JP4916655B2 - 真空ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体製造装置等の真空排気ポンプとして用いられるターボ分子ポンプ等の真空ポンプに関する。

半導体の製造は、光学的処理や化学的処理などの様々な工程を経てなされるものである。光学的処理の代表的処理例としては、例えば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、また化学的処理の代表的処理例としては、例えばウェハ面に薄膜を形成するＣＶＤ、エッチング処理、洗浄処理等が挙げられる。

上述したＣＶＤやエッチング処理は真空雰囲気で行われることから、真空排気装置が必要である。この真空排気装置では、大気圧からの多段階排気を可能とするロータリポンプ、ディフュージョンポンプ、ターボ分子ポンプなど、複数のポンプを適宜組み合わせた構成が一般的に採用されている。

真空排気装置に用いられるポンプとしては、例えば、後記の特許文献１に記載のポンプ装置や、特許文献２に記載の真空ポンプが知られている。
特許文献１に記載のポンプ装置は、吸気口と排気口とが形成されたケーシングと、ケーシング内に設けられた複数の気体移送手段とを有している。
特許文献２に記載の真空ポンプは、吸気口と排気口とを有するケーシングと、ケーシング内に設けられた吸気口と排気口とを有するケーシングと、ケーシング内に設けられたポンプ機構とを有している。
上記気体移送手段及びポンプ機構は、ロータとステータとを有しており、ロータを例えば９０，０００ｒｐｍ（１，５００回転／秒）といった高速で回転させることで、ロータとステータとの間でガスを圧縮する構成とされている。

特開２００３−２５４２８４号公報（段落［０００７］〜［００１０］，及び図２） 特開２００４−７６７０８号公報（段落［００２１］〜［００２４］，及び図１〜図２）

上記ポンプ装置及び真空ポンプにおいては、内部に形成されているガス通路の表面温度が吸引したガスの昇華温度よりも低い場合、ガスが固化してガス通路壁面等に付着することがある。この固化物がロータとステータとの間に形成される狭い隙間に付着して堆積すると、ポンプ性能が低下する原因になるのは勿論のこと、ロータが固化物と接触して構成部材を損傷させる原因にもなる。このような固化物によるトラブルを防止するために、上記ポンプ装置や真空ポンプでは、固化物の堆積量が少ないうちに運転を停止して、分解洗浄のメンテナンスを行う必要があり、結果として生産性を低下させる要因となる。

ガスの固化を防止するには、ガス流路を加熱するなどして、ガス通路を通過するガスをその昇華温度以上に維持すればよいが、このような加熱による固化防止対策は、真空ポンプを構成する部品の許容温度以下に制限されるため、例えばＩＴＯ膜のエッチング装置でエッチングされた物質のＩｎＩ_３（ヨウ化インジウム、昇華温度は９０°Ｃ以上）等の昇華温度の高いガスを排気するプロセスに使用される真空ポンプへの適用には限界があった。

例えば、高速で回転するロータには軽量化及び高強度化が求められるため、通常アルミニウム合金製のものが採用されている。しかし、アルミニウム合金は温度上昇に弱く、高温では強度やクリープ寿命の低下が問題となる。このため、電子部品の保護も含めて冷却が必要となり、ケーシング内に冷却水流路を設けて冷却水を循環させるなどして、所望の温度（例えば４０°Ｃ〜５０°Ｃ程度）を維持することが行われている。
このような冷却を行うと、特に昇華温度の高いガスの場合には上述したガスの固化物が堆積しやすくなるので、冷却によるアルミニウム合金製の動翼保護と、加熱による固化物の堆積防止という、相反する課題を解決することが必要となってくる。

ここで、真空ポンプの上流側にトラップを設けて、このトラップでガスを積極的に固化させてガス成分を除去することで、真空ポンプ内では加熱による固化防止対策が不要になる。しかし、この場合には、真空ポンプの上流側に固化物を堆積させるので、この堆積物がダスト（パーティクル）発生源となり、プロセス側に悪影響を及ぼす恐れがあるということと、堆積した固化物が流れの抵抗となり、排気効率を低下させるということから、このような対策は一般的にはユーザーに好まれていない。

