涡轮分子泵制造技术

本发明专利技术提供一种涡轮分子泵，包括：冷却隔片(23b)，配置在最下段的隔片与基座(20)之间，且具备供冷却液流通的隔片冷却管(45)；加热器(42)，使螺纹定子升温；温度传感器(43)，检测螺纹定子的温度；以及基座冷却管(46)，串联连接于隔片冷却管(45)，使基座(20)冷却；且所述涡轮分子泵包括作为温度控制部的调温用控制器(51)，所述调温用控制器(51)控制冷却液向串联连接的隔片冷却管(45)及基座冷却管(46)的流通与加热器(42)的通电，而将螺纹定子(24)的温度维持在规定温度。根据本发明专利技术，可同时实现大流量排气及防止产物堆积。

【技术实现步骤摘要】
涡轮分子泵本申请是原申请申请号201410721317.4，申请日2014年12月02日，专利技术名称为“涡轮分子泵”的分案申请。
本专利技术涉及一种涡轮分子泵(turbo-molecularpump)，其在半导体制造装置或分析装置等真空装置中以从中真空到超高真空的压力范围予以使用。
技术介绍
以往，在半导体制造步骤中的干式刻蚀(dryetching)或化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)等制造过程(process)中，为了使制造过程高速进行而一面供给大量的气体(gas)一面进行处理。在进行这些制造过程的半导体制造装置中，对处理室(chamber)进行真空排气的真空泵通常使用包括涡轮(turbine)叶片部与螺纹槽泵部的涡轮分子泵。当在这些制造过程中使用涡轮分子泵时，根据处理气体(processgas)的种类的不同，有反应产物堆积在泵内的情况。尤其是因反应产物的压力与升华温度的关系，反应产物的堆积容易发生在压力相对较高的螺纹槽泵部。因此，在专利文献1记载的涡轮分子泵中，通过在泵基座(pumpbase)设置加热器(heater)与水冷管，且控制加热器的通电及冷却水的供给，而监控螺纹定子(screwstator)等中的气体流路温度不成为设定温度以下。由此，防止反应产物的堆积。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2003-278692号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]另外，涡轮分子泵是通过转子(rotor)高速旋转而将气体排出，通常转子使用铝合金。铝产生蠕变(creep)现象的温度低于其他金属。因此，在转子高速旋转的涡轮分子泵中，须将转子温度抑制得比蠕变温度区域更低。另一方面，若利用涡轮分子泵排出大量的气体，伴随气体的排出会产生热，而转子温度会上升。来自转子的散热主要从旋转叶片向固定叶片辐射或经由气体进行热传递。然而，当如上所述构成为控制加热器的通电与冷却水的供给而将螺纹定子等的温度维持在比设定温度更高的温度时，气体排出过程中的固定叶片的温度变得高于螺纹定子温度，因此，从旋转叶片向固定叶片的散热未能充分地进行，而转子温度容易变为高温。因而，有无法增大涡轮分子泵的排气流量的问题。[解决问题的技术手段]本专利技术的优选的实施方式的涡轮分子泵的特征在于包括：转子，形成有多段旋转叶片与圆筒部；多段固定叶片，相对于所述多段旋转叶片而交替地配置；多个隔片，通过积层而将所述多段固定叶片定位；定子，相对于所述圆筒部隔着间隙而配置；基座，固定所述定子；隔片冷却部，配置在积层的所述隔片的最下段隔片与所述基座之间，且具有供冷却液流通的第一流路；加热器，使所述定子升温；温度传感器，检测所述定子的温度；基座冷却部，形成有与所述第一流路串联连接的第二流路，使所述基座冷却；以及温度控制部，控制冷却液向串联连接的所述第一流路及所述第二流路的流通与所述加热器的通电，而将所述定子的温度维持在规定温度。更优选的实施方式的特征在于：所述第二流路的流出部连接于所述第一流路的流入部，以使冷却液按所述第二流路、所述第一流路的顺序流通。更优选的实施方式的特征在于：所述第一流路的流出部连接于所述第二流路的流入部，以使冷却液按所述第一流路、所述第二流路的顺序流通。更优选的实施方式的特征在于包括：旁通配管，相对于串联连接的所述第一流路及所述第二流路而并联连接；以及三通阀，选择性地切换为第一流通状态与第二流通状态，所述第一流通状态下冷却液流通到所述第一流路及所述第二流路，所述第二流通状态下冷却液流通到所述旁通配管；且所述温度控制部控制所述加热器的通电及利用所述三通阀在所述第一流通状态与所述第二流通状态之间的切换，而将所述定子的温度维持在规定温度。[专利技术的效果]根据本专利技术，可同时实现大流量排气及防止产物堆积。附图说明图1是表示本专利技术的涡轮分子泵的泵单元(pumpunit)1的概略构成的剖面图。图2是图1的设有冷却隔片23b的部分的放大图。图3是从G方向观察图2的冷却隔片23b所得的俯视图。图4是对调温系统与冷却隔片23b的关系进行说明的框图(blockdiagram)。图5是表示氯化铝的蒸气压曲线的图。图6是表示本实施方式中的调温控制的一例的流程图(flowchart)。图7是表示不包括冷却隔片23b的构成的情况下的螺纹定子24及固定叶片22的温度与升华温度曲线L1的图。图8是表示本实施方式中的螺纹定子24及固定叶片22的温度与升华温度曲线L1的图。图9是对调温系统与冷却隔片23b的关系进行说明的框图。图10是变形例中的螺纹定子24及固定叶片22的温度与升华温度曲线L1的图。【符号说明】1：泵单元20：基座20a：排气口21：壳体21a：吸气口21b：上端卡止部21c：法兰22：固定叶片23a：隔片23b：冷却隔片24：螺纹定子25：排气端口26a、26b：机械轴承30：转子30a：旋转叶片30b：圆筒部31：轴杆35：转子盘36：马达36a：马达定子36b：马达转子37、38、39：磁轴承40：螺栓42：加热器43：温度传感器44：隔热用垫圈45：隔片冷却管45a：流入部45b：排出部46：基座冷却管46a：流入部46b：排出部47、48：真空用密封件49：螺栓50：配管用接头51：调温用控制器52：三通阀53：旁通配管54：配管55：冷却液供给用配管56：冷却液返回用配管230：贯通孔231：隔片部232：法兰部234：槽511：存储部SP：螺纹槽泵部TP：涡轮叶片部G：方向L1～L4：线S110、S120、S130：步骤(A)：螺纹定子出口(B)：螺纹定子入口(C)：最下段的固定叶片22(D)：中间段的固定叶片22(E)：最上段的固定叶片22具体实施方式以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。图1是对本专利技术的涡轮分子泵的实施方式进行说明的图，且是表示涡轮分子泵的泵单元1的概略构成的剖面图。涡轮分子泵包括图1所示的泵单元1、用于对泵单元1进行驱动控制的控制单元(controlunit)(未图示)、以及后述的调温用控制器51(未图示，参照图4)。另外，以下，以主动型磁轴承式涡轮分子泵为例进行说明，但本专利技术也可应用于如下涡轮分子泵中：采用利用永久磁铁的被动型磁轴承的涡轮分子泵、或使用机械轴承(mechanicalbearing)的涡轮分子泵等。在转子30中形成有多段旋转叶片30a、与设于比旋转叶片30a更靠排气下游侧的圆筒部30b。转子30紧固于作为旋转轴的轴杆(shaft)31。泵旋转体包括转子30与轴杆31。轴杆31由设于基座20的磁轴承37、磁轴承38、磁轴承39非接触地支撑。另外，轴方向的构成磁轴承39的电磁铁是以在轴方向上夹住设于轴杆31下端的转子盘(rotordisk)35的方式配置。利用磁轴承37～磁轴承39而旋转自如地磁悬浮着的泵旋转体(转子30及轴杆31)由马达(motor)36高速旋转驱动。马达36使用例如3相无刷马达(brushlessmotor)。马达36的马达定子36a设于基座20，包括永久磁铁的马达转子36b设于轴杆31侧。当磁轴承不运转时，由紧急用的机械轴承26a、机械轴承26b支撑轴杆31。在上下邻接的旋转叶片30a之间分别配置有固定叶片22。多段固定叶片22利用多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮分子泵，其特征在于包括：转子，形成有多段旋转叶片与圆筒部；多段固定叶片，相对于所述多段旋转叶片而交替地配置；多个隔片，通过积层而将所述多段固定叶片定位；定子，相对于所述圆筒部隔着间隙而配置；基座，固定所述定子；隔片冷却部，配置在积层的所述隔片的最下段隔片与所述基座之间，且具有供冷却液流通的第一流路；加热器，使所述定子升温；温度传感器，检测所述定子的温度；基座冷却部，形成有与所述第一流路串联连接的第二流路，使所述基座冷却；以及温度控制部，控制所述冷却液向串联连接的所述第一流路及所述第二流路的流通与所述加热器的通电，而将所述定子的温度维持在规定温度。

【技术特征摘要】
2014.02.05 JP 2014-0203641.一种涡轮分子泵，其特征在于包括：转子，形成有多段旋转叶片与圆筒部；多段固定叶片，相对于所述多段旋转叶片而交替地配置；多个隔片，通过积层而将所述多段固定叶片定位；定子，相对于所述圆筒部隔着间隙而配置；基座，固定所述定子；隔片冷却部，配置在积层的所述隔片的最下段隔片与所述基座之间，且具有供冷却液流通的第一流路；加热器，使所述定子升温；温度传感器，检测所述定子的温度；基座冷却部，形成有与所述第一流路串联连接的第二流路，使所述基座冷却；以及温度控制部，控制所述冷却液向串联连接的所述第一流路及所述第二流路的流通与所述加热器的通电，而将所述定子的温度维持在规定温度。2.根据权利要求1所述的涡轮分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：筒井·慎吾，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP