TW201312002A - 低溫泵控制裝置、低溫泵系統及低溫泵監控方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種能夠有效地監控低溫泵的劣化之低溫泵控制裝置、低溫泵系統及低溫泵的監控方法。本發明的低溫泵具備冷卻氣體並使其冷凝或吸附之低溫板和容納低溫板之泵容器。低溫泵的再生處理包含基本淨化處理、排氣處理及需要時追加實施之追加淨化處理。追加淨化處理包含1次以上的氣體淨化步驟。控制低溫泵之低溫泵控制裝置(80)中，劣化判定部(88)判定在1次再生處理中需追加實施之氣體淨化步驟的總數亦即再淨化次數是否達到劣化判定基準次數。

Description

低溫泵控制裝置、低溫泵系統及低溫泵監控方法

本發明係有關一種真空技術，尤其係有關一種低溫泵控制裝置、低溫泵系統及低溫泵的監控方法。

低溫泵為實現清，例如為了將在半導體電路製造過程中使用之真空腔室保持為高真空而利用。低溫泵藉由以冷凍機冷卻為極低溫之低溫板使氣體分子冷凝或吸附而積存來從真空腔室排出氣體。

若低溫板被冷凝而成固體之氣體覆蓋或者氣體吸附至接近低溫板的吸附劑的最大吸附量，則低溫泵的排氣能力下降。因此，適當地實施將被冷凝等之氣體向低溫泵外部去除之再生處理。

再生處理中，提高低溫板的溫度來使積存於低溫泵內的氣體氣化或液化並排出。

再生處理之後，能夠藉由將低溫板冷卻至極低溫來再次使用低溫泵。

專利文獻1中記載有在結束低溫泵的再生處理之後，在啟動低溫泵之前判定有無產生外部洩漏之低溫泵的啟動方法。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開平9-166078號公報

為了以良好的狀態持續使用低溫泵，除了進行再生處理之外，例如還需要進行大修等的維護。

確定維護的頻率或時機時，例如以使用次數或使用時間為基準。

然而，低溫泵的各組件的劣化狀況或污染的程度根據使用條件大不相同，因此不能單一確定適當的維護時機。

由於因低溫泵的維護無法使用真空腔室之停機時間增加，真空處理系統的運轉率降低，因此欲在重視產率之製造現場將維護頻率抑制到最小限。

然而，當組件等的劣化比預測提前進行時，還有可能在實施定期檢點或大修之前，預想不到地產生低溫泵故障，而且突然發生真空裝置的停機時間。這種狀況對製造計劃帶來不良影響。

本發明係鑒於這種情況而完成者，其目的在於提供一種能夠有效掌握低溫泵的劣化之低溫泵控制裝置、低溫泵系統及低溫泵的監控方法。

為了解決上述課題，本發明的一種態樣的低溫泵控制裝置控制具備冷卻氣體並使其冷凝或吸附之低溫板和容納低溫板之泵容器之低溫泵，其中，低溫泵的再生處理包含 ：基本淨化處理，包含1次以上氣體淨化步驟；1次以上排氣處理，對泵容器內進行真空抽取至真空度保持判定位準之後，判定真空度保持狀態；及追加淨化處理，包含需要時追加實施1次以上之1次以上氣體淨化步驟。該低溫泵控制裝置具備劣化判定部，前述劣化判定部判定再淨化次數是否達到劣化判定基準次數，前述再淨化次數為在1次再生處理中需實施1次以上追加淨化處理中所包含之1次以上氣體淨化步驟的總數。

基於該態樣，例如能夠利用作為低溫泵的通常運行週期的一環進行之再生處理來判定低溫泵的劣化狀態。

本發明的其他態樣為低溫泵系統。該低溫泵系統具備低溫泵和低溫泵控制裝置，前述低溫泵具備冷卻氣體並使其冷凝或吸附之低溫板和容納低溫板之泵容器，前述低溫泵的再生處理包含：基本淨化處理，包含1次以上氣體淨化步驟；1次以上排氣處理，對泵容器內進行真空抽取至真空度保持判定位準之後，判定真空度保持狀態；及追加淨化處理，包含需要時追加實施1次以上之1次以上氣體淨化步驟，前述低溫泵控制裝置控制低溫泵，其中，低溫泵控制裝置具備劣化判定部，前述劣化判定部判定再淨化次數是否達到劣化判定基準次數，前述再淨化次數為在1次再生處理中需實施1次以上追加淨化處理中所包含之1次以上的氣體淨化步驟的總數。

本發明的另一其他態樣為低溫泵監控方法。該方法監控低溫泵，前述低溫泵具備冷卻氣體並使其冷凝或吸附之 低溫板和容納低溫板之泵容器，前述低溫泵的再生處理包含：基本淨化處理，包含1次以上氣體淨化步驟；1次以上排氣處理，對泵容器內進行真空抽取至真空度保持判定位準之後，判定真空度保持狀態；及追加淨化處理，包含需要時追加實施1次以上之1次以上氣體淨化步驟，其中，該方法判定再淨化次數是否達到劣化判定基準次數，前述再淨化次數為在1次再生處理中需實施之1次以上追加淨化處理中所包含之1次以上氣體淨化步驟的總數。

另外，以上構成要件的任意組合及在方法、裝置、系統、記錄媒體、電腦程式等之間轉換本發明的表現的態樣亦作為本發明的態樣而有效。

根據本發明，能夠有效監控低溫泵的劣化。

首先，對本發明的實施形態的概要進行說明。

為了有效地掌握低溫泵的劣化狀況，在低溫泵系統中搭載監控功能或自我診斷功能，並監控低溫泵的運轉狀態為佳。

本發明人想出了藉由利用作為低溫泵的通常操作的一環進行之再生處理監控低溫泵的動作來監控低溫泵的劣化狀況並能夠準確掌握維護時期。

第1圖表示實施形態之低溫泵的再生處理1及啟動處理 2。

再生處理1包含：升溫處理3，使積存在低溫泵內之氣體進行氣化或液化；淨化處理，為了促進冷凝或吸附於低溫板上之氣體的脫離而導入氮等淨化用氣體(以下，亦稱為“淨化氣體”)；及排氣處理5，對低溫泵內的氣體進行排氣。淨化處理原則上有每次都應實施之基本淨化處理4及之後根據需要實施之追加淨化處理6。

當判斷為各處理之後的狀態不符合基準時，反覆實施相同的處理或實施追加處理。在第1圖中，用虛線表示之處理僅在需要時實施。

升溫處理3包含升溫步驟和溫度判定。升溫步驟中，利用由基於停止低溫泵的冷卻運轉並放置或用加熱器加熱或者使冷凍機的置換器的行程與氣體吸排氣的時機改變之絕熱壓縮所獲得的熱使低溫板的溫度上升至再生溫度。再生溫度典型為設置低溫泵之場所或其附近的溫度(以下亦稱為“環境溫度”)，例如為300K左右。

升溫處理3繼續至低溫板溫度的測定值達到再生溫度，若判定為達到再生溫度時，結束升溫處理3。

基本淨化處理4包含分別預先設定次數的氣體淨化步驟和粗抽步驟，前述氣體淨化步驟為向低溫泵10內導入淨化用氣體，前述粗抽步驟為停止導入淨化用氣體並排出低溫泵10內的氣體。第1圖的基本淨化處理4中氣體淨化步驟隔著粗抽步驟反覆進行3次。

追加淨化處理6包含1次氣體淨化步驟。

基本淨化處理4或追加淨化處理6中存在變化，例如基本淨化處理4中可以僅實施1次氣體淨化步驟，在追加淨化處理6中亦可以隔著粗抽步驟反覆進行複數次氣體淨化步驟。

基本淨化處理4及追加淨化處理6之後分別實施排氣處理5。排氣處理5包含：粗抽步驟，對低溫泵10內進行真空抽取；真空到達時間判定，判定是否在規定時間內到達至規定的真空度；及真空度保持判定，檢查是否在停止真空抽取之狀態下保持真空度。真空度保持判定的結果，當判斷為需要進一步之排氣處理5時，反覆實施排氣處理5。

在第1圖的例子中，在基本淨化處理4之後實施排氣處理5a、5b及5c，在追加淨化處理6之後實施排氣處理5d。在本說明書中，將各個排氣處理5a~5d簡單地統稱為“排氣處理5”。

另外，如後所述，排氣處理5還可分開實施排氣至第1位準之第1排氣處理和排氣至第2位準之第2排氣處理。

若排氣處理5結束，則再生處理1就會結束，經過包含冷卻處理7之啟動處理2，成為可再次使用低溫泵的狀態。

再生處理1中，各處理後的狀態不符合基準而反覆實施相同處理或實施追加處理時，低溫泵的性能有可能劣化。

實施形態之低溫泵控制裝置例如藉由監控作為追加淨化處理6實施之氣體淨化步驟的次數來檢測低溫泵的性能劣化。

以下參考附圖，對本發明的實施形態之低溫泵系統的結構進行說明。

第2圖模式地表示實施形態之低溫泵系統100。低溫泵系統100具備低溫泵10、壓縮機34、淨化氣體供給裝置60、粗抽泵70及低溫泵控制裝置80。低溫泵10安裝於例如離子注入裝置或濺射裝置等真空裝置的真空腔室，並為了將真空腔室內部的真空度提高至所希望的過程所要求之位準而使用。

低溫泵10包含泵容器36、放射屏蔽44、低溫板48及冷凍機20。

冷凍機20為例如吉福德-麥克馬洪式冷凍機(所謂GM冷凍機)等冷凍機。冷凍機20具備第1缸22、第2缸24、第1冷卻台26、第2冷卻台28及閥驅動馬達30。第1缸22與第2缸24串聯連接。在第1缸22的與第2缸24的結合部側設置第1冷卻台26，在第2缸24的遠離第1缸22的側端設置第2冷卻台28。第1圖所示之冷凍機20為2段式冷凍機，將缸串聯2段組合來實現更低的溫度。冷凍機20透過冷媒管32連接於壓縮機34。

壓縮機34壓縮氦等冷媒氣體，亦即工作氣體，透過冷媒管32供給至冷凍機20。冷凍機20藉由使工作氣體通過蓄冷器來進行冷卻，同時使其首先在第1缸22內部的膨脹室膨脹，其次在第2缸24內部的膨脹室膨脹，由此進一步進行冷卻。蓄冷器組裝於膨脹室內部。由此，設置於第1缸22之第1冷卻台26冷卻為第1冷卻溫度位準，而設置於第2 缸24之第2冷卻台28冷卻為低於第1冷卻溫度位準的第2冷卻溫度位準。例如，第1冷卻台26冷卻為65K~100K左右，而第2冷卻台28冷卻為10K~20K左右。

藉由在膨脹室依序膨脹來吸熱且對各冷卻台進行冷卻之工作氣體再次通過蓄冷器並經由冷媒管32返回至壓縮機34。從壓縮機34至冷凍機20並且從冷凍機20至壓縮機34的工作氣體的流動可藉由冷凍機20內的回轉閥(未圖示)切換。閥驅動馬達30從外部電源接受電力供給並使回轉閥旋轉。

泵容器36具有形成為一端具有開口且另一端封閉之圓筒狀形狀的部位(以下稱為“胴部”)38。泵容器36的開口作為泵口42設置，前述泵口用於收容應從連接低溫泵之真空裝置的真空腔室排出之氣體。泵口42由泵容器36的胴部38的上端部內面劃分。

