JPH09310696A - 分子ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセスガス負荷の大小にかかわらずロータ
やステータや排気管等の排気ガスと接触する部分の温度
を所定温度に保って凝縮性ガスの凝縮を常時防止するこ
とができる分子ポンプを提供する。 【解決手段】 導入量の制御が可能な予熱用ガス導入手
段と導入量の制御が可能なパージガス導入手段とを具備
すると共に、リング３ｂ、３ｂを介してステータ３ａを
上部筐体６に断熱的に係止し、第１ねじシール７を該ス
テータ３ａに密着して接続し、排気管１２ａ及び１２ｂ
を下部筐体１２に断熱的に挿通した構造とし、更に駆動
用モータ８ａは一定値以上のガス負荷の増大に対してそ
の回転速度が低下する特性としてステータ３ａ、ロータ
５等の排気ガスと接触する部分の温度調節を可能に形成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は実験研究装置、分析
計測装置、及び半導体製造工業における成膜分野等にお
ける工業用真空装置において、中真空から超高真空にわ
たる圧力範囲で使用される分子ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】分子ポンプにはターボ分子ポンプ、ねじ
溝真空ポンプ、及びこれら２者が複合した複合分子ポン
プがある。

【０００３】従来エッチング装置、ＣＶＤ(Chemical Va
por Deposition）装置等の成膜装置の排気用として使用
されている複合分子ポンプの例として、図１０の如く吸
気口ａと排気口ｂとを有する筐体ｃ内に、吸気口ａ側か
らターボ分子ポンプ部ｄ及びねじ溝真空ポンプ部ｅを順
次配設したものが知られている。

【０００４】尚、ｆはこれらターボ分子ポンプ部ｄ及び
ねじ溝真空ポンプ部ｅの共通ロータｇを固定した回転
軸、ｈはモータ、ｉ及びｊはそれぞれジャーナル磁気軸
受及びスラスト磁気軸受を示し、Ｘ矢印はプロセスガス
の吸入方向を、又、Ｙ矢印はプロセスガスの排出方向を
示す。

【０００５】従来の分子ポンプをエッチング装置やＣＶ
Ｄ装置等の排気に使用した場合、プロセスガスが凝縮性
を有するため、分子ポンプのロータやステータをはじめ
プロセスガスの接する部分に凝縮性気体が凝縮・堆積し
てロータをロックさせてしまう不具合があった。

【０００６】そこで、分子ポンプの外周又は内部に設置
したヒータによりポンプ部を加熱してロータ及びステー
タに凝縮性気体が凝縮・堆積するのを防止しようとした
例（特開平３−２９００９２号公報）や、ねじ溝ポンプ
のステータを断熱材で支持してステータを自己昇温させ
て同上の凝縮・堆積の防止を図った例（特開平７−４３
８４号公報）が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】分子ポンプのロータ等
はアルミ合金製のため、強度上の制約からロータの温度
は１２０℃程度までとする必要があり、又、磁気軸受や
モータ等の電気部品も高温を嫌うので、前記のヒータに
よりポンプ部を加熱する方法（特開平３−２９００９２
号公報）は、ポンプ部の過熱によりポンプ寿命を劣化さ
せたり、不具合を発生させたりする原因となる問題があ
った。

【０００８】又、前記のステータを断熱材で支持して自
己昇温させる方法（特開平７−４３８４号公報）も、大
流量のプロセスガスが負荷として加わる時には、ポンプ
部が過熱するという同上の問題があった。

【０００９】更に又、このステータを自己昇温させる方
法では、プロセスガス負荷が少な過ぎる場合とか、プロ
セス開始後数時間はステータ温度が充分に昇温せず、ポ
ンプ部の流路に排気ガスの凝縮を起こす問題があった。

【００１０】本発明はこれらの問題点を解消し、プロセ
スガス負荷の大小にかかわらずロータやステータや排気
管等の排気ガスと接触する部分の温度を所定温度に保っ
て凝縮を常時防止することができる分子ポンプを提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目標を達
成するべく、ロータ、ステータ及び排気通路部の温度を
制御可能に形成したことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態とし
て、複合分子ポンプに適用した例を図１の縦断面図によ
り説明する。