また、特許文献１記載のポンプ装置では、複数の気体移動手段の間に、気体移送手段によって移動される排気ガスの流路に張り出した低温部を設けて、低温部でガス成分をトラップしている。しかし、このように低温部を排気ガスの流路に張り出して設けた場合、低温部に付着した固化物が、ロータやステータが配置されている上流側に向かって成長してゆき、運転開始後、比較的短期間でロータやステータに固化物が到達してしまう。このため、このポンプ装置では、短期間で運転を停止して、分解洗浄のメンテナンスを行う必要がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、構成部品の保護を目的とする冷却の影響を受けることなく、特にポンプ機構の損傷や破損を招く部分における固化物の堆積を防止するという課題の解決を目的とするものである。

本発明の真空ポンプは、ガスの吸気口と排気口とを有するケーシング内に、動翼を備えた回転体と静翼を備えた静止体とを具備し、回転体の動翼と静止体の静翼により構成されるポンプ機構が配設され、回転体は、動翼の下流側に設けられたねじ溝部を有し、さらにねじ溝部とケーシングとの間に配置された円筒状部材を有し、吸気口から吸引したガスを排気口から排出するように構成された真空ポンプであって、ケーシングが、ポンプ機構を構成する上流部と、ポンプ機構よりも下流側を構成する下流部とに分割されており、ねじ溝部の上端はポンプ機構の出口から離間した下流側に位置し、ケーシングにおける上流部と下流部との間には、断熱部が介装されており、上流部には、該上流部及び静止体を加熱するヒータが設けられ、下流部には、ポンプ機構の出口の下流側における、ガス流路の主流路から外れた位置にトラップ用空間部が設けられており、トラップ用空間部に、上端が円筒状部材の上端近傍に位置し、ガスの昇華温度よりも低い温度となるトラップ部材が設けられ、円筒状部材とねじ溝部との間の空間によりガス流路の主流路を形成すると共に、主流路の外周側におけるトラップ部材の上端面に、ガスに接触する表面積を増大するための角部が設けられていることを特徴とする。

このように構成される真空ポンプでは、上流部及び静止体を加熱するヒータが設けられており、上流部側では、加熱によるガスの固化防止対策が行われる。また、下流部には、ガスの昇華温度よりも低温のトラップ部材が設けられていて、このトラップ部材が、ガス成分を積極的に固化させてトラップするので、上流部よりも低温の下流部でのガスの固化が防止される。
上流部と下流部との間には、断熱材が介装されていて、上流部と下流部との間での熱伝導が遮断されているので、ヒータによって上流部を加熱しつつ、下流部側の部材を熱から保護することができる。そして、このように上流部の熱が下流部に逃げないので、ヒータによる上流部の加熱効率が高く、上流部でのガスの固化を効果的に防止することができる。

また、この真空ポンプにおいて、前記上流部に、前記断熱部の内周部、または前記断熱部の内周部と下流部上端の内周部とを覆うカバーが設けられていてもよい。

ここで、下流部の内周面でガスの固化が生じると、この固化物は、内周面に沿って上流部側に成長していく。このように固化物が成長してゆくと、上流部内に達してポンプ機構に干渉してしまう可能性があるので、適宜時期にメンテナンスを行ってこの固化物を除去する必要がある。
上記構成の真空ポンプでは、断熱部の内周部、または断熱部の内周部と下流部上端の内周部とがカバーによって覆われているので、これらの部位にはガスの固化が生じない。さらに、このカバー自体もヒータによって加熱されていて、ガスの固化が防止されている。
このため、この真空ポンプでは、下流部側から上流部に向けて固化物が成長しにくく、メンテナンスを行う間隔をより長くすることができる。

また、この真空ポンプにおいて、前記トラップ部材が、前記吸気口から前記排気口に至る前記ケーシング内のガス流路の、主流路から外れた位置に、該主流路に近接させて設けられていてもよい。

このように構成される真空ポンプでは、ガス流路の主流路から外れた位置にトラップ部材が設けられていることにより、トラップ部材に生じた固化物が成長しても上流部に到達しにくいので、メンテナンスを行う間隔をより長くすることができる。
一方で、トラップ部材はガス流路の主流路に近接させて設けられているので、トラップ部材によってガスが効果的に固化させられてトラップされることとなり、下流部側でのガスの固化が生じにくい。

本発明にかかる真空ポンプは、ガスの吸気口と排気口とを有するケーシング内に、動翼を備えた回転体と静翼を備えた静止体とを具備してなるポンプ機構が配設され、前記吸気口から吸引したガスを前記排気口から排出するように構成された真空ポンプであって、前記ポンプ機構の出口近傍に、前記ガスの昇華温度よりも低い温度となるトラップ部材が設けられており、該トラップ部材が、前記吸気口から前記排気口に至る前記ケーシング内のガス流路の、主流路から外れた位置に、該主流路に近接させて設けられていることを特徴とする。

このように構成される真空ポンプでは、ガス流路の主流路から外れた位置にトラップ部材が設けられていることにより、トラップ部に生じた固化物が成長しても、上流部に到達しにくいので、メンテナンスを行う間隔を長くすることができる。
一方で、トラップ部材はガス流路の主流路に近接させて設けられているので、トラップ部材によってガスが効果的に固化させられてトラップされることとなり、下流部側でのガスの固化が生じにくい。

本発明にかかる真空ポンプは、ガスの吸気口と排気口とを有するケーシング内に、動翼を備えた回転体と静翼を備えた静止体とを具備してなるポンプ機構が配設され、前記吸気口から吸引したガスを前記排気口から排出するように構成された真空ポンプであって、前記吸気口から前記排気口に至る前記ケーシング内のガス流路のうち、前記ポンプ機構の出口近傍に、前記ガスの昇華温度よりも低い温度となるトラップ部材が設けられており、該トラップ部材は、前記ガス流路を構成する部材の内壁面よりも前記ガス流路から離間した位置に、前記内壁面に近接させて設けられていることを特徴とする。

このように構成される真空ポンプでは、ガス流路を構成する部材の内壁面よりも前記ガス流路から離間した位置にトラップ部材が設けられていることにより、トラップ部に生じた固化物が成長しても、上流部に到達しにくいので、メンテナンスを行う間隔を長くすることができる。
一方で、トラップ部材はガス流路の内壁面に近接させて設けられているので、トラップ部材によってガスが効果的に固化させられることとなり、下流部側でのガスの固化が生じにくい。

本発明にかかる真空ポンプによれば、構成部品の保護を目的とする冷却の影響を受けることなく、特にポンプ機構の損傷や破損を招く部分における固化物の堆積を防止することができる。

本発明にかかる真空ポンプによれば、固化物が成長しても、上流部に到達しにくいので、メンテナンスを行う間隔を長くすることができる。また、トラップ部材によってガスが効果的に固化させられるので、下流部側でのガスの固化が効果的に防止される。

以下、本発明に係る真空ポンプの一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、真空ポンプは、大気圧以下の低圧の気体を圧縮して大気中に放出する装置のことである。
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
図１は、本発明による真空ポンプの構成例を示す略図であり、以下この図に基づいて本発明の技術思想を説明する。この真空ポンプ２０はターボ分子ポンプとも呼ばれる形式のもので、例えば半導体製造に用いられるエッチング装置（図示せず）などに、ロータリポンプ等の補助ポンプとともに排気系の一部として装備され、チャンバ内の排気に利用される装置である。このような排気には、例えばエッチング後のガスには、ＩｎＩ_３のようなエッチングされた物質のガス成分が含まれている。
以下では、このようなガス成分を含めた真空ポンプの取り扱い流体をガスと呼ぶことにする。

