排气用泵的定子及其制造方法、以及具备所述定子的泵及其制造方法及组装方法
【专利摘要】本发明提供即便使螺杆转子与定子的间隙的宽与以往相比格外狭小也可以充分确保旋转的安全性、可以大幅提高泵的排气性能的定子。本发明的定子（106）以由加工成定子用的不锈钢等金属形成的基材为构成母体，在基材的与螺杆转子的齿的前端面（201）相对向的内壁面（203）上设置有PFA膜。PFA膜为通过在内壁面（203）上涂装PFA后，经过熔融与再熔融的过程而形成，从而赋予其自由表面以高平滑性。本发明的定子以定子（106）的内壁面（203）与螺杆齿槽部（103）的齿的前端面（201）之间存在间隔的方式被配置。对于内壁面（203）上的PFA膜的自由表面与前端面（201）的间隔的宽，通过按规定设置有本发明的PFA膜，从而可以比以往更加狭小。
【专利说明】排气用泵的定子及其制造方法、以及具备所述定子的泵及其制造方法及组装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在例如半导体装置、及液晶显示装置、太阳能电池、有机EL装置、LED等利用半导体相关技术的电子装置(以下称为“半导体应用电子装置”)的制造装置、或这些电子装置用的电子元件的制造装置中使用的排气用泵的定子及其制造方法以及具有所述定子的排气用泵及其制造方法及组装方法。
【背景技术】
[0002]以往，作为能够高速/长时间连续运转的排气用泵，例如已知有在定子内具有一对螺杆转子(screw rotor)的容积移送型螺杆泵(参照非专利文献I)。其中，由于可以实现从分子流到粘滞流的宽范围的排气、不论气体种类均具有一定的排气速度、极限压力(ultimate pressure)高,因此期待用于变导程?变倾斜角螺杆排气用泵的廉价化的量产技术的确立和由此带来的商业化。
[0003]另一方面，在制造使用半导体设备、液晶、有机EL等的显示设备、太阳能电池设备等功能设备的制造装置、生产系统中，根据基于泵性能的适用范围的限度，大量使用有各种各样的泵。上述泵，由于减压的适用范围广、排气性能不依赖于排气气体种类，因此不会导致例如针对每种气体都更换泵、对应于压力条件的变化而替换安装泵、针对具有多个排出位置的生产系统的每个排出位置都准备合适的泵之类的繁杂。若不依赖于排气速度则可以使用同一种泵，不会产生针对每个排气位置一一选定泵的麻烦。如果，若将上述类型且低成 本的泵商业化，则容易预想到其普及率变显著、对产业的发展做出很大贡献。
[0004]图1表示作为上述泵的一个例子的示意性说明图。图2是由图1中的附图标记
II所示的部分的示意性放大说明图。变导程.变倾斜角螺杆气体排气用泵100具有变导程.变倾斜角的阴螺杆转子101和阳螺杆转子102。两螺杆转子101、102以获得安全且顺畅的旋转运动为目的而设有期望的间隙，并使两螺杆转子101、102的齿槽啮合，从而形成螺杆阴阳齿槽啮合部104。在阴阳的螺杆转子101、102被分别固定于各自的旋转轴(阴螺杆转子101的旋转轴未图示，阳螺杆转子102的旋转轴是旋转轴105)时，两者的啮合状态得到保持。并且，两转子101、102以各自的齿槽最前端与定子106的内壁之间设有规定的间隙的方式容纳在定子106内。
[0005]旋转轴105借助夹持部件、例如角接触轴承107 (为了方便，在图中记载了 107a、107b、107c、107d这4个部位)旋转自如地安装于轴承主体116。阳螺杆转子102固定设置于旋转轴105，能够借助旋转轴105的旋转而进行旋转。在旋转轴105内设有润滑油供给通路109。润滑油111储存在设于底板110之下的规定位置的润滑油储存部112中。当经由未图示的旋转齿轮将未图示的马达的旋转力传递至旋转轴105而使其旋转时，利用由旋转轴105的旋转产生的离心力吸引润滑油111而使其沿润滑油供给通路109上升并将该润滑油111注入角接触轴承107。
[0006]防止润滑油扩散用的油密封构件113如图示那样以将旋转轴105与密封罩108之间封堵的方式设于旋转轴105的整周，以便不使润滑油111经过旋转轴105与密封罩108之间的间隙向角接触轴承107以外的部位扩散。但是，推想仅靠油密封构件113并不充分的情况，因此，通过将N2等密封气体如附图的箭头所示那样经由密封气体供给通路114供给至旋转轴105与密封罩108之间的间隙，从而谋求润滑油本身或者润滑油的蒸气不会向真空系统的上游侧扩散。密封气体自密封气体供给通路114供给并经由规定的通路而连同在成膜、蚀刻等半导体工艺中使用的气体一起自排出通路(未图示)向外部排出。
[0007]阴阳的螺杆转子101、102为了能够顺畅地旋转而如螺杆阴阳齿啮合部104所示那样，以一个螺杆转子的齿槽的凹凸中的最前端面(对于螺杆转子102而言，则为齿的凹凸中的凸部的前端面201)和另一个螺杆转子的最后端面(对于螺杆转子101而言，则为相当于螺杆转子102的齿的凹凸中的凹部的底面202的、螺杆转子101的齿的凹凸中的凹部的底面)留有些许间隙的方式啮合。
[0008]在为阴阳的螺杆转子能够经由小齿轮等将旋转自一个螺杆转子传递至另一个螺杆转子的构造的泵的情况下，通常，位于两螺杆转子的齿槽的啮合部的、齿槽的一个凹部的内侧面和另一个凸部的外侧面为了维持顺畅的旋转而以留有些许间隙地相对的方式装配。
[0009]另外，在为以能够将马达那样的旋转驱动源的旋转驱动力经由齿轮等传递至一个螺杆转子的方式构成且利用啮合部将旋转驱动力传递至另一个螺杆转子的泵的情况下，为了将旋转驱动力顺畅且高效地传递至另一个螺杆转子，使一个螺杆转子的齿槽的凹凸的侧面与另一个螺杆转子的齿槽的凹凸的侧面平滑地接触。
[0010]图1所示的螺杆泵是具有一对(双)螺杆转子的泵，但还存在单螺杆转子的螺杆泵，其具有一个螺杆转子，通过在螺杆转子的齿槽的齿的前端面与定子的内壁面之间设有空隙的状态下使螺杆转子旋转而进行排气(参照专利文献I)。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开平6-81788号公报
[0014]非专利文献
[0015]非专利文献 I Innovative Manufacturing Techniques in Semiconductor andDisplay Industries (I )，，，Technology Alliance Group, Inc., pp.443-447
【发明内容】
[0016]发明要解决的问题
[0017]然而，螺杆齿槽部103与定子106的间隙的宽会大幅左右泵的排气性能，因此，为了提高排气速度，该间隙的宽越狭小越好，但现状是，从机械加工精度上的制约、因运转中产生的热导致的膨胀方面出发，或者当在间隙中混入垃圾等异物、特别是硬质的异物时，因该原因而产生螺杆的咬死甚至导致泵的破损的方面等等，不得不在一定程度上有所缓和地设计间隙宽。
[0018]为了确保由该间隙的宽引起的旋转的安全性，旋转轴105的转速越高越需要该间隙的宽有富余。
[0019]本发明是鉴于这样的问题点而做出的，其目的在于，提供一种在具有螺杆转子、该螺杆转子的旋转轴和容纳该螺杆转子的定子的排气用泵中，即便使螺杆转子与定子的间隙的宽与以往相比格外狭小也可以充分确保旋转的安全性，可以大幅提高泵的排气性能的定子及其制造方法。
[0020]此外，本发明的第2目的在于，提供具有该定子的排气用泵及其制造方法和组装方法。
[0021]用于解决问题的方案
[0022]为了达成这样的目的，本发明的第I方式的特征在于，其为螺杆泵的定子，所述螺杆泵包括螺杆转子、旋转轴以及所述定子，该旋转轴固定设置于前述螺杆转子或者是与前述螺杆转子一体成型，该旋转轴为了使前述螺杆转子旋转而能够旋转地卡合于旋转驱动部件，所述定子容纳前述螺杆转子，在所述定子的内壁面具有结构式I表示的全氟烷氧基烷烃(以下称为“PFA”)的膜(第一定子)。
[0023][化学式I]
[0024]
【权利要求】
1.一种定子，其特征在于，其为螺杆泵的定子，所述螺杆泵包括螺杆转子、旋转轴以及所述定子，该旋转轴固定设置于所述螺杆转子或者是与所述螺杆转子一体成型，该旋转轴为了使所述螺杆转子旋转而能够旋转地卡合于旋转驱动部件，所述定子容纳所述螺杆转子，在所述定子的内壁面具有结构式I表示的PFA的膜，
2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述PFA的膜为再熔融得到的膜。
3.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，所述PFA的膜设置于无孔质阳极氧化Al2O3膜之上。
4.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，所述PFA的膜设置于Ni或NiF2的膜之上。
5.一种排气用螺杆泵的定子的制造方法，其特征在于包括以下工序:准备在所述定子的内壁表壳表面设置有结构式I表示的PFA的涂装膜的定子， 曝露于比PFA的熔融温度高的温度环境，从而使所述涂装膜的至少自由表面区域熔融， 然后，曝露于比PFA的熔融温度低的温度，从而使至少成为自由表面区域的部分固化，接着，曝露于PFA的熔融温度或者超过PFA的熔融温度的范围的温度的环境，从而使至少成为自由表面区域的部分再熔融， 然后，降低至与PFA的熔融温度相比足够低的温度，从而提高由PFA形成的固体膜的自由表面的平滑性，
6.一种排气用泵的制造方法，其特征在于，其包括权利要求5所述的制造方法的工序。
7.一种组装方法，其特征在于，在排气用泵的组装方法中，将权利要求1~4中任一项所述的定子作为组装元件来使用。
8.一种排气用泵，其特征在于，其具有权利要求1~4中任一项所述的定子。
【文档编号】F04C29/00GK103688058SQ201280036240
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年6月27日 优先权日:2011年7月21日
【发明者】岩城征道, 大见忠弘, 大山健二, 阿久津功 申请人:国立大学法人东北大学