CN116057279A - 真空泵和利用该真空泵的真空排气*** - Google Patents

真空泵和利用该真空泵的真空排气*** Download PDF

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Abstract

本发明提供适合实现腔内的压力的均匀化和压缩比的提高的真空泵和使用该真空泵的真空排气***。真空泵(P1)具备筒状的内壳(1)、在内壳的外侧配置的筒状的定子(2)、在内壳和定子之间旋转自如地配设的筒状的轴(3)、将轴绕其轴心旋转驱动的马达(MT)、在轴的外周面配设的多层的旋转翼(4A、4B···)、在多层的旋转翼的外侧设置而具有吸气口(5)及排气口(6)的筒状的外壳(7)，在内壳(1)的外周面和轴(3)的内周面之间的间隙，设置阻碍气体向该间隙流入的密封机构(8)。

Description

真空泵和利用该真空泵的真空排气***
技术领域
本发明涉及作为半导体制造装置、平板显示器制造装置、太阳能面板制造装置的工艺腔及其他腔的气体排气机构利用的真空泵和利用该真空泵的真空排气***，特别地，涉及适合实现腔内的压力的均匀化和压缩比的提高的真空泵和利用该真空泵的真空排气***。
背景技术
图7是以往的真空排气***的剖视图。
参照图7，以往的真空排气***中，将真空泵P3连接于腔300，穿过真空泵P3排出腔300内的气体。在腔300内设置处理台400，在该处理台400上载置半导体晶圆等工件。并且，进行向腔300内供给工艺气体而相对于处理台400上的工件进行基于工艺气体的处理(例如，半导体晶圆的蚀刻处理)。处理中使用的工艺气体穿过真空泵P3被向腔300外排出。
作为如前所述的腔300内的工艺气体的处理时调整该腔300内的压力的机构，在图7的以往的真空排气***中，在腔300内设置有闸阀装置500。
闸阀装置500能够通过在腔300内配置的阀主体500A的上下移动，将连结真空泵P3和腔300的连通路R暂时地切断或开放。阀主体500A的上下移动通过驱动压力缸杆500B的升降动作进行。
然而，图7的以往的真空排气***中，构造成用于使阀主体500A上下移动的驱动压力缸杆500B位于连通路R的外周附近及在腔300的内侧壁安装有处理台400，没有相对于处理台400的排气路径的对称性，所以气体的流动在该安装部周边和除此以外的场所改变，由此，容易产生压力分布的不均匀。例如，基于工艺气体的工件的处理时，工艺气体的流动在处理台400、驱动压力缸杆500B的周边不均匀，难以借助闸阀装置500将腔300内的压力均匀地保持，所以在基于工艺气体的工件的处理中有产生斑等的问题。
专利文献1的排气***中，将相对于腔内的处理台同轴地配置真空泵的结构及将该真空泵设为中空构造，采用处理台收纳于该中空部的结构，所以，处理台的周边的工艺气体的流动方式与先前说明的图7的以往的真空排气***相比得到改善。
然而，根据该文献1的排气***，经由构成真空泵的转子的轴承，真空泵的吸气侧(上游侧)和排气侧(下游侧)连通，所以有如下问题等：产生气体的逆流而无法得到所希望的压缩比(吸气侧的压力和排气侧的压力的比率、排气压力/吸气压力)、由于腐蚀性气体而磁轴承的结构零件腐蚀而受到损伤。
专利文献1：日本特开2000-183037号。
发明内容
本发明是为了解决前述问题而作出的，其目的在于，提供适合实现腔内的压力的均匀化和压缩比的提高的真空泵和使用该真空泵的真空排气***。
为了实现前述目的，真空泵的本发明具备筒状的内壳、筒状的定子、筒状的轴、马达、多层的旋转翼、筒状的外壳，前述筒状的定子配置于前述内壳的外侧，前述筒状的轴旋转自如地配设于前述内壳和前述定子之间，前述马达将前述轴绕其轴心旋转驱动，前述多层的旋转翼配设于前述轴的外周面，前述筒状的外壳设置于前述多层的旋转翼的外侧，具有吸气口及排气口，前述真空泵的特征在于，在前述内壳的外周面和前述轴的内周面之间的间隙，设置阻碍气体向该间隙流入的密封机构。
也可以是，前述本发明中，前述密封机构由于其形状或构造的不同，在前述间隙的上游侧作为阻碍工艺气体向该间隙流入的机构发挥功能，在前述间隙的下游侧作为阻碍冲洗气体向该间隙流入的机构发挥功能。
也可以是，前述本发明中，前述密封机构在前述轴的内周面的至少一部分具有多个叶片部。
也可以是，前述本发明中，前述密封机构在前述内壳的外周面和前述轴的内周面的某一方的至少一部分具有螺纹槽部。
也可以是，前述本发明中，在前述外壳的内周面不具备通常与前述多层的旋转翼在轴向上交替地配置的多层的固定翼。
此外，真空排气***的本发明的特征在于，与前述真空泵的中心轴同轴地在该真空泵的下游侧具备另外的真空泵。
发明效果
本发明中，如前所述，内壳和外壳均为筒状的形态，由此，真空泵整体为中空构造，能够将腔内的处理台配置于该中空部，借助这样的处理台的配置结构，没有以往的处理台的安装部那样阻碍气体的流动的要因，在处理台的周围气体的流动方式相同，根据这方面，能够提供适合实现腔内的压力的均匀化的真空泵和利用该真空泵的真空排气***。
此外，本发明中，作为真空泵的具体的结构，如前所述，采用在内壳的外周面和轴的内周面之间的间隙设置阻碍气体向该间隙流入的密封机构的结构。因此，经由该间隙的排气侧和吸气侧的连通被密封机构切断，所以能够防止气体穿过该间隙从排气侧向吸气口侧的逆流，能够提供适合吸气侧的压力和排气侧的压力的比率即压缩比的提高的真空泵和利用该真空泵的真空排气***。
进而，本发明中，也能够提供真空泵和利用该真空泵的真空排气***，其也难以产生由于腐蚀性气体向前述的间隙的流入而轴的支承***(例如，轴承的电磁铁、传感器)腐蚀而受到损伤的问题，泵内置电装零件的故障引起的麻烦较少，可靠性高。
此外，进而，本发明中，也能够提供真空排气***，其构成为将压力的均匀化和压缩比等排气性能的作用分别对另外的泵较好地分配，所以满足压力的均匀化和排气性能的两个方面的可靠性高。
附图说明
图1是应用本发明的真空排气***的结构剖视图。
图2是构成图1的真空排气***的第2真空泵的剖视图。
图3是放大回路的回路图。
图4是表示电流指令值比检测值大的情况的控制的时间图。
图5是表示电流指令值比检测值小的情况的控制的时间图。
图6是密封机构的概念说明图。
图7是以往的真空排气***的结构剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明用于实施本发明的最佳的方式。
图1是应用本发明的真空排气***的结构剖视图，图2是构成图1的真空排气***的第2真空泵的剖视图。
《真空排气***ES的概要》
参照图1，该图的真空排气***ES与真空泵P1(以下称作“第1真空泵”)的中心轴同轴地在该第1真空泵P1的下游侧具备第2真空泵P2作为另外的真空泵。
《第2真空泵P2的详细情况》
参照图2，第2真空泵P2在圆筒状的外筒127的上端形成有吸气口101。并且，在外筒127的内侧，具备旋转体103，前述旋转体103将用于将气体抽吸排出的涡轮叶片即多个旋转翼102(102a、102b、102c···)在周部放射状且多层地形成。在该旋转体103的中心安装有转子轴113，该转子轴113例如被5轴控制的磁轴承在空中悬浮支承且被位置控制。
作为磁轴承的具体的结构例，上侧径向电磁铁104为4个电磁铁在X轴和Y轴上成对地配置。在该上侧径向电磁铁104的附近且与上侧径向电磁铁104分别对应地具备4个上侧径向传感器107。上侧径向传感器107例如使用具有传导绕组的电感传感器、涡电流传感器等，基于与转子轴113的位置对应地变化的该传导绕组的电感的变化检测转子轴113的位置。该上侧径向传感器107构成为，检测转子轴113、即固定于该转子轴113的旋转体103的径向位移，送向控制装置200。
在该控制装置200中，例如具有PID调节功能的补偿回路基于上侧径向传感器107检测到的位置信号生成上侧径向电磁铁104的励磁控制指令信号，图3所示的放大回路150(后述)基于该励磁控制指令信号对上侧径向电磁铁104进行励磁控制，由此，调整转子轴113的上侧的径向位置。
并且，该转子轴113由高透磁率材料(铁、不锈钢等)等形成，由于上侧径向电磁铁104的磁力而被吸引。该调整在X轴方向和Y轴方向上分别独立地进行。此外，下侧径向电磁铁105及下侧径向传感器108被与上侧径向电磁铁104及上侧径向传感器107同样地配置，将转子轴113的下侧的径向位置与上侧的径向位置同样地调整。
进而，轴向电磁铁106A、106B配置成在上下夹着转子轴113的下部具备的圆板状的金属盘111。金属盘111由铁等的高透磁率材料构成。为了检测转子轴113的轴向位移而具备轴向传感器109，构成为其轴向位置信号被送向控制装置200。
并且，在控制装置200中，例如具有PID调节功能的补偿回路基于被轴向传感器109检测的轴向位置信号生成轴向电磁铁106A和轴向电磁铁106B的各自的励磁控制指令信号，放大回路150基于这些励磁控制指令信号，对轴向电磁铁106A和轴向电磁铁106B分别进行励磁控制，由此，轴向电磁铁106A借助磁力将金属盘111向上方吸引，轴向电磁铁106B将金属盘111向下方吸引，调整转子轴113的轴向位置。
这样，控制装置200适当调节该轴向电磁铁106A、106B对金属盘111作用的磁力，使转子轴113在轴向上磁悬浮，在空间上非接触地保持。另外，关于对这些上侧径向电磁铁104、下侧径向电磁铁105及轴向电磁铁106A、106B进行励磁控制的放大回路150在后说明。
另一方面，马达121具备以包围转子轴113的方式周状地配置的多个磁极。各磁极被控制装置200控制，使得经由在与转子轴113之间作用的电磁力将转子轴113旋转驱动。此外，图中未示出的例如霍尔元件、分析器、编码器等的旋转速度传感器被装入马达121，借助该旋转速度传感器的检测信号检测转子轴113的旋转速度。
进而，例如在下侧径向传感器108附近安装有图中未示出的相位传感器，检测转子轴113的旋转的相位。控制装置200中，一同利用该相位传感器和旋转速度传感器的检测信号检测磁极的位置。
与旋转翼102(102a、102b、102c···)隔开些许空隙地配设有多个固定翼123(123a、123b、123c···)。旋转翼102(102a、102b、102c···)为了分别通过碰撞将排出气体的分子向下移送，形成为从与转子轴113的轴线垂直的平面倾斜既定的角度。
此外，固定翼123也同样形成为从与转子轴113的轴线垂直的平面倾斜既定的角度，且被向外筒127的内侧与旋转翼102的层交替地配设。并且，固定翼123的外周端被以嵌插于多个层叠的固定翼间隔件125(125a、125b、125c···)之间的状态支承。
固定翼间隔件125为环状的部件，例如由铝、铁、不锈钢、铜等的金属、或包括这些金属作为成分的合金等的金属构成。在固定翼间隔件125的外周，隔开些许空隙地固定有外筒127。在外筒127的底部配设有基座部129。在基座部129形成有排气口133，与外部连通。从腔侧进入吸气口101而被向基座部129移送来的排出气体被送向排气口133。
进而，根据第2真空泵P2的用途，在固定翼间隔件125的下部和基座部129之间配设带螺纹的间隔件131。带螺纹的间隔件131是由铝、铜、不锈钢、铁、或以这些金属为成分的合金等的金属构成的圆筒状的部件，在其内周面刻设有多条螺旋状的螺纹槽131a。螺纹槽131a的螺旋的方向为，排出气体的分子在旋转体103的旋转方向上移动时该分子被向排气口133移送的方向。在与旋转体103的旋转翼102(102a、102b、102c···)连续的最下部，圆筒部102d垂下。该圆筒部102d的外周面为圆筒状，且向带螺纹的间隔件131的内周面伸出，与该带螺纹的间隔件131的内周面隔开既定的间隙地接近。被旋转翼102及固定翼123向螺纹槽131a移送来的排出气体被螺纹槽131a引导且被送向基座部129。
基座部129是构成第2真空泵P2的基底部的圆盘状的部件，一般由铁、铝、不锈钢等的金属构成。基座部129将第2真空泵P2物理性地保持，并且也兼具热的传导路的功能，所以希望使用铁、铝、铜等的具有刚性且热传导率也高的金属。
该结构中，旋转翼102与转子轴113一同被马达121旋转驱动时，通过旋转翼102和固定翼123的作用，排出气体被穿过吸气口101从腔抽吸。被从吸气口101抽吸的排出气体穿过旋转翼102和固定翼123之间，被向基座部129移送。此时，由于排出气体与旋转翼102接触时产生的摩擦热、由马达121产生的热的传导等，旋转翼102的温度上升，但该热通过辐射或排出气体的气体分子等的传导向固定翼123侧传递。
固定翼间隔件125在外周部彼此接合，将固定翼123从旋转翼102接收到的热、排出气体与固定翼123接触时产生的摩擦热等向外部传递。
另外，上述内容中，说明了带螺纹的间隔件131在旋转体103的圆筒部102d的外周配设，在带螺纹的间隔件131的内周面刻设有螺纹槽131a。然而，也有与此相反地在圆筒部102d的外周面刻设螺纹槽、在其周围配置具有圆筒状的内周面的间隔件的情况。
此外，根据第2真空泵P2的用途，也有如下情况：电装部借助定子柱122将周围覆盖，使得被从吸气口101抽吸的气体不会进入由上侧径向电磁铁104、上侧径向传感器107、马达121、下侧径向电磁铁105、下侧径向传感器108、轴向电磁铁106A、106B、轴向传感器109等构成的电装部，该定子柱122内借助冲洗气体保持成既定压。
该情况下，在基座部129处配设图中未示出的配管，冲洗气体被穿过该配管地导入。被导入的冲洗气体穿过保护轴承120和转子轴113之间、马达121的转子和定子之间、定子柱122和旋转翼102的内周侧圆筒部之间的间隙，被向排气口133送出。
这里，第2真空泵P2需要基于机种的确定、分别调整的固有的参数(例如，与机种对应的诸多特性)的控制。为了储存该控制参数，第2真空泵P2在其主体内具备电子回路部141。电子回路部141由EEP-ROM等半导体存储器及用于其存取的半导体元件等电子零件、用于安装它们的基板143等构成。该电子回路部141被容纳于基座部129的例如中央附近的图中未示出的旋转速度传感器的下部，被气密性的底盖145关闭，前述基座部129构成第2真空泵P2的下部。
但是，半导体的制造工序中，被导入腔的工艺气体中，存在具有其压力变得比既定值高或者其温度变得比既定值低时变为固体的性质的物质。在第2真空泵P2内部，排出气体的压力在吸气口101处最低在排气口133处最高。在工艺气体被从吸气口101向排气口133移送的中途，其压力变得比既定值高、其温度变得比既定值低时，工艺气体呈固体状，在第2真空泵P2内部附着而堆积。
例如，对于Al蚀刻装置使用SiCl4作为工艺气体的情况下，根据蒸气压曲线可知，低真空(760[torr]～10-2[torr])且低温(约20[℃])时，固体产物(例如AlCl3)析出，在第2真空泵P2内部附着堆积。由此，工艺气体的析出物在第2真空泵P2内部堆积时，该堆积物使泵流路变窄，成为使第2真空泵P2的性能下降的原因。并且，前述产物在排气口附近、带螺纹的间隔件131附近的压力高的部分处于容易凝固、附着的状况。
因此，为了解决该问题，以往在基座部129等的外周缠绕图中未示出的加热器、环状的水冷管149，且例如在基座部129处埋入图中未示出的温度传感器(例如热敏电阻)，以基于该温度传感器的信号将基座部129的温度保持成恒定的较高的温度(设定温度)的方式进行加热器的加热、水冷管149的冷却的控制(以下称作TMS。TMS；Temperature ManagementSystem)。
接着，关于这样构成的第2真空泵P2，关于对该上侧径向电磁铁104、下侧径向电磁铁105及轴向电磁铁106A、106B进行励磁控制的放大回路150进行说明。在图3中表示该放大回路150的回路图。
图3中，构成上侧径向电磁铁104等的电磁铁绕组151的一端经由晶体管161与电源171的正极171a连接，此外，其另一端经由电流检测回路181及晶体管162与电源171的负极171b连接。并且，晶体管161、162为所谓的功率场效应晶体管，具有二极管与其源-漏间连接的构造。
此时，晶体管161为，其二极管的阴极端子161a与正极171a连接，并且阳极端子161b与电磁铁绕组151的一端连接。此外，晶体管162为，其二极管的阴极端子162a与电流检测回路181连接，并且阳极端子162b与负极171b连接。
另一方面，电流再生用的二极管165为，其阴极端子165a与电磁铁绕组151的一端连接，并且其阳极端子165b与负极171b连接。此外，与此相同地，电流再生用的二极管166为，其阴极端子166a与正极171a连接，并且其阳极端子166b经由电流检测回路181与电磁铁绕组151的另一端连接。并且，电流检测回路181由例如霍尔传感器式电流传感器、电阻元件构成。
如上所述地构成的放大回路150与一个电磁铁对应。因此，磁轴承为5轴控制且电磁铁104、105、106A、106B为合计10个的情况下，关于各个电磁铁构成同样的放大回路150，相对于电源171，10个放大回路150被并联地连接。
进而，放大控制回路191例如由控制装置200的图中未示出的数字·信号·处理器部(以下称作DSP部)构成，该放大控制回路191切换晶体管161、162的接通/切断。
放大控制回路191将电流检测回路181检测到的电流值(将反映该电流值的信号称作电流检测信号191c)与既定的电流指令值比较。并且，基于该比较结果，确定PWM控制的一个周期即控制周期Ts内产生的脉冲宽度的大小(脉冲宽度时间Tp1、Tp2)。结果，将具有该脉冲宽度的栅极驱动信号191a、191b从放大控制回路191向晶体管161、162的栅极端子输出。
另外，旋转体103的旋转速度的加速运转中通过共振点时、定速运转中发生外部扰动时等，需要进行高速且强力的旋转体103的位置控制。因此，为了能够进行流向电磁铁绕组151的电流的急剧的增加(或者减少)，作为电源171，例如使用50V左右的高电压。此外，为了电源171的稳定化，通常电容器连接在电源171的正极171a和负极171b之间(图示略)。
该结构中，将晶体管161、162的两方接通时，流向电磁铁绕组151的电流(以下称作电磁铁电流iL)增加，将两方切断时，电磁铁电流iL减少。
此外，将晶体管161、162的一方接通而将另一方切断时，所谓的飞轮电流被保持。并且，这样飞轮电流在放大回路150中流动，由此，使放大回路150的磁滞损耗减少，能够将作为回路整体的消耗电力抑制成较低。此外，通过这样地控制晶体管161、162，能够减少在第2真空泵P2处产生的高调波等高频率噪音。进而，通过借助电流检测回路181测定该飞轮电流，能够检测在电磁铁绕组151流动的电磁铁电流iL。
即，检测到的电流值比电流指令值小的情况下，如图4所示，在控制周期Ts(例如100μs)中将晶体管161、162的两方以相当于脉冲宽度时间Tp1的时间接通1次。因此，该期间中的电磁铁电流iL从正极171a朝向负极171b向能够流经晶体管161、162的电流值iLmax(未图示)增加。
另一方面，检测到的电流值比电流指令值大的情况下，如图5所示，在控制周期Ts中将晶体管161、162的两方以相当于脉冲宽度时间Tp2的时间切断1次。因此，该期间中的电磁铁电流iL从负极171b朝向正极171a向能够经由二极管165、166再生的电流值iLmin(未图示)减少。
并且，哪种情况下，经过脉冲宽度时间Tp1、Tp2后，均使晶体管161、162的某一个接通。因此，该期间中，放大回路150处飞轮电流被保持。
《第1真空泵P1的概要》
参照图1，第1真空泵P1具备筒状的内壳1、在内壳1的外侧配置的筒状的定子2、旋转自如地配设于内壳1和定子2之间的筒状的轴3、将轴3绕其轴心旋转驱动的马达MT、在轴3的外周面配设的多层的旋转翼4(4A、4B、4C···)、在多层的旋转翼4的外侧设置而具有吸气口5及排气口6的筒状的外壳7。并且，在内壳的外周面和轴的内周面之间的间隙G，设置有阻碍气体向该间隙G流入的密封机构8。
《内壳1的详细情况》
第1真空泵P1中，采用内壳1的内侧为中空部而处理台200配置于该中空部的结构。此外，在处理台200的上端外周形成有凸缘部201，该凸缘部201与内壳1的上端面抵接，且借助图中未示出的螺栓等紧固连结结构将该凸缘201和内壳1紧固连结，由此，内壳1为将处理台200定位固定及支承的构造。此外，在该内壳1的下部一体设置有将第1真空泵P1整体支承的基座部9。
内壳1的上端面和处理台200上端外周的凸缘部201之间设置有密封部10，由于该密封部10，内壳1的内外不连通而被切断。内壳9的外侧(具体地，内壳1和外壳7之间的空间)构成为经由吸气口5与腔300相通的真空区域的空间，此外，内壳1的内侧构成为大气压区域的空间。处理台200整体构成为，其上表面附近位于真空区域的空间(内壳1的外侧)，除此以外的部分位于大气压区域的空间(内壳1的内侧)。
《定子2的详细情况》
在定子2处安装有磁轴承、马达等各种电装零件(例如，前述的电磁铁、传感器等)。此外，该定子2经由在其下部设置的连结部11与基座部9连结固定，呈在基座部9上立设的状态。
由此，第1真空泵P1中，外壳7的下端部连结固定于连结部11，且连结部11和基座部9被连结固定，由此，内壳1、定子2、外壳7一体化。
《轴3、磁轴承MB、马达MT的详细情况》
轴3通过被磁轴承MB支承而被旋转自如地配设，且被马达MT绕其轴心旋转驱动。另外，该磁轴承MB的具体的结构、例如借助5轴控制的磁轴承将轴3在空中悬浮支承且位置控制等，与之前说明的第2真空泵P2的磁轴承相同，所以省略其详细说明。此外，该马达MT的具体的结构、例如具备以包围轴3的方式周状地配置的多个磁极等与之前说明的第2真空泵P2的马达相同，所以省略其详细说明。此外，图1中，省略部分磁轴承MB、马达MT的结构零件。
轴3和内壳1之间的间隙G是为了能够使轴3旋转而必要的间隙(以下称作“轴径向间隙G”)，该轴径向间隙G总被磁轴承控制成既定的值。
《旋转翼4(4A、4B、4C···)等的详细情况》
在第1真空泵P1中，如前所述，在轴3的外周面配设有多层的旋转翼4，但不具备通常与该多层的旋转翼4在轴向上交替地配置的多层的固定翼(参照第2真空泵P2中说明的固定翼123)。即，第1真空泵P1的旋转翼4(4A、4B、4C···)的周围设定成不存在固定翼的固定翼不存在部12(12A、12B、12C···)。但是，也能够采用具备该多层的固定翼(参照图6中的双点划线显示的假想部件)的结构。
作为能采用没有通常在第2真空泵P2处存在的那样的多个固定翼123(123a、123b、123c···)的构造、即固定翼不存在部12(12A、12B、12C···)的理由，在第1真空泵P1中，优先的是腔300内的压力的均匀性，所以有时并非必须要求高的压缩比。此外，为使此处的压缩比变高，需要使后述的轴径向间隙G的密封机构8处的密封效果变高，但是反之，此处的压缩比根据能够容易实现的密封能力设定，由此，也有也能够使密封机构简单化的优点。
《外壳7的详细情况》
外壳7的上端作为前述的吸气口5开口，第1真空泵P1和腔300以该吸气口5与腔300的底连通的方式连结。
在外壳7的下端设置有前述的排气口6，第1真空泵P1和第2真空泵P2以该排气口6与第2真空泵P2的吸气口101连通的方式连结。
《腔300的详细情况》
