[发明专利]真空泵以及真空泵中使用的部件

说明书

技术领域

本发明涉及用于半导体制造装置中的进行处理腔等真空容器的排气处理的涡轮分子泵等真空泵，详细地说，涉及改善因排气口及连接器的设置位置而降低的排气性能，或者使真空泵小型化的技术。

背景技术

作为涡轮分子泵的大流量泵，将旋转翼部和圆筒螺旋部组合而成的复合翼型泵广为普及。

在图9中示出了这种复合翼型泵的一例。该复合翼型泵200包括：在上部形成有从未图示的腔室吸引气体的吸气口10的筒状的壳体20，在该壳体20的内部设置在旋转体30上的多片旋转翼32，与这些旋转翼32交互地设置的固定翼40，构成通过牵引作用进行排气的螺旋槽部80的带螺旋的衬套45和旋转翼圆筒部50，覆盖壳体20的下部的圆盘状的基座70，将从吸气口所在的上游侧排出的气体向下游侧的外部排出的排气口90，存在于外部并且与用于控制该泵的控制器电连接的连接器100，以及覆盖底部的后盖110。

旋转体30由径向轴承34、36以及推力轴承38通过磁悬浮而非接触地支撑，并且位置被控制。该旋转体30由驱动用马达驱动而高速旋转。通过该旋转体30高速旋转，设在该旋转体30上的旋转翼32也同时高速旋转，在与交互配置的固定翼40的相互作用下进行排气。

一般来说，在涡轮分子泵中，存在泵的性能因背压侧（排气口侧）的压力而受到影响的背压依存性。为此，在复合翼型泵中，通过扩大螺旋槽部80的直径，将螺旋槽部80的轴向长度取为较长，在将吸气口侧的压力维持在低压的状态下增大背压，其结果使泵的性能提高。

但是，复合翼型泵要在与设置有关的制约条件中进行设计，特别是当将螺旋槽部80的长度加长时，泵自身的轴向长度将变长，会产生设置上的问题。

在专利文献1中，公开了用于防止因加长螺旋槽部而排气口的泵内侧的开口面积缩小、排气性能降低的技术。即，当泵的旋转部从内侧封堵了排气口的泵内侧的开口部的一部分时，排气性能降低。这是由于当开口部减小时，传导力降低，妨碍了向排气口流动的缘故。

为此，在该技术中，通过相对于从螺旋槽部向设在基座或者带螺旋的衬套上的排气口连接的圆筒孔从内侧设置半径方向为深度方向的コ字型的槽，从而防止排气口的开口面积的缩小，其结果提高了泵的排气性能。

但是，作为专利文献1记载的技术的相对于朝向排气口的圆筒孔从内侧设置コ字槽在进行车床加工之际需要特殊的切削工具及定位，加工困难。而且，即使能够加工，在作业上也花费人力和时间，不可否定地制造成本将上升。

进而，当要铸造箱体时，由于在内侧存在凹槽，所以难以从模具中取出，存在模具的构造复杂化，铸造的成本飞涨的问题。

除此之外，当螺旋转子部在旋转中破坏时，其碎片与螺旋定子部碰撞，当力作用在该螺旋定子部上或经由其作用在箱体上时，在所形成的槽部的拐角产生应力集中，存在此处成为泵的强度上的弱点而使泵自身的强度降低的可能性。

而且，即使在半导体制造装置中，当在干法蚀刻装置中腔室内反应的处理气体的压力上升时，如果不是高于常温的温度，则状态从气体变化成固体。由于该性质，在将复合翼型泵用于干法蚀刻装置的排气中的情况下，该处理气体固化后的反应生成物堆积在气体的压力增高的螺旋槽部，泵的排气性能降低。因此，需要定期除去堆积在泵内部的反应生成物，但由于清洗剂及除去用的道具难以进入コ字槽的内部，所以也存在除去作业繁杂的问题。

进而，在除去反应生成物时，需要目视确认是否已全部除去。并且由于除去后一般来说干法蚀刻装置的处理气体腐蚀性强，所以需要目视确认有无螺旋定子部或箱体的气体流路面的腐蚀，和为了防腐蚀对策而实施的电镀等有无表面覆膜的剥离，在有的情况下进行修复。当在气体流路面上存在不能够目视的部分时，该部分的反应生成物的残留或腐蚀被忽视，在未修补的状态下再次开始真空泵的使用。并且在腐蚀加剧，螺旋定子或箱体的强度劣化，产生了上述那样的定子破坏的情况下，存在其断裂而产生漏气的可能性。即使是现有技术那样コ字槽，通过使槽的深度较浅而能够减少不能够目视的部分，但在这种情况下，则产生了为了使槽较浅而不能够确保充分的开口面积的问题。

另一方面，作为别的问题，存在与连接器有关的问题。在涡轮分子泵中，为了电力向马达及磁轴承供给和信号的输入输出，设有起到与控制器连接作用的连接器。该连接器的配线能穿入其中的孔成为了与排气流路完全隔离的构造。这是由于当通过孔与排气流路连接，气体流入连接器侧时，将产生排气性能的劣化或连接器部的腐蚀，在某些情况下成为故障的原因，存在泵中引起重大问题的可能性的缘故。