JP5306741B2 - 並列吸気ポンプ及びそれを用いた真空装置 - Google Patents
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Description
ケーシングと、
前記ケーシングに固定され、前記ケーシング内を内室と外室とに区画する筒状隔壁と、
前記内室に連通する第1吸気口と、
前記外室に連通する第2吸気口と、
前記第1吸気口から取り込まれた気体を、前記内室にて回転する第1回転部により圧縮する第1ポンプと、
前記第2吸気口から取り込まれた気体を、前記外室にて回転する第2回転部により圧縮する第2ポンプと、
前記第1及び第2回転部と連結された回転軸部と、
前記ケーシングに設けられ、前記第1及び第2ポンプでそれぞれ圧縮された気体を排気する排気口と、
を有することを特徴とする。
前記固定軸スラスト方向に沿って間隔をおいて、かつ、スラスト方向でN極とS極の異極同士が隣り合うように配置された複数の永久磁石リングを含む第1部材と、前記円筒部材にて前記第1部材に対向して配置されて磁性を帯びる第2部材とを含み、スラスト方向にてフリーの前記被回転駆動部を、該被回転駆動部のスラスト方向の荷重と吊り合ったスラスト方向での所定位置に維持する少なくとも一つのスラスト軸受けと、
をさらに有することができる。
前記縦孔に連通して前記固定軸の外周面に開口する横孔と、
前記ケーシングの排気側に臨む前記固定軸及び前記円筒部材の一端側に形成され、第1,第2ポンプで圧縮された気体が導入されて、前記固定軸と前記円筒部材との間の隙間にて圧縮して前記横孔に排気するねじシール部と、
をさらに含み、
前記排気口を前記固定軸の前記縦孔に連通させることができる。
図1は、本実施形態に係る並列吸気ポンプ10の断面図である。この並列吸気ポンプ10は、第1,第2および第3ケーシング20,30,40を有する。第1ケーシング20は、第1吸気口22と、筒状隔壁24とを有して全体的に筒状を呈している。第1吸気口22側にはメインチャンバ等と連結される第1フランジ26が形成され、筒状隔壁24の外周には第2ケーシング30の上端に固定される第2フランジ28が形成されている。
図1に示す実施形態では、固定軸100が固定されたガイド部材とされ、円筒部材110とその付属品である第1回転部62及びロータ122にて被回転駆動部が形成され、被回転駆動部62,110,122を回転駆動する回転駆動部がステータ124である。
第1,第2ラジアル軸受け130A,130Bの各々は、被回転駆動部62,110,122の回転時に固定軸100と円筒部材110との隙間に流体圧を発生させて、固定軸100と円筒部材110とをラジアル方向にて非接触に維持するものである。この種の軸受けとしてグルーブ軸受けが知られている。グルーブ軸受とは、軸または軸受けの表面に多数の溝を設けたもので、回転時に多数の溝にて発生する流体圧にて被回転駆動部を支持するものである。グルーブ軸受けは大別して2種類あり、一つは静圧気体軸受けであり、他の一つは動圧気体軸受けである。本実施形態の第1,第2ラジアル軸受け130A,130Bの各々はそれら2つのいずれか一つが採用されるが、本実施形態では動圧気体軸受けを採用している。このために、第1,第2ラジアル軸受け130A,130Bの各々は、図2に示すように、固定軸100の外周面に例えばヘリングボーン型の多数の動圧溝132を形成して構成している。
先ず、第1,第2ラジアル軸受け130A,130Bの作用について説明する。モータ120のうちステータ124のコイルに通電すると、ロータ122及びステータ124間での相互磁気作用により、ロータ122が回転駆動される。ロータ122の回転により円筒部材110と共に第1回転部62が回転され、第1吸気口22より気体を吸引して、ターボ分子ポンプ10が作動する。
図1に示すように、第1,第2ラジアル軸受け130A,130Bの間にて固定軸100に形成されるスラスト軸受け140は、図2に示すように固定軸100の直径を他の箇所よりも小径とされた磁石配列部142を有する。この磁石配列部142には、図5及び図6に示す第1部材143が配置される。この第1部材143は、スラスト方向に沿って間隔をおいて、かつ、スラスト方向で異極同士が隣り合うように配置された複数の永久磁石144,146を含んでいる。永久磁石144,146は互いに着磁方向が異なり、永久磁石144をS極リングと称し、永久磁石146をN極リングと称する。
排気口42とステータ124が固定された第3ケーシング40の上方より、第1部材143が取付けられた固定軸100を挿入する。固定軸100の下端の第5フランジ102が、第3ケーシング40の軸受け壁部46にOリングを介してボルトにより気密に締結される。
図11は、スラスト軸受け140の組み立て上の便宜から、固定軸100の第1ラジアル軸受け130Aの領域を小径部101に形成している。小径部101を有する図11に示す固定軸100が図2とさらに異なる点は、スラスト軸受け140を形成する8個の永久磁石144,146を固定軸100に挿入した後、その上端に抜け止めのCリング101Aを圧入した点である。よって、図2に示す固定軸100を用いた場合のように、8個の永久磁石144,146を円周方向で半割りピース状として装着しなくても良い。図11に示す円筒部材110は、Cリング101Aと干渉しないための逃げ孔114を有すると共に、固定軸100の小径部101にフィットさせるための厚肉部116を有する。
