JPH08296557A - 真空ポンプ - Google Patents
真空ポンプInfo
- Publication number
- JPH08296557A JPH08296557A JP12092795A JP12092795A JPH08296557A JP H08296557 A JPH08296557 A JP H08296557A JP 12092795 A JP12092795 A JP 12092795A JP 12092795 A JP12092795 A JP 12092795A JP H08296557 A JPH08296557 A JP H08296557A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum pump
- gas
- temperature
- exhaust
- casing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
固化する気体を液化又は固化させることなく排気し得る
真空ポンプを提供すること。 [構成] 真空ポンプ10のシリンダ31 、32 、3
3 、34 、35 、36 が形成されているケーシング1及
び羽根車81 、82 、83 、84 、85 、86 を持つロ
ータ11等の主要部品をアルミニウム、又はアルミニウ
ム合金で作成する。
Description
であり、特に減圧CVDやドライエッチング等の半導体
製造プロセスにおいて生成される常温、常圧或いはそれ
に近い状態で液化又は固化する気体を排気するためのド
ライ真空ポンプに関する。
な真空を作り出すためにシールや潤滑のための油類を使
用しないドライ真空ポンプが用いられるようになり、特
に、鋳鉄製やステンレス製の多段真空ポンプが広く使用
されている。図3はこの鋳鉄製の多段真空ポンプ100
のブロック図であり、6段の真空ポンプユニット11
0、112、114、116、118、120が流路L
1 によって直列に接続されている。流路L1 の真空ポン
プユニット116と118の間の部分、118と120
の間の部分には気体を冷却するための冷却器134、1
36がが介装されており、流路L1 を通過する気体が圧
縮熱によって極めて高い温度になるのを防ぐため、流路
l1 を流過する冷却水によって冷却するようになってい
る。
素系ガスを用いるアルミニウムのドライエッチングやジ
クロルシラン(SiH2 Cl2 )とアンモニア(NH
3 )を原料ガスとして窒化珪素(Si3 N4 )の成膜を
行なう減圧CVD等では、反応によって生成される塩化
アルミニウム(AlCl3 )ガスや塩化アンモニウム
(NH4 Cl)ガスが常温、常圧或はそれに近い状態で
固化(昇華)するため、このガスが常温近傍の真空ポン
プ内に取り込まれることによって固化温度以下に冷却さ
れ、固体状の反応生成物となって流路の各部位に付着、
堆積する不都合のあることが知られている。
相、液相、固相の何れかの状態を取る。図2は前記Al
Cl3 やNH4 Clと同様、常温、常圧、或はそれに近
い状態で固化するある物質の飽和蒸気圧曲線Sを示す図
で、飽和蒸気圧曲線Sより下側(右側)でその物質は気
相状態にあり、飽和蒸気圧曲線Sより上側(左側)にお
いて液相状態又は固相状態を呈する。この図からも、こ
の飽和蒸気圧曲線Sで示される物質はA点、すなわち常
温(例えば25°C)、常圧(例えば1×105 Pa)
においては液相状態又は固相状態であることが分かる。
真空ポンプ100で排気することを考える。図3の1段
目の真空ポンプユニット110の吸気口近傍の温度は室
温にあり、図2のX点の状態にある気体は吸気口の壁に
接し冷却されてB点の状態になり液化又は固化し始め
る。流路L1 を進み真空ポンプユニット112、11
4、116を通過して圧縮されるに伴い気体の温度は上
昇するが、流路L1 を含む真空ポンプユニット112、
114、116は鋳鉄製であり熱が放散されにくいので
それらの温度も上昇する。そして、高温になった気体は
4段目の真空ポンプユニット116の下流側で冷却器1
34によって冷却される。冷却器134は室温の冷却水
が流過しているので、その冷却面に接する気体は図2の
E点の状態となり、冷化又は固化して冷却器134の冷
却面に付着する。
ンプユニット118で圧縮され高温になって冷却器13
6で冷却される。冷却器136にも室温の冷却水が流過
しているので、その冷却面に接する気体は図2のF点の
状態となり、液化又は固化して冷却器136の冷却面に
付着する。そして、真空ポンプユニット120から排気
される気体は図2のD点の状態(温度100°C、圧力
1×105 Pa)となって常圧雰囲気中へ排出される。
ト110の吸気口の近傍でB点の温度(常温)、真空ポ
ンプユニット120の排出口近傍ではD点の温度(10
0°C)以上になるが、冷却器134、136で冷却さ
れるので、真空ポンプ100は図2における線分BDで
示されるような温度勾配を形成していると見做し得る。
そして、1段目の真空ポンプユニット110の吸気口の
壁面や冷却器134、136の冷却面での液化又は固化
によって真空ポンプ100の性能は低下し、極端な場合
には閉塞されて運転不能に至ることが予測される。
特開平1−182582号公報のような真空ポンプも提
案されている。図4はその真空ポンプ200のブロック
図であり、6段の真空ポンプユニット210、212、
214、216、218、220が直列に流路L2 によ
って接続されており、かつそれぞれには不活性ガス、例
えば窒素ガスを吹き込んで気体の分圧を図2の飽和蒸気
圧曲線Sよりも下げるための分圧調節機構222、22
4、226、228、230、232が設けられてい
る。又、流路L2 の真空ポンプユニット216と218
の間の部分、218と220の間の部分、220の下流
側の部分に設けた冷却器234、236、238の冷却
水の流路l2 に対し、冷却水の温度を調節するための冷
却水温度調節機構240が設けられており、冷却水の温
度を冷却器234、236、238の冷却面において気
体が液化又は固化しない温度、すなわち、図2において
飽和蒸気圧曲線Sの下側(右側)の気相状態を保持する
温度となるように加温調節している。
構222、224、226、228、230、232や
冷却水温度調節機構240の付加は、真空ポンプ200
の製造コストを高め、設置スペースを増大させるばかり
でなく、不活性ガスの吹き込みはランニングコストを高
くするし、冷却水温度調節機構240が調節トラブルを
発生した場合には冷却水が沸騰して機器を破壊させる恐
れもある。
CVDやドライエッチング等の半導体製造プロセスにお
いて生成される常温、常圧或いはそれに近い状態で液化
又は固化する気体を液化又は固化させることなく排気す
ることのできる真空ポンプを提供することを目的とす
る。
常圧或いはそれに近い状態で液化又は固化する気体を排
気する真空ポンプにおいて、前記気体の流路を構成する
ケーシング及びシリンダ、ロータ等の主要部品がアルミ
ニウム又はアルミニウム合金で製作されていることを特
徴とする真空ポンプ、によって達成される。
部品が熱伝導率の大きいアルミニウム又はアルミニウム
合金で製作されているので、気体の圧縮熱は直ちに真空
ポンプの主要部品の全体に伝達され、かつ主要部品から
外部へ放散される。そのため、気体が最も圧縮され、最
も温度が高くなる真空ポンプの排気口近傍においても気
体の温度は上昇せず、真空ポンプの吸気口近傍は伝達、
伝導される圧縮熱によって昇温されるので、気体は液化
又は固化されない。従って気体は液化又は固化すること
なく排気される。
いて、図面を参照して説明する。図1は実施例の真空ポ
ンプ10の主要部の断面図である。すなわち、真空ポン
プ10は円筒状のケーシング1内おいて吸気口2から排
気口5に至る間に、シリンダ31 、32 、33 、34 、
35 、36 と、これらを結ぶ連絡流路41 、42 、4
3 、44 、45 が設けられている。ケーシング1の吸気
側の端面には吸気側カバー6が取り付けられ、排気側の
端面には排気側カバー7が取り付けられている。
5 、36 には、ケーシング1の軸心部を貫通する回転軸
9に固定した羽根車81 、82 、83 、84 、85 、8
6 がそれぞれ組み合わされ、6段に圧縮して排気するよ
うになっている。回転軸9の一方の端部は吸気側カバー
6に固定したベアリング12に軸支され、その内側にお
いてリップシール13によって気体の流路と大気とシー
ルしている。回転軸9の他方の端部は同じく排気側カバ
ー7に固定したベアリング14に軸支され、その内側に
おいてリップシール15によって気体の流路と大気とを
シールしている。各羽根車81 、82 、・・・、86 は
回転軸9と共にロータ11を構成し、回転軸9は排気側
カバー7の外側において、回転軸9に取り付けたギヤ1
6を介し、図示しないモータによって駆動される。そし
て、吸気側カバー6、排気側カバー7、シリンダ31 、
32 、・・・、36 と一体的なケーシング1、及びロー
タ11など気体と接する主要部品は鋳鉄に比して約4倍
以上の熱伝導率を有するアルミニウム合金で製作されて
いる。
上のように構成されるが、次にその作用について説明す
る。図2においてX点の状態にある気体は真空ポンプ1
0の常温にある吸気口2から矢印のように吸気され、そ
の一部は吸気口2の壁に接し冷却されてB点の状態にな
り液化又は固化するが、大部は各シリンダ31 、32、
33 、34 、35 、36 を通過するに従って圧縮が強め
られ発熱して、排気口5の近傍においては最も昇温す
る。
きいので、圧縮熱は直ちにケーシング1、ロータ11に
伝達され、ケーシング1及び排気側カバー7から外部へ
放散されると共に、ケーシング1、ロータ11において
温度の高い排気口側から温度の低い吸気口側へ伝達され
て、吸気口2の近傍のケーシング1の温度、吸気側カバ
ー6の温度及び羽根車81 の温度を上昇させる。従って
排気口5において気体は図2のD点の状態(温度100
°C、圧力1×105 Pa)となって矢印のように排出
される。又、吸気口2において気体は図2のC点の状態
