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JP2001173558A - Evacuation system - Google Patents

Evacuation system

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JP2001173558A
JP2001173558A JP2000305116A JP2000305116A JP2001173558A JP 2001173558 A JP2001173558 A JP 2001173558A JP 2000305116 A JP2000305116 A JP 2000305116A JP 2000305116 A JP2000305116 A JP 2000305116A JP 2001173558 A JP2001173558 A JP 2001173558A
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JP
Japan
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pump
vacuum
pipe
main pump
vacuum chamber
Prior art date
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Granted
Application number
JP2000305116A
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Japanese (ja)
Other versions
JP3969947B2 (en
JP2001173558A5 (en
Inventor
Hiroyuki Kawasaki
裕之 川崎
Takuji Sofugawa
拓司 曽布川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
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Publication of JP2001173558A publication Critical patent/JP2001173558A/en
Publication of JP2001173558A5 publication Critical patent/JP2001173558A5/ja
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Publication of JP3969947B2 publication Critical patent/JP3969947B2/en
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  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evacuation system capable of reducing the cost by reducing the space as the whole, and simplifying piping construction work. SOLUTION: In this evacuation system having a vacuum chamber, a means for introducing gas into the vacuum chamber, a main pump for exhausting the vacuum chamber to be reduced in pressure to desired pressure, an auxiliary pump provided on the trailing side of the main pump, and a pipe for connecting the above members, the outside diameter of a connecting pipe connecting between the main pump and the auxiliary pump is 1/2 inch (12.7 mm) or less, and the length of the connecting pipe and the capacity of the auxiliary pump are combined so that the back pressure of the main pump is 5 Torr or more.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体製
造工程で用いられる真空排気システムに関し、特に、真
空処理室等から比較的大流量のガスを排気することがで
きる真空排気システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum exhaust system used in, for example, a semiconductor manufacturing process, and more particularly to a vacuum exhaust system capable of exhausting a relatively large flow rate of gas from a vacuum processing chamber or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体製造装置や液晶製造装置
は、一般的に、例えば、エッチングやCVD処理等を行
なう装置である真空チャンバと、真空チャンバ内からプ
ロセスガスを排気し、且つ、真空チャンバを所望の圧力
に減圧する真空ポンプから構成されている。真空ポンプ
としては、中真空領域の到達圧力を有する、ルーツ型真
空ポンプ等が一般的に用いられているが、更に高い真空
度が求められる場合には、ターボ分子ポンプ等のターボ
型真空ポンプをメインポンプとし、ルーツ型ドライポン
プ等、中真空領域を到達圧力とする真空ポンプを補助ポ
ンプとしてメインポンプの後流側に設置し、メインポン
プ背圧を補助ポンプで許容背圧以下に排気することが広
く行われている。このメインポンプと補助ポンプは、配
管で接続され、この配管内に必要な弁装置が配置されて
いる。ここでいうターボ型真空ポンプとしては、到達圧
力が超高真空領域であり、大気圧への排気が不可である
ターボ分子ポンプやモレキュラードラッグポンプがあ
る。
2. Description of the Related Art Conventional semiconductor manufacturing apparatuses and liquid crystal manufacturing apparatuses generally include, for example, a vacuum chamber for performing an etching process, a CVD process, and the like, a process gas exhausted from the vacuum chamber, and a vacuum chamber. From a vacuum pump to reduce the pressure to a desired pressure. As the vacuum pump, a roots-type vacuum pump or the like having an ultimate pressure in a medium vacuum region is generally used, but when a higher degree of vacuum is required, a turbo-type vacuum pump such as a turbo-molecular pump is used. A vacuum pump, such as a Roots type dry pump, that reaches the middle vacuum region as the ultimate pressure, should be installed on the downstream side of the main pump as an auxiliary pump, and the main pump back pressure should be evacuated to below the allowable back pressure by the auxiliary pump. Is widely practiced. The main pump and the auxiliary pump are connected by a pipe, and a necessary valve device is arranged in the pipe. As the turbo type vacuum pump referred to here, there are a turbo molecular pump and a molecular drag pump in which the ultimate pressure is in an ultra-high vacuum region and exhaustion to atmospheric pressure is impossible.

【0003】補助ポンプは、メインポンプの近傍に配置
するのが通常であるが、場合によってはこれから離れた
場所や、異なる階に設置する。補助ポンプ排気速度(L
/min)については、メインポンプの排気速度(L/
sec)と補助ポンプの排気速度((L/min)の比
が0.2〜1.0程度のものが現在一般的に選定されて
おり、補助ポンプは比較的大型で高コストである。
[0003] The auxiliary pump is usually arranged near the main pump. However, in some cases, the auxiliary pump is installed at a place away from the main pump or on a different floor. Auxiliary pump pumping speed (L
/ Min), the pumping speed (L /
sec) and the pumping speed ((L / min)) of the auxiliary pump is generally selected from about 0.2 to 1.0, and the auxiliary pump is relatively large and expensive.

【0004】メインポンプと補助ポンプの間を連絡する
配管の径は、補助ポンプが装置ユニットから離れた場所
や異なる階に設置されている場合であって配管長が長い
場合は、通常、内径φ40mm以上の太い配管が用いら
れている。補助ポンプが装置ユニットの近傍に有って配
管長が短い場合でも、内径φ25mm以上の配管が使用さ
れている。
[0004] The diameter of the pipe connecting the main pump and the auxiliary pump is usually 40 mm in inner diameter when the auxiliary pump is installed at a place away from the apparatus unit or on a different floor and the pipe length is long. The above thick piping is used. Even when the auxiliary pump is near the device unit and the pipe length is short, a pipe with an inner diameter of φ25 mm or more is used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような真空排気シ
ステムにおいて、配管径と補助ポンプの性能(特に、排
気速度)は、プロセスガス流量、配管長、メインポンプ
の許容背圧を考慮して決定する。しかしながら、一般的
に、メインポンプの許容背圧とは、その背圧条件で連続
運転(警報の出力がなく、定格回転数を維持)が可能で
あることを意味しているだけである。例えば、メインポ
ンプとして広域型ターボ分子ポンプを考えた場合、実際
には、図6を参照して後述するように、背圧が許容背圧
に到達する前に、低背圧時の排気性能を維持できなくな
ってしまう。
In such a vacuum evacuation system, the pipe diameter and the performance of the auxiliary pump (especially the evacuation speed) are determined in consideration of the process gas flow rate, the pipe length, and the allowable back pressure of the main pump. I do. However, in general, the permissible back pressure of the main pump only means that continuous operation (without outputting an alarm and maintaining the rated rotation speed) is possible under the back pressure condition. For example, when a wide-range turbo-molecular pump is considered as the main pump, the exhaust performance at a low back pressure is actually reduced before the back pressure reaches the allowable back pressure as described later with reference to FIG. It cannot be maintained.

【0006】従って、ポンプを実際の半導体製造装置や
液晶製造装置で使う場合は、排気性能を十分発揮するこ
とができるように、許容背圧に対して十分なマージンを
取らなければならず、その結果、配管径は大きくなって
しまう。
Accordingly, when the pump is used in an actual semiconductor manufacturing apparatus or liquid crystal manufacturing apparatus, a sufficient margin must be provided for the allowable back pressure so that the pumping performance can be sufficiently exhibited. As a result, the pipe diameter becomes large.

【0007】しかしながら、このような大径の配管を用
いた排気系においては、特に配管長が長い場合に、配管
自体がクリーンルーム内の高価なスペースを占有してし
まい、工場設備コストを上昇させるという課題が有る。
さらに、従来の大径配管の場合は、図21(b)に示す
ように、予め現場に合わせた長さの直管4a,4aと屈
曲部Bを構成するエルボー4bを用意し、これを溶接し
ていたが、これにはエルボー4b等の部品が必要になっ
て、調達やハンドリングコストが嵩み、さらに、事前に
現地の調査が必要であり、溶接による施工作業自体の他
に多くの作業費がかかっていた。大径の場合には、ベン
ダーのような曲げ工具は使用できず、できた場合でも強
度的な問題が生じる。これは、現合配管にフレキシブル
チューブを用いる場合も同様である。
However, in an exhaust system using such a large-diameter pipe, especially when the pipe length is long, the pipe itself occupies an expensive space in a clean room, which increases the cost of factory equipment. There are issues.
Further, in the case of a conventional large-diameter pipe, as shown in FIG. 21B, straight pipes 4a, 4a having a length suitable for the site in advance and an elbow 4b constituting the bent portion B are prepared, and this is welded. However, this requires parts such as the elbow 4b, which increases the procurement and handling costs, and requires on-site inspections in advance. It was expensive. In the case of a large diameter, a bending tool such as a bender cannot be used, and even if it can be made, there is a problem of strength. This is the same also when using a flexible tube for the existing piping.

【0008】本発明は、上記課題に鑑み、全体としての
省スペース化、及び配管施工作業の簡略化等を通してコ
ストダウンを図ることができる真空排気システムを提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a vacuum exhaust system capable of reducing costs through space saving as a whole and simplification of piping work.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、真空チャンバと、該真空チャンバにガスを導入する
手段と、前記真空チャンバを排気してこれを所望の圧力
に減圧するメインポンプと、その後流側に設置される補
助ポンプと、これらを接続する配管を備えた真空排気シ
ステムにおいて、前記メインポンプと補助ポンプ間を連
絡する連絡配管の外径は1/2inch(12.7m
m)以下であり、前記連絡配管の長さと前記補助ポンプ
の能力は、前記メインポンプ背圧が5Torr以上にな
るように組み合わせられていることを特徴とする真空排
気システムである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vacuum chamber, a means for introducing gas into the vacuum chamber, and a main pump for evacuating the vacuum chamber and reducing the pressure to a desired pressure. And an auxiliary pump installed on the downstream side thereof and a piping for connecting the auxiliary pump and the auxiliary pump, the outer diameter of a connecting pipe for communicating between the main pump and the auxiliary pump is 1/2 inch (12.7 m).
m) or less, wherein the length of the communication pipe and the capacity of the auxiliary pump are combined so that the back pressure of the main pump is 5 Torr or more.

【0010】以下に、この発明の概念を構成するに至る
経過を説明する。連絡配管の前後における圧力と配管径
及び長さの関係は、連絡配管を直管として扱うと、一般
的に、次式(1)で表される。
[0010] In the following, the process of constituting the concept of the present invention will be described. The relationship between the pressure before and after the connecting pipe and the pipe diameter and length is generally represented by the following equation (1) when the connecting pipe is treated as a straight pipe.

【数1】 Q :真空チャンバに導入されるガスの流量(Pa・m
/S) D :配管内径(m) L :配管長(m) P :メインポンプ背圧 (Pa) P :補助ポンプ吸気口圧力(Pa) 補助ポンプ排気速度S(m/s)とすると、P=Q
/S η :真空チャンバに導入されるガスの粘性係数(Pa
・S)
(Equation 1) Q: Flow rate of gas introduced into the vacuum chamber (Pa · m
3 / S) D: Pipe inner diameter (m) L: Pipe length (m) P 1 : Main pump back pressure (Pa) P 2 : Auxiliary pump inlet pressure (Pa) Auxiliary pump exhaust speed S (m 3 / s) Then, P 2 = Q
/ S η: viscosity coefficient (Pa) of gas introduced into vacuum chamber
・ S)

【0011】真空処理室において、8inchのウエハ
をエッチングする場合を想定し、ガス流量条件をN
スを最大流量として流す場合、式(1)により計算され
るメインポンプ背圧は、設置条件を考慮して配管長を設
定した場合、従来の内径が25mm又は40mmの場合
には表1に示すようになる。この場合、メインポンプの
許容背圧は、2.0Torr以上あれば充分である。
In a vacuum processing chamber, assuming a case where an 8-inch wafer is etched and the gas flow rate is set to a maximum flow rate of N 2 gas, the back pressure of the main pump calculated by the equation (1) When the pipe length is set in consideration of the above, when the conventional inner diameter is 25 mm or 40 mm, the results are as shown in Table 1. In this case, it is sufficient that the allowable back pressure of the main pump is 2.0 Torr or more.

【0012】[0012]

【表1】 [Table 1]

【0013】一方、同じ条件に対して配管内径を現合が
可能なφ10mmに小径化した場合の計算結果を表2に示
す。ここで、現合配管とは、例えば、ベンダー等の配管
用の曲げ工具を用い、装置が設置されている、あるいは
設置される現地で配管を曲げて施工する配管方法を指
す。例えば、図20に示すように、真空排気システムの
うちメインポンプ3までを上階に設置し、補助ポンプ5
を階下に設置する場合、図21(a)に示すように、屈
曲部Bをベンダー等の曲げ工具で曲げて施工する。この
ような加工は、同一階に配置する場合でも、ほとんどの
場合に必要である。なお、現合配管の方法として、連絡
配管の外径が1/2inch(12.7mm)以下であ
る場合には、フレキシブルチューブを用いることもでき
る。
On the other hand, Table 2 shows the calculation results when the inside diameter of the pipe is reduced to φ10 mm, which is the same as that under the same conditions. Here, the term "current piping" refers to a piping method in which, for example, a pipe bending tool such as a bender is used and a pipe is bent at a site where the apparatus is installed or installed. For example, as shown in FIG. 20, the vacuum pumping system is installed up to the main pump 3 on the upper floor, and the auxiliary pump 5
Is installed downstairs, as shown in FIG. 21A, the bent portion B is bent with a bending tool such as a bender. Such processing is necessary in almost all cases, even if they are arranged on the same floor. When the outer diameter of the connecting pipe is 1/2 inch (12.7 mm) or less, a flexible tube may be used as a method of the existing pipe.

【0014】[0014]

【表2】 [Table 2]

【0015】表2の結果より、補助ポンプが装置から配
管長2mの近傍に設置されている場合に、配管を内径φ
10mm以下に小径化するには約5Torrの許容背圧を
有するメインポンプが必要になる。また、補助ポンプが
同一階で装置から離れた場所に設置されており、あるい
は階上階下に設置されていて、それぞれ配管長が5m及
び20mの場合に、配管を内径φ10mm以下に小径化す
るには、それぞれ、約7Torr、15Torrの許容
背圧を有するメインポンプが必要になることが分かる。
According to the results shown in Table 2, when the auxiliary pump is installed in the vicinity of a pipe length of 2 m from the apparatus, the pipe has an inner diameter of φ
To reduce the diameter to 10 mm or less, a main pump having an allowable back pressure of about 5 Torr is required. In addition, when the auxiliary pump is installed on the same floor at a location away from the apparatus, or installed on the upper floor and below the floor, and the pipe length is 5 m and 20 m, respectively, when the pipe diameter is reduced to 10 mm or less in inner diameter. It turns out that a main pump having an allowable back pressure of about 7 Torr and 15 Torr, respectively, is required.

【0016】本発明は、このような認識に基づき、配管
径を現合可能な小径とした配管経路と、その場合に想定
される必要背圧を維持して運転できるような真空ポンプ
とを組み合わせた構成とした。
Based on such recognition, the present invention combines a piping path with a small diameter that can be combined with a vacuum pump that can operate while maintaining the required back pressure assumed in that case. Configuration.

【0017】請求項2に記載の発明は、真空チャンバ
と、該真空チャンバにガスを導入する手段と、前記真空
チャンバを排気してこれを所望の圧力に減圧するメイン
ポンプと、その後流側に設置される補助ポンプと、これ
らを接続する配管を備えた真空排気システムにおいて、
前記メインポンプと補助ポンプ間を連絡する連絡配管の
外径はこれを現合によって施工可能な値であり、前記連
絡配管の長さと前記補助ポンプの能力は、前記メインポ
ンプ背圧が5Torr以上になるように組み合わせられ
ていることを特徴とする真空排気システムである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vacuum chamber, means for introducing a gas into the vacuum chamber, a main pump for exhausting the vacuum chamber and reducing the pressure to a desired pressure, and In the vacuum pumping system equipped with the auxiliary pump to be installed and the piping connecting them,
The outer diameter of the communication pipe that communicates between the main pump and the auxiliary pump is a value that can be constructed according to the present condition, and the length of the communication pipe and the capacity of the auxiliary pump are such that the back pressure of the main pump is 5 Torr or more. An evacuation system characterized by being combined as follows.

【0018】請求項3に記載の発明は、真空チャンバ
と、該真空チャンバにガスを導入する手段と、前記真空
チャンバを排気してこれを所望の圧力に減圧するメイン
ポンプと、その後流側に設置される補助ポンプと、これ
らを接続する配管を備えた真空排気システムを構築する
方法において、前記メインポンプと補助ポンプ間を連絡
する連絡配管を現合によって施工することを特徴とする
真空排気システムの構築方法である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a vacuum chamber, means for introducing a gas into the vacuum chamber, a main pump for exhausting the vacuum chamber and reducing the pressure to a desired pressure, and A method for constructing a vacuum pumping system including an auxiliary pump to be installed and a pipe connecting the pumps, wherein a connecting pipe communicating between the main pump and the auxiliary pump is constructed according to a conventional method. Is the construction method.

【0019】請求項4に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の真空排気システム、又は請求項3に記載の構築
方法において、前記メインポンプは、回転翼と固定翼が
交互に配置された翼排気部を有し、前記翼排気部の少な
くとも一部は、前記回転翼又は固定翼の互いに対向する
面の少なくとも一方に凹凸が形成された径方向翼排気部
として構成されていることを特徴とする請求項1又は2
に記載の真空排気システム又は請求項3に記載の構築方
法である。
[0019] The invention described in claim 4 is the invention according to claim 1 or 2.
In the evacuation system according to the above, or the construction method according to claim 3, the main pump has a blade exhaust unit in which rotating blades and fixed blades are alternately arranged, and at least a part of the blade exhaust unit is 3. The exhaust system according to claim 1, wherein at least one of the surfaces of the rotating blade or the fixed blade facing each other is configured as a radial blade exhaust portion having irregularities.
A vacuum evacuation system according to claim 1 or a construction method according to claim 3.

【0020】このような新たなタイプのターボ型真空ポ
ンプを用いることにより、比較的高い背圧条件でも安定
な排気動作を行なうことができる。メインポンプを、前
記翼排気部に加えてねじ溝排気部を設けた広域型として
もよい。
By using such a new type of turbo vacuum pump, a stable exhaust operation can be performed even under relatively high back pressure conditions. The main pump may be a wide area type having a screw groove exhaust portion in addition to the blade exhaust portion.

【0021】メインポンプに、吸気口を開閉自在に覆う
弁体と、該弁体を開閉駆動する弁駆動機構とを一体に設
けてもよい。これにより、一つの弁装置で開閉弁(ゲー
トバルブ)と開度調整弁(APCバルブ)を兼用するこ
とができるので、チャンバ回りの排気系をコンパクトに
構成することができる。
The main pump may be provided integrally with a valve element for covering the intake port so as to be openable and closable and a valve drive mechanism for driving the valve element to open and close. This allows one valve device to serve both as an on-off valve (gate valve) and an opening adjustment valve (APC valve), so that the exhaust system around the chamber can be made compact.

【0022】メインポンプと補助ポンプをつなぐ配管部
の任意位置に配管昇温用のヒータを設けてもよい。本発
明の真空排気システムでは、メインポンプと補助ポンプ
間の圧力が従来の真空排気システムに比べて高いため、
排気ガスがメインポンプと補助ポンプ間に固形生成物と
して堆積しやすい。そこで、配管の閉塞等を防ぐため
に、配管温度を排気ガスの飽和蒸気圧温度以上に高める
ことが有効である。
A heater for raising the temperature of the pipe may be provided at an arbitrary position of the pipe connecting the main pump and the auxiliary pump. In the vacuum pumping system of the present invention, since the pressure between the main pump and the auxiliary pump is higher than that of the conventional vacuum pumping system,
Exhaust gas tends to accumulate as a solid product between the main pump and the auxiliary pump. Therefore, it is effective to increase the pipe temperature to a temperature equal to or higher than the saturated vapor pressure temperature of the exhaust gas in order to prevent blockage of the pipe.

【0023】同様に、メインポンプと補助ポンプ間に生
成物除去用の冷却トラップもしくは加熱型トラップの少
なくとも一方を設けてもよい。これにより、排気ガスが
固形生成物として配管に堆積する前に、強制的に冷却し
て固化させ、もしくは熱化学反応を起こさせて別物質に
した後に除去することができる。
Similarly, at least one of a cooling trap or a heating trap for removing products may be provided between the main pump and the auxiliary pump. Accordingly, before the exhaust gas is deposited on the pipe as a solid product, the exhaust gas can be forcibly cooled and solidified, or can be removed by causing a thermochemical reaction to be made into another substance.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図1を参照して、本発明の
真空システムの1つの実施の形態を説明する。このシス
テムは、例えば、エッチングやCVD処理を行なうため
の真空チャンバ1と、真空チャンバ1内から配管2を介
してプロセスガスを排気し、且つ、真空チャンバ1を所
望の圧力に減圧するメインポンプ(ターボ型真空ポン
プ)3と、メインポンプ3の後流側に連絡配管4を介し
て設置され、背圧を許容背圧以下に排気するための補助
ポンプ5と、これらの配管2,4に配置された流量調整
弁6、開閉弁7,8を有している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a vacuum system according to the present invention will be described below with reference to FIG. This system includes, for example, a vacuum chamber 1 for performing etching or CVD processing, and a main pump (a main pump) for exhausting a process gas from inside the vacuum chamber 1 via a pipe 2 and depressurizing the vacuum chamber 1 to a desired pressure. (A turbo-type vacuum pump) 3, an auxiliary pump 5 installed on the downstream side of the main pump 3 via a connecting pipe 4 for exhausting the back pressure to an allowable back pressure or less, and disposed in these pipes 2 and 4. The flow control valve 6 and the opening / closing valves 7 and 8 are provided.

【0025】メインポンプ3と補助ポンプ5を連絡する
連絡配管4は外径1/2inch以下となっており、そ
の配管長さLは約2mである。このように、配管外径が
小さいので、配管が占有するスペースが小さく、高価な
クリーンルーム内の空間を有効利用することができる。
また、配管外径が小さいので現合配管が可能であり、設
備コストも大幅に低減することができる。
The connecting pipe 4 connecting the main pump 3 and the auxiliary pump 5 has an outer diameter of 1/2 inch or less, and the pipe length L is about 2 m. As described above, since the outer diameter of the pipe is small, the space occupied by the pipe is small, and the space in the expensive clean room can be effectively used.
Further, since the outer diameter of the pipe is small, the existing pipe can be used, and the equipment cost can be significantly reduced.

【0026】このターボ型真空ポンプ3の許容背圧は少
なくとも5Torrである。このターボ型真空ポンプ3
は、図2に示すように、筒状のポンプケーシング10の
内部にロータ(回転部)Rとステータ(固定部)Sが収
容され、これらの間に軸方向翼排気部L及び径方向翼
排気部Lが構成されている。ポンプケーシング10の
上下端部にはフランジ12a,12bが形成され、上部
フランジ12aには排気すべき真空チャンバ1から延び
る配管2が接続されている。
The allowable back pressure of the turbo vacuum pump 3 is at least 5 Torr. This turbo type vacuum pump 3
As shown in FIG. 2, the internal rotor (rotating part) R and a stator (fixed part) of the cylindrical pump casing 10 S is accommodated, axially blade pumping section L 1 and the radial vanes therebetween an exhaust portion L 2 is constructed. Flanges 12a and 12b are formed at upper and lower ends of the pump casing 10, and a pipe 2 extending from a vacuum chamber 1 to be evacuated is connected to the upper flange 12a.

【0027】ステータSは、ポンプケーシング10の下
部を覆うように下部フランジ12bに接合される基部1
4と、その中央に立設された筒状の固定筒状部16と、
軸方向翼排気部L及び径方向翼排気部Lの固定側部
分とを備え、基部14には排気口17が形成されてい
る。また、ロータRは、固定筒状部16の内部に挿入さ
れた主軸18と、それに取り付けられた回転筒状部20
を有している。
The stator S has a base 1 joined to a lower flange 12b so as to cover a lower portion of the pump casing 10.
4, a tubular fixed tubular portion 16 erected at the center thereof,
And a fixing portion of the axial blade exhaust portion L 1 and the radial direction blade pumping section L 2, the exhaust port 17 is formed in the base 14. The rotor R includes a main shaft 18 inserted into the fixed cylindrical portion 16 and a rotating cylindrical portion 20 attached to the main shaft 18.
have.

【0028】主軸18の外周面と固定筒状部16の内周
面には、ロータRを回転する駆動用モータ22と、ロー
タRを非接触で支持する上部ラジアル軸受24、下部ラ
ジアル軸受26及びアキシャル軸受28が設けられてい
る。アキシャル軸受28は主軸18の下端のターゲット
ディスク28aと、ステータS側の上下の電磁石28b
を有している。このような構成によって、ロータRは5
軸の能動制御を受けながら高速回転するようになってい
る。固定筒状部16の上下2ヶ所には、タッチダウン軸
受29a,29bが形成されている。
On the outer peripheral surface of the main shaft 18 and the inner peripheral surface of the fixed cylindrical portion 16, a driving motor 22 for rotating the rotor R, an upper radial bearing 24, a lower radial bearing 26 for supporting the rotor R in a non-contact manner, and An axial bearing 28 is provided. The axial bearing 28 includes a target disk 28a at the lower end of the main shaft 18 and upper and lower electromagnets 28b on the stator S side.
have. With such a configuration, the rotor R is 5
It rotates at high speed while receiving active control of the shaft. Touch-down bearings 29a and 29b are formed at two upper and lower portions of the fixed cylindrical portion 16.

【0029】軸方向翼排気部Lの回転筒状部20の上
部外周には円盤状の回転翼30が一体に形成され、ポン
プケーシング10の内面には、固定翼32が回転翼30
と交互に配置されて設けられている。各固定翼32は、
その縁部を固定翼スペーサ34で上下から押さえられて
固定されている。回転翼30には、内周部のハブ30a
と外周部のフレーム30bの間に径方向に延びる傾斜し
た羽根(図示略)が放射状に設けられており、これの高
速回転によって気体分子に軸方向の衝撃を与えて排気を
行なうようになっている。
A disk-shaped rotor 30 is integrally formed on the outer periphery of the rotary tubular portion 20 of the axial blade exhaust part L 1 , and a fixed blade 32 is provided on the inner surface of the pump casing 10.
And are arranged alternately. Each fixed wing 32
The edge is fixed by being fixed from above and below by a fixed wing spacer 34. The rotating wing 30 has an inner peripheral hub 30a.
An inclined blade (not shown) extending in the radial direction is radially provided between the outer peripheral portion and the frame 30b at the outer peripheral portion. I have.

【0030】径方向翼排気部Lは、軸方向翼排気部L
の下流側つまり下方に設けられており、軸方向翼排気
部Lとほぼ同様に、回転筒状部20の外周に円盤状の
回転翼36が一体に形成され、ポンプケーシング10の
内面には、固定翼38が回転翼36と交互に配置されて
設けられている。各固定翼38は、その縁部を固定翼ス
ペーサ40で上下から押さえられて固定されている。
The radial blade pumping section L 2, the axial blade exhaust portion L
1 is provided on the downstream side, that is downward, substantially in the same manner as the axial blade exhaust portion L 1, a disk-shaped rotary blade 36 is formed integrally with the outer periphery of the rotating tubular portion 20, the inner surface of the pump casing 10 The fixed wings 38 are provided alternately with the rotating wings 36. Each fixed wing 38 is fixed by being pressed from above and below by a fixed wing spacer 40 at its edge.

【0031】固定翼38はそれぞれ中空の円板状に形成
されており、図3に示すように、その表裏面に、中央の
穴42と周縁部44の間に渡って螺旋状(渦巻状)の突
条46が設けられ、それら突条46の間に溝48が形成
されている。各固定翼38の表の面すなわち上側の面の
螺旋状突条46は、図3Aに矢印Aで示す回転翼36の
回転に伴い、気体分子が、実線の矢印Bで示すように内
側に向かって流れるように形成されており、一方、各固
定翼38の裏の面すなわち下側の面の螺旋状突条46
は、回転翼36の回転に伴い、気体分子が、破線の矢印
Cで示すように外側に向かって流れるように形成されて
いる。このような固定翼38は、通常半割体として形成
し、これを回転翼36と交互になるように固定翼スペー
サ40を介して組み上げてからケーシング10内に挿入
する。
Each of the fixed wings 38 is formed in the shape of a hollow disk, and has a spiral shape (a spiral shape) extending between a central hole 42 and a peripheral edge portion 44 on its front and back surfaces as shown in FIG. Are provided, and a groove 48 is formed between the ridges 46. The spiral ridges 46 on the front surface, that is, the upper surface of each of the fixed blades 38 cause the gas molecules to move inward as shown by the solid arrow B with the rotation of the rotary blade 36 shown by the arrow A in FIG. 3A. Helical ridges 46 on the back surface, ie, the lower surface, of each fixed wing 38.
Is formed such that gas molecules flow outward as indicated by a dashed arrow C with the rotation of the rotary wing 36. Such a fixed wing 38 is usually formed as a half body, which is assembled via a fixed wing spacer 40 so as to alternate with the rotating wing 36, and then inserted into the casing 10.

【0032】上記のような構成によって、この実施の形
態のターボ型真空ポンプでは、径方向翼排気部Lにお
いて、軸方向の短いスパンの間に固定翼38と回転翼3
6の間をジグザグに上から下へ向かって進む長い排気経
路が構成される。従って、全体として軸方向の長さを大
きくすることなく、高い排気・圧縮性能を有するような
ターボ型真空ポンプが提供される。
[0032] With the above configuration, in the turbo vacuum pump of this embodiment, in the radial direction blade pumping section L 2, the rotation and the fixed blades 38 between the axially short span wings 3
6, a long exhaust path is formed in a zigzag manner from top to bottom. Therefore, there is provided a turbo vacuum pump having high exhaust / compression performance without increasing the length in the axial direction as a whole.

【0033】以下、このようなターボ型真空ポンプをメ
インポンプ3として用いた真空排気システムの性能を、
図4を参照しつつ説明する。ここでは、許容背圧が3.
0Torr以下であるような従来の真空ポンプを用いた
従来の真空排気システムと比較して説明する。図中、
がある条件(P,D,η,Q)に対する従来の真空排
気システムの構成曲線である。従来の構成範囲は曲線の
右側(下側)領域の組み合わせになる。ここで、配管内
径をD(φ25mm以上)からD′(φ10mm以下)に小
径化すると、従来の真空排気システムの配管長Lのリ
ミットは短くなって図の下側に下がり(図中)、真空
排気システムの構成領域はさらに狭まる。
Hereinafter, the performance of a vacuum exhaust system using such a turbo type vacuum pump as the main pump 3 will be described.
This will be described with reference to FIG. Here, the allowable back pressure is 3.
A description will be given in comparison with a conventional vacuum pumping system using a conventional vacuum pump having a pressure of 0 Torr or less. In the figure,
3 is a configuration curve of a conventional evacuation system for a certain condition (P 1 , D, η, Q). The conventional configuration range is a combination of the right (lower) area of the curve. Here, when the inside diameter of the pipe is reduced from D (φ25 mm or more) to D ′ (φ10 mm or less), the limit of the pipe length L of the conventional evacuation system is shortened and falls to the lower side of the figure (in the figure), and the vacuum The construction area of the exhaust system is further reduced.

【0034】ここで、は、同じ条件(P′(5.0
Torr以上),D′(φ10mm以下),η,Q)に対
する許容背圧がP′(5.0Torr以上)であるよ
うな真空ポンプをメインポンプ3とした本発明の真空排
気システムの構成曲線であり、構成範囲は曲線の右側
(下側)領域になる。このように、このターボ型真空ポ
ンプを用いれば、従来の真空排気システムに比べてメイ
ンポンプの許容背圧が高いため、配管長Lを長く、ま
た、補助ポンプ5の排気速度Sを小さくすることができ
る(図中→へ)。
Here, the same condition (P 1 ′ (5.0
Configuration curve of the vacuum pumping system of the present invention in which the main pump 3 is a vacuum pump whose allowable back pressure with respect to D ′ (φ10 mm or less), η, Q) is P 1 ′ (5.0 Torr or more). And the configuration range is the right (lower) region of the curve. As described above, when this turbo type vacuum pump is used, the allowable back pressure of the main pump is higher than that of the conventional vacuum exhaust system, so that the pipe length L is increased and the exhaust speed S of the auxiliary pump 5 is reduced. (→→ in the figure).

【0035】また、図5に示すように、上記のターボ型
真空ポンプにおいては、背圧が15Torrの場合であ
っても、排気速度、到達真空度等の性能を維持しつつ運
転することができる。これに対して、許容背圧が3.0
Torrであるような従来のターボ分子ポンプでは、図
6に示すように、背圧が3.0Torrの場合は、0.
3Torrの場合に比べて排気速度が大きく低下してし
まい、実用性が無い。
As shown in FIG. 5, the turbo-type vacuum pump can be operated while maintaining the performance such as the exhaust speed and the ultimate vacuum degree even when the back pressure is 15 Torr. . On the other hand, the allowable back pressure is 3.0
In a conventional turbo-molecular pump having a pressure of Torr, as shown in FIG.
The pumping speed is greatly reduced as compared with the case of 3 Torr, which is not practical.

【0036】特に、補助ポンプ排気速度Sの小さい領域
の真空排気システム構成にすれば、上記配管径の小径化
と合わせ、真空排気システムのコストダウンと省スペー
ス化を達成することができる。また、その他のメリット
として、補助ポンプ5を小型化することにより、補助ポ
ンプ5を階下等の離れたユーティリティ用のスペースに
設置せず、装置ユニットの傍、または、メインポンプ3
の傍(装置ユニット内)に設置することができ、図7に
示すように、比較的狭い設置床9内に配置することがで
き、排気系の大幅な省スペース化あるいは、ユニット化
を図ることができる。
In particular, if the vacuum pumping system is configured in a region where the auxiliary pump pumping speed S is small, the cost reduction and space saving of the vacuum pumping system can be achieved in addition to the above-mentioned reduction of the pipe diameter. Another advantage is that the size of the auxiliary pump 5 is reduced, so that the auxiliary pump 5 is not installed in a separate utility space such as downstairs, but is located beside the device unit or the main pump 3.
(In the equipment unit), and as shown in FIG. 7, it can be placed in a relatively narrow installation floor 9 to greatly reduce the space or unitize the exhaust system. Can be.

【0037】図8に示すのは、この発明の真空排気シス
テムのメインポンプ3に用いることができる他の実施の
形態のターボ型真空ポンプであり、ここでは螺旋状の突
条50がロータ側に形成されている。すなわち、回転翼
36表裏面の外縁部に形成されており、その間に螺旋状
の溝52が形成され、固定翼38の表面は平坦に形成さ
れている。各回転翼36の表の面すなわち上側の面の螺
旋状突条50は、図7Aに矢印Aで示す回転翼の回転に
伴い、気体分子が、実線の矢印Bで示すように外側に向
かって流れるように形成されており、一方、各回転翼3
6の裏の面すなわち下側の面の螺旋状突条50は、回転
翼36の回転に伴い、気体分子が、破線の矢印Cで示す
ように内側に向かって流れるように形成されている。
FIG. 8 shows a turbo type vacuum pump according to another embodiment which can be used for the main pump 3 of the vacuum evacuation system according to the present invention. Here, a spiral ridge 50 is provided on the rotor side. Is formed. That is, it is formed on the outer edge of the front and back surfaces of the rotary wing 36, the spiral groove 52 is formed therebetween, and the surface of the fixed wing 38 is formed flat. The spiral ridge 50 on the front surface, that is, the upper surface of each rotor 36, causes gas molecules to move outward as shown by the solid arrow B with the rotation of the rotor shown by the arrow A in FIG. 7A. It is formed to flow, while each rotor 3
The spiral ridge 50 on the back surface of 6, that is, the lower surface is formed such that gas molecules flow inward as indicated by the dashed arrow C with the rotation of the rotary blade 36.

【0038】この実施の形態においても、先の場合と同
様に、径方向翼排気部Lでは、図2の軸線を含む断面
において、固定翼38と回転翼36の間をジグザグに上
から下へ向かって進む長い排気経路が構成され、従っ
て、全体として軸方向の長さを大きくすることなく、高
い排気・圧縮性能を有するようなターボ型真空ポンプが
提供される。
The top to bottom Also in this embodiment, as with the previous case, the radial blade pumping section L 2, in a cross section including the axis of FIG. 2, between the fixed blade 38 and the rotating blades 36 in a zigzag Therefore, a turbo-type vacuum pump is provided which has high exhaust / compression performance without increasing the axial length as a whole.

【0039】このターボ型真空ポンプを従来のねじ溝排
気部を有する広域型のターボ分子ポンプと比較すると、
以下のような利点が有る。すなわち、従来のねじ溝排気
部には、クリアランスがロータとステータの間に半径方
向に形成されており、ロータ回転時の弾性変形、ロータ
昇温時の熱変形、さらにはロータの高温での連続運転に
よるクリープ変形に伴って変化しやすいので、安定した
性能を得ることが難しい。これに対して、この実施の形
態のターボ型真空ポンプにおける径方向翼排気部L
おいては、クリアランスは2枚のディスクの間に軸方向
に形成されており、シャフト及びケーシングは、弾性負
荷や温度変化を受けにくい。従って、弾性変形、熱変
形、クリープ変形を起こしても、クリアランスが変化し
にくい。従って、安定な性能を維持することができ、ま
た、過負荷運転に対する耐久性に優れている。
Comparing this turbo-type vacuum pump with a conventional wide-range type turbo-molecular pump having a thread groove exhaust part,
There are the following advantages. That is, in the conventional screw groove exhaust portion, a clearance is formed in the radial direction between the rotor and the stator, so that elastic deformation when the rotor rotates, thermal deformation when the rotor temperature rises, and continuous rotation at a high temperature of the rotor. It is difficult to obtain stable performance because it tends to change with creep deformation due to driving. In contrast, in the radial blade pumping section L 2 in the turbo vacuum pump of this embodiment, the clearance is formed axially between the two discs, the shaft and the casing, Ya resilient loading Less susceptible to temperature changes. Therefore, even if elastic deformation, thermal deformation, or creep deformation occurs, the clearance does not easily change. Therefore, stable performance can be maintained, and durability against overload operation is excellent.

【0040】図9は、図2に示すターボ型真空ポンプの
変形例を示すもので、この真空ポンプは、吸気口を開閉
自在に覆う弁体62と、該弁体62を開閉駆動する弁駆
動機構64とを有しており、弁駆動機構64はポンプ本
体と一体に設けられている。この弁装置は、開度の調整
が可能であり、一つの弁装置で開閉弁(ゲートバルブ)
と開度調整弁(APCバルブ)を兼用することができ
る。このように、弁装置を一体化し、さらに開度調整弁
を兼用することで、チャンバ回りの排気系をよりコンパ
クトに構成することができる。
FIG. 9 shows a modification of the turbo type vacuum pump shown in FIG. 2. This vacuum pump comprises a valve body 62 for opening and closing an intake port, and a valve drive for opening and closing the valve body 62. And a valve drive mechanism 64 is provided integrally with the pump body. This valve device can adjust the opening degree, and can be opened and closed with one valve device (gate valve)
And an opening adjustment valve (APC valve). In this way, by integrating the valve device and also serving as the opening adjustment valve, the exhaust system around the chamber can be made more compact.

【0041】図10ないし図12はターボ型真空ポンプ
の他の実施の形態を示すもので、図10は、軸方向翼排
気部Lと径方向翼排気部Lの間にねじ溝排気部L
を設けた3段の排気構成としたものである。すなわち、
回転筒状部20の中段部分の外周面にねじ溝54aを有
するねじ溝部54が形成され、ステータ側のこれに対向
する箇所にはねじ溝排気部スペーサ56が設けられ、こ
れによりロータの高速回転で気体分子をドラッグしなが
ら排気するようになっている。図11は、ねじ溝排気部
を径方向翼排気部Lの下流側に設けたものであ
る。
[0041] 10 to 12 show another embodiment of a turbo vacuum pump, Fig. 10, a thread groove exhaust portion between the axial blade exhaust portion L 1 and the radial blade pumping section L 2 L 3
, And a three-stage exhaust configuration. That is,
A screw groove portion 54 having a screw groove 54a is formed on the outer peripheral surface of the middle portion of the rotary cylindrical portion 20, and a screw groove exhaust portion spacer 56 is provided at a position on the stator side facing the screw groove portion 54, thereby enabling high-speed rotation of the rotor. Exhausts while dragging gas molecules. 11, is provided with a thread groove exhaust portion L 3 on the downstream side of the radial blade pumping section L 2.

【0042】図12も、ねじ溝排気部Lを径方向翼排
気部Lの下流側に設けた実施の形態である。このねじ
溝排気部Lは径方向翼排気部Lを構成する回転筒状
部20の裏面側に設けられている。すなわち、回転筒状
部20の径方向翼排気部Lに対応する箇所の内側に
は、ステータSの固定筒状部16の外面との間に隙間が
形成されており、ここに、外面にねじ溝54aが形成さ
れたねじ溝排気部スリーブ58が挿入されている。ねじ
溝排気部スリーブ58は下部のフランジ体58aを介し
て基部14の上に固定されている。
[0042] Figure 12 is also a form of embodiment in which a thread groove exhaust portion L 3 on the downstream side of the radial blade pumping section L 2. The thread groove exhaust portion L 3 is provided on the back side of the rotating tubular portion 20 constituting a radial blade pumping section L 2. That is, the inner side of the portion corresponding to the radial blade pumping section L 2 of the rotating tubular portion 20, and a gap is formed between the outer surface of the fixed tubular portion 16 of the stator S, here, on the outer surface A thread groove exhaust portion sleeve 58 having a thread groove 54a formed therein is inserted. The thread groove exhaust sleeve 58 is fixed on the base 14 via a lower flange body 58a.

【0043】このねじ溝54aは、ロータRの回転によ
るドラッグ作用により気体分子を下から上に向かって排
気するように形成されている。これにより、径方向翼排
気部Lの最下段から回転筒状部20とねじ溝排気部ス
リーブ58の間を上昇し、さらにねじ溝排気部スリーブ
58と固定筒状部16の間の隙間を下降して排気口17
に至る流路が形成される。この実施の形態によれば、径
方向翼排気部Lとねじ溝排気部Lを軸方向に重複す
るように設けたことにより、全体として軸方向の長さを
大きくすることなく、さらに高い排気・圧縮性能を有す
るようなターボ型真空ポンプが提供される。
The thread groove 54a is formed so as to exhaust gas molecules upward from below by a drag action caused by the rotation of the rotor R. Thus, the gap between the bottom of the radial blade pumping section L 2 of the rotating tubular portion 20 and raised between the thread groove exhaust portion sleeve 58, further thread groove exhaust portion sleeve 58 and the fixed tubular portion 16 Descends and exhaust port 17
Is formed. According to this embodiment, by providing the radial blade pumping section L 2 and the thread groove exhaust portion L 3 to overlap in the axial direction, without increasing the axial length as a whole, a higher A turbo-type vacuum pump having exhaust / compression performance is provided.

【0044】図13は、この発明の他の実施の形態を示
すもので、軸方向翼排気部を設けておらず、全段が径方
向翼排気部Lから構成されている多段式のターボ型真
空ポンプを示すものである。この実施の形態は、上述の
軸方向翼排気部との組み合わせのタイプに比べ、通常の
ターボ分子ポンプが用いられる分子流領域よりも圧力が
高い領域において高流量を圧送することができるという
効果を発揮する。
[0044] Figure 13 shows another embodiment of the present invention, not provided an axial blade exhaust portion, Turbo multistage all stages is constituted by the radial blade pumping section L 2 1 shows a vacuum pump. This embodiment has an effect that a high flow rate can be pumped in a region where the pressure is higher than the molecular flow region where a normal turbo molecular pump is used, as compared with the above-described combination type with the axial blade exhaust portion. Demonstrate.

【0045】図14は、図13の実施の形態の後段にね
じ溝排気部Lを設けたもので、ここでは、回転筒状部
20と固定筒状部16の間に溝排気部スリーブ(第2の
固定筒状部)60を設け、この第2の固定筒状部の外面
に螺旋状の突条60aを形成して、回転筒状部20と溝
排気部スリーブ60の間にねじ溝排気部Lを形成して
いる。これにより、軸方向に往復する排気流路を形成し
て、コンパクトでかつ高排気量を得られるポンプを構成
することができる。
[0045] Figure 14, in which the thread groove pumping section L 3 provided downstream of the embodiment of FIG. 13, here, a groove exhaust portion sleeve during rotation cylindrical portion 20 and the fixed tubular portion 16 ( A second fixed cylindrical part) 60 is provided, and a spiral ridge 60a is formed on the outer surface of the second fixed cylindrical part, and a screw groove is formed between the rotary cylindrical part 20 and the groove exhaust part sleeve 60. forming an exhaust L 3. Thus, an exhaust passage that reciprocates in the axial direction is formed, and a compact and high-displacement pump can be configured.

【0046】図15は、この発明のさらに他の実施の形
態のターボ型真空ポンプを示すもので、前段に、ねじ溝
54aを有する筒状のねじ溝部54を有する溝排気部L
を設け、後段に径方向翼排気部Lを設けたものであ
る。この実施の形態においては、図2に示す軸方向翼排
気部Lと径方向翼排気部Lとの組み合わせに比較し
て、以下のような効果を奏する。すなわち、軸方向排気
部は、分子流領域でより性能を発揮するのに対し、軸方
向ねじ溝排気部は約1〜1000Paの圧力領域におい
て有効に作用するので、より大気に近い粘性流領域での
稼動が可能となる。
FIG. 15 shows a turbo vacuum pump according to still another embodiment of the present invention, in which a groove exhaust portion L having a cylindrical screw groove portion 54 having a screw groove 54a at the front stage.
3 is provided, it is provided with a radial blade pumping section L 2 at the subsequent stage. In this embodiment, as compared to the combination of the axial blade exhaust portion L 1 and the radial blade pumping section L 2 shown in FIG. 2, the following effects. In other words, the axial exhaust portion exerts more performance in the molecular flow region, whereas the axial thread groove exhaust portion works effectively in the pressure region of about 1 to 1000 Pa, so that the viscous flow region closer to the atmosphere can be obtained. Operation becomes possible.

【0047】なお、上記においては、径方向翼排気部L
は、図16Aに示すように固定翼38及び回転翼36
の一方に所定形状の凹凸46,50を形成しているが、
図16B〜D、図17A〜Eに示すように、凹凸46,
50を固定翼38及び回転翼36の対向する面の少なく
とも一方に適宜に配置してよく、また、そのような配置
を径方向翼排気部Lの各段で変化させて適用してよ
い。
In the above description, the radial blade exhaust portion L
2 includes a fixed wing 38 and a rotating wing 36 as shown in FIG. 16A.
Are formed with irregularities 46 and 50 of a predetermined shape on one side.
As shown in FIGS. 16B to 16D and FIGS.
May be located appropriately to 50 at least one of the opposing surfaces of the stationary blades 38 and rotating blades 36, also may be applied by changing the arrangement in each stage of the radial blade pumping section L 2.

【0048】図18は、この発明のさらに他の実施の形
態を示すもので、メインポンプ3と補助ポンプ5をつな
ぐ配管部の、開閉弁8を含む任意位置に配管昇温用のヒ
ータ66を設けている。本発明の真空排気システムはメ
インポンプ3と補助ポンプ5間の圧力が従来の真空排気
システムに比べ高いため、排気ガスがメインポンプ3と
補助ポンプ5間に固形生成物として堆積しやすく、これ
により、配管を閉塞させるような事態が生じやすい。こ
れを防ぐために、ヒータを設け、配管温度を排気ガスの
飽和蒸気圧温度以上に高めている。
FIG. 18 shows still another embodiment of the present invention. A heater 66 for increasing the temperature of a pipe is provided at an arbitrary position including an on-off valve 8 in a pipe connecting the main pump 3 and the auxiliary pump 5. Provided. Since the pressure between the main pump 3 and the auxiliary pump 5 in the vacuum pumping system of the present invention is higher than that of the conventional vacuum pumping system, the exhaust gas is easily deposited as a solid product between the main pump 3 and the auxiliary pump 5. In such a case, a situation such as blockage of the pipe is likely to occur. In order to prevent this, a heater is provided to increase the pipe temperature to a temperature equal to or higher than the saturated vapor pressure temperature of the exhaust gas.

【0049】図19は、この発明のさらに他の実施の形
態を示すもので、メインポンプ3と補助ポンプ5間の配
管4に生成物除去用トラップ68を設けたものである。
これは、冷却トラップ68もしくは加熱型トラップの少
なくとも一方であればよい。これにより、排気ガス中の
固化しやすい成分が、固形生成物として配管に堆積する
前に、強制的に冷却し、もしくは熱化学反応を起こさせ
て別物質にした後、除去することができる。
FIG. 19 shows still another embodiment of the present invention, in which a product removing trap 68 is provided in the pipe 4 between the main pump 3 and the auxiliary pump 5.
This may be at least one of the cooling trap 68 and the heating trap. This makes it possible to remove components that easily solidify in the exhaust gas after forcibly cooling or causing a thermochemical reaction to separate them before being deposited as a solid product on the pipe.

【0050】なお、上記では、メインポンプ3と補助ポ
ンプ5間の配管サイズを外径φ1/2inch以下とし
ているが、メインポンプ3の排気口径、補助ポンプ5の
吸気口径、その他メインポンプ3と補助ポンプ5間の真
空部品のサイズにより、外径φ1/2inchよりも太
い配管部が存在してもよく、あくまでメインの配管径が
外径φ1/2inch以下であれば構わない。
In the above description, the pipe size between the main pump 3 and the auxiliary pump 5 is smaller than the outer diameter φ1 / 2 inch. However, the exhaust port diameter of the main pump 3, the intake port diameter of the auxiliary pump 5, and the other Depending on the size of the vacuum parts between the pumps 5, there may be a pipe portion larger than the outer diameter φ1 / 2 inch, and it is sufficient that the main pipe diameter is less than the outer diameter φ1 / 2 inch.

【0051】図20は、この発明のさらに他の実施の形
態を示すもので、この真空排気システムでは、真空チャ
ンバ1からメインポンプ3までを上階に設置し、補助ポ
ンプ5を階下に設置している。メインポンプ3と補助ポ
ンプ5を連絡する連絡配管4は外径φ1/2inch以
下となっており、その配管長さLは約20mである。連
絡配管4は1つの屈曲部Bを有しており、これはベンダ
ー等の曲げ工具で曲げて施工されている。この場合に
は、メインポンプ3の許容背圧は約15.0Torrで
ある。
FIG. 20 shows still another embodiment of the present invention. In this vacuum evacuation system, from the vacuum chamber 1 to the main pump 3 is installed on the upper floor, and the auxiliary pump 5 is installed on the lower floor. ing. The communication pipe 4 connecting the main pump 3 and the auxiliary pump 5 has an outer diameter of φ1 / 2 inch or less, and the pipe length L is about 20 m. The connecting pipe 4 has one bent portion B, which is bent by a bending tool such as a bender. In this case, the allowable back pressure of the main pump 3 is about 15.0 Torr.

【0052】なお、補助ポンプ5としては、一般的に油
回転ポンプ、ドライ真空ポンプが使用される。ドライ真
空ポンプとしては、ルーツ型真空ポンプ、スクリュー型
真空ポンプ、クロー型真空ポンプ、スクロール型真空ポ
ンプ、ねじ溝型真空ポンプ、ピストン型真空ポンプ、ダ
イヤフラム型真空ポンプが有る。補助ポンプ5の小型化
を促進する対策としては、特に、ピストン型真空ポン
プ、ダイヤフラム型真空ポンプは構造がシンプルで、ポ
ンプサイズを非常に小型化することが可能である。
As the auxiliary pump 5, an oil rotary pump and a dry vacuum pump are generally used. Examples of the dry vacuum pump include a roots vacuum pump, a screw vacuum pump, a claw vacuum pump, a scroll vacuum pump, a screw groove vacuum pump, a piston vacuum pump, and a diaphragm vacuum pump. As a measure for promoting the miniaturization of the auxiliary pump 5, in particular, the piston type vacuum pump and the diaphragm type vacuum pump have a simple structure and the pump size can be extremely reduced.

【0053】また、各図において、メインポンプと補助
ポンプは1対1の組み合わせになっているが、補助ポン
プに対し複数のメインポンプが組み合わされていても構
わない。
In each figure, the main pump and the auxiliary pump are in a one-to-one combination, but a plurality of main pumps may be combined with the auxiliary pump.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、排気系を、施工時に配管どうしを現合することが可
能な小径配管の配管経路と、その場合に想定される必要
背圧を維持して運転できるような真空ポンプとを組み合
わて構成し、配管自体が占めるのスペースの減少及び施
工作業の簡略化を図り、真空排気システムの全体として
ののコストダウンを図ることができる。
As described above, according to the present invention, the exhaust system is provided with a pipe path of a small-diameter pipe capable of combining pipes at the time of construction and a necessary back pressure assumed in that case. It is configured in combination with a vacuum pump that can be maintained and operated, so that the space occupied by the piping itself can be reduced and the construction work can be simplified, and the cost of the entire vacuum exhaust system can be reduced.

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

【図1】この発明の真空排気システムの1つの実施の形
態の全体構成と配置を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration and arrangement of an embodiment of a vacuum evacuation system of the present invention.

【図2】この発明の真空排気システムに用いるターボ型
真空ポンプの1つの実施の形態を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing one embodiment of a turbo type vacuum pump used in the vacuum evacuation system of the present invention.

【図3】(a)図2の要部を示す図、(b)その断面図
である。
3A is a diagram showing a main part of FIG. 2, and FIG. 3B is a sectional view thereof.

【図4】この発明の真空排気システムの性能を従来例と
比較して示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the performance of the vacuum evacuation system of the present invention in comparison with a conventional example.

【図5】この発明の真空排気システムの排気速度線図で
ある。
FIG. 5 is an evacuation velocity diagram of the evacuation system of the present invention.

【図6】従来の真空排気システムの排気速度線図であ
る。
FIG. 6 is an evacuation speed diagram of a conventional evacuation system.

【図7】この発明の真空排気システムの他の実施の形態
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the vacuum evacuation system of the present invention.

【図8】この発明の真空排気システムに用いるターボ型
真空ポンプの他の実施の形態の、(a)要部を示す図、
(b)その断面図である。
FIG. 8 is a view showing (a) a main part of another embodiment of a turbo type vacuum pump used in the vacuum evacuation system of the present invention;
(B) It is sectional drawing.

【図9】この発明の真空排気システムに用いるターボ型
真空ポンプのさらに他の実施の形態の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of still another embodiment of a turbo type vacuum pump used in the vacuum evacuation system of the present invention.

【図10】この発明の真空排気システムに用いるターボ
型真空ポンプのさらに他の実施の形態の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of still another embodiment of the turbo vacuum pump used in the vacuum evacuation system of the present invention.

【図11】この発明の真空排気システムに用いるターボ
型真空ポンプのさらに他の実施の形態の断面図である。
FIG. 11 is a sectional view of still another embodiment of a turbo type vacuum pump used in the vacuum evacuation system of the present invention.

【図12】この発明の真空排気システムに用いるターボ
型真空ポンプのさらに他の実施の形態の断面図である。
FIG. 12 is a sectional view of still another embodiment of a turbo vacuum pump used in the vacuum evacuation system of the present invention.

【図13】この発明の真空排気システムに用いるターボ
型真空ポンプのさらに他の実施の形態の断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view of still another embodiment of the turbo vacuum pump used in the vacuum evacuation system of the present invention.

