JPH01237397A - 真空ポンプ - 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、排気口を大気圧とする真空ポンプに係り、特
に半導体製造装置等の排気に好適な真空ポンプに関する
。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６２−１５３５９７号に記載のよ
うな構造となっている。この構造を第５図、第６図を用
いて説明する。

吸込口１ａと吐出口１ｂを有するケーシング１内には、
この軸心方向に沿って複数のステータ２が配置されてお
り、このステータ間にはロータ３が駆動軸４に固定され
配置されている。この駆動軸を駆動するためモータロー
タ５ａが固定されている。このモータロータ５ａに対向
面には、モータステータ５ｂが設けられている。駆動軸
は、油潤滑油軸受６，７により支承されている。

上記ステータ２とロータ３からなるポンプ機構の吸込口
１ａ側は、遠心圧縮ポンプ段Ａ４構成しく２） ており、その下流側は、渦流圧縮ポンプ段Ｂを構成して
いる。上部軸受６と渦流圧縮ポンプ段Ｂとの間の軸貫通
部の回転部材３ａに対向する静止部材２ａには、パージ
ガス環状溝１１が設けられパージガス路１２を経て外部
よりパージガスが導入されるようになっている。このパ
ージガスの一方はポンプ流路に流れ、ポンプを半導体製
造装置の排気等に使用する場合にポンプが吸い込む腐食
性ガスやダスト等を含むガスが駆動機構部に侵入し、駆
動機構部の各部品を腐食させたり、ダストの侵入によっ
て駆動機構部損傷するのを妨いでいる。

もう一方は、駆動機構部へ流れ、軸受潤滑油がポンプ側
へ侵入するのを防いでいる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、パージガスの温度の点について配慮が
されておらず、飽和蒸気圧の低いプロセスガスを排気す
る場合に上記ポンプ最終段において、前記プロセスガス
が析出堆積する問題があった。即ち、ポンプ最終段にお
いては、常温のパージガスと遠心段、渦流段により圧縮
され２００〜３００℃程度の高温になったプロセスガス
が混合し、その結果としてプロセスガスの温度が飽和蒸
気圧温度より下るが、このためプロセスガスがポンプ最
終段に析出堆積するという問題があった。

本発明の目的は、プロセスガスがポンプ最終段において
析出、堆積することを防ぐことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、パージガスを加熱することにより達成され
る。

〔作用〕

加熱されたパージガスは、２００〜３００℃の高温にな
ったプロセスガスと混合しても、常温のときのパージガ
スとは違って、加熱温度が適当に選ばれていればプロセ
スガスの温度を飽和蒸気圧温度以上に保つことができる
。

従って、プロセスガスはポンプ最終段で析出堆積するこ
となく、ガスのまま吐出口へと排気されることになる。

以上のことを第３図のドライエツチング装置等で発生す
るＡ　Ｑ　Ｃ１２ａの飽和蒸気圧線図を使って説明する
。常温のパージガスがポンプに流入すると、常温のパー
ジガスと最終渦流圧縮ポンプ段まで順次圧縮され高温に
なっている例えばＤ点の温度のＡ　ｆｌ　ＣＱ　ｓと常
温のパージガスが混合する。

混合することによって、混合したガスに示めるＡ　ｎ　
ＣＱ　ｓの割合つまり分圧が下り、混合後のガスの温度
も低下し、例えば０点の温度となる。０点では、Ａ　Ｑ
　ＣＱ　ｓは固体であるので、Ａ　Ｑ　ＣＱ　ｓは前記
最終渦流圧縮ポンプ段のロータ、ステータが形成する流
路内面に析出堆積することになる。

一方、ヒータ等によってパージガスを加熱した場合は、
Ａ　ｎ　ＣＱ　ｓガスとパージガスの混合後の温度の低
下は、常温のパージガスの場合に比べると小さくなり、
混合後のガスの温度は例えばＥ点の温度となる。Ｅ点で
は、Ａ　Ｑ　ＣＱ　ｓは気体のままであるので、Ａ　Ｑ
　Ｃｎ　ｓは析出堆積することなく吐出口へ排気される
ことになる。従って、パージガスに対する加熱量を適当
に選び、Ａ　Ｑ　ＣＱ　ｓガスとパージガスの混合後の
温度をＦ点の温度、即ち、飽和蒸気圧温度以上に保てば
、Ａ　Ｑ　ＣＱ　ａを凝固させることなく吐出口へ排気
することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。

第１図において、吸込口１ａと吐出口１ｂを有するケー
シング１内には、この軸心方向に沿って複数のステータ
２が配置されており、このステータ間には、ロータ３が
駆動軸４に固定され配置されている。この駆動軸４を駆
動するためのモータロータ５ａが駆動軸に固定されてい
る。駆動軸４は、油潤滑軸受６，７により支承されてい
る。

上記モータロータ５ａに対向する面のモータケース８に
は、モータステータ５ｂが設けられている。上記駆動軸
４の下端は、油溜めケーシング９内の油に浸漬されてお
り、この駆動軸４の軸心に穿った油路１０を通って扱い
上げ軸受６，７を潤滑する。

上記ステータ２とロータ３からなるポンプ機構の吸込口
１ａ側は、遠心圧縮段Ａを植成しており、その下流側は
、渦流圧縮段Ｂを構成している。

上部軸受６と渦流圧縮ポンプ段Ｂとの間の軸貫通部の回
転部材３ａに対向する静止部材２ａには、第２図に示す
ようにラビリンスシールあるいは、ねじシール１５を設
けるようにしてもよい。

