(57)【要約】      （修正有）【課題】流体を効率的に圧送する真空システムを提供する。【解決手段】ジークバーンポンプ機構２及び再生ポンプ機構３を備えた真空システム１であって、ジークバーンポンプ機構２が複数のジークバーンポンプ段６を含み、ジークバーンポンプ機構２と再生ポンプ機構３が直列に配置され、真空システム１は更に、ジークバーンポンプ機構２の上流に配置された少なくとも１つの第１のポンプ入口４と、少なくとも第１のジークバーンポンプ段の下流に配置された少なくとも１つの第２のポンプ入口５とを備え、第２のポンプ入口５を介して流入する流体が、ジークバーンポンプ段６の少なくとも単一の通過を完了する。このような真空システムを使用してチャンバを排気する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
シーグバーンポンプ機構及び再生ポンプ機構を備えた真空システムであって、
前記シーグバーンポンプ機構が複数のシーグバーンポンプ段を備え、
前記シーグバーンポンプ機構と前記再生ポンプ機構が直列に配置され、
前記真空システムは、更に、前記ジークバーンポンプ機構の上流に配置された少なくとも１つの第１のポンプ入口と、少なくとも第１のジークバーンポンプ段の下流に配置された少なくとも１つの第２のポンプ入口とを備え、前記第２のポンプ入口を介して流入する流体が、 ジークバーンポンプ段の少なくとも単一の通過を完了するようにする、
ことを特徴とする真空システム。
【請求項２】
前記真空システムは更に、前記ジークバーンポンプ機構の上流に第１のポンプセクションを備え、前記第１のポンプセクション、前記ジークバーンポンプ機構及び前記再生ポンプ機構が直列に配置されている、
請求項１に記載の真空システム。
【請求項３】
前記第１のポンプセクションの流体出口が、前記シーグバーンポンプ機構の前記第１のポンプ入口に結合されている、
請求項２に記載の真空システム。
【請求項４】
前記真空システムの使用時には、前記シーグバーンポンプ機構から流出する流体の総流量の少なくとも約２０％、好ましくは少なくとも約４０％、より好ましくは少なくとも約５０％、より好ましくは少なくとも約６０％、最も好ましくは少なくとも約８０％が、前記第２のポンプ入口を通過する、
請求項１ないし３の何れか１項に記載の真空システム。
【請求項５】
前記シーグバーンポンプ機構及び前記再生ポンプ機構が同軸である、
請求項１ないし４の何れか１項に記載の真空システム。
【請求項６】
前記シーグバーンポンプ機構及び前記再生ポンプ機構が、共通の駆動シャフト上に位置決めされている、
請求項５に記載の真空システム。
【請求項７】
前記シーグバーンポンプ機構の各シーグバーンポンプ段が、ディスクロータと、対向するステータとを備えている、
請求項１ないし６の何れか１項に記載の真空システム。
【請求項８】
前記再生ポンプシステムが、少なくとも１つの導管を含む、請求項１〜７の何れかに記載の真空システム。
【請求項９】
前記第１のポンプセクションは、少なくとも１つのターボ分子スタックを備えている、  請求項２ないし８の何れか１項に記載の真空システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、真空システムに関し、より詳細には、シーグバーンポンプ機構及び再生ポンプ機構を備えた真空システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体の流れは、流体の流動様式に分類することができる。このような流動様式は、ある圧力範囲内で発生するガス流のタイプによって特徴付けることができる。ポンプ機構は、特定の流動様式の流体を圧送するときに最も効率的に動作することができる。
【０００３】
例えば、ターボ分子ポンプは、典型的には、分子流動様式で最も効率的に動作する。分子流動様式は、約１０-3ｍｂａｒから約１０-10ｍｂａｒの流体圧力を含むと理解される。ターボ分子ポンプは、主として「運動量移送」ポンプ機構によって動作する。
【０００４】
対照的に、再生ポンプ機構は、典型的には、連続流動様式で最も効率的に動作する。連続流動様式は、約１０ｍｂａｒを超える流体圧力を含むと理解される。再生段は、「空力」ポンプ機構により動作する。
【０００５】
幾つかの真空システムは、第１の流動様式で動作する主ポンプ機構と、第２の流動様式で動作する補助ポンプ機構とを備えることができる。このような補助ポンプ機構は、ブースター機構として一般的に知られている。例えば、ターボ分子ポンプは、主ポンプ機構とすることができ、再生機構などの補助機構を流体結合させることができる。
【０００６】
