[发明专利]带内加热装置的磁悬浮分子泵

说明书

本发明提供的带内加热装置的磁悬浮分子泵，属于真空设备技术领域，包括：泵壳、转子、多级静片和拖动级定子，所述拖动级定子在所述泵壳内位于所述多级静叶的下端，在拖动级定子的外壁上设置有PTC热敏电阻；本发明提供的磁悬浮分子泵，采用PTC热敏电阻内置于泵壳内，并设置在拖动级定子的外壁上，通过PTC热敏电阻直接对拖动级定子进行加热，可提高对拖动级定子的加热效率，防止反应生成物在拖动级定子内凝结堆积；由于PTC热敏电阻阻值会随温度升高而增加，在温度达到预设温度后能够自动停止加热，因此可实现其自动恒温控制，而无需对PTC热敏电阻进行控制器控制，因此可简化温度控制系统，减小控制器体积及发热量。

技术领域

本发明涉及真空设备技术领域，具体涉及一种带内加热装置的磁悬浮分子泵。

背景技术

在半导体制造工艺中，如干式刻蚀(dry etching)或化学气象沉积(CVD)等制造工艺中，一般配置磁悬浮分子泵作为工艺腔室主排气设备。为提高工艺过程效率及产品质量，需要通入大流量的工艺气体，因此需要磁悬浮分子泵有较大排气流量且能保持工艺压力稳定。

现有技术中，由于部分工艺气体所形成的反应生成物在热态及低压下为气态，此类生成物随温度降低且压力升高时就会冷凝固化，会沉积在磁悬浮分子泵抽气通道上，特别是有较高压力的拖动级螺旋槽上。随时间推移，沉积物累积变厚会降低抽气效率，另一方面对于磁悬浮分子泵运转安全性造成损害。

为解决这一问题，一般磁悬浮分子泵采用在泵座上设置加热器及冷却水管，并在拖动级螺旋槽部埋设热电偶，在冷却水管路上设有电磁阀。工作时，加热器以恒定功率对泵座加热，使热量传导至与泵座连接的拖动级螺旋槽上，通过拖动级上埋设的热电偶进行温度控制，当温度高于设定值时，打开水路电磁阀使冷却水管对泵座进行冷却降温；当温度低于设定值时，关闭水路电磁阀，以此维持拖动级在某一设定温度范围，以降低反应生成物凝结。加热温度范围一般为65℃～80℃左右。

这种加热及冷却方式有以下不利因素：1、上述加热及冷却方式不利于转子系统散热。磁悬浮分子泵通过高速旋转的涡轮转子，在其转子叶片及定子静片间形成的排气通道上对气体形成逐级压缩而将气体排出。涡轮转子一般采用铝合金材料制造，材料产生蠕变的温度较低，因此需要高速旋转的涡轮转子处于较低温度环境。上述加热及冷却方式使得泵座，以及与之相连结的泵壳、静片与隔离环均处于较高温度，不利于转子系统通过辐射及与气流的热传导而形成散热。为维持泵的抽气性能，转子动静间隙一般不能过大，这就使得随转子蠕变增加而导致动静间隙逐渐变小，长期运转会使泵安全性降低，甚至发生碎泵事故。

2、上述加热及冷却方式限制了磁悬浮分子泵最大排气流量。现代半导体工业为提高制造效率，需要较快工艺节拍及较大工艺气体流量。这就要求所应用的磁悬浮分子泵有较大排气流量。排气流量增大，会导致因气流摩擦及压缩而对转子加热作用增加。另外，排气流量增大电机功率也会上升，电机发热量增加从而导致转子温度上升。而如前所述原因，转子不能有效地通过辐射及传导在泵座及泵壳表面散热，从而使转子维持较高温度而产生蠕变。因此为维持转子工作在安全温度，就必须限制泵的最大排气流量。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的磁悬浮分子泵的加热方式不利于转子系统散热的缺陷，从而提供一种采用内置加热装置的磁悬浮分子泵。

为了解决上述技术问题，本发明提供的带内加热装置的磁悬浮分子泵，包括：

转子，包含多级动片及圆筒形拖动级转子；

多级静片，与所述转子的多级动片交替排列；

多级隔离环，设置在转子外侧，固定所述多级静片；

拖动级定子，设置在所述拖动级转子外壁面并与所述拖动级转子之间设置有固定间隙；

PTC热敏电阻，设于所述拖动级定子的外壁上；

泵壳，连接在所述多级隔离环外壁上；