静止部材２ａには、パージガス環状溝１１が設けられ、
パージガス環状溝１１に連通しているパージガス流路１
２とその中に加熱手段２０例えばヒータが挿入されてお
り、外部から供給される常温のパージガスを加熱できる
ようになっている。

上記ヒータとしては、スパイラル状のシースヒータある
いは、棒ヒータあるいは、円筒形セラミックヒータなど
が使用される。上記ヒータの電源には、インバータに備
えられている低電圧電源を使用しても良い。また、ヒー
タには加熱温度を調節するために温度調節器が備えられ
ている。

上記パージガス環状溝１１と最終渦流圧縮ポンプ段との
間の静止部材２ａには吐出ガス環状溝１３が設けられ、
吐出口１ｂのガスを吐出ガス路１４を介して導くように
構成されている。モータケース８の上部には、この内外
を連通ずる小孔１６が設けられており、モータケース８
内は常に大気圧に保たれる。

本実施例によれば、モータ５ａ、５ｂにより駆動される
遠心ポンプ段Ａと渦流ポンプ段Ｂの作用によって圧縮さ
れ２００℃〜３００’Ｃの高温になっているプロセスガ
スとパージガス流路に設けられている加熱手段によって
加熱されたパージガスがポンプ最終段において混合する
ときに、混合後のプロセスガスの温度の低下を常温のパ
ージガスを用いる場合に比べて小さくおさえることがで
きる。従って、半導体製造装置等で発生する飽和蒸気圧
の低いプロセスガスを排気する場合においても、プロセ
スガスの温度を飽和蒸気圧温度よりも高く保つことがで
きるので、飽和蒸気圧の低いプロセスガスがポンプ最終
段において、析出、堆積することを防ぐ効果がある。ま
た、本実施例では加熱する手段としてスパイラル状のシ
ースヒータ、あるいは棒ヒータ、あるいは円筒形セラミ
ックヒータをパージガス流路に設ける方式をとっている
ので、パージガスを効率よく加熱できるだけではなく、
加熱手段の設置スペースも小さくおさえることができる
。さらに、ヒータには温度調節器が備えられているので
、プロセスガスの種類、プロセスガスの流量等の条件に
より変化するパージガスに対する加熱温度の調節も行う
ことができる。

また、ヒータの電源にはインバータに備えられている低
電圧電源を使用しても良く加熱のために別の電源を用意
する必要もない。

第４図は、本発明の他の実施例を示すものである。この
実施例ではパージガス流路１２に加熱する手段２０を挿
入するだけではなく、吐出口１６に連通する流路３０に
も加熱手段２３を挿入している。吐出口付近では、ケー
シング１，１ｃに熱が逃げるためにポンプ最終段から流
れてきたプロセスガスの温度が低下する。このため、パ
ージガスと混合したプロセスガスの温度が十分に高くな
い場合には流路３０の内面にプロセスガスが析出。

堆積することがある。これを防ぐために加熱手段２３を
流路３０に挿入している。本実施例によればこの流路３
０を排気されるガスは、あらかじめ加熱されたパージガ
スとプロセスガスとが混合した比較的温度の高いガスな
ので、従来のパージガスを加熱しない場合と比較して、
加熱手段２３の容量を小さくすることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、半導体製造装置等で発生する飽和蒸気
圧の低いプロセスガスの温度をポンプ最終段において飽
和蒸気圧温度以上に保つことができるので、プロセスガ
スがポンプ最終段で析出堆積するのを防ぐ効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の真空ポンプの断面図を示す。 第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図は塩化アルミ
ニウム（ＡＭＣＩ２ｇ）の蒸気圧線図、第４図は本発明
の他の実施例を示す断面図である。第５図は従来の真空
ポンプの断面図を示す。第６図は第５図の要部拡大断面
図。 １ａ・・・吸込口、１ｂ・・吐出口、１・・・ケーシン
グ、２・・・ステータ、３・・ロータ、４・・・駆動軸
、６，７・・・油潤滑軸受、８・・・モータケース、９
・・・油溜めケーシング、１０・・・油路、１１・・・
パージガス環状溝、１２・・・パージガス路、１３・・
・吐出ガス環状溝、１４・・・吐出ガス路、２０・・・
加熱装置（ヒータ）、Ａ・・・遠心圧縮ポンプ段、Ｂ・
・・渦流圧縮ポンプ段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、吸込口と吐出口を有するケーシングと、前記ケーシ
   ング内に配置されたステータと、前記ステータ間に配置
   され駆動軸に固定されたロータと、前記駆動軸を駆動す
   るために該軸に設けられたモータロータと、前記モータ
   ロータが対向するケーシングに設けられたモータステー
   タと前記モータロータと前記モータステータからなるモ
   ータの上下端に軸受が設けられており、前記ポンプ機構
   下部と前記軸受の上部との間に位置する軸貫通部の回転
   部材周囲の静止部材にパージガス環状溝を有し、前記パ
   ージガス環状溝にパージガスを外部より供給するパージ
   ガス連通孔を構成し、前記吸込口から吸込んだ気体を吐
   出口から直接大気に排出することのできる真空ポンプに
   おいて、前記パージガス連通孔にパージガスを加熱する
   手段を設けたことを特徴とする真空ポンプ。