WO2005015026A1 - 真空ポンプ - Google Patents

Description

技術分野

[0001] 本発明は、半導体製造装置に用いられる真空ポンプに関し、特に、水冷管がステ ータコラムの壁内に坦設された真空ポンプに関する。

背景技術

[0002] 半導体製造工程におけるドライエッチング等のプロセスのように、高真空のプロセス チャンバ内で作業工程を行う工程においては、そのプロセスチャンバ内のガスを排気 し該プロセスチャンバ内を高真空する手段として、真空ポンプが使用される。

[0003] 真空ポンプは、ターボ分子ポンプやネジ溝ポンプ等、様々存在する。例えば、従来 の真空ポンプには、ターボ分子ポンプとネジ溝ポンプを複合した複合型の真空ボン プがある。

[0004] 真空ポンプは、回転翼と、ポンプケースの上部内周面に多段に設けられた固定翼と 力 ロータが回転されることによりターボ分子ポンプとして機能する。ターボ分子ボン プの機能により、入射してきたガスに下向きの運動量を付与し、排気側にガスを移送 する。また、真空ポンプは、ロータが回転されることにより、ネジ溝とロータがネジ溝ポ ンプとして機能する。ネジ溝ポンプの機能により、ガスを遷移流から粘性流に圧縮し てガス排気口側へ移送する（例えば、特許文献 1参照。）。

[0005] 例えば、従来の真空ポンプ 500は、図 7に示すように、ベース 502bの上面にステー タコラム 502aが立設されている。ステータコラム 502aの内部には、駆動モータ 503a や磁気軸受 503bといった電装部が配され、またステータコラム 502aの内部から突出 されたロータ 501が設置されている。ロータ 501は、磁気軸受 503bにより回転可能に 保持され、駆動モータ 503aにより回転する。

[0006] ロータ 501の上部外周には、回転翼 506が多段に設けられており、この回転翼 506 と、真空ポンプ 500上部内周面に多段に設けられた固定翼 507と力 ロータ 501が 回転することによりターボ分子ポンプとして機能する。このターボ分子ポンプにより、 入射してきたガスに下向きの運動量を付与し、排気側にガスを移送する。 [0007] さらに、真空ポンプ 500の下部内周面には、ネジステータ 508が設けられ、このネジ ステータ 508のロータ 501下部外周に対向する位置には、ネジ溝 508aが形成されて いる。ロータ 501が回転されることにより、このネジ溝 508aとロータ 501がネジ溝ポン プとして機能する。このネジ溝ポンプにより、ガスを遷移流から粘性流に圧縮してガス 排気口側へ移送する。

[0008] 上述のような真空ポンプ 500は、駆動モータ 503aや磁気軸受 503bといった電装 部を電力により機能させるため、電装部で熱が生じる。生じた熱により真空ポンプ 50 0には、駆動モータ 503aを焼損し、磁気軸受 503bが破壊されるという恐れがある。

[0009] そこで、従来は、真空ポンプ 500の外側や、ステータコラム 502aの下面や、ベース 502bの外側に水冷管 504を設置し、水冷管 504に冷却水や熱交換作用の大きい 液体や気体といった冷媒を流し、電装部を冷却していた (例えば、特許文献 2参照。 )

[0010] し力 ながら、従来の真空ポンプ 500は、上述のように、水冷管 504を真空ポンプ 5 00の外側ゃステータコラム 502aの外側に設置しているため、電装部と水冷管 504と の間は、大きく離間されていた。特に電装部の中でも最も発熱効果の高い駆動モー タ 503aは、真空ポンプ 500のほぼ中心に配置され、水冷管 504との離間は大きい。 電装部と水冷管 504との間が大きく離間していると、水冷管 504の冷却効果が電装 部に波及する間に冷却効果のロスが生じ、電装部を効果的に冷却することはできな かった。

[0011] 水冷管 504の冷却力を上げれば、冷却効果のロスが生じても電装部に冷却効果を 波及させることはできる。しかし、そのようにすると、電装部以外の、例えば、ネジステ ータ 508等のガス流路にも冷却効果が波及し、ガスの液化や固化が促進され、真空 ポンプ 500内にガス分子を堆積させてしまう危険性がある。ガス分子の堆積を考慮す ると、水冷管 504の冷却力を上げることには限界がある。結局のところ、真空ポンプ 5 00の外側ゃステータコラム 502aの下面やベース 502bの外側に水冷管 504を設置 したのでは、電装部を効率よく冷却することは困難であった。

[0012] また、この水冷管の働きとして、回転翼やロータの温度上昇の阻止というものもある [0013] すなわち、真空ポンプは、プロセスチャンバ内のガス排気のためにロータと回転翼 を高速回転させるが、この際、この回転翼とロータには、ガス流との摩擦熱や圧縮熱 が発生し、異常高温となって耐熱温度を越えてしまうおそれがある。そこで、この回転 翼やロータの温度上昇を阻止するために、ステータコラムを冷却し、この冷却された ステータコラムによってロータや回転翼の熱を吸収させるのである。

[0014] 従来、このステータコラムを冷却するためにも上記のような方法、即ち、ベース 502b の外面に水冷管 504が取り付けられており、この水冷管 504を取り付けることで、水 冷管 504の冷却効果をベース 502bを介して、ステータコラム 502aの上部に波及さ せる、あるいは、ステータコラム 502aの底面に水冷管が取り付けられ、底面から上面 に水冷管の冷却効果を波及させるという方法が採られていた。

[0015] し力、し、このような方法では、ステータコラム 502aの上部、特に回転翼 506の下段 あたりでは、水冷管 504の冷却効果が減少してしまう。

[0016] 一方、水冷管 504の冷却能力を上げることによってステータコラム 502aに冷却効 果を波及させることはできる力 水冷管 504の冷却能力を上げると例えばネジステー タ 508にも冷却効果が伝わってしまい、半導体製造工程によっては、ネジ溝 508aに ガス分子を堆積させてしまう。

[0017] 結局のところ、水冷管 504の冷却能力を上げるのには限界があり、冷却されたステ ータコラム 502aでロータ 501側の熱を吸熱するには、ステータコラム 502aをロータ 5 01の内周面にできるだけ近接させるのが望ましい。

[0018] そのため、従来においては、ステータコラム 502aの外周面形状は、ロータ 501の内 周面形状とほぼ同形状となっていた。

[0019] 従って、ロータ 501の形状が異なれば、これに伴って、このステータコラム 502aの 形状も異なることとなり、このロータ 502aの形状は、真空ポンプごとに異なっている。 同様に、ポンプケース 509の口径、このポンプケース 509を支持するベース 502bの 大きさ、ロータ 501の形状、ステータコラム 502aの形状及び回転翼 506の長さや幅 が配される段数も、真空ポンプごとに異なる。このことは、同機構の真空ポンプについ ても言える。 [0020] この個々の理由について、同機構の真空ポンプが記載された図 8 (a) (b)を用いて 以下に説明する。

[0021] 図 8 (a) (b)に示す真空ポンプ 600、 700は、ターボ分子ポンプとネジ溝ポンプを複 合した複合型の真空ポンプである。この真空ポンプ 600、 700は、ポンプケース 609 、 709の下縁をベース 602b、 702bにより支持することにより、ポンプケース 609、 70 9とベース 602b、 702bで外装ケースカ構成されてレヽる。ポンプケース 609、 709とべ ース 602b、 702bは、真空ポンプ 600、 700ごとにその大きさがほぼ規定されている

[0022] 真空ポンプ 600、 700内には、ロータ 601、 701力 己され、ベース 602b、 702bの 上面に立設されたステータコラム 602a、 702aにより回転可能に支持されている。口 ータ 601、 701 fま、ステータコラム 602a、 702aこ覆レヽ被さる形状であり、ステータコラ ム 602a、 702aとできるだけ近接されて配される。このロータ 601， 701は、真空ポン プごとにほぼ形状が規定される。したがって、ステータコラム 602a、 702aもロータ 60 1 , 701をできるだけ近接して配するために、ロータ 601、 701の内周面形状とステー タコラム 602a、 702aの外周面形状力 Sほぼ、同形状となり、ステータコラム 602a、 702a も真空ポンプごとにほぼ形状が規定される。

[0023] ロータ 601、 701の上部外周には、回転翼 606、 706が多段に設けられている。多 段に設けられた回転翼 606、 706は、図 8 (a) (b)に示すように、段ごとに回転翼 606 、 706の長さや幅が異なる。また、図 8 (a) (b)に示すように、同じ機構の真空ポンプ であっても回転翼 606、 706の長さや幅が異なり、さらに段数も異なる。

[0024] ポンプケース 609、 709の下部内周面には、ネジポンプステータ 608、 708力 S当設 され、このネジポンプステータ 608、 708の内周面、すなわちロータ 601、 701の下部 外周に対向する面には、ネジ溝 608a、 708aが穿設されている。

[0025] ベース 602b、 702bの外面には、水冷管 604A、 704Aが取り付けられている。また 、真空ポンプによってはステータコラム 602a、 702aの底面に水冷管が取り付けられ る場合もある。水冷管 604A、 704Aには、冷却水や熱交換作用の大きい液体や気 体といった冷媒が流される。

[0026] まず、回転翼 606、 706を段ごとに長さや幅を変えて配するのは、プロセスチャンバ の規模や製造プロセスにより、真空ポンプが要求される排気速度や圧縮比が異なる ためである。多段に設けられた回転翼 606、 706を段ごとに長さや幅を調節すること によって、真空ポンプの排気速度や圧縮比、さらには圧縮される過程におけるガスの 流体状態がカスタマイズできる。したがって、図 8 (a) (b)に示すように、同じ機構の真 空ポンプ 600、 700であっても、要求される排気速度や圧縮比の違いから、真空ボン プごとに回転翼 606、 706の長さや幅が異なり、回転翼 606、 706が配される段数も 異なるものである。

[0027] 例えば、図 8 (b)に示す真空ポンプ 700は、図 8 (a)に示す真空ポンプ 600よりも全 体的に回転翼 706の長さが長くなつている。図 8 (a)の真空ポンプ 600は、回転翼 60 6が 9段配されている力 図 8 (b)に示す真空ポンプ 700は、回転翼 706が 7段配され ている。

[0028] ロータ 601、 701の形状がほぼ規定されているのは、応力集中が起きるのを回避す るためである。多段に設けられた回転翼 606、 706が段ごとに長さや幅が異なると、口 ータ 601、 701が回転しているときの引張力が段ごとに異なる。そこで、引張力に対 抗するために必要となるロータ 601、 701の厚みが変わるため、ロータ 601、 701の 形状が規定される。

[0029] したがって、図 8 (a) (b)に示すように、同じ機構の真空ポンプ 600、 700であっても 、回転翼 606、 706の長さや幅が異なり、回転翼 606、 706が配される段数も異なる ので、ロータ 601、 701の形状が異なる。

[0030] 例えば、回転翼 606、 706の長さが長ければ、それだけ応力集中が起きやすいの で、長い回転翼 606、 706の段が配された箇所のロータ 601、 701の厚みは、その分 厚くなる。逆に、回転翼 606、 706の長さ力 S短レヽ段力 S酉己されたロータ 601、 701の厚 みは、応力集中よりもロータ 601、 701の重量を考慮し、長い回転翼 606、 706力 S配 された箇所のロータ 601、 701の厚みに比べ、薄くなる。

[0031] ポンプケース 609、 709の口径がほぼ規定されているのは、回転翼 606、 706の長 さにあわせて、回転翼 606、 706を収容できるようにするためであり、ベース 602b、 7 02bの大きさもほぼ規定されているのは、回転翼 606、 706の長さにあわせて規定さ れたポンプケース 609、 709を支持するためである。 [0032] したがって、図 8 (a) (b)に示すように、同じ機構の真空ポンプ 600、 700であっても 、回転翼 606、 706の長さや幅が異なり、回転翼 606、 706が配される段数も異なる ので、ベース 602b、 702bの大きさも異なる。

[0033] 上述の真空ポンプ 600、 700は、ポンプケース 609、 709の口径がほぼ規定されて おり、ポンプケース 609、 709の下縁を支持するベース 602b、 702bの大きさもほぼ 規定される。また、真空ポンプ 600、 700は、ロータ 601、 701の形状がほぼ規定され てレヽる。また、ロータ 601、 701力ステータコラム 602a、 702aとできるだけ近接されて 配されるため、ステータコラム 602a、 702aの外周面形状がロータ 601、 701の内周 面形状とほぼ同形状となり、ステータコラム 602a、 702aの外周面形状もほぼ規定さ れてレ、る。また、真空ポンプ 600、 700は、多段に設けられた回転翼 606、 706の長 さや幅が、段ごとに異なっている。

[0034] このように、真空ポンプ 600、 700を構成する各構成部品は、それぞれの真空ボン プ 600、 700に合わせて個別に異なった形状で製作される。

[0035] 特許文献 1 :特開 2003-184785公報（第 5図）

特許文献 2 :特許第 3084622号公報 (第 2頁、第 6図）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0036] このように、従来の真空ポンプにぉレ、ては、真空ポンプの外側ゃステータコラムの 下面やベースの外側に水冷管を配置するために、冷却しなくてはならない電装部、 特に駆動モータに冷却効果が波及しにくいという問題点があった。

[0037] 電装部に冷却効果が効率よく波及しないと、電装部の焼損 ·破壊といった危険性が ある。また、真空ポンプの外側ゃステータコラムの下面やベースの外側から冷却効果 を電装部に波及させると、ガス流路も冷却され、真空ポンプ内にガス分子を堆積させ 、堆積物がロータと接触して真空ポンプが破損したりする危険性がある。

[0038] そこで、本発明の 1つの目的は、ロータを回転させる電装部を効率よく冷却して電 装部の温度を好適に保つ真空ポンプを提供することにある。

[0039] また、従来の真空ポンプにおいては、真空ポンプごとに回転翼の長さや幅、さらに は段数が異なるために、また、回転翼や回転翼の長さや幅、さらには段数が異なるた め形状がほぼ規定されたロータを冷却するために、各構成部品を真空ポンプに合わ せて個別に異なった形状で製作していた。

[0040] 各構成部品を真空ポンプに合わせて個別に異なった形状で製作すると、その製作 費や在庫管理に非常にコストを要するば力、りでなぐ組み立て後の真空ポンプには、 それぞれ固有の不具合が生じるおそれがあり、その不具合特定に時間を要していた

[0041] そこで、本発明の他の目的は、同一構成であるが大きさ等の形状が異なる真空ボン プにおいても共通の真空ポンプ構成部品を使用することのできる真空ポンプを提供 するものであり、真空ポンプ構成部品の共通化を図ったものである。

