(57)【要約】【課題】真空引きを行なう装置のプロセス時と非プロセス時の夫々の状態に適した軸シール部への不活性ガスの供給流量を制御することにより、前記不活性ガスの余分な消費をなくし、且つ、軸受側への反応生成ガスの侵入を確実に防止する。【解決手段】軸シールと軸受の間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備え、前記不活性ガス供給手段は、真空引きを行なう装置のプロセス時に前記軸シールと軸受の間に供給する不活性ガスの流量調整を行なう第１のガス流量調整手段５２と、前記装置の非プロセス時に前記軸シールと軸受の間に流す不活性ガスの流量調整を行なう第２のガス流量調整手段５３と、前記プロセス時には前記第１のガス流量調整手段５２により流量調整された不活性ガスを出力し、前記非プロセス時には前記第２のガス流量調整手段５３により流量調整された不活性ガスを出力するよう切り替え制御を行なう制御手段６０とを有する。【選択図】図１
2009002254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューロータがハウジング内に収容され、前記スクリューロータが軸受によって回転可能に支持され、かつ前記軸受の近傍の排気室側に軸シールが設けられた真空ポンプであって、
前記軸シールと軸受の間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備え、
前記不活性ガス供給手段は、
真空引きを行なう装置のプロセス時に前記軸シールと軸受の間に供給する前記不活性ガスの流量調整を行なう第１のガス流量調整手段と、前記装置の非プロセス時に前記軸シールと軸受の間に流す不活性ガスの流量調整を行なう第２のガス流量調整手段と、前記プロセス時には前記第１のガス流量調整手段により流量調整された不活性ガスを出力し、前記非プロセス時には前記第２のガス流量調整手段により流量調整された不活性ガスを出力するよう切り替え制御を行なう制御手段とを有することを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
前記スクリューロータを支持する前記軸受と該軸受に対応する前記軸シールの少なくとも１つの組において、
前記軸シールと軸受との間に不活性ガスを供給する配管上に、前記不活性ガスの流量を調整する個別流量調整手段がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載された真空ポンプ。
【請求項３】
前記第１のガス流量調整手段または第２のガス流量調整手段により流量調整された不活性ガスが供給される第１の配管と、前記第１の配管に接続され、該第１の配管に所定流量の不活性ガスを追加供給可能に設けられた第２の配管と、前記第２の配管上に設けられ、開閉動作により前記所定流量の不活性ガスの出力制御を行なう追加流量調整手段と、前記プロセス時における前記ハウジング内のプロセスガスの流量検出を行うガス流量検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記ガス流量検出手段の検出結果に基づき、前記ハウジング内のプロセスガス流量が所定値以上と判断した場合に、前記追加流量調整手段から追加の不活性ガスを供給することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された真空ポンプ。
【請求項４】
前記スクリューロータを支持する前記軸受と該軸受に対応する前記軸シールの少なくとも１つの組において、
前記軸シールと軸受との間に不活性ガスを供給する配管に対し、前記第１のガス流量調整手段と第２のガス流量調整手段とが並列に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプに関し、特に半導体製造工程等の反応生成ガスを流す工程で使用するスクリューロータを備える真空ポンプであって、前記スクリューロータを保持する軸受の反応生成ガスによる腐食を抑制すると共に、反応生成ガスにより生成される生成物の付着を抑制した真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリュー式の真空ポンプにおいては、スクリューロータを保持する軸受の反応生成ガスによる腐蝕や、反応生成ガスにより生成される生成物の付着の抑制が課題とされている。
このような課題に対し、軸受に反応生成ガスが侵入しないようパージガス（不活性ガス）をシール部材間に供給する真空ポンプが特許文献１に開示されている。
