JP2701489B2 - ターボ分子ポンプ - Google Patents
ターボ分子ポンプInfo
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- JP2701489B2 JP2701489B2 JP1310012A JP31001289A JP2701489B2 JP 2701489 B2 JP2701489 B2 JP 2701489B2 JP 1310012 A JP1310012 A JP 1310012A JP 31001289 A JP31001289 A JP 31001289A JP 2701489 B2 JP2701489 B2 JP 2701489B2
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- Japan
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- gas
- molecular pump
- polishing
- tmp
- wing
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体製造装置を始めとする各種の製造分
野等に広く適用可能なターボ分子ポンプに関するもので
ある。
野等に広く適用可能なターボ分子ポンプに関するもので
ある。
［従来の技術］ ターボ分子ポンプ（以下、TMPと略称する）は、第５
図に概略図示されるように、外筒１内に回転可能にロー
タ２を配設し、該ロータ２外周に多数の回転翼３を一体
突設するとともに、これらの回転翼３間に、前記外筒１
内周にスペーサ４を介して挾着支持させた多数の固定翼
５を交互に差し込んでタービン６を形成し、吸気口７よ
り吸入したガスをタービン６で叩き飛ばし排気口８から
強制排気するものである。この種TMPは、排気能力にお
いて他の真空ポンプに抜きんでているため、半導体製造
装置その他の超高真空分野に広く利用されている。翼の
製造方法については、回転翼３は切削加工又は放電加工
でアルミ合金製のロータ２外周に一体的に作られ、固定
翼５はステンレス製（又はアルミ製）の半円環状ディス
ク所要位置にスリットを入れた後折曲げ加工を施して作
られる。加工後は、何れも超音波洗浄を施した程度でTM
P本体に組み付けられ、実用に供される。
図に概略図示されるように、外筒１内に回転可能にロー
タ２を配設し、該ロータ２外周に多数の回転翼３を一体
突設するとともに、これらの回転翼３間に、前記外筒１
内周にスペーサ４を介して挾着支持させた多数の固定翼
５を交互に差し込んでタービン６を形成し、吸気口７よ
り吸入したガスをタービン６で叩き飛ばし排気口８から
強制排気するものである。この種TMPは、排気能力にお
いて他の真空ポンプに抜きんでているため、半導体製造
装置その他の超高真空分野に広く利用されている。翼の
製造方法については、回転翼３は切削加工又は放電加工
でアルミ合金製のロータ２外周に一体的に作られ、固定
翼５はステンレス製（又はアルミ製）の半円環状ディス
ク所要位置にスリットを入れた後折曲げ加工を施して作
られる。加工後は、何れも超音波洗浄を施した程度でTM
P本体に組み付けられ、実用に供される。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、この種TMPの到達圧力は、ベーキング処理
後において10-10Torr台であり、磁気軸受形のTMPでさえ
10-11Torr台を達成することは至難とされている。
後において10-10Torr台であり、磁気軸受形のTMPでさえ
10-11Torr台を達成することは至難とされている。
そこで、到達圧力を下げるため、本発明者が種々検討
した結果、次のようなことが次第に明らかとなった。す
なわち、翼加工の際に機械加工等を施すため、翼となる
母材表面の結晶が変型、破壊されるとともに、潤滑材、
研磨剤などが母材に食い込み、その結果、それらを吸蔵
物とする複雑な変質層が形成される。その吸蔵物は水素
ガス等であったり、反応性に富むガス放出物質であった
りする。しかも、その変質層は多孔性の酸化物質で覆わ
れ、ガス分子を吸着させ易い表面状態をとる。したがっ
て、TMPはこのような加工によりつくられた翼を使用す
るため、排気中に、吸蔵物の脱離、分解蒸発によるガス
放出や、新たに吸着したガス分子の脱離によるガス放出
を生じ、これが排気能力を低下させる主要因になってい
ると考えられる。
した結果、次のようなことが次第に明らかとなった。す
なわち、翼加工の際に機械加工等を施すため、翼となる
母材表面の結晶が変型、破壊されるとともに、潤滑材、
研磨剤などが母材に食い込み、その結果、それらを吸蔵
物とする複雑な変質層が形成される。その吸蔵物は水素
ガス等であったり、反応性に富むガス放出物質であった
りする。しかも、その変質層は多孔性の酸化物質で覆わ
れ、ガス分子を吸着させ易い表面状態をとる。したがっ
て、TMPはこのような加工によりつくられた翼を使用す
るため、排気中に、吸蔵物の脱離、分解蒸発によるガス
放出や、新たに吸着したガス分子の脱離によるガス放出
を生じ、これが排気能力を低下させる主要因になってい
ると考えられる。
本発明は、このような考察によりなされたものであっ
て、ガス放出の問題に善処することにより、従来に比べ
て排気性能の向上されたTMPを提供することを目的とし
ている。
て、ガス放出の問題に善処することにより、従来に比べ
て排気性能の向上されたTMPを提供することを目的とし
ている。
［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
手段を講じたものである。
手段を講じたものである。
すなわち、本発明に係るTMPは、固定翼と回転翼の表
面を、ガス放出の原因となる吸蔵物が少なく新たなガス
分子の吸着も防止できる程度の鏡面に設けていることを
特徴とする。また、鏡面仕上げには、電解研磨と化学研
磨との複合研磨を施す手法を採用する。
面を、ガス放出の原因となる吸蔵物が少なく新たなガス
分子の吸着も防止できる程度の鏡面に設けていることを
特徴とする。また、鏡面仕上げには、電解研磨と化学研
磨との複合研磨を施す手法を採用する。
［作用］ 本発明のごとく、TMPの両翼表面にガス放出性物質を
吸蔵せず、それがガスの吸着も許容しない鏡面である
と、排気中にガス放出を生じることが極めて少なくな
る。このため、これが原因でTMPの排気性能を低下させ
ていた従来の不具合を有効に解消することができる。
吸蔵せず、それがガスの吸着も許容しない鏡面である
と、排気中にガス放出を生じることが極めて少なくな
る。このため、これが原因でTMPの排気性能を低下させ
ていた従来の不具合を有効に解消することができる。
また、その鏡面仕上げを複合研磨を通じて行うと、吸
蔵物を含んだ変質層を電解研磨により溶解・除去して光
沢面にできる上に、電解研磨により生じる電解生成物を
化学研磨を併用することによって消失させることができ
るので、結果的に、両翼表面は緻密でクリーンな鏡面に
仕上げられることになる。
蔵物を含んだ変質層を電解研磨により溶解・除去して光
沢面にできる上に、電解研磨により生じる電解生成物を
化学研磨を併用することによって消失させることができ
るので、結果的に、両翼表面は緻密でクリーンな鏡面に
仕上げられることになる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照して
説明する。なお、第５図と共通する部分には同一符号を
付している。
説明する。なお、第５図と共通する部分には同一符号を
付している。
この実施例では、一般的な機械加工によってつくられ
た第１図図示のロータ２全体（但しシャフトとの嵌合部
2aを除く）と、第２図図示の固定翼５の全体とに、加工
後、複合研磨を施す。
た第１図図示のロータ２全体（但しシャフトとの嵌合部
2aを除く）と、第２図図示の固定翼５の全体とに、加工
後、複合研磨を施す。
複合研磨は、在来の電解研磨装置をベースとし、これ
に化学研磨の要素を取り入れるという形で実現する。す
なわち、一般的な電解研磨は、電解槽中に電解液を入
れ、その中に工作物を浸漬させて陽極とし、陰極に不溶
性の金属を用いて通電することで工作物の表面を溶解さ
せ陰極に金属を析出させるものである（図示省略）。こ
のため、ロータ２及び固定翼５に対して機械加工を施し
た部分に生じている目に見えない変質層を除去すること
ができ、同時に、凸部を凹部よりも優先的に溶解させて
平滑面を得ることができる。しかし、このままでは電解
生成物が表面を覆い、良質の鏡面が得られない。そこで
処理温度、処理液を化学研磨に近い領域に設定し、電流
の流し方に工夫を凝らすことで、上記の過程において電
解生成物が工作物の表面を覆わないようにする。これに
より、回転翼３や固定翼５の表面は金属結晶構造が破壊
されず、その上に緻密で安定した鏡面をなす酸化薄膜が
形成されることになる。このようにして得られる表面の
SEM観察状態は第３図の如く平滑なものとなり、これを
従来の切削加工又は放電加工による図（第４図）と比較
すると、その表面粗度に驚くほど顕著な相違があるのが
認められる。表面の凹凸に沿って幾何学的表面積を計算
した結果、本実施例によると従来の約1/20程度にまで平
滑化できることが確認された。
に化学研磨の要素を取り入れるという形で実現する。す
なわち、一般的な電解研磨は、電解槽中に電解液を入
れ、その中に工作物を浸漬させて陽極とし、陰極に不溶
性の金属を用いて通電することで工作物の表面を溶解さ
せ陰極に金属を析出させるものである（図示省略）。こ
のため、ロータ２及び固定翼５に対して機械加工を施し
た部分に生じている目に見えない変質層を除去すること
ができ、同時に、凸部を凹部よりも優先的に溶解させて
平滑面を得ることができる。しかし、このままでは電解
生成物が表面を覆い、良質の鏡面が得られない。そこで
処理温度、処理液を化学研磨に近い領域に設定し、電流
の流し方に工夫を凝らすことで、上記の過程において電
解生成物が工作物の表面を覆わないようにする。これに
より、回転翼３や固定翼５の表面は金属結晶構造が破壊
されず、その上に緻密で安定した鏡面をなす酸化薄膜が
形成されることになる。このようにして得られる表面の
SEM観察状態は第３図の如く平滑なものとなり、これを
従来の切削加工又は放電加工による図（第４図）と比較
すると、その表面粗度に驚くほど顕著な相違があるのが
認められる。表面の凹凸に沿って幾何学的表面積を計算
した結果、本実施例によると従来の約1/20程度にまで平
滑化できることが確認された。
しかして、このような鏡面を有したロータ３及び固定
翼５をTMP本体に組み付け、吸気口７にチャンバ等の使
用目的を接続して稼動すると、排気中に回転翼３や固定
翼５の表面から実際の排気とは無関係な水素ガス等が放
出されることが殆どなくなり、また、排気しようとする
ガスや前回使用時の残留ガス等がそれらの表面に対する
吸着／脱離を繰り返す中で排気を妨げていた不具合も有
効に解決することができる。このため、図示TMPによる
と排気の立ち上げ時間を短縮し、これによって運転コス
トも低減できるとともに、最も重要なファクターである
到達圧力を10-11Torr台以下にまで伸ばすためにも極め
て有効なものとなり得る。
翼５をTMP本体に組み付け、吸気口７にチャンバ等の使
用目的を接続して稼動すると、排気中に回転翼３や固定
翼５の表面から実際の排気とは無関係な水素ガス等が放
出されることが殆どなくなり、また、排気しようとする
ガスや前回使用時の残留ガス等がそれらの表面に対する
吸着／脱離を繰り返す中で排気を妨げていた不具合も有
効に解決することができる。このため、図示TMPによる
と排気の立ち上げ時間を短縮し、これによって運転コス
トも低減できるとともに、最も重要なファクターである
到達圧力を10-11Torr台以下にまで伸ばすためにも極め
て有効なものとなり得る。
なお、翼以外の部品（例えばスペーサ４、外筒１など
の真空領域に臨む部品、或いは使用対象であるチャンバ
等）にも本発明に係る処理を施すことで更にガス放出の
少ないTMPを実現することができる。
の真空領域に臨む部品、或いは使用対象であるチャンバ
