JP3930297B2

JP3930297B2 - Turbo molecular pump

Info

Publication number: JP3930297B2
Application number: JP2001350749A
Authority: JP
Inventors: 篤史東尾; 知明岡村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2021-11-15
Also published as: JP2003148379A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体プロセス等において用いられるターボ分子ポンプの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体プロセスは、光学的処理や化学的処理等からなる様々な工程により実現される。光学的処理の代表例としては、ウェハ面への回路パターン焼き付けを行う露光処理が挙げられ、化学的処理では例えば、ウェハ面において薄膜を作製する等の表面処理、エッチング処理、洗浄処理等が挙げられる。また、これらの処理を実現するためには、光学的処理においては露光装置、化学的処理においては様々な化学薬品やこれを安全に取り扱うための各種機器が用いられる。これら様々な工程又は各種装置及び機器においては、半導体の更なる高集積化等への要求が高まりつつある中で、それぞれが技術的に高度な水準を要求されており、また更なる発展をも図るべく関係各所にて鋭意研究、開発が進行することとなっている。
【０００３】
その中で特に具体的技術を挙げると、化学的処理である表面処理工程に注目すれば、上述した薄膜製造技術として、半導体プロセスにおいては必須となった技術としてＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）技術がある。このＣＶＤとは、ウェハ等の基板上に対して原料ガスを供給し、当該基板上でのガスの吸着及び化学反応を経て、その基板上に所望の薄膜を形成する技術である。この技術は、ゲートの薄膜化、配線間容量低減等の半導体高集積化を実現するためには欠くことのできないものとなっている。
【０００４】
上記ＣＶＤの中でも減圧ＣＶＤおよびプラズマＣＶＤ等は真空雰囲気かで行われ、真空排気系が必要となる。
【０００５】
上記真空排気系としては、一般に大気圧から低真空域まで減圧するロータリポンプと、低真空域から高真空域まで減圧するデフュージョンポンプ、ターボ分子ポンプ等、複数のポンプにより構成されたものが利用される。なお、ターボ分子ポンプとは、周知のように、高速で回転するロータにより気体分子を圧縮しつつ排気するような構成を備えたものである。ここでロータとしては、これが上述したように非常に高速で回転する部材であるため、軽量かつ応力強度の高いアルミニウム合金をその材質として選択されるのが一般的である。
【０００６】
次に、上記ターボ分子ポンプについて詳細に説明する。図３に示すように、ターボ分子ポンプＰは、上半部１ａ及び下半部１ｂとからなるケーシング１内部に各種部品が備えられた構成となっている。このケーシング１においては、その上半部１ａに吸気口１ｃ、下半部１ｂに排気口１ｄが、それぞれ形成されている。ケーシング１内部においては、上部に軸流段部Ｐ_A、下部にねじ溝段部Ｐ_Bが設けられている。軸流段部Ｐ_Aは主として後述する多段に設けられた動翼５および静翼３とにより構成され、ねじ溝段部Ｐ_Bにおいてははロータ４に螺旋状のねじ溝１３が形成されている。
【０００７】
より具体的に説明すると、ロータ室２には、ロータ４が配設されている。ロータ４は、鉛直に立設されたロータシャフト４ａと、当該ロータシャフト４ａ周囲に放射状に配置された動翼５とを備えた構成となっている。また、ケーシング上半部１ａには静翼３が固定されている。
ロータ４には、動翼５の下方にねじ溝１３が形成されたねじ溝ロータ部１４が形成されている。ねじ溝ロータ部１４にはケーシング上半部１ａと対向する面にねじ溝１３が形成されており、ねじ溝１３の山部とケーシング上半部１ａとの間にわずかな隙間が形成されている。
【０００８】
前記ロータシャフト４ａの下端部には、スラスト磁気ディスク６が備えられている。このスラスト磁気ディスク６の上下面には、これに対向した形でスラスト磁気軸受け８が設けられている。また、ロータシャフト４ａとケーシング下半部１ｂとの対向面における上方及び下方には、それぞれラジアル磁気軸受け７ａ、７ｂが設けられている。さらに、ロータシャフト４ａ上端部にラジアル用上部保護軸受けとして設けられたボールベアリング９、同下端ネック部にはラジアル及びスラスト用下部保護軸受けとして設けられたボールベアリング１０が設けられている。そして、ケーシング下半部１ｂには、ロータ駆動用モータ１１が設けられている。
真空排気の際にはモータ１１を駆動してロータ４を回転させる。ロータ４の回転により動翼５と静翼３との間で第１の圧縮が行われたあと、ねじ溝段部Ｐ_Bのねじ溝１３によって第２の圧縮が行われ、排気口１ｄ方向へ流れて真空排気される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のターボ分子ポンプにおいては、塩化アルミニウムなどの析出温度が常温に近いガスを排気する場合には、流量が少ない場合において低温になりやすく、ねじ溝段部Ｐ_Bに付着物が溜まりやすい。特にねじ溝段部Ｐ_Bに溜まりやすい理由は、この部位において圧力が高くなるためである。
このため、定期的にメンテナンスをして付着物の除去を行わなければねじ溝の破損を招いてしまうという問題がある。
その一方で、ターボ分子ポンプを大流量用途に用いる場合、風損が大きいために発熱量が大きくなり、軸流段の温度がクリープ許容温度以上となって損傷・寿命の低下を招いてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、内部温度を適切に維持することを可能とするターボ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】
請求項１に記載の発明は、動翼と静翼とを備えた軸流段部と、ロータまたはステータに螺旋状のねじ溝が形成されたねじ溝段部とを備えたターボ分子ポンプにおいて、前記軸流段部を冷却する冷却水が流動する軸流段部側冷却水路と、前記ねじ溝段部を冷却する冷却水が流動するねじ溝段部側冷却水路と、前記ねじ溝段部を加熱するヒータと、前記ねじ溝段部側冷却水路への冷却水の流動を開閉する開閉弁とが設けられ、前記軸流段部側冷却水路と前記ねじ溝段部側冷却水路とが並列に接続され、前記開閉弁を開閉することで、冷却水が前記軸流段部側冷却水路のみに流動する場合と前記軸流段部側冷却水路と前記ねじ溝段部側冷却水路の双方に流動する場合とに切り替えられることを特徴とする。
【００１２】
この発明においては、付着物が溜まりやすいねじ溝ポンプ段をヒータによって加熱することで、付着を防止する。その一方、温度が高くなりすぎると損傷してしまうため、冷却水路によって冷却を可能とする。
また、開閉弁を閉としても、軸流段部側冷却水路には冷却水が流動される。このため、完全に冷却水の流動を止めることにより生ずる他の機器に流れる冷却水の流量や水圧に大きな影響を与えることを回避することができる。また、軸流段部は常に軸流段部側冷却水路によって冷却されているため、損傷が防止される。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のターボ分子ポンプにおいて、前記ねじ溝段部の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出結果に基づいて前記ヒータ及び開閉弁を制御する制御部とが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この発明においては、制御部がねじ溝段部の温度を監視しつつねじ溝段部の加熱・冷却を行うことが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態について示した図である。ターボ分子ポンプ２０は、上部ケーシング２１ａ、下部ケーシング２１ｂおよびベース２１ｃとにより構成されたケーシング２１内部に各種部品が備えられた構成となっている。このケーシング２１においては、その上部ケーシング２１ａに吸気口２１ｄ、ベースに排気口２１ｅが、それぞれ形成されている。
ケーシング２１内部においては、上部に軸流段部２０ａ、下部にねじ溝段部２０ｂとが設けられている。軸流段部２０ａは主として後述する多段に設けられた動翼２５および静翼２３とにより構成され、ねじ溝段部２０ｂにおいてはロータ２４に螺旋状のねじ溝３３が形成されている。
【００１８】
より具体的に説明すると、ロータ室２２には、ロータ２４が配設されている。ロータ２４は、鉛直に立設されたロータシャフト２４ａと、当該ロータシャフト２４ａ周囲に放射状に配置された動翼２５とを備えた構成となっている。また、上部ケーシング２１ａには静翼２３が固定されている。
ロータ２４には、動翼２５の下方にねじ溝３３が形成されたねじ溝ロータ部３５が形成されている。
【００１９】
前記ロータシャフト２４ａの下端部には、スラスト磁気ディスク２６が備えられている。このスラスト磁気ディスク２６の上下面には、これに対向した形でスラスト磁気軸受け２８が設けられている。また、ロータシャフト２４ａと下部ケーシング２１ｂとの対向面における上方及び下方には、それぞれラジアル磁気軸受け２７ａ、２７ｂが設けられている。さらに、ロータシャフト２４ａ上端部にラジアル用上部保護軸受けとして設けられたボールベアリング２９、同下端ネック部にはラジアル及びスラスト用下部保護軸受けとして設けられたボールベアリング３０が設けられている。そして、下部ケーシング２１ｂには、ロータ駆動用モータ３１が設けられている。
【００２０】
さて、本例においては、上部冷却水路（軸流段部側冷却水路）４０、下部冷却水路（ねじ溝段部側冷却水路）４１、さらにヒータ４２がケーシング２１の外側であって周方向に取り囲んで取り付けられている。上部冷却水路４０の高さ方向の位置は、軸流段部２０ａとねじ溝段部２０ｂとの中間付近、下部冷却水路４１はねじ溝段部２０ｂの下端付近、ヒータ４２は下部冷却水路４１の近傍に設けられている。上部冷却水路４０と下部冷却水路４１はそれぞれ金属製の配管であり、ケーシング２１に固定されている。ヒータ４２はラバーヒータなどが使用可能である。
【００２１】
図２にターボ分子ポンプの外観と冷却水路の系統図とを模式的に示した。冷却水は不図示の供給源から供給され、分岐してそれぞれ上部冷却水路４０と下部冷却水路４１に並列に供給されるようになっている。下部冷却水路４１には開閉弁５０が介装されている。さらに、ねじ溝段部２０ｂ内のガス温度を計測する温度センサ（温度検出手段）５１（たとえば熱電対など）が設けられており、この検出出力が入力される制御部５５が設けられている。制御部５５はまた、開閉弁５０を開閉する制御を行い、さらに、ヒータ４２をオン／オフする制御も行うようになっている。
上部冷却水路４０と下部冷却水路４１から排水された冷却水は合流した後に排出される。
【００２２】
以上のように構成されたターボ分子ポンプにおいては、真空排気の際にはモータ３１を駆動してロータ２４を回転させる。ロータ２４の回転により動翼２５と静翼２３との間で第１の圧縮が行われたあと、ねじ溝段部２０ｂのねじ溝３３で第２の圧縮が行われる。
【００２３】