【００１３】プロセスガスは吸気口１から吸入され、タ
ーボ分子ポンプ部２及びねじ溝真空ポンプ部３を経て排
気口４より排出される。

【００１４】５はこれらターボ分子ポンプ部２及びねじ
溝真空ポンプ部３の共通のロータで、回転軸５ａに固定
されており、アルミ合金製である。

【００１５】ねじ溝真空ポンプ部３のステータ３ａは、
断熱材製のリング３ｂ、３ｂを介して上部筐体６に係止
されていると共に、ロータ５にあるねじ溝３ｃのねじ山
部とは僅かな間隙を存して対向しており、又、該ステー
タ３ａの下端には第１ねじシール７が一部を密着して係
着されている。

【００１６】しかし、該ステータ３ａはその他の部分と
は直接に接触をしていないので、該ステータ３ａは断熱
的に支持されていることになる。

【００１７】第１ねじシール７は外周部にねじ溝７ａを
有すると共に内周部にＯリング７ｂを有し、該ねじ溝７
ａはねじ山部をロータ５の内周部に僅かな間隙を存して
対向させている。

【００１８】該ねじ溝７ａは共通ロータ５の回転により
ロータ内室５ｂの気体を下向き（排気内側管１２ａに通
じる方向）に排気するように形成されている。

【００１９】又、該第１ねじシール７は前記Ｏリング７
ｂを介してモータハウジング８の外周部に摺動可能に外
挿されている。

【００２０】該第１ねじシール７はねじ溝７ａの作用に
よってねじ溝真空ポンプ部３より排出されるプロセスガ
スがロータ内室５ｂに漏洩してくるのを防止している。

【００２１】９は第２ねじシールで、内周部にねじ溝９
ａを有し、モータハウジング８の上端部に係止されてい
ると共に、該ねじ溝９ａのねじ山部を共通ロータ５のボ
ス部外周部に僅かな間隙を存して対向させている。

【００２２】該ねじ溝９ａは、ロータ５の回転により、
前記ロータ内室５ｂの気体を下向き（モータハウジング
８の内部）に排気するように形成されいている。

【００２３】１０はパージガス導入口で、該パージガス
導入口１０より導入された窒素ガス等のパージガスは下
部筐体内室１０ａ及びパージ穴１０ｂを通ってモータハ
ウジング８内部を満たし、プロセスガスがモータハウジ
ング８内部へ浸入するのを防止している。

【００２４】該モータハウジング８内部のパージガスの
圧力は前記第２ねじシール９のねじ溝９ａの圧縮作用に
よってロータ内室５ｂの圧力よりも高くなっている。こ
のモータハウジング８の内部の圧力は該モータハウジン
グ８と回転軸５ａとの間の熱伝達に大きな影響を与え
る。

【００２５】即ち、 Ｑ ：回転軸５ａからモータハウジング８に伝達される
伝熱量 γ ：パージガスの比熱比 Ｍ ：パージガスの分子量 Ｒ ：気体定数 Ｔ1 ：回転軸５ａの温度 Ｔ2 ：モータハウジング８に接しているモータステータ
電磁石の温度 Ｐ ：モータハウジング８内の圧力 とすると、数１に示す関係式が成立する。

【００２６】

【数１】

【００２７】このように、モータハウジング８内の圧力
Ｐを高くすることによって、回転軸５ａとモータハウジ
ング８間の伝熱量を増大させることができる。

【００２８】モータハウジング８は空冷又は水冷された
下部筐体１２を介して放熱し、一定温度に保たれてい
る。一方、ロータ５は回転軸５ａを介しての熱伝達によ
って放熱しているので、プロセスガス負荷の増大によっ
てロータ５の温度が上昇した場合には、回転軸５ａから
モータハウジング８への熱伝達量Ｑを増やしてロータ５
の過熱を防ぐ必要がある。

【００２９】このため、プロセスガス負荷の増減に応じ
てモータハウジング８内のパージガス圧力を制御するよ
うにしている。

【００３０】尚、プロセスガス負荷の増減は、後述する
駆動用モータ８ａの特性から、定格回転速度からの回転
速度の変動値として検出されるので、回転速度検知器
（図示せず）による検出値よりプロセスガス負荷の増減
を知り、これによってパージガス導入口１０へのパージ
ガス導入量を自動制御し、これに繋がる前記モータハウ
ジング８内のパージガスの圧力を制御して、ロータ５の
温度を所定値に保っている。

【００３１】次に１１は予熱用ガス導入口を示す。

【００３２】本実施の形態の複合分子ポンプにおいて、
該予熱用ガス導入口１１はターボ分子ポンプ部２とねじ
溝真空ポンプ部３の間に設けられている。

【００３３】予熱用ガスには常温の窒素ガスなどが用い
られ、プロセスの稼動を始める前の装置立上げ時に該予
熱用ガス導入口１１から予熱用ガスを導入し、ねじ溝真
空ポンプ部３におけるポンプ作用に伴う発熱によってス
テータ３ａ等の温度を昇温させておく。

【００３４】又、長時間プロセスガス負荷がない場合
（例えばプロセスを中断している時）にも、予熱用ガス
の導入によりステータ３ａ等の温度を所定の高温に保つ
ことができる。

【００３５】尚、該ステータ３ａの温度を適切に保つた
めには、この予熱用ガスの導入量を制御する必要があ
り、この予熱用ガス導入量の制御は後述する駆動用モー
タ８ａの制御特性を用いて回転速度を検知して行ってい
る。

【００３６】尚、予熱用ガスの導入口部は、本実施の形
態の複合分子ポンプの場合にはターボ分子ポンプ部２と
ねじ溝真空ポンプ部３の間に設けるとしたが、これは分
子ポンプがターボ分子ポンプだけの場合にはロータ翼及
びステータ翼の全段数のほぼ中央部に該導入口部を設け
ればよく、又、分子ポンプがねじ溝真空ポンプだけの場
合にはステータのほぼ中央部に該導入口部を設ければよ
い。

【００３７】ここで、本発明の特徴の１つである駆動用
モータ８ａの特性について説明する。

【００３８】回転軸５ａを駆動する駆動用モータ８ａは
ブラシレスのＤＣモータで、図２の実線で示す特性を持
つように形成されている。

【００３９】従来この種のモータの制御方法では、図２
の点線で示す特性を持っていた。即ち、定格回転速度に
おいてプロセスガス負荷が増大すると回転速度は僅かに
低下するが、その低下の割合は最大電流値の時でも約１
％程度と少ない。

【００４０】この様なモータを分子ポンプ駆動用に用い
ると、プロセスガス負荷が増大した場合など、最大定格
出力で連続運転中に分子ポンプのロータが過熱して１２
０℃を超えてしまい、ロータの強度上極めて危険な状態
になることが予想される。

【００４１】又、このロータの過熱を避けるために、駆
動用モータの最大定格出力がより小さな従来形のモータ
で従来の制御方法を用いた場合には、起動時に慣性モー
メントの大きな前記ロータを定格回転速度にまで上昇す
るのに長時間を要するので、やはり不具合である。

【００４２】これに対し、本発明の駆動用モータ８ａ
は、負荷の増大を入力電流値で検知し、それに応じてモ
ータ回転速度を定格回転速度よりも低下させる制御を行
っている。

【００４３】即ち、定格回転速度の３０乃至７０％（５
０％以上の範囲が好ましい）から駆動用モータ８ａへの
供給電流値を低下させて、図２の実線で示すモータ入力
電流・回転速度特性が得られるようにしている。

【００４４】この制御により駆動用モータ８ａの最大出
力は著しく低下し、過大なプロセスガス負荷が加えられ
た場合にはロータ５の回転速度が低下して該プロセスガ
ス負荷によるモータの負荷が下がり、ロータ５等の過熱
を防止することができる。又、回転速度を測定すればモ
ータ入力電流が判るので、直ちにモータ出力即ちプロセ
スガス負荷の大きさを知ることができる。

【００４５】又、駆動用モータ８ａの最大出力を低下さ
せたために、ロータ５が定格回転速度まで上昇するのに
従来よりも多少長い時間を要するようになるが、一般に
分子ポンプでは定格回転速度の半分の回転速度でも装置
立上げ時等の初期排気に充分な排気速度を有しているた
め、それ以後の定格回転速度までの回転速度の上昇に要
する時間が多少増大しても実用上問題はない。

【００４６】本発明の駆動用モータ８ａでは電流値と共
に回転速度を情報としてコントローラへ取り込み、マイ
コンを用いて制御を行って回転速度に応じた電流がモー
タに流れるようにしているが、この制御のブロック図を
図３に示す。又、従来の駆動用モータの制御のブロック
図を図４に示す。

【００４７】但し、Ｉ0 は設定された最大電流値、Ｉは
電流検出値、Ｎは回転速度検出値であり、又、Ｋ（Ｎ）
はマイコンを用いた可変ゲインである。

【００４８】尚、ねじ溝分子ポンプ部３から排気される
プロセスガス又は予熱ガス等は、排気内側管１２ａ及び
１２ｂを経て排気口４より外部に排出されるが、これら
排気内側管１２ａ、１２ｂから下部筐体１２へ熱が伝達
するのを防ぐために、該下部筐体１２の排気孔部の内壁
１２ｃと間隙を存してこれら排気内側管１２ａ、１２ｂ
を挿通させている。

【００４９】又、排気内側管１２ｂの周囲に加熱用ヒー
タ１２ｄを設置して、プロセスガスが排気内側管１２
ａ、１２ｂの排気通路内に凝縮・堆積するのを防止する
構造としている。

【００５０】次に、本発明の第１の実施の形態の作動、
効果について説明する。

【００５１】プロセスの稼動を始める前に分子ポンプの
ウォーミングアップをする。即ち、装置の立上げ時に
は、予熱用ガス導入口１１から窒素ガスなどの予熱用ガ
スをねじ溝ポンプ部３に導入し、ポンプ作用に伴う発熱
によってステータ３ａ及びロータ５の温度を昇温させて
おき、然る後にプロセスガスに切り更えることにより、
プロセスガスが流路に凝縮・堆積するのを防止してい
る。

【００５２】尚、この予熱ガスの導入は装置立上げ時だ
けに限らず、長時間プロセスガスの負荷の無い状態で装
置を運転している場合にも同様に予熱ガスの導入を行っ
て、ねじ溝ポンプ部のステータ３ａをはじめロータ５等
を高温に保つことができる。

【００５３】又、プロセスの稼動中はプロセスガス負荷
の増減がロータ５の温度変動を引き起こすので、該プロ
セスガス負荷の増減を前記回転速度検知器により検出す
ると共にこの信号によりパージガスの供給量を制御する
ことによりロータ５の温度をコントロールしている。

【００５４】即ち、プロセスガス負荷が増加した時はパ
ージガスの導入量を増やして下部筐体内室１０ａ及びモ
ータハウジング８の内部の圧力を上昇させ、ロータ５か
ら回転軸５ａを介してモータハウジング８への伝熱量を
増加させてロータ５の温度が１２０℃以上に上昇するの
を防ぎ、又、プロセス負荷が減少した時はパージガスの
導入量を減らして前記伝熱量を減少させてロータ５の過
度の温度低下を防止している。

【００５５】これらの効果は、予熱用ガスの導入量の制
御やパージガスの導入量の制御と共に、モータハウジン
グ８及びステータ３ａの前記構造、第１ねじシール７及
び第２ねじシール９の前記パージガス送出作用、及び駆
動用モータ８ａに与えた前記特性等の総合作用により実
現されている。

【００５６】更に又、排気内側管１２ｂを加熱用ヒータ
１２ｄによって１２０℃以上に加熱することにより、該
排気内側管内にプロセスガスが凝縮・堆積することを防
止している。

【００５７】尚、この加熱用ヒータ１２ｄによる加熱
は、分子ポンプと補助ポンプ間の補助配管を加熱すると
いう従来から行われている方法が採用されている場合に
は、その熱伝導による加熱を利用するようにしてもよ
い。

【００５８】又、本実施の形態では、分子ポンプを複合
分子ポンプとしたが、これは分子ポンプがターボ分子ポ
ンプだけの場合でも、又は分子ポンプがねじ溝真空ポン
プだけの場合でも同様に実施することが可能である。

