[发明专利]真空泵

说明书

技术领域

本发明涉及具备加热装置或冷却装置的真空泵，特别是涉及能使用在泵中配置的数量比温度传感器的数量少的加热装置或冷却装置来进行温度控制的真空泵。

背景技术

伴随着近年来的电子学（electronic）的发展，存储器、集成电路等的半导体的需要急剧地增大。

这些半导体以如下等方式进行制造：通过在纯度极高的半导体基板中掺杂杂质而赋予电的性质、或通过蚀刻在半导体基板上形成微小的电路等。

而且，这些作业为了避免空气中的尘埃等导致的影响而需要在高真空状态的室内进行。在该室的排气中，通常使用真空泵，但特别是从残留气体少、维护容易等方面出发，多是使用作为真空泵中的一种的涡轮（turbo）分子泵。

此外，在半导体的制造工序中，使各种处理（process）气体与半导体的基板作用的工序有很多，涡轮分子泵不仅在使室内成为真空的情况下使用，而且在从室内对这些处理气体进行排气的情况下也会使用。图6表示该涡轮分子泵的纵剖面图。

在图6中，涡轮分子泵100在圆筒状的外筒127的上端形成有吸气口101。在外筒127的内部具备用于对气体进行吸引排气的向周部呈放射状并且多级地形成了利用涡轮叶片（turbine blade）的多个旋翼102a、102b、102c…的旋转体103。

在该旋转体103的中心安装有转子（rotor）轴113，该转子轴113例如利用所谓的5轴控制的磁性轴承而在空中悬浮支承并且进行位置控制。

上侧径向电磁铁104的4个电磁铁在转子轴113的径向的坐标轴即彼此正交的X轴和Y轴上成对配置。与该上侧径向电磁铁104接近并且对应地具备由4个电磁铁构成的上侧径向传感器107。该上侧径向传感器107以检测旋转体103的径向位移并向未图示的控制装置发送的方式构成。

在控制装置中，基于上侧径向传感器107检测出的位移信号，经由具有PID调节功能的补偿电路，控制上侧径向电磁铁104的励磁，调整转子轴113的上侧的径向位置。

转子轴113由高磁导率材料（铁等）等形成，被上侧径向电磁铁104的磁力吸引。这样的调整在X轴方向和Y轴方向分别独立进行。

此外，下侧径向电磁铁105以及下侧径向传感器108与上侧径向电磁铁104以及上侧径向传感器107同样地配置，使转子轴113的下侧的径向位置与上侧的径向位置同样地进行调整。

进而，轴向电磁铁106A、106B上下夹着配置有在转子轴113的下部具备的圆板状的金属圆盘（disk）111。金属圆盘111由铁等的高磁导率材料构成。为了检测转子轴113的轴向位移而具备轴向传感器109，以向控制装置发送该轴向位移信号的方式构成。

而且，轴向电磁铁106A、106B基于该轴向位移信号，经由控制装置的具有PID调节功能的补偿电路进行励磁控制。轴向电磁铁106A和轴向电磁铁106B利用磁力使金属圆盘111分别处于上方和下方。

像这样，控制装置适当地调节该轴向电磁铁106A、106B对金属圆盘111产生的磁力，使转子轴113在轴向磁悬浮，在空间中呈非接触地进行保持。

电动机121具备以包围转子轴113的方式呈圆周状配置的多个磁极。各磁极由控制装置控制以使经由在与转子轴113之间作用的电磁力对转子轴113进行旋转驱动。

进而，例如在下侧径向传感器108的附近，安装未图示的相位传感器，检测转子轴113的旋转相位。

与旋翼102a、102b、102c…隔开微小的空隙地配设有多片固定翼123a、123b、123c…。旋翼102a、102b、102c…由于利用碰撞分别将排气气体的分子向下方移送，所以从与转子轴113的轴线垂直的平面起倾斜规定的角度而形成。

此外，固定翼123也同样地从与转子轴113的轴线垂直的平面起倾斜规定的角度而形成，并且朝向外筒127的内部与旋翼102的级彼此不同地配设。

而且，固定翼123的一端以在多个阶梯式的固定翼隔离物125a、125b、125c…之间嵌插的状态下被支承。

固定翼隔离物125是环状的构件，例如由铝、铁、不锈钢、铜等金属、或者包含这些金属作为成分的合金等的金属构成。

在固定翼隔离物125的外周，隔开微小的空隙固定有外筒127。在外筒127的底部配设有基部129，在固定翼隔离物125的下部和基部129之间配设有带有螺钉的隔离物131。而且，在基部129中的带有螺钉的隔离物131的下部形成有排气口133，与外部连通。