図12は、図1とは異なる並列吸気ポンプ160を示している。図12に示す並列吸気ポンプ160が図1と異なる点は、排気口42が第3ケーシングの軸受け壁部46に固定され、図2及び図3に示すバイパス孔138と連通させた点である。この場合、図1に示す隙間シール部150に代えてねじシール部162が形成されている。
次に、図1または図12に示す並列吸気ポンプを用いた真空装置について説明する。図13は、特許文献1に示すリーク検出装置を備えた真空装置に本発明を適用した実施形態である。
Claims (11)
- ケーシングと、
前記ケーシングに固定され、前記ケーシング内を内室と外室とに区画する筒状隔壁と、
前記内室に連通する第1吸気口と、
前記外室に連通する第2吸気口と、
前記第1吸気口から取り込まれた気体を、前記内室にて回転する第1回転部により圧縮する第1ポンプと、
前記第2吸気口から取り込まれた気体を、前記外室にて回転する第2回転部により圧縮する第2ポンプと、
前記第1及び第2回転部と連結された回転軸部と、
前記ケーシングに設けられ、前記第1及び第2ポンプでそれぞれ圧縮された気体を排気する排気口と、
を有することを特徴とする並列吸気ポンプ。 - 請求項1において、
前記第1ポンプ及び前記第2ポンプは、互いに排気速度が異なるポンプであることを特徴とする並列吸気ポンプ。 - 請求項1または2において、
前記回転軸部は、固定軸に挿通される円筒部材であり、
前記円筒部材、前記第1,第2回転部を含んだ被回転駆動が一体的に回転されることを特徴とする並列吸気ポンプ。 - 請求項3において、
前記第2回転部は、前記円筒部材に連結される連結板を含み、前記連結板により、前記ケーシング室内が、前記第1,第2吸気口を有するポンプ室と、前記排気口を有する排気室とに区画され、
前記連結板には、前記ポンプ室と前記排気室とを連通させる少なくとも一つの貫通孔が形成されていることを特徴とする並列吸気ポンプ。 - 請求項3または4において、
前記排気室に配置され、前記筒状部材に固定されたロータと、
前記排気室に配置され、前記ケーシングに固定されて前記ロータを回転駆動するステータと、
をさらに有することを特徴とする並列吸気ポンプ。 - 請求項3乃至5のいずれかにおいて、
前記固定軸と前記円筒部材との隙間に気体圧を発生させて、前記固定軸と前記円筒部材とをラジアル方向にて非接触に維持する少なくとも一つのラジアル軸受けと、
前記固定軸スラスト方向に沿って間隔をおいて、かつ、スラスト方向でN極とS極の異極同士が隣り合うように配置された複数の永久磁石リングを含む第1部材と、前記円筒部材にて前記第1部材に対向して配置されて磁性を帯びる第2部材とを含み、スラスト方向にてフリーの前記被回転駆動部を、該被回転駆動部のスラスト方向の荷重と吊り合ったスラスト方向での所定位置に維持する少なくとも一つのスラスト軸受けと、
をさらに有することを特徴とする並列吸気ポンプ。 - 請求項3乃至6のいずれかにおいて、
前記ケーシングの排気側に臨む前記固定軸の一端側に開口する縦孔と、
前記縦孔に連通して前記固定軸の外周面に開口する横孔と、
前記ケーシングの排気側に臨む前記固定軸及び前記円筒部材の一端側に形成され、第1,第2ポンプで圧縮された気体が導入されて、前記固定軸と前記円筒部材との間の隙間にて圧縮して前記横孔に排気するねじシール部と、
をさらに含み、
前記排気口は前記固定軸の前記縦孔に連通していることを特徴とする並列吸気ポンプ。 - メインチャンバと、
メインチャンバにゲートバルブを介して接続されるサブチャンバと、
請求項1乃至6のいずれかに記載の並列吸気ポンプと、
を有し、
前記並列吸気ポンプの前記第1吸気口が前記メインチャンバに接続され、前記第2吸気口が前記サブチャンバに接続されていることを特徴とする真空装置。 - 請求項8において、
前記サブチャンバはロードロックチャンバであることを特徴とする真空装置。 - 請求項8において、
前記メインチャンバは成膜装置であり、前記サブチャンバはRHEED電子銃を備えたチャンバであることを特徴とする真空装置。 - メインチャンバと、
請求項7に記載の並列吸気ポンプと、
リーク検出器と、
を有し、
前記並列吸気ポンプの前記第1吸気口が前記メインチャンバに接続され、前記第2吸気口が前記リーク検出器に接続されることを特徴とする真空装置。
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JP2008219328A JP5306741B2 (ja) | 2008-08-28 | 2008-08-28 | 並列吸気ポンプ及びそれを用いた真空装置 |
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