【００５９】本発明の第２の実施の形態を図５乃至図９
により説明する。

【００６０】図５は本第２の実施の形態の縦断面図で、
前述の第１の実施の形態と同じく複合分子ポンプに適用
した例を示す。

【００６１】本実施の形態では、パージガス供給手段と
予熱用ガス供給手段とを兼用した供給手段を具備させ
た。

【００６２】即ち、パージガス供給口１０の前に後述す
るガス流量切り替え機構１３を設置してパージガスと予
熱用ガス各々に必要なガス流量を供給できるようにする
と共に、前記第１ねじシール７の軸長をねじ溝真空ポン
プ部３のステータ３ａの軸長と略同じ長さに形成した点
が第１の実施の形態とは異なっている。

【００６３】前記第１の実施の形態では、予熱用ガスが
ターボ分子ポンプ部２とねじ溝真空ポンプ部３の間の予
熱用ガス導入口１１から導入するようにしていたのに対
し、本第２の実施の形態では、パージガス導入口１０か
らモータハウジング８内に導入された予熱用ガスが第２
ねじシール９のねじ溝９ａ及び第１ねじシール７のねじ
溝７ａを経由してねじ溝真空ポンプ部３の流路の下流側
に供給されるようにした。

【００６４】パージガスも予熱用ガスも、共に窒素ガス
等が使用される。

【００６５】図６にガス流量切り替え機構の１例を示
す。

【００６６】高圧の窒素ガスライン１４に接続した該ガ
ス流量切り替え機構１３は減圧弁１３ａ、パージガス用
弁１３ｂを経て、パージガス用オリフィス１３ｃを有す
る第１管路と、予熱用ガス弁１３ｄ及び予熱ガス用オリ
フィス１３ｅを有する第２管路とに分岐するが、これら
第１管路と第２管路は再び合流してパージガス導入口１
０へと接続している。

【００６７】次に本第２の実施の形態の作用及び効果に
ついて説明する。

【００６８】パージガスは、プロセスガスがモータハウ
ジング８の内部に浸入してくるのを防止する目的で該モ
ータハウジング８内部へ供給されているが、その供給量
は、標準的な例では１０SCCM程度である。

【００６９】これに対し、予熱用ガスとしては約２００
SCCM程度の供給量が必要となる。このため、パージガス
用オリフフィス１３ｃと予熱ガス用オリフィス１３ｅと
を別々に設けることにより、電磁弁の操作によって直ち
にパージガスから予熱用ガスへと窒素ガス流量が切り替
わるようにした。

【００７０】図７はガス流量切り替え機構１３の配線図
を示す。

【００７１】ＰＢ1 を押すとＲ1 が励磁してＰＶが励磁
され、パージガス用弁１３ｂが開き、パージガス用オリ
フィス１３ｃを通って１０SCCM程度の窒素ガスがモータ
ハウジング８内部へ供給される。尚、パージガスの供給
を停止する時はＰＢ2 を押してＲ1 を非励磁とすればよ
い。

【００７２】又、Ｒ1 が励磁されている時、ＰＢ3 を押
すことによりタイマーリレーＴが一定時間励磁され、更
にＨＶが励磁されて予熱用ガス弁１３ｄが開き、流量２
００SCCMの窒素ガスが予熱ガス用オリフィス１３ｅを通
ってモータハウジング８内部へ供給される。

【００７３】モータハウジング８内部へ供給されたこの
窒素ガスは、第２ねじシール９のねじ溝９ａを経て第１
ねじシール７のねじ溝７ａを通り、ねじ溝真空ポンプ部
３の流路の下流側に放出される。この時、軸方向に長く
形成された該ねじ溝７ａを窒素ガスが通過する際の摩擦
熱により該第１ねじシール７とロータ５、及び該第１ね
じシール７と密着して接続しているステータ３ａが昇温
する。

【００７４】又、ねじ溝真空ポンプ３自体も、その下流
側に放出された窒素ガスに対するポンプ作用により発熱
するので、ロータ５とステータ３ａは更に昇温して、短
時間で予熱が行われる。

【００７５】この予熱はロータ５を高速回転させた状態
で行われ、一定時間Ｔだけ大流量の窒素ガスを供給して
予熱を行うようにしたが、これを第１の実施の形態と比
較すると、本実施の形態ではターボ分子ポンプ部２とね
じ溝真空ポンプ部３の間に面倒な予熱用ガス導入口１１
や予熱用ガス配管がなくて済み、又、予熱用ガスがねじ
溝真空ポンプ部３の下流側に導入されるため、分子ポン
プの上流側の吸気圧力が大きく上昇するという不具合も
発生しない利点を有する。

【００７６】因みに、ねじ溝真空ポンプ部３の下流側に
予熱用ガスを導入した場合の複合分子ポンプの排気性能
への影響について検討する。

【００７７】図８は排気速度７００L/S クラスの複合分
子ポンプの圧縮比曲線の一例である。補助ポンプ排気速
度を標準的な値である１０００L/min とし、２００SCCM
の窒素ガスをパージガス導入口１０より導入した場合、
該複合分子ポンプの排気圧力は０．１５Torrとなる。

【００７８】即ち、図８により、予熱ガス導入による圧
力上昇分は、数２のとおりとなる。

【００７９】

【数２】

【００８０】この程度の吸気口圧力の上昇は、プロセス
開始前のバックグランド圧力条件にとって全く問題とな
らない。

【００８１】又、従来の外部ヒータによりねじ溝真空ポ
ンプのステータを昇温させた場合と、本第２の実施の形
態によりねじ溝真空ポンプ部３のステータ３ａを昇温さ
せた場合との比較例を図９に示す。ステータ３ａをプロ
セスガスが凝着を起こさない温度の５５℃とするのに、
ヒータ加熱型では２時間を要するのに対し、本第２の実
施の形態による自己昇温型では、より短い時間で所要の
温度に達することがわかる。

【００８２】尚、本第２の実施の形態では、ガス流量切
り替え機構１３をパージガス用オリフィス１３ｃ及び予
熱ガス用オリフィス１３ｅ等からなるものとしたが、こ
れは１台のマスフローコントローラで置き換えてもよ
い。

【００８３】又、前記パージガス用オリフィス１３ｃの
絞りを可変とし、前記回転軸５ａからモータハウジング
８への伝熱量Ｑのコントロールを該パージガス用オリフ
ィス１３ｃとの可変絞りによって行うようにしてもよ
い。

【００８４】又、本実施の形態では分子ポンプを複合分
子ポンプとしたが、これはねじ溝真空ポンプだけの場合
でも同様に実施することが可能である。

【００８５】

【発明の効果】このように本発明によれば、ポンプ部の
外部又は内部にヒータを用いずに、自己昇温によって短
時間でポンプ部を加熱して分子ポンプ内にプロセスガス
が凝縮・堆積するのを防止すると共に、プロセスガスの
ガス負荷が急速に増大しても、ロータ部の温度上昇を安
全な許容範囲内に保持することが可能な構造の分子ポン
プを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の複合分子ポンプの
縦断面図である。

【図２】駆動用モータの特性を示す図である。

【図３】本発明の駆動用モータの制御のブロック図であ
る。

【図４】従来の駆動用モータの制御のブロック図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施の形態の複合分子ポンプの
縦断面図である。

【図６】複合分子ポンプのパージガス導入口に接続した
ガス流量切り替え機構のシステム図である。

【図７】同上ガス流量切り替え機構の配線図である。

【図８】複合分子ポンプの圧縮曲線の１例を示すグラフ
である。

【図９】ねじ溝真空ポンプにおける外部ヒータ加熱型と
自己昇温型の昇温時間の比較の１例を示すグラフであ
る。

【図10】従来の複合分子ポンプの縦断面図である。

【符号の説明】

３ ねじ溝真空ポンプ部 3a ステータ ４ 排気口 ５ ロータ ６、12 筐体 ７ 第１ねじシール 7b Ｏリング ８ モータハウジング 8a 駆動用モータ ９ 第２ねじシール 10 パージガス導入口 11 予熱用ガス導入口 12a、12b 排気内側管 12c 排気孔部の内壁 12d 加熱用ヒータ 13 ガス流量切り替え機構 13c パージガス用オリフィス 13e 予熱ガス用オリフィス

フロントページの続き (72)発明者 岡本 正智 大阪府大阪市中央区北浜３−２−25 株式 会社大阪真空機器製作所内 (72)発明者 室作 喜代志 大阪府大阪市中央区北浜３−２−25 株式 会社大阪真空機器製作所内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータ、ステータ及び排気通路部の温度
   を制御可能に形成したことを特徴とする分子ポンプ。
2. 【請求項２】 ロータ及びステータを予熱するための予
   熱用ガス導入手段を具備すると共に、ロータ駆動用モー
   タにかかるガス負荷の大きさに応じて該予熱用ガスの導
   入量を制御するように形成したことを特徴とする請求項
   １に記載の分子ポンプ。
3. 【請求項３】 パージガスをモータハウジング内部に導
   入するためのパージガス導入手段を具備すると共に、ロ
   ータ駆動用モータにかかるガス負荷の大きさに応じて該
   パージガスの導入量を制御するように形成したことを特
   徴とする請求項１に記載の分子ポンプ。
4. 【請求項４】 前記パージガス導入手段は、前記プロセ
   スガスがロータ内部に漏洩しないように作動する第１ね
   じシールと、モータハウジング内部にあるパージガスが
   モータハウジング外部に漏洩しないように作動する第２
   ねじシールとを有することを特徴とする請求項３に記載
   の分子ポンプ。
5. 【請求項５】 ねじ溝真空ポンプ部を有する分子ポンプ
   において、モータハウジング内部に前記予熱用ガスを導
   入すると共に、該予熱用ガスはねじ溝真空ポンプ部の内
   側に設置した前記第１ねじシールのねじ溝部を経由して
   該ねじ溝真空ポンプ部の流路の下流側に供給されるよう
   に形成したことを特徴とする請求項２及び請求項４に記
   載の分子ポンプ。
6. 【請求項６】 前記予熱用ガス導入手段と前記パージガ
   ス導入手段が共通に形成されて前記モータハウジング内
   部に連通し、パージガスを導入するとき或いは予熱用ガ
   スを導入するときにガス流量を切り替えるためのガス流
   量切り替え機構を具備していることを特徴とする請求項
   ２及び請求項３に記載の分子ポンプ。
7. 【請求項７】 前記第１ねじシールの軸長を前記ねじ溝
   真空ポンプ部のステータの軸長と略同じ長さに形成した
   ことを特徴とする請求項５に記載の分子ポンプ。
8. 【請求項８】 ステータがポンプの筐体に断熱的に係止
   されているねじ溝真空ポンプ部を具備していることを特
   徴とする請求項５に記載の分子ポンプ。
9. 【請求項９】 前記モータハウジングは、排気通路部か
   らの熱伝導を遮断する構造に形成されていることを特徴
   とする請求項３乃至請求項６のいずれか１に記載の分子
   ポンプ。
10. 【請求項10】 前記排気通路部のプロセスガスを排出す
    るための排出口部はポンプの筐体の排気孔部内に該排気
    孔部の内壁と間隙を存して断熱的に挿通した排気内側管
    からなると共に、該排気内側管には加熱用ヒータを設置
    したことを特徴とする請求項９に記載の分子ポンプ。
11. 【請求項11】 前記第１ねじシールはＯリングを介して
    前記モータハウジングの外周部に摺動可能に外挿されて
    ポンプの筐体に断熱的に係止されたねじ溝真空ポンプ部
    のステータに係着されていると共に、該第１ねじシール
    は該ステータからの熱伝導によって該ステータとほぼ同
    じ温度となるように形成されていることを特徴とする請
    求項４に記載の分子ポンプ。
12. 【請求項12】 前記ロータ及びステータを予熱するため
    の予熱用ガス負荷又はプロセスガス負荷は、前記駆動用
    モータの回転速度から検出できるように形成されている
    ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の分子ポ
    ンプ。
13. 【請求項13】 前記ロータ駆動用モータはブラシレスの
    ＤＣモータとすると共に、該モータの最大電流値が流れ
    るときの該モータの回転速度は該モータの定格回転速度
    の３０乃至７０％以下の範囲とし、それ以上の該モータ
    の回転速度においては該モータへ供給される電流値が該
    モータの回転速度の増大と供に減少するように制御され
    ていることを特徴とする請求項１２に記載の分子ポン
    プ。
14. 【請求項14】 前記ガス流量切り替え機構は、並列接続
    されているパージガス用オリフィスを有する第１管路と
    予熱ガス用オリフィスとを有する第２管路と、所定時間
    だけ該第１管路へのガスの流れから該第２管路へのガス
    の流れに切り替える弁とからなることを特徴とする請求
    項６に記載の分子ポンプ。