しかしながら、再生ポンプ機構は、約１０ｍｂａｒを超える比較的高い圧力で最も効率的に動作するが、ターボ分子ポンプは、約１０-3ｍｂａｒから約１０-10ｍｂａｒの有意に低い圧力で最も効率的に動作する。その結果、真空システムが使用されており、システム内の圧力が１０ｍｂａｒを超える場合、再生ポンプ機構は、流体を効果的に圧送することができるが、ターボ分子ポンプシステムは、可能であったとして、流体を非効率的に圧送する可能性がある。
【０００７】
実際に、ターボ分子ポンプの構成要素間の製造公差が厳しいことに起因して、排気されるチャンバと再生機構との間にターボ分子ポンプが存在することは、真空システム全体を通る流体の流れに対する重大な障害となり、ポンプシステムの全体的な効率を低下させる。このため、最終圧力に達するまでに要する時間が大幅に長くなる可能性がある。
【０００８】
更に、システム内の圧力が約１０-3ｍｂａｒから約１０-10ｍｂａｒに低下した場合、主な流体の流動様式は分子流である。従って、ターボ分子ポンプは、流体を効率的に圧送することができるが、圧力が低すぎるため、可能であったとしても、再生機構が流体を効率的に圧送することはできない。
【０００９】
このタイプのポンプが特に非効率的である可能性がある流動様式は、いわゆる遷移流動様式にある。これは、約１０ｍｂａｒから約１０-3ｍｂａｒの範囲の圧力、つまり空気力学的流れと分子流との間の遷移状態を含むものと理解される。この様式では、再生ポンプ機構もターボ分子ポンプ機構も流体を効率的に圧送していない。
【００１０】
このタイプのポンプシステムに関する問題は、ターボ分子ポンプ機構と再生ポンプ機構が、典型的には共通のシャフト上に配置され、共通のモータによって回転することである。従って、ターボ分子機構のロータの回転速度は、再生機構の回転速度と同じである。これには、ポンプの動きに動力供給しているモータが、ポンプ内の圧力に応じて可変である必要がある。このことは、システムが複雑になり、モータが単一の動作速度でのみ回転する必要がある場合に役立つ。
【００１１】
ある範囲の圧力（すなわち、流動様式）にわたって高レベルのポンプ性能を達成することができる真空システムを有することは有利であろう。特に、遷移流動様式においてより効率的なポンプ性能を提供する真空システムを有することが有利となる。
【００１２】
本考案は、既知の真空システムに関連するこれら及び他の問題を少なくとも部分的に解決することを目的としている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、第１の態様では、本考案は、シーグバーンポンプ機構及び再生ポンプ機構を備えた真空システムを提供する。シーグバーンポンプ機構は、複数のシーグバーンポンプ段を含む。シーグバーンポンプ機構と再生ポンプ機構は、直列に配置されている。真空システムは更に、シーグバーンポンプ機構の上流に配置された少なくとも１つの第1ポンプ入口を備える。真空システムは更に、少なくとも第１のシーグバーンポンプ段の下流に配置された少なくとも１つの第２のポンプ入口を備え、第２のポンプ入口を介して流入する流体は、シーグバーンポンプ段の少なくとも単一の通過を完了するようになる。
【００１４】
シーグバーンポンプ機構は当技術分野で知られている。典型的には、シーグバーンポンプ機構は、複数のシーグバーンポンプ段を備えることができる。シーグバーンポンプ段は、軸方向に整列した構成で配置されたディスクロータ（ロータ）と環状ステータ（ステータ）を含むことができ、ディスクロータ及び環状ステータは、軸方向に間隔を置いて配置され、これらの間に流路を定める。使用時には、ディスクロータの回転により、流路を通る流体流れを促進することができる。
【００１５】
典型的には、各ディスクロータは、駆動シャフトから半径方向外向きに延びることができる。１又は２以上のディスクロータは、駆動シャフトに結合することができ、及び／又は１又は２以上のディスクロータは、一体構成要素を形成するように共に一体的に形成することができる。１又は２以上の環状ステータは、シーグバーンポンプ機構の外壁から実質的に半径方向内向きに延びて、駆動シャフトを実質的に取り囲むことができる。各環状ステータは、その上面及び／又は下面から実質的に軸方向に延びる複数の壁を含むことができ、壁は、これらの間に複数のチャネルを定める。チャネルは、典型的には、少なくとも１つの螺旋配置で環状ステータの外周縁部から環状ステータの中心軸に向かって半径方向内向きに延びることができる。典型的には、各ステータは、駆動シャフトの周りに配置されて環状ステータを形成することができる２又は３以上の半環状構成要素を含むことができる。
【００１６】
シーグバーンポンプ機構は、単一のシーグバーンポンプ段を含むことができ、又は好ましくは、シーグバーンポンプ機構は、シーグバーンスタックを含むことができる。シーグバーンスタックは、典型的には、複数のシーグバーンポンプ段を含むことができる。好ましくは、シーグバーンスタックは、約１から約８つのシーグバーンポンプ段、例えば４つのシーグバーンポンプ段を含むことができる。より好ましくは、上記シーグバーンポンプ段は、交互するディスクロータと環状ステータの同軸スタックを含むことができる。好ましくは、ディスクロータは、駆動シャフトの一部に沿って実質的に等間隔に配置することができる。
【００１７】
典型的には、各ディスクロータの半径方向に最外周縁部とシーグバーン機構ポンプチャンバの外壁との間にギャップを設けて、流体が上流のシーグバーンポンプ段から下流のシーグバーンポンプ段に流れることを可能にすることができる。典型的には、環状ステータの半径方向最内周縁部と駆動シャフトとの間にギャップを設けて、流体が上流のシーグバーンポンプ段から下流のシーグバーンポンプ段に流れるようにすることができる。
【００１８】
使用時には、１又は２以上のディスクロータは、駆動シャフトの回転と共に回転するように構成することができる。流体分子は、回転するディスクロータの表面と相互作用して、ディスクロータが上記流体分子に速度成分を与えるようにすることができる。その結果、流体分子は、相互作用するディスクロータの表面と同じ運動方向をとることができる。
【００１９】
従って、第１のディスクロータと第１の環状ステータとの間に配置された流体分子は、ディスクロータとの相互作用によって加速され、例えば、螺旋状チャネルによって実質的に半径方向内向きに配向することができる。流体が環状ステータの半径方向最内周縁部に到達すると、環状ステータの半径方向最内周縁部と駆動シャフトとの間のギャップから流体を押し出すことができる。次に、流体は、環状ステータの下側にあるスパイラルチャネルによって実質的に半径方向外向きに押し出すことができる。流体がディスクロータの最外周縁部に到達すると、ディスクロータの半径方向最外周縁部とシーグバーン機構ポンプチャンバの外壁との間のギャップを通って流体を押し出すことができる。しかしながら、これは、流体が出口ポートを通ってシーグバーン機構から流出するまで、シーグバーンポンプ機構を構成する多くのシーグバーン段で継続する可能性がある。
【００２０】
好ましくは、ディスクロータは、シーグバーン機構の最終構成要素とすることができる。好ましくは、上記ディスクロータは、単一の一体構成要素を形成するように駆動シャフトと一体的に形成することができる。
【００２１】
典型的には、再生ポンプ機構は、ロータディスク（ロータ、ディスクロータ）を含むことができ、ロータディスクは、そこから軸方向に延びる少なくとも１つの再生ポンプ段を有する。各再生ポンプ段は、ロータディスクに取り付けられ又はロータディスクと一体化された軸方向に延びるブレードの実質的に環状のアレイを含むことができる。典型的には、ブレードは、下流の圧送方向に実質的に軸方向に延びることができる。しかしながら、ブレードは、実質的に半径方向外向き方向に、すなわち回転軸から離れて延びることができ、好ましくは、ブレードが実質的に環状ディスクの外周部から実質的に半径方向外向きに延びることができることが認められる。或いは、ブレードは、実質的に上流の圧送方向に軸方向に延びることができる。
【００２２】
再生ポンプ機構は更に、使用時に、軸方向に延びるブレードの実質的に環状のアレイが回転することができる、少なくとも１つの実質的に円形の導管を定めるステータを含むことができる。再生ポンプ機構の各再生ポンプ段は、実質的に円形の導管を含むことができる。各導管は、全長にわたって個々のブレードの断面積よりも大きい断面積を有することができる。「ストリッパー」として知られる導管の小部分は、導管の残りの部分と比較して、ブレードに対して比較的狭いクリアランスを提供する小さい断面積を有することができる。
【００２３】
典型的には、使用時には、流体は、入口を通って実質的に円形の導管に流入することができ、回転方向で実質的に円形の導管に沿って回転するロータディスク上のブレードとの相互作用によって押し出すことができる。円形導管は更に、ロータディスクの回転方向でストリッパーの前に配置された出口を含むことができる。流体が出口に到達すると、ストリッパーにて実質的に円形の導管の断面積が狭くなると、流体の圧縮をもたらす可能性がある。圧力上昇を最小限に抑えるために、流体は、出口を通って流れ、実質的に円形の導管から流出することができる。
【００２４】
好ましくは、再生ポンプ機構は、単一の実質的に円形の導管を含む単一の再生段を含むことができ、円形導管の出口は、再生ポンプ機構の出口である。
【００２５】
或いは、再生ポンプ機構は、複数の再生段、及び複数の対応する実質的に円形の導管を含むことができる。このような実施形態では、第１の上流の実質的に円形の導管の出口は、第２の下流の実質的に円形の導管の入口に流体接続することができる。
【００２６】
シーグバーンポンプ機構と再生ポンプ機構は、直列に配置されている。従って、シーグバーンポンプ機構の出口は、再生ポンプ機構の入口に流体接続することができる。好ましくは、シーグバーンポンプ機構の出口は、再生ポンプ機構の入口に直接接続することができる。好ましくは、シーグバーンポンプ機構の最終ロータディスクと再生ポンプ機構のロータディスクは、単一の構成要素として一体的に形成することができる。
【００２７】
シーグバーンポンプ機構の上流に配置された少なくとも１つの第１のポンプ入口は、好ましくは、シーグバーンポンプ機構の第１の端部に配置することができる。より好ましくは、第１のポンプ入口は、シーグバーンポンプ機構の第１の端部にてシーグバーンポンプ機構の上流に配置することができる。典型的には、シーグバーンポンプ機構の出口は、第１のポンプ入口からシーグバーンポンプ機構の軸方向遠位端に配置することができる。複数のシーグバーンポンプ段は、シーグバーンポンプ機構の第１のポンプ入口と出口との間に軸方向に配置することができる。
【００２８】
少なくとも１つの第２のポンプ入口は、少なくとも第１のシーグバーンポンプ段の下流に配置され、シーグバーンポンプ機構に流入する流体が、シーグバーンポンプ段の少なくとも１つの通過を完了するようにする。好ましくは、第２のポンプ入口は、シーグバーンポンプ機構の外壁に配置することができる。好ましくは、第２のポンプ入口は、少なくともシーグバーンポンプ機構の最終シーグバーンポンプ段の上流に配置することができる。使用時には、上記第２のポンプ入口を通る流体の流れは、第２のポンプ入口の下流にあるシーグバーンポンプ機構のシーグバーンポンプ段によって実質的に半径方向内向きに配向することができる。シーグバーンポンプ段の少なくとも１回の通過に続いて、流体は、シーグバーンポンプ機構の更なるシーグバーンポンプ段を通過することができ、又は、再生ポンプ機構の入口に流入することができる。
【００２９】
有利には、第２のポンプ入口を通り、シーグバーンポンプ段の少なくとも１つの通過を実行する流体の流れは、シーグバーンポンプ機構の出口を通って再生ポンプ機構に流入する流体の流れを増加させることができる。これにより、特に低圧において再生ポンプ機構がより効率的に圧送可能にすることができる。
【００３０】
典型的には、真空システムは、使用時に、少なくとも第１及び第２のサブチャンバを有する装置に結合することができる。好ましくは、第１及び第２のサブチャンバは、流体接続することができる。例えば、装置は、第１及び第２のサブチャンバを有する質量分析計を備えることができる。好ましくは、第１のサブチャンバは、第２のポンプ入口に流体接続することができる。好ましくは、第２のサブチャンバは、第１のポンプ入口に流体接続することができる。好ましくは、使用時には、真空システムは、装置の第１及び第２のサブチャンバを差動的に圧送することができる。例えば、真空システムは、装置のサブチャンバから流体を圧送して、第１のサブチャンバにて約１ｍｂａｒの第１の圧力を生成し、第２のサブチャンバにて第１の圧力よりも低い第２の圧力を生成することができる。
【００３１】
装置は、同じ真空システム又は別個の真空システムによって圧送することができる、上記のものよりも低い圧力の追加のサブチャンバを有することができる。
【００３２】
第２のポンプ入口とシーグバーンポンプ機構の出口との間でシーグバーンポンプ段の単一の通過を提供するには、有利には、第２のポンプ入口とシーグバーンポンプ機構の出口との間の複数のシーグバーンポンプ段の通過と比較して、より少ない電力消費を必要とすることができる。
【００３３】
典型的には、真空システムは更に、シーグバーンポンプ機構の上流に第１のポンプセクションを備えることができる。第１ポンプセクション、シーグバーンポンプ機構、及び再生ポンプ機構は、直列に配置することができる。好ましくは、第１のポンプセクションの流体出口は、シーグバーンポンプ機構のポンプ入口に流体接続することができる。シーグバーンポンプ機構の上流に第１のポンプセクションを含む実施形態では、第１のポンプセクションの入口は、第１のポンプ入口を含むことができる。好ましくは、第１のポンプセクションの出口は、シーグバーンポンプ機構の入口に流体接続することができ、シーグバーンポンプ機構の入口は、第２のポンプ入口の上流に存在することができる。
【００３４】
典型的には、真空システムの使用時には、シーグバーンポンプ機構から流出する流体の総流量は、最大で約２０００標準立方センチメートル／分（ｓｃｃｍ）、好ましくは最大で約１０００ｓｃｃｍとすることができる。典型的には、真空システムの使用時には、シーグバーンポンプ機構から流出する流体の総流量の少なくとも約２０％、好ましくは少なくとも約４０％、より好ましくは少なくとも約５０％、より好ましくは少なくとも約６０％、最も好ましくは少なくとも約８０％は、第２のポンプ入口を通過済みとすることができる。好ましくは、使用時には、シーグバーンポンプ機構から流出する流体の総流量の大部分が、第２のポンプ入口を通過済みとすることができる。例えば、使用時には、シーグバーンポンプ機構から流出する流体の総流量の約６０％〜約８０％が、第２のポンプ入口を通過済みとすることができる。
【００３５】
典型的には、シーグバーンポンプ機構と再生ポンプ機構は同軸に整列させることができる。好ましくは、シーグバーンポンプ機構及び再生ポンプ機構は、共通の駆動シャフト上に配置することができる。有利には、これにより、共通の駆動シャフトに結合された単一の駆動手段によって両方のポンプ機構を動作させることを可能にすることができる。
【００３６】
典型的には、再生ポンプシステムは、少なくとも１つの略円形の導管を含むことができる。好ましくは、再生ポンプ機構は、少なくとも２つの略円形の導管を含むことができる。
【００３７】
典型的には、第１のポンプセクションは、少なくとも１つのターボ分子スタックを有するターボ分子ポンプ機構を含むことができる。各ターボ分子スタックは、複数のターボ分子段を含むことができる。各ターボ分子段は、ロータと軸方向に整列したステータとを含むことができる。ロータは、シャフトから半径方向外向きに延びる傾斜したロータブレードのアレイを含むことができる。ステータは、ターボ分子段の外壁から実質的に半径方向内向きに延びる傾斜したステータブレードの環状アレイを含むことができる。
【００３８】
当業者であれば、ターボ分子スタック内のターボ分子段の数は、ポンプのタイプに依存することを理解するであろう。一例として、各ターボ分子スタックは、約１から約２０のターボ分子段、好ましくは約６から約１４のターボ分子段を含むことができる。好ましくは、ターボ分子段は、ロータとステータの交互配置を形成するように配置することができる。
【００３９】
好ましくは、ターボ分子ポンプ機構は、少なくとも１つの第２のターボ分子スタックを含むことができる。好ましくは、第１及び第２のターボ分子スタックは、直列に配置することができる。
【００４０】
有利には、ターボ分子ポンプ機構と併せて、本明細書に記載のジークバーンポンプ機構及び再生ポンプ機構を含めることにより、特に低圧で、例えば分子流動様式においてある範囲の圧力にわたって効率的な圧送を提供することができる。
【００４１】
更なる態様において、本考案は、チャンバを排気する方法を提供する。この方法は、シーグバーンポンプ機構及び再生ポンプ機構を直列に配置させた真空システムを提供するステップを含む。シーグバーンポンプ機構は、複数のシーグバーンポンプ段を含む。真空システムは更に、ジークバーンポンプ機構の上流に配置された少なくとも１つの第１のポンプ入口と、少なくとも第１のジークバーンポンプ段の下流に配置された少なくとも１つの第２のポンプ入口とを含み、上記第２のポンプ入口を介して流入する流体は、シーグバーンポンプ段の少なくとも単一の通過を完了するようになる。本方法は更に、第１のポンプ入口及び第２のポンプ入口を通って流体を配向するステップを含む。シーグバーンポンプ機構から流出した流体の実質的に全てが、再生ポンプ機構に流入し、これを通って配向される。
【００４２】
第１の実施形態では、第１のポンプ入口は、チャンバのポートに結合することができる。第２のポンプ入口は、例えば、バックアップポンプなどの追加システムに結合することができる。
【００４３】
代替の実施形態では、チャンバは、少なくとも第１及び第２のサブチャンバを含むことができる。好ましくは、第１及び第２のサブチャンバは、流体接続することができる。例えば、真空システムは、第１及び第２のサブチャンバを有する質量分析計のチャンバに結合することができる。好ましくは、第１のサブチャンバは、第２のポンプ入口に流体接続することができる。好ましくは、第２のサブチャンバは、第１のポンプ入口に流体接続することができる。好ましくは、使用時には、真空システムは、装置の第１及び第２のサブチャンバを差動的に圧送することができる。例えば、真空システムは、装置のサブチャンバから流体を圧送して、第１のサブチャンバに約１ｍｂａｒの第１の圧力を生成し、第２のサブチャンバに第１の圧力よりも低い第２の圧力を生成することができる。
【００４４】
装置は、上記のものより低圧の追加のサブチャンバを有することができ、同じ真空システム又は別個の真空システムによって圧送することができる。
【００４５】
典型的には、シーグバーンポンプ機構及び再生ポンプ機構は、本明細書に記載の何れかの上述の実施形態又は態様に記載されているものとすることができる。
【００４６】
有利には、第２のポンプ入口を通り少なくとも１つの再生段を横切る流体の流れは、シーグバーンポンプ機構の出口を通って再生ポンプ機構に流入する流体の流れを増加させることができる。これにより、特に低圧で再生ポンプ機構がより効率的に圧送できるようになり、例えば、再生段への入口の圧力は、約０．１ｍｂａｒ未満である。
【００４７】
典型的には、真空システムは更に、シーグバーンポンプ機構の上流に配置された第１のポンプセクションを含むことができる。好ましくは、第1ポンプセクション、シーグバーンポンプ機構、再生ポンプ機構は、直列に配置することができる。好ましくは、第１のポンプセクションの流体出口は、シーグバーンポンプ機構の第１のポンプ入口に流体接続することができる。
【００４８】
典型的には、第１のポンプセクションは、少なくとも１つのターボ分子スタックを含むターボ分子ポンプ機構を含むことができる。ターボ分子スタックは、複数のターボ分子段を含むことができる。各ターボ分子段は、ロータと軸方向に整列したステータとを含むことができる。ロータは、ロータシャフトから実質的に半径方向外向きに延びる傾斜したロータブレードのアレイを含むことができる。ステータは、ターボ分子段の外壁から半径方向内向きに延びる傾斜したステータブレードの環状アレイを備えることができる。好ましくは、ターボ分子スタックは、約１から約２０のターボ分子段、より好ましくは約６から約１４のターボ分子段階を含むことができる。好ましくは、ターボ分子段は、ロータとステータの交互する配置を形成するように配置することができる。
【００４９】
好ましくは、ターボ分子ポンプ機構は、少なくとも１つの第２のターボ分子スタックを含むことができる。好ましくは、第１及び第２のターボ分子スタックは、直列に配置することができる。
【００５０】
好ましくは、第１のポンプセクションは、直列に配置された少なくとも２つのターボ分子ポンプスタックを含むことができ、その結果、使用時には、流体は第１のターボ分子ポンプスタックを通して配向され、第１のターボ分子ポンプスタックから流出する流体は、第２のターボ分子ポンプスタックを通して配向することができ、第２のターボ分子ポンプスタックから流出する流体は、第１のポンプ入口に流入することができる。
【００５１】
好ましくは、本方法は、上記第１のターボ分子ポンプスタックと上記第２のターボ分子ポンプスタックとの間に第３のポンプ入口ポートを提供して、更なる流体が第１のポンプセクションに入ることができるようにするステップを更に含むことができる。好ましくは、第３のポンプ入口ポートは、追加の真空ポンプ、或いは装置の更なるサブチャンバに流体接続することができる。
【００５２】
更なる態様において、本考案は、何れかの前述の実施形態による真空システムを提供することを含むチャンバを排気する方法、及び／又は何れかの前述の実施形態による方法を提供する。
【００５３】
なお、誤解を避けるために、上述の全ての態様は、準用して組み合わせることができる。
【００５４】
ここで、以下の図に従って本考案を説明する
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本考案による真空システムの一部の断面図を示している。
【図２】本考案による真空システムの概略図を示している。
【考案を実施するための形態】
【００５６】
図１は、本考案による真空システム（１）の一部の断面図を示している。バキュームシステム（１）は、シーグバーンポンプ機構（２）と、再生ポンプ機構（３）とを備える。
【００５７】
シーグバーンポンプ機構（２）及び再生ポンプ機構（３）は、直列に配置されている。真空システム（１）は、シーグバーンポンプ機構（２）の上流に配置された第１のポンプ入口（４）を備える。
【００５８】
シーグバーンポンプ機構（２）は、複数のシーグバーンポンプ段（６）を備える。シーグバーンポンプ機構（２）は、駆動シャフト（９）に取り付けられた複数のディスクロータ（７）を備えることができる。使用時には、駆動軸（９）は、駆動手段（図示せず）によって回転駆動することができる。ディスクロータ（７）は、駆動シャフト（９）と一体的に形成され、共に回転するように構成することができる。ディスクロータ（７）は、駆動シャフト（９）から半径方向外向きに延びるように、駆動シャフト（９）に取り付けることができる。
【００５９】
各ディスクロータ（７）は、少なくとも１つの環状ステータ（８）に軸方向に隣接して配置することができる。環状ステータ（８）は、駆動シャフト（９）の周りで少なくとも１つのディスクロータ（７）に近接して配置させることができる。環状ステータ（８）は、シーグバーン機構ポンプチャンバの外壁（１５）から実質的に半径方向内向きに延びることができる。各環状ステータ（８）は、少なくとも１つの螺旋状チャネルを間に定める複数の実質的に軸方向に延びる壁（１６）を含むことができる。複数の実質的に軸方向に延びる壁（１６）は、駆動シャフト（９）の軸に実質的に平行な環状ステータ（８）の表面から実質的に上流方向及び／又は実質的に下流方向に延びることができる。
【００６０】
下流方向は、矢印（Ａ）で示される。真空システム（１）の使用時には、流体は、真空システム（１）を通って実質的に下流方向（Ａ）に流れることができる。
【００６１】
使用時には、シーグバーンポンプ段（６）の「通過」は、環状ステータ（８）の単一の実質的に半径方向に延びる面と、ディスクロータ（７）の単一の実質的に半径方向に延びる面との間で螺旋状チャネルを通って流れる流体として定義することができる。流体は、ディスクロータ（７）が段（６）の下流側にあるか又は上流側にあるかに応じて、それぞれ実質的に半径方向外向き又は実質的に半径方向内向きの何れかに流れることができる。
【００６２】
真空システムは、第２のポンプ入口（５）を更に備える。第２のポンプ入口（５）は、シーグバーンポンプ機構（２）の外壁（１５）にあるポートであり、ここをと通って流体が真空システム（１）に流入することができる。第２ポンプ入口（５）は、少なくとも第１シーグバーンポンプ段の下流に配置することができる。この実施形態では、第２のポンプ入口（５）は、第１の５つのシーグバーンポンプ段の下流に配置されている。第２ポンプ入口（５）は、使用時に、第２ポンプ入口（５）を介して流入する流体が、シーグバーンポンプ段（６）の少なくとも単一の通過を完了するように配置される。
【００６３】
シーグバーンポンプ機構（２）から流出した流体は、再生段入口（１３）を通って再生ポンプ機構（３）に流入することができる。
【００６４】
再生ポンプ機構（３）は、ロータディスク（１１）に取り付けられ又はロータディスク（１１）と一体化された軸方向に延びるブレード（１０ａ、１０ｂ）の少なくとも１つの環状アレイを含むことができる。再生ポンプ機構（３）は更に、ブレード（１０）が回転することができる少なくとも１つの環状導管（１２ａ、１２ｂ）を定めるステータを備えることができる。各略円形導管（１２ａ、１２ｂ）は、軸方向に延びるブレード（１０ａ、１０ｂ）の環状アレイに対応する。
【００６５】
再生ポンプ機構（３）は更に、流体が再生ポンプ機構（３）から流出することができる出口（１４）を備えることができる。再生ポンプ機構（３）の出口（１４）は、真空システムの出口（１７）に流体接続することができる。
【００６６】
図１に示される実施形態は、再生段入口（１３）に接続された第１の導管（１２ａ）と、再生段出口（１４）に接続された第２の導管（１２ｂ）とを含む。使用時には、流体は、再生段入口（１３）を通って第１の導管（１２ａ）に流入することができる。次に、流体は、ロータディスク（１１）に取り付けられ又はロータディスク（１１）と一体化されたブレード（１０ａ）の回転によって、第１の導管（１２ａ）の周りに配向することができる。流体が「ストリッパー」（図示せず）に到達すると、ここでは第１の導管（１２ａ）の断面幅が狭くなり、ブレード（１０ａ）との比較的狭いクリアランスが提供され、流体は、第１の導管（１２ａ）から出口（図示せず）を通って第２の導管（１２ｂ）に入ることができる。次に、ブレード（１０ｂ）を回転させることにより、流体を第２の導管（１２ｂ）の周りに配向することができる。その後、流体は、再生段出口（１４）を通過することができる。
【００６７】
図２は、本考案による真空システム（１８）の概略図を示している。
【００６８】
真空システム（１８）は、第１のポンプセクション（１９）を含むことができる。典型的には、第１のポンプセクション（１９）は、例えば、複数のターボ分子ポンプ段を含む少なくとも１つのターボ分子ポンプスタックを含むことができる。
【００６９】
第１のポンプセクション（１９）は、流体が真空システム（１８）に流入することができる入口（２０）、すなわち第１のポンプ入口を有することができる。第１のポンプセクション（１９）は更に、流体が第１のポンプセクション（１９）から流出することができる出口（２１）を含むことができる。
【００７０】
第１のポンプセクション（１９）の出口（２１）は、第１のシーグバーンポンプ機構入口（２３）を介してシーグバーンポンプ機構（２２）に流体接続することができる。シーグバーンポンプ機構（２２）は更に、第１のシーグバーンポンプ段（２４）及び第２のシーグバーンポンプ段（２５）を含むことができ、第１のシーグバーンポンプ段（２４）は、第２のシーグバーンポンプ段（２５）の上流にある。シーグバーンポンプ機構（２２）は更に、第２のシーグバーンポンプ機構入口（２６）、すなわち、流体がシーグバーンポンプ機構（２２）に流入することができる第２のポンプ入口を含むことができる。第２シーグバーンポンプ機構入口（２６）は、第１シーグバーンポンプ段（２４）と第２シーグバーンポンプ段（２５）の間に配置することができる。
【００７１】
流体は、第２のシーグバーンポンプ段（２５）の下流に配置することができるシーグバーンポンプ機構出口（２７）を通ってシーグバーンポンプ機構（２２）から流出することができる。
【００７２】
シーグバーンポンプ機構の出口（２７）は、再生ポンプ機構（２９）の入口（２８）に流体接続することができる。使用時には、流体は、再生ポンプ機構（２９）を通って圧送され、再生ポンプ機構出口（３０）を通って流出することができる。
【００７３】
再生ポンプ機構出口（３０）は、真空システム出口（３１）に流体結合することができる。
【００７４】
実用新案法の下で解釈される添付の実用新案登録請求の範囲によって定義される本考案の精神及び範囲から逸脱することなく、図示された実施形態に様々な修正を加えることができることが理解されるであろう。
【符号の説明】
【００７５】
１  真空システム
２  シーグバーンポンプ機構
３  再生ポンプ機構
４  第１のポンプ入口
５  第２のポンプ入口
６  シーグバーンポンプ段
７  シーグバーンディスクロータ
８  シーグバーン環状ステータ
９  駆動シャフト
１０  再生段ロータ
１０ａ  ブレードアレイ
１０ｂ  ブレードアレイ
１１  ロータディスク
１２  再生段ステータ
１２ａ  導管
１２ｂ  導管
１３  再生段入口
１４  再生段出口
１５  外壁
１６  軸方向に延びる壁
１７  真空システム出口
１８  真空システム
１９  第１のポンプセクション
２０  第１のポンプセクションの入口
２１  第１のポンプセクション出口
２２  シーグバーンポンプ機構
２３  第１のシーグバーンポンプ機構入口
２４  第１のシーグバーンポンプ段
２５  第２のシーグバーンポンプ段
２６  第２のシーグバーンポンプ機構入口
２７  シーグバーンポンプ機構出口
２８  再生ポンプ機構入口
２９  再生ポンプ機構
３０  再生ポンプ機構出口
３１  真空システム出口
【図１】
0003233364.tif 000003
【図２】
0003233364.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月8日(2021.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
シーグバーンポンプ機構及び再生ポンプ機構を備えた真空システムであって、
前記シーグバーンポンプ機構が複数のシーグバーンポンプ段を備え、
前記シーグバーンポンプ機構と前記再生ポンプ機構が直列に配置され、
前記真空システムは、更に、前記ジークバーンポンプ機構の上流に配置された少なくとも１つの第１のポンプ入口と、少なくとも第１のジークバーンポンプ段の下流に配置された少なくとも１つの第２のポンプ入口とを備え、前記第２のポンプ入口を介して流入する流体が、ジークバーンポンプ段の少なくとも単一の通過を完了するようにする、
ことを特徴とする真空システム。
【請求項２】
前記真空システムは更に、前記ジークバーンポンプ機構の上流に第１のポンプセクションを備え、前記第１のポンプセクション、前記ジークバーンポンプ機構及び前記再生ポンプ機構が直列に配置されている、
請求項１に記載の真空システム。
【請求項３】
前記第１のポンプセクションの流体出口が、前記シーグバーンポンプ機構の前記第１のポンプ入口に結合されている、
請求項２に記載の真空システム。
【請求項４】
前記第２のポンプ入口は、前記真空システムの使用時には、前記シーグバーンポンプ機構から流出する流体の総流量の少なくとも約２０％、好ましくは少なくとも約４０％、より好ましくは少なくとも約５０％、より好ましくは少なくとも約６０％、最も好ましくは少なくとも約８０％が通過するように構成されている、
請求項１ないし３の何れか１項に記載の真空システム。
【請求項５】
前記シーグバーンポンプ機構及び前記再生ポンプ機構が同軸である、
請求項１ないし４の何れか１項に記載の真空システム。
【請求項６】
前記シーグバーンポンプ機構及び前記再生ポンプ機構が、共通の駆動シャフト上に位置決めされている、
請求項５に記載の真空システム。
【請求項７】
前記シーグバーンポンプ機構の各シーグバーンポンプ段が、ディスクロータと、対向するステータとを備えている、
請求項１ないし６の何れか１項に記載の真空システム。
【請求項８】
前記再生ポンプシステムが、少なくとも１つの導管を含む、請求項１〜７の何れかに記載の真空システム。
【請求項９】
前記第１のポンプセクションは、少なくとも１つのターボ分子スタックを備えている、
請求項２ないし８の何れか１項に記載の真空システム。