真空排気に際しては、制御部５５が常にねじ溝段部２０ｂ内部のガス温度を監視している。そして、例えば基準温度を７０度としている場合、一定より高い場合（例えば７５度を超える場合）、下部冷却水路４１の開閉弁５０を開として、冷却水を下部冷却水路４１に流すことで、それ以上の温度上昇を防ぐ。そしてガス温度が基準温度にまで下がったときに開閉弁を閉とする。また、ガス温度が一定より低い場合（例えば６５度より下がった場合）にはヒータ４２をオンにして加熱を行う。そしてガス温度が基準温度にまで上がったときにヒータ４２をオフにする。
このようにして制御部５５が冷却と加熱とを制御することにより、ねじ溝段部２０ｂが適切な温度に維持される。したがって、温度が低い場合に発生する付着が防止され、また、温度が高い場合に発生する損傷を防止することができる。
【００２４】
このとき、上部冷却水路４０には常に冷却水が供給されている。もし常時冷却水を供給していない場合、ねじ溝段部２０ｂに設けられた温度センサ５１だけを監視していたのでは軸流段部２０ａの温度が予想外に高くなるおそれがあるが、本例においては常に軸流段部２０ａを冷却しているので、たとえヒータ加熱時においても軸流段部２０ａの温度がクリープ許容温度以上となるおそれがない。
【００２５】
また、ヒータ４２は全体を加熱する必要はなく、ねじ溝段部２０ｂのみを加熱すればよいので、大容量である必要はない。
さらに、本実施形態によれば適切に温度制御が可能であるため、３段ねじ溝構造を有する大流量ターボ分子ポンプでも損傷を防ぐことができる。
また、開閉弁５０で開閉しても、上部冷却水路４０には常に冷却水が流動しているため、完全に冷却水の流動を止めることにより生ずる他の機器に流れる冷却水の流量や水圧に大きな影響を与えることを回避することができる。
さらにまた、三方弁を用いることなく、開閉弁（二方弁）５０を用いることでコストを大幅に抑えることができる。
【００２６】
なお、上部冷却水路４０が冷却する部分は軸流段部２０ａであればよく、その設置位置、設置部位は上記実施形態に限定されるものではない。また、下部冷却水路４１が冷却する部分およびヒータ４２が加熱する部分はねじ溝段部２０ｂ、特にねじ溝段部２０ｂ下部であればよく、その設置位置、設置部位は上記実施形態に限定されるものではない。
【００２７】
以上のように、本発明においては以下の効果を得ることができる。
請求項１に記載の発明によれば、付着物が溜まりやすいねじ溝ポンプ段をヒータによって加熱することで、付着を防止することができる。また、温度が高くなりすぎると損傷してしまい寿命の低下を招いてしまうため、冷却水路によって冷却することで損傷を防止することができる。さらに、ねじ溝段部側冷却水路は必要に応じて開閉されるが、軸流段部側冷却水路は常に冷却される。これにより熱による軸流段部の損傷を防止することができる。
請求項２に記載の発明によれば、制御部がねじ溝部の温度を監視することで、ねじ溝段部の温度低下による付着物と、温度上昇による損傷をともに防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態として示したターボ分子ポンプの縦断面図である。
【図２】同ターボ分子ポンプの外観と冷却水の流動経路とを模式的に示した図である。
【図３】従来のターボ分子ポンプの一部を破断した斜視図である。
図である。
【符号の説明】
２０ａ軸流段部
２０ｂねじ溝段部
４０上部冷却水路（軸流段部側冷却水路）
４１下部冷却水路（ねじ溝段部側冷却水路）
４２ヒータ
５０開閉弁
５１温度センサ（温度検出手段）
５５制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a turbo molecular pump used in a semiconductor process or the like.
[0002]
[Prior art]
The semiconductor process is realized by various processes including optical processing and chemical processing. Typical examples of the optical processing include exposure processing for baking a circuit pattern on the wafer surface, and chemical processing includes, for example, surface processing such as forming a thin film on the wafer surface, etching processing, cleaning processing, and the like. It is done. In order to realize these processes, an exposure apparatus is used for optical processing, and various chemicals and various devices for safely handling these are used for chemical processing. In these various processes or various devices and equipment, as the demand for higher integration of semiconductors is increasing, each of them is required to have a high technical level and further development is required. In order to achieve this, intensive research and development are going on at various places concerned.
[0003]
In particular, if a specific technique is mentioned, there is a CVD (Chemical Vapor Deposition) technique as an indispensable technique in the semiconductor process as the above-mentioned thin film manufacturing technique when paying attention to the surface treatment process which is a chemical treatment. . This CVD is a technique for supplying a raw material gas onto a substrate such as a wafer and forming a desired thin film on the substrate through gas adsorption and chemical reaction on the substrate. This technology is indispensable for realizing high integration of semiconductors such as thinning of gates and reduction of inter-wiring capacitance.
[0004]
Among the above CVD, low pressure CVD and plasma CVD are performed in a vacuum atmosphere, and an evacuation system is required.
[0005]
As the evacuation system, a rotary pump that generally reduces pressure from atmospheric pressure to low vacuum, a diffusion pump that reduces pressure from low vacuum to high vacuum, and a turbo molecular pump are used. Is done. As is well known, the turbo molecular pump has a configuration in which gas molecules are exhausted while being compressed by a rotor rotating at high speed. Since the rotor is a member that rotates at a very high speed as described above, an aluminum alloy that is lightweight and has high stress strength is generally selected as the material.
[0006]
Next, the turbo molecular pump will be described in detail. As shown in FIG. 3, the turbo molecular pump P has a configuration in which various components are provided inside the casing 1 including an upper half 1 a and a lower half 1 b. In the casing 1, an intake port 1c is formed in the upper half 1a, and an exhaust port 1d is formed in the lower half 1b. In the casing 1, an axial flow step portion P _A is provided at the upper portion, and a thread groove step portion P _B is provided at the lower portion. The axial flow step portion P _A is mainly composed of a moving blade 5 and a stationary blade 3 provided in multiple stages, which will be described later, and a spiral thread groove 13 is formed in the rotor 4 in the thread groove step portion P _B. .
[0007]
More specifically, the rotor chamber 2 is provided with a rotor 4. The rotor 4 has a configuration including a rotor shaft 4a erected vertically and moving blades 5 arranged radially around the rotor shaft 4a. A stationary blade 3 is fixed to the casing upper half 1a.
