KR20060125813A

KR20060125813A - 진공 펌프

Info

Publication number: KR20060125813A
Application number: KR1020067012538A
Authority: KR
Inventors: 마이클 츠정 카우 리우; 스테판 다우데스웰; 니겔 폴 쇼필드
Original assignee: 더 비오씨 그룹 피엘씨
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-12-06
Also published as: TW200528640A; GB0329839D0; JP2007518010A; US20070274822A1; WO2005061896A2; WO2005061896A3; EP1700038A2

Abstract

진공 펌핑 배열체가 로드 로크 챔버를 소개하기 위해 설명된다. 부스터 펌프는 분자 드래그 스테이지와 다단 원심 압축기 메커니즘을 포함한다. 배킹 펌프는 대기압에서 압축된 유체를 배출하는 다단 원심 압축기 메커니즘을 포함한다. 이러한 배열체는 종래의 로드 로크 펌핑 배열체와 관련된 잡음, 크기 및 진동 레벨을 감소시킬 수 있다.

Description

진공 펌프{VACUUM PUMP}

본 발명은 진공 펌프에 관한 것이다.

진공 처리는 기판 상에 박막을 증착하기 위한 반도체 장치의 제조에 흔히 사용된다. 통상적으로, 처리 챔버는 진공 펌프를 사용하여, 처리 유형에 따라 10^-6mbar 에 이를 정도의 매우 낮은 압력으로 소개되며, 공급 가스는 소개된 챔버내로 유입되어 챔버 내에 위치된 하나 이상의 기판 상에 요구되는 물질이 증착되도록한다. 증착이 완료되면, 기판은 챔버로부터 제거되고, 또 다른 기판이 증착 처리의 반복을 위해 삽입된다.

처리 챔버를 요구되는 압력까지 소개하기 위해 상당한 진공 펌핑 시간이 요구된다. 따라서, 기판을 교체할 때 요구되는 레벨 또는 상기 레벨에 비슷한 정도로 챔버 내의 압력을 유지하기 위해, 이송 챔버 및 로드 로크 챔버가 통상 사용된다. 로드 로크 챔버의 용량은 수 리터에서부터 일부 대형 평판 패널 디스플레이 공구를 위해 수천 리터에 이를 수 있다.

통상적으로, 로드 로크 챔버는, 기판이 로드 로크 챔버와 이송 챔버 사이에서 이송될 수 있도록 선택적으로 개방되는 제 1 윈도우와, 기판이 로드 로크 챔버 내로 삽입되거나 로드 로크 챔버로부터 제거될 수 있도록 대기로 선택적으로 개방될 수 있는 제 2 윈도우를 구비한다. 사용시, 처리 챔버는 처리 챔버 진공 펌프에 의해 요구되는 진공으로 유지된다. 제 1 윈도우가 폐쇄되고, 제 2 윈도우가 대기로 개방되어 기판이 로드 로크 챔버 내로 삽입될 수 있다. 그 후, 제 2 윈도우가 폐쇄되고, 로드 로크 진공 펌프를 사용하여, 로드 로크 챔버가 실질적으로 이송 챔버와 동일한 압력, 통상적으로 0.1mbar에 이르기까지 소개된다. 그 후, 제 1 윈도우가 개방되어, 기판이 이송 챔버로 이송되게 된다. 그 후에 이송 챔버는 처리 챔버와 실질적으로 동일한 압력으로 소개되고, 이이 따라 기판은 처리 챔버로 이송된다.

진공 처리가 완료되면, 처리된 기판은 로드 로크 챔버로 반송된다. 제 1 윈도우가 이송 챔버 내 진공을 유지하기 위해 폐쇄되며, 로드 로크 챔버 내의 압력은 공기 또는 질소와 같은 비반응성 가스(non-reactive gas)가 로드 로크 챔버 내로 유동할 수 있도록 함으로써, 대기압에 이르게 된다. 로드 로크 챔버 내의 압력이 대기압 또는 대기압에 인접하게 되면, 제 2 윈도우는 처리된 기판이 제거되도록 개방된다. 따라서, 로드 로크 챔버를 위해, 대기로부터 중간 진공(약 0.1mbar)으로의 소개의 반복 사이클이 요구된다.

로드 로크 펌프는, 진공 챔버 내에 존재하는 윤활제가 진공 처리가 실행되는 청정 환경을 오염시킬 수 있기 때문에, 통상적으로 그 진공 챔버 내에 오일을 포함 하지 않는다. 예를 들어, 비오씨 에드워즈 “건식” 진공 펌프의 “iH" 시리즈는 단일 스테이지 루트 메커니즘 부스터 또는 블로워와 결합된 건식 배킹, 또는 러핑 펌프를 포함하며, 상기 블로워는 건식 펌프에 장착된다. 배킹 펌프(backing pump)는 통상적으로 인터-메싱(inter-meshing) 로터를 갖는 다단 정변위 펌프(multi-stage positive displacement pump)이다. 로터는 각 단의 프로파일과 동일한 타입을 갖거나 상기 프로파일은 매 단마다 변경될 수 있다.

대형 평판 패널 디스플레이 공구에 있어서, 로드 로크 펌프의 펌핑 속도는 고속, 예를 들면 2000m³/hour일 필요가 있다. 루트 부스터 펌프와 직렬로 루트 및 노시 메커니즘을 사용하는 건식 배킹 펌프로부터 형성되는 로드 로크 펌프는 사용중에 발생되는 수준의 진동 및 소음과 함께 펌프 컴비네이션의 상대적으로 넓은 단면적 및 펌핑 속도를 제공하며, 이는 통상적으로 로드 로크 펌프가 처리 공구로부터 멀리 떨어져, 예를 들어 기부에 위치되도록 한다. 대형 직경 파이프의 상대적으로 긴 신장은 사용자에게 불편을 줄 뿐만 아니라, 로드 로크 펌프를 로드 로크 챔버에 연결할 필요가 있는데, 이는 설비 비용을 현저하게 증가시킨다.

발명의 요약

이러한 문제점 및 그 밖의 다른 문제점들을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 적어도 바람직한 실시예의 목적이다.

요약하면, 본 발명에 따라, 종래의 펌핑 배열체의 배킹 펌프 및 부스터 펌프 중 적어도 하나는 다단 원심 압축 시스템을 포함하는 진공 펌프에 의해 대체된다. 일 실시예에서, 부스터 펌프 및 배킹 펌프는 대기로 배출하는 단일 진공 펌프에 의해 대체된다. 제 2 실시예에서, 부스터 펌프는 배킹 펌프에 의해 지지되는 보다 적은 수의 압축기 스테이지를 갖는 제 1 실시예와 유사한 진공 펌프에 의해 제공된다. 이러한 배킹 펌프는 종래의 배킹 펌프일 수 있으며, 또는 제 3 실시예에 따라, 대기로 배출하는 다단 원심 압축기 시스템을 포함하는 진공 펌프일 수도 있다. 이러한 배킹 펌프에는 종래의 루트 부스터 펌프가 제공될 수 있다. 따라서, 일 측면에서, 본 발명은 펌핑될 유체를 수용하고 실질적으로 대기압에서 펌핑된 유체를 배출하기 위한 다단 원심 압축기 메커니즘을 포함하는 진공 펌프를 제공한다.

종래의 건식 펌프에 비교하여 원심 압축기 시스템과 관련된 크기, 잡음 및 진동의 감소로 인해, 다단 원심 압축기 메커니즘을 포함하는 펌프를 갖는 부스터 펌프와 종래의 배킹 펌프 중 어느 하나 또는 양자 모두는 처리 공구상에 장착될 펌핌 배열체의 적어도 일 부분이 될 수 있으며, 이로써 대형 직경 파이프의 값비싼 긴 연장을 잠재적으로 방지하게 된다.

대기압으로부터 가능한 신속하게 저압으로 로드 로크 챔버와 같은 진공 챔버의 소개를 실행하는 것이 바람직하다. 이러한 소개가 신속하게 실행되면 될 수록, 기판을 처리하는 속도가 증가된다. 그러나, 다단 펌핑 메커니즘을 갖는 펌프를 사용하여 대기압으로부터의 챔버의 소개의 초기 스테이지 동안, 펌핑 메커니즘에 의한 유체의 압축으로 인해 유체 압력이 대기압 이상으로 증가할 수 있다. 이는 펌핑 메커니즘의 배출 스테이지의 바람직하지 않은 과부하를 야기할 수 있다. 만약, 이러한 펌프가 이런 상태에서 상당 기간 작동되면, 밀봉 및/또는 베어링 손상의 형 태의 피해가 발생할 수 있으며, 또는 깨지기 쉬운 회전 임펠러 및 펌프의 하우징 사이에 충격에 의해 이러한 피해가 발생할 수 있다.

하우징과, 상기 하우징 내에 회전식으로 장착되는 구동 샤프트와, 상기 하우징 내에 배치되고 다수의 상호 연결된 유체 챔버를 형성하는 다수의 고정 부재와, 각각의 임펠러가 압축된 유체를 각각의 유체 챔버로 전달하도록 상기 고정 부재에 대해 배치되고 상기 구동 샤프트 상에 장착되는 다수의 임펠러와, 유체가 압축되지 않고 상기 챔버들 사이에서 유동할 수 있도록 유체 챔버 중 2개 사이에서 연장하는 바이패스 채널과, 상기 바이패스 채널을 통해 유체의 흐름을 제어하기 위한 수단을 포함하는 다단 원심 압축기 메커니즘을 제공한다. 따라서, 압축된 유체는 압축되지 않고 유체 챔버들 사이에서 이송될 수 있으며, 이는 펌핑된 유체가 대기압 이상으로 압축되도록 야기함이 없이, 대형 업스트림 펌핑 스테이지가 최고 속도로 작동할 수 있도록 한다.

따라서, 제어 수단은 바람직하게는 유체 챔버 중 상기 2개 사이의 차압의 영향하에서, 특히 유체 챔버 중 상기 2개에 있어 상류측의 압력이 하류측의 압력보다 큰 경우에 바이패스 채널을 개방하도록 배열된다.

바람직한 실시예에서, 유체 챔버 중 상기 2개는, 비록 대안적으로 하나 이상의 다른 유체 챔버가 이 2개의 유체 챔버를 분리시키지만, 압축기 메커니즘의 인접한 유체 챔버이다. 예를 들어, 유체 챔버 중 하나는 펌핑 메커니즘에 있어 제 1 최하 압력 유체 챔버일 수 있으며, 다른 유체 챔버는 펌핑 메커니즘의 마지막 최고 압력 유체 챔버일 수 있다. 그러나, 이러한 2개의 유체 챔버가 인접하는 곳에서, 바이패스 채널은 유체 챔버들 사이에 위치되는 고정 부재를 통해 편리하게 유동할 수 있다.

제어 수단은 바람직하게는 밸브 수단, 예를 들어 가압된 유체에 의해 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 사용시 변위할 수 있는 밸브 부재를 포함한다. 이러한 밸브 부재는 플랩 밸브에 의해 편리하게 제공될 수 있는데, 이러한 플랩 밸브는 바이패스 채널로부터 유체 챔버 내로 유체의 유동을 제어하기 위해 유체 챔버 내에 편리하게 위치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 메커니즘은 각각의 유체 챔버를 위해, 유체 챔버와 인접한 하류 유체 챔버 사이에서 연장하는 각각의 바이패스 채널과, 각각의 바이패스 채널을 통해 유체의 유동을 제어하기 위한 수단을 포함한다.

원심 압축기 메커니즘은 압축기 메커니즘의 스테이지를 통해 펌핑된 유체의 비유속이 상대적으로 낮을때, 폄핑된 유체가 요동(surging)하기 쉽다. 이러한 요동은 압축기 임펠러 내로의 유체의 역류로 명백하며, 진공 펌프의 효율적인 작동에 부정적인 영향을 미치고, 극한 상황에서 실질적으로 펌프에 손상을 줄 수 있다. 이러한 관점에서, 상기 메커니즘은 바람직하게는 압축기 메커니즘 내의 요동을 제어하기 위한 요동 제어 수단을 포함한다. 따라서, 본 발명의 또 다른 하나의 측면은 하우징과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 장착되는 구동 샤프트와, 상기 하우징 내에 배치되고 다수의 상호연결 유체 챔버를 형성하는 다수의 고정 부재와, 상기 구동 샤프트 상에 장착되고 각각의 유체 챔버로 압축된 유체를 전달하는 다수의 임펠러와, 다단 원심 압축기 메커니즘 내에서 요동을 제어하기 위한 요동 제어 수 단을 포함하는 다단 원심 압축기 메커니즘을 제공한다.

요동 제어 수단은 바람직하게는 유체의 흐름을 각각의 유체 챔버로 운반하기 위한 수단 및 각각의 유체 챔버로의 유체 흐름의 유속을 제어하기 위한 수단을 포함한다. 일 실시예에서, 운반 수단은 공기, 질소 또는 불활성 가스와 같은 가스의 흐름을 각각의 유체 챔버로 운반하도록 배열된다. 또 다른 실시예에서, 상기 운반 수단은 압축된 유체의 흐름을 각각의 유체 챔버로 운반하도록 배열된다. 상기 2개의 실시예 모두에 있어서, 압축기 메커니즘을 통한 유속은 요동이 발생할 곳 위의 밸브에서 유지될 수 있다.

운반 수단이 압축된 유체의 흐름을 하류의 유체 챔버로부터 각각의 유체 챔버로 운반하도록 배열되는 경우, 상기 운반 수단은 바람직하게는 각각의 유체 챔버를 위해, 유체 챔버와 인접한 하류 유체 챔버 사이에서 연장하는 유체 통로(전술된 바이패스 채널과 분리됨)를 포함한다. 이러한 유체 통로는 바람직하게는 동축이다.

각각의 유체 챔버로의 유체 흐름의 유속을 제어하기 위한 수단은 바람직하게는 밸브 수단을 포함한다. 밸브 수단은 유체 통로 각각을 통한 유체 유동을 제어하기 위한 일련의 밸브 또는 각각의 유체 통로를 통한 유체 유동을 제어하기 위한 스풀 밸브(spool valve)를 포함한다. 상기 밸브 수단은 바람직하게는 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치되어, 외부 파이프 연결을 제공해야할 필요성을 제거한다. 밸브 수단은 별도의 제어기에 의해 제어될 수 있다. 밸브 수단을 제어하기 위해, 압력 센서가 펌프 입구를 통해 유동하는 유체의 압력을 측정하기 위해 제공될 수 있으며, 입구 센서로부터의 신호는 밸브 수단의 개폐를 제어하는 제어 시스템에 공급된다. 추가로, 또는 대안적으로, 압력 센서가 펌핑 메커니즘 내 압력 변동을 측정하여, 이에 따라 요동의 개시를 검지하기 위해 펌핑 메커니즘 내에 제공될 수 있다.

각각의 임펠러는 바람직하게는 상기 임펠러의 내주와 외주 사이에서 연장하는 다수의 베인 또는 블레이드를 그 일측면상에 구비한다. 블레이드 각각은 바람직하게는 곡선 경로를 따른다. 제조를 용이하게하기 위해, 각각의 고정 부재는 바람직하게는 하우징의 각 부분과 일체를 이루는 디스크를 포함한다.

압축기 메커니즘에 의해 압축되는 유체는 통상적으로 고온으로 된다. 특히 배출 스테이지에서, 압축기 메커니즘에 의해 압축된 유체를 냉각시키기 위해, 상기 메커니즘은 바람직하게는 각각의 고정 부재를 냉각하기 위한 수단을 포함한다. 예를 들어, 다수의 냉각 핀이 그 일측면상에 제공될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 냉각 수단은 각각의 고정 부재로 냉각제의 유동을 공급하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 이는 냉각 핀(제공되는 경우) 및 고정 플레이트 양자의 직접 냉각을 제공할 수 있다. 냉각 핀은 고정 플레이트와 확산 플레이트 사이에 위치될 수 있으며, 상기 확산 플레이트는 핀이 확산 플레이트의 냉각을 제공할 수 있도록 임펠러로부터 유체 챔버로 압축된 유체의 흐름을 지향시킨다.

본 발명은 또한 전술된 바와 같은 압축기 메커니즘을 포함하는 진공 펌프를 제공한다.

압축기 메커니즘의 과도한 가열은 펌프가 상대적으로 높은 압력에서 비교적 장기간 작동되는 경우, 예를 들어 펌프에 의해 소개되는 로드 로크 챔버로의 도어가 부주의로 인해 개방되는 경우 발생할 수 있다. 펌프의 과열을 방지하기 위해, 펌프의 온도가 측정될 수 있으며, 압축기 메커니즘의 회전 속도는 상기 측정된 온도에 대응하여 변경될 수 있다. 이는 과열이 발생한 경우에 펌프의 속도를 감소시킬 수 있으며, 이로써 펌프 내의 온도를 감소시키고, 펌프가 상대적으로 장기간 동안 높은 속도로 과도하게 작동되는 것을 방지한다.

따라서, 펌프는 바람직하게는 펌프의 온도를 측정하기 위한 수단과, 상기 측정된 온도에 따라 샤프트의 회전 속도를 제어하기 위한 수단을 포함한다. 상기 측정 수단은 하우징에 인접하여 또는 상기 하우징 내부에 위치되는 열전쌍과 같은 적합한 온도 센서에 의해 편리하게 제공될 수 있다. 구동 샤프트를 구동하는 모터를 제어하기 위한 제어기는 제어 수단을 제공할 수 있다.

펌핑된 유체에 의해 전달될 하우징을 냉각시키기 위해, 외부 냉각 시스템이 예를 들어, 압축기 메커니즘의 적어도 일부 주위로 연장하는 냉각 자킷의 형태로 더 제공될 수 있다.

펌프가 배킹 펌프로서 사용되는 경우, 배킹 펌프는 적합한 부스터 펌프와 결합하여, 이러한 다단 원심 압축기 메커니즘을 이룰 수 있다. 이러한 부스터 펌프는 분자 드래그 메커니즘(molecular drag mechanism)으로부터 하류에 다단 원심 압축기 메커니즘을 포함하는 펌프에 의해 제공될 수 있으며, 압축기 메커니즘의 스테이지의 수(예를 들어, 2개)는 배킹 펌프에 있어서(예를 들어, 6 또는 7개)보다 부스터 펌프에 있어서 더 적다. 대안적으로, 부스터 및 배킹 펌프의 종래의 조합체 는 단일 펌프에 의해 대체될 수 있으며, 이러한 펌프는 다단(예를 들어, 4 스테이지) 원자 드래그 메커니즘으로부터 하류에 다단(예를 들어, 6개 또는 7개 스테이지) 원심 압축기 메커니즘 포함한다. 원자 드래그 메커니즘은 바람직하게는 다수의 나선형상으로서 배열된 다수의 채널을 구비하는 다단-훨웩(Holweck) 메커니즘을 포함한다. 드래그 스테이지는 직렬로, 최대 펌핑 체적을 위해 병렬로, 또는 양자를 조합하여 배열될 수 있다. 펌프의 길이를 최소화하기 위해, 분자 드래그 메커니즘은 바람직하게는 구동 샤프트를 회전시키기 위한 모터를 적어도 부분적으로 에워싼다. 예를 들어, 분자 드래그 펌핑 메커니즘이 홀웩 메커니즘인 경우, 분자 드래그 펌핑 메커니즘의 로터 요소는 통상적으로 압축기 메커니즘의 로터 요소와 함께 회전 운동을 위해 장착되는 실린더를 포함하며, 상기 실린더는 모터를 적어도 부분적으로 에워싼다. 본 발명의 추가 측면에 있어서, 이는 회전 가능하게 장착된 구동 샤프트 상에 장착된 다수의 로터 요소를 포함하는 다단 원심 압축기 메커니즘과, 그 상류에, 구동 샤프트 상에 장착되는 적어도 하나의 로터 요소를 포함하는 분자 드래그 메커니즘을 포함하는 진공 펌프를 제공하며, 분자 드래그 메커니즘의 상기 적어도 하나의 로터는 구동 샤프트를 회전시키기 위한 모터를 적어도 부분적으로 에워싼다.

전술된 바와 같이, 챔버의 신속한 펌프 다운(pump down)을 위해, 펌프에는 압축된 유체가 다단 원심 압축기 메커니즘의 하나 또는 그 이상의 임펠러를 우회시킬 수 있는 밸브 수단이 제공되며, 이는 심지어 압축기 메커니즘의 배출 스테이지가 입구 스테이지보다 어느 정도 작은 경우에도, 최고 입구 속도에서 펌프가 펌프 다운되는 원인이 될 수 있다. 이러한 디자인으로, 배킹 펌프는 펌핑 배열체를 통해 유체의 유동에 대한 제한이 될 수 있다. 따라서, 바람직한 배열체에 있어서, 유체 바이패스 도관은 바이패스를 통해 유체의 유동을 제어하기 위해 제공되는 수단과 함께, 부스터 펌프로부터의 배출부와 배킹 펌프로부터의 배출부 사이에 연결된다. 이러한 배열체는 부스터 및 배킹 펌프의 조합에 제공될 수 있다.

이제, 본 발명의 바람직한 특징이 첨부 도면을 참조하여 예시적으로 설명될 것이다.

도 1은 진공 펌프의 제 1 실시예를 통한 단면도,

도 2는 상이한 요동 제어 메커니즘을 구비하는 도 1과 유사한 진공 펌프의 제 2 실시예를 통한 단면도,

도 3은 감소된 압축기 스테이지를 구비하는 도 1과 유사한 부스터 펌프의 하나의 실시예를 통한 단면도,

도 4는 도 3의 단면의 일부에 대한 확대도,

도 5는 드래그 메커니즘을 구비하지 않은 도 1과 유사한 배킹 펌프의 하나의 실시예에 대한 단면도,

도 6은 배킹 펌프에 직렬인 부스터 펌프를 포함하는 펌핑 배열체 내의 밸브 배열체에 대한 개략도,

도 7은 부스터 펌프의 속도를 제어하기 위한 배열체에 대한 개략도.

도 1을 참조하면, 로드 로크 챔버를 소개하기 위해 적절한 진공 펌프(10)는 3 부분(14, 16, 18)을 갖는 하우징(12)을 포함한다. 펌프(10)용 입구(20)는 하우징(12)의 제 1 부분(14)에 위치되며, 펌프(10)용 배출부(21)는 하우징(12)의 제 3 부분(18)에 위치된다.

하우징(12)의 제 1 부분(14)은 다단 분자 드래그 펌핑 메커니즘(22)을 수용한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 분자 드래그 펌핑 메커니즘은 비록 적합한 수의 펌핑 스테이지가 제공될 수 있겠으나, 4 스테이지의 홀웩 메커니즘(22)에 의해 제공된다. 홀웩 메커니즘(22)의 로터는 도시된 바와 같이 회전 가능한 샤프트(30)상에 장착되거나, 상기 샤프트와 일체형인 디스크형 임펠러(28) 상에 동심적으로 장착되는 2개의 탄소 섬유 실린더(24, 26)를 포함한다. 샤프트(30)는 무-윤활제 베어링(도시되지 않음), 바람직하게는 자기 베어링에 의해 각각의 단부에서 지지되며, 하우징(12)의 제 3 부분(18)에 의해 수용되는 모터(31)에 의해 구동된다.

홀웩 메커니즘(22)의 각각의 실린더(24, 26)는 매끄러운 내부면 및 외부면을 구비한다. 홀웩 메커니즘의 고정자는 로터 실린더(24, 26)와 동심적으로 배열되어 상기 로터 실린더를 에워싸는 다수의 실린더(32, 34, 36)를 포함하며, 상기 실린더 중 최외각 실린더(36)는 하우징(12)의 제 1 부분(14)에 의해 제공된다. 헬리컬 그루브는 최내측 고정자 실린더(32)의 외측면, 중간 고정자 실린더(34)의 내부면과 외부면, 및 최외각 고정자 실린더(36)의 내부면 상에 형성되어, 펌프 입구(20)로부터 유체를 수용하고 펌핑되고 압축된 유체를 디스크형 임펠러(28) 내에 형성되는 개구(50)를 통해 공통의 배출 포트(48)로 배출하는 동축 헬리컬 유체 채널(28, 40, 42, 44)를 형성한다.

하우징(12)의 제 2 부분(16)은 다수의 동축 링(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)에 의해 편리하게 제공될 수 있으며, 다단 원심 압축기 메커니즘(52)을 수용한다. 도 1에 도시된 실시예에서, 압축기 메커니즘(52)은 7개의 펌핑 스테이지를 포함한다. 첫 번째 6개의 펌핑 스테이지 각각은 각각의 유체 챔버(58)를 포함하고, 상기 유체 챔버의 각각은 하우징(12)의 제 2 부분(16)의 내부벽 상에 동축으로 장착되는 각 디스크(60) 사이에 형성된다. 디스크(60) 내의 구멍(62)이 유체 챔버(58)와 상호연결되어, 유체가 홀웩 메커니즘(22)의 배출 포트(48)로부터 유체 챔버(58) 각각을 교대로 지나 펌프의 배출부(21)로 운반될 수 있다.

각각의 유체 챔버(58)는 샤프트(30) 상에 장착되는 임펠러(54)의 형태인 로터를 포함한다. 각각의 임펠러(54)는 임펠러(54)의 상부면(도 1에 도시됨) 상에 위치되는 다수의 만곡형 블레이드 또는 베인(56)을 구비한다. 임펠러(54)는 사용중에 각각의 임펠러(54)가 각각의 유체 챔버(58)로 압축된 유체를 운반하도록 디스크(60)에 대해 배치된다.

각각의 유체 챔버(58)는 디스크형 확산 플레이트(64)를 더 포함하며, 상기 플레이트 각각은 임펠러(54) 각각으로부터 반경 방향 외측으로 압축된 유체 출력을 지향시키기 위한 각각의 링(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)와 일체를 이룬다. 결과적으로, 압축된 유체는 꾸불꾸불하게 유체 챔버(58) 내부에서 유동하고, 각각의 유체 챔버(58)내에서, 압축된 유체는 확산 플레이트(64)의 상부면(도시됨)과 상기 유체 챔버를 형성하는 상부 디스크(60)의 대향 하부면 사이에서 반경 방향 외부로 유동하기 시작하여, 확산 플레이트(64)의 하부면(도시됨)과 상기 유체 챔버를 형성하는 하부 디스크의 대향 상부면 사이에서 반경 방향 내부로 순차적으로 유동한다.

확산 플레이트(64) 각각은 압축된 유체를 냉각하기 위해, 그 하부면상에 제공되는 다수의 냉각 핀(66)을 포함한다. 압축기 메커니즘(52)에 의해 펌핑된 유체에 의해 열이 이동될 하우징(12)을 냉각하기 위해, 외부 펌프 냉각 시스템(도시되지 않음)이 예를 들어, 하우징(12)의 적어도 제 2 부분(16) 주위에서 연장하는 냉각 재킷의 형태로 더 제공될 수 있다. 사용시, 모터는 고속, 통상적으로 15,000 내지 80,000 rpm의 범위로 샤프트(30)를 회전시키도록 작동된다. 유체는 입구(20)를 통해 펌프(10)로 유입되고, 대기압이나 대기압 근처의 압력으로 펌프(10)의 출구로부터 배출되기 전에 홀웩 메커니즘(22)과 압축기 메커니즘(52)을 통해 순차적으로 유동한다. 도 1에서 도시된 배열체에 있어, 1 mbar 미만, 통상적으로 0,1 mbar 또는 그 근처의 압력이 펌프(10)의 입구(20)에 연결된 로드 로크 챔버 내에 생성될 수 있다.

상대적으로 낮은 유속으로 압축기 메커니즘(52) 내 요동을 방지하기 위해, 펌프(10)에는 압축기 메커니즘(52)의 하나 이상의 펌핑 스테이지를 통해 유체의 유속을 선택적으로 증가시키기 위한 요동 제어 메커니즘이 제공된다. 도 1에 도시된 제 1 실시예에서, 유체 포트(68)는 링(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f) 각각에 제공되며, 각각의 포트는 유체의 흐름이 유체 챔버(58) 내로 주입될 수 있도록 링을 통해 반경방향으로 연장한다. 유체의 이러한 흐름은 적합한 공급원에 의해 제공될 수 있다. 제 1 예에 있어서, 인접 펌핑 스테이지의 유체 포트(68)는 도관의 배열체를 통해 펌프(10)의 일측면에 연결될 수 있으며, 도관은 도관의 선택적인 개방을 위한 하나 이상의 밸브를 포함하여, 펌핑 스테이지로부터 펌핑된 유체가 상기 스테이지의 유체 포트(68)로부터 인접한 상류 펌핑 스테이지의 유체 포트(68)로 유동할 수 있도록 함으로써, 입구를 통한 펌핑 스테이지로의 유체의 유속을 증가시킨다. 제 2 예에서, 질소 또는 공기와 같은 퍼지 가스(purge gas)의 흐름은 하나 이상의 펌핑 스테이지를 통해 유체의 유속을 증가시키기 위해, 적합한 공급원으로부터 하나 이상의 유체 포트(68)로 선택적으로 공급될 수 있다.

제 3 예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 압축된 유체를 위한 통로(70)가 유체 포트(68)에 추가하여 또는 대안적으로, 압축기 메커니즘(52)의 펌핑 스테이지를 통해 제공될 수 있다. 통로(70)는 하우징(12)의 제 2 부분(16)의 내부벽 상에 동축으로 장착되는 디스크(60)로 형성되는 일련의 동축 구멍(72)에 의해 형성된다. 스풀 밸브(74)는 통로(70)를 통해 압축된 유체의 유동을 제어하기 위해 구멍(72)을 선택적으로 개폐하기 위해 제공된다. 도시된 바와 같이, 스풀 밸브(72)는 밸브(74)의 이동으로 모든 구멍(72)이 동시에 개방되어 압축된 유체가 구멍(72)을 통해 인접한 상류 펌핑 스테이지로 유동하도록 형상화될 수 있다. 대안적으로, 스풀 밸브(74)는 밸브(74)의 이동으로, 구멍(74) 각각이 개방되고, 순차로 예를 들어 구멍(74)이 압축기 메커니즘(52)의 배출 펌핑 스테이지를 연결하기 시작하도록 형상화될 수 있다.

이러한 3가지 예에서 밸브를 제어하기 위해, 압력 센서가 펌프 입구(20)를 통해 유동하는 유체의 압력을 측정하기 위해 제공될 수 있다. 입구 센서로부터의 신호는 제어 시스템에 공급될 수 있으며, 상기 제어 시스템은 요동을 방지하기 위해 상기 밸브 또는 각각의 밸브의 개폐를 제어한다. 추가로, 또는 대안적으로, 압력 센서는 펌프(10) 내에 제공되어 펌프 내부에서의 압력 변동을 측정하여, 요동의 개시를 탐지한다. 모터 전류는 샤프트 토크 및 전력을 표시하여 입구 압력의 추정에 사용될 수도 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 펌프가 대기압 또는 대기압 근처에서 유체를 배출하기 때문에, 각각의 펌프(10)는 로드 로크 챔버를 소개하기 위해 사용되는 종래의 배킹 펌프 및 부스터 펌프 양자를 대체하기에 적합하다. 부스터 펌프와 배킹 펌프의 종래의 조합체의 크기에 비해 펌프의 감소된 크기로 인해, 그리고 펌프(10)와 관련된 감소된 잡음 및 진동 정도로 인해, 펌프(10)는 처리 공구의 측면에 편리하게 장착될 수 있다.

압축기 메커니즘(52)의 스테이지 수를 감소시킴으로써, 펌프(10)는 부스터 펌프로서 사용하기에 적합할 수 있다. 도 3 및 도 4는 이러한 부스터 펌프(100)의 실례를 도시한다. 부스터 펌프는 3개 부분(102, 104, 106)을 갖는 하우징을 포함한다. 펌프(100)용 입구(110)는 하우징의 제 1 부분(102)에 위치되며, 펌프(100)용 배출부(112)는 하우징의 제 3 부분(106)에 위치된다.

하우징의 제 2 부분(104)은 다단 분자 드래그 펌핑 메커니즘(120)을 수용한다. 도 1의 펌프(10)와 유사한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 분자 드래그 펌핑 메커니즘은 비록, 펌핑 스테이지의 적절한 수가 제공될 수 있지만, 4스테이지 홀웩 메커니즘(120)에 의해 제공된다. 홀웩 메커니즘(120)의 로터는 회전 가능한 구동 샤프트(130)에 도시된 바와 같이 장착되거나 상기 구동 샤프트와 일체를 이루는 디스크형 임펠러(128) 상에 동심적으로 장착되는 3개의 탄소 섬유 실린더(122, 124, 126)를 포함한다. 상기 샤프트(130)는 롤링 베어링(132)에 의해 각 단부에서 지지되고, 홀웩 메커니즘(120)의 실린더(122, 124, 126)에 의해 부분적으로 에워싸이는 모터(134)에 의해 구동된다.

홀웩 메커니즘(120)의 실린더 각각은 매끄러운 내부면 및 외부면을 구비한다. 홀웩 메커니즘(120)의 고정자는 로터 실린더(122, 124, 126)와 동심으로 배열되어 상기 로터 실린더를 에워싸는 다수의 실린더(136, 138, 140)를 포함하며, 이중 최외각 실린더(36)는 하우징의 제 2 부분(104)에 도시된 바와 같이 장착되거나 상기 제 2 부분에 의해 제공된다. 헬리컬 그루브는 최내각 고정자 실린더(136)의 외측면, 중간 고정자 실린더(138)의 내부면과 외부면, 및 최외각 고정자 실린더(140)의 내부면 상에 형성되어, 디스크형 임펠러(128)에 형성되는 하나 이상의 개부(142)를 통해 펌프 입구(110)로부터 유체를 수용하고 펌핑되고 압축된 유체를 공통의 배출 포트(144)로 배출하는 동축 헬리컬 유체 채널을 형성한다.

하우징의 제 2 부분(106)은 다수의 동축 링(106a, 106b, 106c, 106d)에 의해 편리하게 제공될 수 있으며, 다단 원심 압축기 메커니즘(150)을 수용한다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서, 압축기 메커니즘(150)은 4개의 펌핑 스테이지를 포함한다. 처음 3개의 펌핑 스테이지 각각은 각각의 유체 챔버(158)를 포함하며, 상기 유체 챔버 각각은 제 2 부분(106)의 내부벽 상에 동축으로 장착되는 각각의 디스크(160) 사이에 형성된다. 디스크(160)의 구멍(162)은 유체 챔버(158)를 상호연결하여, 유체가 홀웩 메커니즘의 배출 포트(144)로부터 각각의 유체 챔버(158)를 지나 펌프의 배출부(112)로 순차적으로 전달될 수 있도록 한다.

각각의 유체 챔버(158)는 샤프트(130)에 장착되는 임펠러(154)의 형태의 로터를 포함한다. 각각의 임펠러(54)는 임펠러(154)의 상부면(도 1에 도시됨) 상에 위치되는 다수의 만곡형 블레이드 또는 베인(156)을 구비한다. 임펠러(154)는 사용중에 각각의 임펠러(154)가 압축된 유체를 각각의 유체 챔버(158)로 전달하도록 디스크(160)에 대해 배치된다.

각각의 유체 챔버(158)는 디스크형 확산 플레이트(164)를 더 포함하며, 상기 플레이트 각각은 임펠러(154) 각각으로부터 반경 방향 외측으로 압축된 유체 출력을 지향시키기 위한 각각의 링(106a, 106b, 106c, 106d)와 일체를 이룬다. 결과적으로, 압축된 유체는 꾸불꾸불하게 유체 챔버(158) 내부에서 유동하고, 각각의 유체 챔버(158)내에서, 압축된 유체는 확산 플레이트(164)의 상부면(도시됨)과 상기 유체 챔버를 형성하는 상부 디스크(160)의 대향 하부면 사이에서 반경 방향 외부로 유동하기 시작하여, 확산 플레이트(164)의 하부면(도시됨)과 상기 유체 챔버를 형성하는 하부 디스크의 대향 상부면 사이에서 반경 방향 내부로 순차적으로 유동한다.

확산 플레이트(164) 각각은 압축된 유체를 냉각하기 위해, 그 하부면상에 제공되는 다수의 냉각 핀(도시되지 않음)을 포함한다. 핀을 냉각하기 위해, 냉각제가 확산 플레이트(164)의 하부면(도시됨)과 하부 디스크(160)의 대향 상부면 사이에 형성되는 냉각 채널을 통해 운반될 수 있다.

사용시, 모터는 고속, 통상적으로 15,000 내지 80,000 rpm의 범위로 샤프트(130)를 회전시키도록 작동된다. 유체는 입구(110)를 통해 펌프(100)로 유입되고, 대기압 이하로 펌프(100)의 출구(112)로부터 배출되기 전에 홀웩 메커니즘(120)과 압축기 메커니즘(150)을 통해 순차적으로 유동한다.

도 1에 도시된 펌프와 유사하게, 요동 제어 메커니즘은 압축기 메커니즘 내에서 요동을 방지하기 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 유체 포트(168)는 각각의 링(106a, 106b, 106c)에 제공될 수 있으며, 각각의 포트(168)는 상기 링을 통해 반경 방향으로 연장하여 유체의 흐름이 각각의 유체 챔버(158) 내로 주입되도록 한다. 이러한 유체의 흐름은 적절한 공급원에 의해 제공될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 메커니즘은 상대적으로 높은 입구 압력에서의 유출량을 최대화하기 위해 상대적으로 낮은 입구 압력에서만 작동된다.

이러한 요동 제어 메커니즘에 더하여, 압축기 메커니즘의 배출 스테이지에 과부하를 주지 않고 부스터 펌프(100)의 입구(110)에 부착되는 챔버의 급속한 펌프 다운이 가능하도록 추가 메커니즘이 더 제공될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 디스크(160)는 압축된 유체가 임펠러(154)에 의한 압축 없이, 인접한 하류 유체 챔버로 유동할 수 있기 위한 바이패스 채널(170)이 제공된다. 채널(170)은 일반적으로 밸브 메커니즘(172)에 의해 폐쇄되며, 실시예에서, 상기 밸브 메커니즘은 하류 유체 챔버(158) 내에 공통의 마운팅(mounting)을 갖는 한쌍의 플랩 밸브의 형태이다. 상류 유체 챔버의 유체의 압력이 하류 액체 챔버의 압력보다 큰 경우, 밸브가 개방되어 유체가 상류 유체 챔버로부터 압축됨이 없이 하류 유체 챔버로 유동할 수 있도록, 밸브 메커니즘(172)은 인접한 유체 챔버(158) 내의 유체 사이에서 압력 구배에 의해 선택적으로 개방된다.

이로서, 펌프(100)에 의해 펌핑된 가스는 압축됨이 없이, 압축기 메커니즘(150)의 하나 또는 그 이상의 더 작은 배출 스테이지를 통해 유동될 수 있어, 가스가 이러한 배출 스테이지에 의해 대기압 이상으로 압축되는 것을 방지하고, 이에 따라 상기 스테이지에 과부하가 걸리는 것을 방지한다.

부스터 펌프(100)는 적합한 배킹 펌프와 결합하여 사용될 수 있다. 도 5는 다단 원심 압축기 메커니즘을 포함하는 배킹 펌프(200)의 일 실시예를 도시하며, 상기 배킹 펌프는 상기 부스터 펌프 또는 종래의 부스터 펌프와 함께 사용하기에 적합할 것이다. 배킹 펌프(200)는 상기 배킹 펌프(200)로 들어가는 유체가 펌프(10)로 들어가는 유체보다 더 높은 압력에 있을 것이기 때문에 드래그 메커니즘을 필요로 하지 않는다는 점을 제외하고는 도 1에 도시된 펌프(10)와 유사하다. 다시 말해, 배킹 펌프(200)는 펌프 입구(220)로부터 유체를 수용하고 펌프 출구(221)로부터 대기압 또는 그 근처의 압력으로 펌핑된 유체를 배출하기 위한 다단 압축기 메커니즘을 포한한다. 배킹 펌프(200)의 압축기 메커니즘(252)은 펌프(10)의 압축기 메커니즘(52)에 유사하며, 이에 대해서 추가의 상세한 설명은 개시하지 않는다.

배킹 펌프(200)의 펌핑 메커니즘에 종속하여, 부스터 펌프(100)와 배킹 펌프(200)의 일련의 조합체에 부착되는 챔버의 펌프 다운중에, 배킹 펌프(200)가 부스터 펌프(100)로부터 충분히 신속하게 유체를 펌프하여 배출할 수 없기 때문에, 챔버의 신속한 소개를 방지할 수 있다. 챔버로부터 펌핑된 가스의 적어도 일부가 배킹 펌프(200)를 우회할 수 있기 위해서, 도 6에 도시된 바와 같이, 외부 바이패스 도관(250)이 배킹 펌프(200)의 배출부(221) 및 부스터 펌프(100)의 배출부(112)와 유체 연통하여 제공될 수 있다. 바이패스 도관(250)은 바람직하게는 부스터 펌프(100)로부터의 높은 배출 압력에서 도관(250)을 개방하기 위한 바이패스 밸브(100)를 포함하여, 부스터 펌프(100)로부터의 “초과” 유체 배출이 배킹 펌프(200)를 우회할 수 있도록 한다.

도 7을 참조하면, 부스터 펌프(100)의 입구에 부착되는 챔버의 펌프 다운중에, 상기 부스터 펌프(100)의 과열을 방지하기 위해, 펌프(100)는 그 하우징 내의 흐름의 신호 표시를 제어기(302)로 출력하기 위해 예를 들어, 펌프(100)의 하우징 내에 위치되는 온도 센서(300)가 제공될 수 있다. 수신된 신호에 응답하여, 제어기(302)는 펌프(100)의 모터(134)에 명령을 내려 샤프트(130)의 회전 속도를 조정할 수 있다. 펌프의 속도를 감소시킴으로써, 펌프(100)의 하우징 내의 온도는 감소될 수 있다. 펌프의 온도에 종속하여, 펌프의 속도의 제어에 대한 대안 또는 추가로서, 펌프의 속도는 펌프의 입구에 인접하여 위치되는 압력 센서(304)를 이용하여 펌프의 입구(110)로 운반되는 가스의 압력에 종속하여 제어될 수도 있다.

요약하면, 2개의 진공 펌핑 배열체는 로드 로크 챔버를 소개하기 위한 것으로 설명된다. 제 1 배열체에서, 단일 펌프는 다단 분자 드래그 스테이지 및 대기압에서 펌핑된 유체를 배출하는 다단 원심 압축기 메커니즘을 포함한다. 제 2 배열체에서, 부스터 펌프는 배킹 펌프와 직렬로 제공된다. 부스터 펌프는 압축기 메커니즘 스테이지의 감소된 수를 제외하고는 제 1 배열체의 펌프와 유사하다. 또한, 배킹 펌프는 대기압에서 펌핑된 유체를 배출하는 다단 원심 압축기 메커니즘을 포함한다. 이러한 배열체는 종래의 로드 로크 펌프와 관련된 잡음, 크기 및 진동 레벨을 감소시킬 수 있다.

Claims

다단 원심 압축기 메커니즘에 있어서,

하우징과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 장착되는 구동 샤프트와, 상기 하우징 내에 배치되고 다수의 상호 연결 유체 챔버를 형성하는 다수의 고정 부재와, 압축된 유체를 각각의 유체 챔버로 운반하도록 상기 고정 부재에 대해 배치되고 상기 구동 샤프트에 장착되는 다수의 임펠러와, 유체가 압축됨이 없이 상기 챔버 사이에서 유동할 수 있도록 상기 유체 챔버 중 2개 사이에서 연장하는 바이패스 채널과, 상기 바이패스 채널을 통해 유체의 흐름을 제어하기 위한 수단을 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 1 항에 있어서,

상기 제어 수단은 상기 2개의 유체 챔버 사이의 차압하에서 상기 바이패스 채널을 개방하도록 배열되는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제어 수단은 상기 2개의 유체 챔버 중 상류부의 챔버 내 압력이 상기 2개의 유체 챔버 중 하류부의 챔버 내 압력보다 큰 경우, 상기 바이패스 채널을 개방하도록 배열되는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 2개의 유체 챔버는 상기 압축기 메커니즘의 인접한 유체 챔버인