さて、上述した真空ポンプ２０は、ガスの吸気口２２及び排気口２３を備えたケーシング２１内に、回転体３１及び静止体２４よりなるポンプ機構３０を配設した構成となっている。
一般的にロータと呼ばれている回転体３１は、図示省略の回転軸と、この回転軸に固定された一または複数段の動翼３２と、該動翼３２の下流側に設けられたねじ溝部３３とを備えている。この回転体３１は、図示省略のスラスト磁気軸受及びラジアル磁気軸受を用いて回転軸の適所が回転可能に支持され、同じく図示省略のロータ駆動用モータによって高速で回転するようになっている。すなわち、図示の真空ポンプ２０は、回転体３１が動翼３２及び後述する静翼による圧縮を行う軸流段と、ねじ溝部３３により圧縮を行うねじ溝段とを備えた二段圧縮の構成となっている。
なお、図示の例では動翼３２を３段設けてあるが、これに限定されるものではない。

一方の静止体２４は、ケーシング２１の内周側に一または複数段固定された静翼２５と、上述した回転体３１の回転軸を支持するようケーシング２１に固定されたステータ２６、及びこのステータ２６内に設置された図示省略の各種軸受とを備えている。各静翼２５は、回転軸の軸方向において、回転体３１側に設けられている動翼３２と交互に配置されている。本実施形態では、最下段の静翼２５は、最下段の動翼３２よりも下方に位置している。

この真空ポンプ２０では、回転体３１が高速で回転することにより、吸気口２２から吸引したガスが軸流段において動翼３２及び静翼２５間を通過して圧縮され、さらに、ねじ溝段を通過して圧縮された後に排気口２３から流出する。この結果、吸気口２２が高真空になると共に、排気口２３が低真空になる。

さて、上述した構成の真空ポンプ２０に対し、本発明では、ケーシング２１を、軸流段側を構成する上流部とねじ溝段側を構成する下流部とを有する構成とし、上流部には、上流部及び静止体２４を加熱するヒータＨｔを設けるとともに、上流部と下流部との間に、断熱部材ＨＩを介装している。
このような構成の真空ポンプ２０とすれば、断熱部材ＨＩによって上流部と下流部との間での熱伝導が遮断されているので、ヒータＨｔによって上流部及び静止体２４を加熱して、上流部側でのガスの固化を防止しつつ、下流部側の部材を熱から保護することができる。そして、このように上流部の熱が下流部に逃げないので、ヒータＨｔによる上流部の加熱効率が高く、上流部でのガスの固化を効果的に防止することができる。

また、本発明では、この真空ポンプ２０に対し、吸気口２２から排気口２３へ至るケーシング２１内のガス流路（図１中に矢印Ｇで示す）に連通するトラップ部２７を設けてある。このトラップ部２７は、例えばケーシング２１の外周側へ突出させた空間部を形成している。ここで、図１に示したトラップ部２７は、回転体３１における軸流段とねじ溝段との間のガス流路に連通して設けられている。

このトラップ部２７内には、吸引するガスの昇華温度よりも低い温度となるように設定されるトラップ部材Ｔが設けられている。トラップ部材Ｔは、下側ケーシング２１ｂを通じて外気に放熱させられてガスの昇華温度以下の温度に維持される構成とするほか、下側ケーシング２１ｂのトラップ部２７の周囲に冷却水の流路を設けて通水し、この冷却水によって下側ケーシング２１ｂ越しに熱を奪うことによって積極的に冷却される構成とされていてもよい。

このような構成の真空ポンプ２０とすれば、吸気口２２から吸引したガスの一部がトラップ部２７に流入してゆき、同トラップ部２７内に設けられたトラップ部材Ｔの表面に接触して、昇華温度以下に冷却される。従って、トラップ材２７内ではトラップ部材Ｔ上にガスが固化して堆積するようになるので、同トラップ部２７は積極的にガスを固化させてトラップする機能を有している空間部分となる。