The rotor 4 is formed with a thread groove rotor portion 14 in which a thread groove 13 is formed below the rotor blade 5. A screw groove 13 is formed on the surface of the screw groove rotor portion 14 facing the casing upper half 1a, and a slight gap is formed between the crest of the screw groove 13 and the casing upper half 1a. .
[0008]
A thrust magnetic disk 6 is provided at the lower end of the rotor shaft 4a. Thrust magnetic bearings 8 are provided on the upper and lower surfaces of the thrust magnetic disk 6 so as to face each other. Further, radial magnetic bearings 7a and 7b are respectively provided above and below the opposing surface of the rotor shaft 4a and the casing lower half 1b. Further, a ball bearing 9 provided as a radial upper protective bearing is provided at the upper end portion of the rotor shaft 4a, and a ball bearing 10 provided as a radial and thrust lower protective bearing is provided at the lower end neck portion. A rotor driving motor 11 is provided in the casing lower half 1b.
When evacuating, the motor 11 is driven to rotate the rotor 4. After the first compression is performed between the rotor blade 5 and stationary blade 3 by the rotation of the rotor 4, a second compression is performed by the screw groove 13 of the screw Mizodan portion P _B, to the exhaust port 1d direction It flows and is evacuated.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional turbo molecular pump, when exhausting a gas having a deposition temperature close to room temperature, such as aluminum chloride, the temperature tends to be low when the flow rate is small, and deposits accumulate in the thread groove step portion P _B. Cheap. In particular, the reason for the tendency to accumulate in the thread groove step portion P _B is that the pressure increases at this portion.
For this reason, there is a problem that the thread groove is damaged unless the maintenance is performed periodically to remove the deposits.
On the other hand, when a turbo molecular pump is used for a large flow rate application, the amount of heat generated increases due to the large windage loss, and the temperature of the axial flow stage exceeds the allowable creep temperature, resulting in damage and a decrease in life. There was a problem.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a turbo molecular pump that can appropriately maintain the internal temperature.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a turbo molecular pump including an axial flow stepped portion including a moving blade and a stationary blade, and a thread groove step portion in which a spiral thread groove is formed in a rotor or a stator. An axial flow step side cooling water passage in which cooling water for cooling the axial flow step portion flows, a screw groove step portion side cooling water passage in which cooling water for cooling the screw groove step portion flows, and the screw groove step portion There is provided a heater for heating and an on-off valve for opening and closing the flow of the cooling water to the thread groove step side cooling water passage, and the axial flow step portion side cooling water passage and the screw groove step portion side cooling water passage are arranged in parallel. By connecting and opening and closing the on-off valve, the cooling water flows only in the axial flow step portion side cooling water passage and in both the axial flow step portion side cooling water passage and the thread groove step portion side cooling water passage. It is characterized in that it can be switched between when to perform.
[0012]
In this invention, adhesion is prevented by heating the thread groove pump stage in which deposits tend to accumulate with a heater. On the other hand, since it will be damaged if the temperature becomes too high, cooling is enabled by the cooling water channel.
Moreover, even if the on-off valve is closed, the cooling water flows in the axial flow step portion side cooling water channel. For this reason, it can avoid having a big influence on the flow volume and the water pressure of the cooling water which flow to the other apparatus produced by completely stopping the flow of the cooling water. Moreover, since the axial flow stepped portion is always cooled by the axial flow stepped portion side cooling water channel, damage is prevented.
[0015]
According to a second aspect of the invention, in the turbo molecular pump according to claim 1, wherein the screw and a temperature detecting means for detecting the temperature of Mizodan unit, the temperature detecting means of the detection result on the basis the heater and the on-off valve And a control unit for controlling the operation.
[0016]
In the present invention, the controller can heat and cool the thread groove step part while monitoring the temperature of the thread groove step part.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. The turbo molecular pump 20 has a configuration in which various components are provided inside a casing 21 constituted by an upper casing 21a, a lower casing 21b, and a base 21c. In the casing 21, an air inlet 21d is formed in the upper casing 21a, and an air outlet 21e is formed in the base.
In the casing 21, an axial flow step portion 20a is provided at the upper portion and a thread groove step portion 20b is provided at the lower portion. The axial flow step portion 20a is mainly composed of a moving blade 25 and a stationary blade 23 provided in multiple stages, which will be described later, and a helical thread groove 33 is formed in the rotor 24 in the thread groove step portion 20b.