闸阀装置301设置于腔300。作为该闸阀装置301的具体的构造例，在图1的真空排气***ES中，该闸阀装置301采用(1)阀主体301A配置于腔300内的构造、(2)能够通过从腔300的顶棚面向阀主体301A延伸的驱动杆301B的升降动作使阀主体301A沿上下方向移动的构造、(3)与处理台200的上端部对应的形状的开口部301C设置于阀主体301A、处理台200的上端部通过阀主体301A的下降移动与该开口部301C嵌合的构造、(4)该嵌合时处理台200外周的台阶面和外壳7的上端面的内侧附近作为密封面S发挥功能、阀主体301A的下表面抵接于该密封面S从而切断经由吸气口5的腔300和第1真空泵P1的连通的构造。
《密封机构的概要》
密封机构8由于其形状或构造的不同，在轴径向间隙G的上游侧如图6中箭头U1所示作为阻碍工艺气体向该间隙G流入的机构发挥功能，在轴径向间隙G的下游侧如该图6中箭头U2所示作为阻碍冲洗气体向该间隙G流入的机构发挥功能。
《密封机构的实施例(其1)》
作为用于具体实现密封机构8的前述功能(阻碍向间隙G的流入的功能)的一实施例采用如下结构：在第1真空泵P1中，该密封机构8在轴3的内周面的至少一部分具有多个叶片部13(13A、13B、13C···13Z)，且该多个叶片部13的倾斜方向在轴径向间隙G的上游侧和下游侧不同。
具体地，位于轴径向间隙G的上游侧的叶片部13(13A、13B等)构成为，向能够弹回欲从吸气口5侧流入该间隙G的气体分子的方向(参照图6中的U字形箭头U1)倾斜。另一方面，关于位于轴径向间隙G的下游侧的叶片部13(13Y、13Z等)，构成为向能够弹回欲从排气口6侧流入该间隙G的气体分子的方向(参照图6中的U字形箭头U2)倾斜。
将叶片部的进行方向设为叶片部的倾斜基准(0°)的情况下，位于轴径向间隙G的上游侧的叶片部13(13A、13B等)的倾斜角度θ1能够根据需要适当地在0°＜θ1＜90°的范围内设定。此外，位于轴径向间隙G的下游侧的叶片部13(13Y、13Z等)的倾斜角度θ2能够根据需要适当地在-90°＜θ2＜0°的范围内设定。
此外，如图1所示，位于轴径向间隙G的上游侧的叶片部13有多个的情况下，各叶片部13(13A、13B等)的倾斜角度θ1只要在0°＜θ1＜90°的范围内即可，无需均相同，也可以不同。这方面在位于轴径向间隙G的下游侧的叶片部13(13Y、13Z等)为多个的情况下也相同。
在第1真空泵P1中，叶片部13(13A、13B、13C)采用其外周端以嵌插于层叠多层的间隔件(附图标记省略)之间的状态被支承的构造，但也可以是借助除此以外的另外的构造支承叶片部13。
按下第1真空泵P1的运转开始按钮(图示省略)时，轴3绕其轴心旋转，旋转翼4(4A、4B、4C···)及密封机构8的叶片部(13A、13B、13C···)与轴3一体地旋转。并且，由于旋转翼4的旋转作用，腔300内的工艺气体分子以从吸气口5向排气口6转移的方式被排出。
此时，工艺气体分子的一部分欲从吸气口5向轴径向间隙G的上游侧流入，但这样的流入被密封机构8阻止。这是因为，借助在轴径向间隙G的上游侧旋转的叶片部13(13A、13B等)产生将气体分子弹回的作用。
在第1真空泵P1中，例如有以下情况：以轴3、定子2等的内部零件的冷却、相对于腐蚀性气体的保护为目的，总从在连结部11设置的冲洗气体供给口14向第1真空泵P1内供给氮气等冲洗气体。
如前所述地被供给的冲洗气体在保护轴承15的内外圈间、定子2和轴3的间隙、以及定子2和旋转翼4(4A、4B、4C···)的基部的间隙等按照该顺序循环而向冲洗气体供给口14的方向返回。
此时，一部分的冲洗气体欲向轴径向间隙G的下游侧流入，但该流入被密封机构8阻止。这是因为，借助在轴径向间隙G的下游侧旋转的叶片部13(13Z、13Y等)产生将气体分子弹回的作用。
《密封机构的实施例(其2)》
作为用于具体实现密封机构8的前述功能(阻碍向间隙G的流入的功能)的其他实施例，虽省略图示，但也可以采用如下结构：该密封机构8在内壳1的外周面和轴3的内周面的某一方的至少一部分具有螺纹槽部，且该螺纹槽部的螺旋的卷绕方向在轴径向间隙G的上游侧和下游侧不同。