また、このようなトラップ部２７は、回転体３１が軸流段及びねじ溝段を備えている場合、軸流段とねじ溝段との間のガス流路、すなわち、軸方向において動翼３２とねじ溝部３３との間（ポンプ機構３０の出口近傍）に位置するガス流路に連通させて設けることが好ましい。これは、最も固化しやすい領域の前（上流側）にトラップ部２７を設けることができるためである。
すなわち、圧力が高いガス流路の下流側ではガスの昇華温度も高くなるため、真空ポンプ２０のポンプ機構３０において、実質的にガスが大きな圧力上昇をして昇華温度も高くなるため固化物が堆積しやすい領域であるねじ溝段の上流側から積極的に固化物をトラップし、トラップ部２７の下流側における固化物の堆積によるトラブルを未然に防止または抑制している。

ところで、上述したトラップ部２７は、その空間容積をできるだけ大きくとることが好ましい。これは、大きな空間容積を確保することにより、固化物の堆積許容量が増加してメンテナンス間隔を長くすることができるためである。すなわち、真空ポンプ２０の連続運転時間が延びるので、これを用いたプロセスの運転停止間隔を延長して運転停止回数を低減することができるようになる。
また、トラップ部材Ｔは、ガス流路に向く側の表面積をできるだけ大きくとることが好ましい。これは、大きな表面積を確保することにより、ガスとの接触面積が大きくなり、より効果的にガスを固化させて下流側でのガスの固化を一層生じにくくすることができるためである。

図２は、本実施形態にかかる真空ポンプ２０の具体的な構成を示す断面図であり、図３は、図２の要部拡大図である。
図中の符号２１はケーシングであり、ケーシング２１は、上流部を構成する上側ケーシング２１ａと下流部を構成する下側ケーシング２１ｂとを一体化した構成となっている。このケーシング２１には吸気口２２及び排気口２３が設けられ、吸気口２２を設けた上側ケーシング２１ａ側の内部には静翼２５が固定して設けられている。これら静翼２５は、それぞれスペーサ２８によってその位置が固定されている。本実施形態では、上側ケーシング２１ａはステンレス鋼、下側ケーシング２１ｂはアルミニウム合金によって構成されており、スペーサ２８は、アルミニウム合金によって構成されている。
また、上側ケーシング２１ａには、上側ケーシング２１ａ及び静止体２４をガスの昇華温度以上に加熱するヒータＨｔが設けられている。本実施の形態では、上側ケーシング２１ａの外周面にバンドヒータが巻付けられている。

また、図２及び図３に示すように、上側ケーシング２１ａと下側ケーシング２１ｂとの間には、断熱部材ＨＩが介装されている。この断熱部材ＨＩは、上側ケーシング２１ａの下端部（最下段のスペーサ２８）と下側ケーシング２１ｂの上端部との間にこれらに対して略同軸にして設けられるリング状の部材である。
本実施形態では、断熱部材ＨＩは、図４に示すように、上側ケーシング２１ａを受ける上側断熱部材ＨＩ１と、下側ケーシング２１ｂを受ける下側断熱部材ＨＩ２とによって構成されている。これら上側断熱部材ＨＩ１、下側断熱部材ＨＩ２は、ステンレス鋼によって構成されている。