【図14】この発明の真空排気システムに用いるターボ
型真空ポンプのさらに他の実施の形態の断面図である。
FIG. 14 is a sectional view of still another embodiment of a turbo vacuum pump used in the vacuum evacuation system of the present invention.

【図15】この発明の真空排気システムに用いるターボ
型真空ポンプのさらに他の実施の形態の断面図である。
FIG. 15 is a sectional view of still another embodiment of a turbo type vacuum pump used in the vacuum evacuation system of the present invention.

【図16】A〜Dは、本発明のターボ分子ポンプの凹凸
の付け方の変形例を示す断面図である。
FIGS. 16A to 16D are cross-sectional views showing a modification of the method of forming irregularities of the turbo-molecular pump of the present invention.

【図17】A〜Eは、本発明のターボ分子ポンプの凹凸
の付け方の他の変形例を示す断面図である。
FIGS. 17A to 17E are cross-sectional views showing another modification of the method of forming irregularities of the turbo-molecular pump of the present invention.

【図18】この発明の真空排気システムの他の実施の形
態を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing another embodiment of the vacuum evacuation system of the present invention.

【図19】この発明の真空排気システムのさらに他の実
施の形態を示す図である。
FIG. 19 is a view showing still another embodiment of the vacuum evacuation system of the present invention.

【図20】この発明の真空排気システムのさらに他の実
施の形態を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing still another embodiment of the vacuum evacuation system of the present invention.

【図21】配管の屈曲部を拡大して示す図であり、
(a)は本発明の場合、(b)は従来の場合を示す。
FIG. 21 is an enlarged view showing a bent portion of a pipe;
(A) shows the case of the present invention, and (b) shows the conventional case.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空チャンバ 2 配管 3 メインポンプ 4 連絡配管 5 補助ポンプ 6 流量調整弁 7,8 開閉弁 9 設置床 10 ポンプケーシング 12a,12b フランジ 14 基部 16 固定筒状部 17 排気口 18 主軸 20 回転筒状部 22 駆動用モータ 24 上部ラジアル軸受 26 下部ラジアル軸受 28 アキシャル軸受 28a ターゲットディスク 28b 電磁石 29a,29b タッチダウン軸受 30 回転翼 30a ハブ 30b フレーム 32 固定翼 34 固定翼スペーサ 36 回転翼 38 固定翼 40 固定翼スペーサ 42 穴 44 周縁部 46 突条 48 溝 50 突条 52 溝 54a 溝 54 溝部 56 溝排気部スペーサ 58 溝排気部スリーブ 58a フランジ体 60 溝排気部スリーブ 60a 突条 62 弁体 64 弁駆動機構 66 ヒータ 68 トラップ L 軸方向翼排気部 L 径方向翼排気部 L 溝排気部 B 屈曲部 R ロータ S ステータDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2 Pipe 3 Main pump 4 Communication pipe 5 Auxiliary pump 6 Flow control valve 7, 8 On-off valve 9 Installation floor 10 Pump casing 12a, 12b Flange 14 Base 16 Fixed cylindrical part 17 Exhaust port 18 Main shaft 20 Rotating cylindrical part Reference Signs List 22 Drive motor 24 Upper radial bearing 26 Lower radial bearing 28 Axial bearing 28a Target disk 28b Electromagnet 29a, 29b Touchdown bearing 30 Rotating blade 30a Hub 30b Frame 32 Fixed blade 34 Fixed blade spacer 36 Rotating blade 38 Fixed blade 40 Fixed blade spacer 42 hole 44 peripheral part 46 ridge 48 groove 50 ridge 52 groove 54a groove 54 groove 56 groove exhaust part spacer 58 groove exhaust part sleeve 58a flange body 60 groove exhaust part sleeve 60a ridge 62 valve body 64 valve drive mechanism 66 heater 6 Trap L 1 axial blade exhaust portion L 2 radial blade pumping section L 3 groove pumping section B bent portion R rotor S stator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H031 DA00 DA01 DA02 DA06 DA08 EA00 EA06 FA01 FA37 3H076 AA16 AA21 AA38 BB34 BB38 BB43 CC07 CC51 CC94 CC95 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H031 DA00 DA01 DA02 DA06 DA08 EA00 EA06 FA01 FA37 3H076 AA16 AA21 AA38 BB34 BB38 BB43 CC07 CC51 CC94 CC95

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空チャンバと、該真空チャンバにガス
を導入する手段と、前記真空チャンバを排気してこれを
所望の圧力に減圧するメインポンプと、その後流側に設
置される補助ポンプと、これらを接続する配管を備えた
真空排気システムにおいて、 前記メインポンプと補助ポンプ間を連絡する連絡配管の
外径は1/2inch(12.7mm)以下であり、前
記連絡配管の長さと前記補助ポンプの能力は、前記メイ
ンポンプ背圧が5Torr以上になるように組み合わせ
られていることを特徴とする真空排気システム。
1. A vacuum chamber, means for introducing a gas into the vacuum chamber, a main pump for evacuating the vacuum chamber to reduce the pressure to a desired pressure, and an auxiliary pump installed on the downstream side, In a vacuum exhaust system provided with a pipe for connecting these, an outer diameter of a communication pipe for communicating between the main pump and the auxiliary pump is equal to or less than in inch (12.7 mm), and a length of the communication pipe and the auxiliary pump Wherein the main pump back pressure is combined so that the back pressure of the main pump becomes 5 Torr or more.
【請求項2】 真空チャンバと、該真空チャンバにガス
を導入する手段と、前記真空チャンバを排気してこれを
所望の圧力に減圧するメインポンプと、その後流側に設
置される補助ポンプと、これらを接続する配管を備えた
真空排気システムにおいて、 前記メインポンプと補助ポンプ間を連絡する連絡配管の
外径はこれを現合によって施工可能な値であり、前記連
絡配管の長さと前記補助ポンプの能力は、前記メインポ
ンプ背圧が5Torr以上になるように組み合わせられ
ていることを特徴とする真空排気システム。
2. A vacuum chamber, means for introducing gas into the vacuum chamber, a main pump for evacuating the vacuum chamber to reduce the pressure to a desired pressure, and an auxiliary pump installed on the downstream side, In a vacuum evacuation system provided with a pipe for connecting these, the outer diameter of the communication pipe for communicating between the main pump and the auxiliary pump is a value that can be constructed according to the present condition, and the length of the communication pipe and the auxiliary pump Wherein the main pump back pressure is combined so that the back pressure of the main pump becomes 5 Torr or more.
【請求項3】 真空チャンバと、該真空チャンバにガス
を導入する手段と、前記真空チャンバを排気してこれを
所望の圧力に減圧するメインポンプと、その後流側に設
置される補助ポンプと、これらを接続する配管を備えた
真空排気システムを構築する方法において、 前記メインポンプと補助ポンプ間を連絡する連絡配管を
現合によって施工することを特徴とする真空排気システ
ムの構築方法。
3. A vacuum chamber, means for introducing gas into the vacuum chamber, a main pump for evacuating the vacuum chamber to reduce the pressure to a desired pressure, and an auxiliary pump installed on the downstream side, A method for constructing a vacuum evacuation system provided with a pipe for connecting these, wherein a communication pipe for communicating between the main pump and the auxiliary pump is constructed according to the present condition.
【請求項4】 請求項1又は2に記載の真空排気システ
ム、又は請求項3に記載の構築方法において、前記メイ
ンポンプは、回転翼と固定翼が交互に配置された翼排気
部を有し、前記翼排気部の少なくとも一部は、前記回転
翼又は固定翼の互いに対向する面の少なくとも一方に凹
凸が形成された径方向翼排気部として構成されているこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の真空排気システ
ム又は請求項3に記載の構築方法。
4. The vacuum pumping system according to claim 1 or 2, or the construction method according to claim 3, wherein the main pump has a blade exhaust unit in which rotating blades and fixed blades are alternately arranged. And at least a part of the blade exhaust portion is configured as a radial blade exhaust portion having irregularities formed on at least one of opposing surfaces of the rotating blade or the fixed blade. The vacuum evacuation system according to claim 2 or the construction method according to claim 3.
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