涡轮分子泵的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种祸轮分子栗(turbo-molecular pump) 〇
【背景技术】
[0002] 以往,在半导体制造装置或液晶制造装置等的腔室(chamber)排气时,使用有涡 轮分子栗等真空栗。
[0003] 涡轮分子栗的栗转子(rotor)由磁轴承非接触地支撑而进行高速旋转。栗转子与 制造程序气体(process gas)等碰撞而会变为高温。因此,为了避免懦变(creep)变形所 引起的断裂,有如下情况:通过使栗转子的外表面的放射率或配置于栗转子的周围的静叶 片及圆筒状定子(stator)的外表面的放射率提高,而提高栗转子的放射所产生的散热量。
[0004] 近年来,在半导体制造装置或液晶制造装置的刻蚀制造程序(etching process) 中,真空栗的圆筒状定子上的反应产物附着量增加,有真空栗的栗转子与反应产物接触的 可能性。而且,在装置运转后短时间内需要详细检查(overhaul)。因此,要求将栗内部温度 (气体接触部(gas contact part)的温度)比以往大幅提高,而抑制反应产物的附着。
[0005] 作为提高栗内部温度的方法,已知有如专利文献1所记载的方法。在专利文献1 所记载的发明中,对与栗转子的转子圆筒部的外周相向配置的被加热构件(相当于螺纹槽 栗部的圆筒状定子)直接加热。
[0006] 在如专利文献1所记载的发明中,如果将圆筒状定子或圆筒状定子的周边的构件 的外表面设为高放射率,当圆筒状定子的温度高于圆筒状定子的周边的构件的温度时,会 不必要地产生从圆筒状定子向圆筒状定子的周边的构件的放射所引起的热移动。结果,有 栗转子的温度上升的担忧。
[0007] [现有技术文献]
[0008] [专利文献]
[0009] [专利文献1]日本专利第3160504号公报
【发明内容】
[0010] 如上所述,期望有一种涡轮分子栗,可防止圆筒状定子的反应产物的堆积,且抑制 从圆筒状定子向圆筒状定子的周边的构件的放射所产生的热的移动。
[0011] 本发明的优选实施方式的涡轮分子栗的特征在于包括:栗转子,具有动叶片及转 子圆筒部;静叶片,与动叶片相向;圆筒状定子,与转子圆筒部相向;基座(base),收容圆筒 状定子;以及加热部,对圆筒状定子进行加热;且圆筒状定子的外表面的放射率、以及与圆 筒状定子相向的构件的外表面且为与圆筒状定子相向的外表面的放射率小于动叶片的外 表面且为与静叶片相向的外表面的放射率。
[0012] 根据本发明,可防止圆筒状定子的反应产物的堆积,且抑制从圆筒状定子向圆筒 状定子的周边的构件的放射所产生的热的移动。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明的一实施方式的涡轮分子栗的剖面图。
[0014] 图2(a)~图2(c)是分别表示比较例1、比较例2以及本发明的一实施方式中的涡 轮分子栗的放射或传导所产生的热的移动的示意图。
[0015] 图3是表示作为反应产物的一例的A1C13的蒸气压曲线的图。
[0016] 图4是表示本发明的一实施方式、比较例1、比较例2中的各部的温度的一例的图。 [0017]【主要元件符号说明】
[0018] 1、1A、1B :涡轮分子栗 10 :栗转子
[0019] 11 :转子轴 12 :动叶片
[0020] 12S :动叶片(下端动叶片) 13 :转子圆筒部
[0021] 20 :基座 20A :基座上部
[0022] 20B :基座下部 21 :静叶片
[0023] 21S :静叶片(下端静叶片) 22 :圆筒状定子
[0024] 23 :栗壳 24 :热传导抑制构件
[0025] 26:排气口 27:加热器
[0026] 28:定子加热部 29:隔片
[0027] 32:径向磁轴承 33:轴向磁轴承
[0028] 34:马达 35a:机械轴承
[0029] 35b:机械轴承 41 :隔热构件
[0030] 42:隔热构件 50 :水冷管
[0031] 201:凹部 203:温度传感器
[0032] 220:凸缘部 220a:下表面
[0033] 222 :螺栓 280 :加热器
[0034] 281 :部件(加热器部件) 282 :螺栓
[0035] H1 ~H13:热 S1 ~S7、S3A ~S3D :外表面
【具体实施方式】
[0036] 以下,参照图对用以实施本发明的方式进行说明。图1是表示本发明的涡轮分子 栗1的剖面的图。涡轮分子栗1包括栗转子10,所述栗转子10形成有多段动叶片12及转 子圆筒部13。在栗壳(pump casing) 23的内侧,与多段动叶片12相应地以层叠的方式配置 有多段静叶片21。沿栗轴方向层叠的多段静叶片21分别隔着隔片(spaCer)29而配置于 基座20上。动叶片12及静叶片21分别包含沿周向配置的多个涡轮(turbine)叶片。另 外,基座20被分成两个部分,将图不上方的部分称为基座上部20A,将图不下方的部分称为 基座下部20B。
[0037] 在转子圆筒部13的外周侧,隔着间隙而配置有圆筒状定子22。在转子圆筒部13 的外周面或圆筒状定子22的内周面的任一面形成有螺纹槽,由转子圆筒部13与圆筒状定 子22构成螺纹槽栗。利用动叶片12及静叶片21而排出的气体分子经螺纹槽栗部进一步 压缩,最终从设于基座20的排气口 26排出。
[0038] 在栗转子10固定有转子轴(shaft) 11,该转子轴11由径向(radial)磁轴承32及 轴向(axial)磁轴承33支撑,且由马达(motor) 34旋转驱动。当磁轴承32、磁轴承33未动 作时,转子轴11由机械轴承(mechanical bearing) 35a、机械轴承35b支撑。径向磁轴承 32、轴向磁轴承33、马达34及机械轴承35b收纳在固定于基座20的基座下部20B内。
[0039] 在基座20设置有加热器(heater) 27、水冷管(pipe) 50及温度传感器 (sensor) 203,所述加热器27用以对基座20进行加热,所述水冷管50用以使基座20冷却, 所述温度传感器203对基座20的温度进行检测。
[0040] 圆筒状定子22隔着圆筒状的热传导抑制构件24利用螺栓(bolt) 222而安装于基 座20的基座上部20A,且收容在基座20内。具体而言,利用圆筒状定子22的凸缘(flange) 部220的下表面220a与设于基座上部20A的凹部201,夹着热传导抑制构件24。而且,圆 筒状定子22经由凸缘部220利用螺栓222而固定于基座上部20A。在圆筒状定子22与基 座上部20A之间,设置有用以使两者不直接接触的空隙。这是为了使圆筒状定子22与基座 上部20A之间不产生由传导所引起的热的移动。另外,螺栓222是由热导率低的构件制作 而成。
[0041] 在圆筒状定子22的下部外周面,固定有对圆筒状定子22进行加热的专门的定子 加热部28。定子加热部28是以将基座20的周面内外贯通的方式而设置。定子加热部28 具有热导率高的部件(block) 281 (加热器部件(heater block) 281)作为本体。定子加热 部28是将螺栓282插设在设于部件281的贯通孔中,利用螺栓282以所述方式固定于圆筒 状定子22。定子加热部28的部件281与圆筒状定子22利用该固定而容易地产生传导所引 起的热移动。在部件281内设置有加热器280。加热器280利用从未图示的外部电源供给 的电力而发热。由此,定子加热部28成为热源。由定子加热部28产生的热通过传导而移 动到圆筒状定子22。由此,圆筒状定子22的温度上升,而抑制反应产物的堆积。
[0042] 如上所述,为如下构成:定子加热部28专门地对圆筒状定子22进行加热,因此,由 定子加热部28产生的热不会通过传导而移动到基座20。具体而言,在定子加热部28与基 座上部20A之间设置有隔热构件41,在定子加热部28与基座下部20B之间设置有隔热构件 42 〇
[0043] 如此,圆筒状定子22被定子加热部28加热,且被热传导抑制构件24以某种程度 冷却,除此以外,不产生传导所引起的热的移动。
[0044] 表1、表2是针对圆筒状定子22、转子圆筒部13、动叶片12、静叶片21及基座20 的母材、成为本发明的说明上的对象的外表面、该外表面的表面处理、以及放射率进行表示 的表。本发明的一实施方式示于表1。另外,表2是关于后述的比较例1、比较例2。圆筒状 定子、转子圆筒部、动叶片、静叶片及基座的母材在本实施方式、比较例1、比较例2的任一 者中均为铝合金。