上側断熱部材ＨＩ１は、上端面で最下段のスペーサ２８の下面を受けるとともに下端で下側断熱部材ＨＩ２の上面を受けるリング状の断熱部材本体Ｂと、断熱部材本体Ｂの下端外周から下端に向けて張り出してその内周面で下側断熱材ＨＩ２の外周面及び下側ケーシング２１ｂの上端外周面を受ける円筒部Ｃとを有している。
断熱部材本体Ｂの下端には、複数箇所に脚部Ｆが設けられており、断熱部材本体Ｂと下側断熱部材ＨＩ２とが脚部Ｆの底面でのみ接触するようになっている。本実施形態では、脚部Ｆは、断熱部材本体Ｂの軸心回りに略等角度おきに三つ設置されている。
これにより、断熱部材本体Ｂと下側断熱部材ＨＩ２との接触面積（伝熱面積）が低減されているので、上側ケーシング２１ａと下側ケーシング２１ｂとの間での断熱部材ＨＩの断熱性能は、その材質がもつ断熱性能以上に高められている。

下側断熱部材ＨＩ２は、上面で断熱部材本体の脚部Ｆを受けるとともに下面で下側ケーシング２１ｂの上端面を受ける平板リング状の部材であって、これによって断熱部材ＨＩと下側ケーシング２１ｂとの接触面積が大きく確保されており、下側ケーシング２１ｂに加わる面圧が低減されている。

図２に示すように、上述したケーシング２１及び静翼２５を備えた静止側に対し、ケーシング２１内には回転体３１が高速回転可能に設置されている。この回転体３１は、回転軸３４と一体的に連結されたロータ部３５に設けられた複数段の動翼３２及びねじ溝部３３を備えており、従って、軸流段及びねじ溝段よりなる二段圧縮構造となっている。回転体３１側の動翼３２は、上述した静翼２５と回転軸３４の軸方向において交互に配設されている。
回転体３１の回転軸３４は、下側ケーシング２１ｂに固定されたステータ２６の内周面に取り付けられている上部軸受としての磁気軸受２９ａと、下部軸受としての磁気軸受２９ｂと、軸方向軸受としての磁気軸受２９ｃとにより支持されて高速回転可能となっている。なお、図中の符号Ｍは、ステータ２６の内周面と回転軸３４との間に設けられているロータ駆動用モータである。

この真空ポンプ２０には、圧縮されたガスが昇華温度以下になるのを防止するため、加熱手段として加熱部４０と連結された放熱板４１が設けられている。
この放熱板４１は、回転体３１のねじ溝部３３とケーシング２１との間に配置され、底面部４２を備えた略円筒状の部材である。放熱板４１は、底面部４２が加熱部４０と連結され、熱伝導により加熱されている。なお、放熱板４１とねじ溝部３３との間の隙間は、圧縮効率を得るため必要最小限に維持されている。ここで、加熱部４０と下側ケーシング２１ｂとの間には断熱部材ＨＩが介装されており、加熱部４０から下側ケーシング２１ｂに直接熱伝導が生じないようになっている。

一方、放熱板４１の外周面と下側ケーシング２１ｂの内周面との間には、ガス流路に連通してトラップ部２７となる空間部を全周にわたって形成してある。このトラップ部２７は、例えば要部を拡大した図３に示すように、ケーシング２１の外径を大きく設定することにより、その容積が大きく確保されている。すなわち、ポンプ機構３０を変更することなしにケーシング２１の径を大きくして、特にねじ溝部３３及び放熱板４１の外周部分となるケーシング２１を拡径してトラップ部２７の半径方向寸法を確保することで、結果として大きな空間容積のトラップ部２７を形成している。
なお、図中の符号４５は下側ケーシング２１ｂ内の適所を通る冷却水流路であり、動翼３２の冷却と、トラップ部２７内及び後述のトラップ部材Ｔをガスの昇華温度以下に冷却するものである。

このトラップ部２７内には、トラップ部２７と同軸にして、かつトラップ部２７の内周面と接触状態にして、リング状のトラップ部材Ｔが設けられている。
このトラップ部材Ｔは、上端がトラップ部２７の上端（すなわち放熱板４１の上端面）近傍に位置させられている。
また、トラップ部材Ｔの上端には、図３に示すように、一または複数の角部Ｔ１が設けられており、上端の表面積が確保されている。本実施形態では、トラップ部材Ｔと略同軸となる円環状の角部Ｔ１を、ガスの流れに沿った方向、すなわち径方向に沿って複数配置している。

このような構成とすれば、吸気口２２から吸引したガスは静翼２５及び動翼３２の間を通過して軸流段による圧縮を受けた後、ねじ溝部３３と放熱板４１との間を通過してねじ溝段による圧縮を受けるというガス流路の主流（図３に矢印Ｇで示す）を流れて排気口２３から流出する。
このとき、上側ケーシング２１ａは、ヒータＨｔによってガスの昇華温度以上に加熱されているので、軸流段では、加熱によるガスの固化防止対策が行われる。
また、上側ケーシング２１ａと下側ケーシング２１ｂとの間には、断熱部材ＨＩが介装されていて、上側ケーシング２１ａと下側ケーシング２１ｂとの間での熱伝導が遮断されているので、ヒータＨｔによって上側ケーシング２１ａを加熱しつつ、下側ケーシング２１ｂ内の部材を熱から保護することができる。そして、このように上側ケーシング２１ａの熱が下側ケーシング２１ｂに逃げないので、ヒータＨｔによる上側ケーシング２１ａの加熱効率が高く、上側ケーシング２１ａ内でのガスの固化を効果的に防止することができる。

また、ねじ溝段を通過するガスは、放熱板４１の加熱により昇華温度以上に維持されるため、固化することなく排気口２３から流出する。しかし、軸流段からねじ溝段へ導かれるガスの一部（図３に矢印ｇで示す）は、ガス流路に連通するトラップ部２７へ流入して、昇華温度以下とされたトラップ部材Ｔの表面に接触して冷却されるので、このトラップ部２７内では、昇華温度以下に冷却されたガスが固化するようになる。従って、トラップ部２７は、吸引したガスの固化物を積極的に生成して堆積させ、ねじ溝段でのガス固化が防止される。なお、図３に示す符号の４６はシール部であり、例えばＯリングやメタルタッチなどから適宜選択してトラップ部２７の底面部側を閉鎖している。

また、図２及び図３に示す構成のトラップ部材Ｔは、軸流段及びねじ溝段を通るガスの主流路から外れて離れた位置に、換言すれば、前記ガス流路を構成する部材の内壁面（本実施形態では放熱板４１の先端面）よりもガス流路から離間した位置に設けられているので、固化物の堆積があっても高速回転する動翼等と離れているため、トラップ部材Ｔに生じた固化物が成長しても、軸流段に到達しにくい。また、固化物を堆積させる許容量も大きいため、長期間のメンテナンス間隔を確保することができる。
さらに、トラップ部材Ｔは、放熱板４１の先端面に近接させられているので（すなわち主流路に近接させられているので）、トラップ部材Ｔによってガスが効果的に固化させられることとなり、下流部側でのガスの固化が生じにくい。

さて、上述した構成のトラップ部２７を備えた真空ポンプ２０は、例えば気相にアルミニウムが混合されていてＡｌＣｌ_３固化物が生成されるエッチング後のガスは勿論のこと、これよりも昇華温度の高い固化物であるＩｎＣｌ_３（塩化インジウム）やＩｎＩ_３などのガス成分を含むガスの処理に特に効果を発揮する。すなわち、動翼３２等アルミニウム合金製の回転体３１を冷却して保護するために加熱温度の上限が制限される場合であっても、換言すれば、昇華温度より高い温度まで加熱できない場合であっても、トラップ部２７において積極的に固化させてトラップするようにしたので、昇華温度の高い固化物のガス成分を含むガスでも処理することが可能になる。