図５に、特許文献１に開示の真空ポンプにおける軸受部の概略構成図（吸込側）を示す。図５に示すように、ロータ１０１の軸１０２の周囲には軸シール部材１０３、１０４、１０５が設けられている。そして、ロータ１０１側の軸シール部材１０３と１０４との間にケーシング１０６に設けられたシールガス供給孔１０６ａを通じて、パージガスが供給されるようになされている。
これにより、ロータ側の反応生成ガスが軸受側に侵入することがなくなり、前記課題を解決することができる。
【特許文献１】特開平５−９９１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記特許文献１に開示の真空ポンプにあっては、真空引きを行なう半導体製造装置（例えばＣＶＤ装置等）のプロセス時／非プロセス時に拘らず一定流量のパージガスを各軸シール部へ流す構造である。
ここでプロセス時とは、例えば半導体製造装置でチャンバ内にウエハを配置し、半導体装置を製作するためにチャンバ内に反応生成ガスを流し、真空ポンプで排気している状態をいう。一方、非プロセス時とは、例えばチャンバ内からウエハを取り出すために、チャンバと真空ポンプ間をバルブで閉じ、真空ポンプで排気していない状態をいう。
【０００４】
プロセス時には、真空ポンプの排気室内に反応生成ガスが流れ、且つ、排気室内の真空度が悪化するため、十分な所定量のパージガスを流す必要がある。
しかしながら、非プロセス時には、真空ポンプの排気室内には反応生成ガスが流れず、且つ排気室内の真空度が上昇するため、プロセス時のような所定量のパージガスは必要ではなかった。
即ち、従来の真空ポンプにあっては、非プロセス時において余分にパージガスを消費していた。
また、プロセス時において、チャンバから吸引される反応生成ガスの急激な増加が生じた場合には、それまでのシールガスの圧力では、圧力の上がった排気室側からの反応生成ガス及び反応生成物の軸受側への流れ込みを防ぐことができず、軸受側が汚染され潤滑能力が低下するという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、真空引きを行なう装置のプロセス時と非プロセス時の夫々の状態に適した軸シール部への不活性ガスの供給流量を制御することにより、前記不活性ガスの余分な消費を低減し、且つ、軸受側への反応生成ガスの侵入を防止することのできる真空ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した課題を解決するために、本発明に係る真空ポンプは、スクリューロータがハウジング内に収容され、前記スクリューロータが軸受によって回転可能に支持され、かつ前記軸受の近傍の排気室側に軸シールが設けられた真空ポンプであって、前記軸シールと軸受の間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備え、前記不活性ガス供給手段は、真空引きを行なう装置のプロセス時に前記軸シールと軸受の間に供給する前記不活性ガスの流量調整を行なう第１のガス流量調整手段と、前記装置の非プロセス時に前記軸シールと軸受の間に流す不活性ガスの流量調整を行なう第２のガス流量調整手段と、前記プロセス時には前記第１のガス流量調整手段により流量調整された不活性ガスを出力し、前記非プロセス時には前記第２のガス流量調整手段により流量調整された不活性ガスを出力するよう切り替え制御を行なう制御手段とを有することに特徴を有する。
ここでプロセス時とは、例えば半導体製造装置でチャンバ内にウエハを配置し、半導体装置を製作するためにチャンバ内に反応生成ガスを流し、真空ポンプで排気している状態をいう。一方、非プロセス時とは、例えばチャンバ内からウエハを取り出すために、チャンバと真空ポンプ間をバルブで閉じ、真空ポンプで排気していない状態をいう。
【０００７】
このような構成によれば、前記軸シールと軸受との間に供給される不活性ガスは、真空引きを行なう装置のプロセス時は第１のガス流量調整手段により調整された流量になされ、非プロセス時は第２のガス流量調整手段により調整された流量になされる。
したがって、真空引きを行なう装置のプロセス時及び非プロセス時において、夫々適切な流量の不活性ガスを各軸受側に供給することができ、従来余分に消費していた不活性ガスを低減することができる。
【０００８】
また、前記スクリューロータを支持する前記軸受と該軸受に対応する前記軸シールの少なくとも１つの組において、前記軸シールと軸受との間に不活性ガスを供給する配管上に、前記不活性ガスの流量を調整する個別流量調整手段（バルブ、オリフィス等）がさらに設けられていることが望ましい。
このように構成することで、各軸受側に供給する不活性ガスの流量を前記個別流量調整手段（バルブ）によって微調整することができる。即ち、スクリュー式の真空ポンプにおいては、吸気側より排気側の軸シールへの圧力が高くなるため、排気側における軸受側への不活性ガスの供給流量を多くすることで、より適切な流量制御を行なうことができる。