課題を解決するための手段

[0042] 上記従来技術の課題の 1つを解決する第 1の発明に係る真空ポンプは、ロータを回 転させることによってガスを吸引'排気して真空状態を作り出す真空ポンプであって、 上記ロータを回転させる電装部と、上記電装部が収容されるステータコラムと、上記ス テータコラムと一体に形成されるベースと、上記ステータコラムの壁内に坦設される水 冷管と、を備え、上記水冷管の給水口側と排水口側は、それぞれ複数に分岐される こと、を特徴とする。

[0043] ここで、「電装部」とは、すくなくともロータを回転させる駆動モータを指し、真空ボン プが機械的動作を行う際の動力を発生させるものである。また軸受機構が、磁気軸 受である場合には、電磁石を配設し、電力により磁場を発生させてロータを保持する ので、磁気軸受も電装部に含まれる。

[0044] 「ステータコラムの壁内」とは、ステータコラムを形成する所定の厚みを有する壁の 厚み部分を指す。

[0045] ここで、「複数に分岐」とは、複数本の水冷管に分かれることであり、複数本の水冷 管のすべてに冷媒が流れる機能を備えているものである。

[0046] 上述のような構成により、真空ポンプの中心部付近に配される電装部の真近に水 冷管を設置することができる。したがって、電装部のみを局地的に冷却して冷却効果 に優れるとともに、他の部材を介して冷気を波及させるものではないから、真空ポンプ 内にガス分子を堆積させる危険性を減少させることができる。 [0047] さらに、水冷管の給水口および排水口をそれぞれ異方向に連通させることができる 。ステータコラムに水冷管を埋設すると、ステータコラムの配置位置および配置方向 の規定性により水冷管の給水口および排水口の場所が規定されてしまう。しかし、本 発明におレ、ては、複数に異方向に延設された使レ、勝手の良レヽ口を使用すればよく、 配管の取り回しに苦慮することがなぐ使い勝手に優れるとともに、ステータコラムに 水冷管を埋設した真空ポンプが設備状況に関係なく実用できる。

[0048] また、本発明に係る真空ポンプは、上記水冷管は、給水口側と排水口側がそれぞ れ二股に分岐され、上記ベース内に延設されるとともに、給水口側と排水口側のそ れぞれの二股に分岐された一方が上記ベースの側面から上記真空ポンプ外へ連通 され、かつ他方が上記ベースの底面から上記真空ポンプ外へ連通されるようにしても よい。

[0049] ここで、「二股に分岐された一方」とは、 2本の水冷管に分かれたうちの 1本を指す。

[0050] 上述のような構成により、水冷管の給水口および排水口をそれぞれ真空ポンプの 側方と下方に連通させることができる。したがって、半導体製造設備の設置状況によ つては、側面の給水口および排水口を使用することができなくとも、底面に配管を接 続することができ、配管の取り回しに苦慮することがなぐさらに使い勝手に優れるとと もに、ステータコラムに水冷管を坦設した真空ポンプが設備状況に関係なく実用でき る。

[0051] また、本発明に係る真空ポンプは、ロータを回転させることによってガスを吸引 '排 気して真空状態を作り出す真空ポンプであって、上記ロータを回転させる電装部と、 上記電装部が収容されるステータコラムと、上記ステータコラムと一体に形成されるべ ースと、上記ステータコラムの壁内に埋設される水冷管と、上記水冷管の両先端に固 定され、かつ上記真空ポンプの外装面に面一に坦設される継手と、を備えること、を 特徴とする。

[0052] 上述のような構成により、真空ポンプの中心部付近に配される電装部の真近に水 冷管を設置することができる。したがって、電装部のみを局地的に冷却して冷却効果 に優れるとともに、他の部材を介して冷気を波及させるものではないから、真空ポンプ 内にガス分子を堆積させる危険性を減少させることができる。 [0053] さらに、水冷管を真空ポンプ外部に突出させることがないから、配管の取り回し時に 、水冷管を歪めてしまったり、ステータコラムの位置ずれを引き起こしたり、ステータコ ラムを損傷させてしまう等の恐れがなぐ水冷管の冷却能力を維持できるとともに、真 空ポンプの寿命が向上する。

[0054] また、本発明に係る真空ポンプは、上記継手と上記水冷管は、同一金属で形成さ れているようにしてもよい。

[0055] 上述のような構成により、継手と水冷管との間に電位差はなくなるから、冷媒を流し ても電流が流れることなく腐食することがない。したがって、水冷管の冷却能力を維持 できるとともに、真空ポンプの寿命が向上する。

[0056] 上記従来技術の課題の他の 1つを解決する第 2の発明に係る真空ポンプは、ガス を吸引 ·排気して真空状態を作り出す真空ポンプであって、上記真空ポンプのポンプ ケースと、上記ポンプケースを支持するネジポンプステータと、上記ネジポンプステー タを支持するベースと、上記ベースと一体に形成されたステータコラムと、上記ステー タコラムに覆い被さって配されるロータと、上記ロータの外周囲に多段に設けられる回 転翼と、上記ステータコラムの壁内に埋設される水冷管と、を備えること、を特徴とす る。

[0057] ここで、「ネジポンプステータ」とは、ロータと相互作用するステータであり、ロータと 相互作用することによって、ネジ溝ポンプとして機能するものである。この場合、もち ろんネジ溝が穿設される力 ネジ溝の穿設は、ネジポンプステータ側であってもロー タ側であってもよい。

[0058] ここで、 「ステータコラムの壁内」とは、ステータコラムを形成する所定の厚みを有す る壁の厚み部分を指す。

[0059] ここで、「覆い被って配される」には、ロータの内周面側にステータコラムがあればよ く、ロータの内周面とステータコラムの外周面との距離は問わなレ、。したがって、ステ ータコラムの大小によらず、ロータの内周面側に対向してステータコラムがあればよい

[0060] また、上記ポンプケースは、上記ネジポンプステータと締結支持される締結部を有 し、上記ネジポンプステータは、上記ネジポンプステータから延設され、かつ上記ポ ンプケースを締結支持するフランジを有するようにしてもょレ、。

[0061] また、上記真空ポンプは、上記ポンプケースと上記ネジポンプステータと上記べ一 スとにより外装ケースが形成されてレ、るようにしてもょレ、。

[0062] また、本発明に係る真空ポンプは、上記ロータの内周面形状と上記ステータコラム の外周面形状が異なってレ、るようにしてもょレ、。

[0063] 上述のような構成により、同一構成であるが要求される性能の違いにより大きさ等の 形状が異なる真空ポンプであっても、ロータ形状やポンプケースの口径に左右され ず、共通化されたベースとステータコラムを真空ポンプ構成部品とすることができるの で、製作費や在庫管理に力かるコストを削減できるとともに、固有の不具合の問題の 減少をもたらし、万一不具合があっても不具合特定の時間を削減できる。

[0064] また、本発明に係る真空ポンプは、上記ネジポンプステータの外表面に配される水 冷管をさらに備えるようにしてもよレ、。

[0065] 上述のような構成により、ロータ形状の違いに左右されずにステータコラムの共通化 をさらに進めることができ、製作費や在庫管理に力かるさらにコストを削減できるととも に、固有の不具合の問題のさらに減少をもたらし、万一不具合があっても不具合特 定の時間を削減できるとともに、ロータや回転翼の温度上昇を確実に阻止することが できる。

