CN113653658A - 真空泵 - Google Patents

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CN113653658A CN202110464425.8A CN202110464425A CN113653658A CN 113653658 A CN113653658 A CN 113653658A CN 202110464425 A CN202110464425 A CN 202110464425A CN 113653658 A CN113653658 A CN 113653658A
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Abstract

提供了能够在不受噪声或短周期的负载变动所影响的情况下判定泵内部的反应生成物的堆积、并能够促进与其判定结果对应的适当应对的真空泵。检测值31通过低通滤波器33,被A/D转换器35数字变换,之后,输入到对比部37。在对比部37中,与阈值39对比。阈值39例如根据生成物的量而具有HH水平、H水平、L水平这3阶段的值。然后,在所输入的检测值信号为该HH水平以上的情况下,由堆积物运算部27输出泵停止信号41。另一方面,在所输入的信号为该HH水平不足且H水平以上的情况下,由堆积物运算部27输出H水平警报信号43。此外,在所输入的信号为该H水平不足且L水平以上的情况下,由堆积物运算部27输出L水平警报信号45。

Description

真空泵
技术领域
本发明涉及真空泵,特别地涉及能够在不受噪声或短周期的负载变动所影响的情况下判定泵内部的反应生成物的堆积、并且能够促进与该判定结果对应的适当应对的真空泵。
背景技术
伴随着近年的电子器件的发展,存储器或集成电路这样的半导体的需要急剧地增大。
这些半导体通过向纯度极高的半导体基板掺杂杂质来提供电气性质、或通过蚀刻在半导体基板上形成微细的电路等来制造。
然后,这些作业需要在高真空状态的腔室内进行以避免空气中的尘土等的影响。在该腔室的排气中,一般使用真空泵,但是,特别地,从残留气体较少、保养容易等方面出发,较多地使用作为真空泵中的一种的涡轮分子泵。
此外,在半导体的制造工序中,存在使各种工艺气体作用于半导体的基板的许多工序,涡轮分子泵不仅用于使腔室内变为真空,还用于从腔室内排出这些工艺气体。
然而,当工艺气体在排气时被冷却而变为某一温度、或压力增加而超过某一值时,存在变为固体而在排气系统中析出生成物的情况。然后,存在这种工艺气体在涡轮分子泵内变为低温而变为固体状、附着并堆积于涡轮分子泵内部的情况。
当工艺气体的析出物在涡轮分子泵内部堆积时,成为该堆积物使泵流路变窄而使涡轮分子泵的性能降低、或者与作用于涡轮分子泵的旋转体的工艺气体的摩擦阻力增加而使旋转体的温度上升并使其材料寿命降低的原因。因此,需要在生成物的堆积量多到某种程度的时间点中断涡轮分子泵的运转、对涡轮分子泵内部进行洗净等来除去所堆积的生成物的检修(overhaul)。为了在适当时期实施该检修,期望确定准确地判定反应生成物的堆积量的技术。
作为判定该涡轮分子泵的内部的反应生成物的堆积的方法,已知专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-20272号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1的方法中,成为反应生成物的堆积的指标的电动机的功耗、逆变器电流、电源装置的输入电流值、功耗、转子的转速的变化量的检测值还因与反应生成物的堆积量关联性较低的短周期或突发性的真空泵的负载变动或噪声等而变动。因此,对与反应生成物关联性较低的这些变动进行感测,即使在堆积物的堆积量较少的状况下,也误判定为堆积量过剩,在判定的可靠性中存在问题。
此外,该方法只能判定堆积物的堆积量是否过剩这两种状况。因此,在判定为过剩的情况下,在真空泵的使用现场特别是半导体制造工厂中,不能适当地判断是不等预先在制造装置的运转计画中设定的停止时期而必须立即停止真空泵、还是能够继续运转到下一停止时期这样的紧急性,而可能招致制造装置的无用的紧急停止和由此造成的半导体生产量的降低。
本发明鉴于这样的以往问题而完成,目的在于,提供能够在不受噪声或短周期的负载变动所影响的情况下判定泵内部的反应生成物的堆积、并能够促进与该判定结果对应的适当应对的真空泵。
用于解决课题的方案
因此,本发明(方案1)是一种真空泵,对被排气室内的气体进行排气,构成为具备:转子;电动机,对所述转子进行旋转驱动;控制装置,对所述电动机进行驱动控制;检测器,检测所述电动机的电流值、PWM信号的脉冲宽度、功耗、所述控制装置的输入电流值、功耗、所述转子的旋转速度中的至少任一个;以及反应生成物堆积监视装置,根据基于所述检测器的检测结果的值来进行不同水平的警示的显示或信号的输出。
根据基于检测器的检测结果所估计的生成物的量来判定紧急程度。然后,根据该紧急程度,由反应生成物堆积监视装置进行不同水平的警示的显示或信号的输出。
由此,能够适当地判断紧急性,能够防止或减少真空泵的无用的紧急停止、及由其造成的生产量的降低。
此外,本发明(方案2)的特征在于,所述反应生成物堆积监视装置以规定的周期来比较基于所述检测结果的值和阈值,该比较结果在所述检测结果是所述转子的旋转速度的情况下累计基于所述检测结果的值小于所述阈值的次数、在所述检测结果不是所述转子的旋转速度的情况下累计基于所述检测结果的值大于所述阈值的次数,根据其累计结果来进行所述警示的显示或信号的输出。
以规定的周期来比较基于检测结果的值和阈值,根据基于该比较结果的值小于阈值或大于阈值来累计其次数。然后,根据其累计结果来进行警示的显示或信号的输出。
像这样,通过积累比较的结果,判断其结果,从而能够消除或减少短周期或突发性的真空泵的负载变动或噪声等的影响。
进而,本发明(方案3)的特征在于,所述反应生成物堆积监视装置以规定的周期来进行所述检测结果的采样,将在规定长度的期间内通过所述采样得到的被采样值的平均值作为基于所述检测结果的值。
将在规定长度的期间内通过采样得到的被采样值的平均值作为基于检测结果的值。
像这样,通过判断检测值的平均值,从而能够消除或减少短周期或突发性的真空泵的负载变动或噪声等的影响。
进而,本发明(方案4)的特征在于,所述反应生成物堆积监视装置使所述检测结果通过高频带的增益较低的低通滤波器来作为基于所述检测结果的值。
关于低通滤波器的频率特性,高频带的增益较低。
像这样,通过使其通过低通滤波器,从而能够消除或减少短周期或突发性的真空泵的负载变动或噪声等的影响。
进而,本发明(方案5)的特征在于,关于所述低通滤波器,所述电动机的电磁石的各相的交变电流的频率的增益低于比该频率低的频率的增益。
通过使检测值通过具有这样的特性的低通滤波器,从而能够消除或减少短周期或突发性的真空泵的负载变动或噪声等的影响。
进而,本发明(方案6)的特征在于,所述反应生成物堆积监视装置以规定的周期来进行所述检测结果的采样,使通过所述采样而得到的被采样值在该采样值与该采样值之前得到的被采样值的差的绝对值小于规定值的情况下,作为基于所述检测结果的值。
这样做,即使在发生了短周期或突发性的真空泵的负载变动或噪声等的情况下,也能够忽视该变动或噪声。因此,能够消除或减少这些负载变动或噪声等的影响,能够防止或减少错误的通报或不必要的泵停止。
进而,本发明(方案7)的特征在于,所述反应生成物堆积监视装置按时间对所述检测结果进行积分,将其积分结果作为基于所述检测结果的值。
通过对所述检测结果进行积分,从而能够得到与通过低通滤波器类似的效果,能够消除或减少所述检测结果的短周期或突发性的变动所造成的影响。
发明效果
如以上说明的那样,根据本发明,构成为根据基于检测器的检测结果的值来进行不同水平的警示的显示或信号的输出,因此,能够适当地判断紧急性,能够防止真空泵的无用的紧急停止、及由此造成的生产量的降低。
附图说明
图1是作为本发明的实施方式的涡轮分子泵的结构图;
图2是本发明的实施方式的系统结构图;
图3是生成物的堆积量的估计、警报处理的框图;
图4是低通滤波器的频率特性;
图5是阈值和生成物的量的关系;
图6是估计生成物的堆积量并根据该堆积量来警报的另一方法(其1);
图7是估计生成物的堆积量并根据该堆积量来警报的另一方法(其2);
图8是示出所采样的检测值和平均值的关系的图;
图9是估计生成物的堆积量并根据该堆积量来警报的另一方法(其3);
图10是示出运算部的处理的具体的采样例;
图11是估计生成物的堆积量并根据该堆积量来警报的另一方法(其4);
图12是阈值和生成物的量的关系(电动机旋转速度的情况);以及
图13是示出检测值和积分结果的关系的图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。在图1中示出了作为本发明的实施方式的涡轮分子泵的结构图。
在图1中,在涡轮分子泵100的圆柱状的外筒127的上端,形成有吸气口101。在外筒127的内侧,具备呈放射状且多级地形成有用于对气体进行吸引排气的涡轮叶片所构成的多个旋翼102a、102b、102c……的旋转体103。
在该旋转体103的中心安装有转子轴113,该转子轴113例如通过所谓的5轴控制的磁性轴承而悬浮支承于空中且被位置控制。
关于上侧径方向电磁石104,4个电磁石成对地配置于作为转子轴113的径方向的坐标轴且彼此正交的X轴和Y轴。与该上侧径方向电磁石104接近且对应地具备具有线圈的4个上侧径方向位移传感器107。该上侧径方向位移传感器107被构成为检测转子轴113的径方向位移并送到后述的控制装置200。
在控制装置200中,基于上侧径方向位移传感器107检测到的位移信号,经由具有PID调节功能的补偿电路来控制上侧径方向电磁石104的励磁,以调整转子轴113的上侧的径方向位置。
转子轴113由高磁导率材料(铁等)等形成,通过上侧径方向电磁石104的磁力而被吸引。这样的调整在X轴方向和Y轴方向上分别独立进行。
此外,下侧径方向电磁石105和下侧径方向位移传感器108与上侧径方向电磁石104和上侧径方向位移传感器107同样地配置,与上侧的径方向位置同样地调整转子轴113的下侧的径方向位置。
进而,轴方向电磁石106A、106B被配置为上下地夹持在转子轴113的下部具备的圆板状的金属盘111。金属盘111由铁等高磁导率材料构成。
然后,轴方向电磁石106A、106B基于未图示的轴方向位移传感器的轴方向位移信号经由控制装置200的具有PID调节功能的补偿电路而被励磁控制。轴方向电磁石106A和轴方向电磁石106B通过磁力分别在上方和下方吸引金属盘111。
像这样,控制装置200适当调节该轴方向电磁石106A、106B对金属盘111施加的磁力,使转子轴113在轴方向上磁性悬浮,以非接触方式保持在空间中。
电动机121具备以包围转子轴113的方式呈周状配置的多个磁极。各磁极被控制装置200控制为经由作用于与转子轴113之间的电磁力对转子轴113进行旋转驱动。
多个固定翼123a、123b、123c……与旋翼102a、102b、102c……隔开些许空隙而配设。旋翼102a、102b、102c……被形成为从与转子轴113的轴线垂直的平面倾斜了规定的角度,以便分别通过碰撞向下方向移送排气气体的分子。
然后,固定翼123的一端在嵌插于多个堆叠的固定翼垫片(spacer)125a、125b、125c……之间的状态下被支承。
在外筒127的底部配设有基部129,在固定翼垫片125的下部和基部129之间配设有带螺纹垫片131。然后,在基部129中的带螺纹垫片131的下部形成有排气口133,连通到外部。
带螺纹垫片131是由铝、铜、不锈钢、铁、或将这些金属作为成分的合金等金属构成的圆柱状的构件,在其内周面刻设有螺旋状的多个螺纹槽132。
螺纹槽132的螺旋的方向是排气气体的分子沿旋转体103的旋转方向移动时该分子向排气口133那方移送的方向。
在接着旋转体103的旋翼102a、102b、102c……的最下部,下垂有旋转圆筒102d。该旋转圆筒102d的外周面是圆柱状且朝向带螺纹垫片131的内周面突出,与该带螺纹垫片131的内周面以隔开规定间隙的方式接近。
基部129是构成涡轮分子泵100的基底部的圆盘状的构件,一般由铁、铝、不锈钢、铜等金属构成。
在图2中示出了本发明的实施方式的系统结构图。
在图2中,电源电压Vd从AC输入电源1经过AC/DC主电源3而被低电压化。然后,该电源电压Vd输入到电磁石功率放大器7,被用作励磁电路的电源。
此外,AC/DC主电源3的输出也输入到电动机驱动电路9,向电动机121供应电力。进而,该AC/DC主电源3的输出也向控制装置200供应电力。在控制装置200,配设有进行泵的控制的泵控制部11。然后,该泵控制部11监视并控制进行磁性轴承的控制的磁性轴承控制部13、以及进行电动机121的控制的电动机旋转控制部15。
磁性轴承控制部13基于由上侧径方向位移传感器107、下侧径方向位移传感器108和轴方向位移传感器检测到的传感器信号,生成用于对设置在电磁石功率放大器7的开关元件进行通断控制的PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)信号17并发送。对电磁石104、105、106供应经电磁石功率放大器7调整的电压。
另一方面,电动机旋转控制部15生成用于对电动机驱动电路9中包含的多个开关元件进行通断控制的PWM信号19并发送。基于经电动机驱动电路9调整的电压,向电动机121供应电力。
由电流传感器16检测在电动机121中流动的电流,在此检测到的电动机电流值17被输入到控制装置200。同样,电动机电压21被检测,并输入到控制装置200。
此外,向控制装置200的输入电流值23被检测,并输入到控制装置200。进而,电动机121的旋转速度25被测量,并输入到控制装置200。但是,电动机121的旋转速度25也可以基于电动机电流值17和电动机电压21通过运算来估计。
在堆积物运算部27中,基于电动机电流值17、PWM信号19的脉冲宽度、根据电动机电流值17和电动机电压21运算的电动机121的功耗、控制装置200的输入电流值23、根据电源电压Vd和输入电流值23运算的控制装置200的功耗、或电动机121的旋转速度25中的至少任一个,来估计起因于排气气体的生成物的堆积量。然后,由堆积物运算部27输出与生成物的堆积量对应的警报、停止信号。该堆积物运算部27相当于反应生成物堆积监视装置。
接着,说明基于电动机121的电流值来估计生成物的堆积量并根据该堆积量进行警报的方法。
生成物容易堆积于泵内部的下游区域中。因此,容易堆积于旋转圆筒102d的外周面与带螺纹垫片131的内周面之间的间隙中,当堆积于该间隙中时,泵流路变窄,该间隙的压力上升。然后,当该压力上升时,旋转体103的旋转维持所需的电动机121的电流值上升。因此,能够基于电动机121的电流值的变化来估计生成物的堆积状况。
在图3中示出了生成物的堆积量的估计、警报处理的框图。在图3中,检测值31是电动机121的电流值。使作为该检测值31的电流值通过其频率特性在图4中示出的低通滤波器33。在该低通滤波器33的频率特性中,高频带的增益较低。即,在电动机121的电磁石中流动的各相的交变电流的频率F1的增益低于比该频率F1低的频率的增益。
像这样,使其通过低通滤波器33,由此,能够消除或减小短周期或突发性的真空泵的负载变动或噪声等的影响。
通过了低通滤波器33的电动机电流值被A/D转换器35数字变换,之后,输入到对比部37。在对比部37中,与阈值39进行对比。如图5所示,该阈值39例如根据生成物的量,具有HH水平、H水平、L水平这3阶段的值。然后,在所输入的检测值信号为该HH水平以上的情况下,由堆积物运算部27输出泵停止信号41。另一方面,在所输入的信号为该HH水平不足且H水平以上的情况下,由堆积物运算部27输出H水平警报信号43。此外,在所输入的信号为该H水平不足且L水平以上的情况下,由堆积物运算部27输出L水平警报信号45。
在该情况下,检测值31即电动机电流值越大,生成物的堆积量越多,因此,与L水平警报信号45相比,H水平警报信号43为更强烈地要求真空泵的检修的警告度更高的警报信号。
像这样,根据基于电动机电流值所估计的生成物的量来判定紧急程度。然后,根据该紧急程度来生成泵停止信号、警报信号,因此,能够适当地判断紧急性,能够防止或减少半导体等的制造装置的无用的紧急停止、及由此造成的生产量的降低。
然而,在半导体的制造工艺等中,通常,通过多个工艺来进行,在每一个工艺中导入不同的处理气体。因此,有时检测值31的值按每个工艺而不同。在该情况下,可以按每一个工艺中的每个来设定不同的阈值。
此外,在输入到对比部37的先前阶段中计算电动机电流值的每Δt时间的变动量。然后,在对比部37中,可以在与根据每个工艺所设定的变动量的阈值之间进行对比。在该情况下,阈值也设定为例如3阶段。以下,针对电动机电流值以外的各检测值31,相同之处在于,也可以计算每Δt时间的变动量,在与所设定的变动量的阈值之间进行对比。
再有,在上述中,说明了检测值31是电动机121的电流值的情况,但是,也可以使用电动机功耗。此外,电动机电力能够根据PWM信号19的脉冲的占空比使用公知的计算式通过运算来计算。于是,可以在检测值31中应用该计算出的电动机电力的值。
此外,当生成物堆积于泵内时,对电磁石104、105、106供应的电磁石电流也增加,磁性轴承的功耗也增加。因此,能够基于控制装置200的输入电流值、功耗量的变化来估计生成物的堆积状况。在该情况下,作为检测值31,应用这些控制装置200的输入电流值23或根据电源电压Vd和输入电流值23所运算的功耗。
此外,可以基于电磁石电流的变化来估计生成物的堆积状况。再有,关于电磁石电流,取决于涡轮分子泵相对于重力的设置方向,存在成对的电磁石中的每一个中流动的电流的大小由于该重力所造成的影响而不同的情况。在该情况下,优选的是,采用电流的变化量较大的重力负担较大的那侧的电磁石的电流来作为检测值31以进行对比。
接着,基于图6来说明估计生成物的堆积量并根据该堆积量来警报的另一方法。再有,对与图3相同要素的部分标注相同符号,省略说明。
检测值31通过低通滤波器33,被A/D转换器35数字变换,之后,按由CPU47决定的每个周期,针对单位时间49的间隔,由采样部51进行采样。经采样的检测值31在对比部37中在与设定为例如3阶段的阈值39之间进行对比。此时,根据该检测值31的大小,例如使3阶段的计数器递增。
在检测值31的大小为HH水平以上的情况下,使HH计数器53递增。另一方面,在检测值31的大小为HH水平不足且H水平以上的情况下,使H计数器55递增。此外,在检测值31的大小为该H水平不足且L水平以上的情况下,使L计数器57递增。在判定部59中,在完成了1个周期的阶段中,读取各计数器的数值,输出与数值第一大的计数器相当的信号。即,在HH计数器53为最大的数值的情况下,输出泵的停止信号。
另一方面,在H计数器55为最大的数值的情况下,输出H水平警报信号。在L计数器57为最大的数值的情况下,输出L水平警报信号。根据H水平警报信号、L水平警报信号,能够通知维护的所需紧急程度。
像这样,通过在计数器中积累对比结果并判断该结果,从而能够消除短周期或突发性的真空泵的负载变动或噪声等的影响。
接着,基于图7来说明估计生成物的堆积量并根据该堆积量来警报的另一方法。再有,对与图3和图6相同要素的部分标注相同符号,省略说明。
在图7中,检测值31通过低通滤波器33,经A/D转换器35数字变换,之后,按由CPU47决定的每个周期,针对单位时间49的间隔Δt,由采样部51进行采样。经采样的检测值31输入到平均值计算部61。在图8的上部分中示出了该采样的检测值31的样子。然后,在图8的下部分中示出了由平均值计算部61按各单位时间49的每个间隔Δt来计算检测值31的平均值的结果。
该检测值31的平均值在接下来的对比部37中在与设定为例如3阶段的阈值39之间进行对比。该阈值39如图5所示例如根据生成物的量而具有HH水平、H水平、L水平这3阶段的值。然后,根据各阶段来输出停止信号或警报信号。
像这样,通过判断检测值31的平均值,从而能够消除或减小短周期或突发性的真空泵的负载变动或噪声等的影响。
接着,基于图9来说明估计生成物的堆积量并根据该堆积量来警报的另一方法。再有,对与图3和图6相同要素的部分标注相同符号,省略说明。
在图9中,检测值31通过低通滤波器33,经A/D转换器35数字变换,之后,按由CPU47决定的每个周期,针对单位时间49的间隔Δt,由采样部51进行采样。经采样的检测值31输入到运算部63。在运算部63中,使通过采样而得到的检测值31仅在该检测值31与该检测值31之前得到的检测值31的差的绝对值小于规定值时,才输入到接下来的对比部37。
在图10中示出了示出该运算部63的处理的具体的采样例。
时刻t1和t2之间的检测值31的差的绝对值ΔL小于规定值ΔLmax。因此,使时刻t2中的检测值31输入到接下来的对比部37。另一方面,接下来的时刻t2和t3之间的检测值31的差的绝对值ΔL大于规定值ΔLmax。此时,不使时刻t3中的检测值31输入到接下来的对比部37。接下来的时刻t3和t4之间的检测值31的差的绝对值ΔL也大于规定值ΔLmax。因此,不使时刻t4中的检测值31输入到接下来的对比部37。然后,接下来的时刻t4和t5之间的检测值31的差的绝对值ΔL小于规定值ΔLmax。因此,使时刻t5中的检测值31输入到接下来的对比部37。以后,同样地进行处理。其结果是,能够不受在时刻t3产生的突发性的检测值31所造成的影响。
经采样的检测值31在对比部37中在与设定为例如3阶段的阈值39之间进行对比。此时,根据该检测值31的大小,使例如3阶段的计数器递增。在该情况下,由于运算部63中的处理和由计数器的积累处理双方的作用,真空泵的负载变动或噪声等进一步变强。
像这样做,即使在发生了短周期或突发性的真空泵的负载变动或噪声等的情况下,也能够忽视该变动或噪声。因此,能够消除这些负载变动或噪声等的影响,能够防止或减少错误的通报或不必要的泵停止。
接着,基于图11来说明估计生成物的堆积量并根据该堆积量来警报的另一方法。
在图11中,检测值31通过低通滤波器33,经A/D转换器35数字变换,之后,按由CPU47决定的每个周期,针对单位时间49的间隔Δt,由采样部51进行采样。经采样的检测值31输入到平均值计算部61,按每单位时间Δt来计算平均值。
再有,低通滤波器33可以是在A/D转换器35对检测值31进行了数字变换之后通过运算来对检测值31的数字值进行滤波的方式的数字滤波器。
此外,在图13中,当按时间对规定时间宽度的所述检测结果进行定积分时,该定积分的结果相当于斜线部的区域的面积,在该时间宽度中,所述检测结果越大,该定积分的结果越大,所述检测结果越小,该定积分的结果越小,并且通过积分运算,能够得到与通过低通滤波器类似的效果。因此,可以代替使用低通滤波器33而对检测值31进行积分运算。
积分运算既可以在A/D转换器35对检测值31数字变换之前通过模拟电路进行,也可以在A/D转换器35对检测值31数字变换之后通过数字运算进行。
该检测值31的平均值在接下来的对比部37中在与设定为例如3阶段的阈值39之间进行对比。此时,根据该检测值31的大小,使例如3阶段的计数器递增。在该情况下,通过平均值计算部61中的处理和由计数器的积累处理双方的作用,真空泵的负载变动或噪声等进一步变强。
像这样做,即使在发生了短周期或突发性的真空泵的负载变动或噪声等的情况下,也能够忽视该变动或噪声。
再有,在半导体的制造中,在该制造工序中向腔室内导入工艺气体。此时,伴随着工艺气体的导入而产生气体负载的急剧变化,电动机旋转速度25从额定转速降低。已知,与没有生成物的堆积的情况相比,该电动机旋转速度25的降低在生成物的堆积量较多的情况下很大程度地降低。
于是,可以使用电动机旋转速度25来作为检测值31。
该情况下的对比部37中的判断如图12所示例如根据生成物的量而与H水平、L水平、LL水平这3阶段的阈值进行比较。然后,在输入到对比部37的信号为该H水平不足的情况下,由堆积物运算部27输出H水平警报信号。此外,在输入的信号为L水平不足的情况下,由堆积物运算部27输出L水平警报信号。进而,在输入的信号为LL水平不足的情况下,由堆积物运算部27输出LL水平停止信号。在该情况下,泵停止。
在该情况下,检测值31即电动机旋转速度25越低,生成物的堆积量越多,因此,与H水平警报信号相比,L水平警报信号为更强烈地要求真空泵的检修的警告度更高的警报信号。
可以针对使用该电动机旋转速度25的检测值31,应用在与阈值的H水平、L水平、LL水平对应的计数器中积累等上述说明的各处理方法。
上述说明中,说明为针对阈值39或计数器具有3阶段的值,但是,也可以采用更多阶段,从而能够提供细粒的信息。
再有,关于本发明,只要不脱离本发明的精神,则能够进行各种改变,然后,本发明当然涵盖该改变的内容。
附图标记的说明
1 输入电源
3 AC/DC主电源
7 电磁石功率放大器
9 电动机驱动电路
11 泵控制部
13 磁性轴承控制部
15 电动机旋转控制部
16 电流传感器
17 电动机电流值
19 PWM信号
21 电动机电压
23 输入电流值
25 电动机旋转速度
27 堆积物运算部
31 检测值
33 低通滤波器
35 A/D转换器
37 对比部
39 阈值
41 泵停止信号
43 H水平警报信号
45 水平警报信号
49 单位时间
51 采样部
53 HH计数器
55 H计数器
57 L计数器
59 判定部
61 平均值计算部
63 运算部
100 涡轮分子泵
102d 旋转圆筒
103 旋转体
104 上侧径方向电磁石
105 下侧径方向电磁石
106A、106B 轴方向电磁石
107 上侧径方向位移传感器
108 下侧径方向位移传感器
113 转子轴
121 电动机
200 控制装置。

Claims (7)

1.一种真空泵,对被排气室内的气体进行排气,其特征在于,具备:
转子;
电动机,对所述转子进行旋转驱动;
控制装置,对所述电动机进行驱动控制;
检测器,检测所述电动机的电流值、PWM信号的脉冲宽度、功耗、所述控制装置的输入电流值、功耗、所述转子的旋转速度中的至少任一个;以及
反应生成物堆积监视装置,根据基于所述检测器的检测结果的值来进行不同水平的警示的显示或信号的输出。
2.根据权利要求1所述的真空泵,其特征在于,
所述反应生成物堆积监视装置以规定的周期来比较基于所述检测结果的值和阈值,该比较结果在所述检测结果是所述转子的旋转速度的情况下累计基于所述检测结果的值小于所述阈值的次数、在所述检测结果不是所述转子的旋转速度的情况下累计基于所述检测结果的值大于所述阈值的次数,根据其累计结果来进行所述警示的显示或信号的输出。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的真空泵,其特征在于,
所述反应生成物堆积监视装置以规定的周期来进行所述检测结果的采样,将在规定长度的期间内通过所述采样得到的被采样值的平均值作为基于所述检测结果的值。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的真空泵,其特征在于,
所述反应生成物堆积监视装置使所述检测结果通过高频带的增益较低的低通滤波器来作为基于所述检测结果的值。
5.根据权利要求4所述的真空泵,其特征在于,
关于所述低通滤波器,所述电动机的电磁石的各相的交变电流的频率的增益低于比该频率低的频率的增益。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的真空泵,其特征在于,
所述反应生成物堆积监视装置以规定的周期来进行所述检测结果的采样,使通过所述采样而得到的被采样值在该采样值与该采样值之前得到的被采样值的差的绝对值小于规定值的情况下,作为基于所述检测结果的值。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的真空泵,其特征在于,
所述反应生成物堆积监视装置按时间对所述检测结果进行积分,将其积分结果作为基于所述检测结果的值。
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0467171A (ja) * 1990-07-09 1992-03-03 Matsushita Graphic Commun Syst Inc カラー画像記録装置
JP3239426B2 (ja) * 1992-02-19 2001-12-17 ダイキン工業株式会社 ブラシレスdcモータの駆動装置
JP3169892B2 (ja) * 1998-04-28 2001-05-28 セイコー精機株式会社 ターボ分子ポンプ装置
JP5148053B2 (ja) * 2005-07-11 2013-02-20 株式会社東芝 パルス計数計とそれを用いた原子炉出力監視装置ならびにパルス計数方法
WO2011145444A1 (ja) * 2010-05-21 2011-11-24 エドワーズ株式会社 排気ポンプの堆積物検知装置と、該装置を備えた排気ポンプ
JP6766533B2 (ja) * 2016-09-06 2020-10-14 株式会社島津製作所 堆積物監視装置および真空ポンプ
JP7019513B2 (ja) * 2018-06-05 2022-02-15 株式会社荏原製作所 制御装置、制御システム、制御方法、プログラム及び機械学習装置
JP6988726B2 (ja) * 2018-07-30 2022-01-05 株式会社島津製作所 堆積物監視装置および真空ポンプ

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