真空泵的制作方法

本发明涉及真空泵，特别涉及通过将旋转体使用交流磁场加热、也包括旋转体的停止时能够防止生成物的附着，此外能够将旋转体高效率地加热的真空泵。

背景技术：

1、随着近年来的电子学的发展，存储器、集成电路这样的半导体的需要急剧地增大。

2、这些半导体是对纯度极高的半导体基板掺杂杂质而赋予电性质、或借助蚀刻在半导体基板上形成微细的电路等而制造的。

3、而且，这些作业为了避免因空气中的灰尘等带来的影响而需要在高真空状态的腔室内进行。在该腔室的排气中，一般使用真空泵，特别是从残留气体较少、维护较容易等的方面而较多使用作为真空泵中的一种的涡轮分子泵。

4、此外，在半导体的制造工序中，有数量较多的使各种各样的工艺气体作用于半导体的基板的工序，涡轮分子泵不仅使腔室内成为真空，也用于将这些工艺气体从腔室内排出。

5、可是，有工艺气体为了提高反应性而以高温的状态被导入到腔室中的情况。而且，有这些工艺气体如果在被排出时被冷却而成为某个温度则成为固体而向排气系统析出生成物的情况。而且，有这种工艺气体在涡轮分子泵内成为低温而成为固体状、附着堆积在涡轮分子泵内部的情况。

6、如果工艺气体的析出物堆积在涡轮分子泵内部，则该堆积物使泵流路变窄，成为使涡轮分子泵的性能下降的原因。

7、为了解决该问题，对于涡轮分子泵在基座部周围配设加热器，进行该加热器的加热控制。

8、可是，为了效率更好地防止生成物的附着，希望并不仅限于对于基座部周边、定子的加热，对于旋转体侧也进行加热。

9、作为向旋转体的加热的方法，例如在专利文献1中公开了使由永久磁铁、电磁铁生成的直流磁场与旋转体交叉的方法。此外，在专利文献2中公开了通过降低马达的效率使旋转体加热的方法。进而，还可以考虑将定子侧加热而用其辐射热使旋转体侧加热的方法。

10、现有技术文献

11、专利文献

12、专利文献1：日本特开昭59－32697号公报

13、专利文献2：日本特开2019－031969号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、可是，关于这样的生成物的附着防止，希望不仅在泵的运转中、在泵的停止时也继续进行。在专利文献1的结构中，由于与旋转体交叉的磁场为直流，所以不需要设置能够供给交流电流的加热用电源，另一方面，能够将旋转体加热的仅是旋转体的旋转时，在旋转体的停止时不能将旋转体加热。

3、此外，关于生成物的附着防止时的加热控制，要求加热所需要的消耗电力的效率化。

4、本发明是鉴于这样的以往的课题而做出的，目的是提供一种通过将旋转体使用交流磁场加热、也包括旋转体的停止时能够防止生成物的附着、此外能够将旋转体高效率地加热的真空泵。

5、用来解决课题的手段

6、因此，本发明(技术方案1)的特征在于，具备：旋转体；马达，使该旋转体旋转驱动；马达用电源，对该马达供给旋转驱动用的电力；加热用电磁铁，为了将前述旋转体加热而产生规定的磁场频率的交流磁场；以及加热用电源，借助交流电流对该加热用电磁铁供给电力；通过使由前述加热用电磁铁产生的前述交流磁场与前述旋转体交叉，在前述旋转体中在该交叉的前述交流磁场的周围产生涡电流。

7、加热用电磁铁借助从加热用电源供给的交流电流，产生规定的磁场频率的交流磁场。通过交流磁场与旋转体交叉，在旋转体中在该交叉的交流磁场的周围产生涡电流。由于借助该涡电流而产生涡电流损耗，所以能够将旋转体加热。由于加热用电磁铁产生的磁场是交流磁场，所以即使在旋转体的旋转停止时也能够产生涡电流损耗，能够将旋转体加热。由于可以设想到堆积物即使在旋转体的停止中也产生，所以能够有效果地防止堆积物的生成。此外，在本发明中，由于能够在旋转体直接产生涡电流损耗，所以与将定子侧加热、借助其辐射热使旋转体侧加热的情况相比，能够将旋转体高效率地加热。

8、此外，本发明(技术方案2)的特征在于，在前述旋转体具备加热对象物，所述加热对象物成为前述交流磁场的交叉的对象，具有规定的导电性。

9、在该方法中，通过在旋转体具备加热对象物，能够效率良好地产生涡电流。因此，能够将旋转体高效率地加热。

10、进而，本发明(技术方案3)的特征在于，当将前述旋转体的刚体模式固有振动频率定义为ωres时，前述磁场频率比大。

11、交流磁场使旋转体加热，另一方面也同时产生对旋转体的吸引力。该吸引力成为使旋转体的振动变大的原因。但是，通过将磁场频率设为比大，与使相同大小的磁通密度的直流磁场与旋转体交叉的情况相比，能够使旋转体的振动变小。

12、进而，本发明(技术方案4)的特征在于，前述磁场频率比基于前述旋转体的机械角定义的额定旋转频率大。

13、一般在因旋转体的旋转而产生的泵的振动的频谱中，呈现旋转体的旋转频率成分的较大的峰值。该峰值频率根据运转状态而变化，最大值是基于旋转体的机械角定义的额定旋转频率。因而，在由加热用电磁铁产生的交流磁场的频率比基于旋转体的机械角定义的额定旋转频率大的情况下，因交流磁场而产生的泵的振动频谱的峰值与因旋转体的旋转而产生的振动频谱的峰值不一致。因此，能够使泵的振动变小。

14、进而，本发明(技术方案5)的特征在于，前述磁场频率比流动于前述马达的电流的额定旋转时的频率大。

15、一般在因流动于马达的电流而产生的泵的振动的频谱中，呈现流动于马达的电流的频率成分的较大的峰值。该峰值频率根据运转状态而变化，最大值是流动于马达的电流的额定旋转时的频率。因而，在由加热用电磁铁产生的交流磁场的频率比流动于马达的电流的额定旋转时的频率大的情况下，因交流磁场而产生的泵的振动频谱的峰值与因流动于马达的电流而产生的振动频谱的峰值不一致。因此，能够使泵的振动变小。

16、进而，本发明(技术方案6)的特征在于，具备：马达用逆变器，将前述马达用电源的输出电压变换，对前述马达附加电压；以及马达用逆变器控制器，对该马达用逆变器进行控制；前述磁场频率比前述马达用逆变器控制器的控制频率的一半大。

17、如果磁场频率比马达用逆变器控制器的控制频率的一半大，则与马达用逆变器使交流电流叠加于流动于马达的电流而流动、叠加于马达的磁场而产生加热用的交流磁场、由此将旋转体加热的情况相比，能够用较大的频率的交流磁场进行加热。因此，能够减小为了得到相同的旋转体的涡电流损耗所需要的交流磁场的磁通密度，能够使因交流磁场而在旋转体产生的外力变小，能够使旋转体的振动变小。

18、进而，本发明(技术方案7)的特征在于，具备：磁轴承，将前述旋转体悬浮支承在空中；磁轴承用电源，对该磁轴承供给电力；磁轴承用逆变器，将前述磁轴承用电源的输出电压变换，对前述磁轴承附加电压；以及磁轴承用逆变器控制器，对该磁轴承用逆变器进行控制；前述磁场频率比前述磁轴承用逆变器控制器的控制频率的一半大。

19、如果磁场频率比磁轴承用逆变器控制器的控制频率的一半大，则与磁轴承用逆变器使交流电流叠加于流动于磁轴承的电流而流动、叠加于磁轴承的磁场而产生加热用的交流磁场、由此将旋转体加热的情况相比，能够用较大的频率的交流磁场进行加热。因此，能够减小为了得到相同的旋转体的涡电流损耗所需要的交流磁场的磁通密度，能够使因交流磁场而在旋转体产生的外力变小，能够使旋转体的振动变小。

20、进而，本发明(技术方案8)的特征在于，具备：磁轴承，将前述旋转体悬浮支承在空中；磁轴承用电源，对该磁轴承供给电力；变位传感器，基于以规定的传感器频率调制后的位置信号，非接触地计测前述旋转体的位置；以及解调电路，使前述位置信号解调，包括低通滤波器；前述磁场频率比前述低通滤波器的截止频率大。

21、如果磁场频率比将变位传感器的位置信号解调的低通滤波器的截止频率大，则在被解调后的变位传感器的位置信号中包含的、因交流磁场而产生的泵的振动成分变小。因此，因交流磁场而产生的泵的振动不给旋转体的位置控制带来影响，能够实现更稳定的磁轴承控制。

22、进而，本发明(技术方案9)的特征在于，具备：磁轴承，将前述旋转体悬浮支承在空中；磁轴承用电源，对该磁轴承供给电力；以及变位传感器，基于以规定的传感器频率调制后的位置信号，非接触地计测前述旋转体的位置；前述磁场频率比前述传感器频率大。

23、如果磁场频率比传感器频率大，则在变位传感器的位置信号中包含的、因交流磁场而产生的泵的振动成分变小。因此，因交流磁场而产生的泵的振动不给旋转体的位置控制带来影响，能够实现更稳定的磁轴承控制。

24、进而，本发明(技术方案10)的特征在于，前述加热用电源被兼用作前述马达用电源。

25、对于加热用电磁铁从马达用电源供给交流电流。因此，能够节省空间且便宜地构成。

26、进而，本发明(技术方案11)的特征在于，具备将前述旋转体悬浮支承在空中的磁轴承和对该磁轴承供给电力的磁轴承用电源，前述加热用电源被兼用作前述磁轴承用电源。

27、对于加热用电磁铁从磁轴承用电源供给交流电流。因此，能够节省空间且便宜地构成。

28、进而，本发明(技术方案12)的特征在于，前述加热用电源被兼用作前述磁轴承用电源。

29、对于加热用电磁铁从磁轴承用电源供给交流电流。因此，能够节省空间且便宜地构成。

30、发明效果

31、如以上说明那样，根据本发明，由于具备为了将旋转体加热而产生规定的磁场频率的交流磁场的加热用电磁铁，构成为，使由加热用电磁铁产生的交流磁场与旋转体交叉，所以交流磁场能够在旋转体中在该交叉的交流磁场的周围产生涡电流。由于借助该涡电流而产生涡电流损耗，所以能够将旋转体加热。由于加热用电磁铁产生的磁场是交流磁场，所以即使在旋转体的旋转停止时也能够产生涡电流损耗。由于可以设想到堆积物即使在旋转体的停止中也产生，所以能够有效果地防止堆积物的生成。此外，由于能够在旋转体直接产生涡电流损耗，所以能够将旋转体高效率地加热。