[0066] また、本発明に係る真空ポンプは、上記ネジポンプステータの外表面に配されるヒ ータをさらに備えるようにしてもよレ、。

[0067] 上述のような構成により、ネジ溝ポンプの機能を有するガス流路を暖めることができ

、ガスの堆積物の生成を防ぎ、真空ポンプの信頼性を向上させることができる。 発明の効果

[0068] 以上説明したように、第 1の発明の真空ポンプにあっては、ロータを回転させる電装 部が収容され、かつベースと一体に形成されるステータコラムの壁内に水冷管を埋 設し、水冷管の給水口側と排水口側を複数に分岐させるようにしたから、真空ポンプ の中心部付近に配される電装部の真近に水冷管を設置することができ、電装部のみ を局地的に冷却して冷却効果に優れるとともに、真空ポンプ内にガス分子を堆積さ せる危険性を減少させることができ、さらに水冷管の給水口および排水口をそれぞれ 異方向に連通させることができ、複数に異方向に延設された使い勝手の良い口を使 用すればよぐ配管の取り回しに苦慮することがなぐ使い勝手に優れるとともに、ス テータコラムに水冷管を埋設した真空ポンプが設備状況に関係なく実用できる。

[0069] また、本発明に係る真空ポンプにあっては、水冷管の給水口と排水口のそれぞれ が二股に分岐され、かつベース内に延設されるとともに、給水口の分岐された一方を ベースの側面から真空ポンプ外へ連通させ、他方をベースの底面から真空ポンプ外 へ連通させ、排水口も同様にしたから、半導体製造設備の設置状況によっては、側 面の給水口および排水口を使用することができなくとも、底面に配管を接続すること ができ、配管の取り回しに苦慮することがなぐさらに使い勝手に優れるとともに、ステ ータコラムに水冷管を埋設した真空ポンプが設備状況に関係なく実用できる。

[0070] また、本発明に係る真空ポンプにあっては、水冷管の両先端に継手を固定して、継 手を真空ポンプ外装面に面一に坦設するようにしたから、さらに配管の取り回し時に 、水冷管を歪めてしまったり、ステータコラムの位置ずれを引き起こしたり、ステータコ ラムを損傷させてしまう等の恐れがなぐ水冷管の冷却能力を維持できるとともに、真 空ポンプの寿命が向上する。

[0071] また、本発明に係る真空ポンプにあっては、継手と水冷管を同一金属で形成される ようにしたから、継手と水冷管との間に電位差はなくなり、冷媒を流しても電流が流れ ることなく腐食することがなくなり、水冷管の冷却能力を維持できるとともに、真空ボン プの寿命が向上する。

[0072] 第 2の発明の真空ポンプにあっては、ポンプケースをネジポンプステータのフランジ により支持するようにし、かつステータコラムの壁内に水冷管を坦設するようにしたか ら、同一構成であるが要求される性能の違いにより大きさ等の形状が異なる真空ボン プであっても、ロータ形状やポンプケースの口径に左右されず、共通化されたベース とステータコラムを真空ポンプ構成部品とすることができるので、製作費や在庫管理 にかかるコストを削減できるとともに、固有の不具合の問題の減少をもたらし、万一不 具合があっても不具合特定の時間を削減できる。

[0073] また、本発明に係る真空ポンプにあっては、ポンプケースを支持するネジポンプス テータの外表面に水冷管を取り付けるようにしたから、ロータ形状の違いに左右され ずにステータコラムの共通化をさらに進めることができ、製作費や在庫管理にかかる さらにコストを削減できるとともに、固有の不具合の問題のさらに減少をもたらし、万一 不具合があっても不具合特定の時間を削減できるとともに、ロータや回転翼の温度 上昇を確実に阻止することができる。

[0074] また、本発明に係る真空ポンプにあっては、ポンプケースを支持するネジポンプス テータの外表面にヒータを取り付けるようにしたから、ガス堆積物が堆積しやすいガス 流路であるネジ溝を有するネジポンプステータを直接暖めることができ、ガスの堆積 物の生成を防ぎ、真空ポンプの信頼性を向上させることができる。

発明を実施するための最良の形態

[0075] 以下、第 1の発明に係る真空ポンプの好適な実施の形態について、図 1乃至図 3に 基づき詳細に説明する。

[0076] 図 1は本発明に係る真空ポンプの断面図であり、図 2は本発明に係る真空ポンプの ステータコラムの水冷管埋設位置での水平方向断面図であり、図 3は本発明に係る 真空ポンプの水冷管の先端側断面拡大図である。 実施例 1

[0077] 図 1に示す本実施形態に係る真空ポンプ 100は、ターボ分子ポンプとねじ溝ポンプ の複合型ポンプである。

[0078] 真空ポンプ 100のポンプケース 109内には、駆動モータ 103aと磁気軸受 103b力、 らなる電装部を収容したステータコラム 102aが配されている。ステータコラム 102aの 底面には、ベース 102bがステータコラム 102aと一体に形成されて水平方向に延設 されている。また、ステータコラム 102aの内部には、ロータ軸 101aが配されており、 該ロータ軸 101aは、ステータコラム 102aの上部力 突出している。ロータ軸 101aの 先端部には、ロータ 101が締結されている。

[0079] ロータ軸 101aは、磁気軸受 103bにより回転可能に保持され、駆動モータ 103aに より回転される。したがって、ロータ 101は、ロータ軸 101 aが回転可能に保持され回 転されることにより、駆動モータ 103aと磁気軸受 103bからなる電装部により回転され る。

[0080] ロータ 101は、ステータコラム 102aの外周囲を覆い被さる断面形状を有しており、 該ロータ 101の上部外周囲には、回転翼 106が多段に配置されている。また、ポンプ ケース 109の内周面に当設して、固定翼 107が多段に配置されており、回転翼 106 と固定翼 107は交互に配されている。さらに、最下段の固定翼 107の下方には、ボン プケース 109の内周面に当設してネジステータ 108が配されており、該ネジステータ 108の内周面には、ネジ溝 108aが穿設されている。

[0081] 上述のロータ 101の内周面と回転翼 106と固定翼 107とネジ溝 108aとにより、気体 移送手段が形成され、また上述のロータ 101と内周面と回転翼 106と固定翼 107とネ ジ溝 108aとの間の隙間にはガス分子が流れ、ガス流路となる。

[0082] また、ステータコラム 102aは、錡物により铸造されており、ステータコラム 102aの壁 内、すなわちステータコラム 102aを形成する壁の厚み部分には、水冷管 104が錡込 まれて埋設されている。水冷管 104は、例えばステンレスによって形成されて錡込ま れている。図 2に示すように、水冷管 104は、駆動モータ 103a付近を一周するように 坦設されており、両端側は、それぞれステータコラム 102aからベース 102b側へ延設 されて給水口 104aと排水口 104bとして真空ポンプ 100外へ連通する。このときべ一 ス 102bは、ステータコラム 102aの下面から一体に延設されているので、水冷管 104 をステータコラム 102a部分とベース 102b部分とで別々に埋設し、各水冷管 104の 開口を位置合わせをするといつた必要はなレ、。また、もちろん、実施形態においては 、水冷管 104を駆動モータ 103a以外の電装部も近づけるためにステータコラム 102 aの壁内を複数回周回させてもよい。

[0083] 水冷管 104をステータコラム 102aの壁内に坦設すると、真空ポンプ 100の中心部 付近に配される電装部の真近に水冷管 104を設置することができ、電装部のみを局 地的に冷却するとともに、他の部材を介して冷却効果を波及させる必要がなくなる。