该情况下，考虑构成为，在轴径向间隙G的上游侧，螺纹槽部的形状例如为右螺纹那样的螺纹槽形状，另一方面，在轴径向间隙G的下游侧，螺纹槽部的形状例如为左螺纹那样的螺纹槽形状，但不限于此。
总之，位于轴径向间隙G的上游侧的螺纹槽部为能够将欲从吸气口5侧流入该间隙G的气体分子弹回的螺纹槽形状，位于轴径向间隙G的下游侧的螺纹槽部为能够将欲从排气口6侧流入该间隙G的气体分子弹回的螺纹槽形状即可。
以上说明的实施方式的第1真空泵P1中，如前所述，采用如下结构：内壳1和外壳7均为筒状的形态，由此，真空泵P1整体为中空构造，将腔300内的处理台200配置于该中空部。借助这样的处理台200的配置结构，没有像以往的处理台的安装部那样阻碍气体的流动的要因，气体的流动方式在处理台200的周围相同，根据这方面，也适合实现腔300内的压力的均匀化。
此外，根据该真空泵P1，作为其具体的结构，采用在内壳1的外周面和轴3的内周面之间的径向间隙G(间隙G)设置阻碍气体向该径向间隙G的流入的密封机构8的结构。因此，经由径向间隙G的排气侧和吸气侧的连通被密封机构8切断，所以能够防止气体穿过间隙G的逆流。
进而，本发明中，也能够提供真空泵和利用该真空泵的真空排气***，其也难以产生由于腐蚀性气体向前述的间隙的流入而轴的支承***(例如，轴承的电磁铁、传感器)腐蚀而受到损伤的问题，泵内置电装零件的故障引起的麻烦较少，可靠性高。
此外，进而，本发明中，构成为，将第2真空泵P2与第1真空泵P1的中心轴同轴地配置于第1真空泵P1的下游侧，由此，实现第1真空泵P1单独难以实现而在真空排气***中需要的压缩比等排气性能，所以能够提供满足压力的均匀化和排气性能的两个方面的可靠性高的排气***。
本发明不限于上述的实施方式，只要在本发明的技术思想的范围内，就能够通过本领域技术人员的通常的创作能力进行多种变形。
附图标记说明
1内壳
2定子
3轴
4A、4B、4C旋转翼
5吸气口
6排气口
7外壳
8密封机构
9基座部
10密封部
11连结部
12固定翼不存在部
13叶片部
14冲洗气体供给口
15保护轴承
200处理台
300腔
301闸阀装置
301A阀主体
G间隙(轴径向间隙)
MT马达
MB磁轴承。

Claims (6)

1.一种真空泵，前述真空泵具备筒状的内壳、筒状的定子、筒状的轴、马达、多层的旋转翼、筒状的外壳，
前述筒状的定子配置于前述内壳的外侧，
前述筒状的轴旋转自如地配设于前述内壳和前述定子之间，
前述马达将前述轴绕其轴心旋转驱动，
前述多层的旋转翼配设于前述轴的外周面，
前述筒状的外壳设置于前述多层的旋转翼的外侧，具有吸气口及排气口，
前述真空泵的特征在于，
在前述内壳的外周面和前述轴的内周面之间的间隙，设置阻碍气体向该间隙流入的密封机构。
2.如权利要求1所述的真空泵，其特征在于，
前述密封机构由于其形状或构造的不同，在前述间隙的上游侧作为阻碍工艺气体向该间隙流入的机构发挥功能，在前述间隙的下游侧作为阻碍冲洗气体向该间隙流入的机构发挥功能。
3.如权利要求1或2所述的真空泵，其特征在于，
前述密封机构在前述轴的内周面的至少一部分具有多个叶片部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的真空泵，其特征在于，
前述密封机构在前述内壳的外周面和前述轴的内周面的某一方的至少一部分具有螺纹槽部。
5.如权利要求1至4中任一项所述的真空泵，其特征在于，
在前述外壳的内周面不具备通常与前述多层的旋转翼在轴向上交替地配置的多层的固定翼。
6.一种真空排气***，其特征在于，
与权利要求1的真空泵的中心轴同轴地在该真空泵的下游侧具备另外的真空泵。
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