JP2004152560A - 真空制御処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インタプリタ手段44は、端末装置50によって中間語コード化された真空制御アルゴリズムを解釈し、実行する。端末装置50のワークシート作成手段52は、真空制御アルゴリズムをワークシート形式で、簡易言語コードで作成する。ワークシート作成手段52は、画面中に表示された処理概要コメントを参考にして、制御項目を選択することにより、制御命令コードが自動的に入力する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査電子顕微鏡あるいは真空部を備えた半導体製造装置などの真空装置の真空制御を行う真空制御処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の真空制御処理装置では、例えば、特開平8−22790号公報や特公平7−54682号公報に記載されているように、真空装置の真空室大気,真空室排気といった真空制御を行う真空制御アルゴリズムに従って、真空制御するようにしている。ここで、真空装置の真空室大気,真空室排気といった真空制御を行う真空制御アルゴリズムは、オブジェクトとして真空制御処理装置に組み込まれている。
【特許文献1】
特開平8−22790号公報
【特許文献2】
特公平7−54682号公報
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のオブジェクトを真空制御処理装置に組み込む方式においては、オブジェクトを作成する開発環境に依存されるため、作成する開発環境が製造中止等の諸事情により無くなった場合(アッセンブラによるオブジェクト作成装置の製造中の場合など)には、オブジェクトを作成することができなくなる問題がある。更に、オブジェクトは、真空装置の真空制御が解釈、実行できる機械言語レベルであり、ある特定のソフトウェア言語で記述して作成しなければならず、また、真空制御アルゴリズムに変更が生じた場合においては、特定のソフトウェア言語を理解し、アルゴリズムを構築可能な人材に限定されるという問題があった。更に、殆どの場合、真空制御アルゴリズムを考案し設計する人とソフトウェア言語を記述しオブジェクトを作成する人が異なるため、設計仕様を誤って解釈したり、また設計仕様を解釈するまでの個人差があるなどの問題があった。
【0004】
また、真空系配管部を構成する各種バルブの動作寿命は、ある一定の動作回数が仕様として示されているだけであったため、動作エラーの発生頻度により判断しなければならず、動作寿命の判定が容易でないという問題があった。
【0005】
本発明の第1の目的は、真空系を備えた真空装置の真空制御において、開発環境に依存せず、またソフトウェア言語を知らないソフトウェア開発未経験者でも簡単に真空制御アルゴリズムを設計し、オブジェクトを作成できる真空制御処理装置を提供することにある。
【0006】
本発明の第2の目的は、バルブの動作寿命の判定を容易に行える真空制御処理装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
(1)上記第1の目的を達成するために、本発明は、真空系を備えた真空装置を制御する真空制御処理装置において、入出力を行う機能を有する端末装置によって中間語コード化された真空制御アルゴリズムを解釈し、実行するインタプリタ手段を備えるようにしたものである。
かかる構成により、開発環境に依存せず、またソフトウェア言語を知らないソフトウェア開発未経験者でも簡単に真空制御アルゴリズムを設計し、オブジェクトを作成することができる。
【0008】
(2)上記(1)において、好ましくは、上記端末装置は、上記真空制御アルゴリズムをワークシート形式で、簡易言語コードで作成するワークシート作成手段を備えるようにしたものである。
【0009】
(3)上記(2)において、好ましくは、上記ワークシート作成手段は、画面中に表示された処理概要コメントを参考にして、制御項目を選択することにより、制御命令コードが自動的に入力するようにしたものである。
【0010】
(4)上記(1)において、好ましくは、上記端末装置は、作成された簡易言語による真空制御アルゴリズムを中間語コードに変換するトランスレータ変換手段を備えるようにしたものである。
【0011】
(5)上記第2の目的を達成するために、本発明は、真空系を備えた真空装置を制御する真空制御処理装置において、バルブの動作状況を計測する計測手段と、この計測手段によって計測されたバルブの動作状況に基づいて、バルブの動作履歴情報を求める統計処理手段を備えるようにしたものである。
かかる構成により、バルブの動作寿命の判定を容易に行えるものとなる。
【0012】
