JPH05231380A - 真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プロセスガス排気時にポンプ本体内に反応生成
物を付着、堆積させないために設けられる加熱機構の漏
電事故や断線事故を防止する。 【構成】真空ポンプに、励磁巻線８ｃを巻回した積層珪
素鋼板８ａと、この珪素鋼板８ａの両端を短絡する鉄製
磁気短絡部材８ｂと、励磁巻線８ｃに接続した交流電源
１０とからなる電磁ヒータ８を付帯して設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置におけ
る真空排気や反応ガス排気等に使用される真空ポンプに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、アルミドライエッチングを行な
う半導体製造装置においては、製造過程で反応生成物で
ある塩化アルミニウムＡｌＣｌ₃ 等が発生し、前記反応
生成物がその昇華温度よりも低い温度で運転される真空
ポンプに排気されることによりポンプ内に堆積して故障
を引き起こす問題を生じる。その堆積防止方法として、
前記真空ポンプの内部の温度を高める手法が有効とされ
ている。そこで、従来は抵抗式ヒータによって前記真空
ポンプ内の温度を高めるようにしているのが一般的であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、抵抗式ヒー
タは、発熱体と電気回路が絶縁されていないため、発熱
体を絶縁被膜材で覆い、感電や漏電を防止する構造にな
っている。しかし、この絶縁被膜材は一般に熱に弱いた
め、熱劣化でその機能を失った場合に漏電事故を多発
し、また、発熱体である抵抗が熱ストレスで金属疲労を
来たしたときに断線事故を起こすことも少なくない。

【０００４】本発明は、以上のような課題に着目してな
されたものであって、ポンプを確実に加熱することので
きる加熱機構を備え、しかもその加熱機構の信頼性と安
全性を飛躍的に高めた真空ポンプを提供することを目的
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような構成を採用したものであ
る。

【０００６】すなわち、本発明に係る真空ポンプは、電
磁ヒータを付帯してなるものであって、前記電磁ヒータ
が、励磁巻線を巻回した積層珪素鋼板と、この珪素鋼板
の両端を短絡することにより閉じた磁気回路を構成する
鉄製磁気短絡部材と、前記励磁巻線に接続された交流電
源とを具備してなることを特徴とする。

【０００７】

【作用】励磁巻線に印加する交流電流により、積層珪素
鋼板および鉄製磁気短絡部材内に交流磁場が発生する。
そして、この交流磁場により、鉄製磁気短絡部材の内部
に渦電流損およびヒステリシス損からなる鉄損が発生
し、それによる熱で真空ポンプが加熱される。この場
合、励磁巻線が巻回された積層珪素鋼板での発熱は素材
磁気特性と積層構造のために極小となり、鉄製磁気短絡
部材における発熱が専ら加熱に利用される。そのため、
この構造においては励磁巻線の電気絶縁被膜材が熱劣化
により絶縁信頼性を低下させることがなく、一方、発熱
体である鉄製磁気短絡部材は電気回路と絶縁されるため
漏電の恐れのない構造となる。また、鉄製磁気短絡部材
は抵抗式ヒータに比べて熱ストレスによる金属疲労が遥
かに小さいので、断線の恐れも低減化したものになる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。

【０００９】図１は、この実施例の真空ポンプたるター
ボ分子ポンプを示している。このポンプは、ポンプ本体
１のベース２にシャフト３を介して高速回転可能にロー
タ４を支持させるとともに、前記ロータ４の外周に突設
した回転翼４ａとロータ４を包囲する外筒５の内周に突
設した固定翼５ａとの間にタービンＴを形成し、吸気口
６から吸入したガス分子を前記タービンＴで叩き飛ば
し、排気口７に向かって圧縮し得るようになっている。

【００１０】このような構成において、本実施例は、前
記ベース２の下面２ａに電磁ヒータ８を埋設している。
このヒータ８は、図２および図３に示すように、直方体
状の積層珪素鋼板８ａと、ギャップを有した鉄製磁気短
絡部材８ｂとを磁気的閉ループを形成するように円環状
に接合してなるもので、積層珪素鋼板８ａには接合前に
モータやトランス等で一般的に使用される励磁巻線８ｃ
が巻回してある。そして、前記励磁巻線８ｃを、図４に
示すように温度コントローラ９を介して商用電源に代表
される交流電源１０に接続している。温度コントローラ
９は、この交流電源１０から供給される電力を高周波電
力に変換し、電磁ヒータ８に給電する役割を果たす。そ
の制御のために、ポンプ本体１にはサーモスタットや白
金測温抵抗体等の温度センサ１１がベース２内に挿入し
てあり、この温度センサ１１で感知した温度を前記温度
コントローラ９に入力している。そして、その温度が温
度コントローラ９において予め定められた設定温度（例
えば６０℃）に保持されるように、該温度コントローラ
９が電磁ヒータ８に対する通電のＯＮ・ＯＦＦ制御を行
なうようにしている。また、温度コントローラ９は、ポ
ンプ本体１の低温時には温度に応じた電力制御を行なう
ことにより効率よくポンプ本体１を加熱するようにもな
っている。

【００１１】このような構成のものであると、供給電力
と電磁ヒータ８のインピーダンスとによって励磁巻線８
ｃに印加する交流電流が定まり、それが励磁巻線８ｃ内
を流れることにより、積層珪素鋼板８ａおよび鉄製磁気
短絡部材８ｂ内に交流磁場が発生する。この時、積層珪
素鋼板８ａが磁気飽和を起こさない程度の磁場にしてお
く。そして、この交流磁場により、鉄製磁気短絡部材８
ｂの内部に渦電流損およびヒステリシス損からなる鉄損
が発生し、それが熱に変換されて、ポンプ本体１が加熱
される。そのため、該ポンプ本体１の温度を例えば設定
温度である６０℃以上に維持することができ、その結
果、流路内を通過するプロセスガスに含まれる反応生成
物が排気途中で固相温度以下に冷却されることを有効に
防止することができる。

【００１２】しかも、本実施例の加熱機構が叙述のよう
な構造を有した電磁ヒータ８であるため、励磁巻線８ｃ
が巻回された積層珪素鋼板８ａでの発熱は素材磁気特性
と積層構造のために極小となり、鉄製磁気短絡部材８ｂ
における発熱が専ら加熱に利用される。そのため、この
構造においては励磁巻線８ｃの温度上昇が殆どなく、し
たがって電気絶縁被膜材に一般的なものを用いても熱劣
化により絶縁信頼性を低下させることがなくなる。一
方、発熱体である鉄製磁気短絡部材８ｂは電気回路と絶
縁されるため漏電の恐れのない構造となる。また、鉄製
磁気短絡部材８ｂは抵抗式ヒータに比べて熱ストレスに
よる金属疲労が遥かに小さいので、断線の恐れも低減化
されたものになる。以上により、図示ターボ分子ポンプ
は、加熱機構である電磁ヒータ８の寿命を従来の加熱機
構に比べて格段に引き伸ばすことができ、その信頼性や
安全性も飛躍的に高めることができる。さらに、このよ
うな構造においては、棒状の積層珪素鋼板８ａに励磁巻
線８ｃを巻き付けた後に鉄製磁気短絡部材８ｂを接合す
ればよいので、励磁巻線８ｃの巻き付けを極めて容易に
行ない得るものとなる。

【００１３】なお、電磁ヒータの断面形状は図示例に限
定されるものではない。また、電磁ヒータの設置箇所
も、ポンプ本体の内部、例えば、ベースの上面に設ける
ようにしてもよい。

【００１４】

【発明の効果】本発明に係る真空ポンプは、以上説明し
たように、電磁ヒータの鉄製磁気短絡部材において鉄損
による発熱を得、それによりポンプを加熱するようにし
ているとともに、その電磁ヒータの励磁巻線を鉄損を生
じにくい積層珪素鋼板に巻回しているので、漏電事故や
断線事故を確実に防いで安全性と信頼性を高めることが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す模式的な全体縦断面
図。

【図２】同実施例で使用した電磁ヒータの平面図。

【図３】図２の正面図。

【図４】同実施例における温度制御系のシステム図。

【符号の説明】

８…電磁ヒータ ８ａ…積層珪素鋼板 ８ｂ…鉄製磁気短絡部材 ８ｃ…励磁巻線 １０…交流電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁ヒータを付帯してなる真空ポンプであ
   って、前記電磁ヒータが、励磁巻線を巻回した積層珪素
   鋼板と、この珪素鋼板の両端を短絡する鉄製磁気短絡部
   材と、前記励磁巻線に接続された交流電源とを具備して
   なることを特徴とする真空ポンプ。