[0084] ベース 102bへ延設された水冷管 104は、その一先端が給水口 104aとして、他端 力 S排水口 104bとして、真空ポンプ 100外へ連通する力 図 3に示すように、真空ポン プ 100外へ連通する前に、給水口 104a側と排水口 104b側のそれぞれが複数に分 岐されている。本実施形態においては、給水口 104a側と排水口 104b側のそれぞれ が二股に分岐され、給水口 104a側の二股に分岐した水冷管 104は、それぞれ異方 向に分岐され、真空ポンプ 100外へ連通される。本実施形態の場合は、ベース 102 bの側面とベース 102bの底面の方向に分岐され、ベース 102bの側面とベース 102b の底面から真空ポンプ 100外へ連通される。排水口 104b側の二股に分岐した水冷 管 104も同様に、ベース 102bの側面とベース 102bの底面の方向に分岐され、ベー ス 102bの側面とベース 102bの底面力 真空ポンプ 100外へ連通される。

[0085] なお、本実施形態においては、水冷管 104の両先端は、電装コード取出し口 110 の逆側から連通させるようにした力 電装コード取出し口 110の両脇から連通させる ようにしてもよい。

[0086] 水冷管 104の両先端を複数に分岐させるようにすると、水冷管 104の給水口 104a および排水口 104bがそれぞれ異方向に連通され、利用者は、使い勝手の良い口を 使用でき、これによつて水冷管 104をステータコラム 102aに埋設した真空ポンプ 100 を半導体設備の状況に関係なく実用することができる。

[0087] 特に、水冷管 104の給水口 104a側と排水口 104b側のそれぞれが二股に分岐さ れ、給水口 104a側の二股に分岐した水冷管 104は、ベース 102bの側面とベース 1 02bの底面の方向に分岐され、ベース 102bの側面とベース 102bの底面から真空ポ ンプ 100外へ連通され、排水口 104b側の二股に分岐した水冷管 104も同様に分岐 させることによって、半導体製造設備の設置状況によっては、側面の給水口 104aお よび排水口 104bを使用することができなくとも、底面に配管を接続することができ、 設備状況に関係なく実用可能である。

[0088] さらに、図 3に示すように、水冷管 104の二股に分岐した個々の先端に、継手 105 が溶接で固定されている。この継手 105は、継手 105の先端とベース 102bの外表面 が面一になるようにベース 102bに埋設されている。また、この水冷管 104と継手 105 は、同一金属で形成されている。水冷管 104がステンレスで形成されているならば、 継手 105もステンレスで形成される。

[0089] 水冷管 104の先端に継手 105を固定し、継手 105の先端とベース 102bのような真 空ポンプ 100の外装面と面一になるように継手 105を埋設すると、水冷管 104を真空 ポンプ 100外部に突出させることがないから、配管の取り回し時に、水冷管 104を歪 めてしまったり、ステータコラム 102aの位置ずれを引き起こしたり、ステータコラム 102 aを損傷させてしまう等の恐れがなくなる。 [0090] また、継手 105を水冷管 104と同一の金属により形成するようにすると、継手 105と 水冷管 104との間に電位差はなくなり、冷媒を流しても電流が流れることなく腐食す ることがない。

[0091] 本実施形態に係る真空ポンプ 100は、上述のように構成されており、水冷管 104に は、冷却水や熱交換作用の大きい液体や気体といった冷媒が流され、間近の電装 部を他の部材をほとんど介することなく冷却する。また、給水口 104aと排水口 104b がそれぞれ二股に分岐してベース 102bの側面と底面から真空ポンプ 100外へ連通 され、利用者の選択により一方の口が継手 105を介して配管と接続される。

[0092] 上述のような本実施形態の構成をとる真空ポンプ 100の設置について説明する。ま ず、真空ポンプ 100は、図示しない半導体製造装置のプロセスチャンバにポンプケ ース 109上部のフランジにより中空状態で固定される。真空ポンプ 100が固定される と、分岐された水冷管 104のベース 102bの側面力、ら真空ポンプ 100外へ連通され た口に、冷媒を供給する配管が接続される。

[0093] し力し、プロセスチャンバに真空ポンプ 100を固定すると、ステータコラム 102aの配 置位置と配置方向は、 自動的に規定されてしまう。同時にステータコラム 102aに水 冷管 104を坦設すると、ステータコラム 102aの配置位置と配置方向が規定されること により、水冷管 104の給水口 104aおよび排水口 104bの配置位置と配置方向も規定 される。半導体製造装置設備の設備状況によっては、分岐された水冷管 104のべ一 ス 102bの側面から真空ポンプ 100外へ連通された口が設備の陰に隠れてしまったり 、配管の配置位置と逆側になってしまい、配管と接続できなくなることがある。無理に 配管を接続しょうとすると、配管の引張力等により水冷管 104を損傷させたり、ステー タコラム 102aの位置ずれを生じさせたりして、最悪の場合真空ポンプ 100の故障の 原因となる。

[0094] このような場合は、分岐された水冷管 104のベース 102bの底面力、ら真空ポンプ 10 0外へ連通される口に配管を接続する。接続の際には、配管を継手 105に差し込み 固定することにより接続が完了する。このとき、継手 105は、ベース 102bの外表面と 面一に埋設されているので、配管の引張力や利用者より加えられる力等が水冷管 10 4の先端に力、かることはなぐ水冷管 104がねじれてしまう心配はなレ、。接続が完了 すると、他方の接続されなかった口は、蓋で塞がれることにより真空ポンプ 100の設 置は完了する。

[0095] このように、真空ポンプ 100への配管の接続は、半導体製造設備の設備状況に合 わせて側面か底面力、を適宜選択することにより接続可能となる。

[0096] 次に、上述のような本実施形態の構成をとる真空ポンプ 100の動作を説明する。ま ず、駆動モータ 103aを作動させると、ロータ軸 101aとこれに締結されたロータ 101 および回転翼 106が高速回転する。

[0097] そして、高速回転している最上段の回転翼 106が入射したガス分子に下向きの運 動量を付与する。この下向き方向の運動量を有するガス分子が固定翼 107によって 次段の回転翼 106側に送り込まれる。以上のガス分子への運動量の付与と送り込み 動作が繰り返し多段に行われることにより、ガス分子はネジ溝 108a側へ順次移行し 排気される。さらに、分子排気動作によりネジ溝 108a側に到達したガス分子は、ロー タ 101の回転とネジ溝 108aの相互作用により、圧縮されて排気側へ移送されて排気 される。

[0098] 上述のような真空ポンプ 100の動作において、特にステータコラム 102aに坦設され た水冷管 104の働きにっレ、て説明する。

[0099] まず、プロセスチャンバ内のガスの本引きを開始する時に、本発明の真空ポンプ 10 0の駆動モータ 103aと磁気軸受 103bといった電装部に電力を供給する。電装部に より電力が供給されると、ロータ 101が磁気軸受 103bによりロータ軸 101aを介して 回転可能に保持され、同時に駆動モータ 103aによりロータ軸 101aを介して回転さ れる。

[0100] 駆動モータ 103aと磁気軸受 103bといった電装部は、プロセスチャンバ内を真空状 態にするまでにロータ 101を数万 r.p.mで回転させ、まもなく発熱し始める。同時に、 水冷管 104には、冷媒が配管を通じて流される。ステータコラム 102aに埋設された 水冷管 104冷却効果を発揮し始める。水冷管 104を流れる冷媒は、主に間近にある 電装部を冷却し吸熱するように働く。すなわち、水冷管 104の冷却効果は、水冷管 1 04がステータコラム 102aの壁内に埋設されているため、まずステータコラム 102a内 部に波及して間近にある電装部の冷却に向けられるように働く。よって、水冷管 104 の冷却能力は、間近にある電装部を冷却するだけの能力で足り、ステータコラム 102 aを通じてベース 102bゃネジステータ 108に冷却効果を波及させることはない。した がって、電装部は自身の発熱により温度を上昇させることなぐ安定した温度を保ち、 また他の部材に冷却効果が波及しにくぐ水冷管 104の冷却効果によりガス分子の 堆積は起こりにくい。

[0101] 次に、第 2の発明に係る真空ポンプ 200、 300、 400の好適な実施の形態について

、図 4乃至図 6に基づき詳細に説明する。

[0102] 図 4 (a) (b)は本発明の第 2の発明に係る真空ポンプ 200、 300の断面図であり、そ れぞれ異なった性能を有する真空ポンプであっても真空ポンプ構成部品の共通化が 図られたことを示す図であり、図 5は本発明に係る真空ポンプ 200、 300のステータコ ラム 202aの水冷管 204埋設位置での水平方向断面図であり、図 6は本発明の第 2の 発明に係る真空ポンプのネジポンプステータに水冷管 204Aおよびヒータ 411を取り 付けた断面図である。

実施例 2

[0103] 図 4 (a) (b)に示す本実施形態に係る真空ポンプ 200、 300は、ターボ分子ポンプ とネジ溝 208a、 308aポンプの複合型ポンプである。

[0104] この真空ポンプ 200、 300は、ポンプケース 209、 309と、ポンプケース 209、 309 を支持するネジポンプステータ 208、 308と、ネジポンプステータ 208、 308を支持す るベース 202bにより外装ケースが形成されている。ネジポンプステータ 208、 308は 、ベース 202bの上面縁部分の定位置に立設され、ベース 202bに支持されている。 ポンプケース 209、 309は下縁に締結部 209a、 309aを備え、一方ネジポンプステー タ 208、 308は上縁力、らフランジ 208b、 308bカ突出して延設されており、このフラン ジ 208b、 308bは、糸帝結部 209a、 309aまで延設される。

[0105] 真空ポンプによっては、ネジポンプステータをベースの定位置に立設することにより ネジポンプステータの上方にポンプケースの締結部がない場合が生ずる。これに対 し、この真空ポンプ 200、 300は、フランジ 208b、 308b力 締結部 209a、 209aまで 延設されることにより、ネジポンプステータ 208、 308をベース 202bの定位置に立設 しても、フランジ 208b、 308bと系帝結咅 B209a、 309&カ 帝結すること力 Sでき、ポンプケ ース 209、 309力 Sネジポンプステータ 208、 308により支持される。

[0106] ベース 202bの上面には、略筒形状のステータコラム 202aがー体に形成されており

、ステータコラム 202aの内部に、軸受機構や駆動モータが収容されている。また、ス テータコラム 202aの内部には、ロータ軸 201a、 301aが配されており、該ロータ軸 20 la、 301aは、ステータコラム 202aの上部力も突出している。

[0107] ロータ軸 201a、 301aの先端部には、ロータ 201、 301が締結されている。このロー タ 201、 301は、ステータコラム 202aに覆い被さる形状を有しており、該ロータ 201、

301の上部外周囲に、回転翼 206、 306が多段に配置されている。また、ポンプケー ス 209、 309の内周面に当設して、固定翼 207、 307が多段に配置されており、回転 翼 206、 306と固定翼 207、 307は交互に酉己されてレヽる。

[0108] ネジポンプステータ 208、 308の内周面のロータ 201、 301と対向する位置には、 ネジ溝 208a、 308aが穿設されている。実施形態によっては、ネジポンプステータ 20

8、 308の内周面ではなく、ロータ 201、 301のネジポンプステータ 208、 308と対向 する位置にネジ溝を穿設してもよい。

[0109] ステータコラム 202aは、ベース 202bとともに一体に铸造された铸物であり、ステー タコラム 202aの壁面、すなわちステータコラム 202aを形成する壁の厚み部分には、 水冷管 204が铸込まれて坦設されている。

[0110] 図 5に示すように、水冷管 204は、ステータコラム 202aを一周して坦設されており、 両端がベース 202bへ延設され、一端が給水口 204a、他端が排水口 204bとしてべ ース 202bの外表面力 真空ポンプ 200、 300外へ連通される。

[0111] このような真空ポンプ 200、 300におレヽて、ロータ 201、 301の外周面と回転翼 206

、 306と固定翼 207、 307とネジ溝 208a、 308aとにより、気体移送手段力形成され、 またロータ 201、 301の外周面と回転翼 206、 306と固定翼 207、 307とネジ溝 208a

、 308aとの間の隙間にはガス分子が流れ、ガス流路となる。

[0112] 次に、上述のような本実施形態の構成をとる真空ポンプ 200, 300の動作を説明す る。まず、駆動モータを作動させると、ロータ軸 201a, 301aとこれに締結されたロー タ 201， 301および回転翼 206, 306が高速回転する。

[0113] そして、高速回転している最上段の回転翼 206, 306が入射したガス分子に下向き の運動量を付与する。この下向き方向の運動量を有するガス分子が固定翼 207, 30 7によって次段の回転翼 206, 306側に送り込まれる。以上のガス分子への運動量の 付与と送り込み動作が繰り返し多段に行われることにより、ガス分子はネジ溝 208a, 308a側へ順次移行し排気される。さらに、分子排気動作によりネジ溝 208a, 308a 側に到達したガス分子は、ロータ 201 , 301の回転とネジ溝 208a， 308aの相互作用 により、圧縮されて排気側へ移送されて排気される。

[0114] 上述のように図 4 (a) (b)に示すような本実施形態の真空ポンプ 200, 300は、同様 の構成と同様の動作'機能を有するが、図 4 (a) (b)に示すように形状が異なっている

[0115] 具体的には、回転翼の長さが、図 4 (a)の真空ポンプ 200に比べ図 4 (b)の真空ポ ンプ 300のほうが長レ、。回転翼の段数が、図 4 (a)の真空ポンプ 200が 9段あるのに 対し、図 4 (b)の真空ポンプ 300は 7段と少なレ、。

[0116] 図 4 (a) (b)の真空ポンプ 200, 300の回転翼 206, 306に関する違いは、図 4 (a) ( b)の真空ポンプ 200, 300とで要求される性能が異なるためである。

[0117] また、ポンプケースの口径が、図 4 (a)の真空ポンプ 200に比べ、図 4 (b)の真空ポ ンプ 300のほうが大きレ、。このポンプケース 209, 309の口径の違いは、回転翼 206

, 306の長さが異なることに起因する。

[0118] また、ロータ 201 , 301の形状、特に内周面形状が図 4 (a)の真空ポンプ 200と図 4

(b)の真空ポンプ 300では異なる。このロータ 201 , 301の形状の違いは、回転翼 20

6, 306の長さと段数が異なることに起因する。

[0119] このように、図 4 (a) (b)の真空ポンプ 200、 300おいては、要求される性能が異なる ため、ポンプケース 209、 309と、回転翼 206、 306の長さおよび段数と、ロータ 201

、 301の形状が異なる。

[0120] しかしながら、図 4 (a) (b)の真空ポンプ 200、 300は、ポンプケース 209、 309と、 回転翼 206、 306の長さおよび段数と、ロータ 201、 301の形状が異なるにもかかわ らず、ベース 202bと該ベース 202bと一体に形成されたステータコラム 202aは、同形 状で同寸法である。すなわち、ベース 202bと該ベース 202bと一体に形成されたステ ータコラム 202aは、図 4 (a) (b)の真空ポンプ 200、 300において共通化されている。 [0121] 以下、図 4 (a) (b)の真空ポンプ 200、 300において、ポンプケース 209、 309と、回 転翼 206、 306の長さおよび段数と、ロータ 201、 301の形状が異なるにもかかわら ず、ベース 202bと該ベース 202bと一体に形成されたステータコラム 202aが、図 4 (a ) (b)の真空ポンプ 200、 300において共通化された理由を説明する。

[0122] 本実施形態の真空ポンプ 200、 300は、上述のように、ステータコラム 202aの壁内 に水冷管 204が坦設されている。水冷管 204は、給水口 204aから冷却水や熱交換 作用の大きレ、液体や気体とレ、つた冷媒が流され、排水口 204bから抜けるようになつ ている。

[0123] 水冷管 204は、冷却効果を発揮し始めると、ステータコラム 202aに埋設されてレ、る ことより、その冷却効果のすべてがまずステータコラム 202aに波及する。したがって、 ステータコラム 202aは、十分に冷却される。

[0124] 十分に冷却されたステータコラム 202aは、ある程度離間された真空ポンプ構成部 品の熱も十分に吸熱できる。すなわち、十分に冷却されたステータコラム 202aは、口 ータ 201、 301がステータコラム 202aからある程度離間されていても、ロータ 201、 3 01や回転翼 206、 306の熱を十分に吸熱でき、ロータ 201、 301や回転翼 206、 30 6の温度上昇が阻止できる。

[0125] ロータ 201、 301とステータコラム 202aをある程度離間できるようになると、ステータ コラム 202aの外周面形状はロータ 201、 301の内周面形状に合わせて規定されな レ、₀そこで、 04 (a) (b)の真空ポンプ 200、 300のように、ロータ 201、 301の形状力 S 異なる真空ポンプ 200、 300であってもステータコラム 202aを自由に設計することが でき、ステータコラム 202aは、同寸法、同形状に共通化できる。

[0126] このように水冷管 204をステータコラム 202aに坦設すると、ステータコラム 202aの 外周面形状がロータ 201、 301の内周面形状に規定されることがなくなり、同様の構 成と同様の動作 ·機能を有するが形状の異なる真空ポンプ 200、 300であっても共通 化されたステータコラム 202aを使用できる。

[0127] また、本実施形態の真空ポンプ 200、 300は、上述のように、ポンプケース 209、 30 9を支持し、かつベース 202bによって支持されるネジポンプステータ 208、 308を備 免る。このポンプケース 209、 309とネジポンプステータ 208、 308とベース 202bによ り外装ケースが形成されている。つまり、ポンプケース 209、 309とベース 202bは、ネ ジポンプステータ 208、 308を介して締結されている。

[0128] ベース 202bは、ベース 202b上面の定位置にネジポンプステータ 208、 308を立 設させ支持する。

[0129] ベース 202bの定位置に立設されたネジポンプステータ 208、 308は、ポンプケー ス 209、 309の締結部 209a、 309aとネジポンプステータ 208、 308のフランジ 208b 、 308bを糸帝結することによりポンプゲース 209、 309を支持する。真空ポンプごとにポ ンプケースの口径は異なる。

した力って、ポンプケース 209、 309の縮結き 209a、 309aとネジポンプステータ 20 8、 308のフランジ 208b、 308bを締結させるために、ネジポンプステータ 208、 308 は、フランジ 208b、 308bをポンプケース 209、 309の締結部 209a、 309aまで所定 長延設して形成されてレヽる。なお、逆 (こポンプケース 209、 309の糸帝結音 B209a、 309 aをネジポンプステータ 208、 308のフランジ 208b、 308bまで所定長延設してもょレヽ

[0130] ネジポンプステータ 208、 308のフランジ 208b、 308b力 Sポンプケース 209、 309の 締結部 209a、 309aまで延設されて形成されることにより、ベース 202b上面の定位 置に立設された場合にあっても、ネジポンプステータ 208、 308はポンプケース 209 、 309を支持することができる。

[0131] ベース 202bは、ポンプケース 209、 309を支持することなく、ネジポンプステータ 2 08、 308を定位置に立設させて支持することと、さらにネジポンプステータ 208、 308 のフランジ 208b、 308biま、ポンプケース 209、 309に合わせて所定長延設して調整 して形成することとにより、ポンプケース 209、 309の口径に規定されてベース 202b の大きさを規定する必要がなくなる。

[0132] これにより、図 4 (a) (b)の真空ポンプ 200、 300のように、ポンプケース 209、 309 の口径が異なる真空ポンプであってもベース 202bを自由に設計することができ、ベ ース 202bは、同寸法、同形状に共通化できる。

[0133] このようにネジポンプステータ 208、 308にポンプケース 209、 309を支持させるよう にすると、ベース 202bの大きさがポンプケース 209、 309の口径に規定されることが なくなり、同様の構成と同様の動作'機能を有するが形状の異なる真空ポンプであつ ても共通化されたベース 202bを使用できる。

[0134] 上述のように、ポンプケース 209、 309と、回転翼 206、 306の長さおよび段数と、口 ータ 201、 301の形状が異なるにもかかわらず、ベース 202bと該ベース 202bと一体 に形成されたステータコラム 202aは、共通化される。

[0135] 共通化されたベース 202bと該ベース 202bと一体に形成されたステータコラム 202 aは、一部品として容易に製作 ·管理することができ、製作費や在庫管理に力かるコス トを削減できるとともに、固有の不具合の問題の減少をもたらし、万一不具合があって も不具合特定の時間を削減できる。

[0136] なお、本実施形態においては、ベース 202bとステータコラム 202aは一体にして形 成されたが、ベース 202bとステータコラム 202aを別々に形成してもそれぞれにおい て共通化は図れる。ベース 202bとステータコラム 202aを一体とすると、その分コスト 削減に貢献できるほか、水冷管 204をステータコラム 202a部分とベース 202b部分と で別々に埋設し、各水冷管 204の開口を位置合わせをするといつた必要はなくなる。

[0137] 以上の構成により、図 4 (b)の真空ポンプ 300は、図 4 (a)の真空ポンプ 200に比べ 、回転翼 306の長さが長ぐ回転翼 306の段数が少なぐポンプケース 309の口径が 大きぐロータ 301の形状が異なるにもかかわらず、図 4 (a)のベース 202bと該ベー ス 202bと一体に形成されたステータコラム 202aを構成部品として使用できるもので ある。すなわち、ベース 202bと該ベース 202bと一体に形成されたステータコラム 20 2aを共通化できるものである。

実施例 3

[0138] また、第 2の発明の他の実施形態に係る真空ポンプ 400について図 6に基づき説 明する。

[0139] 図 6に示す真空ポンプ 400は、真空ポンプ 400外へ露出し、外装ケースの一部とし て機能しているネジポンプステータ 408の外表面に、ステータコラム 202aに坦設した 水冷管 204とは別の水冷管 204Aやヒータ 411を取り付けたものである。

[0140] まず、ネジポンプステータ 408の外表面に水冷管 204Aを取り付けた場合について 説明する。 [0141] ネジポンプステータ 408は、ネジポンプステータ 408に穿設されたネジ溝 408aと口 ータ 401下部によりガス流路が設定されるために、ステータコラム 202aと同様にロー タ 401と対向している。すなわち、ロータ 401下部は、ステータコラム 202aとネジポン プステータ 408との間に介在している。

[0142] ネジポンプステータ 408の外表面に取り付けられた水冷管 204Aは、冷却効果を発 揮すると、ネジポンプステータ 408を冷却する。

[0143] 冷却されたネジポンプステータ 408は、対向しているロータ 401の熱を吸熱し、冷 却されたステータコラム 202aによる吸熱とともに、ロータ 401や回転翼 406の温度上 昇を阻止する。

[0144] したがって、ステータコラム 202aとロータ 401は、ネジポンプステータ 408の外表面 に水冷管 204Aを取り付けた場合には、さらに近接させる必要がなくなり、ステータコ ラム 202aとロータ 401の距離をさらにとることができる。ステータコラム 202aとロータ 4 01の距離をさらにとることができると、ステータコラム 202aは、ロータ 401の内周形状 力 Sどのようであってもさらに自由に設計することができ、ステータコラム 202aの共通化 をさらに進めることができる。

[0145] また、半導体製造工程によっては、飽和蒸気圧が高く液体や気体に変化しにくい ガス分子が真空ポンプ 400を流れるプロセスもある。この場合、真空ポンプ 400内の 温度を下げたほうがロータ 401や回転翼 406の温度上昇を阻止することができる。ネ ジポンプステータ 408の外表面に水冷管 204Aを取り付けると、ネジポンプステータ 4 08が真空ポンプ 400内部と直接隣接しているので、真空ポンプ 400内の冷却効果を 高め、ロータ 401や回転翼 406の温度上昇を確実に阻止することができる。

[0146] 次にネジポンプステータ 408の外表面にヒータ 411を取り付けた場合について説明 する。

[0147] ネジポンプステータ 408の外表面に取り付けられたヒータ 411により生じた熱は、ネ ジポンプステータ 408を暖める。ネジポンプステータ 408は、ガス流路と接しており、 暖められたネジポンプステータ 408は、ガス流路に熱を放射して、ガス流路を暖める

[0148] ネジポンプステータ 408と接するガス流路には、遷移流から粘性流となったガスが 存在するためガスの飽和蒸気圧を越えてガス堆積物が堆積しやすレ、が、ネジポンプ ステータ 408からの熱放射により暖められると、ガスの飽和蒸気圧が上昇し、ガス堆 積物が堆積しない。したがって、ガスの堆積物とロータ 401が接触し真空ポンプ 400 の破壊が生じるおそれがなぐ真空ポンプ 400の信頼性を向上させることができる。 図面の簡単な説明

[0149] [図 1]第 1の発明に係る真空ポンプの断面図である。

[図 2]第 1の発明に係る真空ポンプのステータコラムの水冷管埋設位置での水平方向 断面図である。

[図 3]第 1の発明に係る真空ポンプの水冷管の先端側断面拡大図である。

[図 4] (a)は第 2の発明に係る真空ポンプの断面図であり、 (b)は第 2の発明に係る他 の形状の真空ポンプの断面図である。

[図 5]図 4 (a) (b)に示す真空ポンプのステータコラムの水冷管埋設位置での水平方 向断面図である。

[図 6]第 2の発明に係る他の実施形態の真空ポンプの断面図である。

[図 7]第 1の発明に関する従来の真空ポンプの断面図である。

[図 8] (a)は第 2の発明に関する従来の真空ポンプの断面図であり、（b)は第 2の発明 に関する従来の他の形状の真空ポンプの断面図である。

符号の説明

[0150] 100 真空ポンプ

101 ロータ

101a ロータ軸

102a ステータコラム

102b ベース

103a 駆動モータ

103b 磁気軸受

104 水冷管

104a 給水口

104b 排水口 105 継手

106 回転翼

107 固定翼

108 ネジステータ

108a ネジ溝

109 ポンプケース

110 電装コード取出し口

204A 水冷管

408 ネジポンプステータ

408b フランジ

409a 締結部

41 1 ヒータ

Claims

請求の範囲

[1] ロータを回転させることによってガスを吸引'排気して真空状態を作り出す真空ボン プであって、

上記ロータを回転させる電装部と、

上記電装部が収容されるステータコラムと、

上記ステータコラムと一体に形成されるベースと、

上記ステータコラムの壁内に埋設される水冷管と、

を備え、

上記水冷管の給水口側と排水口側は、それぞれ複数に分岐されること、 を特徴とする真空ポンプ。

[2] 上記水冷管は、

給水口側と排水口側がそれぞれ二股に分岐され、

上記ベース内に延設されるとともに、

給水口側と排水口側のそれぞれの二股に分岐された一方が上記ベースの側面か ら上記真空ポンプ外へ連通され、かつ他方が上記ベースの底面から上記真空ボン プ外へ連通されること、

を特徴とする請求項 1に記載の真空ポンプ。

[3] ロータを回転させることによってガスを吸引'排気して真空状態を作り出す真空ボン プであって、

上記ロータを回転させる電装部と、

上記電装部が収容されるステータコラムと、

上記ステータコラムと一体に形成されるベースと、

上記ステータコラムの壁内に埋設される水冷管と、

上記水冷管の両先端に固定され、かつ上記真空ポンプの外装面に面一に坦設さ れる継手と、

を備えること、

を特徴とする真空ポンプ。

[4] 上記継手と上記水冷管は、同一金属で形成されていること、 を特徴とする請求項 3に記載の真空ポンプ。

[5] ガスを吸引'排気して真空状態を作り出す真空ポンプであって、

上記真空ポンプのポンプケースと、

上記ポンプケースを支持するネジポンプステータと、

上記ネジポンプステータを支持するベースと、

上記ベースと一体に形成されたステータコラムと、

上記ステータコラムに覆い被さって配されるロータと、

上記ロータの外周囲に多段に設けられる回転翼と、

上記ステータコラムの壁内に埋設される水冷管と、

を備えること、

を特徴とする真空ポンプ。

[6] 上記ポンプケースは、

上記ネジポンプステータと締結支持される締結部を有し、

上記ネジポンプステータは、

上記ネジポンプステータから延設され、かつ上記ポンプケースを締結支持するフラ ンジを有すること、

を特徴とする請求項 5に記載の真空ポンプ。

[7] 上記真空ポンプは、

上記ポンプケースと上記ネジポンプステータと上記ベースとにより外装ケースが形 成されていること、

を特徴とする請求項 5に記載の真空ポンプ。

[8] 上記真空ポンプは、

上記ロータの内周面形状と上記ステータコラムの外周面形状が異なっていること、 を特徴とする請求項 5に記載の真空ポンプ。

[9] 上記真空ポンプは、

上記ネジポンプステータの外表面に配される水冷管をさらに備えること、 を特徴とする請求項 5に記載の真空ポンプ。

[10] 上記真空ポンプは、 上記ネジポンプステータの外表面に配されるヒータをさらに備えること、 を特徴とする請求項 5に記載の真空ポンプ。