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 4 항에 있어서,

상기 바이패스 채널은 상기 인접한 유체 챔버 사이에 위치되는 상기 고정 부재를 통해 연장하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 수단은 밸브 수단인

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 6 항에 있어서,

상기 밸브 수단은 사용시, 압축된 유체의 의해 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 변위 가능한 밸브 부재를 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 7 항에 있어서,

상기 밸브 부재는 플랩 밸브를 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브 수단은 유체 챔버 내에 위치되는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 유체 챔버를 위해, 상기 유체 챔버와 인접하는 하류의 유체 챔버 사이에 연장하는 각각의 바이패스 채널 및 각각의 바이패스 채널을 통해 유체의 유동을 제어하기 위한 수단을 더 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 다단 원심 압축기 메커니즘 내에 요동을 제어하기 위한 요동 제어 수단을 더 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
다단 원심 압축기 메커니즘에 있어서,

하우징과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 장착되는 구동 샤프트와, 상기 하우징 내에 배치되고 다수의 상호 연결 유체 챔버를 형성하는 다수의 고정 부재와, 압축된 유체를 각각의 유체 챔버로 운반하도록 상기 고정 부재에 대해 배치되고 상기 구동 샤프트에 장착되는 다수의 임펠러와, 상기 다단 원심 압축기 메커니즘 내에 요동을 제어하기 위한 요동 제어 수단을 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

상기 요동 제어 수단은 유체의 흐름을 각각의 유체 챔버로 운반하기 위한 수단, 및 각각의 유체 챔버로의 상기 유체의 유속을 제어하기 위한 수단을 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 13 항에 있어서,

상기 운반 수단은 퍼지 가스(purge gas)의 흐름을 각각의 유체 챔버로 운반하도록 배열되는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 14 항에 있어서,

상기 퍼지 가스는 공기 또는 불활성 가스를 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 13 항에 있어서,

상기 운반 수단은 하류의 유체 챔버로부터 각각의 유체 챔버로 압축된 유체의 흐름을 운반하도록 배열되는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 16 항에 있어서,

상기 운반 수단은, 각각의 유체 챔버를 위해, 상기 유체 챔버와 인접하는 하류의 유체 챔버 사이에 연장하는 유체 통로를 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 17 항에 있어서,

상기 유체 통로는 동축인

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,

각각의 유체 통로는 각각의 고정 부재를 통해 연장하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 수단은 상기 운반 수단과 유체 연통하는 밸브 수단을 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 20 항에 있어서,

상기 밸브 수단은 스풀 밸브를 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 고정 부재는 상기 하우징의 각각의 부분에 장착되거나 상기 부분과 일체를 이루는 디스크를 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 고정 부재를 냉각하기 위한 수단을 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 23 항에 있어서,

상기 냉각 수단은 각각의 고정 부재의 일측면에 위치되는 다수의 냉각 핀을 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,

상기 냉각 수단은 냉각제의 유동을 각각의 고정 부재로 공급하기 위한 수단을 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 다단 원심 압축기 메커니즘의 적어도 일부 주위에 연장하는 냉각 재킷을 포함하는

다단 원심 압축기 메커니즘.
제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 따른 다단 원심 압축기 메커니즘을 포함하는

진공 펌프.
제 27 항에 있어서,

상기 압축기 메커니즘으로부터 상류에, 분자 드래그 메커니즘을 포함하는

진공 펌프.
제 28 항에 있어서,

상기 분자 드래그 메커니즘은 홀웩 메커니즘을 포함하는

진공 펌프.
제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,

상기 분자 드래그 메커니즘은 상기 구동 샤프트에 장착되는 적어도 하나의 로터 요소를 포함하는

진공 펌프.
제 30 항에 있어서,

상기 분자 드래그 메커니즘은 상기 구동 샤프트를 회전시키기 위한 모터를 적어도 부분적으로 에워싸는

진공 펌프.
다단 원심 압축기 메커니즘을 포함하는 진공 펌프에 있어서,

회전 가능하게 장착된 구동 샤프트에 장착되는 다수의 로터 요소와, 상기 로터 요소로부터 상류에, 상기 구동 샤프트에 장착되는 적어도 하나의 로터 요소를 포함하는 분자 드래그 메커니즘을 포함하며,

상기 분자 드래그 메커니즘의 적어도 하나의 로터 요소는 상기 구동 샤프트를 회전시키기 위한 모터를 적어도 부분적으로 에워싸는

진공 펌프.
제 30 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 분자 드래그 펌핑 메커니즘의 상기 적어도 하나의 로터 요소는 상기 압축기 메커니즘의 로터 요소와 회전 운동하기 위해 장착되는 실린더를 포함하는

진공 펌프.
제 27 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 펌프의 온도를 측정하기 위한 수단과, 상기 측정된 온도에 따라 상기 샤프트의 회전 속도를 제어하기 위한 수단을 포함하는

진공 펌프.
제 27 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 다단 원심 압축기 메커니즘은 대기압 또는 대기압에 근접하는 압력에서 압축된 유체를 배출하도록 배열되는

진공 펌프.
펌핑될 유체를 수용하고 실질적인 대기압에서 압축된 유체를 배출하기 위한 다단 원심 압축기 메커니즘을 포함하는

진공 펌프.
배킹 펌프와 직렬을 이루는 부스터 펌프를 포함하며, 상기 부스터 펌프는 제 27 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 따른 진공 펌프를 포함하는

진공 펌핑 배열체.
배킹 펌프와 직렬을 이루는 부스터 펌프를 포함하며, 상기 배킹 펌프는 제 35 항 또는 제 36 항에 따른 진공 펌프를 포함하는

진공 펌핑 배열체.
배킹 펌프와 직렬 결합하는 부스터 펌프를 포함하며, 상기 부스터 펌프는 대기압 이하에서 유체를 배출하기 위한 다단 원심 압축기 메커니즘과, 분자 드래그 메커니즘을 포함하며, 상기 배킹 펌프는 대기압 또는 대기압 근처의 압력에서 유체를 배출하기 위한 다단 원심 압축기 메커니즘을 포함하는

진공 펌핑 배열체.
제 37 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 부스터 펌프로부터의 배출구와 상기 배킹 펌프로부터의 배출구 사이에 연결되는 바이패스 도관과, 상기 바이패스 도관을 통해 유체의 유동을 제어하기 위한 수단을 포함하는

진공 펌핑 배열체.