另外，在泵容器36的胴部38的上端朝向徑向外側延伸有安裝凸緣40。低溫泵10利用安裝凸緣40透過未圖示的閘閥安裝於真空裝置的真空腔室。

泵容器36為了隔開低溫泵10的內部和外部而設置。泵容器36的內部氣密地保持為共同的壓力。由此，泵容器36在低溫泵10的排氣運轉期間作為真空容器發揮作用。由於泵容器36的外面即使在低溫泵10動作時，亦即在冷凍機進行冷卻動作期間亦暴露於低溫泵10外部的環境中，因此維持高於放射屏蔽44的溫度。泵容器36的溫度典型地維持環境溫度。

另外，泵容器36的內部設置有壓力感測器50。壓力感測器50定期或者以接受命令的定時測定泵容器36的內部壓力，並將表示測定壓力之訊號傳送至低溫泵控制裝置80。壓力感測器50和低溫泵控制裝置80以可通訊的方式連接。

壓力感測器50具有包含藉由低溫泵10實現之較高的真空位準和大氣壓位準雙方的較寬的測量範圍。將至少能夠在再生處理1的期間產生之壓力範圍包含於測量範圍為佳。另外，真空位準的測定用壓力感測器和大氣壓位準的測定用壓力感測器可個別地設置於低溫泵10。

放射屏蔽44配設於泵容器36的內部。放射屏蔽44形成為一端具有開口且另一端封閉之圓筒狀形狀，亦即杯狀的形狀。泵容器36的胴部38及放射屏蔽44均形成為大致圓筒狀，並配設於同軸上。泵容器36的胴部38的內徑稍微大於放射屏蔽44的外徑，放射屏蔽44在與泵容器36的胴部38的內面之間保持若干間隔而以和泵容器36呈非接觸的狀態配置。亦即，放射屏蔽44的外面與泵容器36的內面對置。

放射屏蔽44作為主要從來自泵容器36的輻射熱保護第2冷卻台28及熱連接於該第2冷卻台之低溫板48之放射屏蔽而設置。第2冷卻台28在放射屏蔽44的內部配置於放射屏蔽44的大致中心軸上。放射屏蔽44以熱連接的狀態固定於第1冷卻台26，被冷卻為和第1冷卻台26相同程度的溫度。

低溫板48例如包含各自具有圓錐台側面形狀之複數個板。低溫板48熱連接於第2冷卻台28。低溫板48的各板的裏面亦即遠離泵口42側的面上通常黏結有活性碳等吸附劑 (未圖示)。

為了從來自真空腔室等的輻射熱保護第2冷卻台28及熱連接於該第2冷卻台之低溫板48，放射屏蔽44的開口側的端部上設置有擋板46。擋板46例如形成為百葉窗結構或人字形結構。擋板46熱連接於放射屏蔽44，被冷卻為和放射屏蔽44相同程度的溫度。

低溫泵控制裝置80依第1冷卻台26或第2冷卻台28的冷卻溫度控制冷凍機20。為此，亦可以在第1冷卻台26或第2冷卻台28設置溫度感測器(未圖示)。低溫泵控制裝置80可藉由控制閥驅動馬達30的運轉頻率來控制冷卻溫度。低溫泵控制裝置80還控制後述之各閥。

泵容器36和粗抽泵70由粗排氣管74連接。粗排氣管74上設置粗閥72。藉由低溫泵控制裝置80控制粗閥72的開合，導通或截斷粗抽泵70與低溫泵10。

粗抽泵70例如為了作為用低溫泵開始排氣前的準備階段對泵容器36內粗略地進行真空抽取而使用。

打開粗閥72且使粗抽泵70動作，由此能夠藉由粗抽泵70對泵容器36的內部進行真空抽取。

泵容器36和供給例如氮氣等淨化用氣體之淨化氣體供給裝置60由淨化氣體導入管64連接。淨化氣體導入管64上設置抽氣閥62。藉由低溫泵控制裝置80控制抽氣閥62的開合。藉由開合抽氣閥62來控制淨化氣體向低溫泵10的供給。

泵容器36可以與作為所謂之安全閥發揮作用之通氣閥 (未圖示)連接。並且，粗閥72及抽氣閥62可分別設置於泵容器36的與粗排氣管74或淨化氣體導入管64連接的部份。

在開始低溫泵10的排氣運行時，首先，在其工作之前通過粗閥72且用粗抽泵70將泵容器36的內部粗抽至1Pa左右。藉由壓力感測器50測定壓力。之後，使低溫泵10動作。在基於低溫泵控制裝置80的控制下，藉由冷凍機20的驅動冷卻第1冷卻台26及第2冷卻台28，與這些冷卻台熱連接之放射屏蔽44、擋板46及低溫板48亦被冷卻。

被冷卻之擋板46冷卻從真空腔室朝向低溫泵10內部飛來之氣體分子，使在該冷卻溫度下蒸氣壓充份變低之氣體(例如水分等)冷凝在表面。在擋板46的冷卻溫度下蒸氣壓不會充份變低之氣體通過擋板46進入放射屏蔽44內部。進入之氣體分子中在低溫板48的冷卻溫度下蒸氣壓充份變低之氣體冷凝在低溫板48的表面。在該冷卻溫度下蒸氣壓亦未充份變低之氣體(例如氫等)藉由黏結於低溫板48的表面並冷卻之吸附劑吸附。這樣，低溫泵10使安裝端的真空腔室的真空度達到所希望的位準。

在開始排氣運行後經過預定時間時或發現因排氣之氣體層疊在低溫板48上而排氣能力下降時，進行低溫泵10的再生處理1。

低溫泵10的再生處理1藉由低溫泵控制裝置80控制。

第3圖模式地表示實施形態之低溫泵系統100。低溫泵系統100可包含連接低溫泵之真空裝置110來構成。

對已敘述的構成要件，在第3圖中亦附加相同的符號，省略說明。第3圖表示低溫泵控制裝置80的結構，尤其表示與再生處理1相關聯之結構。

低溫泵控制裝置80具備升溫處理控制部86、淨化處理控制部90、排氣處理控制部84、劣化判定部88及送訊部96。

低溫泵系統100中，在低溫泵控制裝置80與藉由低溫泵控制裝置80控制之裝置之間設置I/O模組(未圖示)，亦可設置於遠離低溫泵控制裝置80的部位。

在開始低溫泵10的再生處理1時，升溫處理控制部86中停止冷凍機20的冷卻運行，開始升溫運行。升溫處理控制部86使冷凍機20內的回轉閥與冷卻運轉時相反地旋轉，並使工作氣體的吸排氣的時機不同，以便工作氣體產生絕熱壓縮。以這樣得到的壓縮熱加熱低溫板48。

升溫處理控制部86由具備於低溫泵10內之溫度感測器(未圖示)取得泵容器36內的溫度的測定值，達到再生溫度時結束升溫步驟。

淨化處理控制部90具備基本淨化處理控制部92及追加淨化處理控制部94。

基本淨化處理控制部92在結束升溫步驟之後藉由關閉粗閥72且打開抽氣閥62來開始氣體淨化步驟。基本淨化處理控制部92在開始氣體淨化步驟之後經預定時間時，或者在壓力達到預定值時，藉由關閉抽氣閥62且打開粗閥72來結束氣體淨化步驟，且開始粗抽步驟。粗抽步驟開始後經 預定時間時，或者壓力達到預定值時，基本淨化處理控制部92再次打開抽氣閥62，關閉粗閥72，開始氣體淨化步驟。

這樣，基本淨化處理控制部92在中間隔著粗抽步驟反復實施其相應的次數的包含於基本淨化處理4之氣體淨化步驟。

當確定是否進行追加淨化處理6，並確定實施追加淨化處理6時，追加淨化處理控制部94控制抽氣閥62及粗閥72的開閉，實施追加淨化處理6。追加淨化處理6例如包含導入30秒淨化氣體之1次氣體淨化步驟。追加淨化處理6可包含複數次氣體淨化步驟和在這些步驟之間實施之粗抽步驟。

本說明書中，將作為追加淨化處理6實施之氣體淨化步驟稱為“再淨化步驟”或“再淨化”。

淨化處理結束之後，排氣處理控制部84使用粗抽泵70向低溫泵10的外部排出淨化處理中導入之淨化用氣體或藉由淨化處理從低溫板48的表面再氣化之氣體。並且，排氣處理控制部84判定由壓力感測器50獲得之低溫泵10的內部的壓力測定值是否符合預定的真空度條件，符合時，結束排氣處理5。

另外，在淨化中等泵容器36內的壓力高於大氣壓的狀態下可以使用未圖示的通氣閥，而在低於大氣壓的狀態下使用粗抽泵70來向低溫泵10的外部排出氣體。

真空度條件的判定包含真空到達時間判定和真空度保 持判定，前述真空到達時間判定判定打開粗閥72開始真空抽取之後能否在預定時間內真空抽取至預定壓力，前述真空度保持判定判定停止排氣之後經過預定時間後的壓力上升值是否為預定容許範圍內。

排氣處理控制部84在真空到達時間判定中判定為開始真空抽取之後無法在預定時間內真空抽取至預定壓力，亦即不符合真空度到達時間基準時，確定實施追加淨化處理6。

當排氣處理控制部84判定為符合真空度到達時間基準時，繼續進行真空度保持判定。

真空度保持判定中，當泵容器36的壓力達到開始真空度保持判定之壓力時，排氣處理控制部84關閉粗閥72並停止排氣，判定經過預定時間後的壓力上升值是否在預定容許範圍內。

當經過預定時間後的壓力上升值超過預定容許範圍時，排氣處理控制部84判定為不符合真空度保持基準，再次實施排氣處理5。

另一方面，當經過預定時間後的壓力上升值為預定容許範圍內時，排氣處理控制部84判定為符合真空度保持基準，結束排氣處理5。若結束排氣處理5，則再生處理1就會結束，開始低溫泵10的啟動處理2的冷卻處理7。

追加淨化處理控制部94確定是否進行追加淨化處理6。具體而言，當作為連續實施排氣處理5之次數之排氣處理連續實施次數達到事前設定之需追加淨化基準次數時， 追加淨化處理控制部94確定實施追加淨化處理6。

當實施基本淨化處理4及排氣處理5之後低溫板48上還附著有少量殘留氣體時，能夠藉由反覆數次排氣處理5來將殘留之氣體排出至低溫泵10的外部。

然而，殘留於低溫板48之氣體量較多，或者以不易脫離的狀態附著時，大多情況下，實施1次追加淨化處理6比反覆幾次排氣處理5更能盡早排出殘留氣體。

需追加淨化基準次數規定為短於再生處理1所需之時間的平均。例如，需追加淨化基準次數可規定在1次~20次的範圍，亦可規定在5次~10次的範圍。

最佳需追加淨化基準次數根據低溫泵10的使用條件、排氣之氣體的種類等而不同，因此可根據經驗法則或實驗規定需追加淨化基準次數。

劣化判定部88判定1次再生處理1中需實施之追加淨化處理6中所含之氣體淨化步驟的總數(以下亦稱為“再淨化次數”)是否為劣化判定基準次數以上。

判定為實施追加淨化處理6之後亦不符合真空度條件，且需要再次進行追加淨化處理6時，有可能引起低溫泵10的組件等劣化。

因此，能夠藉由監控再淨化次數來事先察覺組件劣化的可能性。其結果，能夠在下次的維護中適當地解決或需要時停止運轉來進行檢點，並能夠實現已敘述的目的。

在此，劣化判定基準次數為有目的地多於通常的1次再生處理1中實施之再淨化次數且猜測低溫泵10的組件等 劣化的再淨化次數。劣化判定基準次數為未發現低溫泵10有問題的狀態下的再淨化次數的平均值加上例如1~2的追加值之次數，例如為2~4次。

劣化判定基準次數可以為開始運轉新產品低溫泵10之後在1周至1個月左右的一定監控期間實施之再生處理1中的再淨化次數的平均值加上追加值之次數。這時，剛將低溫泵10連接於真空裝置並開始運轉之後的一定期間(例如1~2周左右)，設為不計數再生處理1中的再淨化次數之期間，可計數之後的一定期間的再淨化次數來求出平均值。

如此，利用實際所使用之低溫泵10，並利用實際使用環境中的再淨化次數的平均值規定劣化判定基準次數，由此能夠使低溫泵10的個體差或使用環境反映於判定條件，並更準確地探測劣化或維護時期。

最佳的劣化判定基準次數根據使用條件、排氣之氣體的種類等而不同，因此可根據經驗法則或實驗規定劣化判定基準次數。

劣化判定部88可判定對最近的複數次再生處理1進行平均之再淨化次數是否為劣化判定基準次數以上。再生處理1中再淨化次數的增加並不僅僅起因於低溫泵10的劣化，例如依賴於使用時間、排氣對象氣體的種類或量等各種參數。因此，即使某一再生處理1的再淨化次數為劣化判定基準次數以上，亦未必一定需要維護。

但是，當存在繼續監控複數次再生處理1時再淨化次 數成為劣化判定基準次數以上之情況較多的傾向時，可以說低溫泵10產生劣化的可能性較高，維護的必要性較高。

藉由利用對最近的複數次再生處理1進行平均之再利用淨化次數，能夠使除劣化以外的因素引起之再淨化次數的偏差平均化，並更準確地探測低溫泵10劣化的可能性。

在此，最近的複數次(以下，亦稱為“累積次數”)為能夠使再淨化次數的偏差平均化之次數，例如為2次~10次左右。

由於最佳的累積次數根據低溫泵10的使用狀況、例如每次使用的排氣對象氣體或排氣量的不同等而不同，因此可根據經驗法則或實驗規定累積次數。

當劣化判定部88判定為再淨化次數達到劣化判定基準次數時，送訊部96向真空裝置110傳送警告。

在此，真空裝置110不僅包含具有與低溫泵10直接連接之真空腔室之裝置，還包含用於控制該裝置的裝置。

由此，能夠對低溫泵控制裝置80突然發生故障時等受到影響之真空裝置110的使用者適當地通知低溫泵10的狀態。

送訊部96還可以向設置於低溫泵控制裝置80的主體的顯示部(未圖示)或與低溫泵控制裝置80連接之顯示裝置(未圖示)傳送警告並顯示。由此，能夠直接向低溫泵控制裝置80附近之使用者通知低溫泵10的狀態。

送訊部96傳送之警告中可包含緊急度訊息。緊急度訊息例如在再淨化次數為劣化判定基準次數以上時，可規定 為該差越大緊急度越高。

由此，能夠對用戶或裝置提示是否需要維護低溫泵10或時期有關的適當的判斷材料。

若接收由送訊部96傳送之警告時，則真空裝置110實施預定的處理。

預定的處理為以警告訊息的顯示或警告音的產生喚起使用者注意處理。作為其他例子，可以是為了避免在真空腔室中對處理中的產品或試作品、實驗材料等產生不良影響而安全地停止運轉真空裝置110的處理。

當警告包含緊急度訊息時，真空裝置110可根據緊急度訊息實施不同之處理。亦即，當接收緊急度較低的警告時，真空裝置110可實施注意喚起處理，當接收緊急度較高的警告時，可實施運行停止處理。

由此，當低溫泵10存在有劣化的可能性時，能夠更迅速地對應。因此，能夠抑制真空裝置的停機時間的突發性產生乃至低溫泵對真空過程帶來之不良影響。

基於以上結構的動作為如下。

第4圖是表示實施形態之低溫泵10的再生處理1及之後的啟動處理2。

首先，升溫處理控制部86實施升溫處理3(S10)。

接著，基本淨化處理控制部92實施基本淨化處理4(S12)。基本淨化處理4中預定次數的氣體淨化步驟隔著粗抽步驟實施。

之後，排氣處理控制部84實施排氣處理5。排氣處理5 包含對低溫泵10進行真空抽取之粗抽步驟(S14)和根據真空到達時間判定及真空度保持判定來判定排氣處理5是否完成之真空度條件判定(S16)。不符合真空度條件時(S16的否)，追加淨化處理控制部94實施追加淨化處理6(S20)。並且，再次實施排氣處理5(S14及S16)。

符合真空度條件時(S16的是)，結束排氣處理5。並且，冷凍機20開始冷卻運轉，再冷卻低溫板48(S18)。若完成冷卻處理7，則能夠再次開始低溫泵10的真空排氣運轉。

第5圖是表示實施形態之低溫泵10的再生處理1的排氣處理5的詳細內容。

排氣處理控制部84為了向低溫泵10的外部排出淨化氣體或藉由淨化處理再氣化的氣體，因此打開粗閥72，藉由粗抽泵70開始泵容器36內的真空抽取(S30)。

排氣處理控制部84當開始真空抽取之後經過預定時間時，進行判定能否對低溫泵10內的壓力真空抽取至預定壓力之真空到達時間判定(S32)。

當排氣處理控制部84判定為不符合真空度到達時間基準時(S32的否)，追加淨化處理控制部94實施追加淨化處理6(第4圖的S20)。當排氣處理控制部84判定為符合真空度到達時間基準時(S32的Y)，關閉粗閥72並停止真空抽取(S34)。

接著，排氣處理控制部84進行真空度保持判定(S36)。

當經過預定時間時的壓力上升值超過預定容許範圍時，排氣處理控制部84判定為不符合真空度保持基準(S36的N)。此時，追加淨化處理控制部94依排氣處理5的連續實施次數決定是否需要進行追加淨化處理6(S38)。

當排氣處理5的連續實施次數未達到需追加淨化基準次數時(S38的N)，追加淨化處理控制部94決定不進行追加淨化處理6，排氣處理控制部84再次實施排氣處理5(S30)。

另一方面，當排氣處理5的連續實施次數達到需追加淨化基準次數時(S38的Y)，追加淨化處理控制部94決定實施追加淨化處理6。

劣化判定部88判定再生處理1中的再淨化次數是否為劣化判定基準次數以上(S40)。

當再淨化次數為劣化判定基準次數以上時(S40的Y)，送訊部96向真空裝置110傳送警告，追加淨化處理控制部94實施追加淨化處理6(第4圖的S20)。

當再淨化次數未達到劣化判定基準次數時(S40的N)，警告不會被傳送。此時，追加淨化處理控制部94亦實施追加淨化處理6(第4圖的S20)。

當排氣處理控制部84判定為符合真空度保持基準時(S36的是)，排氣處理控制部84結束排氣處理5。由此，再生處理1結束，開始低溫泵10的啟動處理2的冷卻處理7(第4圖的S18)。

如此，依本實施形態，能夠利用作為通常的低溫泵10 的運轉週期的一環進行之再生處理1監控低溫泵10的劣化。

另外，當劣化判定部88計數其再生處理1中的再淨化次數時，可按判斷為需要進行追加淨化處理6之理由分類並對各自的再淨化次數進行計數，可利用其任一個或雙方判定劣化。

亦即，可個別分別計數由於不符合真空到達時間判定條件而判定為需要之(S32的N)追加淨化處理6的氣體淨化步驟(以下，亦稱為“真空到達時間起因再淨化”)、和由於連續實施預定次數以上排氣處理5而判定為需要之(S38的Y)追加淨化處理6的氣體淨化步驟(以下，亦稱為“連續排氣處理起因再淨化”)。此時，可對真空到達時間起因再淨化和連續排氣處理起因再淨化，分別設定不同的劣化判定基準次數。

此時，不僅簡單地察覺維護的必要性，還能夠限定低溫泵10中的不良情況部位。

第6圖表示實施形態之低溫泵10的再生處理1的變形例及之後的啟動處理2。

變形例之再生處理1亦具有與第1圖相同的結構，但是排氣處理5包含第1排氣處理和第2排氣處理。

第1排氣處理對低溫泵10內從實施淨化處理時的低溫泵10內的壓力排氣至第1壓力位準。第2排氣處理對低溫泵10內從第1壓力位準排氣至作為啟動低溫泵10時的低溫泵10內的壓力之第2壓力位準(以下，亦稱為“基本壓力”) 。

第1壓力位準低於實施淨化處理時的低溫泵10內的壓力，且高於基本壓力。另外，本說明書中還將第1壓力位準稱為“中間壓力”。

再生處理1中，首先由升溫處理控制部86實施升溫處理3(S50)。

接著，基本淨化處理控制部92實施基本淨化處理4(S52)。基本淨化處理4中，隔著粗抽步驟實施預定次數的複數次氣體淨化步驟。

接著，排氣處理控制部84實施第1排氣處理。第1排氣處理包含從實施淨化處理時的低溫泵10內的壓力真空抽取至中間壓力附近之第1粗抽步驟(S54)、和根據第1真空到達時間判定及第1真空度保持判定來判定第1排氣處理是否完成之第1真空度條件判定(S56)。當不符合第1真空度條件時(S56的N)，追加淨化處理控制部94實施追加淨化處理6(S64)。

當符合第1真空度條件時(S56的Y)，結束第1排氣處理。

接著，排氣處理控制部84實施第2排氣處理。第2排氣處理包含從中間壓力真空抽取至基本壓力之第2粗抽步驟(S58)、和根據第2真空到達時間判定或第2真空度保持判定來判定第2排氣處理是否完成之第2真空度條件判定(S60)。當不符合第2真空度條件時(S60的N)，追加淨化處理控制部94實施追加淨化處理6(S64)。

當符合第2真空度條件時(S60的Y)，結束第2排氣處理。

若第1排氣處理及第2排氣處理完成，則能夠經過冷卻處理7再次開始低溫泵10的真空排氣運轉。

第7圖表示實施形態之低溫泵10的再生處理1的變形例中的第1排氣處理的詳細內容。

排氣處理控制部84打開粗閥72，並開始基於粗抽泵70的泵容器36內的真空抽取(S70)。

排氣處理控制部84在開始真空抽取之後經過預定時間時，進行判定低溫泵10內的壓力是否達到中間壓力之第1真空到達時間判定(S72)。具體而言，判定例如是否在1分鐘以內真空抽取至200Pa以下的壓力。

當排氣處理控制部84判定為不符合真空度到達時間基準時(S72的N)，追加淨化處理控制部94實施追加淨化處理6(第6圖的S64)。當排氣處理控制部84判定為符合真空度到達時間基準時(S72的Y)，關閉粗閥72並停止真空抽取(S74)。

接著，排氣處理控制部84進行第1真空度保持判定(S76)。具體而言，例如判定停止排氣後30秒後的壓力是否為230Pa以下。

當排氣處理控制部84判定為不符合第1真空度保持基準時(S76的N)，追加淨化處理控制部94依第1排氣處理的連續實施次數確定是否需要進行追加淨化處理6(S78)。

當第1排氣處理的連續實施次數未達到第1需追加淨化基準次數時(S78的N)，追加淨化處理控制部94確定不進行追加淨化處理6。第1需追加淨化基準次數可規定在1~20次的範圍，例如為5次。此時，排氣處理控制部84再次實施第1排氣處理(S70)。

另一方面，當第1排氣處理的連續實施次數達到第1需追加淨化基準次數時(S78的Y)，追加淨化處理控制部94決定實施追加淨化處理6。劣化判定部88判定第1排氣處理中判定為需要之再淨化次數是否在第1劣化判定基準次數以上(S80)。第1劣化判定基準次數例如為2次。當在第1排氣處理中判定為需要之再淨化次數在第1劣化判定基準次數以上時(S80的Y)，送訊部96向真空裝置110傳送警告(S82)。並且，追加淨化處理控制部94實施追加淨化處理6(第6圖的S64)。當再淨化次數未達到第1劣化判定基準次數時(S80的N)，警告未被傳送。此時，追加淨化處理控制部94亦實施追加淨化處理6(第6圖的S64)。

當排氣處理控制部84判定符合第1真空度保持基準時(S76的Y)，使第1排氣處理結束，開始第2排氣處理(第6圖的S58)。

第8圖表示實施形態之低溫泵10的再生處理1的變形例中的第2排氣處理的詳細內容。

排氣處理控制部84打開粗閥72，並開始基於粗抽泵70的泵容器36內的真空抽取(S84)。

排氣處理控制部84在開始真空抽取之後經過預定時間時，進行判定低溫泵10內的壓力能否真空抽取至基本壓力之第2真空到達時間判定(S86)。具體而言，判定例如是否在5分鐘以內真空抽取至基本壓力以下。基本壓力例如規定在1~50Pa的範圍內。作為一例，基本壓力為10Pa左右。

當排氣處理控制部84判定為不符合真空度到達時間基準時(S86的N)，追加淨化處理控制部94實施追加淨化處理6(第6圖的S64)。排氣處理控制部84判定為符合真空度到達時間基準時(S86的Y)，關閉粗閥72並停止真空抽取(S88)。

接著，排氣處理控制部84進行判定停止排氣之後經過預定時間時的壓力上升值是否在預定容許範圍內之第2真空度保持判定(S90)。所容許之壓力上升上限值例如規定在1~50Pa的範圍內。作為一例，可規定為5Pa左右。將基本壓力設為10Pa，所容許的壓力上升的上限值設為5Pa時，排氣處理控制部84例如判定1分鐘後的壓力是否為15Pa以下。

當排氣處理控制部84判定為不符合第2真空度保持基準時(S90的N)，追加淨化處理控制部94依第2排氣處理的連續實施次數決定是否需要進行追加淨化處理6(S92)。

當第2排氣處理的連續實施次數未達到第2需追加淨化基準次數時(S92的N)，追加淨化處理控制部94決定不 進行追加淨化處理6。第2需追加淨化基準次數可規定在1~20次的範圍內，例如為10次。此時，排氣處理控制部84再次實施第2排氣處理(S84)。

另一方面，第2排氣處理的連續實施次數達到第2需追加淨化基準次數時(S92的Y)，追加淨化處理控制部94決定實施追加淨化處理6。劣化判定部88判定第2排氣處理中判定為需要之再淨化次數是否為第2劣化判定基準次數以上(S94)。當第2劣化判定基準次數例如為3次。第2排氣處理中判定為需要之再淨化次數為第2劣化判定基準次數以上時(S94的Y)，送訊部96向真空裝置110傳送警告(S96)。並且，追加淨化處理控制部94實施追加淨化處理6(第6圖的S64)。當再淨化次數未達到第2劣化判定基準次數時(S94的N)，警告未被傳送。此時，追加淨化處理控制部94亦實施追加淨化處理6(第6圖的S64)。

當排氣處理控制部84判定為符合第2真空度保持基準時(S90的Y)，使第2排氣處理結束。並且，開始冷卻處理7(第6圖的S62)。

如此，分成2個階段實施排氣處理5時，能夠藉由在各個排氣步驟中個別進行劣化判定來察覺維護的必要性以及限定低溫泵10中的不良情況部位。

以上，依實施形態對本發明進行了說明。但本發明不限於上述實施形態，本領域技術人員應該理解可進行各種設計變更、可為各種變形例以及這種變形例亦屬於本發明範圍。

實施形態中，對利用再淨化次數監控低溫泵10的劣化狀況的例子進行了說明，但可利用其他再生處理1中的參數監控低溫泵10的劣化狀況。

例如可將再生處理1的升溫處理3所需之升溫時間及再生處理1結束後的冷卻處理7所需之冷卻時間設為參數。此時，升溫處理控制部86判定再生處理1中的實際升溫時間是否長於升溫劣化基準時間，當實際升溫時間長於升溫劣化基準時間時，送訊部96傳送警告。

同樣地，升溫處理控制部86判定再生處理1中的實際冷卻時間是否長於冷卻劣化基準時間，當實際冷卻時間長於冷卻劣化基準時間時，送訊部96傳送警告。

在此，升溫時間為例如在再生處理1中冷凍機20停止冷卻運轉並開始反轉運轉之後低溫泵10的溫度達到再生溫度為止所需之時間。

並且，冷卻時間為結束再生處理1之後並由冷凍機20開始冷卻運轉之後為了將低溫板48冷卻至預定的低溫泵動作溫度所需之時間。

升溫劣化基準時間及冷卻劣化基準時間可按每個低溫泵10的機種規定，或者可藉由新產品低溫泵10開始運轉之後在一周至1個月左右的一定期間內實施之再生處理1中的升溫時間或冷卻時間的平均值乘以預定係數來計算。預定的係數例如可以為1.5~2左右。這時，可以將低溫泵10與真空裝置110連接並剛開始運轉之後(例如1周~1個月左右)的再生處理1中的升溫時間及冷卻時間設為求出平均 值時不考慮在內的期間，並測量之後一定期間的升溫時間及冷卻時間來求出平均值。

