JP2009203823A - Control device and vacuum processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本件は、真空処理を行う際の制御装置及び真空処理装置に関し、特に半導体製造工程で用いられる各種の処理装置の真空処理に適用して好適である。 The present case relates to a control apparatus and a vacuum processing apparatus for performing vacuum processing, and is particularly suitable for application to vacuum processing of various processing apparatuses used in a semiconductor manufacturing process.
真空処理装置は、対象となる反応室内を所定の真空度に制御するものであり、その排気系として、例えば、反応室内の圧力を所定の設計圧力まで減圧する主真空ポンプと、主真空ポンプが作動できる圧力領域まで減圧する補助真空ポンプとを備えて構成される。主真空ポンプとしては例えばターボポンプが、補助真空ポンプとしては例えばドライポンプがそれぞれ用いられる。
真空処理装置を半導体製造工程で用いる場合、反応室としては、エッチング装置やイオン注入装置、ＣＶＤ装置等の真空チャンバが適用される。
The vacuum processing apparatus controls a target reaction chamber to a predetermined degree of vacuum. As its exhaust system, for example, a main vacuum pump for reducing the pressure in the reaction chamber to a predetermined design pressure, and a main vacuum pump And an auxiliary vacuum pump for reducing the pressure to an operable pressure range. For example, a turbo pump is used as the main vacuum pump, and a dry pump is used as the auxiliary vacuum pump.
When a vacuum processing apparatus is used in a semiconductor manufacturing process, a vacuum chamber such as an etching apparatus, an ion implantation apparatus, or a CVD apparatus is applied as a reaction chamber.
真空処理装置は、反応室の真空引きを行うことから、反応室内に存する物質が真空処理装置の排気系に搬送され、当該物質による排気系へのダメージが懸念される場合がある。
特に、真空処理装置の対象となる反応室では、その用途や当該用途に供される材料等に起因して、当該物質として、処理中に反応性の高い反応副生成物が生じるものがあり、このような反応副生成物により、以下のような問題が発生する。
Since the vacuum processing apparatus evacuates the reaction chamber, a substance present in the reaction chamber is transferred to the exhaust system of the vacuum processing apparatus, and there is a concern that the exhaust system may be damaged by the substance.
In particular, in the reaction chamber that is the target of the vacuum processing apparatus, due to its use and materials provided for the use, there is a substance that generates a highly reactive by-product during the treatment as the substance. Such reaction by-products cause the following problems.
真空処理装置の排気系を停止する際は、装置からの遠隔制御信号或いは排気系に付帯する制御スイッチを操作する。例えば補助真空ポンプでは、この操作で内部のロータの回転が停止する。補助真空ポンプを停止させた後、再起動を行うと、多くの補助真空ポンプで再起動ができず、甚だしくはポンプ交換が必要な場合もあるという問題がある。 When stopping the exhaust system of the vacuum processing apparatus, a remote control signal from the apparatus or a control switch attached to the exhaust system is operated. For example, in the auxiliary vacuum pump, this operation stops the rotation of the internal rotor. If the auxiliary vacuum pump is stopped and then restarted, many auxiliary vacuum pumps cannot be restarted, and there is a problem that the pump may need to be replaced.
このように、真空ポンプの再起動が不能となるメカニズムは、以下のように考えられる。
反応室における処理中に、当該反応室から補助真空ポンプへ搬送された反応副生成物が、真空系の作動停止とともにポンプ内部に滞留する。この反応副生成物は、時間の経過によりポンプ内部で固着する。この固着した反応副生成物により、運転時にロータとの間で摩擦による抵抗が生じ、ロータ回転動力が不足して稼働不能となる。
Thus, the mechanism by which the vacuum pump cannot be restarted is considered as follows.
During the treatment in the reaction chamber, the reaction by-product transported from the reaction chamber to the auxiliary vacuum pump stays inside the pump when the vacuum system is stopped. This reaction by-product is fixed inside the pump over time. Due to this fixed reaction by-product, a frictional resistance is generated between the rotor and the rotor during operation, and the rotor rotational power becomes insufficient and the operation becomes impossible.
従来では、真空ポンプ内に滞留する反応副生成物に対する対策として、例えば、真空処理中における真空ポンプのケーシング内の温度を高くし、反応副生成物を活性な状態に維持し、外部へ排出させる方法や、反応副生成物の濃度を低下させるために、不活性ガスを希釈用として、処理中にポンプ内に導入する方法が検討されている。また、特許文献１には、粘着性物質によるロータ回転障害に対してポンプ構造を変更してポンプ稼動中にポンプ内部を洗浄する方法が提案されている。特許文献２には、ポンプ内部のギアオイルの性能劣化を抑止する方法が挙げられている。
Conventionally, as a countermeasure against reaction by-products staying in the vacuum pump, for example, the temperature in the casing of the vacuum pump is increased during vacuum processing, and the reaction by-products are maintained in an active state and discharged to the outside. In order to reduce the concentration of the method and reaction by-products, an inert gas is used for dilution and is introduced into the pump during processing.
しかしながら、上記のような従来の各種手法は、いずれも真空ポンプの稼動中における対策である。これらの場合、反応副生成物を除去するために真空ポンプ内の昇温を要するために機械的劣化を惹起したり、特殊なポンプ構造等を要するために装置構成の複雑化を招く等の問題がある。現在のところ、これらのように真空ポンプの稼動中における対策では、稼働停止後に真空ポンプの再起動が不能となるという問題を解決するには至っていない状況にある。 However, all the conventional methods as described above are countermeasures during operation of the vacuum pump. In these cases, problems such as mechanical degradation due to the need for temperature rise in the vacuum pump to remove reaction by-products, and complicated equipment configuration due to the need for a special pump structure, etc. There is. At present, the countermeasures during the operation of the vacuum pump as described above have not yet solved the problem that the restart of the vacuum pump becomes impossible after the operation is stopped.
本件は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、真空ポンプ等の構成変更等をすることなく、また真空ポンプ等の機械的劣化を引き起こすことなく、稼働停止後における真空ポンプの確実な再起動を容易に可能とし、信頼性の高い真空処理を実現する制御装置及び真空処理装置を提供することを目的とする。 This case has been made in view of the above-mentioned problems. The vacuum pump can be reliably restarted after the operation is stopped without changing the configuration of the vacuum pump or the like or causing mechanical deterioration of the vacuum pump or the like. It is an object of the present invention to provide a control device and a vacuum processing apparatus that can be easily activated and realize highly reliable vacuum processing.
本件の制御装置は、ケーシング内にロータを備えた真空ポンプの制御装置であって、前記真空ポンプの停止期間における前記ロータの回転動作の状態として、間欠運転を規定する停止期間運転モードを有しており、前記真空ポンプの停止時において、前記停止期間運転モードに従って前記ロータの回転動作を制御する。 The control device of the present invention is a control device for a vacuum pump provided with a rotor in a casing, and has a stop period operation mode that defines intermittent operation as a state of rotation operation of the rotor in the stop period of the vacuum pump. When the vacuum pump is stopped, the rotation operation of the rotor is controlled according to the stop period operation mode.
本件の真空処理装置は、ケーシング内にロータを備えた真空ポンプと、前記真空ポンプと接続されており、前記真空ポンプの停止期間における前記ロータの回転動作の状態として間欠動作を規定する停止期間運転モードを有し、前記真空ポンプの停止時において、前記停止期間運転モードに従って前記ロータの回転動作を制御する制御装置とを含み構成される。 The vacuum processing apparatus of the present case is connected to the vacuum pump having a rotor in a casing and the vacuum pump, and is operated during a stop period that defines an intermittent operation as a state of the rotational operation of the rotor during the stop period of the vacuum pump. And a control device that controls the rotation operation of the rotor according to the stop period operation mode when the vacuum pump is stopped.
本件によれば、真空ポンプ等の構成変更等をすることなく、また真空ポンプ等の機械的劣化を引き起こすことなく、稼働停止後における真空ポンプの確実な再起動が容易に可能となり、信頼性の高い真空処理が実現する。 According to this case, it is possible to easily and reliably restart the vacuum pump after operation stop without changing the configuration of the vacuum pump or the like or causing mechanical deterioration of the vacuum pump or the like. High vacuum processing is realized.
―本件を適用した好適な諸実施形態―
上記したように、従来の各種手法は、いずれも真空ポンプの稼動中における対策であり、処理中に搬送される反応副生成物をポンプ内に滞留させないように、外部に排出或いは洗浄除去するという発想のものである。そもそも従来では、真空ポンプの再起動が不能となるという問題意識がないか、或いは極めて希薄であり、反応副生成物の滞留を真空ポンプの再起動不能との関係では議論されていない現況にある。
-Preferred embodiments to which this case is applied-
As described above, all of the conventional methods are countermeasures during operation of the vacuum pump, and are said to be discharged or washed away outside so that reaction by-products conveyed during the treatment do not stay in the pump. It is an idea. In the first place, there is no awareness of the problem that the vacuum pump cannot be restarted in the first place, or the situation is extremely dilute, and the retention of reaction by-products has not been discussed in relation to the inability to restart the vacuum pump. .
本発明者は、先ず、反応副生成物の滞留による真空ポンプの再起動が不能となる状況について、補助真空ポンプを例に採ってより詳細に考察した。
補助真空ポンプは、図１（ａ）に示すように、ケーシング１０１内にロータ１０２が設けられており、ロータ１０２はそのロータ軸１０２ａが固定側軸受け部１０３及び伸び側軸受け部（不図示）によりケーシング１０１に回転自在に固定されている。ケーシング１０１内でロータ１０２が回転することにより、不図示の排気部から排気することで反応室内を所定の真空状態（主真空ポンプが作動できる圧力領域）とする。
The inventor first considered in more detail the situation in which the vacuum pump cannot be restarted due to the retention of reaction byproducts, taking an auxiliary vacuum pump as an example.
As shown in FIG. 1A, the auxiliary vacuum pump is provided with a
補助真空ポンプの運転中には、図１（ｂ）に示すように、吸引する気体を圧縮した時に発生する圧縮熱、付加された本体加熱用のヒータ等によりケーシング１０１内が高温となっている。このような状態によりロータ軸１０２ａが熱膨張し、ロータ軸１０２ａと一体のロータ１０２も矢印Ａ１の方向へ移動し、間隔Ｗが拡張する。この拡張された固定側間隔Ｗ１の部分に反応副生成物である異物１１１が生じる。
During operation of the auxiliary vacuum pump, as shown in FIG. 1B, the inside of the casing 101 is at a high temperature due to compression heat generated when the gas to be sucked is compressed, an added heater for heating the main body, and the like. . In such a state, the
補助真空ポンプの停止した際には、図１（ｃ）に示すように、圧縮による自己発熱と付加された加熱ヒータ等による昇温効果が無くなり、更に、ポンプ自体の部品の劣化を防止するために使われている冷却水の影響で、ポンプ自体の温度が急激に低下する。この時、ケーシング１０１内では、温度低下により、残留した未反応ガスによって新たに生成された反応副生成物や運転中に生成し残留している反応副生成物である異物１１１が、ロータ１０２とケーシング１０１との間隙に滞留する。一方、熱膨張していたロータ軸１０２ａは、環境温度にあった状態まで収縮が始まり、ロータ軸１０２ａと一体のロータ１０２もケーシング１０１内を移動し、ケーシング１０１との間隙Ｗが狭くなってゆく。この間隙Ｗに滞留した異物１１１は、ロータ１０２とケーシング１０１との間で押し潰されて固着してゆき、再起動時におけるロータ１０２の作動を拘束するに至る。
When the auxiliary vacuum pump is stopped, as shown in FIG. 1 (c), the self-heating due to compression and the effect of increasing the temperature due to the added heater, etc. are lost, and further, deterioration of parts of the pump itself is prevented. Due to the cooling water used in the pump, the temperature of the pump itself drops rapidly. At this time, in the casing 101, due to the temperature drop, the
通常、補助真空ポンプは、図２（ａ）に示すように、ロータ軸１０２ａが固定側軸受け部１０３及び伸び側軸受け部１０４によりケーシング１０１に回転自在に固定されており、ロータ幅が徐々に小さくなるように複数のロータ１０２が吸気部側から排気部側にかけて直列してなる複数段式とされている。このような複数段式の補助真空ポンプでは、図２（ｂ）に示すように、排気部側に近いロータ１０２ほど反応副生成物の付着量が多い。
Usually, in the auxiliary vacuum pump, as shown in FIG. 2A, the
本発明者は、上述したような反応副生成物等の異物の生成・滞留の過程を、滞留した反応副生成物等の異物により真空ポンプの再起動が不能となることに関連付けて考察し、真空ポンプの稼働停止時の動作を工夫することで再起動が可能となることを見出した。
本件では、真空ポンプのロータの回転停止期間における回転動作の状態を規定する停止期間運転モードを有し、真空ポンプの稼動停止時において、停止期間運転モードに従ってロータの回転動作を制御する制御装置を提供する。具体的に、停止期間運転モードでは、回転停止期間内において、ロータの１回又は複数回の間欠運転が規定されている。制御装置では、停止期間運転モードにおいて、回転停止期間、間欠運転の継続時間、ロータの単位時間当りの回転数、及びロータのトルクが設定自在とされている。更に制御装置では、ケーシング内に供給するパージガスの流量を回転停止期間に設定自在とされるとともに、回転停止期間にはケーシングへの冷却水の供給を停止させる。
The present inventor considered the process of generation and retention of foreign substances such as the reaction by-products as described above in association with the fact that the foreign substances such as retained reaction by-products make it impossible to restart the vacuum pump, It was found that restarting is possible by devising the operation when the vacuum pump is stopped.
In this case, there is provided a control device that has a stop period operation mode that regulates the state of the rotation operation during the rotation stop period of the rotor of the vacuum pump, and controls the rotation operation of the rotor according to the stop period operation mode when the vacuum pump is stopped. provide. Specifically, in the stop period operation mode, one or more intermittent operations of the rotor are defined within the rotation stop period. In the control device, in the stop period operation mode, the rotation stop period, the duration of intermittent operation, the number of rotations of the rotor per unit time, and the torque of the rotor can be set. Furthermore, in the control device, the flow rate of the purge gas supplied into the casing can be freely set during the rotation stop period, and the supply of cooling water to the casing is stopped during the rotation stop period.
回転停止期間、間欠運転の継続時間、ロータの単位時間当りの回転数、ロータのトルク、パージガスの流量を回転停止期間のパラメータとして適宜設定し、更に場合に応じて回転停止期間には冷却水の供給停止を指示することにより、回転停止期間に真空ポンプを徐冷し、昇華物質である反応副生成物等の異物を固着させないように適宜保持して、回転停止期間内に気化状態で排気部から外部へ排出する。更に、パージガス流量の制御によりケーシング内部に残留している未反応ガスと滞留している反応副生成物との排出を促す。更に、ケーシング温度の制御性を高める方法として、回転停止期間では真空ポンプへ供給されている冷却水を遮断するようにしても良い。 The rotation stop period, the duration of intermittent operation, the number of rotations of the rotor per unit time, the torque of the rotor, and the flow rate of the purge gas are appropriately set as parameters for the rotation stop period. By instructing the supply stop, the vacuum pump is gradually cooled during the rotation stop period, appropriately held so as not to fix foreign substances such as reaction by-products as sublimation substances, and the exhaust section is vaporized within the rotation stop period. To the outside. Further, the control of the purge gas flow rate facilitates the discharge of unreacted gas remaining in the casing and the remaining reaction by-products. Furthermore, as a method for improving the controllability of the casing temperature, the cooling water supplied to the vacuum pump may be shut off during the rotation stop period.
これらにより、真空ポンプの稼動を停止させた際には、ケーシング内にはロータの作動を拘束する反応副生成物等の異物が滞留しておらず、真空ポンプの確実な再起動が可能となる。ここで、反応副生成物が既にケーシング内部に付着している場合もあるが、その場合でも、間欠運転により反応副生成物が回転中のロータと接触して機械的に削られ、更には反応副生成物がパージガスの流れに乗せられることで、ケーシング外へ排出することが可能である。 As a result, when the operation of the vacuum pump is stopped, foreign substances such as reaction by-products that restrict the operation of the rotor are not retained in the casing, and the vacuum pump can be reliably restarted. . Here, reaction by-products may have already adhered to the inside of the casing, but even in that case, the reaction by-products are mechanically scraped by contact with the rotating rotor by intermittent operation, and further the reaction. By-products can be discharged out of the casing by being put on the purge gas flow.
図３に、本件の制御装置における停止期間運転モードの一例を示す。ここでは、真空ポンプの通常稼動時におけるロータの単位時間当りの回転数をＲ１とし、停止期間運転モードに入ったときに、パージガス流量をＬに制御しながら、当該回転数をＲ２（Ｒ２＜Ｒ１）に制御する。回転数Ｒ２による時間ｔ１のロータの減速運転の制御の後、時間ｔ２のロータの停止する制御（停止１）を行う。続いて、回転数Ｒ２による時間ｔ３のロータの間欠運転（間欠運転１）、時間ｔ４のロータの停止する制御（停止２）、回転数Ｒ２による時間ｔ５のロータの間欠運転（間欠運転２）、時間ｔ６のロータの停止する制御（停止３）、回転数Ｒ２による時間７のロータの間欠運転（間欠運転３）の制御を行い、ロータが完全停止する。なお、図３では、制御装置における停止期間運転モードによる運転制御を示しており、停止期間運転モードによるロータの実際の運転では、停止（間欠運転）と間欠運転（停止）との間には若干の時間を要することは言うまでもない。 FIG. 3 shows an example of the stop period operation mode in the control device of the present case. Here, the rotational speed of the rotor per unit time during normal operation of the vacuum pump is R1, and when entering the stop period operation mode, the rotational speed is set to R2 (R2 <R1) while controlling the purge gas flow rate to L. ) To control. After the control of the decelerating operation of the rotor at time t1 based on the rotational speed R2, control to stop the rotor at time t2 (stop 1) is performed. Subsequently, intermittent operation (intermittent operation 1) of the rotor at time t3 at the rotational speed R2, control to stop the rotor at time t4 (stop 2), intermittent operation of the rotor at time t5 at the rotational speed R2 (intermittent operation 2), Control of stopping the rotor at time t6 (stop 3) and intermittent operation of the rotor at time 7 (intermittent operation 3) based on the rotational speed R2 are performed, and the rotor is completely stopped. FIG. 3 shows operation control in the stop period operation mode in the control device. In actual operation of the rotor in the stop period operation mode, there is a slight interval between the stop (intermittent operation) and the intermittent operation (stop). Needless to say, it takes time.
上記のように制御装置で停止期間運転モードを実行することにより、ケーシング内の温度は図示のように回転停止期間に環境温度まで漸減してゆく。このように、回転停止期間にケーシング内を環境温度まで徐々に冷却することにより、完全停止にはケーシング内には反応副生成物等の異物が残存しておらず、真空ポンプの確実な再起動が可能となる。 By executing the stop period operation mode with the control device as described above, the temperature in the casing gradually decreases to the environmental temperature during the rotation stop period as shown in the figure. In this way, by gradually cooling the inside of the casing to the environmental temperature during the rotation stop period, no foreign substances such as reaction by-products remain in the casing in the complete stop, and the vacuum pump is reliably restarted. Is possible.
―本件を適用した具体的な諸実施形態―
以下、本件を適用した具体的な諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
―Specific embodiments to which this case is applied―
Hereinafter, specific embodiments to which the present application is applied will be described in detail with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図４は、第１の実施形態による真空処理装置の概略構成を示す模式図であり、図５は第１の実施形態による真空処理装置の補助真空ポンプの概略構成を示す模式図である。
(First embodiment)
FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the vacuum processing apparatus according to the first embodiment, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an auxiliary vacuum pump of the vacuum processing apparatus according to the first embodiment.
本実施形態による真空処理装置は、対象となる反応室４内を所定の真空度に制御するものであり、反応室内の圧力を所定の設計圧力まで減圧する主真空ポンプ１と、主真空ポンプ１が作動できる圧力領域まで減圧する補助真空ポンプ２と、主真空ポンプ１及び補助真空ポンプ２の稼働を制御する制御部３と、例えば制御部３に接続された制御装置１０とを備えて構成されている。
The vacuum processing apparatus according to the present embodiment controls the inside of a
補助真空ポンプ２は、ケーシング１１内に複数のロータ１２が設けられた複数段式のものである。ここで、ロータ１２はそのロータ軸１２ａが伸び側軸受け部１３及び固定側軸受け部１４によりケーシング１１に回転自在に固定されており、ロータ幅が徐々に小さくなるように複数のロータ１２が吸気部１５側から排気部１６側にかけて直列している。
補助真空ポンプ２には、吸気部１５からケーシング１１内へパージガスを導入し、排気部１６からパージガスを排出させるパージガス供給機能１７と、ケーシング１１内を冷却するために当該ケーシング１１内に冷却水を流入出させる（冷却水の流入口１８ａがケーシング１１の伸び側軸受け部１３側に、流出口１８ｂが固定側軸受け部１４側にそれぞれ設けられている。）冷却水供給機能１８とが設けられている。
The auxiliary vacuum pump 2 is a multistage type in which a plurality of
The auxiliary vacuum pump 2 has a purge gas supply function 17 for introducing purge gas into the casing 11 from the intake portion 15 and discharging the purge gas from the exhaust portion 16, and cooling water in the casing 11 for cooling the casing 11. A cooling water supply function 18 is provided (
制御部３は、主真空ポンプ１及び補助真空ポンプ２の単位時間当たりの回転数や稼働時間等が設定自在とされており、当該設定に応じて主真空ポンプ１及び補助真空ポンプ２の稼働を制御する。なお、稼働時間については、特に設定することなく稼働のオン／オフのスイッチング機能のみが制御部３に付加されているようにしても良い。
The
制御装置１０は、例えば制御部３に対して外付けで着脱自在に接続されるものであり、制御部３の補助真空ポンプ２の稼働制御に言わば割り込んで、回転停止期間内において、上記した停止期間運転モードを挿入し、当該停止期間運転モードを実行するものである。
The
停止期間運転モードでは、回転停止期間内において、補助真空ポンプ２のロータ１２の１回又は複数回の間欠運転が規定されている。制御装置１０では、停止期間運転モードにおいて、回転停止期間、間欠運転の継続時間、ロータ１２の単位時間当りの回転数、及びロータ１２のトルクが設定自在とされている。一般的にロータのトルクはロータの単位時間当りの回転数と比例関係にはない。そこで例えば、通常稼動時におけるロータ１２の単位時間当りの回転数をＲ１として、Ｒ２＜Ｒ１であり、ロータ１２のトルクが極大値（或いは最大値）となるロータ１２の単位時間当りの回転数Ｒ２を、停止期間運転モードにおけるロータ１２の回転数に設定しても良い。
In the stop period operation mode, one or more intermittent operations of the
制御装置１０は、ケーシング１１内に供給するパージガス、例えばＮ2ガスの流量を回転停止期間に設定自在とされており、当該設定に応じてパージガス供給機構１７を制御する。更に制御装置１０は、回転停止期間にはケーシング１１への冷却水の供給を停止させるように、冷却水供給機構１８を制御する。
The
以下、制御装置１０を用いて（制御部３を通じて）、補助真空ポンプ２を停止期間運転モードにより制御する場合を例示する。 Hereinafter, a case where the auxiliary vacuum pump 2 is controlled in the stop period operation mode using the control device 10 (through the control unit 3) will be exemplified.
（制御例１）
図６は、本実施形態の制御装置１０における停止期間運転モードの制御例１を示す特性図である。
ここでは、反応室４をエッチング装置とし、シリコン基板のシリコンをエッチングする場合に、本実施形態による真空処理装置を適用する。
具体的には、停止期間運転モードにおけるロータ１２の単位時間当りの回転数を、その通常稼動時における値と同一のＲ１とし、停止期間運転モードに入ったときに、制御装置１０が冷却水供給機構１８を制御して冷却水の供給を停止し、パージガス供給機構１７を制御してパージガス流量を例えば０．５Ｌ／ｍｉｎに制御しながら、時間ｔ１（例えば２０分間）のロータ１２の停止する制御（停止１）、時間ｔ２（例えば１分間）のロータ１２の間欠運転（間欠運転１）、時間ｔ３（例えば１４分間）のロータ１２の停止する制御（停止２）、時間ｔ４（例えば１分間）のロータ１２の間欠運転（間欠運転２）の制御を行った後、ロータが完全停止する。
(Control example 1)
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a control example 1 of the stop period operation mode in the
Here, when the
Specifically, the rotational speed per unit time of the
上記のように制御装置で停止期間運転モードを実行することにより、ケーシング１１内の温度は図示のように回転停止期間に環境温度まで漸減してゆく。このように、回転停止期間にケーシング１１内を環境温度まで徐々に冷却することにより、完全停止にはケーシング内には反応副生成物等の異物が残存しておらず、補助真空ポンプ２の所期の再起動が確認された。 By executing the stop period operation mode in the control device as described above, the temperature in the casing 11 gradually decreases to the environmental temperature during the rotation stop period as shown in the figure. In this way, by gradually cooling the inside of the casing 11 to the ambient temperature during the rotation stop period, foreign substances such as reaction by-products do not remain in the casing in the complete stop, and the auxiliary vacuum pump 2 Period restart was confirmed.
（制御例２）
図７は、本実施形態の制御装置１０における停止期間運転モードの制御例２を示す特性図である。
ここでは、反応室４をイオン注入装置とし、シリコン基板に不純物として例えばホウ素（Ｂ+）をイオン注入する場合に、本実施形態による真空処理装置を適用する。
具体的には、停止期間運転モードにおけるロータ１２の単位時間当りの回転数を、その通常稼動時における値と同一のＲ１とし、停止期間運転モードに入ったときに、制御装置１０が冷却水供給機構１８を制御して冷却水の供給を停止し、パージガス供給機構１７を制御してパージガス流量を例えば０．５Ｌ／ｍｉｎに制御しながら、時間ｔ１（例えば３０分間）のロータ１２の停止する制御（停止１）、時間ｔ２（例えば１分間）のロータ１２の間欠運転（間欠運転１）、時間ｔ３（例えば１４分間）のロータ１２の停止する制御（停止２）、時間ｔ４（例えば１分間）のロータ１２の間欠運転（間欠運転２）、時間ｔ５（例えば１４分間）のロータ１２の停止する制御（停止３）、時間ｔ６（例えば１分間）のロータ１２の間欠運転（間欠運転３）の制御を行った後、ロータが完全停止する。
(Control example 2)
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a control example 2 of the stop period operation mode in the
Here, when the
Specifically, the rotational speed per unit time of the
上記のように制御装置で停止期間運転モードを実行することにより、ケーシング１１内の温度は図示のように回転停止期間に環境温度まで漸減してゆく。このように、回転停止期間にケーシング１１内を環境温度まで徐々に冷却することにより、完全停止にはケーシング内には反応副生成物等の異物が残存しておらず、補助真空ポンプ２の所期の再起動が確認された。 By executing the stop period operation mode in the control device as described above, the temperature in the casing 11 gradually decreases to the environmental temperature during the rotation stop period as shown in the figure. In this way, by gradually cooling the inside of the casing 11 to the ambient temperature during the rotation stop period, foreign substances such as reaction by-products do not remain in the casing in the complete stop, and the auxiliary vacuum pump 2 Period restart was confirmed.
なお、上記の制御例１，２は飽くまで一例であり、他のパラメータ制御は勿論可能であり、エッチング装置やイオン注入装置のみならず、各種のＣＶＤ装置等、所期の真空度を要するあらゆる処理装置に適用可能である。 The above control examples 1 and 2 are just examples, and other parameter control is of course possible, and not only an etching apparatus and an ion implantation apparatus but also various processes that require a desired degree of vacuum, such as various CVD apparatuses. Applicable to the device.
また、上述した真空処理装置の構成では、ケーシング１１の内部に付着した（付着し始めた）反応副生成物を間欠運転によりロータ１２のトルクで削り取り、ケーシング１１内の環境温度までの適切な温度変化を得るため、回転停止期間、間欠運転の継続時間、ロータ１２の単位時間当りの回転数、及びロータ１２のトルク等の各種パラメータをユーザが適宜設定する場合について説明したが、制御装置１０が各種パラメータを自動的に選択する自動制御の構成も考えられる。例えば以下のように、回転停止期間にケーシング１１の内部が所期の温度変化となるように、上記の各種パラメータを自動的に選択し、所期値に制御する。
Moreover, in the structure of the vacuum processing apparatus mentioned above, the reaction by-product adhering to the inside of the casing 11 (being attached) is scraped off by the torque of the
例えば、図８に示すように、補助真空ポンプ２のケーシング１１に温度センサ１９を設置する。制御装置１０では、例えば、所定各種の補助真空ポンプを用いて回転停止期間の所期の温度変化が得られる各種パラメータ及びそれらの値をデータとして備えたデータベース等を利用する。また、このようなデータベースを利用することなく、制御装置１０において温度変化と各種パラメータとの関係を予め規定しておき、当該規定に従うようにしても良い。データベースや上記の規定では、補助真空ポンプ２の種類（その真空度等を含む）、反応室４で実行させる処理、反応副生成物の種類や硬度、粘度等の諸性質などに応じて、ケーシング１１の回転停止期間における環境温度に達するまでの温度変化が各種パラメータと関係付けられている。制御装置１０は、温度センサ１９によりケーシング１１の温度をモニタしながら、当該温度変化を得る（或いは当該温度変化に近づける）ように、上記の各種パラメータを自動的に設定する。
For example, as shown in FIG. 8, a
以上説明したように、本実施形態によれば、補助真空ポンプ２の構成変更等をすることなく、また補助真空ポンプ２の機械的劣化を引き起こすことなく、稼働停止後における補助真空ポンプ２の確実な再起動が容易に可能となり、信頼性の高い真空処理が実現する。 As described above, according to the present embodiment, the auxiliary vacuum pump 2 can be reliably operated after the operation is stopped without changing the configuration of the auxiliary vacuum pump 2 or causing mechanical deterioration of the auxiliary vacuum pump 2. Can be easily restarted, realizing highly reliable vacuum processing.
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態による真空処理装置の概略構成を示す模式図であり、図１０は第２の実施形態による真空処理装置の補助真空ポンプの概略構成を示す模式図である。
本実施形態の真空処理装置は、第１の実施形態の真空処理装置とほぼ同様に構成されているが、制御装置１０の機能が、制御部３の機能を含む制御部５に設けられている点で相違する。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vacuum processing apparatus according to the second embodiment, and FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an auxiliary vacuum pump of the vacuum processing apparatus according to the second embodiment.
The vacuum processing apparatus of the present embodiment is configured in substantially the same manner as the vacuum processing apparatus of the first embodiment, but the function of the
即ち制御部５は、主真空ポンプ１及び補助真空ポンプ２の単位時間当たりの回転数や稼働時間等が設定自在とされており、当該設定に応じて主真空ポンプ１及び補助真空ポンプ２の稼働を制御する。なお、稼働時間については、特に設定することなく稼働のオン／オフのスイッチング機能のみが制御部３に付加されているようにしても良い。
更に制御部５は、第１の実施形態の制御装置１０の機能、即ち回転停止期間内において停止期間運転モードを実行する。
なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、制御部５が第１の実施形態で説明した制御装置１０と同様に各種パラメータを自動制御する構成も考えられる。
That is, the
Further, the
In the present embodiment, as in the first embodiment, a configuration in which the
以上説明したように、本実施形態によれば、補助真空ポンプ２の構成変更等をすることなく、また補助真空ポンプ２の機械的劣化を引き起こすことなく、稼働停止後における補助真空ポンプ２の確実な再起動が容易に可能となり、信頼性の高い真空処理が実現する。 As described above, according to the present embodiment, the auxiliary vacuum pump 2 can be reliably operated after the operation is stopped without changing the configuration of the auxiliary vacuum pump 2 or causing mechanical deterioration of the auxiliary vacuum pump 2. Can be easily restarted, realizing highly reliable vacuum processing.
なお、ここまで説明した実施形態では、間欠動作を、動作と停止を交互に繰り返すものとして説明した。しかしながら、ここで言う停止とは、回転が完全に止まった状態に限定されるものではなく、動作時よりも遅い回転速度で回転する場合を含むものである。 In the embodiment described so far, the intermittent operation is described as alternately repeating the operation and the stop. However, the stop as used herein is not limited to a state in which the rotation is completely stopped, but includes a case where the motor rotates at a rotation speed slower than that during operation.
以下、本件の諸態様を付記としてまとめて記載する。 Hereinafter, various aspects of the present case will be collectively described as additional notes.
（付記１）ケーシング内にロータを備えた真空ポンプの制御装置であって、
前記真空ポンプの停止期間における前記ロータの回転動作の状態として、間欠運転を規定する停止期間運転モードを有しており、
前記真空ポンプの停止時において、前記停止期間運転モードに従って前記ロータの回転動作を制御することを特徴とする制御装置。
(Appendix 1) A control device for a vacuum pump having a rotor in a casing,
As a state of the rotational operation of the rotor in the stop period of the vacuum pump, it has a stop period operation mode that defines intermittent operation,
When the vacuum pump is stopped, the rotation device is controlled according to the stop period operation mode.
（付記２）前記停止期間運転モードにおける前記間欠運転の継続時間が設定自在とされていることを特徴とする付記１に記載の制御装置。
(Supplementary note 2) The control device according to
（付記３）前記停止期間運転モードにおける前記間欠運転時の前記ロータの単位時間当りの回転数が設定自在とされていることを特徴とする付記２に記載の制御装置。 (Supplementary note 3) The control device according to supplementary note 2, wherein the number of revolutions of the rotor per unit time during the intermittent operation in the stop period operation mode is freely settable.
（付記４）前記停止期間運転モードにおける前記間欠運転時の前記ロータのトルクが設定自在とされていることを特徴とする付記２又は３に記載の制御装置。
(Supplementary note 4) The control device according to
（付記５）前記停止期間運転モードにおいて、前記回転停止期間に前記ケーシング内に供給するパージガスの流量が設定自在とされていることを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の制御装置。
(Supplementary note 5) The control according to any one of
（付記６）前記停止期間運転モードにおいて、前記回転停止期間には前記ケーシングへの冷却水の供給を停止させることを特徴とする付記１〜５のいずれか１項に記載の制御装置。 (Additional remark 6) In the said stop period operation mode, supply of the cooling water to the said casing is stopped in the said rotation stop period, The control apparatus of any one of additional marks 1-5 characterized by the above-mentioned.
（付記７）前記真空ポンプに対して、外付けで設置されるものであることを特徴とする付記１〜６のいずれか１項に記載の制御装置。
(Supplementary note 7) The control device according to any one of
（付記８）ケーシング内にロータを備えた真空ポンプと、
前記真空ポンプと接続されており、前記真空ポンプの停止期間における前記ロータの回転動作の状態として間欠動作を規定する停止期間運転モードを有し、前記真空ポンプの停止時において、前記停止期間運転モードに従って前記ロータの回転動作を制御する制御装置と
を含むことを特徴とする真空処理装置。
(Appendix 8) a vacuum pump having a rotor in the casing;
It is connected to the vacuum pump, and has a stop period operation mode that defines an intermittent operation as a state of rotational operation of the rotor in the stop period of the vacuum pump, and when the vacuum pump is stopped, the stop period operation mode And a control device for controlling the rotational operation of the rotor according to the above.
１ 主真空ポンプ
２ 補助真空ポンプ
３，５ 制御部
４ 反応室
１０ 制御装置
１１ ケーシング
１２ ロータ
１３ 伸び側軸受け部
１４ 固定側軸受け部
１５ 吸気部
１６ 排気部
１７ パージガス供給機能
１８ 冷却水供給機能
１９ 温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記真空ポンプの停止期間における前記ロータの回転動作の状態として、間欠運転を規定する停止期間運転モードを有しており、
前記真空ポンプの停止時において、前記停止期間運転モードに従って前記ロータの回転動作を制御することを特徴とする制御装置。 A vacuum pump control device having a rotor in a casing,
As a state of the rotational operation of the rotor in the stop period of the vacuum pump, it has a stop period operation mode that defines intermittent operation,
When the vacuum pump is stopped, the rotation device is controlled according to the stop period operation mode.
前記真空ポンプと接続されており、前記真空ポンプの停止期間における前記ロータの回転動作の状態として間欠動作を規定する停止期間運転モードを有し、前記真空ポンプの停止時において、前記停止期間運転モードに従って前記ロータの回転動作を制御する制御装置と
を含むことを特徴とする真空処理装置。 A vacuum pump with a rotor in the casing;
It is connected to the vacuum pump, and has a stop period operation mode that defines an intermittent operation as a state of rotational operation of the rotor in the stop period of the vacuum pump, and when the vacuum pump is stopped, the stop period operation mode And a control device for controlling the rotational operation of the rotor according to the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2008044766A JP2009203823A (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Control device and vacuum processing device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011069294A (en) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Ebara Corp | Vacuum pump system and method for operating the same |
| CN102828929A (en) * | 2011-06-14 | 2012-12-19 | 住友重机械工业株式会社 | Cryopump control apparatus, cryopump system, and method for monitoring cryopump |
| JP2018131967A (en) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 株式会社荏原製作所 | Information processing device, information processing system, information processing method and program |
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|---|---|---|---|---|
| JP2011069294A (en) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Ebara Corp | Vacuum pump system and method for operating the same |
| CN102828929A (en) * | 2011-06-14 | 2012-12-19 | 住友重机械工业株式会社 | Cryopump control apparatus, cryopump system, and method for monitoring cryopump |
| CN102828929B (en) * | 2011-06-14 | 2015-02-25 | 住友重机械工业株式会社 | Cryopump control apparatus, cryopump system, and method for monitoring cryopump |
| JP2018131967A (en) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | 株式会社荏原製作所 | Information processing device, information processing system, information processing method and program |
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