[0018]
More specifically, the rotor chamber 22 is provided with a rotor 24. The rotor 24 includes a rotor shaft 24a erected vertically and moving blades 25 arranged radially around the rotor shaft 24a. A stationary blade 23 is fixed to the upper casing 21a.
The rotor 24 is formed with a thread groove rotor portion 35 in which a thread groove 33 is formed below the rotor blade 25.
[0019]
A thrust magnetic disk 26 is provided at the lower end of the rotor shaft 24a. Thrust magnetic bearings 28 are provided on the upper and lower surfaces of the thrust magnetic disk 26 so as to face each other. Further, radial magnetic bearings 27a and 27b are respectively provided above and below the opposing surface of the rotor shaft 24a and the lower casing 21b. Further, a ball bearing 29 provided as a radial upper protective bearing is provided at the upper end portion of the rotor shaft 24a, and a ball bearing 30 provided as a radial and thrust lower protective bearing is provided at the lower end neck portion. A rotor drive motor 31 is provided in the lower casing 21b.
[0020]
Now, in this example, the upper cooling water channel (axial flow step side cooling water channel) 40, the lower cooling water channel (screw groove step side cooling water channel) 41, and the heater 42 are outside the casing 21 and surround in the circumferential direction. It is attached with. The position in the height direction of the upper cooling water channel 40 is near the middle between the axial flow step 20a and the screw groove step 20b, the lower cooling water channel 41 is near the lower end of the screw groove step 20b, and the heater 42 is the lower cooling water channel 41. It is provided in the vicinity. Each of the upper cooling water channel 40 and the lower cooling water channel 41 is a metal pipe and is fixed to the casing 21. As the heater 42, a rubber heater or the like can be used.
[0021]
FIG. 2 schematically shows the appearance of the turbo molecular pump and the system diagram of the cooling water channel. The cooling water is supplied from a supply source (not shown), is branched, and is supplied in parallel to the upper cooling water passage 40 and the lower cooling water passage 41, respectively. An opening / closing valve 50 is interposed in the lower cooling water channel 41. Further, a temperature sensor (temperature detection means) 51 (for example, a thermocouple) for measuring the gas temperature in the thread groove step portion 20b is provided, and a control unit 55 to which this detection output is input is provided. The control unit 55 also performs control to open and close the on-off valve 50, and further performs control to turn on / off the heater 42.
The cooling water discharged from the upper cooling water channel 40 and the lower cooling water channel 41 is discharged after joining.
[0022]
In the turbo molecular pump configured as described above, the motor 24 is driven to rotate the rotor 24 during vacuum exhaust. After the first compression is performed between the moving blade 25 and the stationary blade 23 by the rotation of the rotor 24, the second compression is performed in the thread groove 33 of the thread groove step portion 20b.
[0023]
When evacuating, the controller 55 constantly monitors the gas temperature inside the thread groove step 20b. For example, when the reference temperature is set to 70 degrees, when the reference temperature is higher than a certain value (for example, exceeding 75 degrees), the on-off valve 50 of the lower cooling water channel 41 is opened, and the cooling water is allowed to flow through the lower cooling water channel 41. Prevent the above temperature rise. When the gas temperature falls to the reference temperature, the on-off valve is closed. In addition, when the gas temperature is lower than a certain value (for example, when it falls below 65 degrees), the heater 42 is turned on to perform heating. When the gas temperature rises to the reference temperature, the heater 42 is turned off.
Thus, the control part 55 controls cooling and heating, and the thread groove step part 20b is maintained at an appropriate temperature. Therefore, adhesion that occurs when the temperature is low can be prevented, and damage that occurs when the temperature is high can be prevented.
[0024]
At this time, the cooling water is always supplied to the upper cooling water channel 40. If the cooling water is not always supplied, monitoring only the temperature sensor 51 provided in the thread groove step 20b may cause the temperature of the axial flow step 20a to rise unexpectedly. In the example, since the axial flow step portion 20a is always cooled, there is no possibility that the temperature of the axial flow step portion 20a becomes higher than the allowable creep temperature even when the heater is heated.
[0025]
Further, the heater 42 does not need to be heated as a whole, and only the screw groove step portion 20b needs to be heated.
