專利名稱：真空泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于螺旋轉子形式的干式真空泵，特別是關于適合處理氣體反應在泵內(nèi)堆積形成物的真空泵。
主外殼1設有貫穿長度方向的內(nèi)筒部1a、從外部連通至內(nèi)筒部1a右側的吸入口6以及冷卻主外殼1外壁面的冷卻水室7。
內(nèi)筒部1a內(nèi)收容有相互嚙合的兩支螺旋轉子8(圖5僅表示1支)。
在設于吸入側側面外殼2的兩個孔分別嵌裝軸承箱9(圖5僅表示1個)，兩支螺旋轉子8右端部的軸部8a成可轉動狀支承在設于軸承箱9內(nèi)部的軸承10。
在設于吐出側側面外殼3的兩個孔分別嵌裝軸承箱11(圖5僅表示1個)，兩支螺旋轉子8左端部的軸部8a成可轉動狀支承在設于軸承箱11內(nèi)部的軸承12。
兩支螺旋轉子8收容在內(nèi)筒部1a的可相互嚙合齒形部8b，一方螺旋轉子8為驅動側的螺旋轉子，在其左側軸部8a外面嵌裝有定時齒輪24，插裝在其左側聯(lián)結器25連結在馬達5的輸出軸5a。
在另一方從動側的螺旋轉子8左側的軸部8a，設有嚙合于定位齒輪24的定時齒輪(未圖標)。
當螺旋轉子8轉動時，從吐出口13送出由吸入口6吸進的流體(氣體)。
真空泵因運轉發(fā)熱而成高溫，軸封的油封或封口以及支撐螺旋轉子兩端部的軸承會因高溫而損傷，或因熱膨脹而使螺旋轉子發(fā)生燒著現(xiàn)象，因此必須利用冷卻水加以冷卻。
因此，在吐出側的側面外殼3設有連通內(nèi)筒部1a的吐出口13，設有用于冷卻吐出側的側面外殼3外壁面的冷卻水室19。
齒輪箱4呈筒狀，外壁面設有冷卻水室14，馬達5的外壁面設有冷卻水室15。
真空泵的冷卻供水系統(tǒng)如圖6所示，從冷卻水供應管16供給馬達5的冷卻水室15，冷卻馬達5后，經(jīng)由連接管17送至齒輪箱4的冷卻水室14，冷卻齒輪箱4。
冷卻齒輪箱4的冷卻水將經(jīng)由連接管18送至吐出側側面外殼3的冷卻水室19，冷卻吐出側側面外殼3后，經(jīng)由連接管20，送至主外殼1的冷卻水室7，冷卻主外殼1后，經(jīng)由連接管21送至吸入側側面外殼2的冷卻水室22，冷卻吸入側側面外殼2后，由排出管23排出。如此去除因運轉所產(chǎn)生的熱量。
在半導體制作工藝中使用的干式真空泵，一般所要達到真空度需要有1Pa(10-3Torr程度)，放出到大中時要有105程度的壓縮比，因此會產(chǎn)生大量壓縮熱。
因此，與一般真空泵一樣，利用冷卻水的冷卻為不可或缺的，但有下述問題存在冷卻干式真空泵的外殼時，在主外殼1內(nèi)流通的處理用氣體會簡單地受到冷卻，氣體內(nèi)所含的AlCl，NH4Cl等會固體化而附著在內(nèi)筒部1a或螺旋轉子8上，螺旋轉子8相互間的空隙及螺旋轉子8與內(nèi)筒部1a間的空隙會被塞住，而發(fā)生無法轉動的事故。
真空泵在半導體的制造過程中有各種用途，例如，不會產(chǎn)生形成物的一般稱作無塵工藝的負載鎖定用，濺射用的稱作輕工藝步驟用，這時利用傳統(tǒng)技術也不會有任何問題，但在晶片上形成薄膜的CVD(Chemical Vapour Deposition)中的Nitride，Teos，或Etching工藝的Al蝕刻，則會有形成物。
例如，對于Nitride，因為的反應，會產(chǎn)生NH4Cl的固體物質(zhì)，對于鋁蝕刻，因為的反應，會產(chǎn)生AlCl2的固體物質(zhì)而附著下來。
NH4Cl在大氣壓下，溫度達180℃以上便由固體升華成氣體，NH3Cl則在338℃前后升華。
在真空狀態(tài)下氣體很稀薄，不會產(chǎn)生形成物，因此也可采取、使用N2沖洗不破壞真空度的吐出側的螺旋轉子以防止發(fā)生形成物的方法，但不夠充分。
而在同一半導體工藝進行重工藝步驟及輕工藝步驟的地方，要準備不同種類的真空泵，而視需要切換使用在管理上也是很麻煩的。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的真空泵包括具有可收容相互嚙合螺旋轉子的內(nèi)筒部；有從內(nèi)筒部一側連通至另一側的吸入口及吐出口，外壁面設有冷卻水室的主外殼，安裝在該主外殼的一側，外壁面設有冷卻水室吸入側的側面外殼；以及安裝在上述主外殼另一側，外壁面設有冷卻水室吐出側的側面外殼。其特征在于配設可連通該吐出側側面外殼的冷卻水室與上述主外殼冷卻水室的冷卻水通路，將上述吐出側側面外殼冷卻水室的冷卻水出口管連接在三方閥的入口，將該三方閥的切換口連接在上述主外殼的冷卻水室，將上述三方閥的出口連接在上述吸入側側面外殼的冷卻水室，并在連接至吸入側側面外殼冷卻水室的冷卻水排出口配設管閥。
配設在上述冷卻水排出管的閥可用節(jié)流閥。
可以配設能檢知上述主外殼的溫度上升到一定溫度以上的溫度檢測器，及可依該溫度檢測器的檢知信號，自動調(diào)節(jié)上述節(jié)流閥的控制裝置。
采用本發(fā)明后，可以收到以下效果本發(fā)明的干式真空泵可以通過切換三方閥，而兼用作輕工藝步驟與重工藝步驟兩方面使用；在重工藝步驟使用時，可調(diào)整節(jié)流閥的開度，調(diào)節(jié)冷卻水的背壓，以控制外殼的溫度；若將外殼溫度控制在適當溫度，即可防止形成物堆積，同時可防止真空泵的溫度過度上升。
圖2是

圖1的橫截面圖。
圖3是圖1的X-X截面圖。
圖4是冷卻水的配管示意圖。
圖5是表示真空泵內(nèi)部構造的橫截面圖。
圖6是說明傳統(tǒng)真空泵的冷卻水配管的示意圖。
配設可連通吐出側側面外殼3的冷卻水室14與主外殼1冷卻水室7的冷卻水通路26，將連接在吐出側側面外殼3冷卻水室14的冷卻水出口管27連接在三方閥28的入口28a。
將連接在三方閥28切換口28b的管路29的端部連接在主外殼1的冷卻水室7，將連接在三方閥28出口28c的管路30連接在吸入側側面外殼2的冷卻水室22，并在連接于冷卻水室22的冷卻水排出管31上配設可調(diào)整冷卻水背壓的節(jié)流閥32。
以手動操作三方閥28的切換、節(jié)流閥32的調(diào)整時，可配設當溫度檢測器(未圖標)檢知主外殼1的溫度上升到一定溫度以上時，發(fā)出警報的警報裝置(未圖標)。
以自動方式操作三方閥28的切換、節(jié)流閥32的調(diào)整時，則配設可依溫度檢測器的檢知信號，控制三方閥28的切換與節(jié)流閥32的控制裝置。
再依輕工藝步驟使用時及重工藝步驟使用時的順序，說明如以上方式構成的干式真空泵的作用。
輕工藝步驟時，打開三方閥28切換口28b，入口28a成閉鎖狀態(tài)。
這時的冷卻水，是按照冷卻水供應管16、馬達5的冷卻水室15、連接管17、齒輪箱4的冷卻水室14、連接管18、吐出側的側面外殼3的順序流通，再通過冷卻水通路26流至主外殼1的冷卻水室7。
因此，主外殼1被冷卻，流過主外殼1的氣體溫度在15℃左右。
通過冷卻水室7的冷卻水在管路29內(nèi)沿著箭頭F方向流動，經(jīng)由三方閥28的切換口28b，如箭頭G所示流到管路30，從管路30再通過吸入側側面外殼2的冷卻水室22，從冷卻水排出管31排出。
進行重工藝步驟時，關閉三方閥28切換口28b，打開入口28a。
冷卻水將從吐出側側面外殼3的冷卻水室19，通過冷卻水出口管27，如箭頭H所示，經(jīng)由三方閥28的入口28a，流至管路30。
停滯在主外殼1冷卻水室7內(nèi)的水在內(nèi)筒部1a內(nèi)氣體的壓縮熱使其上升到100℃后，開始蒸發(fā)，使冷卻水室7內(nèi)的壓力上升，相當于上升壓力部分的水則通過冷卻水通路26(參照圖3)，進入吐出側側面外殼3的冷卻水室19，混進吐出側側面外殼3內(nèi)的冷卻水。
這時，若關閉節(jié)流閥32，加上壓損，冷卻水室7內(nèi)的蒸氣壓溫度會從100℃變成更高溫，因此可提高主外殼1的溫度。
由于將主外殼1的溫度加熱到100～120度，可將主外殼1內(nèi)的吐出氣體溫度控制在350℃附近。
因為氣體內(nèi)所含的NH4Cl，AlCl2等物質(zhì)的升華溫度為350℃以下(760 Torr時)，形成物不會在主外殼1內(nèi)固體化，因此不會發(fā)生因為形成物的堆積引起運轉停止下來的問題。
同時，調(diào)整節(jié)流閥32可以防止主外殼1的溫度上升到非必要的高溫，因此可以防止因過度加熱使真空泵壽命縮短或燙傷等危險性。
在主外殼1的冷卻水室7內(nèi)，配設可以檢知冷卻水室7內(nèi)部溫度到達一定溫度以上的溫度檢測器(未圖標)，依此溫度檢測器檢知信號的警報裝置發(fā)出警報時，接到警報的操作員操作節(jié)流閥32，則可將主外殼1內(nèi)吐出的氣體溫度控制在350℃左右。
配設可以接受檢測器檢知信號，自動控制節(jié)流閥開關機構的控制裝置，則可將操作員手動操作節(jié)流閥的動作自動化。
權利要求
1.一種真空泵，該真空泵具有收容相互嚙合的螺旋轉子的內(nèi)筒部；設有連通至該內(nèi)筒部一側及另一側的吸入口及吐出口，外壁面設有冷卻水室的主外殼；安裝在該主外殼一側，外壁面設有冷卻水室吸入側的側面外殼；以及安裝在上述主外殼另一側，外壁面設有冷卻水室吐出側側面外殼，其特征在于該真空泵還配設可連通該吐出側側面外殼的冷卻水室與上述主外殼冷卻水室的冷卻水通路，將上述吐出側側面外殼冷卻水室的冷卻水出口管連接到三方閥的入口，將該三方閥的切換口連接到上述主外殼的冷卻水室，將上述三方閥的出口連接到上述吸入側側面外殼的冷卻水室，并在連接到吸入側側面外殼冷卻水室的冷卻水排出管配設閥。
2.根據(jù)權利要求1所述的真空泵，其特征在于設在上述冷卻水排出管的閥為節(jié)流閥。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的真空泵，其特征在于該真空泵還配設有可檢出上述主外殼的溫度上升到一定溫度以上的溫度檢測器，以及通過該溫度檢測器檢知信號，警告上述節(jié)流閥節(jié)流操作的警報裝置。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的真空泵，其特征在于該真空泵還配設有可檢出上述主外殼的溫度上升到一定溫度以上的溫度檢測器，以及通過該溫度檢測器檢知信號，自動進行上述節(jié)流閥節(jié)流動作的控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種真空泵，真空泵設有連通主外殼冷卻水室與吐出側側面外殼冷卻水室的冷卻水通路，將連接冷卻水室的冷卻水出口管連接到三方閥的入口，將連接于冷卻水室的管路連接到三方閥的切換口，將連接于三方閥出口的管路連接到吸入側側面外殼的冷卻水室，并在設于冷卻水室的冷卻水排出管配設可對冷卻水施加背壓的節(jié)流閥。
文檔編號F04C29/04GK1399076SQ01123499
公開日2003年2月26日 申請日期2001年7月27日 優(yōu)先權日2001年7月27日
發(fā)明者星利恭, 吉村將士 申請人:大晃機械工業(yè)株式會社