증대를 필요로 한다. 또한, 케이싱(201)의 확대된 부분이 상부 부분 또는 진공 챔버에 부착된 부분으로 한정되기 때문에, 크기 증가는 청정실내에서 작업하는 사람이나 기타 장비에 보다 덜 방해가 된다. 또한, 보다 긴 블레이드와 보다 높은 선단부 속도에 의해 유발되는 회전자의 증대된 응력이 최소화되는데, 이는 보다 긴 블레이드(250)가 부착된 지점에서 회전자 지름이 보다 작기 때문이고 그리고 샤프트(225)의 보다 큰 지름 부분(228)을 따라 위치하는 경우 만큼 반경방향 힘이 크지 않기 때문이다.
도 4 는 본 발명의 펌프(400)의 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 상기 펌프는 펌프 유입구(305)에 인접한 보다 작은 지름 부분(326) 및 펌프의 배출구(306)를 향해 연장하는 보다 큰 지름 부분(328)을 가지는 회전자(310)를 포함한다. 고정자(320)는 케이싱으로부터 내측으로 연장하는 상이한 길이의 블레이드들을 포함한다. 도 3 의 실시예와 마찬가지로, 처음의 두개의 회전자 블레이드(302) 열 및 처음의 두개의 고정자 블레이드(301) 열 및 펌프(400)의 유입 단부에서의 유입구(305)는 그 다음의 고정자 및 회전자 블레이드들에 비해 그 길이가 증대된다. 그 후에, 펌프 배출구(306)를 향해 연장하는 회전자 블레이드는 길이가 점차로 감소된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 각각의 후속 회전자 블레이드는 앞쪽의 블레이드 보다 약 10-15% 짧다. 유사하게, 케이싱은 보다 긴 블레이드를 수용하도록 테이퍼진다. 그러나, 보다 긴 블레이드의 증대된 표면적에 의해 얻어지는 증대된 용량을 보상하기 위한 다른 개량은 불필요하다. 테이퍼진 블레이드의 결과는 전체 블레이드 표면적의 증대 및 펌핑 용량의 증대이다.
본 발명의 실시예가 회전자 자체의 확대 없이 펌핑 용량을 증대시키지만, 블레이드의 빠른 선단부 속도를 보상하기 위해 회전자에 보다 강하게 연결되는 것이 길어진 회전자 블레이드에 바람직할 것이다. 도 5 는 도 4 의 펌프(400)와 유사한 부품들을 가지는 펌프(500)의 단면도이다. 도 5 의 펌프(500)에서, 각 회전자 블레이드(505)의 베이스는 회전자 블레이드의 회전자 부착 지점에서 회전자 블레이드에 추가적 강도를 제공하기 위해 개선되었다. 특히, 각 회전자 블레이드의 베이스(520)는 추가적인 재료를 부가함으로써 그 단면적이 넓어지며, 이는 회전자에 부착되는 지점에서 블레이드의 강도를 높이는 역할을 한다. 블레이드의 베이스에서 블레이드 재료가 증대된 것은 블레이드의 강도 및 내응력성(stress resistance)을 상응하여 증대시키는 결과를 낳는다. 이러한 방식에서, 블레이드 디자인은 블레이드의 길어진 길이와 커진 표면적에 의해 유발되는 추가적인 응력을 보상한다. 대응 고정자 블레이드(510)는 단부(512)에서 테이퍼져서 두개의 회전자 블레이드들 사이에 생성된 개구(550)와 보다 양호하게 들어맞는다.
도 6 은 펌프가 하부 표면에 부착된 챔버의 개략도이다. 동일한 용량을 가지는 통상적인 펌프(625)와 비교하여 본 발명의 펌프(650)의 물리적 크기를 나타내기 위해, 수직 축선을 따라 상기 도면을 나눌 수 있을 것이다. 도시된 바와 같이, 종래의 펌프(625)는 균일한 길이의 블레이드들을 수용하기 위해 일정한 외경을 가지는 케이싱(626)을 가진다. 이와 대조적으로, 펌프(650)는 그 펌프의 유입 단부(656)에서만 넓이가 넓어진 케이싱(655)을 포함한다. 그 다음에, 펌프 하우징은 보다 좁아지는데, 이는 펌프의 그러한 영역에서 블레이드들이 더 이상 길지 않기 때문이다. 사용되지 않는 공간은 배관, 케이블 또는 기타 청정실 장비가 사용할 수 있을 것이다.
펌프의 유입 단부에서의 블레이드 표면적 증가는 펌프의 용량을 상당히 증대시킨다. 예를 들어, 도 3 에 도시된 바와 같이 처음 2 개 또는 3 개의 스테이지 만을 확대하는 방식으로 2000 l/s 속도의 펌프를 개량하면, 펌프의 보다 긴 블레이드 둘레의 영역내의 확대된 하우징을 제외하고 추가적으로 크기나 중량이 증대되지 않으면서도, 펌프의 용량이 거의 4000 l/s 이 될 것이다. 본 발명의 이점은 터보-분자 펌프를 이용하는 여러 가지 진공 처리 챔버 및 진공 처리 시스템에서 동일하게 실현될 수 있다.
이상의 설명이 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 것인 한편, 본 발명의 범위내에서 본 발명의 기타 추가적인 실시예들을 유추할 수 있을 것이며, 그에 따라 본 발명의 범위는 첨부하는 청구범위에 의해 정해진다.

Claims (15)

  1. 진공 처리 시스템으로서:
    (a) 진공 처리 챔버; 및
    (b) 상기 진공 처리 챔버상에 배치된 터보-분자 펌프를 포함하며;
    상기 터보-분자 펌프는:
    (ⅰ) 유입구 및 배출구를 가지는 케이싱;
    (ⅱ) 방사상 내측으로 연장하는 다수의 고정자 블레이드 열을 가지는 고정자;
    (ⅲ) 회전자와 동축적으로 배치된 모터; 및
    (ⅳ) 상기 회전자의 외측 표면으로부터 방사상 외측으로 연장하는 다수의 회전자 블레이드 열을 구비하는 회전자를 포함하며,
    상기 회전자 블레이드의 열은 상기 고정자 블레이드의 열과 교번적으로 배치되며, 상기 유입구에 인접한 고정자 블레이드의 하나 이상의 열의 블레이드 및 상기 회전자 블레이드의 하나 이상의 열의 블레이드는 회전자 블레이드 및 고정자 블레이드의 다른 열의 블레이드보다 길이가 약 50% 더 길고, 상기 회전자 블레이드의 다른 열이 상기 회전자로부터 연장하는 곳에 비해 상기 길이가 긴 회전자 블레이드가 상기 회전자로부터 연장하는 곳에서 상기 회전자의 지름이 보다 작으며, 상기 펌프의 외경이 상기 길이가 보다 긴 회전자 블레이드 및 고정자 블레이드의 영역에서 확대되는 진공 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 진공 처리 챔버는 화학 증착 챔버인 진공 처리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 진공 처리 챔버는 에칭 챔버인 진공 처리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 진공 처리 챔버는 이온 주입기인 진공 처리 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 유입구에 인접한 고정자 블레이드의 하나 이상의 열의 블레이드 및 상기 회전자 블레이드의 하나 이상의 열의 블레이드는 다른 회전자 및 고정자 블레이드 보다 약 100% 더 넓은 표면적을 가지는 진공 처리 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 회전자 블레이드의 하나 이상의 열의 블레이드는 회전자와의 연결 지점에서 단면적이 넓어지는 진공 처리 시스템.
  8. 처리 챔버로부터 가스를 배기하는 장치로서:
    다수의 회전자 블레이드 열 및 고정자 블레이드 열을 가지는 터보-분자 펌프를 포함하며,
    상기 펌프의 유입 단부에 있는 회전자 블레이드 열은 다른 회전자 블레이드 보다 길이가 약 50% 더 길고 표면적이 약 100% 더 넓은 블레이드를 포함하며, 상기 회전자 블레이드 열은 회전자로부터 연장하고, 상기 다른 회전자 블레이드가 연장하는 곳에서의 상기 회전자의 지름에 비해 상기 보다 넓은 표면적을 가지는 회전자 블레이드 열이 연장하는 곳에서의 상기 회전자의 지름이 보다 작으며, 상기 펌프의 외경이 상기 보다 넓은 표면적을 가지는 회전자 블레이드 열의 영역에서 확대되는 가스 배기 장치.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 터보-분자 펌프는 열을 이루는 다수의 고정자 블레이드를 포함하고, 상기 펌프의 유입측에 인접한 첫번째 열의 고정자 블레이드는 다른 고정자 블레이드 보다 넓은 표면적을 가지는 가스 배기 장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 터보-분자 펌프는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 보다 길이가 긴 회전자 및 고정자 블레이드를 수용하도록 구성되고 배치된 확대 부분을 가지는 가스 배기 장치.
  12. 진공 처리 시스템으로서:
    (a) 진공 처리 챔버; 및
    (b) 회전자로부터 연장하는 다수의 회전자 블레이드 열을 가지는 터보-분자 펌프를 포함하며,
    상기 회전자 블레이드 열은 상기 펌프의 유입구에 인접하고 제 1 길이를 가지는 회전자 블레이드 및 상기 펌프의 배기구에서의 보다 짧은 길이의 회전자 블레이드를 포함하고, 상기 제 1 길이는 상기 보다 짧은 길이 보다 약 50% 더 길고, 상기 보다 짧은 길이를 가지는 회전자 블레이드가 상기 회전자로부터 연장하는 곳에서의 회전자 지름에 비해 상기 제 1 길이를 가지는 회전자 블레이드가 상기 회전자로부터 연장하는 곳에서의 회전자 지름이 보다 더 작으며, 상기 펌프의 외경이 상기 제 1 길이를 가지는 회전자 블레이드의 영역에서 확대되는 진공 처리 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 터보-분자 펌프는 복합 스테이지를 포함하는 진공 처리 시스템.
  14. 진공 챔버와 함께 사용되는 터보-분자 펌프로서:
    (ⅰ) 유입구 및 배출구를 가지는 케이싱;
    (ⅱ) 다수의 회전자 블레이드의 열이 배치된 회전자; 및
    (ⅲ) 상기 회전자 블레이드와 교번적으로 정렬되고 상기 케이싱의 내측 표면으로부터 방사상 내측으로 연장하는 다수의 고정자 블레이드의 열을 가지는 고정자를 포함하며,
    상기 유입구에 인접한 상기 회전자 블레이드의 열들 중 하나 이상의 열과 상기 고정자 블레이드의 열들 중 하나의 열이 다른 회전자 및 고정자 블레이드의 열들 중의 블레이드 보다 길이가 약 50% 더 긴 블레이드를 포함하며, 상기 길이가 긴 회전자 블레이드의 하나 이상의 열이 위치되는 곳에서의 상기 회전자의 지름이 상기 다른 회전자 블레이드의 열이 위치되는 곳에서의 상기 회전자의 지름 보다 작으며, 상기 펌프의 외경이 상기 길이가 보다 긴 회전자 블레이드 및 고정자 블레이드의 영역에서 확대되는 터보-분자 펌프.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 고정자 및 회전자 블레이드의 다른 열들은 상기 배출구 방향을 따라 점차적으로 짧아지는 터보-분자 펌프.
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