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公開番号2025004932
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-16
出願番号2023104840
出願日2023-06-27
発明の名称真空排気装置
出願人エドワーズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F04D 19/04 20060101AFI20250108BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】圧力調整バルブを設けなくても良好にプラズマ洗浄を行うことが可能な真空排気装置を提供する。
【解決手段】ターボ分子ポンプ100と、プラズマ発生装置210とを備えた真空排気装置10であって、
プラズマ発生装置210の内部圧力が、
P≧0.3/D
の関係を満たすまで昇圧可能な絞り部244を備えた。
ここで、P:圧力[Pa]、D:プラズマ発生装置内の電極間距離[m]である。
また、プラズマ発生装置210の内部圧力が、
P≦1.5/D
の関係を満たす圧力まで、絞り部により昇圧可能である。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
真空ポンプと、プラズマ発生装置とを備えた真空排気装置であって、
前記プラズマ発生装置の内部圧力が、
Ｐ≧０．３／Ｄ
の関係を満たすまで昇圧可能な絞りを備えたことを特徴とする真空排気装置。
ここで、Ｐ：圧力［Ｐａ］、Ｄ：前記プラズマ発生装置の電極間距離［ｍ］である。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記プラズマ発生装置の前記内部圧力が、
Ｐ≦１．５／Ｄ
の関係を満たす圧力まで、前記絞りにより昇圧可能なことを特徴とする請求項１に記載の真空排気装置。
【請求項３】
前記真空ポンプと前記プラズマ発生装置との接続部に前記絞りが設置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空排気装置。
【請求項４】
前記絞りがオリフィスであることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空排気装置。
【請求項５】
前記絞りが、前記真空ポンプの半径方向に対して交わる方向に傾斜した穴を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の真空排気装置。
【請求項６】
前記絞りがセラミックコーティングされたことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空排気装置。
【請求項７】
前記絞りがアルマイト処理されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空排気装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばターボ分子ポンプ等の真空ポンプを備えた真空排気装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、真空ポンプの一種としてターボ分子ポンプが知られている。このターボ分子ポンプは、例えば、半導体やフラットパネル等の製造装置における排気のために用いられる。ターボ分子ポンプにおいては、ポンプ本体内のモータへの通電により回転翼を回転させ、ポンプ本体に吸い込んだガス（プロセスガス）の気体分子（ガス分子）を弾き飛ばすことによりガスを排気するようになっている。また、このようなターボ分子ポンプには、ポンプ内の温度を適切に管理するために、ヒータや冷却管を備えたタイプのものがある。
【０００３】
ターボ分子ポンプのような真空ポンプにおいては、半導体等の製造過程で生じる反応生成物が真空ポンプ内に堆積する場合がある。後掲の特許文献１には、反応生成物への対策として、真空ポンプにプラズマ発生装置を設置し、内部をプラズマ洗浄する技術が開示されている。また、特許文献１には、真空ポンプの側面にプラズマ発生装置を設置する技術が開示されている。特許文献１に記載された発明において、プラズマ源は、真空ポンプの側面に配設された導入ポートに設置されている。プラズマ源と真空ポンプの間に設置されるバルブは、ラジカルの供給を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－０１７８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたようなプラズマ発生装置においては、放電させた電極の間に、ＮＦ
３
、ＣＦ
４
等の原料ガスが流され、この原料ガスが電離される。このような場合、電極間の放電電圧に関しては、電極間距離×圧力の値が０．５Ｐａ・ｍとなる条件付近に、極小値がある（パッシェンの法則）。そこで、従来は、図示は省略するが、真空ポンプの排気口付近にバルブ（圧力調整バルブ、バルブ装置）を設置し、プラズマ発生装置の電極間が上記条件となるようにバルブを制御して圧力調整することが行われていた。
【０００６】
その結果、下記のような課題があった。
（１）排気口付近に、圧力調整バルブに係る設置スペースやコストが必要である。
（２）圧力調整バルブが真空ポンプより下流側に配置されることから、真空ポンプ内部の全体を高圧とする必要があり、プラズマ発生装置で生成したラジカルの流速が低下する。この結果、ラジカルの到達距離が減少する（短くなる）。ラジカルに係る活性の度合いが、例えば９０％程度失われ、１０％程度にまで低下することが想定される。また、真空ポンプの運転中は、真空ポンプの排気作用によってプラズマ発生装置付近の圧力が下がるため、真空ポンプより下流にバルブを設置する方法では、プラズマ発生装置付近を狙い通りに昇圧できない場合もある。プラズマ発生装置付近の圧力を狙い通りの圧力まで上げるためには、真空ポンプの排気口付近の圧力を大幅に上げる必要があり、場合によっては、真空ポンプがオーバーヒートすることも考え得る。そのため、従来構造では、真空ポンプの回転数を下げたり、真空ポンプを停止したりして、ポンプの排気作用を弱めることが必要となる場合があった。
（３）特許文献１に記載された発明のように、プラズマ発生装置とポンプの間にバルブを設けなければ、反応生成物がプラズマ発生装置の中に侵入（プラズマ発生装置の中で堆積）するのを遮るものがなくなってしまう。
【０００７】
本発明の目的とするところは、圧力調整バルブを設けなくても良好にプラズマ洗浄を行うことが可能な真空排気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明に係る真空排気装置は、
真空ポンプと、プラズマ発生装置とを備えた真空排気装置であって、
前記プラズマ発生装置の内部圧力が、
Ｐ≧０．３／Ｄ
の関係を満たすまで昇圧可能な絞りを備えたことを特徴とする。
ここで、Ｐ：圧力［Ｐａ］、Ｄ：前記プラズマ発生装置の電極間距離［ｍ］である。
【発明の効果】
【０００９】
上記発明によれば、圧力調整バルブを設けなくても良好にプラズマ洗浄を行うことが可能な真空排気装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態に係る真空排気装置の構成を模式的に示す説明図である。
アンプ回路の回路図である。
電流指令値が検出値より大きい場合の制御を示すタイムチャートである。
電流指令値が検出値より小さい場合の制御を示すタイムチャートである。
プラズマ発生装置とターボ分子ポンプの接続部を拡大して示す説明図である。
絞り部とその周辺部を拡大して示す説明図である。
パッシェンの法則を説明するためのグラフである。
絞り部に係る変形例を示す説明図である。
（ａ）は他の変形例に係るプラズマ発生装置とターボ分子ポンプの接続部を拡大して示す説明図、（ｂ）は当該変形例に係る絞り部を平面視して示す説明図である。
（ａ）は他の変形例に係るプラズマ発生装置とターボ分子ポンプの接続部を拡大して示す説明図、（ｂ）は当該変形例に係る絞り部を平面視して示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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