JPH0517192U - Vacuum pump - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、固体生成物を容易に除去できて保
守性を向上させた真空ポンプを提供することを目的とす
る。 【構成】 ケーシング１の吸入口部２側に洗浄液の導入
口２３を設けるとともに、ベース１０にケーシング１の
軸線と平行な軸線を有する洗浄液の排出口２０を設けた
ことを構成とする。 【効果】 導入口から入れた洗浄液が反応して固体生成
物を気化させて除去し、残りの洗浄液は排出口から排出
させる。このため真空ポンプを真空チャンバや補助ポン
プから取外すことなくそれらに組付けたままで固体生成
物を容易に除去することができ、真空ポンプの保守性を
向上させることができる。 (57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to provide a vacuum pump capable of easily removing a solid product and improving maintainability. [Structure] An inlet 23 for the cleaning liquid is provided on the suction port 2 side of the casing 1, and an outlet 20 for the cleaning liquid having an axis parallel to the axis of the casing 1 is provided on the base 10. [Effect] The cleaning liquid introduced from the inlet reacts to vaporize and remove the solid product, and the remaining cleaning liquid is discharged from the outlet. Therefore, the solid product can be easily removed without removing the vacuum pump from the vacuum chamber or the auxiliary pump, and the maintainability of the vacuum pump can be improved.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、真空チャンバ等を真空にする真空ポンプに関する。 The present invention relates to a vacuum pump that evacuates a vacuum chamber or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

従来、例えばＩＣ製品等を製造する場合に、各工程を各作業室内において行っ ており、一作業室内で一工程が完了すると、被作業物をゲートバルブを経由して 次の作業室へ搬送している。ここで、一作業室においてはこの室内を真空にする 必要がある場合があり（真空チャンバ）、この場合には半導体製造装置に真空ポ ンプを使用していた。 Conventionally, when manufacturing IC products, for example, each process is performed in each work chamber, and when one process is completed in one work chamber, the work is transferred to the next work chamber via the gate valve. ing. Here, in one working room, it may be necessary to evacuate this room (vacuum chamber), and in this case, a vacuum pump was used for the semiconductor manufacturing apparatus.

【０００３】 このような真空ポンプとしては、例えば図３に示すような複合型ターボ分子ポ ンプがある。同図において、符号１０１はケーシングであり、このケーシング１ ０１には図中下側にベース１１０が設けられている。ケーシング１０１には吸入 口部１０２が形成され、ベース１１０には吐出口部１０３が設けられている。ま たケーシング１０１の内側にはロータ１０４が収装されている。ロータ１０４に は、ケーシング１０１の内周壁面に向かって伸びるロータ翼１０５と、螺旋状の ネジ溝部１０８（ネジ溝およびネジ山を含む）が形成され、このロータ翼１０５ およびネジ溝部１０８に対向して、ステータ翼１０６およびステータ１０９がケ ーシング１０１内周壁面に取り付けられている。ロータ１０４はケーシング１０ １内に収装されたモータ１０７によって回転駆動され、このことによりロータ翼 １０５およびネジ溝部１０８がステータ翼１０６およびステータ１０９に対して 相対的に高速回転する。As such a vacuum pump, for example, there is a composite turbo molecular pump as shown in FIG. In the figure, reference numeral 101 is a casing, and a casing 110 is provided with a base 110 on the lower side in the figure. The casing 101 is provided with an inlet 102, and the base 110 is provided with an outlet 103. A rotor 104 is housed inside the casing 101. The rotor 104 is formed with a rotor blade 105 extending toward the inner peripheral wall surface of the casing 101 and a spiral thread groove portion 108 (including a thread groove and a thread). The rotor blade 105 and the thread groove portion 108 face each other. The stator blades 106 and the stator 109 are attached to the inner peripheral wall surface of the casing 101. The rotor 104 is rotationally driven by a motor 107 housed in the casing 101, which causes the rotor blades 105 and the thread groove portions 108 to rotate at a relatively high speed with respect to the stator blades 106 and the stator 109.

【０００４】 ここで、ロータ１０４をモータ１０７によって回転駆動させると、ロータ翼１ ０５およびネジ溝部１０８がステータ翼１０６およびステータ１０９に対して相 対的に高速回転するが、このロータ翼１０５およびネジ溝部１０８とステータ翼 １０６およびステータ１０９との協働によって、作業室（真空チャンバ）内の半 導体製造時のプロセスガス等の分子を吸入口部１０２から吸込んでいる。吸い込 まれた前記分子はステータ１０９とネジ溝部１０８の間を搬送され、さらにベー ス１１０内の連通路１１１を通って吐出口部１０３から排出される。When the rotor 104 is rotationally driven by the motor 107, the rotor blades 105 and the screw groove portions 108 rotate at high speed relative to the stator blades 106 and 109. Molecules such as process gas at the time of manufacturing the semiconductor in the working chamber (vacuum chamber) are sucked from the suction port 102 by the cooperation of the groove 108, the stator blade 106, and the stator 109. The sucked molecules are conveyed between the stator 109 and the screw groove portion 108, and further discharged from the discharge port portion 103 through the communication passage 111 in the base 110.

【０００５】[0005]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかしながら、このような従来の真空ポンプにあっては、半導体製造時に真空 チャンバ内でプロセスガスが使用された場合、プロセスガスの種類によっては吸 引されて排出される途中で反応して固体の生成物となり、この真空ポンプ内に付 着して堆積するものがあった。特に、プロセスガス（例えばＡｌエッチング装置 に用いられる塩素系ガスのＳｉＣｌ₄ 等）が水分の含有量の多い低真空領域（７ ６０ｔｏｒｒ〜１０^-2ｔｏｒｒ）にあるときに反応は促進され、かつ温度が低い （２０℃程度）とさらに促進され、固体生成物（例えばＡｌＣｌ₃ 等）となって 真空ポンプ内に多量に付着、堆積する。However, in such a conventional vacuum pump, when a process gas is used in a vacuum chamber during semiconductor manufacturing, depending on the type of the process gas, it reacts while being sucked and discharged to produce a solid. There was something that was deposited and deposited inside this vacuum pump. In particular, when the process gas (for example, chlorine-based gas such as SiCl ₄ used in an Al etching apparatus) is in a low vacuum region (760 torr to 10 ^-2 torr) with a high water content, the reaction is accelerated and the temperature is increased. When it is low (about 20 ° C.), it is further promoted and becomes a solid product (for example, AlCl ₃ etc.), and a large amount is attached and deposited in the vacuum pump.

【０００６】 ところで、モータ１０７はロータ１０４を高速回転させるために高温になりや すく、このために真空ポンプに冷却機構（図示せず）を設けている。このように 冷却機構を設けているので、排出されるプロセスガスは低温に冷やされる。また 、真空ポンプのロータ１０４のネジ溝部１０８とステータ１０９との間は吐出口 部１０３に近いので低真空領域となる。したがって、ネジ溝部１０８とステータ １０９との間は低真空領域であり、かつ低温となっているので、前記したように プロセスガスは反応が促進されて固体生成物となり、このネジ溝部１０８とステ ータ１０９とに多量に付着して堆積する。その結果、ネジ溝部１０８あるいはス テータ１０９に堆積した固体生成物によりネジ溝部１０８とステータ１０９間の 隙間が埋まり、回転できなくなるおそれがあった。また、ガス通路１１１の壁面 に堆積した固体生成物によりガス通路１１１の開口面積が縮小して、性能が低下 するおそれがあった。このため、固体生成物を除去するために真空ポンプの分解 を伴う補修作業の回数が増えて、真空ポンプの保守性を悪化させていた。なお、 上記従来例は翼部材とネジ溝部を兼ね備えた複合式の真空ポンプについて説明し たが、ネジ溝部のみから構成される真空ポンプにおいても同様の問題が存在する 。そこで本考案は、このような問題点を解決することを課題としている。By the way, the motor 107 is likely to reach a high temperature in order to rotate the rotor 104 at a high speed. For this reason, the vacuum pump is provided with a cooling mechanism (not shown). Since the cooling mechanism is provided in this way, the discharged process gas is cooled to a low temperature. Further, since the portion between the thread groove portion 108 of the rotor 104 of the vacuum pump and the stator 109 is close to the discharge port portion 103, it becomes a low vacuum region. Therefore, since a low vacuum region and a low temperature are provided between the thread groove portion 108 and the stator 109, the reaction of the process gas is promoted into a solid product as described above, and the process groove gas and the stain groove portion 108 and the stator 109 are heated. A large amount adheres to and deposits on the heater 109. As a result, the solid product accumulated on the thread groove portion 108 or the stator 109 may fill the gap between the thread groove portion 108 and the stator 109, and may not rotate. Further, the solid product deposited on the wall surface of the gas passage 111 may reduce the opening area of the gas passage 111, resulting in a decrease in performance. For this reason, the number of repairs required to disassemble the vacuum pump in order to remove the solid product increases, which deteriorates the maintainability of the vacuum pump. Although the above-mentioned conventional example has explained the composite type vacuum pump having both the blade member and the thread groove portion, the same problem also exists in the vacuum pump composed only of the thread groove portion. Then, this invention makes it a subject to solve such a problem.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記課題を解決するために本考案は、ケーシングの吸入口部から真空チャンバ 内のガスを吸込み、吸込んだガスをロータの回転によりケーシングの軸線方向に 搬送し、搬送したガスをベースの吐出口部から吐出することにより真空チャンバ 内の真空度を向上させる真空ポンプにおいて、前記ケーシングの吸入口部側に洗 浄液の導入口を設け、前記ベースに洗浄液の排出口を設けた構成としたものであ る。 In order to solve the above problems, the present invention sucks gas in a vacuum chamber from a suction port of a casing, conveys the sucked gas in the axial direction of the casing by rotating a rotor, and discharges the transported gas to a discharge port of a base. A vacuum pump that improves the degree of vacuum in the vacuum chamber by discharging the cleaning liquid from the casing is provided with a cleaning liquid inlet on the suction port side of the casing and a cleaning liquid discharge port on the base. is there.

【０００８】[0008]

【実施例】【Example】

以下、本考案の実施例について図面に基づいて説明する。図１および図２は、 本考案による真空ポンプの一実施例を示す図である。同図において、符号１は複 合型ターボ分子ポンプのケーシングであり、このケーシング１は全体が略円筒状 となっており、このケーシング１の上方には真空チャンバとしての作業室２１の 開口部２１ａと接続する吸入口部２と、その下方には吐出口部３が設けられたベ ース１０が接続されている。ケーシング１内の軸線部にはロータ４が収装されて おり、このロータ４の図１中略上半部には、ケーシング１内壁面に向かって伸び る複数のロータ翼５が形成されており、またこのロータ翼５はロータ４の軸線方 向に多段に形成されている。ケーシング１側にはロータ翼５と同じように複数形 成されたステータ翼６がロータ翼５に対向して配設されるとともに、多段のロー タ翼５間に位置し、かつケーシング１の略上半部に取り付けられている。また、 ロータ４の略下半部の外周壁には螺旋状のネジ溝およびネジ山を含むネジ溝部８ が形成され、このネジ溝部８と対向して円筒状のステータ９が、ケーシング１の 内周壁の略下半部に取り付けられている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are views showing an embodiment of a vacuum pump according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 is a casing of a compound turbo molecular pump, and the casing 1 has a substantially cylindrical shape as a whole, and an opening 21a of a working chamber 21 as a vacuum chamber is provided above the casing 1. A suction port 2 is connected to the base 2, and a base 10 provided with a discharge port 3 is connected below the suction port 2. A rotor 4 is housed in an axial portion of the casing 1, and a plurality of rotor blades 5 extending toward an inner wall surface of the casing 1 are formed in a substantially upper half portion of the rotor 4 in FIG. The rotor blades 5 are formed in multiple stages in the axial direction of the rotor 4. On the casing 1 side, a plurality of stator blades 6 formed in the same manner as the rotor blades 5 are arranged so as to face the rotor blades 5 and are located between the multi-stage rotor blades 5 and are substantially the same as the casing 1. It is attached to the upper half. A screw groove portion 8 including a spiral screw groove and a screw thread is formed on an outer peripheral wall of a substantially lower half portion of the rotor 4, and a cylindrical stator 9 facing the screw groove portion 8 is provided inside the casing 1. It is attached to the lower half of the peripheral wall.

【０００９】 ロータ翼５およびネジ溝部８が静止しているステータ翼６およびステータ９に 対して相対的に高速回転すると、上記作業室２１内のプロセスガス等の分子は吸 入口部２から強制的に吸い込まれ、通路１１を通って吐出口部３から補助ポンプ （図示せず）に向かって排出される。ケーシング１の吸入口部２側には水等の洗 浄液の導入口２３が設けられ、ベース１０には、通路１１に連通し、ケーシング １の軸線と平行な軸線を有する方向に開口された、洗浄液の排出口２０が形成さ れている。これらの導入口２３や排出口２０は運転時は当然気密に閉止されてい る。When the rotor blades 5 and the thread groove portions 8 rotate at a relatively high speed with respect to the stationary stator blades 6 and the stator 9, molecules such as process gas in the working chamber 21 are forced from the suction inlet portion 2. And is discharged from the discharge port portion 3 toward the auxiliary pump (not shown) through the passage 11. An inlet 23 for a cleaning liquid such as water is provided on the suction port 2 side of the casing 1, and the base 10 communicates with the passage 11 and is opened in a direction having an axis parallel to the axis of the casing 1. A discharge port 20 for the cleaning liquid is formed. Of course, the inlet 23 and the outlet 20 are hermetically closed during operation.

【００１０】 一方、ロータ４の半径内方には略円筒状の支持部材としての固定筒１３が形成 され、この固定筒１３の軸線部にはロータ軸１２がロータ４と一体的に回転する ように配設されている。固定筒１３の内側には、ロータ軸１２を回転駆動してロ ータ翼５およびネジ溝部８をステータ翼６およびステータ９に対して回転させる モータ７と、ロータ軸１２を半径方向に磁気浮上させて無接触で回転支持する半 径方向電磁石１５と、ロータ軸１２を軸方向に磁気浮上させて無接触で回転支持 する軸方向電磁石１６とが設けられている。なお、ロータ軸１２の図中上端部お よび下端部の周囲には保護用ドライベアリング１７および１８が設けられている 。On the other hand, a fixed cylinder 13 as a substantially cylindrical support member is formed inside the rotor 4 so that the rotor shaft 12 rotates integrally with the rotor 4 on the axis of the fixed cylinder 13. It is installed in. Inside the fixed cylinder 13, the rotor shaft 12 is rotationally driven to rotate the rotor blade 5 and the screw groove portion 8 with respect to the stator blade 6 and the stator 9, and the rotor shaft 12 is magnetically levitated in the radial direction. There are provided a semi-radial electromagnet 15 that is contactlessly rotatably supported, and an axial electromagnet 16 that magnetically levitates the rotor shaft 12 in the axial direction to rotatably support the rotor shaft 12 without contact. Protective dry bearings 17 and 18 are provided around the upper end and the lower end of the rotor shaft 12 in the figure.

【００１１】 このような真空ポンプにおいては、真空チャンバを真空にしたい場合は、まず モータ７を起動させてロータ４を回転駆動させ、ロータ翼５およびネジ溝部８を 静止しているステータ翼６およびステータ９に対して相対的に高速回転させる。 このように、ロータ翼５およびネジ溝部８がステータ翼６およびステータ９に対 して相対回転すると、真空チャンバ内で半導体製造時に用いられたプロセスガス 等の分子は強制的に吸入口部２から吸引され、ステータ９とネジ溝部８のネジ溝 との間を通って搬送された後、通路１１を通って吐出口部３から排除される。In such a vacuum pump, when it is desired to evacuate the vacuum chamber, first, the motor 7 is started to rotationally drive the rotor 4, and the rotor blades 5 and the thread groove portions 8 are stationary. Rotate at a high speed relative to the stator 9. Thus, when the rotor blades 5 and the thread groove portions 8 rotate relative to the stator blades 6 and the stator 9, molecules such as process gas used during semiconductor manufacturing in the vacuum chamber are forcibly forced out of the suction inlet portion 2. After being sucked and conveyed through the space between the stator 9 and the thread groove of the thread groove portion 8, it is discharged from the discharge port portion 3 through the passage 11.

【００１２】 ここで、真空チャンバ内で例えばＣｌ系のプロセスガスが使用され、吐出口部 ３に近いネジ溝部８とステータ９との間は低真空領域となり、また冷却水路（図 示せず）によって冷却されているので低温となる。このような状況では、前述し たようにそのプロセスガスは反応が促進されて、例えばＡｌＣｌ₃ 等の固体生成 物がステータ９の内面やネジ溝部８のネジ溝やネジ山の表面に堆積する。このよ うな固体生成物は、運転時間が長くなるにつれて堆積量を増大させて、前述した ような種々の問題を生じさせる。このため、真空ポンプの運転を停止させて蓋２ ０ａを外し、排出口２０を開口させてから導入口２３から水（洗浄液）を導入す ると、水はロータ翼５とステータ翼６との間を通過してネジ溝部８とステータ９ との間に浸入する。この場合、吐出口部３はバルブ（図示せず）で閉じた状態に しておく。すると水は例えば、固体生成物のＡｌＣｌ₃ と反応してそれらを気化 させることにより、その固体生成物を除去することができる。このとき水はすべ て上記反応に使われるわけではないので、余った水は排出口２０から外へ排出さ せることにより、水が吐出口部３から補助ポンプに流入するのを防止するように なっている。Here, for example, a Cl-based process gas is used in the vacuum chamber, a low vacuum region is provided between the screw groove portion 8 near the discharge port portion 3 and the stator 9, and a cooling water passage (not shown) is used. Since it is cooled, the temperature becomes low. In such a situation, as described above, the reaction of the process gas is promoted, and a solid product such as AlCl ₃ is deposited on the inner surface of the stator 9 and the surface of the screw groove and the screw thread of the screw groove portion 8. Such a solid product increases the amount of deposition as the operation time increases, and causes various problems as described above. Therefore, when the operation of the vacuum pump is stopped, the lid 20a is removed, the discharge port 20 is opened, and then the water (cleaning liquid) is introduced from the inlet port 23, the water flows between the rotor blades 5 and the stator blades 6. It passes through the space and penetrates between the thread groove portion 8 and the stator 9. In this case, the discharge port section 3 is kept closed by a valve (not shown). The water can then be removed, for example by reacting with the solid product AlCl ₃ to vaporize them. At this time, not all water is used for the above reaction, so that excess water is discharged from the discharge port 20 to prevent water from flowing into the auxiliary pump from the discharge port 3. Is becoming

【００１３】 このようにこの実施例によれば、従来のように真空ポンプを真空チャンバおよ び補助ポンプから取外し、それから真空ポンプを分解して洗浄するという手間が 省け、真空ポンプを真空チャンバおよび補助ポンプに取付けたままで洗浄するこ とが可能となる。なお、上記実施例においては複合式の真空ポンプについて説明 したが、ネジ溝部のみの真空ポンプにも本考案を適用することが可能である。As described above, according to this embodiment, it is not necessary to remove the vacuum pump from the vacuum chamber and the auxiliary pump and then disassemble and clean the vacuum pump as in the conventional case. It is possible to perform cleaning while it is attached to the auxiliary pump. It should be noted that although the composite type vacuum pump has been described in the above embodiment, the present invention can also be applied to a vacuum pump having only a thread groove portion.

【００１４】[0014]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上説明したように本考案によれば、真空ポンプを真空チャンバや補助ポンプ から取外すことなくそのままでステータとネジ溝部の間に付着した固体生成物を 除去することができるため、補修作業を大幅に軽減して真空ポンプの保守性を著 しく向上させることができる。 As described above, according to the present invention, the solid product attached between the stator and the screw groove portion can be removed as it is without removing the vacuum pump from the vacuum chamber or the auxiliary pump. It can be reduced and the maintainability of the vacuum pump can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本考案による真空ポンプの一実施例を示す全体
断面図である。1 is an overall sectional view showing an embodiment of a vacuum pump according to the present invention.

【図２】図１の真空ポンプの組付け状態を示す側面図で
ある。FIG. 2 is a side view showing an assembled state of the vacuum pump of FIG.

【図３】従来の真空ポンプを示す全体断面図である。FIG. 3 is an overall sectional view showing a conventional vacuum pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ケーシング ２ 吸入口部 ３ 吐出口部 ８ ネジ溝部 １０ ベース ２０ 洗浄液の排出口 ２０ａ 蓋 ２１ 真空チャンバ ２３ 洗浄益の導入口 1 Casing 2 Suction Port 3 Discharge Port 8 Screw Groove 10 Base 20 Cleaning Liquid Discharge Port 20a Lid 21 Vacuum Chamber 23 Cleaning Benefit Inlet

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 ケーシングの吸入口部から真空チャンバ
内のガスを吸込み、吸込んだガスをロータの回転により
ケーシングの軸線方向に搬送し、搬送したガスをベース
の吐出口部から吐出することにより真空チャンバ内の真
空度を向上させる真空ポンプにおいて、前記ケーシング
の吸入口部側に洗浄液の導入口を設け、前記ベースに洗
浄液の排出口を設けたことを特徴とする真空ポンプ。1. A vacuum is created by sucking gas in a vacuum chamber from a suction port of a casing, transporting the sucked gas in an axial direction of the casing by rotating a rotor, and discharging the transported gas from a discharge port of a base. A vacuum pump for improving the degree of vacuum in a chamber, characterized in that a cleaning liquid inlet is provided on the suction port side of the casing, and a cleaning liquid discharge port is provided on the base.