根據該變形例，能夠利用作為通常的低溫泵10的運轉週期的一環進行之再生處理1及之後的啟動處理2中的升溫時間和冷卻時間的測定值監控低溫泵10的劣化。

由此，不用特別設置用於維修的時間以及不用特別設置監控用的裝置，能夠事先察覺維護的必要性，並能夠抑制突然產生真空裝置110的停機時間。

此外，可組合實施利用再淨化次數的監控與利用升溫時間及冷卻時間之監控。如此，藉由合並利用複數個參數，不僅簡單地察覺維護的必要性，還能夠限定低溫泵10中的不良情況部位，而且還能夠預測需更換的組件等能夠實現更極其詳細的監控。

10‧‧‧低溫泵

36‧‧‧泵容器

48‧‧‧低溫板

80‧‧‧低溫泵控制裝置

84‧‧‧排氣處理控制部

88‧‧‧劣化判定部

90‧‧‧淨化處理控制部

94‧‧‧追加淨化處理控制部

96‧‧‧送訊部

100‧‧‧低溫泵系統

110‧‧‧真空裝置

第1圖係表示實施形態之低溫泵的再生方法的圖。

第2圖係模式表示實施形態之低溫泵系統的圖。

第3圖係模式表示實施形態之低溫泵系統的圖。

第4圖係表示實施形態之低溫泵的再生處理及之後的啟動處理的流程圖。

第5圖係表示實施形態之低溫泵的再生處理中的排氣處理的詳細內容的流程圖。

第6圖係表示實施形態之低溫泵的再生處理的變形例及之後的啟動處理的流程圖。

第7圖係表示實施形態之低溫泵的再生處理的變形例中的第1排氣處理的詳細內容的流程圖。

第8圖係表示實施形態之低溫泵的再生處理的變形例中的第2排氣處理的詳細內容的流程圖。

10‧‧‧低溫泵

50‧‧‧壓力感測器

110‧‧‧真空裝置

60‧‧‧淨化氣體供給裝置

64‧‧‧淨化氣體導入管

62‧‧‧抽氣閥

72‧‧‧粗閥

74‧‧‧粗排氣管

70‧‧‧粗抽泵

80‧‧‧低溫泵控制裝置

90‧‧‧淨化處理控制部

92‧‧‧基本淨化處理控制部

94‧‧‧追加淨化處理控制部

84‧‧‧排氣處理控制部

86‧‧‧升溫處理控制部

88‧‧‧劣化判定部

96‧‧‧送訊部

100‧‧‧低溫泵系統

Claims (7)

1. 一種低溫泵控制裝置，其控制具備冷卻氣體並使其冷凝或吸附之低溫板和容納前述低溫板之泵容器之低溫泵，其特徵為：前述低溫泵的再生處理包含：基本淨化處理，包含1次以上氣體淨化步驟；1次以上排氣處理，對泵容器內進行真空抽取至真空度保持判定位準之後，判定真空度保持狀態；及追加淨化處理，包含需要時追加實施1次以上之1次以上氣體淨化步驟，該低溫泵控制裝置具備劣化判定部，前述劣化判定部判定再淨化次數是否達到劣化判定基準次數，前述再淨化次數為在1次再生處理中需實施之1次以上追加淨化處理中所包含之1次以上氣體淨化步驟的總數。
2. 如申請專利範圍第1項記載之低溫泵控制裝置，其中，前述劣化判定部判定對複數次再生處理進行平均之再淨化次數是否達到劣化判定基準次數。
3. 如申請專利範圍第1或2項記載之低溫泵控制裝置，其中，該低溫泵控制裝置進一步具備：排氣處理控制部；及追加淨化處理控制部，決定是否需要進行追加淨化處理，當在前述真空度保持狀態的判定中判定為泵容器內真空度保持狀態不符合真空度保持基準時，前述排氣處理控 制部決定再次實施排氣處理，當排氣處理的連續實施次數達到需追加淨化基準次數時，前述追加淨化處理控制部決定實施追加淨化處理。
4. 如申請專利範圍第1~3項中任一項記載之低溫泵控制裝置，其中，該低溫泵控制裝置進一步具備送訊部，當前述劣化判定部判定為再淨化次數達到劣化判定基準次數時，前述送訊部傳送警告。
5. 一種低溫泵系統，具備：低溫泵，前述低溫泵具備冷卻氣體並使其冷凝或吸附之低溫板和容納前述低溫板之泵容器，前述低溫泵的再生處理包含：基本淨化處理，包含1次以上氣體淨化步驟；1次以上排氣處理，將泵容器內真空抽取至真空度保持判定位準之後，判定真空度保持狀態；及追加淨化處理，包含需要時追加實施1次以上之1次以上氣體淨化步驟；及低溫泵控制裝置，控制前述低溫泵，其特徵為：前述低溫泵控制裝置具備劣化判定部，前述劣化判定部判定再淨化次數是否達到劣化判定基準次數，前述再淨化次數為在1次再生處理中需實施之1次以上追加淨化處理中所包含之1次以上氣體淨化步驟的總數。
6. 如申請專利範圍第5項記載之低溫泵系統，其中，前述低溫泵系統進一步具備為了對氣體進行排氣而連接前述低溫泵之真空裝置，前述低溫泵控制裝置進一步具備送訊部，當判定為再 淨化次數達到劣化判定基準次數時，前述送訊部傳送警告，前述真空裝置接收由前述送訊部傳送之警告，並進行預定處理。
7. 一種低溫泵監控方法，對低溫泵進行監控，前述低溫泵具備冷卻氣體並使其冷凝或吸附之低溫板和容納前述低溫板之泵容器，前述低溫泵的再生處理包含：基本淨化處理，包含1次以上氣體淨化步驟；1次以上排氣處理，對泵容器內進行真空抽取至真空度保持判定位準之後，判定真空度保持狀態；及追加淨化處理，包含需要時追加實施1次以上之1次以上氣體淨化步驟，其特徵為：該方法判定再淨化次數是否達到劣化判定基準次數，前述再淨化次數為在1次再生處理中需實施之1次以上追加淨化處理中所包含之1次以上氣體淨化步驟的總數。