を取るようになり、当初に吸気口2の壁に接して液化又
は固化し付着したものも再度気化されるようになる。
C点の温度、排気口5の近傍ではD点の温度(100°
C)となるので実施例の真空ポンプ10は図2における
線分CDで示されるようなゆるい温度勾配を形成してい
ると見做し得る。C点、D点は共に飽和蒸気圧曲線Sか
ら下側(右側)へ充分に離れた状態であり、気体は真空
ポンプ10によって液化又は固化されることなく排気さ
れる。又、この間において気体は充分に冷却されるので
ケーシング1ないしはシリンダ31 、32 、・・・、3
6 等を冷却する必要がない。
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
て排気を行なう真空ポンプ10について述べたが、本発
明は1段の真空ポンプにも適用されるし、6段以下又は
7段以上の真空ポンプにも適用され得る。
ング1を有する真空ポンプとしたが、円筒の外側面に放
熱用のフィンを設けてもよい。
体の流路を構成する主要部品はアルミニウム合金で製作
したものを採用したが、同等の熱伝導率を有するアルミ
ニウムで製作したものを使用してもよい。
各シリンダ31 、32 、・・・、36 内へ気体の分圧を
下げるための不活性ガスを吹き込む機構を設けることは
何等差し支えない。
は気体の流路を構成する主要部品を熱伝導率の大きいア
ルミニウム又はアルミニウム合金で製作しているので、
塩化アルミニウム、塩化アンモニウムや、過熱されてお
らず飽和蒸気圧曲線に近い状態にある水蒸気のように、
常温、常圧或いはそれに近い状態で液化又は固化するよ
うな性質を有する気体を排気する場合に、吸気口から排
気口に至る間において気相状態が維持されるので、気体
の液化又は固化による真空ポンプの性能低下ないしは閉
塞は生じない。又、運転開始当初、吸気口において一旦
は液化又は固化する気体があったとしても、時間の経過
と共にこれらは気化される。
の流路を構成する主要部品に伝達され外部に放散される
と共に、高温となる排気側から低温の吸気側へ伝導され
て気体は充分に冷却されるので、圧縮熱を除去するため
の冷却器を必要とせず、その点において真空ポンプの製
造コストを低下させ、設置スペース的にも余裕を与え
る。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 常温、常圧或いはそれに近い状態で液化
又は固化する気体を排気する真空ポンプにおいて、前記
気体の流路を構成するケーシング及びシリンダ、ロータ
等の主要部品がアルミニウム又はアルミニウム合金で製
作されていることを特徴とする真空ポンプ。 - 【請求項2】 前記流路に前記気体の圧縮熱を除去する
ための冷却器を具備していない請求項1に記載の真空ポ
ンプ。 - 【請求項3】 前記気体の排気を多段で行なう請求項1
又は2に記載の真空ポンプ。 - 【請求項4】 前記気体の排気がシール及び潤滑のため
の油類を使用することなく行われる請求項1、2又は3
に記載の真空ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12092795A JP3563152B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12092795A JP3563152B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 真空ポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08296557A true JPH08296557A (ja) | 1996-11-12 |
JP3563152B2 JP3563152B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=14798431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12092795A Expired - Lifetime JP3563152B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 真空ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3563152B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002005023A (ja) * | 2000-04-06 | 2002-01-09 | Alcatel | 真空ポンプ冷却システム、およびその製造方法 |
EP1398509A2 (en) * | 2002-09-10 | 2004-03-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vacuum pump |
US6874989B2 (en) | 2002-09-10 | 2005-04-05 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vacuum pump |
JP2009203945A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Ebara Corp | 多段真空ポンプ |
-
1995
- 1995-04-21 JP JP12092795A patent/JP3563152B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002005023A (ja) * | 2000-04-06 | 2002-01-09 | Alcatel | 真空ポンプ冷却システム、およびその製造方法 |
EP1398509A2 (en) * | 2002-09-10 | 2004-03-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vacuum pump |
US6874989B2 (en) | 2002-09-10 | 2005-04-05 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vacuum pump |
EP1398509A3 (en) * | 2002-09-10 | 2005-06-15 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vacuum pump |
JP2009203945A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Ebara Corp | 多段真空ポンプ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3563152B2 (ja) | 2004-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0451708B1 (en) | Vacuum pump | |
US5062271A (en) | Evacuation apparatus and evacuation method | |
JP2003129978A (ja) | 多段真空ポンプ | |
US20040022646A1 (en) | Compressor | |
KR970060379A (ko) | 성막처리장치용 배기 시스템 | |
JP3539446B2 (ja) | 副生成物トラップ装置及びその洗浄方法 | |
JPH08296557A (ja) | 真空ポンプ | |
JP2763524B2 (ja) | 二次ポンプ装置 | |
US4838035A (en) | Continuous cryopump with a method for removal of solidified gases | |
JP4916655B2 (ja) | 真空ポンプ | |
JPH05118290A (ja) | 多段真空ポンプの冷却装置 | |
JP2875335B2 (ja) | 真空ポンプ | |
JP2574810B2 (ja) | 真空ポンプ | |
JPH1054356A (ja) | 析出物除去用トラップ | |
JP4283915B2 (ja) | 小形のインライン型クライオゼニック水ポンプ | |
JPH04116295A (ja) | 軸流分子ポンプ | |
JPH10125657A (ja) | 真空排気装置 | |
JPH05118296A (ja) | ドライ真空ポンプ | |
JPH048896A (ja) | 真空ポンプ | |
JP2004293434A (ja) | ドライポンプ | |
JPH0742693A (ja) | ドライ真空ポンプ | |
JPS61152991A (ja) | スクリユ−流体機械 | |
USRE36610E (en) | Evacuation apparatus and evacuation method | |
JPH01253590A (ja) | 高真空ポンプ | |
JPH06159825A (ja) | 密閉型ターボ冷凍機用電動機の冷却方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040302 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040430 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040601 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040602 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20071108 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100611 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |