KR20020040603A

KR20020040603A - 진공펌프

Info

Publication number: KR20020040603A
Application number: KR1020010072973A
Authority: KR
Inventors: 야마시타요시히로
Original assignee: 핫토리 쥰이치; 세이코 인스트루먼트 가부시키가이샤
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2002-05-30
Also published as: US6599108B2; US20020090309A1; JP2002155891A; EP1211424A3; EP1211424A2

Abstract

본 발명은 로터 온도를 적절히 제어하면서 펌프내의 생성물 부착과 축적을 효율적으로 방지할 수 있는 진공펌프를 제공하는 것이다. 진공펌프는 펌프 케이스에 설치된 로터의 회전을 통해 진공 용기의 가스를 방출하기 위한 펌프 기구부, 및 펌프 케이스의 내부를 가열하기 위한 히터를 포함하고, 로터 온도를 결정하는 요소들을 포함하는 파라미터(펌프 주위 온도, 펌프 냉각수 온도, 펌프 배기 가스의 종류 및 유속, 및 펌프 배기 압력)는 송출되고, 히터 설정온도(t)는 이들 파라미터에 기초하여 메모리의 데이터베이스로부터 결정된다.

Description

진공펌프{VACUUM PUMP}

본 발명은 반도체 제조장치, 전자현미경, 표면분석장치, 질량분석기, 입자 가속기, 핵융합 실험장치 등에 사용되는 진공펌프에 관한 것이다.

반도체 제조는 건식 에칭과 CVD 등의 프로세스를 포함하고, 이들 프로세스는프로세스 챔버로 불리는 진공 용기내에서 실행된다. 이러한 프로세스 동안에 발생되는 가스 생성물(이후 "생성 가스"라고 함)은 진공 용기에 장착된 진공펌프를 통해 외부로 배출된다. 진공펌프내의 온도와 압력 사이의 관계에 기인하여, 일부 생성 가스는 진공펌프내에서 고체화 및 액화될 수 있다. 어떤 경우에는, 고형화 또는 액화된 생성물이 진공펌프의 내부에 부착하거나 또는 축적되어, 진공펌프의 정상 동작을 방해한다.

건식 에칭과 CVD 등의 프로세스에 사용되는 종래의 진공펌프의 경우에는, 예를 들면, 밴드 히터(band heater)가 생성물의 부착과 축적을 방치하기 위해서 진공펌프의 펌프 케이스의 외주에 부착되어, 이 밴드 히터를 사용함으로써 진공 히터를 데운다.

그러나, 로터의 회전을 통해 가스가 배출되는 터보 분자 펌프 등의 진공펌프의 경우에는, 로터와 이 로터의 외주면에 일체로 형성된 로터 블레이드용 재료의 비강도(specific strength), 고온 크리프(high-temperature creep) 등 간의 관계의 관점에서 로터 온도는 그렇게 높게 될 수 없다. 따라서, 밴드 히터의 온도는 비교적 낮게 설정되어, 진공펌프내의 생성물의 부착과 축적을 충분히 방지하는 것이 불가능하다.

본 발명은 상기 문제를 해결하는 관점으로 만들어졌다. 본 발명의 목적은 로터 온도를 적절히 제어하면서 펌프내의 생성물의 부착과 축적을 효율적으로 방지할 수 있는 진공펌프를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의하면, 펌프 케이스에 설치된 로터의 회전을 통해 진공 용기로부터 가스를 배출하기 위한 펌프 기구부, 펌프 케이스의 내부를 가열하기 위한 히터, 및 펌프 케이스를 냉각하기 위한 수냉식 튜브를 갖춘 진공펌프가 제공되고, 로터의 온도를 결정하는 요소를 구성하는 파라미터를 송출하기 위한 송출 수단; 및 파라미터와 히터의 설정 온도 사이의 관계를 데이터베이스로서 기억하기 위한 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하고, 송출 수단으로부터 송출된 파라미터가 입력될 때, 히터의 설정 온도는 입력 파라미터에 기초하여 메모리의 데이터베이스로부터 결정되는 것을 특징으로 한다.

송출 수단이 펌프 주위의 공기 온도, 냉각수의 온도와 유속, 펌프 배기 가스의 종류와 유속, 및 펌프 배기 압력으로 구성되는 항목의 정보 중 적어도 하나를 파라미터로서 얻고 송출하는 배치에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 진공펌프를 도시하는 단면도,

도 2는 도 1에 도시된 진공펌프의 제어 시스템과 이를 사용하는 진공 용기의 배기 시스템을 개략적으로 도시하는 도면,

도 3은 배기 가스의 증기압 곡선을 도시하는 차트이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 펌프 케이스2 : 로터

3 : 가스 유입구4 : 로터 블레이드

5 : 스테이터 블레이드6 : 스페이서

7 : 나사산 스테이터9 : 가스 배기구

11 : 로터 샤프트13 : 드라이빙 모터

본 발명의 실시예에 의한 진공펌프가 도 1 내지 도 3을 참조로 상세히 설명된다.

도 1은, 펌프 케이스(1)의 상부에 상단이 가스 유입구(3)측으로 안내되는 회전 가능하게 설치된 원통형의 로터(2)를 포함하는 펌프 기구부를 포함하는 원통형 펌프 케이스(1)를 가지는, 본 실시예에 의한 진공펌프(P)를 도시한다. 또한, 펌프 케이스(1)는 그 바닥에 베이스를 포함하고 있다.

본 진공펌프(P)의 경우에는, 로터(2)의 상부 반은 터보 분자 펌프로서 작용하고, 로터(2)의 하부 반은 나사홈 펌프로서 작용한다.

먼저, 터보 분자 펌프로서 작용하는 로터(2) 상부 반의 구성이 설명된다. 로터(2)의 상부의 외주에는, 복수의 가공된 로터 블레이드(4) 및 스테이터 블레이드(5)가 제공된다. 로터 블레이드(4) 및 스테이터 블레이드(5)는 로터(2)의 회전 중심축을 따라 교대로 배치된다. 따라서, 로터(2)의 상부측의 외주에는, 상부와 하부의 로터 블레이드(4, 4) 사이에 스테이터 블레이드(5)가 배치되거나, 또는 스테이터 블레이드(5) 사이에 상부와 하부의 로터 블레이드(5, 5)가 배치된다.

로터 블레이드(4)는 로터(2)의 상부측의 외주면에 일체로 제공되어 로터(2)와 일체로 회전할 수 있는 반면에, 스테이터 블레이드(5)는 스페이서(6)의 개재를 통해 펌프 케이스(1)의 내부면에 고정된다.

다음에, 나사홈 펌프로서 작용하는 로터(2)의 하부 반의 구성이 설명된다. 나사산 스테이터(7)는 로터(2)의 하부의 외주에 대향하게 되도록 배치된다. 나사산 스테이터(7)는 로터(2)의 하부측의 외주를 둘러싸는 실린더로 형성되어 펌프 케이스(1)의 내벽측에 고정된다.

나사산 스테이터(7)에 나사홈(8)이 형성되고, 나사홈(8)은 로터에 대향된 나사산 스테이터(7)의 측에 제공된다.

나사산 스테이터(7)의 상부는 최하의 스테이터 블레이드(5)와 접촉하게 되도록 구성되고, 나사산 스테이터(7)의 하부는 펌프 케이스(1)의 하부에서 가스 배기구(9)와 접촉하게 되도록 구성된다.

진공펌프(P)의 내부 성분 가운데에서, 나사산 스테이터(7)가 가장 큰 열용량을 가지며, 큰 열용량의 이 나사산 스테이터(7)는 가열수단으로 잘 알려진 시즈 히터(sheath heater)(10)와 온도 센서(15)를 포함하고 있다.

시즈 히터(10)는 펌프 케이싱의 내부를 가열하는 수단으로서 사용되고, 온도 센서(15)는 시즈 히터(10)의 부근에 위치되어 현재 히터 온도를 검출하기 위한 수단으로서 제공된다.

상술한 바와 같은 시즈 히터(10) 및 온도 센서(15)는 각종 시스템에 의해 나사산 스테이터(7)에 포함될 수 있다. 예를 들면, (1) 시즈 히터(10) 및 온도 센서(15)가 나사산 스테이터(7)에 직접 매립될 수 있거나, 또는 (2) 히터를 설치하기 위한 홈과 센서를 설치하기 위한 홈이 나사산 스테이터(7)에 제공될 수 있고, 시즈 히터(10) 및 온도 센서(15)는 이들 홈에 끼워 맞춰지게 된다.

시스템 (1)의 경우에는, 예를 들면 다이 캐스팅에 의해 나사산 스테이터(7)를 준비할 때, 시즈 히터(10)는 다이에 배치될 수 있다.

나사산 스테이터(7)의 시즈 히터(10)가 나사산 스테이터(7)의 상부에서 하부에 걸쳐 균일하게 배치되는 것이 가능하지만, 본 실시예는 나사산 스테이터(7)의 상하부에 보다 밀집하게 시즈 히터(10)가 배치되는 구조를 적용한다. 시즈 히터(10)의 배치 밀도의 이 변동은 나사산 스테이터(7) 전체가 균일하게 가열되도록 실행된다.

즉, 나사산 스테이터(7)의 상하부는 그 중앙부보다 양호한 열복사 특성을 가지고, 이는 나사산 스테이터(7)의 상하부의 온도가 특히 낮기 쉽다는 것을 의미한다. 따라서, 본 실시예에서는, 시즈 히터(10)가 나사산 스테이터(7)의 상하부에 밀집하게 배치되고, 이것에 의해 상부의 스테이터 블레이드(5)에서 및 펌프케이스(1)의 하부의 가스 배출구(9)에서 열 전도가 활발하게 실행됨으로써, 펌프의 배기 가스 통로의 온도의 변동을 가능한 한 감소시키고 나사산 스테이터(7) 전체를 균일하게 가열한다.

다음에, 로터(2)의 내부 구성이 설명된다. 로터(2)의 내부에는, 로터 샤프트(11)가 그 회전축이 되도록 일체로 장착된다. 이 로터 샤프트(11)의 베어링 수단으로서 각종 형태의 베어링이 적용될 수 있다. 본 실시예에서는, 로터 샤프트(11)는 볼 베이링(12)에 의해 지지된다.

로터 샤프트(11)는 드라이빙 모터(13)에 의해 회전하게 된다. 드라이빙 모터(13)는 로터(12)내에 설치된 스테이터 칼럼(stator column)(14)에 장착된 모터 스테이터(13a)와, 모터 스테이터(13a)에 대향되도록 로터 샤프트(11)의 외주면에 배치된 모터 로터(13b)로 구성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상술한 바와 같은 펌프 케이스(1)의 상부의 가스 유입구(3)는, 예를 들면, 반도체 제조장치의 프로세스 챔버인 고진공 챔버(100)에 연결되고, 펌프 케이스(1)의 하부의 가스 배기구(9)는 저압측과 통해 있도록 배치된다.

따라서, 이 진공펌프(P)에서는, 로터 블레이드(4)와 고정된 스테이터 블레이드(5)를 회전시키는 상호 작용을 통해 배기를 실행하는 터보 분자 기구부(A)가 고진공측에 위치하게 되고, 로터(2)와 나사홈(8)의 상호 작용을 통해 배기를 실행하는 나사홈 펌프 기구(B)가 저압력측에 위치하게 된다.

터보 분자 펌프 기구부(A)에서는, 로터 블레이드(4)와 고정된 스테이터 블레이드(5)를 회전시키는 상호 작용을 통해 가스 분자가 배출된다. 이 배기 동작에 의해, 고진공을 얻을 수 있다(진공도 : 10^-6Pa).

펌프 케이스(1)에는 수냉식 튜브(25)가 갖추어져 있고, 진공펌프(P)가 이 수냉식 펌프(25)를 흐르는 냉각수에 의해 냉각된다. 냉각수의 유속은 자동 밸브(26)에 의해 제어된다.

상술한 바와 같이 구성된 진공 펌프(P)에서는, 로터(2)의 회전 동안에 도달된 온도가 다음 요소 (1) 내지 (5)에 기인하여 변동하는 데이터에 기초하여 확인되었다.

(1) 진공펌프(P)의 주위 온도(X1)(이후 "펌프 주위 온도"라고 함)

(2) 진공펌프(P)의 냉각수의 온도(X2) 및 유속(X3)

(3) 진공펌프(P)에 의해 배기된 가스의 종류(X4)(이후 "펌프 배기 가스"라고 함)

(4) 배기 가스의 유속(X5)

(5) 진공펌프(P)의 배기측 압력(X6)(이후 "펌프 배기 압력"이라고 함)

따라서, 펌프 주위 온도(X1), 펌프 냉각수의 온도(X2) 및 유속(X3), 펌프 배기 가스의 종류(X4) 및 유속(X5), 및 펌프 배기 압력(X6)은 각기 로터(2)의 온도를 결정하는 파라미터를 구성한다. 본 실시예는 모든 파라미터(X1 내지 X6)가 펌프 콘트롤러(16)로 송출되는 시스템을 적용한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 펌프 주위 온도(X1)와, 펌프 냉각수의 온도(X2) 및 유속(X3)의 정보는 각기 유량계(flowmeter)로 구성되어 있는 주위 온도센서(21), 냉각수 온도 센서(22), 및 냉각수 유속 센서(23)에 의해 검출되어, 펌프 콘트롤러(16)로 송출된다.

펌프 배기 가스의 종류(X4) 및 유속(X5)의 정보는 질량 유량 콘트롤러(17)(이후 "MFC"로 축약됨)로부터 펌프 콘트롤러(16)로 직접 송출되거나 또는 MFC(17)를 제어하는 프로세스 장치의 콘트롤러(18)로부터 펌프 콘트롤러(16)로 송출될 수 있다.

펌프 배기 압력(X6)의 정보는 펌프 케이스(1)의 하부의 가스 배기구(9) 부근에 제공된 배기 압력 센서(19)에 의해 검출되어 펌프 콘트롤러(16)로 송출된다.

따라서, 본 실시예에서는, 주위 온도 센서(21), 냉각수 온도 센서(22), MFC(17), 프로세스 장치의 콘트롤러(18), 배기 압력 센서(19) 등이 각종 파라미터(X1 내지 X6)의 송출 수단으로서 작용하여 로터(2)의 온도를 결정한다.

MFC(17)는 반도체 제조장치의 프로세스 챔버를 구성하는 진공 용기(100)에서의 프로세스 압력을 제어하기 위한 수단으로서 제공된다. 예를 들면, 진공 용기(100)의 압력을 증가시킬 필요가 있을 때, 질소 가스 등의 압력 제어 가스는 MFC(17)를 통해 진공 용기(100)에 도입된다. 이 때, MFC(17)는 이와 같이 도입된 압력 제어 가스의 양을 제어함으로써, 진공 용기(100)의 압력을 제어한다.

따라서, MFC(17) 및 이를 제어하는 프로세스 장치 콘트롤러(18)는 어떤 종류의 가스의 얼마의 양이 진공 용기(100)에 도입되어 있고 진공펌프(P)에 의해 배기되는 지에 대한 정보를 가진다.

따라서, 본 실시예에서는, 펌프 배기 가스의 종류(X4) 및 그 유속(X5)의 정보가 MFC(17) 및 이들 제어하는 프로세스 장치 콘트롤러(18) 등으로부터 얻어지고, 그 정보(펌프 배기 가스의 종류(X4) 및 그 유속(X5))가 MFC(17) 또는 이들 제어하는 프로세스 장치 콘트롤러(18)로부터 펌프 콘트롤러(16)로 송출된다.

상술한 펌프 콘트롤러(16)에서는, RAM, ROM 등으로 구성되어 있는 메모리(20)가 제공되고, 상기 각종 파라미터(X1 내지 X5)와 시즈 히터(10)의 설정온도(t) 사이의 관계가 메모리(20)에 데이터베이스로서 저장된다.

또한, 펌프 콘트롤러(16)는 일반적으로 진공펌프(P)의 회전 속도의 제어 등의 펌프 제어 동작을 수행하고, 시즈 히터(10)의 설정온도(t)를 결정하여 지시한다.

즉, 각종 파라미터(X1 내지 X6)가 펌프 콘트롤러(16)에 입력될 때, 펌프 콘트롤러(16)는 메모리(20)의 데이터베이스로부터의 입력 파라미터(X1 내지 X6)에 기초하여 시즈 히터(10)의 설정온도(t)를 결정하고, 이 설정온도(t)로 온도를 설정하도록 시즈 히터(10)의 콘트롤러(24)에 지시한다.

상술한 바와 같이 구성된 진공펌프(P)에서는, 로터(2) 및 로터 블레이드(4)가 일반적으로 경량 합금으로 형성된다. 재료의 비강도, 고온 크리프 등을 고려하면, 가열을 위한 시즈 히터(10)는 가능한 한 낮은 온도로 설정되어야 한다. 그러나, 설정온도(t)가 너무 낮은 레벨로 설정될 때, 로터(2)의 온도는 상승하지 않고, 그 결과 생성물의 부착 및 축적을 방지하는 효과는 감소하게 된다. 따라서, 로터(2)의 가열 온도에는 상한과 하한이 있다. 예를 들면, 400 m/s의 원주 속도로 회전하는 로터(2)가 알루미늄 합금으로 형성될 때, 이를 140 ℃보다 높지 않은 온도에서 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 이 예에서는, 시즈 히터(10)의 설정온도(t)의 범위가 사용된 가스와 생성된 가스의 증기압 차트를 고려하여 결정된다.

시즈 히터(10)의 콘트롤러(23)는 지정된 설정온도(t)를 온도 센서(15)에 의해 검출된 전류 시즈 히터 온도와 비교하여, 전류 시즈 히터 온도가 설정온도(t)와 동일하게 되는 제어를 수행한다.

다음에, 상술한 바와 같이 구성된 진공펌프(P)의 사용과 동작의 예가 도 1 및 도 2를 참조로 설명된다. 도면에서, 화살표는 진공펌프(P)의 배기 가스의 흐름 방향을 나타낸다.

도면에 도시된 진공펌프(P)는, 예를 들면, 반도체 제조장치의 진공 용기(100)(프로세스 챔버)를 배기하기 위한 수단으로서 사용될 수 있다. 이 예의 경우에는, 진공펌프(P)의 펌프 케이스(1)의 가스 유입구(3)가 진공 용기(100)측에 연결된다.

이와 같이 연결된 진공펌프(P)에서는, 가스 배기구(9)에 연결된 보조 펌프(도시되지 않음)가 동작하게 되고, 진공 용기(100)의 배기가 대략 10^-1Torr까지 실행된다. 그 후, 동작 개시 스위치(도시되지 않음)가 온(on) 될 때, 드라이빙 모터(13)가 동작하고, 로터(2)와 로터 블레이드(4)가 로터 샤프트(11)와 일체로 회전한다.

이 경우에, 터보 분자 펌프 기구부(A)에서의 가스 분자 배기 동작은 다음과 같이 수행된다. 맨 위의 로터 블레이드(4)는 아래쪽 모우멘텀을 가스 유입구(3)를 통해 들어오는 가스 분자 그룹에 부여하고, 이 아래쪽 모우멘텀을 가진 가스 분자는 스테이터 블레이드(5)에 의해 안내되어 다음 하부 로터 블레이드(4)측으로 이송된다. 이 모우멘텀 부여를 반복함으로써, 가스 분자가 가스 유입구(3)로부터 나사홈(8)측으로 이송되어 배출된다.

나사홈(8)측에 도달하는 가스 분자는 중간 흐름에 의해 압축되어 가스 배출구(9)측으로 이송되고, 보조 펌프(도시되지 않음)에 의해 가스 배출구(9)를 통해 펌프의 외부로 배출된다.

또한, 이 진공펌프(P)에서는, 배출된 가스는 또한 프로세스에서 발생된 기체 생성물을 포함하고, 생성 가스의 종류에 기인하여, 진공펌프(P)에서의 온도와 압력 사이의 관계로부터, 진공펌프(P)에서 가스가 고체화 또는 액화할 수 있고 진공펌프내에 부착 또는 축적할 수 있다. 생성물의 부착 또는 축적의 가능성이 있을 때, 히터 동작 스위치(도시되지 않음)가 온 됨으로써, 시즈 히터(10)에 열을 발생시킨다.

이 때, 시즈 히터(10)의 설정온도(t)는 펌프 콘트롤러(16)에 의해 결정되고 지정된다. 여기서, 설정온도(t)의 결정 및 지정방법이 설명된다. 먼저, 각기, 주위 온도 센서(21)로부터 펌프 주위 온도(X1)의 정보가 송출되고, 냉각수 온도 센서(22)로부터 펌프 냉각수 온도(X2)의 정보가 송출되고, 냉각수 유속 센서(23)로부터 펌프 냉각수 유속(X3)의 정보가 송출되고, MFC(17) 또는 프로세스 장치 콘트롤러(18)로부터 펌프 배기 가스의 종류(X4) 및 유속(X5)의 정보가 송출되고, 배기 압력 센서(19)로부터 펌프 배기 압력(X6)의 정보가 송출된다. 그 다음, 이와 같이 송출된 각종 파라미터(X1 내지 X6)가 펌프 콘트롤러(16)에 입력된다.

그 다음, 펌프 콘트롤러(16)에서는, 메모리(20)의 데이터베이스가 입력 파라미터(X1 내지 X6)에 기초하여 참조되고, 시즈 히터(10)의 설정온도(t)가 데이터베이스로부터 결정된다. 이와 같이 결정된 설정온도(t)는 펌프 콘트롤러(16)에서 시즈 히터(10)의 콘트롤러(24)로 송출되고, 이것에 의해 시즈 히터(10)는 설정온도(t)를 달성하도록 열을 발생시킨다.

상술한 바와 같이 지정된 설정온도(t)에서 시즈 히터(10)가 열을 발생시킬 때, 나사산 스테이터(7)는 시즈 히터(10)에 의해 직접 가열되고, 나사산 스테이터(7)의 상부측과 접촉하는 스페이서(6) 및 스테이터 블레이드(5)와 나사산 스테이터(7)의 하부와 접촉하는 가스 배기구(9)는 모두 열 전도에 의해 온도가 올라가고, 이것에 의해 로터(2), 나사산 스테이터(7), 스테이터 블레이드(5), 및 가스 배기구(9)의 생성물의 부착 및 축적이 방지된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 진공펌프(P)는 시즈 히터(10)의 설정온도(t)가 로터(2)의 온도 결정 요소를 구성하는 파라미터(X1 내지 X6)에 기초하여 메모리(20)의 데이터베이스로부터 결정되어, 로터(2)의 온도를 적절히 제어하면서 펌프내의 생성물 부착 및 축적을 효율적으로 방지할 수 있는 구조를 사용하고, 이것에 의해 열 피로 및 생성물 부착과 축적 때문에 로터(2), 로터 블레이드(4) 등의 파손에 기인하는 펌프 고장을 제거 가능함으로써, 진공펌프(P)의 서비스 수명을 연장시킨다.

도 3은 4종류의 배기 가스(사플로오르화규소, 육플로오르화텅스텐, 사염화규소, 및 염화알루미늄)의 진공압 곡선을 도시한다. 각 진공압 곡선의 오른쪽에는,가스가 기체 상태이고, 그 왼쪽은 고체 또는 액체 상태이다. 진공압 곡선은 압력이 증가할 때 4종류의 배기 가스가 각기 기체에서 고체 또는 액체 상태로 변화되는 것을 나타낸다.

본 진공펌프(P)의 경우에는, 가스 유입구(3) 부근에, 펌프부가 고진공측의 근처이고 그 부분의 압력이 낮으므로 배기 가스가 고체 생성물로 변화되기 쉽지 않은 반면에, 최상측의 스테이터 블레이드(5)로부터 나사산 스테이터(7)쪽으로 압력이 서서히 감소한다. 따라서, 스테이터 블레이드(5) 및 나사산 스테이터(7)에 인접한 로터 블레이드(4), 나사산 스테이터(8)의 나사홈(8)과 그것에 대향된 로터(2)의 외주면, 및 가스 배기구(9)의 부근은, 고체 생성물로 변화되기 쉽다. 예를 들면, 진공펌프(P)의 이 내부 상태 및 나사산 스테이터(7)가 진공펌프(P)에서 최대 열용량을 갖는 펌프 성분이라는 사실을 고려하여, 상술한 바와 같이 나사산 스테이터(7)에는 본 실시예의 진공펌프(P)의 시즈 히터(10)가 제공된다. 따라서, 본 실시예의 진공펌프(P)에서는, 생성물의 부착 및 축적이 쉽게 되는 나사산 스테이터(7)가 시즈 히터(10)에 의해 직접 가열되고, 이것에 의해 가열을 위한 필수 에너지의 감소와, 가열 동작시의 응답성 및 제어성의 관점에서의 향상을 달성할 수 있다.