等）にも本発明に係る処理を施すことで更にガス放出の
少ないTMPを実現することができる。
［発明の効果］ 本発明のTMPは、以上の如く固定翼と回転翼の表面を
緻密でクリーンな鏡面とすることにより、排気に有害な
ガス放出量を低減して排気を実効ならしめることができ
る。そして、これによりターボ分子ポンプの排気速度や
到達真空度などの諸特性を従来に比べて確実に向上させ
ることが可能になる。また、複合研磨法によるとそのよ
うな鏡面が比較的容易に実現可能となる。
緻密でクリーンな鏡面とすることにより、排気に有害な
ガス放出量を低減して排気を実効ならしめることができ
る。そして、これによりターボ分子ポンプの排気速度や
到達真空度などの諸特性を従来に比べて確実に向上させ
ることが可能になる。また、複合研磨法によるとそのよ
うな鏡面が比較的容易に実現可能となる。
第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し、第１図はロ
ータを一部断面にして示す斜視図、第２図は固定翼の斜
視図、第３図は翼表面の断面図である。第４図は第３図
に対応して従来の翼表面を示す断面図、第５図は一般的
なTMPの縦断面図である。 ３……回転翼、５……固定翼
ータを一部断面にして示す斜視図、第２図は固定翼の斜
視図、第３図は翼表面の断面図である。第４図は第３図
に対応して従来の翼表面を示す断面図、第５図は一般的
なTMPの縦断面図である。 ３……回転翼、５……固定翼
Claims (1)
- 【請求項１】固定翼と回転翼を具備してなるターボ分子
ポンプであって、前記両翼の表面を、電解研磨と化学研
磨との複合研磨を施すことによりガス放出の原因となる
吸蔵物が少なく新たなガス分子の吸着も防止できる程度
の鏡面に設けていることを特徴とするターボ分子ポン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310012A JP2701489B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | ターボ分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310012A JP2701489B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | ターボ分子ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03168387A JPH03168387A (ja) | 1991-07-22 |
| JP2701489B2 true JP2701489B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=18000091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1310012A Expired - Fee Related JP2701489B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | ターボ分子ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2701489B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3013083B2 (ja) * | 1998-06-23 | 2000-02-28 | セイコー精機株式会社 | ターボ分子ポンプ |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5615001B2 (ja) * | 1972-08-01 | 1981-04-08 | ||
| JPS5528812A (en) * | 1978-08-19 | 1980-02-29 | Canon Inc | Printing wheel selection type printing apparatus |
| JPS58102021U (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-11 | 日進精機株式会社 | 切断機 |
| JPS5920500A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-02-02 | Toshiba Corp | 電解研摩方法 |
| JPS62203721A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-08 | Inoue Japax Res Inc | タ−ボポンプ |
| JPS62278299A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 電解研磨方法 |
| JP2508520B2 (ja) * | 1987-02-09 | 1996-06-19 | 三菱マテリアル株式会社 | ＺｒおよびＺｒ合金電解研摩用電解液 |
| JPS63283818A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-21 | Shizuoka Seiki Co Ltd | 電解加工による仕上げ加工方法 |
| JPH01259199A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-16 | Kawasaki Steel Corp | 低鉄損方向性けい素鋼板の製造方法 |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP1310012A patent/JP2701489B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03168387A (ja) | 1991-07-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |