JP2000064964A - 真空ポンプの故障予知システム - Google Patents
真空ポンプの故障予知システムInfo
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- JP2000064964A JP2000064964A JP10251868A JP25186898A JP2000064964A JP 2000064964 A JP2000064964 A JP 2000064964A JP 10251868 A JP10251868 A JP 10251868A JP 25186898 A JP25186898 A JP 25186898A JP 2000064964 A JP2000064964 A JP 2000064964A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体製造装置の水封式真空排気系で使用さ
れるメカニカルブースター型真空ポンプのケーシング内
に析出する生成物によって発生する詰まり故障を事前に
予知し、ポンプの交換を喚起することによって、ポンプ
の突発故障による製品不良の回避、製品の歩留り向上、
ポンプのメンテナンスコスト削減を図ることができる真
空ポンプの故障予知システムを提供する。 【解決手段】 真空ポンプ1の発生するAE(アコース
ティックエミッション)を検出するAEセンサ3と、モ
ータの電流を検出する電流センサ4と、排気管の温度を
検出する温度センサ5とを有したセンサ部2を備え、セ
ンサ部2からの信号を用い複数の真空ポンプ1を一括監
視するモニタリングシステムと、複数のモニタリングシ
ステムをLAN(ローカルエリアネットワーク)にて接
続したワークステーション16上で動作する診断部15
とを備えた。
れるメカニカルブースター型真空ポンプのケーシング内
に析出する生成物によって発生する詰まり故障を事前に
予知し、ポンプの交換を喚起することによって、ポンプ
の突発故障による製品不良の回避、製品の歩留り向上、
ポンプのメンテナンスコスト削減を図ることができる真
空ポンプの故障予知システムを提供する。 【解決手段】 真空ポンプ1の発生するAE(アコース
ティックエミッション)を検出するAEセンサ3と、モ
ータの電流を検出する電流センサ4と、排気管の温度を
検出する温度センサ5とを有したセンサ部2を備え、セ
ンサ部2からの信号を用い複数の真空ポンプ1を一括監
視するモニタリングシステムと、複数のモニタリングシ
ステムをLAN(ローカルエリアネットワーク)にて接
続したワークステーション16上で動作する診断部15
とを備えた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メカニカルブース
ター型真空ポンプの故障予知システムに係り、特に半導
体製造装置の水封式真空排気系で使用されるメカニカル
ブースター型真空ポンプの突発故障を予知し、ポンプの
交換を喚起する真空ポンプの故障予知システムに関する
ものである。
ター型真空ポンプの故障予知システムに係り、特に半導
体製造装置の水封式真空排気系で使用されるメカニカル
ブースター型真空ポンプの突発故障を予知し、ポンプの
交換を喚起する真空ポンプの故障予知システムに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造装置の水封式真空排気系は、
半導体製造装置(例えばCVD装置)1台に対して複数
台のメカニカルブースター型真空ポンプと水封式真空ポ
ンプを最終段に用いることから構成される。CVD装置
を例に挙げて説明すると、CVD装置内部で半導体生成
の材料として使用された気体のうち未反応のものは水封
式排気系の真空ポンプによって排気されるが、その際
に、未反応の気体は排気管やポンプケーシング内部にて
固化、析出する。この析出した生成物が堆積してくる
と、ロータとケーシングが接触し、ポンプは過負荷状態
となり、最終的にはポンプの停止に至る。バッチ処理式
のCVD装置の場合、ポンプが突発的に停止すると、生
成中の半導体を完成することができず、製品の歩留まり
に重大な影響を与えることになる。実際には運転時間に
応じて定期的にポンプを交換することで対応している
が、メンテナンスコストがかかるのはもとより、定期交
換だけでは突発的な故障を完全に防止することはできな
い。
半導体製造装置(例えばCVD装置)1台に対して複数
台のメカニカルブースター型真空ポンプと水封式真空ポ
ンプを最終段に用いることから構成される。CVD装置
を例に挙げて説明すると、CVD装置内部で半導体生成
の材料として使用された気体のうち未反応のものは水封
式排気系の真空ポンプによって排気されるが、その際
に、未反応の気体は排気管やポンプケーシング内部にて
固化、析出する。この析出した生成物が堆積してくる
と、ロータとケーシングが接触し、ポンプは過負荷状態
となり、最終的にはポンプの停止に至る。バッチ処理式
のCVD装置の場合、ポンプが突発的に停止すると、生
成中の半導体を完成することができず、製品の歩留まり
に重大な影響を与えることになる。実際には運転時間に
応じて定期的にポンプを交換することで対応している
が、メンテナンスコストがかかるのはもとより、定期交
換だけでは突発的な故障を完全に防止することはできな
い。
【0003】一方、ポンプの運転状態をモータ電流や排
気管温度を計測することで監視し、運転状態の変化の兆
候を検出して故障を予知する試みも行われているが、モ
ータ電流は故障直前に上昇する場合が多く、電流の異常
な上昇を検出できてもポンプの突発停止を回避すること
ができない場合がある。また、排気管温度は排気管を流
れる気体の反応熱によって上昇すると考えられるが、生
成物の析出量やポンプの負荷状態との正確な関連性を見
出すのが困難である。したがって、モータ電流や排気管
温度だけでは生成物による詰まり故障を十分に予知でき
ないのが現状である。
気管温度を計測することで監視し、運転状態の変化の兆
候を検出して故障を予知する試みも行われているが、モ
ータ電流は故障直前に上昇する場合が多く、電流の異常
な上昇を検出できてもポンプの突発停止を回避すること
ができない場合がある。また、排気管温度は排気管を流
れる気体の反応熱によって上昇すると考えられるが、生
成物の析出量やポンプの負荷状態との正確な関連性を見
出すのが困難である。したがって、モータ電流や排気管
温度だけでは生成物による詰まり故障を十分に予知でき
ないのが現状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体製造
装置の水封式真空排気系で使用されるメカニカルブース
ター型真空ポンプのケーシング内に析出する生成物によ
って発生する詰まり故障を事前に予知し、ポンプの交換
を喚起することによって、ポンプの突発故障による製品
不良の回避、製品の歩留り向上、ポンプのメンテナンス
コスト削減を図ることができる真空ポンプの故障予知シ
ステムを提供することを課題とする。
装置の水封式真空排気系で使用されるメカニカルブース
ター型真空ポンプのケーシング内に析出する生成物によ
って発生する詰まり故障を事前に予知し、ポンプの交換
を喚起することによって、ポンプの突発故障による製品
不良の回避、製品の歩留り向上、ポンプのメンテナンス
コスト削減を図ることができる真空ポンプの故障予知シ
ステムを提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明は、半導体製造装置の水封式真空排気系に
使用するメカニカルブースター型真空ポンプのケーシン
グ内部に析出する生成物によって発生する詰まり故障を
予知するシステムであって、真空ポンプの発生するAE
(アコースティックエミッション)を検出するAEセン
サと、モータの電流を検出する電流センサと、排気管の
温度を検出する温度センサとを有したセンサ部を備え、
該センサ部からの信号を用い複数の真空ポンプを一括監
視するモニタリングシステムと、複数のモニタリングシ
ステムをLAN(ローカルエリアネットワーク)にて接
続したワークステーション上で動作するとともに、真空
ポンプに特有な故障予知基準を用いる診断部とを備えた
ことを特徴とするものである。
ため、本発明は、半導体製造装置の水封式真空排気系に
使用するメカニカルブースター型真空ポンプのケーシン
グ内部に析出する生成物によって発生する詰まり故障を
予知するシステムであって、真空ポンプの発生するAE
(アコースティックエミッション)を検出するAEセン
サと、モータの電流を検出する電流センサと、排気管の
温度を検出する温度センサとを有したセンサ部を備え、
該センサ部からの信号を用い複数の真空ポンプを一括監
視するモニタリングシステムと、複数のモニタリングシ
ステムをLAN(ローカルエリアネットワーク)にて接
続したワークステーション上で動作するとともに、真空
ポンプに特有な故障予知基準を用いる診断部とを備えた
ことを特徴とするものである。
【0006】本発明は、水封式真空排気系における真空
ポンプのケーシング内部に析出する生成物によって生じ
る接触をAEによって検知し、また真空ポンプの状態変
化を温度、電流によって検知する。それらを用いて真空
ポンプの状態を診断し、故障予知を行うことで、真空ポ
ンプの突発故障を事前に回避するものである。
ポンプのケーシング内部に析出する生成物によって生じ
る接触をAEによって検知し、また真空ポンプの状態変
化を温度、電流によって検知する。それらを用いて真空
ポンプの状態を診断し、故障予知を行うことで、真空ポ
ンプの突発故障を事前に回避するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るメカニカルブ
ースター型真空ポンプの故障予知システムの実施の形態
を図面に基づいて説明する。本発明の真空ポンプの故障
予知システムは、CVD装置等の半導体製造装置の水封
式真空排気系で使用されるメカニカルブースター型真空
ポンプのケーシング内部に析出した生成物による詰まり
故障を事前に予知し、ポンプ交換を喚起するシステムに
関するものである。
ースター型真空ポンプの故障予知システムの実施の形態
を図面に基づいて説明する。本発明の真空ポンプの故障
予知システムは、CVD装置等の半導体製造装置の水封
式真空排気系で使用されるメカニカルブースター型真空
ポンプのケーシング内部に析出した生成物による詰まり
故障を事前に予知し、ポンプ交換を喚起するシステムに
関するものである。
【0008】図1は本発明の装置の構成を示すブロック
図である。図1に示すように、メカニカルブースター型
真空ポンプの故障予知システムは、複数(n台)の真空
ポンプ1の各種状態を検出するセンサ部2と、計測部6
と、診断部15によって構成されている。
図である。図1に示すように、メカニカルブースター型
真空ポンプの故障予知システムは、複数(n台)の真空
ポンプ1の各種状態を検出するセンサ部2と、計測部6
と、診断部15によって構成されている。
【0009】(1)センサ部 センサ部2は、AEセンサ3、電流センサ4、温度セン
サ5を真空ポンプの台数nに対応したn組備えたものか
ら成る。AE(アコースティックエミッション(acoust
ic emission))センサはケーシング内部に析出した生
成物によって起きるロータとケーシングの接触を検出す
る。AEセンサ3はポンプケーシング外側の一部にセン
サ取り付けステーを介して設置する。電流センサ4は電
流プローブを使用し、ポンプ駆動用モータの電源線から
モータの電流を検出する。温度センサ5は熱電対を使用
し、ポンプ吐出し側の配管表面の温度を検出する。各セ
ンサ3,4,5はいずれも配管を取り外したり、ポンプ
の運転を停止することなく着脱が可能なものとする。ま
た各センサ3,4,5はアナログ信号のままケーブルを
介して計測部6に集められる。
サ5を真空ポンプの台数nに対応したn組備えたものか
ら成る。AE(アコースティックエミッション(acoust
ic emission))センサはケーシング内部に析出した生
成物によって起きるロータとケーシングの接触を検出す
る。AEセンサ3はポンプケーシング外側の一部にセン
サ取り付けステーを介して設置する。電流センサ4は電
流プローブを使用し、ポンプ駆動用モータの電源線から
モータの電流を検出する。温度センサ5は熱電対を使用
し、ポンプ吐出し側の配管表面の温度を検出する。各セ
ンサ3,4,5はいずれも配管を取り外したり、ポンプ
の運転を停止することなく着脱が可能なものとする。ま
た各センサ3,4,5はアナログ信号のままケーブルを
介して計測部6に集められる。
【0010】(2)計測部 計測部6は、n組のAEセンサ3、電流センサ4および
温度センサ5からの信号を増幅する適宜の個数からなる
アンプ部7,9,11、信号を保持するデータロガー1
2、各計測器を制御するパーソナルコンピュータ13に
よって構成されている。AEセンサ3からのアナログ信
号は、生成物の析出によって生じるAEの周波数帯域が
250kHzから375kHzであり、この帯域を含む
周波数帯域フィルタを通過した実効値を実効値検出器1
0によって検出する。符号8は多数のAEセンサ3を切
替るためのAEチャンネル切替器である。温度、電流の
各アナログ信号値はデジタル信号に変換してデータロガ
ー12に保持され、定期的にパーソナルコンピュータ1
3に送られる。
温度センサ5からの信号を増幅する適宜の個数からなる
アンプ部7,9,11、信号を保持するデータロガー1
2、各計測器を制御するパーソナルコンピュータ13に
よって構成されている。AEセンサ3からのアナログ信
号は、生成物の析出によって生じるAEの周波数帯域が
250kHzから375kHzであり、この帯域を含む
周波数帯域フィルタを通過した実効値を実効値検出器1
0によって検出する。符号8は多数のAEセンサ3を切
替るためのAEチャンネル切替器である。温度、電流の
各アナログ信号値はデジタル信号に変換してデータロガ
ー12に保持され、定期的にパーソナルコンピュータ1
3に送られる。
【0011】パーソナルコンピュータ13は各計測器を
制御することによって、多数台の真空ポンプに取り付け
た多チャンネルのセンサを一括して制御しデータの取得
を定期的に行う。データ取得の際、ポンプの運転および
停止の判断を当該ポンプおよび上下流のポンプ電流値か
ら自動的に行い、ポンプが停止の後に再起動した場合に
は、各計測値の基準値を計測する(後述する)。前記セ
ンサ部2と前記計測部6とは、モニタリングシステムを
構成している。図1では図示しないが、モニタリングシ
ステムは複数並列的に設置されている。
制御することによって、多数台の真空ポンプに取り付け
た多チャンネルのセンサを一括して制御しデータの取得
を定期的に行う。データ取得の際、ポンプの運転および
停止の判断を当該ポンプおよび上下流のポンプ電流値か
ら自動的に行い、ポンプが停止の後に再起動した場合に
は、各計測値の基準値を計測する(後述する)。前記セ
ンサ部2と前記計測部6とは、モニタリングシステムを
構成している。図1では図示しないが、モニタリングシ
ステムは複数並列的に設置されている。
【0012】(3)診断部 診断部15は、複数のモニタリングシステムをLAN上
で接続するワークステーション16によって構成されて
いる。ワークステーション16は光磁気ディスク装置1
7および警告灯18に接続されている。ワークステーシ
ョン16では、モニタリングシステムの計測部6から定
期的に送られた取得データを用いて診断を行い、各ポン
プの診断出力結果すなわち故障度を算出する。診断には
ニューラルネットワークを用いる。ニューラルネットワ
ークにおける各係数の決定方法の一実施例を示す。ま
ず、予め計測した7件の故障時の運転データから、50
0個の入力データと出力データすなわち教師データを作
成する。
で接続するワークステーション16によって構成されて
いる。ワークステーション16は光磁気ディスク装置1
7および警告灯18に接続されている。ワークステーシ
ョン16では、モニタリングシステムの計測部6から定
期的に送られた取得データを用いて診断を行い、各ポン
プの診断出力結果すなわち故障度を算出する。診断には
ニューラルネットワークを用いる。ニューラルネットワ
ークにおける各係数の決定方法の一実施例を示す。ま
ず、予め計測した7件の故障時の運転データから、50
0個の入力データと出力データすなわち教師データを作
成する。
【0013】入力教師データは、ポンプ交換後運転開始
時から現在時刻までの最大値を保持し、AE、モータ電
流は基準値すなわちポンプ交換直後の値からの変化率
を、排気管温度は絶対値を使用し、次式を用いて正規化
する。 AEin=αAE・(AE1−AE0)/AE0 但し、AEin:AE実効値入力教師データ AE1:AE実効値の現在値 AE0:AE実効値のポンプ交換直後の値 αAE:AE実効値正規化係数=0.2 Ampin=αAmp・(Amp1−Amp0)/Amp0 但し、Ampin:電流入力教師データ Amp1:電流の現在値 Amp0:電流のポンプ交換直後の値 αAmp:電流正規化係数=0.5 Tmpin=αTmp・Tmp1 但し、Tmpin:温度入力教師データ Tmp1:温度の現在値 αTmp:温度正規化係数=0.01
時から現在時刻までの最大値を保持し、AE、モータ電
流は基準値すなわちポンプ交換直後の値からの変化率
を、排気管温度は絶対値を使用し、次式を用いて正規化
する。 AEin=αAE・(AE1−AE0)/AE0 但し、AEin:AE実効値入力教師データ AE1:AE実効値の現在値 AE0:AE実効値のポンプ交換直後の値 αAE:AE実効値正規化係数=0.2 Ampin=αAmp・(Amp1−Amp0)/Amp0 但し、Ampin:電流入力教師データ Amp1:電流の現在値 Amp0:電流のポンプ交換直後の値 αAmp:電流正規化係数=0.5 Tmpin=αTmp・Tmp1 但し、Tmpin:温度入力教師データ Tmp1:温度の現在値 αTmp:温度正規化係数=0.01
【0014】なお、上記の正規化係数は、有意な傾向を
示すデータの変化量の大きさにより、適宜定める。算出
した入力教師データは0.0〜0.1の範囲とし、1.
0を上回った場合には1.0とする。故障度すなわち出
力教師データは、故障時に0.6以上となるように決定
する。次に、前記教師データを3入力1出力で中間層が
1層1要素の通常階層型ニューラルネットワークに対し
てバックプロパゲーション法によって学習させ、ニュー
ラルネットワークの重み係数としきい値を定める。
示すデータの変化量の大きさにより、適宜定める。算出
した入力教師データは0.0〜0.1の範囲とし、1.
0を上回った場合には1.0とする。故障度すなわち出
力教師データは、故障時に0.6以上となるように決定
する。次に、前記教師データを3入力1出力で中間層が
1層1要素の通常階層型ニューラルネットワークに対し
てバックプロパゲーション法によって学習させ、ニュー
ラルネットワークの重み係数としきい値を定める。
【0015】診断システムの画面上はウィンドウシステ
ムを利用したプラントの故障予知システムが一般的に用
いる表示(機械の配置や配管系統が一覧できる)と同様
な表示を行い、水封式真空排気系の各ポンプが模式的に
表示される。各ポンプの故障度は5段階の表示色によっ
て示される。またポンプをクリックするとそれまでの運
転履歴がグラフ表示される。さらに、故障度が高いポン
プが発生したり、システムの不具合が生じると、画面上
のウィンドウ表示とともに別に設置された警告灯18が
点灯して喚起を促す。
ムを利用したプラントの故障予知システムが一般的に用
いる表示(機械の配置や配管系統が一覧できる)と同様
な表示を行い、水封式真空排気系の各ポンプが模式的に
表示される。各ポンプの故障度は5段階の表示色によっ
て示される。またポンプをクリックするとそれまでの運
転履歴がグラフ表示される。さらに、故障度が高いポン
プが発生したり、システムの不具合が生じると、画面上
のウィンドウ表示とともに別に設置された警告灯18が
点灯して喚起を促す。
【0016】図2は、図1に示す水封式排気系の真空ポ
ンプの故障予知システムの計測および診断のフローチャ
ートである。パーソナルコンピュータ13は各計測器を
制御することによって、多数台の真空ポンプ1に取り付
けた多チャンネルのセンサを一括して制御しデータの取
得を定期的に行う(ステップ1)。データ取得の際、ス
テップ2において、ポンプの運転および停止の判断を当
該ポンプおよび上下流のポンプ電流値から自動的に行
い、ポンプが停止の後に再起動した場合(ステップ3)
には、各計測値の基準値を計測する(ステップ4)。ポ
ンプが運転している場合にはデータ収集部側の表示更新
を行う(ステップ5)。ステップ4又はステップ5を経
て、計測異常などの検出(ステップ6)、診断入力値の
作成(ステップ7)、診断(ステップ8)および診断部
側の表示更新(ステップ9)を順次行う。
ンプの故障予知システムの計測および診断のフローチャ
ートである。パーソナルコンピュータ13は各計測器を
制御することによって、多数台の真空ポンプ1に取り付
けた多チャンネルのセンサを一括して制御しデータの取
得を定期的に行う(ステップ1)。データ取得の際、ス
テップ2において、ポンプの運転および停止の判断を当
該ポンプおよび上下流のポンプ電流値から自動的に行
い、ポンプが停止の後に再起動した場合(ステップ3)
には、各計測値の基準値を計測する(ステップ4)。ポ
ンプが運転している場合にはデータ収集部側の表示更新
を行う(ステップ5)。ステップ4又はステップ5を経
て、計測異常などの検出(ステップ6)、診断入力値の
作成(ステップ7)、診断(ステップ8)および診断部
側の表示更新(ステップ9)を順次行う。
【0017】図3は、各計測値の基準値を計測する場合
の概略を示す図であり、図3(a)はAE実効値を示
し、図3(b)は排気管温度を示し、図3(c)はポン
プ電流を示す。図3(a)乃至図3(c)において、横
軸は時間tを示し、実線は最大値を示し、破線は瞬時値
を示す。また、t1はポンプ停止時刻、t2はポンプ再
起動時刻、t3は基準値計測時刻、δtは基準値算定時
間を、それぞれ示す。図3(a)乃至図3(c)から明
らかなように、ポンプが停止状態から時刻t2におい
て、再起動した場合に、起動直後からある時間経過する
と安定した状態となる。そのため、各基準値として、ポ
ンプ起動時刻t2からδtだけ経過した時刻t3に至る
までの最大値を用いる。即ち、図3(a)においてAE
0 がAE基準値であり、図3(b)においてTMP0 が
温度基準値であり、図3(c)においてAMP0 が電流
基準値である。
の概略を示す図であり、図3(a)はAE実効値を示
し、図3(b)は排気管温度を示し、図3(c)はポン
プ電流を示す。図3(a)乃至図3(c)において、横
軸は時間tを示し、実線は最大値を示し、破線は瞬時値
を示す。また、t1はポンプ停止時刻、t2はポンプ再
起動時刻、t3は基準値計測時刻、δtは基準値算定時
間を、それぞれ示す。図3(a)乃至図3(c)から明
らかなように、ポンプが停止状態から時刻t2におい
て、再起動した場合に、起動直後からある時間経過する
と安定した状態となる。そのため、各基準値として、ポ
ンプ起動時刻t2からδtだけ経過した時刻t3に至る
までの最大値を用いる。即ち、図3(a)においてAE
0 がAE基準値であり、図3(b)においてTMP0 が
温度基準値であり、図3(c)においてAMP0 が電流
基準値である。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体製造装置の水封式真空排気系で使用されるメカニ
カルブースター型真空ポンプのケーシング内に析出する
生成物によって発生する詰まり故障を事前に予知し、ポ
ンプの交換を喚起することによって、ポンプの突発故障
による製品不良の回避、製品の歩留り向上、ポンプのメ
ンテナンスコスト削減を図ることができる。
半導体製造装置の水封式真空排気系で使用されるメカニ
カルブースター型真空ポンプのケーシング内に析出する
生成物によって発生する詰まり故障を事前に予知し、ポ
ンプの交換を喚起することによって、ポンプの突発故障
による製品不良の回避、製品の歩留り向上、ポンプのメ
ンテナンスコスト削減を図ることができる。
【図1】本発明に係る真空ポンプの故障予知システムの
一実施形態を示すブロック図である。
一実施形態を示すブロック図である。
【図2】本発明に係る真空ポンプの故障予知システムに
おける計測および診断のフローチャートである。
おける計測および診断のフローチャートである。
【図3】本発明に係る真空ポンプの故障予知システムに
おける基準値計測方法の概略を示すグラフである。
おける基準値計測方法の概略を示すグラフである。
1 真空ポンプ 2 センサ部 3 AEセンサ 4 電流センサ 5 温度センサ 6 計測部 10 実効値検出器 12 データロガー 13 パーソナルコンピュータ 15 診断部 16 ワークステーション 18 警告灯
フロントページの続き (72)発明者 御法川 学 神奈川県藤沢市本藤沢4丁目2番1号 株 式会社荏原総合研究所内 (72)発明者 佐藤 文朋 福島県会津若松市門田町工業団地4番地 株式会社富士通東北エレクトロニクス内 (72)発明者 高橋 宏 福島県会津若松市門田町工業団地4番地 株式会社富士通東北エレクトロニクス内 (72)発明者 佐藤 善康 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 2G024 AD03 BA11 BA27 CA13 CA17 CA18 FA06 3H045 AA09 AA14 AA15 AA26 BA41 CA00 CA19 CA21 CA26 CA29 EA38 EA49
Claims (4)
- 【請求項1】 半導体製造装置の水封式真空排気系に使
用するメカニカルブースター型真空ポンプのケーシング
内部に析出する生成物によって発生する詰まり故障を予
知するシステムであって、 真空ポンプの発生するAE(アコースティックエミッシ
ョン)を検出するAEセンサと、モータの電流を検出す
る電流センサと、排気管の温度を検出する温度センサと
を有したセンサ部を備え、該センサ部からの信号を用い
複数の真空ポンプを一括監視するモニタリングシステム
と、 複数のモニタリングシステムをLAN(ローカルエリア
ネットワーク)にて接続したワークステーション上で動
作するとともに、真空ポンプに特有な故障予知基準を用
いる診断部とを備えたことを特徴とするメカニカルブー
スター型真空ポンプの故障予知システム。 - 【請求項2】 前記センサ部は、故障予知の対象となる
実稼働中の真空ポンプの運転を停止することなく、また
加工を必要とせずに着脱可能であることを特徴とする請
求項1記載のメカニカルブースター型真空ポンプの故障
予知システム。 - 【請求項3】 AE、温度、電流の各値は、真空ポンプ
が運転を開始した時刻から一定時間内の値を計測し、そ
れらの値を基準値として、各基準値からの変化率を検出
し、それらの最大値を診断データとして使用することに
よって故障を予知することを特徴とする請求項1記載の
メカニカルブースター型真空ポンプの故障予知システ
ム。 - 【請求項4】 前記真空ポンプに特有な故障予知診断基
準を用いる診断部は、約10件の故障に至ったポンプの
運転データから、約500組の教師用入力データと出力
データを作成して、3入力1出力で中間層が1層1要素
の通常階層型ニューラルネットワークに対してバックプ
ロパゲーション法によって学習させ、ニューラルネット
ワークの重み係数としきい値を定めることを特徴とする
請求項1記載のメカニカルブースター型真空ポンプの故
障予知システムであって、 前記教師用データは、下記のような特有な方法で作成す
るものであり、 入力教師データは、ポンプ交換後運転開始時から現在時
刻までの最大値を保持し、AE、モータ電流は基準値す
なわちポンプ交換直後の値からの変化率を、排気管温度
は絶対値を使用し、次式を用いて正規化し、 AEin=αAE・(AE1−AE0)/AE0 但し、AEin:AE実効値入力教師データ AE1:AE実効値の現在値 AE0:AE実効値のポンプ交換直後の値 αAE:真空ポンプに特有なAE実効値正規化係数 Ampin=αAmp・(Amp1−Amp0)/Amp0 但し、Ampin:電流入力教師データ Amp1:電流の現在値 Amp0:電流のポンプ交換直後の値 αAmp:真空ポンプに特有な電流正規化係数 Tmpin=αTmp・Tmp1 但し、Tmpin:温度入力教師データ Tmp1:温度の現在値 αTmp:真空ポンプに特有な温度正規化係数 前記正規化係数は、有意な傾向を示すデータの変化量の
大きさにより、適宜定め、算出した入力教師データは
0.0〜1.0の範囲とし、1.0を上回った場合には
1.0とし、 故障度すなわち出力教師データは、故障時に0.6以上
となるように決定するものであることを特徴とするメカ
ニカルブースター型真空ポンプの故障予知システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10251868A JP2000064964A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 真空ポンプの故障予知システム |
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