特開 2024-103168 真空排気装置、及びプラズマ発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024103168

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】真空排気装置、及びプラズマ発生装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20240725BHJP

   F04D 19/04 20060101ALI20240725BHJP

   F04D 29/64 20060101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 M

F04D19/04 G

F04D29/64 Z

F04D19/04 D

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007355

(22)【出願日】2023-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】508275939

【氏名又は名称】エドワーズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100097559

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 浩司

(74)【代理人】

【識別番号】100123674

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 亮

(74)【代理人】

【識別番号】100173680

【弁理士】

【氏名又は名称】納口 慶太

(72)【発明者】

【氏名】樺澤 剛志

【テーマコード（参考）】

2G084

3H130

3H131

【Ｆターム（参考）】

2G084AA02

2G084BB27

2G084BB30

2G084BB35

2G084BB37

2G084CC12

2G084CC33

2G084DD02

2G084DD14

2G084DD67

2G084FF29

2G084FF33

3H130AA12

3H130AB28

3H130AB52

3H130AC02

3H130BA97J

3H130DG02X

3H131AA02

3H131BA03

3H131CA37

3H131CA38

(57)【要約】

【課題】小型化が容易な真空排気装置を提供する。
【解決手段】ターボ分子ポンプと、プラズマ発生装置２１０とを備えた真空排気装置であって、プラズマ発生装置２１０は、変位可能な電極２１４を有し、プラズマを発生させない非運転時に、電極２１４を変位させて、プラズマ連通口２２８を封止可能である。プラズマ発生装置２１０に、プラズマを発生させるための原料ガスの供給用配管が接続され、原料ガスが電極２１４の変位に利用される。プラズマ発生装置２１０には、ピストン２２０が配設され、ピストン２２０に作用する圧力差により電極２１４が変位する。
【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は、
変位可能な電極を有し、
プラズマを発生させない非運転時に、前記電極を変位させて、プラズマ連通口を封止可能であることを特徴とする真空排気装置。

【請求項2】

前記プラズマ発生装置に、プラズマを発生させるための原料ガスの供給用配管が接続され、前記原料ガスが前記電極の変位に利用される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】

前記プラズマ発生装置には、ピストンが配設され、前記ピストンに作用する圧力差により前記ピストンが移動して前記電極が変位する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4】

前記プラズマ発生装置には、ダイアフラムが配設され、前記ダイアフラムに生じる圧力差により前記ダイアフラムが変形して前記電極が変位する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5】

前記プラズマ発生装置には、
磁性体からなる電磁石ターゲットと、
前記電磁石ターゲットの近傍に配設された電磁石と、が配設され、
前記電磁石ターゲットと、前記電磁石との間に生じる磁力を前記電極に作用させて、前記電極が変位する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6】

前記真空ポンプと、前記プラズマ発生装置とが、前記プラズマ発生装置から前記真空ポンプへの伝熱可能に固定されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の真空排気装置。

【請求項7】

前記電極が、前記真空ポンプのケーシングに対向することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の真空排気装置。

【請求項8】

プラズマ発生用で且つプラズマ連通口封止用の、変位可能な電極を備えたことを特徴とするプラズマ発生装置。

【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、及び、真空ポンプとの組み合わせが可能なプラズマ発生装置に関する。

【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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】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対し、バルブを介して設置されている。そのため、真空ポンプ及びプラズマ発生装置の組み合わせた真空排気装置として、全体的に、張り出し寸法が大きくなる場合がある。

【0006】

一方、真空ポンプの周囲には、真空ポンプの吸気口に接続されるコンダクタンスバルブのアクチュエータ、各種配管やフレームなどが設置される場合がある。その場合、真空ポンプの周囲には、プラズマ発生装置を設置するのに充分なスペースが無いことがある。そして、プラズマ発生装置を設置するために、真空ポンプやその周囲に対して、大掛かりな改造が必要となる場合があった。

【0007】

本発明の目的とするところは、小型化が容易な真空排気装置、及び、プラズマ発生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】

（１）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は、
変位可能な電極を有し、
プラズマを発生させない非運転時に、前記電極を変位させて、プラズマ連通口を封止可能であることを特徴とする。
（２）上記目的を達成するために本発明に係るプラズマ発生装置は、
プラズマ発生用で且つプラズマ連通口封止用の、変位可能な電極を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

上記発明によれば、小型化が容易な真空排気装置、及び、プラズマ発生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１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。

【図2】アンプ回路の回路図である。

【図3】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。

【図4】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。

【図5】第１実施形態に係るプラズマ発生装置とその周辺部を拡大して示す説明図である。

【図6】プラズマ発生装置の電力供給の流れを模式的に示す説明図である。

【図7】原料ガスの供給ラインを模式的に示すブロック図である。

【図8】（ａ）はターボ分子ポンプの運転時におけるプラズマ発生装置の状態を示す説明図、（ｂ）はターボ分子ポンプの待機時におけるプラズマ発生装置の状態を示す説明図である。

【図9】連結板を備えた変形例を示す説明図。

【図10】（ａ）は本発明の第２実施形態に係るプラズマ発生装置とその周辺部を拡大して示す説明図、（ｂ）は本発明の第３実施形態に係るプラズマ発生装置とその周辺部を拡大して示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜第１実施形態に係る真空排気装置１０の基本構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る真空排気装置１０を示している。真空排気装置１０は、真空ポンプであるターボ分子ポンプ１００と、プラズマ発生装置２１０とを備えている。詳細は後述するが、ターボ分子ポンプ１００は真空排気を行い、プラズマ発生装置２１０は、ターボ分子ポンプ１００に発生した反応生成物をプラズマ洗浄する。

【0012】

より具体的には、真空排気装置１０には、少なくとも３つの運転モード（運転モード１～３）が備えられている。運転モード１は通常運転モードである。通常運転モードによる通常運転時には、ターボ分子ポンプ１００は定格速度で運転され、プラズマ発生装置２１０は、プラズマ洗浄ＯＦＦの状態（洗浄ＯＦＦ状態）となる。

【0013】

運転モード２は洗浄モードである。洗浄モードによる洗浄時には、ターボ分子ポンプ１００は、低速運転、又は、停止（運転停止）の状態となる。プラズマ発生装置２１０は、プラズマ洗浄ＯＮの状態（洗浄ＯＮ状態）となる。

【0014】

運転モード３は待機モードである。待機モードによる待機時には、ターボ分子ポンプ１００は、運転モード２と同様に、低速運転、又は、停止（運転停止）の状態となる。プラズマ発生装置２１０は、運転モード１と同様に、プラズマ洗浄ＯＦＦの状態（洗浄ＯＦＦ状態）となる。

【0015】

本実施形態において、「非運転時」の用語を用いる場合がある。真空排気装置１０に関して、プラズマを発生させない状態を「非運転時」とする。上述の運転モード１、運転モード３は「非運転時」に含まれる。これに対して、プラズマを発生させる状態を「運転時」と称することが可能である。上述の運転モード２は「運転時」に含まれる。なお、各運転モード時（特に洗浄時及び待機時）におけるプラズマ発生装置２１０の動作については後述する。

【0016】

＜ターボ分子ポンプ１００＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る真空ポンプとしてのターボ分子ポンプ１００を示している。このターボ分子ポンプ１００は、例えば、半導体製造装置等のような対象機器の真空チャンバ（図示略）に接続されるようになっている。

【0017】

このターボ分子ポンプ１００の縦断面図を図１に示す。図１において、ターボ分子ポンプ１００は、円筒状の外筒１２７の上端に吸気口１０１が形成されている。そして、外筒１２７の内方には、ガスを吸引排気するためのタービンブレードである複数の回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）を周部に放射状かつ多段に形成した回転体１０３が備えられている。この回転体１０３の中心にはロータ軸１１３が取り付けられており、このロータ軸１１３は、例えば５軸制御の磁気軸受により空中に浮上支持かつ位置制御されている。

【0018】

上側径方向電磁石１０４は、４個の電磁石がＸ軸とＹ軸とに対をなして配置されている。この上側径方向電磁石１０４の近接に、かつ上側径方向電磁石１０４のそれぞれに対応させて４個の上側径方向センサ１０７が備えられている。上側径方向センサ１０７は、例えば伝導巻線を有するインダクタンスセンサや渦電流センサなどが用いられ、ロータ軸１１３の位置に応じて変化するこの伝導巻線のインダクタンスの変化に基づいてロータ軸１１３の位置を検出する。この上側径方向センサ１０７はロータ軸１１３、すなわちそれに固定された回転体１０３の径方向変位を検出し、制御装置２００に送るように構成されている。

【0019】

この制御装置２００においては、例えばＰＩＤ調節機能を有する補償回路が、上側径方向センサ１０７によって検出された位置信号に基づいて、上側径方向電磁石１０４の励磁制御指令信号を生成し、図２に示すアンプ回路１５０（後述する）が、この励磁制御指令信号に基づいて、上側径方向電磁石１０４を励磁制御することで、ロータ軸１１３の上側の径方向位置が調整される。

【0020】

そして、このロータ軸１１３は、高透磁率材（鉄、ステンレスなど）などにより形成され、上側径方向電磁石１０４の磁力により吸引されるようになっている。かかる調整は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ独立して行われる。また、下側径方向電磁石１０５及び下側径方向センサ１０８が、上側径方向電磁石１０４及び上側径方向センサ１０７と同様に配置され、ロータ軸１１３の下側の径方向位置を上側の径方向位置と同様に調整している。

【0021】

さらに、軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂが、ロータ軸１１３の下部に備えた円板状の金属ディスク（「アーマチャディスク」ともいう）１１１を上下に挟んで配置されている。金属ディスク１１１は、鉄などの高透磁率材で構成されている。ロータ軸１１３の軸方向変位を検出するために軸方向センサ１０９が備えられ、その軸方向位置信号が制御装置２００に送られるように構成されている。

【0022】

そして、制御装置２００において、例えばＰＩＤ調節機能を有する補償回路が、軸方向センサ１０９によって検出された軸方向位置信号に基づいて、軸方向電磁石１０６Ａと軸方向電磁石１０６Ｂのそれぞれの励磁制御指令信号を生成し、アンプ回路１５０が、これらの励磁制御指令信号に基づいて、軸方向電磁石１０６Ａと軸方向電磁石１０６Ｂをそれぞれ励磁制御することで、軸方向電磁石１０６Ａが磁力により金属ディスク１１１を上方に吸引し、軸方向電磁石１０６Ｂが金属ディスク１１１を下方に吸引し、ロータ軸１１３の軸方向位置が調整される。

【0023】

このように、制御装置２００は、この軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂが金属ディスク１１１に及ぼす磁力を適当に調節し、ロータ軸１１３を軸方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。なお、これら上側径方向電磁石１０４、下側径方向電磁石１０５及び軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂを励磁制御するアンプ回路１５０については、後述する。

【0024】

一方、モータ１２１は、ロータ軸１１３を取り囲むように周状に配置された複数の磁極を備えている。各磁極は、ロータ軸１１３との間に作用する電磁力を介してロータ軸１１３を回転駆動するように、制御装置２００によって制御されている。また、モータ１２１には図示しない例えばホール素子、レゾルバ、エンコーダなどの回転速度センサが組み込まれており、この回転速度センサの検出信号によりロータ軸１１３の回転速度が検出されるようになっている。

【0025】

さらに、例えば下側径方向センサ１０８近傍に、図示しない位相センサが取り付けてあり、ロータ軸１１３の回転の位相を検出するようになっている。制御装置２００では、この位相センサと回転速度センサの検出信号を共に用いて磁極の位置を検出するようになっている。

【0026】

回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）とわずかの空隙（所定の間隔）を隔てて複数枚の固定翼１２３（１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ・・・）が配設されている。回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）は、それぞれ排気ガスの分子を衝突により下方向に移送するため、ロータ軸１１３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成されている。

【0027】

また、固定翼１２３も、同様にロータ軸１１３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成され、かつ外筒１２７の内方に向けて回転翼１０２の段と互い違いに配設されている。そして、固定翼１２３の外周端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ１２５（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ・・・）の間に嵌挿された状態で支持されている。

【0028】

固定翼スペーサ１２５はリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。固定翼スペーサ１２５の外周には、わずかの空隙を隔てて外筒１２７が固定されている。外筒１２７の底部にはベース部１２９が配設されている。ベース部１２９には排気口１３３が形成され、外部に連通されている。チャンバ（真空チャンバ）側から吸気口１０１に入ってベース部１２９に移送されてきた排気ガスは、排気口１３３へと送られる。

【0029】

さらに、ターボ分子ポンプ１００の用途によって、固定翼スペーサ１２５の下部とベース部１２９の間には、ネジ付スペーサ１３１が配設される。ネジ付スペーサ１３１は、アルミニウム、銅、ステンレス、鉄、又はこれらの金属を成分とする合金などの金属によって構成された円筒状の部材であり、その内周面に螺旋状のネジ溝１３１ａが複数条刻設されている。ネジ溝１３１ａの螺旋の方向は、回転体１０３の回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、この分子が排気口１３３の方へ移送される方向である。回転体１０３の回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）が形成された回転体本体１０３ａの下部には回転体下部円筒部１０３ｂが垂下されている。この回転体下部円筒部１０３ｂの外周面は、円筒状で、かつネジ付スペーサ１３１の内周面に向かって張り出されており、このネジ付スペーサ１３１の内周面と所定の隙間を隔てて近接されている。回転翼１０２および固定翼１２３によってネジ溝１３１ａに移送されてきた排気ガスは、ネジ溝１３１ａに案内されつつベース部１２９へと送られる。このように、ネジ付スペーサ１３１と、これに対向する回転体下部円筒部１０３ｂは、ホルベック型排気機構部２０４を構成する。ホルベック型排気機構部２０４は、ネジ付スペーサ１３１に対する回転体下部円筒部１０３ｂの回転により、排気ガスに方向性を与え、ターボ分子ポンプ１００の排気特性を向上する。

【0030】

ベース部１２９は、ターボ分子ポンプ１００の基底部を構成する円盤状の部材であり、一般には鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属によって構成されている。ベース部１２９はターボ分子ポンプ１００を物理的に保持すると共に、熱の伝導路の機能も兼ね備えているので、鉄、アルミニウムや銅などの剛性があり、熱伝導率も高い金属が使用されるのが望ましい。

【0031】

かかる構成において、回転翼１０２がロータ軸１１３と共にモータ１２１により回転駆動されると、回転翼１０２と固定翼１２３の作用により、吸気口１０１を通じてチャンバから排気ガスが吸気される。吸気口１０１から吸気された排気ガスは、回転翼１０２と固定翼１２３の間を通り、ベース部１２９へ移送される。このとき、排気ガスが回転翼１０２に接触する際に生ずる摩擦熱や、モータ１２１で発生した熱の伝導などにより、回転翼１０２の温度は上昇するが、この熱は、輻射又は排気ガスの気体分子（ガス分子）などによる伝導により固定翼１２３側に伝達される。

【0032】

固定翼スペーサ１２５は、外周部で互いに接合しており、固定翼１２３が回転翼１０２から受け取った熱や排気ガスが固定翼１２３に接触する際に生ずる摩擦熱などを外部へと伝達する。

【0033】

なお、上記では、ネジ付スペーサ１３１は回転体１０３の回転体下部円筒部１０３ｂの外周に配設し、ネジ付スペーサ１３１の内周面にネジ溝１３１ａが刻設されているとして説明した。しかしながら、これとは逆に回転体下部円筒部１０３ｂの外周面にネジ溝が刻設され、その周囲に円筒状の内周面を有するスペーサが配置される場合もある。

【0034】

また、ターボ分子ポンプ１００の用途によっては、吸気口１０１から吸引されたガスが上側径方向電磁石１０４、上側径方向センサ１０７、モータ１２１、下側径方向電磁石１０５、下側径方向センサ１０８、軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂ、軸方向センサ１０９などで構成される電装部に侵入することのないよう、電装部は周囲をステータコラム１２２で覆われ、このステータコラム１２２内はパージガスにて所定圧に保たれる場合もある。

【0035】

この場合には、ベース部１２９にはパージガスポート１３２が配設され、この配管を通じてパージガスが導入される。導入されたパージガスは、保護ベアリング１２０とロータ軸１１３間、モータ１２１のロータとステータ間、回転翼１０２の内周側円筒部（回転体下部円筒部１０３ｂ）とステータコラム１２２やベース部１２９との間の隙間１３４を通じて排気口１３３へ送出される。

【0036】

ここに、ターボ分子ポンプ１００は、機種の特定と、個々に調整された固有のパラメータ（例えば、機種に対応する諸特性）に基づいた制御を要する。この制御パラメータを格納するために、上記ターボ分子ポンプ１００は、その本体内に電子回路部１４１を備えている。電子回路部１４１は、ＥＥＰ－ＲＯＭ等の半導体メモリ及びそのアクセスのための半導体素子等の電子部品、それらの実装用の基板１４３等から構成される。この電子回路部１４１は、ターボ分子ポンプ１００の下部を構成するベース部１２９の例えば中央付近の図示しない回転速度センサの下部に収容され、気密性の底蓋１４５によって閉じられている。

【0037】

ところで、半導体の製造工程では、チャンバに導入されるプロセスガスの中には、その圧力が所定値よりも高くなり、或いは、その温度が所定値よりも低くなると、固体となる性質を有するものがある。ターボ分子ポンプ１００内部では、排気ガスの圧力は、吸気口１０１で最も低く排気口１３３で最も高い。プロセスガスが吸気口１０１から排気口１３３へ移送される途中で、その圧力が所定値よりも高くなったり、その温度が所定値よりも低くなったりすると、プロセスガスは、固体状となり、ターボ分子ポンプ１００内部に付着して堆積する。

【0038】

例えば、Ａｌエッチング装置にプロセスガスとしてＳｉＣｌ_４が使用された場合、低真空（７６０［ｔｏｒｒ］～１０^－２［ｔｏｒｒ］）かつ、低温（約２０［℃］）のとき、固体生成物（例えばＡｌＣｌ_３）が析出し、ターボ分子ポンプ１００内部に付着堆積することが蒸気圧曲線からわかる。これにより、ターボ分子ポンプ１００内部にプロセスガスの析出物が堆積すると、この堆積物がポンプ流路を狭め、ターボ分子ポンプ１００の性能を低下させる原因となる。そして、前述した生成物は、排気口１３３の付近やネジ付スペーサ１３１付近の圧力が高い部分で凝固、付着し易い状況にあった。

【0039】

そのため、この問題を解決するために、従来はベース部１２９等の外周に図示しないヒータや環状の水冷管１４９を巻着させ、かつ例えばベース部１２９に図示しない温度センサ（例えばサーミスタ）を埋め込み、この温度センサの信号に基づいてベース部１２９の温度を一定の高い温度（設定温度）に保つようにヒータの加熱や水冷管１４９による冷却の制御（以下ＴＭＳという。ＴＭＳ；ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が行われている。本実施形態では、ネジ付スペーサ１３１に埋め込まれたヒータ（図示略）によりネジ付スペーサ１３１が加熱され、底蓋１４５に埋め込まれた水冷管１４９によりベース部１２９が冷却される。

【0040】

次に、このように構成されるターボ分子ポンプ１００に関して、その上側径方向電磁石１０４、下側径方向電磁石１０５及び軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂを励磁制御するアンプ回路１５０について説明する。このアンプ回路の回路図を図２に示す。

【0041】

図２において、上側径方向電磁石１０４等を構成する電磁石巻線１５１は、その一端がトランジスタ１６１を介して電源１７１の正極１７１ａに接続されており、また、その他端が電流検出回路１８１及びトランジスタ１６２を介して電源１７１の負極１７１ｂに接続されている。そして、トランジスタ１６１、１６２は、いわゆるパワーＭＯＳＦＥＴとなっており、そのソース－ドレイン間にダイオードが接続された構造を有している。

【0042】

このとき、トランジスタ１６１は、そのダイオードのカソード端子１６１ａが正極１７１ａに接続されるとともに、アノード端子１６１ｂが電磁石巻線１５１の一端と接続されるようになっている。また、トランジスタ１６２は、そのダイオードのカソード端子１６２ａが電流検出回路１８１に接続されるとともに、アノード端子１６２ｂが負極１７１ｂと接続されるようになっている。

【0043】

一方、電流回生用のダイオード１６５は、そのカソード端子１６５ａが電磁石巻線１５１の一端に接続されるとともに、そのアノード端子１６５ｂが負極１７１ｂに接続されるようになっている。また、これと同様に、電流回生用のダイオード１６６は、そのカソード端子１６６ａが正極１７１ａに接続されるとともに、そのアノード端子１６６ｂが電流検出回路１８１を介して電磁石巻線１５１の他端に接続されるようになっている。そして、電流検出回路１８１は、例えばホールセンサ式電流センサや電気抵抗素子で構成されている。

【0044】

以上のように構成されるアンプ回路１５０は、一つの電磁石に対応されるものである。そのため、磁気軸受が５軸制御で、電磁石１０４、１０５、１０６Ａ、１０６Ｂが合計１０個ある場合には、電磁石のそれぞれについて同様のアンプ回路１５０が構成され、電源１７１に対して１０個のアンプ回路１５０が並列に接続されるようになっている。

【0045】

さらに、アンプ制御回路１９１は、例えば、制御装置２００の図示しないディジタル・シグナル・プロセッサ部（以下、ＤＳＰ部という）によって構成され、このアンプ制御回路１９１は、トランジスタ１６１、１６２のｏｎ／ｏｆｆを切り替えるようになっている。

【0046】

アンプ制御回路１９１は、電流検出回路１８１が検出した電流値（この電流値を反映した信号を電流検出信号１９１ｃという）と所定の電流指令値とを比較するようになっている。そして、この比較結果に基づき、ＰＷＭ制御による１周期である制御サイクルＴｓ内に発生させるパルス幅の大きさ（パルス幅時間Ｔｐ１、Ｔｐ２）を決めるようになっている。その結果、このパルス幅を有するゲート駆動信号１９１ａ、１９１ｂを、アンプ制御回路１９１からトランジスタ１６１、１６２のゲート端子に出力するようになっている。

【0047】

なお、回転体１０３の回転速度の加速運転中に共振点を通過する際や定速運転中に外乱が発生した際等に、高速かつ強い力での回転体１０３の位置制御をする必要がある。そのため、電磁石巻線１５１に流れる電流の急激な増加（あるいは減少）ができるように、電源１７１としては、例えば５０Ｖ程度の高電圧が使用されるようになっている。また、電源１７１の正極１７１ａと負極１７１ｂとの間には、電源１７１の安定化のために、通常コンデンサが接続されている（図示略）。

【0048】

かかる構成において、トランジスタ１６１、１６２の両方をｏｎにすると、電磁石巻線１５１に流れる電流（以下、電磁石電流ｉＬという）が増加し、両方をｏｆｆにすると、電磁石電流ｉＬが減少する。

【0049】

また、トランジスタ１６１、１６２の一方をｏｎにし他方をｏｆｆにすると、いわゆるフライホイール電流が保持される。そして、このようにアンプ回路１５０にフライホイール電流を流すことで、アンプ回路１５０におけるヒステリシス損を減少させ、回路全体としての消費電力を低く抑えることができる。また、このようにトランジスタ１６１、１６２を制御することにより、ターボ分子ポンプ１００に生じる高調波等の高周波ノイズを低減することができる。さらに、このフライホイール電流を電流検出回路１８１で測定することで電磁石巻線１５１を流れる電磁石電流ｉＬが検出可能となる。

【0050】

すなわち、検出した電流値が電流指令値より小さい場合には、図３に示すように制御サイクルＴｓ（例えば１００μｓ）中で１回だけ、パルス幅時間Ｔｐ１に相当する時間分だけトランジスタ１６１、１６２の両方をｏｎにする。そのため、この期間中の電磁石電流ｉＬは、正極１７１ａから負極１７１ｂへ、トランジスタ１６１、１６２を介して流し得る電流値ｉＬｍａｘ（図示せず）に向かって増加する。

【0051】

一方、検出した電流値が電流指令値より大きい場合には、図４に示すように制御サイクルＴｓ中で１回だけパルス幅時間Ｔｐ２に相当する時間分だけトランジスタ１６１、１６２の両方をｏｆｆにする。そのため、この期間中の電磁石電流ｉＬは、負極１７１ｂから正極１７１ａへ、ダイオード１６５、１６６を介して回生し得る電流値ｉＬｍｉｎ（図示せず）に向かって減少する。

【0052】

そして、いずれの場合にも、パルス幅時間Ｔｐ１、Ｔｐ２の経過後は、トランジスタ１６１、１６２のどちらか１個をｏｎにする。そのため、この期間中は、アンプ回路１５０にフライホイール電流が保持される。

【0053】

このような基本構成を有するターボ分子ポンプ１００は、図１中の上側（吸気口１０１の側）が対象機器の側に繋がる吸気部となっており、下側（排気ポート１３５に繋がる排気口１３３が図中の左側に突出するよう設けられたベース部１２９の側）が、図示を省略する補助ポンプ（バックポンプ）等に繋がる排気部となっている。そして、ターボ分子ポンプ１００は、図１に示すような鉛直方向の垂直姿勢のほか、倒立姿勢や水平姿勢、傾斜姿勢でも用いることが可能となっている。

【0054】

また、ターボ分子ポンプ１００においては、前述の外筒１２７とベース部１２９とが組み合わさって１つのケース（以下では両方を合わせて「本体ケーシング」などと称する場合がある）を構成している。また、ターボ分子ポンプ１００は、箱状の電装ケース（図示略）と電気的（及び構造的）に接続されており、電装ケースには前述の制御装置２００が組み込まれている。

【0055】

ターボ分子ポンプ１００の本体ケーシング（外筒１２７とベース部１２９の組み合わせ）の内部の構成は、モータ１２１によりロータ軸１１３等を回転させる回転機構部と、回転機構部より回転駆動される排気機構部に分けることができる。また、排気機構部は、回転翼１０２や固定翼１２３等により構成されるターボ分子ポンプ機構部と、回転体下部円筒部１０３ｂやネジ付スペーサ１３１等により構成されるネジ溝ポンプ機構部（ホルベック型排気機構部）に分けて考えることができる。

【0056】

また、前述のパージガス（保護ガス）は、軸受部分や回転翼１０２等の保護のために使用され、排気ガス（プロセスガス）に因る腐食の防止や、回転翼１０２の冷却等を行う。このパージガスの供給は、一般的な手法により行うことが可能である。

【0057】

例えば、ベース部１２９の所定の部位（排気口１３３に対して９０度や１２０度等離れた位置など）に、径方向に直線状に延びる前述のパージガスポート１３２を設ける。そして、このパージガスポート１３２に対し、ベース部１２９の外側からパージガスボンベ（Ｎ２ガスボンベなど）や、流量調節器（弁装置）などを介してパージガスを供給する。

【0058】

前述の保護ベアリング１２０は、「タッチダウン（Ｔ／Ｄ）軸受」、「バックアップ軸受」などとも呼ばれる。これらの保護ベアリング１２０により、例えば万が一電気系統のトラブルや大気突入等のトラブルが生じた場合であっても、ロータ軸１１３の位置や姿勢を大きく変化させず、回転翼１０２やその周辺部が損傷しないようになっている。

【0059】

なお、ターボ分子ポンプ１００や回転体１０３の構造を示す図１では、部品の断面を示すハッチングの記載は、図面が煩雑になるのを避けるため省略している。

【0060】

＜プラズマ発生装置２１０の基本構成＞
前出したように、ターボ分子ポンプ１００内部には、生成物が堆積する場合がある。本実施形態では、図５（ａ）に示すようなプラズマ発生装置２１０を用いて、生成物の洗浄が行われる。

【0061】

プラズマ発生装置２１０は、シリンダ２１２の内部に、電極２１４、絶縁スペーサ２１６、可動軸２１８、及び、ピストン２２０等を備えている。シリンダ２１２は、例えば、アルミニウムやステンレスなどの金属を、外周及び内周に段差を有する円筒状に加工して形成されている。

【0062】

シリンダ２１２は、複数（例えば６個など）の六角穴付きボルト２２２により、ターボ分子ポンプ１００における外筒１２７の座面１２７ａに固定されている。座面１２７ａは平坦面を有している。シリンダ２１２と、外筒１２７との間は、Ｏリング２２４により気密的にシールされている。シリンダ２１２の、外筒１２７の座面１２７ａへの固定は、シリンダ２１２と外筒１２７との間での伝熱が可能な状態で行われている。

【0063】

シリンダ２１２における軸方向（図５（ａ）の左右方向）の両端部には、開口部２１２ａ、２１２ｂが形成されている。一方（図５（ａ）の右側）の開口部２１２ａは、蓋体２２６により閉じられている。蓋体２２６は、複数（例えば６個など）の六角穴付きボルト２２７により、シリンダ２１２に固定されている。

【0064】

他方（図５（ａ）の左側）の開口部２１２ｂは、ターボ分子ポンプ１００の外筒１２７に形成された開口部１２７ｂと空間的に繋がっている。シリンダ２１２の開口部２１２ｂと、外筒１２７の開口部１２７ｂとにより、プラズマ発生装置２１０からターボ分子ポンプ１００へプラズマを導入するプラズマ連通口２２８が形成されている。

【0065】

本実施形態において、プラズマ連通口２２８は、回転翼１０２や固定翼１２３等により構成されるターボ分子ポンプ機構部と、回転体下部円筒部１０３ｂやネジ付スペーサ１３１等により構成されるネジ溝ポンプ機構部（ホルベック型排気機構部２０４）と、の境界部に臨んで開口している。

【0066】

シリンダ２１２の内部において、電極２１４は、円板状に形成されている。電極２１４は、可動軸２１８における前端部（図５（ａ）の左側の端部、ターボ分子ポンプ１００の側の端部）に、六角ナット２３０を介して、同心的に固定されている。電極２１４の素材としては、プラズマ電極等の素材として公知な種々のものを採用できる。

【0067】

可動軸２１８は、段付きな円柱状に形成されており、円筒状の絶縁スペーサ２１６に挿入されている。可動軸２１８における軸方向の中間部は、絶縁スペーサ２１６の内側に入り込んでいる。可動軸２１８の素材として、例えば、アルミニウムやステンレスなどの金属が採用されている。

【0068】

絶縁スペーサ２１６は、フランジ部２１６ａを有する円筒状に加工されている。絶縁スペーサ２１６は、シリンダ２１２内において、シリンダ２１２と同心的に配置されている。絶縁スペーサ２１６の素材として、電気的な絶縁性を有するもの（例えば絶縁性樹脂等）が採用されている。

【0069】

絶縁スペーサ２１６のフランジ部２１６ａには、六角穴付きボルト２３２が差し込まれている。六角穴付きボルト２３２は、シリンダ２１２にねじ込まれており、絶縁スペーサ２１６は、六角穴付きボルト２３２により、シリンダ２１２に固定されている。絶縁スペーサ２１６と、シリンダ２１２との間は、Ｏリング２３４により機密的にシールされている。

【0070】

絶縁スペーサ２１６の外周面には、原料ガス導入溝２３６が全周に亘り形成されている。原料ガス導入溝２３６は、プラズマを発生させるための原料ガスを流動させるのに用いられるが、電極２１４を変位させるための構成については後述する。

【0071】

可動軸２１８の後端部（図５（ａ）の右側の端部、ターボ分子ポンプ１００とは逆側の端部）には、ピストン２２０が、六角ナット２３８を介して、同心的に固定されている。ピストン２２０は、円筒状に形成されるとともに、ヘッド部２２０ａを有している。ピストン２２０の素材としては、電気的な絶縁性を有するもの（例えば絶縁性樹脂等）が採用されている。ピストン２２０の機能については後述する。

【0072】

ピストン２２０と可動軸２１８との間は、Ｏリング２３５により気密的にシールされている。ピストン２２０とシリンダ２１２との間は、Ｏリング２３７により気密的にシールされている。可動軸２１８と絶縁スペーサ２１６との間は、Ｏリング２３９により気密的にシールされている。

【0073】

電極２１４、可動軸２１８、及び、ピストン２２０は、一体化されており、導電性を有する可動体２４０を構成している。可動体２４０は、絶縁スペーサ２１６により支持されながら、軸方向に進退変位可能である。可動体２４０は、絶縁スペーサ２１６（及びシリンダ２１２）に対して、相対的に変位する。

【0074】

図５（ａ）は、可動体２４０が後退して（図５（ａ）の右側に変位して）、電極２１４が、絶縁スペーサ２１６に干渉している状態を示している。この状態では、電極２１４が、外筒１２７の座面１２７ａに対して離間している。これに対して図５（ｂ）は、可動体２４０が前進して（図５（ｂ）の左側に変位して）、電極２１４が、外筒１２７の座面１２７ａに干渉して、プラズマ連通口２２８を封止している状態を示している。

【0075】

このような可動軸２１８や電極２１４の変位は、シリンダ２１２内に形成された第１室２４２、第２室２４４、及び、第３室２４６における内圧の相違により制御される。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第１室２４２は、電極２１４が配置されている空間である。第２室２４４は、絶縁スペーサ２１６のフランジ部２１６ａと、ピストン２２０のヘッド部２２０ａとにより区画された空間である。第３室２４６は、ピストン２２０と蓋体２２６とにより区画された空間である。

【0076】

シリンダ２１２には、第１ガス供給通路２４８と、第２ガス供給通路２５０とが、１本ずつ設けられている。第１ガス供給通路２４８、及び、第２ガス供給通路２５０は、シリンダ２１２の径方向に延びるよう形成された、断面が円形の通路である。

【0077】

第１ガス供給通路２４８は、絶縁スペーサ２１６の外周面に形成された原料ガス導入溝２３６に面して開口しており、原料ガス導入溝２３６に空間的に繋がっている。原料ガス導入溝２３６と、第１室２４２との間の部位において、気密的なシールは行われておらず、原料ガス導入溝２３６と、第１室２４２とは、空間的に繋がっている。本実施形態では、原料ガス導入溝２３６と、第１室２４２との間の部位は、絶縁スペーサ２１６の全周に亘り流路を狭める絞り部２５２となっている。

【0078】

第２ガス供給通路２５０は、第２室２４４に面して開口している。第２ガス供給通路２５０と、第２室２４４とは、空間的に繋がっている。

【0079】

図５（ａ）に示すように、ピストン２２０を可動軸２１８に固定する六角ナット２３８は、ピストン２２０との間に環状の圧着端子２５４を挟んでいる。圧着端子２５４は、可動軸２１８を介して、電極２１４に、電気的に接続されている。また、圧着端子２５４には、図６に模式的に示すように、電源２５６が接続されており、電源２５６により、電極２１４に、プラズマ発生のための高電圧が印加される。本実施形態においては、シリンダ２１２が接地されている。

【0080】

＜電極２１４を変位させるための構成＞
第１ガス供給通路２４８、及び、第２ガス供給通路２５０には、原料ガスが供給される。原料ガスとして、例えば、ＮＦ３（三フッ化窒素）、ＣＦ４（四フッ化メタン）等といったガスが用いられている。なお、これに限定されず、原料ガスに代えて、例えば、他のガス（空気など）を圧縮して、可動体２４０の変位に利用することも可能である。

【0081】

図７は、第１ガス供給通路２４８、及び、第２ガス供給通路２５０に供給される原料ガスの供給ライン２５８を概略的に示している。供給ライン２５８には、ガスタンク２６０、圧力調整弁２６２、ＯＮ／ＯＦＦバルブ２６４、フローリストリクタ２６６、供給用配管２６７、２６９（矢印で示す）等が備えられている。

【0082】

ガスタンク２６０は、所定の圧力（例えば、１０［ＭＰａ］）の原料ガスを、プラズマ発生装置２１０に向けて供給する。圧力調整弁２６２は、原料ガスを減圧する。原料ガスは、圧力調整弁２６２によって、例えば、１０［ＭＰａ］から０．１［ＭＰａ］に減圧される。ＯＮ／ＯＦＦバルブ２６４は、例えば常閉式のものであり、ＯＮに制御されることで、流路を開放して原料ガスを通過させる。

【0083】

原料ガスの流路は、ＯＮ／ＯＦＦバルブ２６４の後段に設けられた分岐点２６８で２系統に分けられ、プラズマ発生装置２１０の、第１ガス供給通路２４８と、第２ガス供給通路２５０とに接続されている。フローリストリクタ２６６は、分岐点２６８と第１ガス供給通路２４８との間に設置されている。

【0084】

フローリストリクタ２６６には、公知のフローリストリクタを採用できる。フローリストリクタ２６６としては、図示は省略するが、例えば、多孔質の金属体（流量規制部）を内蔵して、ガス流路に所定の配管抵抗を与えるものを採用可能である。

【0085】

本実施形態において、フローリストリクタ２６６は、流入側と流出側との間に圧力差を発生させる。そして、フローリストリクタ２６６は、０．１［ＭＰａ］の原料ガスの流量を、例えば、５０ｓｃｃｍ（Standard Cubic Centimeter per Minute、２０℃又は０℃）に低下させる。

【0086】

ＯＮ／ＯＦＦバルブ２６４をＯＮとした場合、第１ガス供給通路２４８には、フローリストリクタ２６６を経由した低圧の原料ガスが導入される。第１ガス供給通路２４８に導入された原料ガスは、図８（ａ）に矢印Ａで示すように、絶縁スペーサ２１６の原料ガス導入溝２３６、及び、絞り部２５２を通って、第１室２４２に導入される。

【0087】

第１室２４２内において、原料ガスは、電極２１４の裏側から表側に回り込み、プラズマ連通口２２８に流入する。ここでは、ターボ分子ポンプ１００の側を電極２１４の表側とし、反対側を電極２１４の裏側とする。原料ガスの圧力は、電極２１４の表裏の板面に作用する。

【0088】

一方、第２ガス供給通路２５０には、フローリストリクタ２６６を経由していない（流量規制されていない）原料ガスが導入される。以下では、第２ガス供給通路２５０に導入される原料ガスを「ピストン駆動用ガス」と称する。

【0089】

ピストン駆動用ガスは、フローリストリクタ２６６を通っていないことから、フローリストリクタ２６６を経由して第１ガス供給通路２４８に導入される原料ガスよりも高圧である。第２ガス供給通路２５０は、第２室２４４に繋がっており、ピストン駆動用ガスは、図８（ａ）に矢印Ｂで示すように、第２室２４４に導入される。

【0090】

第２室２４４には、ピストン２２０のヘッド部２２０ａが臨んでいる。このため、ピストン駆動用ガスが、ヘッド部２２０ａの一方の板面（ターボ分子ポンプ１００側の板面）２２０ｂに作用し、ピストン２２０は、ピストン駆動用ガスによる力を受ける。

【0091】

ピストン駆動用ガスによる力は、ピストン２２０を、ターボ分子ポンプ１００から離れる側の向きに作用する。このため、ピストン２２０が、ターボ分子ポンプ１００から離れる側に押され、可動体２４０が、図８（ａ）の右側に向かって直線的に後退する。

【0092】

図５（ａ）及び図８（ａ）に示すように、可動体２４０が後退して、電極２１４が、絶縁スペーサ２１６に干渉すると、可動体２４０は停止する。このように、絶縁スペーサ２１６は、可動体２４０の後退時におけるストッパとして機能する。

【0093】

ＯＮ／ＯＦＦバルブ２６４をＯＦＦとした場合、原料ガスの供給ライン２５８による原料ガスの供給は行われない。そして、第２室２４４へのピストン駆動用ガスの供給は行われず、原料ガスは、ターボ分子ポンプ１００内にのみ供給される。また、前述の補助ポンプ（バックポンプ）が、ターボ分子ポンプ１００内を排気（粗引き）している。この粗引きにより、プロセスガス等がターボ分子ポンプ１００内に留まり、化学反応や腐食が生じる原因になることが防止される。これらのことから、第１室２４２及び第２室２４４の圧力は同じになる。

【0094】

これに対し、第３室２４６は、外気に対するシールが行われておらず、第３室２４６の圧力は大気圧に等しい。さらに、第１室２４２及び第２室２４４の圧力は、前述の補助ポンプ（バックポンプ）により粗引きされており、第３室２４６の圧力（大気圧）よりも低い。この結果、図８（ｂ）に矢印Ｐで示すように、ピストン２２０が、ターボ分子ポンプ１００に近付く側に押され、可動体２４０が、図８（ｂ）の左側に向かって直線的に前進する。

【0095】

図５（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、可動体２４０が前進して、電極２１４が、ターボ分子ポンプ１００の外筒１２７に干渉すると、可動体２４０は停止する。このように、ターボ分子ポンプ１００の外筒１２７は、可動体２４０の前進時におけるストッパとして機能する。

【0096】

また、電極２１４が、ターボ分子ポンプ１００の外筒１２７に干渉した際には、電極２１４は外筒１２７に面接触する。このため、プラズマ連通口２２８が電極２１４により封止され（塞がれ）、ターボ分子ポンプ１００とプラズマ発生装置２１０との間の、空間的な接続が遮断される。

【0097】

このような構成の真空排気装置１０においては、ターボ分子ポンプ１００の洗浄時（前述の運転モード２の場合）には、ＯＮ／ＯＦＦバルブ２６４（図７）がＯＮされる。そして、図５（ａ）及び図８（ａ）に示すように、プラズマ発生装置２１０の第１ガス供給通路２４８に原料ガスが供給され、第２ガス供給通路２５０にピストン駆動用ガスが供給される。この結果、電極２１４が後退し、電極２１４が、ターボ分子ポンプ１００の外筒１２７から離間する。

【0098】

電極２１４には、プラズマ発生のための電圧が印加される。電極２１４と外筒１２７との間の電位差、及び、電極２１４とシリンダ２１２との間の電位差により、原料ガスが電離され、原料ガスのラジカルな原子が発生する。

【0099】

また、ターボ分子ポンプ１００の待機時（前述の運転モード３の場合）には、ＯＮ／ＯＦＦバルブ２６４（図７）がＯＦＦされ、図５（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、第２ガス供給通路２５０へのピストン駆動用ガスの供給は行われない。そして、第３室２４６と、第２室２４４との圧力差により、電極２１４が前進し、プラズマ連通口２２８が封止される。

【0100】

ここで、原料ガスの供給ライン２５８を、プラズマ発生装置２１０に含まれるものとすることが可能である。また、供給ライン２５８とプラズマ発生装置２１０とを併せて、例えば、「プラズマ発生システム」等として捉えることも可能である。

【0101】

＜真空排気装置１０のメリット＞
以上説明したような真空排気装置１０によれば、プラズマ発生装置２１０のシリンダ２１２内に設けられえた電極２１４により、ターボ分子ポンプ１００とプラズマ発生装置２１０との間のプラズマ連通口２２８を開閉できる。そして、プラズマ連通口２２８の開閉のための機構を、プラズマ発生装置２１０に集約することが可能である。したがって、真空排気装置１０を小型化できる。そして、プラズマ洗浄機能付きの真空排気装置１０の設置場所が、その大きさによって制約されるのを防止できる。

【0102】

また、真空排気装置１０によれば、ＯＮ／ＯＦＦバルブ２６４により原料ガスの供給をＯＮ／ＯＦＦでき、簡便な機構により、電極２１４を変位させることが可能である。

【0103】

また、プラズマ発生装置２１０は、プラズマを発生させることで高温になる。しかし、シリンダ２１２が、ターボ分子ポンプ１００の外筒１２７に伝熱可能な状態で固定されていることから、プラズマ発生装置２１０に生じた熱を、ターボ分子ポンプ１００の外筒１２７に逃がすことができる。

【0104】

また、真空排気装置１０によれば、プラズマ発生装置２１０の内部に、反応生成物が堆積するのを防止できる。したがって、ターボ分子ポンプ１００内のみでなく、プラズマ発生装置２１０の内部も清浄に保つことが可能である。

【0105】

また、電極２１４は、六角ナット２３０を外すことにより、可動軸２１８から分離される。したがって、電極２１４の脱着が可能であり、電極２１４の交換が容易である。

【0106】

なお、本実施形態では、シリンダ２１２が接地されているが、これに限定されず、例えば、蓋体２２６を導電性の素材により形成し、蓋体２２６を固定するいずれかの六角穴付きボルト２２７に圧着端子を装着し、蓋体２２６を介して接地を行うようにしてもよい。

【0107】

また、プラズマ発生装置２１０をターボ分子ポンプ１００に組付け、真空排気装置１０を流通経路（販売経路）に乗せることが可能である。また、これに限らず、プラズマ発生装置２１０をターボ分子ポンプ１００から分離し、プラズマ発生装置２１０とターボ分子ポンプ１００とを個別に流通経路に乗せることも可能である。ターボ分子ポンプ１００をプラズマ発生装置２１０と別に移動させる場合には、ターボ分子ポンプ１００の外筒１２７に、開口部１２７ｂに塞ぐ蓋（図示略）を装着することが可能である。

【0108】

さらに、図９に変形例を示すように、プラズマ発生装置２１０を、連結板２８０を介して、ターボ分子ポンプ１００に装着するようにしてもよい。図９の例において、連結板２８０は、ターボ分子ポンプ１００の外筒１２７との間にＯリング２８２を介在させて、外筒１２７の座面１２７ａに、シリンダ２１２と共締めされる。

【0109】

図９の矢印Ｇは、連結板２８０が、プラズマ発生装置２１０とともに、外筒１２７の座面１２７ａに固定されることを示している。ここで、連結板２８０を、プラズマ発生装置２１０の一部とし、プラズマ発生装置２１０に含めることも可能である。

【0110】

連結板２８０は、板面の中央部に、厚さ方向に貫通する連結孔２８４を有している。連結孔２８４は、電極２１４を隠し、可動軸２１８の先端部を覗かせる程度の大きさに形成されている。連結孔２８４は、外筒１２７の開口部１２７ｂや、シリンダ２１２の開口部２１２ｂとともに、プラズマ連通口２２８を構成している。

【0111】

このように連結板２８０を設けることにより、電極２１４を露出しないように隠すことができる。さらに、連結板２８０を設けることにより、電極２１４を、外筒１２７の座面１２７ａに直接的に対向させる必要がなくなり、外筒１２７の加工が容易になる。

【0112】

詳述すれば、連結板２８０を設けない場合、外筒１２７の座面１２７ａを、プラズマ発生装置２１０の装着のため、及び、電極２１４との距離を一定に保つため、十分に大きく確保し、且つ、平坦に加工する（平取り加工する）必要がある。そして、Ｏリング２８２として、電極２１４の外形寸法よりも大きいサイズのものを用いる必要がある。

【0113】

これに対し、連結板２８０を設ける場合には、電極２１４と連結板２８０とが対向するため、外筒１２７における座面１２７ａの大きさを、電極２１４に合わせて設定する必要がなくなる。そして、Ｏリング２８２として、よりサイズの小さいものを採用することが可能となる。さらに、座面１２７ａの平坦に加工すべき範囲（面積）を小とすることが可能となる。この結果、平取り加工すべき面積を、必要最小限の範囲に削減できる。そして、相対的に大きいサイズの部品である外筒１２７の加工が容易となる。

【0114】

＜第２実施形態に係るプラズマ発生装置３１０＞
図１０（ａ）は、第２実施形態の真空排気装置に係るプラズマ発生装置３１０と、その周辺部を示している。なお、第２実施形態の説明にあたり、第１実施形態と同様の部分については同一符号を付し、その説明は適宜省略する。

【0115】

第２実施形態に係るプラズマ発生装置３１０においては、電極２１４を変位させるために、第１実施形態のピストン２２０（図５（ａ）等）に変えて、ダイアフラム３７０が備えられている。ダイアフラム３７０は、シリンダ３１２の開口部３１２ａを塞ぐように、六角穴付きボルト３２７を介して、シリンダ３１２に取り付けられている。

【0116】

さらに、ダイアフラム３７０は、可動軸３１８の後端部（図１０（ａ）の右側の端部、ターボ分子ポンプ１００とは逆側の端部）に、六角ナット３３８を介して、同心的に固定されている。ダイアフラム３７０の両板面は、第２室３４４と、プラズマ発生装置３１０の外部とに面している。

【0117】

このような第２実施形態においては、ターボ分子ポンプ１００の洗浄時（前述の運転モード２の場合）には、第１実施形態と同様に、ＯＮ／ＯＦＦバルブ２６４（図７）がＯＮされる。そして、プラズマ発生装置３１０の第１ガス供給通路２４８に原料ガスが供給され、第２ガス供給通路２５０にピストン駆動用ガスが供給される。

【0118】

ダイアフラム３７０は、第２室３４４のピストン駆動用ガスにより、ターボ分子ポンプ１００から離れる側に押され、可動体３４０が、図１０（ａ）の右側に向かって直線的に後退する。この結果、電極２１４が後退し、図１０（ａ）に示すように、電極２１４が、ターボ分子ポンプ１００の外筒１２７から離間する。

【0119】

また、ターボ分子ポンプ１００の待機時（前述の運転モード３の場合）には、ＯＮ／ＯＦＦバルブ２６４（図７）がＯＦＦされ、第２ガス供給通路２５０へのピストン駆動用ガスの供給は行われない。そして、図示は省略するが、大気圧の外気と、第２室３４４との圧力差により、ダイアフラム３７０が、ターボ分子ポンプ１００の側に押されて変形し、ターボ分子ポンプ１００の側に突出した形状となる。この結果、電極２１４が前進し、プラズマ連通口２２８が封止される。

【0120】

このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様な発明の効果を奏することが可能となる。

【0121】

＜第３実施形態に係るプラズマ発生装置４１０＞
図１０（ｂ）は、第３実施形態の真空排気装置に係るプラズマ発生装置４１０と、その周辺部を示している。なお、第３実施形態の説明にあたり、第１実施形態と同様の部分については同一符号を付し、その説明は適宜省略する。

【0122】

第３実施形態に係るプラズマ発生装置４１０においては、電極２１４を変位させるために、第１実施形態のピストン２２０（図５（ａ）等）に変えて、円板状の磁石ターゲット４２０が備えられている。磁石ターゲット４２０は磁性体であり、可動軸４１８の後端部（図１０（ｂ）の右側の端部、ターボ分子ポンプ１００とは逆側の端部）に、六角ナット４３８を介して、同心的に固定されている。

【0123】

シリンダ４１２の一方（図１０（ｂ）の右側）の開口部４１２ａは、電磁石保持ケース４２６により閉じられている。電磁石保持ケース４２６は、シリンダ４１２の開口部４１２ａを塞ぐように、六角穴付きボルト４２７を介して、シリンダ４１２に取り付けられている。

【0124】

電磁石保持ケース４２６は、内側に電磁石４７０を保持している。電磁石４７０は、１つの環状のものであっても、或いは、複数の円弧状の電磁石を環状に組み合わせであってもよい。電磁石４７０は、電磁石ターゲットの近傍に配設されている。ここでいう「近傍」は、例えば、電極２１４を変位させるのに十分な磁力が作用する程度に近い位置を意味している。

【0125】

電磁石保持ケース４２６の内側の中央部には、コイルばね４７２が収容されている。コイルばね４７２の一端（図１０（ｂ）の右側の端）は、電磁石保持ケース４２６に当接しており、コイルばね４７２の多端（図１０（ｂ）の左側の端）は、磁石ターゲット４２０に当接している。

【0126】

シリンダ４１２には、第１実施形態及び第２実施形態に設けられていた第２ガス供給通路２５０は設けられておらず、電極２１４の変位は、磁石ターゲット４２０と電磁石４７０を用いて行われる。

【0127】

このような第３実施形態においては、ターボ分子ポンプ１００の洗浄時（前述の運転モード２の場合）には、電磁石４７０がＯＮされる。磁石ターゲット４２０に電磁石４７０の磁力が作用し、磁石ターゲット４２０が、電磁石４７０により吸引される。コイルばね４７２は収縮した状態にあり、磁石ターゲット４２０は、電磁石保持ケース４２６に干渉している。可動体４４０は、図１０（ｂ）に示すように後退した位置にあり、電極２１４は、ターボ分子ポンプ１００の外筒１２７から離間している。

【0128】

また、ターボ分子ポンプ１００の待機時（前述の運転モード３の場合）には、電磁石４７０がＯＦＦされ、磁石ターゲット４２０が、電磁石４７０から解放される。図示は省略するが、コイルばね４７２が伸長した状態になり、磁石ターゲット４２０が、ターボ分子ポンプ１００の側へ移動する。この結果、電極２１４が前進し、プラズマ連通口２２８が封止される。

【0129】

このような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様な発明の効果を奏することが可能となる。また、第２ガス供給通路２５０が不要になり、原料ガスの供給ライン２５８を簡略化できる。

【0130】

＜各実施形態から抽出可能な発明＞
以上説明した各実施形態から、以下のような発明を抽出することが可能である。
（１）真空ポンプ（ターボ分子ポンプ１００など）と、プラズマ発生装置（プラズマ発生装置２１０、３１０、４１０など）とを備えた真空排気装置（真空排気装置１０など）であって、
前記プラズマ発生装置は、
変位可能な電極（電極２１４など）を有し、
プラズマを発生させない非運転時（図５（ｂ）に示すプラズマ洗浄ＯＦＦの状態であり、電極に高電圧を印可せず、電極側にプラズマを発せさせるための原料ガスを供給しない状態）に、前記電極を変位させて、プラズマ連通口（プラズマ連通口２２８など）を封止可能であることを特徴とする真空排気装置。
（２）前記プラズマ発生装置に、プラズマを発生させるための原料ガスの供給用配管（供給用配管２６７、２６９など）が接続され、前記原料ガスが前記電極の変位に利用されることを特徴とする上記（１）に記載の真空排気装置。
（３）前記電極には、ピストン（ピストン２２０など）が配設され、前記ピストンに作用する圧力差により前記電極が変位することを特徴とする上記（２）に記載の真空排気装置。
（４）前記プラズマ発生装置には、ダイアフラム（ダイアフラム３７０など）が配設され、前記ダイアフラムに生じる圧力差により前記ダイアフラムが変形して前記電極が変位することを特徴とする上記（２）に記載の真空排気装置。
（５）前記プラズマ発生装置には、
磁性体からなる電磁石ターゲット（磁石ターゲット４２０など）と、
前記電磁石ターゲットの近傍に配設された電磁石（電磁石４７０など）と、が配設され、
前記電磁石ターゲットと、前記電磁石との間に生じる磁力を前記電極に作用させて、前記電極が変位することを特徴とする上記（１）に記載の真空排気装置。
（６）前記真空ポンプと、前記プラズマ発生装置とが、前記プラズマ発生装置から前記真空ポンプへの伝熱可能に固定されていることを特徴とする上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の真空排気装置。
（７）前記電極が、前記真空ポンプのケーシング（外筒１２７など）に対向することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の真空排気装置。
（８）プラズマ発生用で且つプラズマ連通口（プラズマ連通口２２８など）封止用の、変位可能な電極（電極２１４など）を備えたことを特徴とするプラズマ発生装置（プラズマ発生装置２１０、３１０、４１０など）。

【0131】

＜その他＞
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々に変形や各実施形態の組合せをすることが可能である。

【符号の説明】

【0132】

１０ ：真空排気装置
１００ ：ターボ分子ポンプ
１２７ ：外筒
２１０、３１０、４１０ ：プラズマ発生装置
２１２ ：シリンダ
２１４ ：電極
２１６ ：絶縁スペーサ
２１８ ：可動軸
２２０ ：ピストン
２２６ ：蓋体
２２８ ：プラズマ連通口
２４０、３４０、４４０ ：可動体
２４８ ：第１ガス供給通路
２５０ ：第２ガス供給通路
２６７、２６９ ：供給用配管
３７０ ：ダイアフラム
４２０ ：磁石ターゲット
４７０ ：電磁石

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2024-01-15

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0053】

このような基本構成を有するターボ分子ポンプ１００は、図１中の上側（吸気口１０１の側）が対象機器の側に繋がる吸気部となっており、下側（排気ポート１３５に繋がる排気口１３３が図中の右側に突出するよう設けられたベース部１２９の側）が、図示を省略する補助ポンプ（バックポンプ）等に繋がる排気部となっている。そして、ターボ分子ポンプ１００は、図１に示すような鉛直方向の垂直姿勢のほか、倒立姿勢や水平姿勢、傾斜姿勢でも用いることが可能となっている。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0069】

絶縁スペーサ２１６のフランジ部２１６ａには、六角穴付きボルト２３２が差し込まれている。六角穴付きボルト２３２は、シリンダ２１２にねじ込まれており、絶縁スペーサ２１６は、六角穴付きボルト２３２により、シリンダ２１２に固定されている。絶縁スペーサ２１６と、シリンダ２１２との間は、Ｏリング２３４により気密的にシールされている。

【手続補正3】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図8】