【０００９】
また、前記第１のガス流量調整手段または第２のガス流量調整手段により流量調整された不活性ガスが供給される第１の配管と、前記第１の配管に接続され、該第１の配管に所定流量の不活性ガスを追加供給可能に設けられた第２の配管と、前記第２の配管上に設けられ、開閉動作により前記所定流量の不活性ガスの出力制御を行なう追加流量調整手段（バルブ）と、前記プロセス時における前記ハウジング内のプロセスガスの流量検出を行うガス流量検出手段とを備え、前記制御手段は、前記ガス流量検出手段の検出結果に基づき、前記ハウジング内のプロセスガス流量が所定値以上と判断した場合に、前記追加流量調整手段（バルブ）を開くことが好ましい。
このような構成によれば、プロセス時において真空ポンプに吸気されるプロセスガスの急激な流量増加が生じた場合、その急激なガス量変化と共に前記追加流量調整手段（バルブ）が開くよう制御される。この場合、真空ポンプの軸シールに供給される不活性ガスの流量を増加させることができる。即ち、プロセス時にスクリューロータを収容する作動室への急激なプロセスガスの流量増加が生じ、軸受側への圧力が増加しても、シールガスの流量を増加させることができるため、反応生成ガスであるプロセスガスや反応生成物の軸受側への流入を防止することができる。
【００１０】
また、前記スクリューロータを支持する前記軸受と該軸受に対応する前記軸シールの少なくとも１つの組において、前記軸シールと軸受との間に不活性ガスを供給する配管に対し、前記第１のガス流量調整手段と第２のガス流量調整手段とが並列に接続されていることが望ましい。
このように構成することで、各軸受側に供給する不活性ガスの流量を前記追加流量調整手段（バルブ）によって微調整することができる。即ち、スクリュー式の真空ポンプにおいては、吸気側より排気側の軸シールへの圧力が高くなるため、排気側における真空ポンプの軸受側への不活性ガスの供給流量を多くすることで、より適切な流量制御を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、真空引きを行なう装置のプロセス時と非プロセス時の夫々の状態に適した軸シール部への不活性ガスの供給流量を制御することにより、前記不活性ガスの余分な消費を低減し、且つ、軸受側への反応生成ガスの侵入を防止することのできる真空ポンプを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る真空ポンプの実施の形態について図面に基づき説明する。図１は真空ポンプ１の構成を模式的に示す断面図である。
図示するように、この真空ポンプ１は２段ポンプで構成される。真空ポンプ１は、筐体２内に収容された上流側の真空ポンプＡと下流側の真空ポンプＢとからなる。
真空ポンプＡは、一対のスクリューロータ３を備え、この一対のスクリューロータ３はハウジング４の内部に収納されている。そして、前記ハウジング４の上端面及び下端面は、上端板５及び下端板６によって封止されている。尚、図１にあっては、一対のスクリューロータ３の一方側のみを図示している。
また、前記一対のスクリューロータ３とハウジング４によって作動室７が形成される。この作動室７には吸気口８からプロセスガス（反応生成ガス）が導入され、前記一対のスクリューロータ３の回転に伴い、前記作動室７内のプロセスガスは、必要に応じて移送と圧縮工程を経て、排気口９から排気されるようになされている。
【００１３】
一方、真空ポンプＢは、一対のスクリューロータ１０を備え、この一対のスクリューロータ１０はハウジング１１の内部に収納されている。ハウジング１１の上端面及び下端面は、上端板１２及び下端板１３によって封止されている。尚、図１にあっては、一対のスクリューロータ１０の一方側のみを図示している。
また、前記一対のスクリューロータ１０とハウジング１１によって作動室１４が形成される。この作動室１４には真空ポンプＡの排気口９から排気されたプロセスガスが吸気口１５から導入される。そして、前記一対のスクリューロータ１０の回転に伴い、前記作動室１４内のプロセスガスは、移送と必要に応じて圧縮がなされ、排気口１６から排気されるように構成されている。
【００１４】
前記真空ポンプＡにおける一対のスクリューロータ３は、上端板５及び下端板６に設けられた軸受１７、１８によって、ハウジング４に対して回転可能に支持されている。同様に、前記真空ポンプＢにおける一対のスクリューロータ１０は、上端板１２及び下端板１３に設けられた軸受１９、２０によって、ハウジング１１に対して回転可能に支持されている。
【００１５】
また、前記真空ポンプＡにおいて軸受１７、１８の近傍に設けられた軸シール２１、２２は、軸受１７、１８とハウジング４内の作動室７を隔離し、軸受１７、１８の潤滑油がハウジング４内に漏洩するのを防止すると共に、ハウジング４の作動室７から軸受１７、１８に、プロセスガスや反応生成物等の異物が侵入することを防止している。
同様に、前記真空ポンプＢにおいて軸受１９、２０の近傍に設けられた軸シール２３、２４は、軸受１９、２０とハウジング１１内の作動室１４を隔離し、軸受１９、２０の潤滑油がハウジング１１内に漏洩するのを防止すると共に、ハウジング１１の作動室１４から軸受１９、２０に、プロセスガスや反応生成物等の異物が侵入することを防止している。
【００１６】
また、真空ポンプＡにおいて、スクリューロータ３の一端部には、タイミングギア２５が設けられ、図示していない他のスクリューロータの一端部に設けられた（紙面に対しタイミングギア２５の奥側の）タイミングギアと互いに噛み合うように構成されている。さらに、スクリューロータ３の他端部には、モータ２６が一体的に連結され、スクリューロータ３の回転に伴って、タイミングギア２５に噛み合うタイミングギアに連結された、図示していない他のスクリューロータ（紙面に対しスクリューロータ３の奥側のスクリューロータ）が回転するように構成されている。
【００１７】
また、真空ポンプＡと同様に、真空ポンプＢにおいて、スクリューロータ１０の一端部には、タイミングギア２７が設けられ、図示していない他のスクリューロータの一端部に設けられた（紙面に対しタイミングギア２７の奥側の）タイミングギアと互いに噛み合うように構成されている。さらに、スクリューロータ１０の他端部には、モータ２８が一体的に連結され、スクリューロータ１０の回転に伴って、タイミングギア２７に噛み合うタイミングギアに連結された、図示していない他のスクリューロータ（紙面に対しスクリューロータ１０の奥側のスクリューロータ）が回転するように構成されている。
尚、真空ポンプＡ並びに真空ポンプＢにおいて、モータ２６、２８としては、モータのロータ部が密閉されたキャンドモータが用いられるのが好ましい。また、前記タイミングギア２５、２７が収納されるギア室２９、３０の底部には、潤滑油３１が貯溜され、ポンプ（図示せず）により軸受とタイミングギア２５、２７に供給されている。
【００１８】
次に、真空ポンプＡにおけるハウジング４の上端板５及び下端板６、並びに、真空ポンプＢにおけるハウジング１１の上端板１２及び下端板１３に形成された不活性ガスの流通路について説明する。
真空ポンプＡにおいて、上端板５の側面から軸受１７と軸シール２１との間には、不活性ガス流通路５ａが形成されている。そして、不活性ガス流通路５ａを介して、軸受１７と軸シール２１との間に不活性ガスが供給されるようになされている。また、下端板６の側面から軸受１８と軸シール２２との間には、不活性ガス流通路６ａが形成され、この不活性ガス流通路６ａに不活性ガスが供給されるようになされている。
【００１９】
一方、真空ポンプＢにおいて、上端板１２の側面から軸受１９と軸シール２３との間には、不活性ガス流通路１２ａが形成されている。そして、不活性ガス流通路１２ａを介して、軸受１９と軸シール２３との間に不活性ガスが供給されるようになされている。また、下端板１３の側面から軸受２０と軸シール２４との間には、不活性ガス流通路１３ａが形成され、この不活性ガス流通路１３ａに不活性ガスが供給されるようになされている。
【００２０】
尚、真空ポンプＡにおける不活性ガス流通路５ａ、６ａに加えて、スクリューロータ３の外周面に臨んで不活性ガス流通路を開口してもよい。また、スクリューロータ３の外周面と上端板５の間にシール部材（図示せず）を配置し、このシール部材の外周面に臨んで不活性ガス流通路を開口してもよく、或いは、スクリューロータ３の外周面と下端板６との間にシール部材（図示せず）を配置し、このシール部材の外周面に臨んで不活性ガス流通路を開口してもよい。
また、真空ポンプＢにおける不活性ガス流通路１２ａ、１３ａに加えて、スクリューロータ１０の外周面に臨んで不活性ガス流通路を開口してもよい。また、スクリューロータ１０の外周面と上端板１２の間にシール部材（図示せず）を配置し、このシール部材の外周面に臨んで不活性ガス流通路を開口してもよく、或いは、スクリューロータ３の外周面と下端板１３との間にシール部材（図示せず）を配置し、このシール部材の外周面に臨んで不活性ガス流通路を開口してもよい。
【００２１】
このように、真空ポンプＡ、Ｂにおいては、不活性ガス流通路５ａ、６ａ、１２ａ、１３ａを介して、不活性ガスがスクリューロータ３、１０の外周方向に供給されるため、軸受１７、１８側と作動室７側との間、並びに軸受１９、２０側と作動室１４側との間を分離することができ、反応生成ガス（プロセスガス）あるいは反応生成ガスにより生成される生成物が軸受側に侵入するのを抑制することができる。
【００２２】
続いて、前記不活性ガス流通路５ａ、６ａ、１２ａ、１３ａに不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段について説明する。
図１に示すように、不活性ガス供給手段５０は、不活性ガス供給源５１と、前記不活性ガス流通路５ａ、６ａに接続された配管３２と、不活性ガス流通路１２ａ、１３ａに接続された配管３３と、それら配管３２、３３に供給する不活性ガスの流量制御を行なう流量制御部５０ａとを有する。
前記配管３２、３３には真空ポンプ１に接続された半導体製造装置のプロセス時及び非プロセス時において、流量制御部５０ａから所定量の不活性ガスが供給される。
【００２３】
流量制御部５０ａは、不活性ガス供給源５１から供給される不活性ガスの流量をプロセス時に供給すべき流量に調整する第１のパージガス制御部５２（第１のガス流量調整手段）と、不活性ガス供給源５１から供給される不活性ガスの流量を非プロセス時に供給すべき流量に調整する第２のパージガス制御部５３（第２のガス流量調整手段）とで構成される。
【００２４】
第１のパージガス制御部５２は、不活性ガス供給源５１に接続された配管が２つに分岐した一方の経路である配管３５上に、上流側から流量調整バルブ５４（個別流量調整手段）と電磁バルブ５５とが設けられ構成されている。前記流量調整バルブ５４は、不活性ガス供給源５１から供給される不活性ガスの流量をプロセス時に必要となる所定流量とするよう絞り弁として機能する。また、前記電磁バルブ５５には、コントローラ６０（制御手段）からの制御信号が入力され、プロセス時にはバルブ開状態となり、非プロセス時にはバルブ閉状態となるよう制御される。
【００２５】
また、第２のパージガス制御部５３は、不活性ガス供給源５１に接続された配管が２つに分岐した他方の経路である配管３６上に、上流側から流量調整バルブ５６（個別流量調整手段）と電磁バルブ５７とが設けられ構成されている。前記流量調整バルブ５６は、不活性ガス供給源５１から供給される不活性ガスの流量を非プロセス時に必要となる所定流量とするよう絞り弁として機能する。また、電磁バルブ５７には、コントローラ６０からの制御信号が入力され、プロセス時にはバルブ閉状態となり、非プロセス時にはバルブ開状態となるよう制御される。
また、第１のパージガス制御部５２に設けられた前記配管３５と第２のパージガス制御部５３に設けられた前記配管３６とは配管３４で合流し、この配管３４が真空ポンプＡに接続される前記配管３２と真空ポンプＢに接続される前記配管３３とに分岐するよう構成されている。
【００２６】
このように構成された真空ポンプ１において、真空ポンプＡ並びに真空ポンプＢへの不活性ガスの供給は次のようになされる。
コントローラ６０には、真空ポンプ１に接続された半導体製造装置のプロセス実行、停止を示す信号が、半導体製造装置の制御装置から入力されている。コントローラ６０に、プロセス停止を示す信号が入力されている場合、コントローラ６０の制御により第１のパージガス制御部５２の電磁バルブ５５が閉じられ、第２のパージガス制御部５３の電磁バルブ５７が開かれる。これにより、真空ポンプＡに接続された配管３２と真空ポンプＢに接続された配管３３には、第２のパージガス制御部５３からの出力である所定流量の不活性ガスが供給され、真空ポンプＡにおける不活性ガス流通路５ａ、６ａ及び真空ポンプＢにおける不活性ガス流通路１２ａ、１３ａに非プロセス時に適した所定流量の不活性ガスが供給される。
【００２７】
一方、コントローラ６０に、半導体製造装置のプロセス開始を示す信号が入力された場合、コントローラ６０の制御により第１のパージガス制御部５２の電磁バルブ５５が開かれ、第２のパージガス制御部５３の電磁バルブ５７が閉じられる。これにより、真空ポンプＡに接続された配管３２と真空ポンプＢに接続された配管３３には、第１のパージガス制御部５２からの出力である所定流量の不活性ガスが供給され、真空ポンプＡにおける不活性ガス流通路５ａ、６ａ及び真空ポンプＢにおける不活性ガス流通路１２ａ、１３ａにプロセス時に適した所定流量の不活性ガスが供給される。
【００２８】
以上のように、本発明に係る真空ポンプにおける不活性ガス供給手段によれば、軸シールと軸受との間に供給される不活性ガスの流量は、プロセス時と非プロセス時の夫々の状態に適したものに切り替え制御がなされる。
これにより、従来余分に消費していた不活性ガスを低減することができ、且つ、軸受側への反応生成ガスの侵入を確実に防止することができる。
【００２９】
続いて、本発明に係る真空ポンプにおける不活性ガス供給手段の第１の変形例について図２を用いて説明する。図２は、図１に示した真空ポンプＡ及び真空ポンプＢに対し不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段の第１の変形例を示す回路図である。尚、以下の説明においては、図１で示した構成と同一のものについては、その説明を省略し、図１で示した同一の符号を使用する。
【００３０】
図２に示すように、この第１の変形例においては、真空ポンプＡに不活性ガスを供給する配管３２の枝配管であり、真空ポンプＡに形成された不活性ガス流通路５ａに接続される配管３２ａ上に流量調整バルブ６１（個別流量調整手段）が設けられ、不活性ガス流通路６ａに接続される配管３２ｂ上に流量調整バルブ６２（個別流量調整手段）が設けられる。
【００３１】
また、真空ポンプＢに不活性ガスを供給する配管３３の枝配管であり、真空ポンプＢに形成された不活性ガス流通路１２ａに接続される配管３３ａ上に流量調整バルブ６３（個別流量調整手段）が設けられ、不活性ガス流通路１３ａに接続される配管３３ｂ上に流量調整バルブ６４（個別流量調整手段）が設けられる。
【００３２】
このように本発明に係る真空ポンプにおける不活性ガス供給手段の第１の変形例では、前記流量調整バルブ６１、６２、６３、６４を設けることによって、不活性ガス流通路５ａ、６ａ、１２ａ、１３ａに夫々供給される不活性ガスの流量を微調整することができ、余分なガス量の消費をより低減することができる。
また、スクリュー式の真空ポンプでは、吸気側より排気側の軸シールへの圧力が高くなるため、例えば真空ポンプＡにおける排気側の軸受側への不活性ガスの供給流量を多くすることで、より適切な流量制御を行なうことができる。
尚、この不活性ガス供給手段の第１の変形例においては、図２に示したように全ての軸受側に流量調整バルブを設けた例を示したが、それらは必要に応じて設けるようにしてもよい。即ち、少なくとも１つの軸受側において流量調整バルブを設けた構成としてもよい。また、流量調整バルブ６１、６２、６３、６４に替えて、オリフィスを用いてもよい。
【００３３】
続いて、本発明に係る真空ポンプにおける不活性ガス供給手段の第２の変形例について図３を用いて説明する。図３は、図１に示した真空ポンプＡ及び真空ポンプＢに対し不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段の第２の変形例を示す回路図である。尚、以下の説明においては、図１で示した構成と同一のものについては、その説明を省略し、図１で示した同一の符号を使用する。
【００３４】
図３に示すように、この第２の変形例においては、図１に示した第１のパージガス制御部５２と第２のパージガス制御部５３とに配管６６（第２の配管）が並列に設けられている。配管６６の入力端６６ａからは不活性ガス供給源５１から一定量の不活性ガスが供給され、配管６６の出力端６６ｂは第１のパージガス制御部５２の配管３５と第２のパージガス制御部５３の配管３６とが合流する配管３４（第１の配管）に接続されている。
また、配管６６上には、制御手段であるコントローラ６０の制御信号により開閉動作を行なう電磁バルブ６７（追加流量調整手段）が設けられている。
【００３５】
また、図示されないが、真空ポンプＡのハウジング４に形成された吸気口８の付近には、プロセス時のプロセスガスの流量に応じた圧力値を測定する吸気側圧力センサ（ガス流量検出手段）が設けられている。そして、前記電磁バルブ６７は、コントローラ６０の制御により、通常はバルブ閉の状態となされるが、前記吸気側圧力センサの測定値が所定値以上の場合において、前記コントローラ６０が前記電磁バルブ６７を開くための制御信号を出力するようになされている。
尚、このコントローラ６０による制御信号出力は、前記したように吸気側圧力センサの測定値に基づいてもよいが、真空ポンプＡの消費電力の値に応じて出力するようにしてもよい。さらに、電磁バルブ６７と直列に流量調整バルブを配置するか、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）を替わりに用いると、より細かな制御を行なうことができる。
【００３６】
このような構成となされた不活性ガス供給手段の第２の変形例によれば、プロセス時において真空ポンプＡに吸気されるプロセスガスの急激な流量増加が生じた場合、その急激なガス量変化と共にコントローラ６０の制御により電磁バルブ６７が開かれる。これにより、真空ポンプＡに接続された配管３２及び真空ポンプＢに接続された配管３３への不活性ガスの流量が増加する。
即ち、プロセス時に作動室７への急激なプロセスガスの流量増加が生じ、軸受１７、１８、１９、２０側への圧力が増加しても、シールガスの流量を増加させることができるため、反応生成ガスであるプロセスガスや反応生成物の軸受側への流入を防止することができる。
【００３７】
尚、図３において、配管３４の下流側は図示していないが、図１に示したように、配管３２と配管３３とに分岐後、そのまま真空ポンプＡと真空ポンプＢとに接続されてもよいし、或いは、図２に示したように、配管３２と配管３３とに分岐後、さらに分岐した配管３２ａ、３２ｂと配管３３ａ、３３ｂの夫々に流量調整バルブ６１、６２、６３、６４を設けた構成としてもよい。
【００３８】
続いて、本発明に係る真空ポンプにおける不活性ガス供給手段の第３の変形例について図４を用いて説明する。図４は、真空ポンプ１の全体構成を示す図であって、図１に示した真空ポンプＡ及び真空ポンプＢに対し不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段の第３の変形例を示す図である。尚、以下の説明においては、図１で示した構成と同一のものについては、その説明を省略し、図１で示した同一の符号を使用する。
【００３９】
図４に示すように、この第３の変形例においては、不活性ガス供給手段５０は、不活性ガス供給源５１と、不活性ガス供給源５１に接続された配管６８と、配管６８上に設けられ、不活性ガス流量の調整を行なう流量調整バルブ６９（個別流量調整手段）と、真空ポンプＡに不活性ガスを供給するための配管３２と、真空ポンプＢに不活性ガスを供給するための配管３３と、不活性ガス流通路１２ａへの不活性ガスの流量制御を行なう流量制御部５０ｂとを有する。
流量制御部５０ｂは、流量調整バルブ６９を介して不活性ガス供給源５１から供給される不活性ガスの流量をプロセス時に供給すべき流量に調整する第１のパージガス制御部７０（第１のガス流量調整手段）と、流量調整バルブ６９を介して不活性ガス供給源５１から供給される不活性ガスの流量を非プロセス時に供給すべき流量に調整する第２のパージガス制御部７１（第２のガス流量調整手段）とで構成される。
【００４０】
第１のパージガス制御部７０は、流量調整バルブ７２（個別流量調整手段）と電磁バルブ７３とが直列に設けられ構成されている。前記流量調整バルブ７２は、不活性ガス供給源５１から供給される不活性ガスの流量をプロセス時に必要となる所定流量とするよう絞り弁として機能する。また、前記電磁バルブ７３には、コントローラ６０からの制御信号が入力され、プロセス時にはバルブ開状態となり、非プロセス時にはバルブ閉状態となるよう制御される。
【００４１】
また、第２のパージガス制御部７１は、第１のパージガス制御部７０と並列に設けられる。第２のパージガス制御部７１は、流量調整バルブ７４（個別流量調整手段）と電磁バルブ７５とが直列に設けられ構成されている。前記流量調整バルブ７４は、不活性ガス供給源５１から供給される不活性ガスの流量を非プロセス時に必要となる所定流量とするよう絞り弁として機能する。また、電磁バルブ７５には、コントローラ６０からの制御信号が入力され、プロセス時にはバルブ閉状態となり、非プロセス時にはバルブ開状態となるよう制御される。
即ち、この構成によれば、プロセス時においては、第１のパージガス制御部７０からの出力である所定流量の不活性ガスが不活性ガス流通路１２ａに供給され、非プロセス時においては、第２のパージガス制御部７１からの出力である所定流量の不活性ガスが不活性ガス流通路１２ａに供給される。本変形例では、流量絞り手段（バルブ、オリフィス等）Ｘにより、低圧側の真空ポンプＡへの不活性ガス量を少なくしている。
【００４２】
尚、図４においては、流量制御部５０ｂは、真空ポンプＢの不活性ガス流通路１２ａにのみ、その出力を供給する位置に設けられているが、流量制御部５０ｂの配置位置及び配置数は、この例に限定されるものではない。例えば、流量制御部５０ｂを真空ポンプＡに形成された不活性ガス流通路５ａ、６ａの上流側の配管上、及び、真空ポンプＢに形成された不活性ガス流通路１３ａの上流側の配管上にも夫々設けることが好ましい。
そのようにすれば各軸受１７、１８、１９、２０側へ供給される不活性ガスの流量を独立制御することができる。特に、スクリュー式の真空ポンプでは、吸気側より排気側の軸シールへの圧力が高くなるため、例えば真空ポンプＡにおける排気側の軸受側への不活性ガスの供給流量を多くすることで、より適切な流量制御を行なうことができる。
【００４３】
以上のように本発明に係る真空ポンプにおける不活性ガス供給手段の第３の変形例によれば、各軸受側に対して、適切な不活性ガスの流量制御を行なうことができ、余分な不活性ガスの消費を低減することができる。
【００４４】
続いて、本発明に係る真空ポンプにおける不活性ガス供給手段の第４の変形例について説明する。
この第４の変形例では、互いに独立して不活性ガスを供給できる配管が並列に配置される。一方の配管には、常に非プロセス時に必要な不活性ガスを流し、他方の配管にのみ流量調整バルブと電磁バルブとを直列に配置する。該他方の配管から追加の不活性ガスを前記一方の配管に供給する。これにより、プロセス時に必要な不活性ガス量が供給できるようになされる。
このような構成とすることにより、一方の配管の流量を調整する必要がなくなり、流量調整バルブと電磁バルブ等の部品点数を低減することができる。
以上、本発明で用いられている流量調整弁と電磁バルブを直列に配置した構成はＭＦＣに替えることもできる。
【００４５】
尚、前記実施の形態においては、図１、図４に示したように２段式の真空ポンプを例に説明したが、本発明に係る真空ポンプは、１段式の真空ポンプに対しても適用することができ、同様な効果を得ることができる。
また、本発明に係る真空ポンプは、同様に３段以上の多段真空ポンプについても適用することができる。即ち、大気よりも真空もしくは高圧となる不活性ガス供給箇所を少なくとも１つ以上有する真空ポンプについては、スクリュー式、ルーツ式、１軸式螺子ロータ、３軸以上のロータ、ターボ分子等に関係なく適用可能である。
さらに本願では、ロータの両端を軸受で回転自在に支持する真空ポンプについて説明したが、ロータの吸気側の軸受及び軸シールを無くしたロータの一端だけで回転自在に支持する片持式ロータについても適用することができる。
また、潤滑油で満たされている広い空間を有するギア室に対して不活性ガスを供給している真空ポンプについても本願発明の構成を適用することにより、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、半導体製造工程等の反応生成ガスを流す工程で使用するスクリューロータを備える真空ポンプに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明に係る真空ポンプの構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、不活性ガス供給手段の第１の変形例を示す図である。
【図３】図３は、不活性ガス供給手段の第２の変形例を示す図である。
【図４】図４は、不活性ガス供給手段の第３の変形例を示す図である。
【図５】図５は、従来の真空ポンプにおける軸封部の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１        真空ポンプ
２        筐体
３        スクリューロータ
４        ハウジング
５        上端板
６        下端板
７        作動室
８        吸気口
９        排気口
１０      スクリューロータ
１１      ハウジング
１２      上端板
１３      下端板
１４      作動室
１５      吸気口
１６      排気口
１７      軸受
１８      軸受
１９      軸受
２０      軸受
２１      軸シール
２２      軸シール
２３      軸シール
２４      軸シール
２５      タイミングギア
２６      モータ
２７      タイミングギア
２８      モータ
２９      ギア室
３０      ギア室
３１      潤滑油
３４      配管（第１の配管）
５０      不活性ガス供給手段
５０ａ    流量制御部
５１      不活性ガス供給源
５２      第１のパージガス制御部（第１のガス流量調整手段）
５３      第２のパージガス制御部（第２のガス流量調整手段）
５４      流量調整バルブ（個別流量調整手段）
５５      電磁バルブ
５６      流量調整バルブ（個別流量調整手段）
５７      電磁バルブ
６０      コントローラ（制御手段）
６１      流量調整バルブ（個別流量調整手段）
６２      流量調整バルブ（個別流量調整手段）
６３      流量調整バルブ（個別流量調整手段）
６４      流量調整バルブ（個別流量調整手段）
６５      配管
６６      配管（第２の配管）
６７      電磁バルブ（追加流量調整手段）
６８      配管
６９      流量調整バルブ（個別流量調整手段）
７０      第１のパージガス制御部（第１のガス流量調整手段）
７１      第２のパージガス制御部（第２のガス流量調整手段）
７２      流量調整バルブ（個別流量調整手段）
７３      電磁バルブ
７４      流量調整バルブ（個別流量調整手段）
７５      電磁バルブ
Ａ        真空ポンプ
Ｂ        真空ポンプ
【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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