(6)上記(5)において、好ましくは、上記統計処理手段によって処理された上記バルブの動作履歴情報として、真空系配管部を構成するバルブの開閉動作の動作時間若しくは動作リトライ回数の動作履歴を表示するようにしたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図11を用いて、本発明の一実施形態による真空制御処理装置の構成および動作について説明する。
最初に、図1を用いて、本実施形態による真空制御処理装置を用いる真空装置の全体構成について説明する。
図1は、本発明の一実施形態による真空制御処理装置を用いる真空装置の全体構成を示すブロック図である。
【0014】
例えば、走査電子顕微鏡等の真空装置10は、試料室20及び搬送室30を備えている。試料室20及び搬送室30などの真空室は、真空/大気される。真空制御処理装置40は、真空装置10,試料室20や搬送室30の真空/大気状態に制御する。端末装置50は、真空制御処理装置40が実行する真空制御アルゴリズムの作成や、保持された各種バルブの動作履歴データの画面表示を行い、作成された真空制御アルゴリズムや動作履歴データを保持するメモリ60を備えている。
【0015】
次に、図2を用いて、本実施形態による真空制御処理装置の制御対象の真空系の配管部の構成について説明する。
図2は、本発明の一実施形態による真空制御処理装置の制御対象の真空系の配管部の構成図である。なお、図1と同一符号は同一部分を示している。
【0016】
図1に示した搬送室30は、図2に示す例では、2つの搬送室30A,30Bから構成されている。搬送室30Aを大気開放する配管PI1には、2段のリークバルブVA1,VA2が設けられている。搬送室30Bを大気開放する配管PI2には、2段のリークバルブVA3,VA4が設けられている。搬送室30Aを真空排気する配管PI3には、真空バルブVB1が設けられ、搬送室30Bを真空排気する配管PI4には、真空バルブVB2が設けられている。搬送室30A,30Bを真空排気する配管PI5には、粗引きのためのロータリーポンプP1及び気圧を測定するための気圧センサSA1が設けられている。
【0017】
また、搬送室30Aを真空排気する配管PI6には、バルブVB3,VB4及び高真空に排気するためのターボポンプPT1が設けられ、搬送室30Bを真空排気する配管PI7には、バルブVB5,VB6及び高真空に排気するためのターボポンプPT2が設けられている。試料室20を真空排気する配管PI8には、バルブVB7及び高真空に排気するためのターボポンプPT3が設けられている。搬送室30A,30B及び試料室20を真空排気する配管PI9には、粗引きするためのロータリーポンプPR2及び気圧を測定するための気圧センサSA2が設けられている。
【0018】
走査電子顕微鏡の鏡筒のような真空装置10には、それぞれ内部を高真空に排気するためのイオンポンプPN1,PN2,PN3が設けられている。
【0019】
搬送室30Aには、内部の真空度を測定するためのペニングゲージSB1,ピイラニーゲージSC1,大気圧センサSD1が設けられている。搬送室30Bにも、内部の真空度を測定するためのペニングゲージSB2,ピイラニーゲージSC2,大気圧センサSD2が設けられている。試料室20には、内部の真空度を測定するためのペニングゲージSB3,ピイラニーゲージSC3が設けられている。
【0020】
真空装置10と試料室20の間には、両者の間を開放したり遮断するための真空バルブVC1が設けられている。試料室20と搬送室30Aの間には、両者の間を開放したり遮断するための真空バルブVC2が設けられている。試料室20と搬送室30Bの間には、両者の間を開放したり遮断するための真空バルブVC3が設けられている。搬送室30Aと外部の間には、両者の間を開放したり遮断するための真空バルブVC4が設けられている。搬送室30Bと外部の間には、両者の間を開放したり遮断するための真空バルブVC5が設けられている。
【0021】
真空制御処理装置40は、予め設定されたアルゴリズムに従って、リークバルブVA1,…,VA4の開閉や、真空バルブVB1,…,VB7の開閉や、真空バルブVC1,…,VC5の開閉を制御する。また、真空制御処理装置40は、予め設定されたアルゴリズムに従って、各ポンプPR1,PR2,PT1,PT2,PT3,PN1,PN2,PN3の起動/停止を制御する。さらに、真空制御処理装置40は、試料室20や搬送室30A,30Bの真空度や大気圧や配管PI5,PI9の真空度を各センサSA1,SA2,SB1,SB2,SB3,SC1,SC2,SC3,SD1,SD2によって検出する。
【0022】
次に、図3〜図9を用いて、本実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズムの作成方法について説明する。
最初に、図3を用いて、本実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置及び真空制御処理装置の構成について説明する。
図3は、本発明の一実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置及び真空制御処理装置の構成を示すブロック図である。
【0023】
端末装置50は、ワークシート作成手段52と、トランスレータ変換手段54とを備えている。ワークシート作成手段52は、図5を用いて後述するように、簡易言語を用いてワークシート形式で、真空排気制御アルゴリズムを作成する。トランスレータ変換手段54は、図7を用いて後述するように、ワークシート作成手段52によって作成された真空排気制御アルゴリズムを、簡易言語から中間語コードに変換する。
【0024】
真空制御処理装置40は、不揮発性メモリ42と、インタプリタ手段44とを備えている。不揮発性メモリ42は、プログラム領域42Aと、中間語コード書込領域42Bとを備えている。端末装置50と真空制御処理装置40とは通信機構及び通信回線を用いて接続されており、トランスレータ変換手段54によって変換された中間語コードの真空制御アルゴリズムは、端末装置50からダウンロードされ、中間語コード書込領域42Bに書込記憶される。インタプリタ手段44は、図9を用いて後述するように、中間語コード書込領域42Bに記憶された中間語コードの真空排気制御アルゴリズムを読み出して、オブジェクトを実行する。
【0025】
次に、図4を用いて、真空排気制御の一例について説明する。
図4(A)は、真空排気制御の対象の真空装置の概念図であり、図4(B)は、真空排気制御アルゴリズムの一例のフローチャートである。
【0026】
図4(A)に示すように、真空室Rに接続された配管には、バルブLV1,AV1が設けられている。また、真空室Rを真空引きするための吸引ポンプTMPが設けられている。バルブLV1,AV1の開閉(オン・オフ)や、吸引ポンプTMPの起動(オン)・停止(オフ)は、真空制御処理装置100によって制御される。真空室Rの内部の気圧は、真空センサPE1によって測定される。測定された真空度は、真空制御処理装置100に取り込まれる。
【0027】
真空室Rの内部を所定の高真空レベルにするための真空制御アルゴリズムは、図4(B)のフローチャートによって表すことができる。すなわち、ステップs10において、真空制御処理装置は、吸引ポンプTMPを起動(オン)し、吸引ポンプ起動を確認後、ステップs20において、バルブLV1を閉じる。ステップs30において、バルブLV1が完全に閉じたことを確認し、確認されると、ステップs40において、バルブAV1を開き、真空室Rの内部の大気吸引を開始する。ステップs50において、バルブAV1が完全に開いたことが確認されると、ステップs60において、真空センサーPE1による室内真空度監視を開始し、真空度が高真空レベルに到達したかチェックして高真空レベルに到達したならば真空排気制御終了となる。
【0028】
図4(B)に示した制御アルゴリズムは、各パーツに分けると、以下の6つのパーツに展開される。
(1)吸引ポンプ130を起動する。
(2)バルブ100を閉じる。
(3)バルブ100の動作状態をチェックする。(閉じたか?)
(4)バルブ110を開ける。
(5)バルブ110の動作状態をチェックする。(開いたか?)
(6)真空センサー120で室内の真空レベルをチェックする。
【0029】
これらの6つの各パーツが、真空制御処理のオブジェクトとなる。これらのオブジェクトは、予め真空制御処理装置内に組み込まれている。各オブジェクトには、オブジェクト番号が割り付けられている。また、オブジェクトの種類によっては、オブジェクトを制御するためのパラメータが用いられる場合もある。例えば、「(3)バルブの動作状態チェック」というオブジェクトに対しては、バルブの閉じ動作の指令後、バルブが閉じるまでの時間を監視するタイムアウト時間が設けられており、このタイムアウト時間が制御パラメータとなる。従って、真空排気制御アルゴリズムは、オブジェクト番号と、パラメータの集合体として表現できる。そして、以下の説明では、オブジェクト番号と、パラメータの集合体を、「中間語コード」と称する。
【0030】
真空排気制御の制御アルゴリズムを設計する設計者は、中間語コードには不慣れであり、中間語コードで制御アルゴリズムを設計することは困難であるため、本実施形態では、端末装置50を用いて、中間語コードよりも簡便でわかりやすい簡易言語を用いて、ワークシート形式で、制御アルゴリズムを設計できるようにしている。
【0031】
次に、図5を用いて、本実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置のワークシート作成手段の動作について説明する。
図5は、本発明の一実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置のワークシート作成手段によって作成されるワークシートの表示例の説明図である。
【0032】
端末装置50の表示部には、図5に示されるようなワークシートが表示される。制御アルゴリズムの設計者は、このワークシート内に、例えば、図4(B)に示したフローチャートの制御アルゴリズムを、簡易言語仕様で記入する。
【0033】
ここで、図5を用いて、ワークシートの構成について説明する。
ワークシートは、大きく分けて3つの行(図中、第1行と、第2行と、第3〜12行以下)から構成されている。第1行目には、真空制御の種類を選択するコンボボックス200と、作成した簡易言語コードを中間語コードに変換する機能を有する変換ボタン201と、変換した中間語コードをファイル形式で保存する機能を有する保存ボタン202とが配置される。
【0034】
第2行目には、第1カラムから第4カラムまでのコメントを表し、第2行目の第1カラムの「ラベル」は、次のA)〜C)に示すような役割を果たす。
【0035】
A)アドレスシンボル:データの格納場所、分岐先などのアドレスを表す。
【0036】
B)定数シンボル:定数を表す。
【0037】
C)セクションシンボル:セクションの名称を表す。
【0038】
例えば、第3行第1カラムの「TEVAC」は、セクションシンボルであり、排気制御の制御アルゴリズムであることを示している。第7行第1カラムの「SLE1」はアドレスシンボルであり、第6行目第3カラムで指定されたアドレスのジャンプ先を示している。
【0039】
第2カラムの「オペレーション」は、オペレーションコードを示し、簡易言語コードで、制御命令を記述する。第3行第2カラムの「EQU」は、イコール(Equal)を表している。第4行目は、図4(B)のステップs10の制御アルゴリズムに対応するものであり、第4行第2カラムの「STMPN」は、吸引ポンプTMPを起動(オン)することを表している。第5行目は、図4(B)のステップs20の制御アルゴリズムに対応するものであり、第5行第2カラムの「LV1C」は、パルブLV1を閉止(クローズ=C)することを表している。第6行目は、図4(B)のステップs30の制御アルゴリズムに対応するものであり、第6行第2カラムの「SLV1CJG」は、パルブLV1が閉止(クローズ=C)したか否かを判定(ジャッジ=JG)することを表している。第8行目は、図4(B)のステップs40の制御アルゴリズムに対応するものであり、第8行第2カラムの「AV1N」は、パルブAV1を開放(オープン=N)することを表している。第9行目は、図4(B)のステップs50の制御アルゴリズムに対応するものであり、第9行第2カラムの「SAV1NJG」は、パルブAV1が開放(オープン=N)したか否かを判定(ジャッジ=JG)することを表している。第11行目は、図4(B)のステップs60の制御アルゴリズムに対応するものであり、第11行第2カラムの「SPE1HJG」は、真空センサPE1によって検出された真空度が、所定レベル以上(ハイ=H)であるか否かを判定(ジャッジ=JG)することを表している。
【0040】
第3カラムの「オペランド」は、オブジェクト内での処理に使用される制御パラメータを記述する。例えば、第5行第3カラムの制御パラメータ「25」は、パルブLV1の閉止完了までのタイムアウト時間が25秒であることを表している。第5行第2カラムのオペレーション「LV1C」を実行した後、25秒経過しても、次の第6行第2カラムのオペレーション「SLV1CJG」がYesとならない場合には、バルブLV1の動作不良が考えられるため、オペレーション「LV1C」がタイムアウトされる。第6行第3カラムの制御パラメータ「SLE1」は、条件分岐オペレーション「SLV1CJG」の判定がYesとなった場合のジャンプ先のアドレスを表している。この場合、第7行第1カラムの「SLE1」のアドレスにジャンプすることになる。
【0041】
第4カラムの「コメント」には、第2カラムで記述した制御命令の処理概要のコメントが自動的に表示される。例えば、第4行第2カラムの「STMPN」が、「吸引ポンプの起動」であるというコメントが記載される。第2カラムにオペレーションを記入すると、ワークシード作成手段52は、その内容を示すコメントを、第4カラムに自動的に表示する。
【0042】
第3行目以降では真空制御アルゴリズムを簡易言語コードにより記述する。
【0043】
簡易言語コードをよく知っている設計者は、簡易言語コードによる制御命令コードを、直接ワークシート内のオペレーションコード入力欄に入力することによって、制御アルゴリズムを簡易言語コードにより設計することができる。ただし、簡易言語コードに精通していない設計者のために、ワークシート作成手段52は、簡易言語コードによる入力の補助ツールを備えている。
【0044】
ここで、図6を用いて、本実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置のワークシート作成手段における簡易言語コード入力補助ツールの動作について説明する。
図6は、本発明の一実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置のワークシート作成手段における簡易言語コード入力補助ツールの動作の説明図である。
【0045】
図6(A)は、図5に示したワークシートの一部を示している。なお、ラベル「TEVAC」およびオペレーション「EQU」は既に入力されているが、他のオペレーションやオペランドは未入力の状態とする。
【0046】
設計者が、オペレーションコード入力欄の右脇のコンボボックス300Aを端末装置50のマウスでクリックすると、図6(B)に示すように、簡易言語入力補助画面301が表示される。ここで、画面中に表示された処理概要コメントを参考にして、例えば、吸引ポンプの起動を行いたい場合には、「オン/オフ」をマウスクリックすると、図6(C)に示す簡易言語入力補助画面302が表示される。そこで、制御項目として、例えば、「吸引ポンプ起動」を選択すると、図6(A)のオペレーションの項目には、制御命令コードである「STMPN」が自動的に入力され、コメント欄に自動的に制御命令に対する処理概要コメント(例えば、「吸引ポンプ起動」)が表示される。
【0047】
同様にして、設計者が、オペレーションコード入力欄の右脇のコンボボックス300Bを端末装置50のマウスでクリックすると、図6(B)に示すように、簡易言語入力補助画面301が表示される。ここで、画面中に表示された処理概要コメントを参考にして、例えば、バルブの開閉を行いたい場合には、「オープン/クローズ」をマウスクリックすると、図6(D)に示す簡易言語入力補助画面303が表示される。そこで、制御項目として、例えば、「LV1をオープン」を選択すると、図6(E)に示す簡易言語入力補助画面304が表示される。この画面では、バルブ動作のタイムアウト時間を入力するため、数字入力欄(図中の四角枠)に数字を入力する。なお、数字は、予めデフォルトの数字が表示されるので、変更無い場合はこのままとして、必要に応じて、数値を変更する。数値入力が終了すると、図6(A)のオペレーションの項目には、制御命令コードである「LV1C」が自動的に入力され、オペランドにはタイムアウト時間の「25」が表示され、コメント欄に自動的に制御命令に対する処理概要コメント(例えば、「LV1 CLOSE」)が表示される。
【0048】
従って、簡易言語コードによる入力の補助ツールを用いることにより、簡易言語仕様を覚えておく必要が無くなり、簡易言語に精通して無くても、容易に、制御アルゴリズムを設計することができる。
【0049】
次に、図7を用いて、本実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置における簡易言語仕様を基に作成された真空制御アルゴリズムを中間語コードに変換するトランスレータ手段54の動作について説明する。
図7は、本発明の一実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置における簡易言語仕様を基に作成された真空制御アルゴリズムを中間語コードに変換するトランスレータ手段の動作説明図である。
【0050】
トランスレータ変換手段54は、図5,図6において説明した方法によりワークシート上に作成された簡易言語を1行ずつ読み出し、読み出した簡易言語を基にコード変換情報54Aから一致する簡易言語を検索し、一致したオブジェクト登録番号と制御パラメータを抽出して中間語コードに変換する。
【0051】
すなわち、図5に示したオペレーション211のカラムのオペランド「STMPN」,「LV1C」,「SVL1CJG」等を、図7(B)に示すように、順次読み出す。例えば、「STMPN」が読み出されると、図7(C)に示すように、トランスレータ変換手段54は、その内部に記憶されているコード変換情報54Aに基づいて、「STMPN」に対応する登録情報として、「0x0005」に変換する。また、「LV1C」が読み出されると、図7(C)に示すように、トランスレータ変換手段54は、その内部に記憶されているコード変換情報54Aに基づいて、「LV1C」に対応する登録情報として、「0x0005」に変換し、制御パラメータとして「0x01F4」に変換する。変換された中間語コードは、図7(D)に示すようになる。
【0052】
トランスレータ変換手段54によって変換された中間語コードの真空制御アルゴリズムは、図3に示したように、端末装置50からダウンロードされ、中間語コード書込領域42Bに書込記憶されることにより、真空制御処理装置に実装される。
【0053】
簡易言語から中間語コードに変換するに際して、トランスレータ変換に各種指示を与えるトランスレート制御命令機能,条件によってトランスレート機能を切替えたり、繰り返しトランスレートする条件付トランスレート機能,一連の処理に名前を付加し、1つの命令として定義するマクロ機能を有し、各機能をトランスレータが実行することにより、効率の良いオブジェクト生成を可能としている。
【0054】
本実施形態による方法では、真空系を備えた真空装置において、真空装置を構成する各種バルブ,センサー類の配置数または用途に違いがある場合においても各処理登録テーブルに該当する処理分けを行うことで真空制御オブジェクトを作成することに対応可能である。
【0055】
次に、図8及び図9を用いて、本実施形態による真空制御処理装置における中間語コードの真空排気制御アルゴリズムを実行するインタプリタ手段44の動作について説明する。
図8は、本発明の一実施形態による真空制御処理装置における中間語コードの真空排気制御アルゴリズムを実行するインタプリタ手段44の動作を示すフローチャートである。図9は、本発明の一実施形態による真空制御処理装置における中間語コードの真空排気制御アルゴリズムを実行するインタプリタ手段44の動作説明図である。
【0056】
ステップs110において、図9に示すインタプリタ手段44は、図3に示した中間語コード書込領域42Bに書き込まれている中間語コードを読み出す。図9に示すように、中間語コードは、オブジェクト番号と、必要に応じて制御パラメータとから構成されている。インタプリタ手段44は、読み出した中間語コードから、オブジェクト番号を取り出す。
【0057】
次に、ステップs120において、インタプリタ手段44は、内部に備えられた変換配列テーブル44Aを用いて、取り出されたオブジェクト番号に一致するオブジェクト番号を検索する。変換配列テーブル44Aは、図9に示すように、オブジェクト番号とオブジェクトアドレスが対応した一覧表である。
【0058】
次に、ステップs130において、インタプリタ手段44は、一致するオブジェクト番号があるか否か判断し、一致している場合には、ステップs140に進む。
【0059】
ステップs140において、インタプリタ手段44は、検索したオブジェクトを中間語コード内オブジェクト制御パラメータを基に実行する。
【0060】
例えば、中間語コードとして、「0x0005」が読み出されると、このオブジェクトに対応するオブジェクトアドレス「0x0C010000」が実行され、吸引ポンプTMPが起動される。また、中間語コードとして、「0x0004」が読み出されると、このオブジェクトに対応するオブジェクトアドレス「0x0C010020」が実行され、バルブLV1を閉じるとともに、このとき、制御パラメータとして「0x01F4」が設定されているので、バルブLV1の閉動作のタイムアウト時間が25秒と設定される。
【0061】
さらに、ステップs150において、処理が終了か否かを判定し、終了しない場合には、ステップs160において、インタプリタ手段44は、次の中間語コードの読み出し位置を決定し、ステップs110に戻り、処理を繰り返す。
【0062】
以上のように、簡易言語作成、及びトランスレータ変換機能による中間語コード作成手法は、端末装置画面上のワークシート上の簡易言語入力域にプログラマが簡易言語入力補助画面上に表示されている簡易言語に対応した処理概要コメントを選択することにより自動的に記述され、予めプログラマが設計した真空制御アルゴリズムに従い、順次前記簡易言語入力域に簡易言語を記述していき、トランスレータ解釈用の簡易言語を列記した真空制御アルゴリズムの設計が成され、設計完了後にプログラマによりインタプリタエンジンが解釈する中間語コードに変換される。
【0063】
次に、図10及び図11を用いて、本実施形態による真空制御処理装置におけるバルブの動作寿命の判定方法について説明する。
図10は、本発明の一実施形態による真空制御処理装置におけるバルブの動作寿命の判定装置に構成を示すブロック図である。図11は、本発明の一実施形態による真空制御処理装置におけるバルブの動作寿命の判定方法の説明図である。
【0064】
図10に示すように、真空制御処理装置40は、動作時間計測手段46Aと、リトライ回数計測手段46Bとを備えている。動作時間計測手段46Aは、各バルブに対して、開指令を出してからバルブ開と判定されるまでの時間や、閉指令を出してからバルブ閉と判定されるまでの時間を計測する。リトライ回数計測手段46Bは、バルブに対する開指令若しくは閉指令が出された後、タイムアウト時間が経過したことにより、再度開指令若しくは閉指令を発するリトライ回数を計測する。端末装置50は、統計処理手段56と、表示手段58とを備えている。統計処理手段56は、複数のバルブについて、動作時間計測手段46Aやリトライ回数計測手段46Bが計測した計測値を統計処理し、結果を、表示手段58に表示する。
【0065】
図9にて説明したように、インタプリタ手段44は、中間語コードを読み出して、オブジェクトを実行する。実行されるオブジェクトは、例えば、図4(B)のフローチャートに示したような処理内容となる。ここで、動作時間計測手段46Aは、図4(B)のステップs20のバルブLV1が閉じるとの命令が実行されてから、ステップs30における判定が「はい」となるまでの時間を計測する。また、図5の第5行第3カラムにて説明したように、バルブLV1の閉指令に対しては、25秒のタイムアウト時間が設定されている。ステップs30における判定が「いいえ」の時間が25秒経過すると、タイムアウトとなる。すなわち、バルブLV1の閉指令が出されたにも拘わらず所定時間経過してもバルブ閉とならない場合には、バルブLV1の不具合と判定して、再度ステップs20に戻り、バルブLV1の閉指令を実行することにより、再度バルブ閉動作を実行するリトライ動作を行う。リトライ回数計測手段46Bは、このバルブLV1に対する閉指令が出された後、タイムアウト時間が経過したことにより、再度開指令若しくは閉指令を発するリトライ回数を計測する。
【0066】
動作時間計測手段46Aが計測した動作時間及びリトライ回数計測手段46Bが計測したリトライ回数のデータは、通信回線を介して、統計処理手段56に送られる。統計処理手段56は、受信した計測データを基に統計処理(最大動作時間、最小動作時間、総動作回数)し、図11(A)に示すように、表示手段58の画面500に表示する。更にグラフ表示部501には、画面500で選択したバルブの動作時間の履歴が表示される。
【0067】
従来は、バルブの総動作回数の仕様のみが示されているため、動作エラーの発生頻度等により判定していたが、発生頻度では、バルブの寿命が的確に判断するのが難しいものであった。それに対して、図11(A)のグラフ表示部501には、端末装置画面上で選択されたバルブの統計データが縦軸に動作時間、横軸に動作回数が表示され、動作回数が増えるにつれ1回の動作に要する時間が増えていく傾向が示される。バルブの規格仕様によりバルブの動作回数に対する耐久限度は示されてはいるが、実際に装置上で使用した場合には諸条件等の違い等により老朽化による部品交換時期には多少のずれが生じる場合があり、動作履歴データを表示し動作最大時間と動作最小時間との差が大きく動作リトライ回数の総数が多いバルブを選択し統計データをグラフに表示することにより、表示される動作時間の推移を見ると、例えば、動作回数Nxの時点のように、途中から急に動作時間が長くなっている場合、バルブが寿命になっていると容易に判断することができる。
【0068】
また、図11(B)に示すように、動作時間の推移に代えて、リトライ回数をグラフ表示部502に表示するようにしてもよいものである。リトライ回数の推移によっても、急にリトライ回数が増えている等の状況からバルブが寿命になっていると容易に判定することができる。
【0069】
更に、工場出荷時において、基本となる各種バルブの動作履歴データを取得し保持しておくことにより、各装置ごとにある一定の基準を設けて、例えば六ヶ月ごとに保守・点検作業を行うとした時に予め取得しておいた装置の基本動作履歴データと保守・点検時に取得した動作履歴データの数値を比較し、差分を画面に表示可能であれば装置稼動中のまま作業が行えるためMTBF(平均故障間隔)及びMTTR(平均修理時間)を低減できるため、装置稼働率を向上させることに繋がり、装置の信頼性が向上しエンドユーザに信頼性が高く評価されうる。
【0070】
従来の真空装置を制御するの真空制御オブジェクトは、各種バルブ、各種センサー類の用途、配置される数により真空制御アルゴリズムオブジェクトが異なるため、各装置ごとに真空制御アルゴリズムを設計し、真空制御処理装置が解釈実行できる1つのオブジェクトとしてを作成し、真空制御CPU装置に実装していた。しかしながら、本実施形態では、真空制御アルゴリズム自体をオブジェクトとして組み込まないため、オブジェクトを作成する環境に依存しなくなる。また、真空制御アルゴリズム自体は、簡単な簡易言語により作成できるため端末装置によりソフトウエア言語、中間語等に依存しない形式にて、真空制御アルゴリズムが作成できるため、作成者が特定の人に限定されなくなり、仕様作成内容を誤って解釈したり、内容を理解するまでに個人差がでるという問題が解消される。この結果、真空制御アルゴリズムを開発する低コスト、高信頼性のの低減と信頼性の高い真空制御アルゴリズムを提供できる。
【0071】
更に、バルブの動作履歴が一括画面表示されるため、前もって保守、およびメンテナンス時期が特定できる。各種バルブ、センサー類の保守点検作業,不具合原因究明(解析)を行うためには、装置内に大気を入れ装置を開放する必要があり即時対応困難をきたしていたが、真空制御オブジェクトをインタプリタ方式にすることにより真空装置の各種バルブ、センサー類の用途、配置される数に違いがある、または装置稼動中で装置内が高真空状態のままの真空装置にも即時対応でき、真空室内の真空度および各種バルブの状態をリアルタイムで画面表示でき一目で装置状態が認識できるため不具合原因究明(解析)が容易となり、更に、本方式は真空装置および装置制御室内に新たに各種バルブ,センサー類が設置させることを除けば、真空装置に実装された真空制御オブジェクトを修正、変更しオブジェクトを再実装することなく真空制御オブジェクトを組み直すことが可能である。
【0072】
【発明の効果】
本発明によれば、真空系を備えた真空装置の真空制御において、開発環境に依存せず、またソフトウェア言語を知らないソフトウェア開発未経験者でも簡単に真空制御アルゴリズムを設計し、オブジェクトを作成できる。
【0073】
また、バルブの動作寿命の判定を容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による真空制御処理装置を用いる真空装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態による真空制御処理装置の制御対象の真空系の配管部の構成図である。
【図3】本発明の一実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置及び真空制御処理装置の構成を示すブロック図である。
【図4】(A)は、真空排気制御の対象の真空装置の概念図であり、(B)は、真空排気制御アルゴリズムの一例のフローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置のワークシート作成手段によって作成されるワークシートの表示例の説明図である。
【図6】本発明の一実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置のワークシート作成手段における簡易言語コード入力補助ツールの動作の説明図である。
【図7】本発明の一実施形態による真空制御処理装置で用いる真空排気制御アルゴリズム作成のための端末装置における簡易言語仕様を基に作成された真空制御アルゴリズムを中間語コードに変換するトランスレータ手段の動作説明図である。
【図8】本発明の一実施形態による真空制御処理装置における中間語コードの真空排気制御アルゴリズムを実行するインタプリタ手段44の動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明の一実施形態による真空制御処理装置における中間語コードの真空排気制御アルゴリズムを実行するインタプリタ手段44の動作説明図である。
【図10】本発明の一実施形態による真空制御処理装置におけるバルブの動作寿命の判定装置に構成を示すブロック図である。
【図11】本発明の一実施形態による真空制御処理装置におけるバルブの動作寿命の判定方法の説明図である。
【符号の説明】
10…真空装置
20…試料室
30…搬送室
40…真空制御処理装置
42…不揮発性メモリ
42A…プログラム領域
42B…中間語コード書込領域
44…インタプリタ手段
46A…動作時間計測手段
46B…リトライ回数計測手段
50…端末装置
52…ワークシート作成手段
54…トランスレータ変換手段
56…統計処理手段
58…表示手段
60…メモリ
Claims (6)
- 真空系を備えた真空装置を制御する真空制御処理装置において、
入出力を行う機能を有する端末装置によって中間語コード化された真空制御アルゴリズムを解釈し、実行するインタプリタ手段を備えたことを特徴とする真空制御処理装置。 - 請求項1記載の真空制御処理装置において、
上記端末装置は、上記真空制御アルゴリズムをワークシート形式で、簡易言語コードで作成するワークシート作成手段を備えることを特徴とする真空制御処理装置。 - 請求項2記載の真空制御処理装置において、
上記ワークシート作成手段は、画面中に表示された処理概要コメントを参考にして、制御項目を選択することにより、制御命令コードが自動的に入力することを特徴とする真空制御処理装置。 - 請求項1記載の真空制御処理装置において、
上記端末装置は、作成された簡易言語による真空制御アルゴリズムを中間語コードに変換するトランスレータ変換手段を備えることを特徴とする真空制御処理装置。 - 真空系を備えた真空装置を制御する真空制御処理装置において、
バルブの動作状況を計測する計測手段と、
この計測手段によって計測されたバルブの動作状況に基づいて、バルブの動作履歴情報を求める統計処理手段を備えることを特徴とする真空制御処理装置。 - 請求項5記載の真空制御処理装置において、
上記統計処理手段によって処理された上記バルブの動作履歴情報として、真空系配管部を構成するバルブの開閉動作の動作時間若しくは動作リトライ回数の動作履歴を表示することを特徴とする真空制御処理装置。
Priority Applications (1)
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-
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- 2002-10-30 JP JP2002315198A patent/JP2004152560A/ja active Pending
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JP2014144523A (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-14 | Fanuc Ltd | 動作プログラム作成装置 |
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