また、このようなトラップ部２７は、真空ポンプのケーシング２１内に設けられているので、真空ポンプの上流側（例えばプロセスチャンバ側）へ固化物が逆流するようなことはなく、同固化物による上流側プロセスのコンタミネーションを防止することができる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態にかかる真空ポンプ６０は、第一実施形態に示す真空ポンプ２０において、上側ケーシング２１ａに、断熱部材ＨＩの内周面及び下側ケーシング２１ｂの上端内周面を覆う円筒状のカバー６１を設けたことを主たる特徴とするものである。
以下、第一実施形態に示す真空ポンプ２０と同一または同様の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。

カバー６１は、静翼２５を固定するスペーサ２８のうち、最下段のスペーサ２８の下端内周側に、スペーサ２８の下端よりも下方に張り出して設けられている。本実施形態では、カバー６１を、最下段のスペーサ２８と一体にして設けている。

この構成の真空ポンプ６０では、断熱部材ＨＩの内周部と下側ケーシング２１ｂ上端の内周部とがカバー６１によって覆われているので、これらの部位にはガスの固化が生じない。さらに、このカバー６１自体も上側ケーシング２１ａを介してヒータＨＩによって加熱されていて、ガスの固化が防止されている。
このため、この真空ポンプ６０では、下流部側から上流部に向けて固化物が成長しにくく、メンテナンスを行う間隔をより長くすることができる。

なお、本発明の構成は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
例えば、上記各実施の形態では、真空ポンプ２０を、回転体３１が動翼３２及び後述する静翼による圧縮を行う軸流段と、ねじ溝部３３により圧縮を行うねじ溝段とを備えた二段圧縮の構成とした例を示したが、これに限られることなく、軸流段のみ有する一段圧縮の構成としてもよい。

本発明の第一実施形態にかかる真空ポンプの構成を示した略図である。 本発明の第一実施形態にかかる真空ポンプの具体的な構成を示す縦断面図である。 図２の要部拡大図である。 図３の要部拡大図である。 本発明の第二実施形態にかかる真空ポンプの構成を示す縦断面図である。

符号の説明

２０，６０ 真空ポンプ
２１ ケーシング
２１ａ 上側ケーシング（上流部）
２１ｂ 下側ケーシング（下流部）
２２ 吸気口
２３ 排気口
２４ 静止体
２５ 静翼
３０ ポンプ機構
３１ 回転体
３２ 動翼
６１ カバー
ＨＩ 断熱部材
Ｈｔ ヒータ
Ｔ トラップ部材

Claims (2)

1. ガスの吸気口と排気口とを有するケーシング内に、動翼を備えた回転体と静翼を備えた静止体とを具備し、前記回転体の前記動翼と前記静止体の前記静翼により構成されるポンプ機構が配設され、前記回転体は、前記動翼の下流側に設けられたねじ溝部を有し、さらに前記ねじ溝部と前記ケーシングとの間に配置された円筒状部材を有し、前記吸気口から吸引したガスを前記排気口から排出するように構成された真空ポンプであって、
   前記ケーシングが、前記ポンプ機構を構成する上流部と、前記ポンプ機構よりも下流側を構成する下流部とに分割されており、前記ねじ溝部の上端は前記ポンプ機構の出口から離間した下流側に位置し、
   前記ケーシングにおける前記上流部と前記下流部との間には、断熱部が介装されており、
   前記上流部には、該上流部及び前記静止体を加熱するヒータが設けられ、
   前記下流部には、前記ポンプ機構の出口の下流側における、ガス流路の主流路から外れた位置にトラップ用空間部が設けられており、
   前記トラップ用空間部に、上端が前記円筒状部材の上端近傍に位置し、前記ガスの昇華温度よりも低い温度となるトラップ部材が設けられ、
   前記円筒状部材と前記ねじ溝部との間の空間により前記ガス流路の主流路を形成すると共に、前記主流路の外周側における前記トラップ部材の上端面に、ガスに接触する表面積を増大するための角部が設けられていることを特徴とする真空ポンプ。
2. 前記上流部に、前記断熱部の内周部、または前記断熱部の内周部と下流部上端の内周部とを覆うカバーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。

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