또한, 본 실시예의 진공펌프(P)는 시즈 히터(10)가 나사산 스테이터(7)에 직접 매립되거나 또는 끼워 맞춰져 단위 길이당 입력 전력 밀도를 증가시킬 수 있는 구조를 이용하여, 가열 동작시의 응답성 및 제어성의 관점에서의 향상을 더 한층 달성할 수 있다. 또한, 종래의 밴드 히터에 의해 실현될 수 없었던 100 ℃ 이상의고온 가열을 충족시킬 수도 있고, 따라서 가열 온도를 증가시킬 수도 있다.

또한, 본 실시예의 진공펌프(P)는 최하의 스테이터 블레이드(5) 및 가스 배기구(9)가 나사산 스테이터(7)와 직접 접촉하여, 나사산 스테이터(7) 및 가스 배기구(9) 부근의 스테이터 블레이드(5) 및 로터 블레이드(4)도 열 전도에 의해 가열되는 구조를 적용하고, 이것에 의해 가스 배기구(9) 등에서의 부착 및 축적을 효율적으로 방지할 수 있다.

본 발명은 펌프에 내장된 시즈 히터(10)를 사용하는 상기 실시예의 구조 뿐만 아니라, 펌프 케이스의 외주에 부착된 밴드 히터를 가지는 구조에 적용 가능하다.

또한 상기 실시예의 나사홈(8)이 나사산 스테이터(7)측 대신에 로터(2)측에 제공될 수 있다. 이 경우에, 나사홈(8)은 나사산 스테이터(7)에 대향된 로터(2)의 외주면에 형성된다.

상기 실시예의 로터 샤프트(11)의 베어링 수단에 대해, 상술한 볼 베어링(12) 대신에 자기 베어링 등의 비접촉식 베어링을 사용할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 진공펌프는 시즈 히터의 설정온도가 로터 온도를 결정하는 요소를 구성하는 파라미터에 기초하여 메모리의 데이터베이스로부터 결정되어, 로터 온도를 적절히 제어하면서 펌프내의 생성물 부착과 축적을 효율적으로 방지할 수 있는 배치를 적용하고, 이것에 의해 열 피로에 기인하는 로터 및 로터 블레이드의 파손 및 생성물 부착과 축적에 기인하는 펌프 고장을 제거 가능함으로써, 이런 유형의 진공펌프의 서비스 수명을 연장시킬 수 있다.

Claims

펌프 케이스에 설치된 로터의 회전을 통해 진공 용기로부터 가스를 배출하기 위한 펌프 기구부;

펌프 케이스의 내부를 가열하기 위한 히터;

펌프 케이스를 냉각하기 위한 수냉식 튜브;

상기 로터의 온도를 결정하는 요소를 구성하는 파라미터를 송출하기 위한 송출 수단; 및

상기 히터의 온도의 파라미터와 설정온도 사이의 관계를 데이터베이스로서 기억하기 위한 메모리를 구비하고,

상기 송출 수단으로부터 송출된 파라미터가 입력될 때, 상기 히터의 설정온도는 입력 파라미터에 기초하여 상기 메모리의 데이터베이스로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
제1항에 있어서,

상기 송출 수단은 파라미터로서 펌프 주위 공기 온도의 정보를 얻어 송출하는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
제1항에 있어서,

상기 송출 수단은 파라미터로서 펌프 냉각수의 온도 및 유속의 정보를 얻어송출하는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
제1항에 있어서,

상기 송출 수단은 파라미터로서 펌프 배기 가스의 종류 및 유속의 정보를 얻어 송출하는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
제1항에 있어서,

상기 송출 수단은 파라미터로서 펌프 배기 압력의 정보를 얻어 송출하는 것을 특징으로 하는 진공펌프.