(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸線方向に延びて形成される２本の回転軸と、
前記２本の回転軸に沿って設けられたロータ室、前記ロータ室に連通する吸気口、及び、前記ロータ室に連通する排気口、が形成されたロータケーシングと、
前記２本の回転軸に取り付けられ、前記ロータ室に配置されるロータと、
前記吸気口から前記ロータ室に吸入された気体が前記ロータ間の隙間に直接向かうことを妨げるように構成された、前記吸気口と前記ロータ室内部との間に設けられた遮蔽部と、
を備え、
前記ロータ室は、互いに気体流路で接続された多段のロータ室を有し、
前記ロータは、前記多段のロータ室のそれぞれに配置される多段のロータを有し、
前記遮蔽部は、前記吸気口と、前記多段のロータ室のうち初段のロータ室内部と、の間に設けられ、
前記多段のロータ室における段間を接続する気体流路に配置されたトラップ又はフィルタの少なくとも一方を有する異物捕捉部を更に備える、
真空ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の真空ポンプであって、
前記ロータは、ルーツ式またはクロー式のロータである、
真空ポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の真空ポンプであって、
前記遮蔽部は、前記吸気口から前記ロータ室内部に向かって見たときに、前記ロータ同士の隙間の手前に設けられたことを特徴とする、
真空ポンプ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の真空ポンプであって、
前記遮蔽部は、前記ロータの上流であって、前記吸込口から前記ロータ室内部に向かってみたときに前記２本の回転軸の間に設けられたことを特徴とする、
真空ポンプ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の真空ポンプであって、
前記遮蔽部は、上流側が狭く下流側が広いテーパー形状を有することを特徴とする、
真空ポンプ。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の真空ポンプであって、
前記遮蔽部は、上流に向けて凸となる曲面形状を有することを特徴とする、
真空ポンプ。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の真空ポンプであって、
前記異物捕捉部は、前記多段のロータ室のうち初段のロータ室と次段のロータ室とを接続する気体流路に配置される、
真空ポンプ。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の真空ポンプであって、
前記ロータケーシングと前記多段のロータとの隙間、又は、前記多段のロータ室のそれぞれにおける前記多段のロータ同士の隙間は、前記異物捕捉部の上流よりも下流で小さく形成されている、
真空ポンプ。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の真空ポンプであって、
前記異物捕捉部の上流における前記気体流路に設けられ、圧力を検出する圧力センサを更に備える、
真空ポンプ。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の真空ポンプであって、
前記異物捕捉部は、網状または多孔質状のフィルタを有する、
真空ポンプ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の真空ポンプであって、
前記吸気口は、非昇華性の異物を含んだ気体が生じるチャンバに接続される、
真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス及び液晶デバイスの製造プロセスにおいては、ドライ真空ポンプを真空チャンバに接続して、真空チャンバ内に導入されたプロセスガスを真空ポンプによって排気する。真空ポンプによって排気されるプロセスガスには、真空チャンバ内での反応等により固形化した物質、または、固形化しやすい物質が異物として混入している場合がある。
【０００３】
ドライ真空ポンプでは、ロータとロータとの間、又は、ロータとケーシングとの間の隙間（クリアランス）が小さく設計されている。よって、固形化物がポンプ内部に侵入すると、ポンプ内部のこれらの隙間に堆積し、又は噛み込んで、ロータの回転が阻害されるおそれがある。このため、ドライ真空ポンプの吸込み口には、固形化物がポンプ内部に侵入するのを抑制するトラップ又はフィルタが設けられる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３３２２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ドライ真空ポンプの吸込口においてプロセスガスの吸入が阻害されると、ドライ真空ポンプが接続されている真空チャンバの到達圧力が高くなってしまう。このため、ドライ真空ポンプの吸込口に設けるトラップ等は、大きいトラップを設ける、又はトラップを複数段設けるなどといった工夫がなされ、製造プロセス装置の大型化および高価額化の原因となっている。また、トラップ等に固形化物が堆積して目詰りを起こすと、ドライ真空ポンプのプロセスガスの吸入が阻害されるので、トラップ等の清掃または交換などのメンテナンスが頻繁に必要となる場合もある。
【０００６】
また、ドライ真空ポンプとしては、スクリュー式、ルーツ式、及びクロー式などが知られ、一般に、スクリュー式の真空ポンプの方がルーツ式及びクロー式の真空ポンプよりも異物による影響が小さい。しかし、特に、プロセスガスとして水素などの軽ガスが利用される場合などには、ルーツ式及びクロー式の真空ポンプの方がスクリュー式の真空ポンプよりも低い到達圧力を得られる。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ロータ間等の隙間に異物が侵入することを抑制でき、且つ、低い到達圧力を得られる真空ポンプを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の真空ポンプは、第１の軸線方向に延びて形成される２本の回転軸と、ロータケーシングと、ロータと、遮蔽部と、を備える。ロータケーシングには、２本の回転軸に沿って設けられたロータ室と、ロータ室に連通する吸込口と、ロータ室に連通する吐出口と、が形成されている。ロータは、２本の回転軸に取り付けられ、ロータ室に配置される。遮蔽部は、吸気口からロータ室に吸入された気体がロータ間の隙間に直接向かうことを妨げるように構成され、吸気口とロータ室内部との間に設けられる。
この真空ポンプによれば、吸気口とロータ室内部との間に遮蔽部が設けられ、この遮蔽
部によって、吸気口からロータ室に吸入された気体がロータ間の隙間に直接向かうことが妨げられる。これにより、ロータ間の隙間での異物の堆積または噛み込みを抑制できる。
【０００９】
また、ロータは、ルーツ式またはクロー式のロータであってもよい。
こうすれば、特に、プロセスガスとして水素などの軽ガスが利用される場合などに、真空ポンプによる低い到達圧力を実現できる。
【００１０】
また、遮蔽部は、吸気口からロータ室内部に向かって見たときに、ロータ同士の隙間の手前に設けられてもよい。
こうすれば、ロータ同士の隙間に、異物が直接に向かうのを抑制できる。
【００１１】
また、遮蔽部は、ロータの上流であって、吸込口からロータ室内部に向かってみたときに２本の回転軸の間に設けられてもよい。
こうすれば、ロータ同士の隙間に、異物が直接に向かうのを抑制できる。
【００１２】
また、遮蔽部は、上流側が狭く下流側が広いテーパー形状を有してもよいし、上流に向けて凸となる曲面形状を有してもよい。
こうすれば、ロータ同士の隙間に異物が直接に向かうのを効果的に抑制できる。
【００１３】
また、ロータ室は、互いに気体流路で接続された多段のロータ室を有してもよく、ロータは、多段のロータ室のそれぞれに配置される多段のロータを有してもよい。そして、遮蔽部は、吸気口と、多段のロータ室のうち初段のロータ室内部と、の間に設けられてもよい。
こうすれば、初段のロータ室内部におけるロータ同士の隙間に、異物が直接に向かうのを抑制できる。
【００１４】
また、多段のロータ室における段間を接続する気体流路に配置されたトラップ又はフィルタの少なくとも一方を有する異物捕捉部を更に備えてもよい。
こうすれば、気体流路の異物捕捉部によって気体に含まれる異物を捕捉できる。また、異物を捕捉する異物捕捉部が多段のロータ室における段間に設けられているので、チャンバから初段のロータ室への吸気に対して異物捕捉部による妨げはなく、低い到達圧力を得ることができる。また、異物捕捉部は、吸気口よりも圧力が大きい初段のロータ室の下流に設けられているので、簡易な構成の異物捕捉部を用いることができる。さらに、異物捕捉部に異物が堆積した場合にも初段のロータ室の吸気に与える影響は小さいので、異物捕捉部のメンテナンスの頻度を少なくすることができる。
【００１５】
また、異物捕捉部は、多段のロータ室のうち初段のロータ室と次段のロータ室とを接続する気体流路に配置されてもよい。
【００１６】
また、ロータケーシングと多段のロータとの隙間、又は、多段のロータ室のそれぞれにおける多段のロータ同士の隙間は、異物捕捉部の上流よりも下流で小さく形成されていてもよい。
こうすれば、異物捕捉部よりも上流において、異物の堆積または噛み込みを抑制することができ、且つ、真空ポンプによる低い到達圧力を実現することができる。
【００１７】
また、真空ポンプは、異物捕捉部の上流における気体流路に設けられ、圧力を検出する圧力センサを更に備えてもよい。
こうすれば、圧力センサの検出に基づいて、異物捕捉部のメンテナンスのタイミングを計ることができる。
【００１８】
また、異物捕捉部は、網状または多孔質状のフィルタを有してもよい。
こうすれば、気体流路に流れる異物を好適に捕捉することができる。
【００１９】
また、吸気口は、非昇華性の異物を含んだ気体が生じるチャンバに接続されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態の真空ポンプ装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態の真空ポンプ装置を他の断面から示す概略構成図である。
【図３】本実施形態の第１段ロータ室内の概略構成を示す断面図である。
【図４】本実施形態の第２段ロータ室内の概略構成を示す断面図である。
【図５】異物捕捉部の一例を示す概略図である。
【図６】異物捕捉部の他の一例を示す概略図である。
【図７】第１の変形例の真空ポンプ装置を示す概略構成図である。
【図８】第２の変形例の真空ポンプ装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本実施形態の真空ポンプ装置を示す概略構成図である。図２は、本実施形態の真空ポンプ装置を他の断面から示す概略構成図である。本実施形態の真空ポンプ装置は、例えば、ＣＶＤ処理が行われる真空チャンバ（図示せず）に接続され、真空チャンバから気体を排出する。本実施形態の真空ポンプ装置は、真空チャンバ内の気体に固体の異物が含まれる真空チャンバに対して好適に利用することができ、特に固体の異物が非昇華性である場合に好適に利用することができるが、これには限定されない。また、本実施形態の真空ポンプ装置は、水素などの軽い気体が生じる真空チャンバに対して好適に利用することができるが、これには限定されない。
【００２２】
図１は、真空ポンプ装置１００が有する一対のポンプロータ３１０，４１０のうちの一方のポンプロータ３１０の軸線ＡＲ１を含む断面を示している。図２は、真空ポンプ装置１００が有する一対のポンプロータ３１０，４１０の双方の回転中心軸線ＡＲ１，ＡＲ２を含む断面を示している。ただし、図１では、図面の見易さを考慮して、ポンプロータ３１０の図示を省略している。また、図１では、真空ポンプ装置１００を構成する圧力センサ６２０および制御部７００のブロック図についても合わせて示している。
【００２３】
図１，２に示すように、真空ポンプ装置１００は、一対の主軸（２本の回転軸）３００，４００と、一対のポンプロータ３１０，４１０と、モータ２００と、ケーシング５００と、異物捕捉部６００と、圧力センサ６２０と、制御部７００と、を備えている。
【００２４】
主軸３００，４００は、軸線ＡＲ１，ＡＲ２方向に延びて形成されている。主軸３００，４００は、軸受３０２，４０２によってケーシング５００に軸支されている。主軸３００，４００には、一対のタイミングギア３８０，４８０が取り付けられており、主軸３００，４００は、モータ２００からの動力によって同期して回転する。主軸３００，４００には、主軸３００，４００の回転に伴って一体に回転するように、ポンプロータ３１０，４１０がそれぞれ取り付けられている。
【００２５】
一対のポンプロータ３１０，４１０は、多段の圧縮段を構成する。ポンプロータ３１０は、主軸３００にそれぞれ間隔を空けて取り付けられた第１段ロータ（初段のロータ）３１２、第２段ロータ（次段のロータ）３１４、及び第３段ロータ３１６（最終段のロータ）、を備えている。また、ポンプロータ４１０は、主軸４００にそれぞれ間隔を空けて取り付けられた第１段ロータ（初段のロータ）４１２、第２段ロータ４１４、（次段のロータ）及び第３段ロータ（最終段のロータ）４１６、を備えている。
【００２６】
ケーシング５００には、多段のロータ室５２０と、吸気口５１０と、排気口５４０と、気体流路５３０，５３２とが形成されている。また、ケーシング５００には、吸気口５１０と第１段ロータ室５２２内部との間に、つまり第１段ロータ３１２，４１２の上流に遮蔽部５８０が設けられている。
【００２７】
多段のロータ室５２０は、第１段ロータ室（初段のロータ室）５２２と、第２段ロータ室（次段のロータ室）５２４と、第３段ロータ室（最終段のロータ室）５２６とを備える。第１段ロータ室５２２、第２段ロータ室５２４、及び第３段ロータ室にそれぞれには、ポンプロータ３１０，４１０の第１段ロータ３１２，４１２、第２段ロータ３１４，４１４、及び第３段ロータ３１６，４１６がそれぞれ対応して収容される。第１段ロータ室５２２は、真空チャンバ（図示せず）に接続される吸気口５１０と連通し、第３段ロータ室５２６は、排気口５４０と連通している。また、第１段ロータ室５２２と第２段ロータ室５２４とは、ロータ室５２０の外周側に設けられている気体流路５３０を介して接続されている。同様に、第２段ロータ室５２４と第３段ロータ室５２６とは、ロータ室５２０の外周側に設けられている気体流路５３２を介して接続されている。こうした構成により、吸気口５１０から第１段ロータ室５２２にプロセスガスが吸入されると、気体流路５３０、第２段ロータ室５２４、気体流路５３２、第３段ロータ室５２６の順にプロセスガスが送られて、最終的に排気口５４０から外部に排出される。
【００２８】
図３は、本実施形態の第１段ロータ室内の概略構成を示す断面図である。図３では、第１段ロータ室５２２内の軸線ＡＲ１，ＡＲ２に垂直な断面を示している。第１段ロータ室５２２内には、第１段ロータ３１２，４１２が互いに対向して配置されている。第１段ロータ３１２，４１２同士の間、及び第１段ロータ３１２，４１２とケーシング５００の内面との間には、微小な隙間ＣＦ１，ＣＦ２が形成されている。第１段ロータ３１２，４１２は、主軸３００，４００の回転に伴って互いに反対方向に回転し、吸気口５１０から流入した気体を圧送する。このとき、気体は、第１段ロータ３１２，４１２同士の間を通ることなく、第１段ロータ３１２，４１２とケーシング５００の内面との間を通るように圧送される（図３中、太線矢印参照）。
【００２９】
第１段ロータ３１２，４１２への気体入口には、遮蔽部５８０が設けられている。遮蔽部５８０は、吸気口５１０から第１段ロータ室５２２の気体出口に向かって見たときに（図３中、方向ＡＤに沿って見たときに）、第１段ロータ３１２，４１２同士の隙間ＣＦ１（シール部位）が覆われるように配置されている。言い換えれば、遮蔽部５８０は、吸気口５１０から第１段ロータ室５２２の気体出口に向かって見たときに、主軸３００，４００同士の間に設けられている。この遮蔽部５８０は、吸気口５１０から第１段ロータ室５２２の気体出口に向かって見たときに、第１段ロータ３１２，４１２の境目が視認できなくなるように形成されることが好ましい。遮蔽部５８０は、ケーシング５００と一体に形成されてもよいし、ケーシング５００とは別の部材として用意されてケーシング５００に対して組み付けられてもよい。
【００３０】
遮蔽部５８０は、吸気口５１０から第１段ロータ室５２２内に吸入される気体を、第１段ロータ３１２，４１２同士の隙間ＣＦ１から離れる方向に案内する。遮蔽部５８０は、気体が好適に案内されるように、材料および形状が設計されればよい。例えば、遮蔽部５８０は、上流側が狭く下流側が広いテーパー形状の部材を用いてもよいし、上流に向けて凸となる曲面形状の部材を用いてもよい。こうした遮蔽部５８０によって、吸気口５１０から第１段ロータ室５２２内に吸入された気体が、第１段ロータ３１２，４１２同士の隙間ＣＦ１に直接に向かうことを抑制することができる。気体の通り道ではない第１段ロータ３１２，４１２同士の隙間ＣＦ１に異物を噛み込んだ場合、第１段ロータ３１２，４１２が互いに離れる方向に押され、第１段ロータ３１２，４１２とケーシング５００とが接触するおそれがある。これに対して、本実施形態によれば、遮蔽部５８０によって、第１
段ロータ３１２，４１２同士の隙間ＣＦ１に異物を噛み込むのを抑制することができ、真空ポンプ装置１００の耐久性を向上させることができる。
【００３１】
図４は、本実施形態の第２段ロータ室内の概略構成を示す断面図である。なお、図１は、図３、４中のＩ−Ｉ矢視図に当たる。図３及び図４に示すように、第２段ロータ室５２４では、第１段ロータ室５２２と同様に、第２段ロータ３１４，４１４が互いに対向して配置されている。また、第２段ロータ３１４，４１４同士の間、及び、第２段ロータ３１４，４１４とケーシング５００の内面との間には、微小な隙間ＣＬ１，ＣＬ２が形成されている。
【００３２】
ここで、本実施形態では、第２段ロータ室５２４における第２段ロータ３１４，４１４の隙間ＣＬ１は、第１段ロータ室５２２における第１段ロータ３１２，４１２の隙間ＣＦ１よりも小さくなっている。言い換えれば、第１段ロータ３１２，４１２の隙間ＣＦ１は、第２段ロータ３１４，４１４の隙間ＣＬ１よりも大きく形成されている。これは、遮蔽部５８０と同様に、気体の通り道ではない第１段ロータ３１２，４１２同士の隙間ＣＦ１に、異物の噛み込みが生じるのを抑制するためである。また、真空チャンバに接続される第１ロータ室５２２では、隙間ＣＦ１を大きく形成しても、真空ポンプ装置１００の性能への影響が小さいことに基づく。したがって、こうした構成により、真空ポンプ装置１００の性能を確保することができるとともに、第１段ロータ３１２，４１４の隙間ＣＦ１で異物の堆積または噛み込みが生じるのを更に抑制するこができる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、第２段ロータ室５２４における第２段ロータ３１４，４１４とケーシング５００の内面との隙間ＣＬ２は、第１段ロータ室５２２における第１段ロータ３１２，４１２とケーシング５００との隙間ＣＦ２よりも小さくなっている。言い換えれば、第１段ロータ３１２，４１２とケーシング５００との隙間ＣＦ２は、第２段ロータ３１４，４１４とケーシング５００との隙間ＣＬ２よりも大きく形成されている。こうした構成により、真空ポンプ装置１００の性能を確保することができるとともに、第１段ロータ室５２２内で異物の堆積または噛み込みが生じるのをより顕著に抑制することができる。なお、本実施形態では、異物捕捉部６００より下流である第３段ロータ室５２６内の隙間も、第２段ロータ室５２４内の隙間ＣＬ１，ＣＬ２と同様に、第１段ロータ室５２２の隙間ＣＦ１，ＣＦ２よりも小さく形成されている。
【００３４】
説明を図１に戻す。異物捕捉部６００は、プロセスガスに含まれる異物（例えば、固形化物）を捕捉する。異物捕捉部６００は、図１に示すように、第１段ロータ室５２２と第２段ロータ室５２４とを接続する気体流路５３０に設けられている。つまり、第１段ロータ室５２２から吐出された気体は、異物捕捉部６００を通過して第２段ロータ室５２４に流入する。
【００３５】
異物捕捉部６００は、例えば、図５に示すように、筒状のケーシング６４０と、ケーシング６４０に収容されたフィルタ６５０と、を備える。フィルタ６５０は、多孔質または網状体によって形成することができる。フィルタ６５０は、プロセスガスに含まれる異物が好適に捕捉され、また、フィルタ６５０を通過する抵抗が許容できる範囲となるように設計されればよい。例えば、フィルタ６５０は、プロセスガスに含まれる異物に基づいて、異物よりも小さい孔が形成された多孔質体を用いることができる。また、異物捕捉部６００は、プロセスガスが通過するときの抵抗が小さくなるように、抵抗が小さいフィルタを多段に設けてもよい。また、図６に示すように、異物捕捉部６００は、ケーシング６４０と、穴６６２が形成された複数のフィルタ６６０と、を備えてもよい。図６に示す例では、各フィルタ６６０は、各穴６６２がプロセスガスの流れ方向に対して異なる位置に配置されるように、筒状のケーシング６４０内に収容されている。図６に示す例では、各フィルタ６６０には、１つの穴６６２が形成されているが、２以上の穴６６２が形成されて
もよい。この場合には、例えば、隣接するフィルタ６６０において、各穴６６２がプロセスガスの流れ方向に対して異なる位置に配置されるように、各フィルタ６６０が筒状のケーシング６４０内に収容されてもよい。
【００３６】
圧力センサ６２０は、異物捕捉部６００の上流に設けられ、気体流路５３０の圧力を検出する。つまり、圧力センサ６２０は、第１段ロータ室５２２と異物捕捉部６００との間に設けられている。圧力センサ６２０は、第１段ロータ室５２２の排気圧力および異物捕捉部６００の吸気圧力を検出することになる。圧力センサ６２０は、検出した気体流路５３０の圧力信号を制御部７００に送信する。
【００３７】
制御部７００は、真空ポンプ装置１００の動作全般を制御するほか、データ記憶部７１０、データ解析部７２０、報知部７３０としても機能する。制御部７００は、本実施形態では、ＣＰＵとメモリとを有する情報処理装置として構成されており、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって、所要の機能を実現する。ただし、制御部７００の機能の少なくとも一部は、専用のハードウェア回路によって実現されてもよい。また、制御部７００の各機能は、２以上の装置に分散して配置されていてもよい。
【００３８】
データ記憶部７１０は、圧力センサ６２０からの検出信号を受信して一定期間記憶する。データ記憶部７１０は、圧力センサ６２０の圧力検出の初期値が記憶される。かかる初期値には、異物捕捉部６００の内部に異物の付着がない状態での真空ポンプ装置１００の定格運転時、つまり、異物捕捉部６００を交換またはメンテナンスしたときに真空ポンプ装置１００を駆動して圧力センサ６２０により実際に検出された値が使用される。初期値の測定および記憶は、真空ポンプ装置１００の出荷前に行ってもよいし、真空ポンプ装置１００を使用場所に設置した後（例えば、試運転時）に行ってもよい。なお、初期値は、予め設計上設定された値を用いてもよい。
【００３９】
データ解析部７２０は、圧力センサ６２０からの検出信号に基づいて、異物捕捉部６００の異物の堆積状態を解析する。本実施形態では、データ解析部７２０は、データ記憶部７１０に記憶されている一定期間（例えば、１時間）の圧力の検出値が、データ記憶部９２によって記憶された初期値から所定の程度離れているか否かを判断する。そして、圧力の検出値のうちの少なくとも１つが初期値から所定の程度離れている場合には、データ解析部７２０は、異物捕捉部６００のメンテナンスまたは交換が必要であると判断する。ただし、データ解析部７２０は、瞬間値に代えて、又は加えて平均値を用いて解析を行ってもよい。
【００４０】
報知部７３０は、データ解析部７２０による解析結果を報知する。報知は、任意の方法で行うことが可能であり、例えば、制御部７００自身が音や画面表示による警報を行ってもよいし、中央制御室に警報信号を送信してもよい。真空ポンプ装置１００の利用者は、報知部７３０による報知に基づいて、異物捕捉部６００の交換またはメンテナンスのタイミングを計ることができる。
【００４１】
真空ポンプ装置１００では、モータ２００を駆動すると、タイミングギア３８０及びポンプロータ３１０が回転駆動される。タイミングギア３８０，４８０が相互に噛み合うことによって、ポンプロータ４１０も回転駆動される。一対のポンプロータ３１０，４１０は、ロータ室５２０の内面との間、及び第１段ロータ３１２，４１２、第２段ロータ３１４，４１４、及び第３段ロータ３１６，４１６同士の間にわずかな隙間を保持して、非接触で逆方向に同期回転する。一対のポンプロータ３１０，４１０の回転につれて、吸気口５１０から導入されたプロセスガスは、第１段ロータ３１２，４１２、第２段ロータ３１４，４１４、及び第３段ロータ３１６，４１６により圧縮移送されて、排気口５４０から排出される。
【００４２】
以上説明した本実施形態の真空ポンプ装置１００では、プロセスガスに含まれる異物を捕捉する網状または多孔質状の異物捕捉部６００が第１段ロータ室５２２と第２段ロータ室５２４との間の気体流路５３０に配置されている。これにより、真空チャンバから第１段ロータ室５２２への吸気に対して異物捕捉部６００による妨げはない。したがって、真空ポンプ装置１００による真空チャンバ内の到達圧力を低くすることができる。また、異物捕捉部６００は、吸気口５１０よりも圧力が大きい第１段ロータ室５２２の下流に設けられているので、簡易な構成の異物捕捉部６００を用いることができる。さらに、異物捕捉部６００に異物が堆積した場合にも第１段ロータ室５２２の吸気に与える影響は小さく、異物捕捉部６００のメンテナンスの頻度を少なくすることができる。
【００４３】
また、本実施形態の真空ポンプ装置１００では、２本の回転軸に沿った多段のロータ室５２０を接続する気体流路５３０に異物捕捉部６００が設けられている。このため、例えばブースタポンプの後段にメインポンプが接続されるシステムにおいてブースタポンプとメインポンプとの間に異物捕捉部６００を設けるものと比較して、システムを構成する要素を少なくすることができる。したがって、制御系を含めて簡易な構成とすることができ、安価かつコンパクトな構成とすることができる。
【００４４】
しかも、本実施形態の真空ポンプ装置１００では、異物捕捉部６００と第１段ロータ室５２２との間に圧力センサ６２０が備えられているので、圧力センサ６２０の検出に基づいて、異物捕捉部６００のメンテナンスのタイミングを計ることができる。
【００４５】
また、本実施形態の真空ポンプ装置１００は、吸気口５１０から第１段ロータ室５２２の気体出口（排気口）に向かって見たときに、第１段ロータ３１２，４１２同士の間の隙間を覆う遮蔽部５８０を備えている。これにより、第１段ロータ３１２，４１２同士の隙間ＣＦ１に異物が直接に向かうのを抑制することができ、真空ポンプ装置１００の耐久性を向上させることができる。
【００４６】
上記した実施形態の真空ポンプ装置１００では、ルーツ式の真空ポンプ装置としたが、クロー式の真空ポンプ装置としてもよい。また、真空ポンプ装置１００は、３段の圧縮段を有するものとしたが、２段または４段以上の圧縮段を有する多段式の真空ポンプ装置としてもよいし、多段式ではなく単一段の圧縮段を有する真空ポンプ装置としてもよい。
【００４７】
上記した実施形態の真空ポンプ装置１００では、第１段ロータ室５２２と第２段ロータ室５２４との間の気体流路５３０に異物捕捉部６００を設けるものとした。しかし、異物捕捉部６００は、多段のロータ室５２０の段間を接続する気体流路に設置されればよい。例えば、図７の変形例の真空ポンプ装置１００Ａに示すように、第２段ロータ室５２４と第３段ロータ室５２６との間の気体流路５３２に異物捕捉部６００Ａが設けられるものとしてもよい。これは、真空チャンバに近い上流では、ロータ室５２０におけるケーシング５００とポンプロータ３１０，４１０との隙間、及び、ポンプロータ３１０，４１０同士の隙間を大きく形成しても、ポンプ装置１００Ａの性能への影響が少ないことに基づく。このため、異物捕捉部６００Ａを多段のロータ室５２０の段間の気体流路に設けて、異物捕捉部６００Ａよりも上流を異物による影響が小さい設計とし、下流をポンプ装置１００Ａの性能を確保できる設計とすればよい。
【００４８】
上記した実施形態の真空ポンプ装置１００では、２本の主軸３００，４００に沿った多段のポンプロータ３１０，４１０及びロータ室５２０について説明した。しかし、真空チャンバを真空引きする複数段の圧縮段を備える真空ポンプシステムにおいて異物捕捉部６００を設けてもよい。図８は、変形例の真空ポンプシステムの概略構成を示すブロック図である。図８に示すように、真空ポンプシステム１００Ｂでは、真空チャンバ１０を真空
引きする複数段の圧縮段２０を備える。そして、真空チャンバ１０に接続される初段の圧縮段２０Ａと、次段の圧縮段２０Ｂとの間の気体流路４０に異物捕捉部６００が設けられている。ここで、初段の圧縮段２０Ａとしては、第１のポンプ装置（例えばブースタポンプ）であり、次段以降の圧縮段としては、多段の圧縮段を備える第２のポンプ装置（例えばメインポンプ）であってもよい。この場合にも、上記した実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４９】
上記した実施形態の真空ポンプ装置１００では、異物捕捉部６００は、網状または多孔質状のフィルタ６５０を有するものとした。しかし、異物捕捉部６００は、こうした例に限定されず、トラップ又はフィルタの少なくとも一方を有するものであればよい。また、異物捕捉部６００としては、不織布など、不規則に孔が形成されている素材で構成されてもよい。
【００５０】
上記した実施形態の真空ポンプ装置１００では、圧力センサ６２０からの検出信号に基づいて制御部７００が異物捕捉部６００のメンテナンスのタイミングを報知するものとしたが、単に圧力センサ６２０の検出値のみが記憶または報知されてもよい。また、圧力センサ６２０を設けることなく、真空チャンバの到達圧力などに基づいて異物捕捉部６００のメンテナンスのタイミングが解析されてもよい。また、予め定めた所定期間ごとに異物捕捉部６００のメンテナンスが行われるものとしてもよい。
【００５１】
上記した実施形態の真空ポンプ装置１００では、第１段ロータ３１２，３１４の上流に遮蔽部５８０を設けるものとしたが、こうした遮蔽部５８０を備えなくてもよい。加えて、遮蔽部５８０は、単一段の真空ポンプ装置にも適用可能である。また、遮蔽部５８０は、吸気口５１０と第１段ロータ室５２２内部との間にだけ設けられてもよいし、例えば図７に示すように、複数のロータ室５２０の上流に設けられてもよい。さらに、遮蔽部５８０は、図７に示すように、異物捕捉部６００よりも上流のロータ室５２０に設けられ（遮蔽部５８０、５８０Ａ参照）、下流のロータ室５２０には設けられないものとしてもよい。
【００５２】
上記した実施形態の真空ポンプ装置１００では、第２段ロータ３１４，４１４の隙間ＣＬ１は、第１段ロータ３１２，４１２の隙間ＣＦ１よりも小さいものとした。また、ポンプロータ３１０，４１０の径方向（主軸３００，４００の軸線ＡＲ１，ＡＲ２に垂直な方向）において、第２段ロータ３１４，４１４とケーシング５００との隙間ＣＬ２は、第１段ロータ３１２，４１２とケーシング５００との隙間ＣＦ２より小さいものとした。しかし、この例に限定されるものではない。例えば、主軸３００，４００の軸線ＡＲ１，ＡＲ２方向における第２段ロータ３１４，４１４とケーシング５００との隙間ＣＬ３は、第１段ロータ３１２，４１２とケーシング５００との隙間ＣＦ３よりも小さく形成されていてもよい（図２参照）。また、第１段ロータ３１２，４１２同士の隙間ＣＦ１、第１段ロータ３１２，４１２とケーシング５００との隙間ＣＦ２，ＣＦ３の少なくとも１つが、第２段ロータ３１４，４１４同士の隙間ＣＬ１、第２段ロータ３１４，４１４同士の隙間ＣＬ２，ＣＬ３よりも大きく形成されていてもよい。こうした構成によっても、実施形態の真空ポンプ装置１００と同様の効果を奏することができる。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、実施形態および変形例の任意の組み合わせが可能であり、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  真空チャンバ
２０  複数段の圧縮段
２０Ａ  初段の圧縮段
２０Ｂ  次段の圧縮段
４０  気体流路
１００  真空ポンプ
３００，４００  主軸
３１０，４１０  ポンプロータ
３１２，４１２  第１段ロータ
３１４，４１４  第２段ロータ
３１６，４１６  第３段ロータ
５００  ケーシング
５１０  吸気口
５２０  ロータ室
５２２  第１段ロータ室
５２４  第２段ロータ室
５２６  第３段ロータ室
５３０，５３２  気体流路
５４０  排気口
５８０  遮蔽部
６００  異物捕捉部
６２０  圧力センサ
６４０  ケーシング
６５０  フィルタ
６６０  フィルタ
６６２  穴
７００  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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