Furthermore, according to this embodiment, since temperature control is possible appropriately, damage can be prevented even with a large-flow turbomolecular pump having a three-stage thread groove structure.
Even if the on / off valve 50 is opened and closed, the cooling water always flows in the upper cooling water channel 40. Therefore, the flow rate and the water pressure of the cooling water flowing to other devices generated by completely stopping the flow of the cooling water are controlled. It is possible to avoid a large influence.
Furthermore, the cost can be significantly reduced by using the on-off valve (two-way valve) 50 without using the three-way valve.
[0026]
In addition, the part which the upper cooling water channel 40 cools should just be the axial flow step part 20a, and the installation position and installation site | part are not limited to the said embodiment. Moreover, the part which the lower cooling water channel 41 cools and the part which the heater 42 heats should just be the screw groove step part 20b, especially the screw groove step part 20b lower part, The installation position and installation site | part are limited to the said embodiment. It is not a thing.
[0027]
As described above, the following effects can be obtained in the present invention.
According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent adhesion by heating the thread groove pump stage in which deposits are likely to be accumulated with the heater. Moreover, since damage will be caused if the temperature becomes too high and the life will be shortened, damage can be prevented by cooling with the cooling water channel. Furthermore, the thread groove step portion side cooling water channel is opened and closed as necessary, but the axial flow step portion side cooling water channel is always cooled. Thereby, damage to the axial flow step portion due to heat can be prevented.
According to the second aspect of the present invention, the controller can monitor the temperature of the thread groove portion, thereby preventing both deposits due to the temperature drop of the thread groove step portion and damage due to the temperature rise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a turbo molecular pump shown as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the appearance of the turbo molecular pump and the flow path of cooling water.
FIG. 3 is a perspective view in which a part of a conventional turbo molecular pump is broken.
FIG.
[Explanation of symbols]
20a Axial flow stepped portion 20b Thread groove stepped portion 40 Upper cooling water channel (axial flow stepped portion side cooling water channel)
41 Lower cooling water channel (screw groove step side cooling water channel)
42 heater 50 on-off valve 51 temperature sensor (temperature detection means)
55 Control unit

Claims

動翼と静翼とを備えた軸流段部と、ロータまたはステータに螺旋状のねじ溝が形成されたねじ溝段部とを備えたターボ分子ポンプにおいて、
前記軸流段部を冷却する冷却水が流動する軸流段部側冷却水路と、前記ねじ溝段部を冷却する冷却水が流動するねじ溝段部側冷却水路と、前記ねじ溝段部を加熱するヒータと、前記ねじ溝段部側冷却水路への冷却水の流動を開閉する開閉弁とが設けられ、
前記軸流段部側冷却水路と前記ねじ溝段部側冷却水路とが並列に接続され、前記開閉弁を開閉することで、冷却水が前記軸流段部側冷却水路のみに流動する場合と前記軸流段部側冷却水路と前記ねじ溝段部側冷却水路の双方に流動する場合とに切り替えられることを特徴とするターボ分子ポンプ。In a turbo molecular pump including an axial flow step portion including a moving blade and a stationary blade, and a thread groove step portion in which a spiral thread groove is formed in a rotor or a stator,
An axial flow step side cooling water passage in which cooling water for cooling the axial flow step portion flows, a screw groove step portion side cooling water passage in which cooling water for cooling the screw groove step portion flows, and the screw groove step portion A heater for heating, and an on-off valve for opening and closing a flow of the cooling water to the thread groove step side cooling water channel ,
The axial flow step portion side cooling water passage and the thread groove step portion side cooling water passage are connected in parallel, and the on / off valve is opened and closed so that the cooling water flows only in the axial flow step portion side cooling water passage. The turbo molecular pump, wherein the turbo molecular pump is switched to a case where it flows to both the axial flow stepped portion side cooling water channel and the thread groove stepped portion side cooling water channel .

請求項１に記載のターボ分子ポンプターボ分子において、前記ねじ溝段部の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出結果に基づいて前記ヒータ及び開閉弁を制御する制御部とが設けられていることを特徴とするターボ分子ポンプ。The turbo molecular pump turbomolecule according to claim 1 , wherein temperature detecting means for detecting the temperature of the thread groove step portion, and a control portion for controlling the heater and the on-off valve based on a detection result of the temperature detecting means. A turbo-molecular pump characterized by being provided.