CN1497180A

CN1497180A - 旋转机的寿命预测系统、旋转机的寿命预测方法和具有旋转机的制造装置

Info

Publication number: CN1497180A
Application number: CNA031347916A
Authority: CN
Inventors: 佐俣秀一; 广; 牛久幸广; 人; 山本明人; 夫; 中尾隆; 古畑武夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2023-09-29
Also published as: TW200415311A; TWI239373B; US20040064291A1; KR100557377B1; KR20040028540A; CN1281866C; JP2004124747A; US6898551B2; JP3923880B2

Abstract

本发明的课题在于提供一种以廉价的装置，简单、稳定且高精度地对旋转机的寿命进行预测的寿命预测系统。该系统包括：测定旋转机(3)的振动的时间序列加速度数据的振动仪(7)；用含有以包括旋转机的转子的叶片扇数的公式与旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带、对所测定的模拟信号的时间序列加速度数据进行滤波的带通滤波器(8)；以及根据经滤波的上述第1解析频率的时间序列加速度数据的特征量，预测上述旋转机的寿命的数据处理单元(6)。

Description

旋转机的寿命预测系统、旋转机的寿命预测方法和具有旋转机的制造装置

技术领域

本发明涉及制造装置用旋转机的寿命的预测技术，特别是涉及预测真空泵等旋转机的寿命的寿命预测装置、寿命预测方法以及具有该旋转机的制造装置。

背景技术

为了有效地进行半导体器件的制造，半导体制造装置的故障诊断变得重要起来。另外，近年来，在系统LSI中，特别是少量、多品种的生产倾向增强，与此相应的灵活高效的半导体器件的制造方法也变得必要起来。高效的半导体生产中有采用小规模的生产线的方法。但是，如果只是单纯地使大规模生产线减小则会产生制造装置的运转率降低等问题，因此存在着投资效率下降的问题。作为其对策，有用一个制造装置进行多个制造工序的方法，但是，例如，在将干式泵用于排气系统的减压化学气相生长(LPCVD)装置中，伴随工艺的种类的不同，反应气体、反应生成物不同，泵内部的生成物的发生及蓄积状况也不相同。因此，如果工艺的种类变化，则寿命也发生改变。

如果在特定的制造工艺中泵停止，则不仅会导致制造中的一批产品不良，而且会在制造装置内部产生微小灰尘。因此，必须对制造装置进行额外的维护，使半导体器件的制造效率大幅度地下降。如果为了防止该工艺中的突然的停机，使泵的维护时间预留有裕度，则泵的维护频率就会大大增加。这不仅使维护成本增加，而且由泵更换造成的半导体制造装置的运转率的下降也变得明显，导致半导体器件的制造效率大幅度降低。为了在高效率的小规模生产线中实现必要的装置的共用化，有必要准确地对干式泵的寿命进行诊断，极尽其寿命地使用泵。因此寿命的预测已必不可少。

迄今为止，人们提出了几种干式泵的寿命诊断方法。基本上是采取通过马达电流、振动、温度掌握干式泵的状态，根据这些状态量的变化预测寿命的方法(例如，参照专利文献1)。特别是，作为干式泵的寿命诊断方法，通过由转子旋转引起的振动来掌握泵的状态的方法渐成主流。其原因在于，在借助振动进行诊断时，只要在泵侧面上安装振动仪或加速度计即可进行测定，因此其作为简单的寿命预测方法备受关注。另外，人们还提出了作为振动数据对声发射信号进行模拟/数字转换(AD转换)，以对寿命进行预测的方法(例如，参照专利文献2)。

对于干式泵内部的反应生成物的蓄积状况，相对干式泵的固有的基准频率的变动，其基准振动的整数倍等干式泵的特征频率的振动变动表现得更明显。在以往，如图9所示，用放大器181对来自测定干式泵113的振动的振动仪117的信号进行放大，用AD转换器118将其转换为数字信号。并且，还使用了通过数据处理单元119、在傅立叶变换后仅仅取出特定频率成分进行寿命预测的方法。

专利文献1特开2000-259222号公报(第9～11页，图1)

专利文献2特开平11-62846号公报(第2～3页，图1)

在利用AD转换器将振动数据转换为数字信号，通过傅立叶变换获取特定频率成分的方法中，当所处理的数据量变得很庞大时，则存在有1秒以下的极短时间的振动变动无法评价出来的问题。另外，还产生了测定系统规模过大，测定系统的价格上升的问题。另外，可以证实存在着当泵内部蓄积有反应生成物时振动的峰值频率会变动的现象，有必要提供一种即使在峰值频率变动的情况下也能正确地对峰值加速度进行评价的方法。

如上所述，在利用振动的以往的干式泵的寿命预测方法中，存在测定装置的价格、所处理的数据量、测定时间间隔、稳定性的问题，人们期待一种能够以廉价的装置进行更简便且稳定的高精度的寿命预测方法的出现。

发明内容

本发明的目的在解决这种问题，利用廉价且简便的装置、提供高可靠性且高精度的旋转机的寿命预测系统、寿命预测方法、以及具有该旋转机的制造装置。

为了解决上述问题，本发明的第1特征方案的要点涉及一种寿命预测系统，其包括：(a)测定旋转机的振动的时间序列加速度数据的振动仪；(b)用含有以包括旋转机的转子的叶片扇数的公式与旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带、对所测定的模拟信号的时间序列加速度数据进行滤波的带通滤波器；(c)根据经滤波的第1解析频率的时间序列加速度数据的特征量预测旋转机的寿命的数据处理单元。

按照本发明的第1特征方案，可利用廉价且简便的装置，提供高可靠性且高精度的旋转机的寿命预测系统。

本发明的第2特征方案的要点在于涉及一种寿命预测方法，其包括下述步骤：(a)测定旋转机的时间序列加速度数据；(b)用含有以包含旋转机的转子的叶片扇数的公式和旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带、对所测定的模拟信号的时间序列加速度数据进行滤波；(c)根据经滤波的第1解析频率的时间序列加速度数据的特征量预测旋转机的寿命。

按照本发明的第2特征方案，可利用廉价且简便的装置提供高可靠性且高精度的旋转机的寿命预测方法。

本发明的第3特征方案的要点在于涉及一种制造装置，其具备：(a)旋转机；(b)测定旋转机的振动的时间序列加速度数据的振动仪；(c)用含有以包括旋转机的转子的叶片扇数的公式和旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带、对所测定的模拟信号的时间序列加速度数据进行滤波的带通滤波器；(d)根据经滤波的第1解析频率的时间序列加速度数据的特征量预测旋转机的寿命的数据处理单元。

按照本发明的第3特征方案，可利用廉价且简便的装置提供一种具有能够进行高可靠性且高精度的寿命预测的旋转机的制造装置。

在本发明的第1～3特征方案中，包含上述叶片扇数的公式可由n+(l/m)表示，其中m表示叶片扇数，n和l为任意的整数。另外，频带优选为设定在峰值加速度的峰值半幅值(ピ一ク半值幅)与峰值加速度的峰值频率变动的最大值之和的2～10倍的范围内。另外，振动仪的测定间隔优选为在第1解析频率的周期的1/3倍或以下。另外，优选为进一步具备用包含有与第1解析频率振动相位不同的第2解析频率的频带对时间系列加速度数据进行滤波的带通滤波器。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的半导体制造装置的概要的图。

图2是表示图1所示的旋转机(干式泵)的内部结构的剖面图。

图3是通过本发明的实施例的寿命预测系统测定的峰值加速度的经时变化曲线图。

图4是通过本发明的实施例的寿命预测系统测定的峰值加速度减少率的经时变化曲线图。

图5是用于说明本发明的实施例的半导体制造装置用旋转机的寿命预测方法的流程图。

图6是表示本发明的实施例的变形实例的寿命预测系统的概略的图。

图7是通过本发明的实施例的变形实例的寿命预测系统测定的峰值加速度的经时变化曲线图。

图8是表示本发明的另一实施例的进行半导体制造装置用旋转机的寿命预测的半导体生产系统的构成实例的方框图。

图9是表示以往的寿命预测系统的概略的图。

标号说明

1 CVD室 2 闸阀

3、113 干式泵(旋转机) 6、119 数据处理单元

7、117 振动仪 8 带通滤波器

8a 第1带通滤波器 8b 第2带通滤波器

10a、10b 转子 11a、11b 旋转轴

13 本体 14 吸气法兰盘

15 排气法兰盘 32、33 真空配管

36a～36d 振动仪

37 频率解析器(傅立叶变换分析装置)

38a～38c 配线 39 寿命预测系统

41、42、43质量流量控制器 51、52、53 气体配管

70 半导体制造装置 71 LAN

72 CIM 73 服务器

74 数据处理系统 75 外部存储器

77 计算机 81、181 放大器

118 AD转换器

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的实施例进行描述。在下面的附图的描述中，同一或类似的部分采用同一或类似的标号。但是，应注意到，附图是示意性的，厚度与平面尺寸之间的关系、各层的厚度的比例等不同于实际的场合。因此，具体的厚度、尺寸应当参照下面的描述而判断。另外，显然，即使在附图相互之间也含有彼此的尺寸的关系、比例不同的部分。

作为本发明的实施例的半导体制造装置的LPCVD装置，如图1所示，包括对CVD室1进行真空排气的干式泵3(旋转机)、及预测该干式泵3的寿命的寿命预测系统39。

另外，寿命预测系统39具备：配置在干式泵3的本体侧面，测定振动的加速度等特征量的时间序列加速度数据的振动仪7；对由振动仪7所测定的时间序列加速度数据进行放大的放大器81；以频带宽度对经放大器81放大的时间序列加速度数据进行滤波的带通滤波器8；根据经滤波的时间序列振动模拟数据，将与解析频率相对应的振动的特征量的变动制作成评价用诊断数据，对干式泵3的寿命进行预测的数据处理单元6。

在LPCVD装置的CVD室1上连接有气体配管51、52、53。在该气体配管51、52、53上连接有用于对导入CVD室1的各种原料气体和载体气体进行控制的质量流量控制器41、42、43。也就是说，其流量经质量流量控制器41、42、43控制过的原料气体等，通过气体配管51、52、53导入到经过一定减压化的CVD室1中。CVD室1形成为可与外部气体隔绝、保持其氛围的密封构造。为了用干式泵3对CVD室1的内部进行真空排气，在CVD室1的排气侧连接有真空配管32，在该真空配管32的排气侧连接有闸阀2。在闸阀2的排气侧进一步连接有另一真空配管33。干式泵3的吸气侧与真空配管33的排气侧连接。闸阀2可根据需要将CVD室1和干式泵3分离、或对排气传导性进行调整。这样，干式泵3被用于对导入CVD室1中的未反应的原料气体和反应生成物进行排气。

在利用图1所示的LPCVD装置，例如，成膜氮化硅膜(Si₃N₄膜)的情况下，借助质量流量控制器41将二氯甲硅烷(SiH₂Cl₂)气体导入被设成减压状态的CVD室1中，借助质量流量控制器42将氨气(NH₃)导入被设成减压状态的CVD室1中。并且，在CVD室1的内部将硅(Si)基板加热到约800℃左右，通过二氯甲硅烷气体与氨气的化学反应，在硅基板上形成Si₃N₄膜。该化学反应在生成Si₃N₄膜的同时，作为反应副产物产生氯化铵(NH₄Cl)气体及氢气(H₂)。氢为气体，通过干式泵3排出。由于在生成时，反应炉内处于800℃左右的高温及数百Pa或数百Pa以下的减压状态下，所以NH₄Cl也为气态。虽然省略图示，但通常在LPCVD装置中，在CVD室1和干式泵3之间设置有捕集固体的反应副产物的捕集器。由于压力较低，故捕集器不可能将反应副产物完全捕集。未被彻底捕集的反应副产物到达干式泵3。在干式泵3中，通过气体的压缩，使压力从0.1Pa增加到大气压。反应副产物按照状态图中的升华曲线，在低压下作为气体而存在，但在进一步高压化时开始固化。因为在泵内部，气体被反复压缩，压力从数百Pa的压力变化到大气压，故排气过程中的气体状态反应副产物随着压力的上升在干式泵3的内部开始固化。如果在该干式泵3的配管内开始固化，即使微量的堆积物，也会使旋转轴弹性变形。其结果会导致干式泵发生故障。

如图2所示，第1实施例的在作为半导体制造装置的LPCVD装置中使用的干式泵3的结构是带有3扇叶片的2个转子10a、10b分别由旋转轴11a、11b带动旋转。干式泵3具有设置于本体13的吸气侧的吸气法兰盘14、以及设置于本体13的排气侧的排气法兰盘15。自CVD室1通过闸阀2的气流，由吸气法兰盘14进入干式泵3内。进入到干式泵3内的气体通过用旋转轴11a、11b带动2个转子10a、10b旋转而被压缩。经压缩的气体由排气法兰盘15排出。另外，振动仪7借助磁铁安装在干式泵3的本体13的平坦的部分上。

在干式泵3中，转子10a、10b之间的间距、转子10a、10b与本体13内壁之间的间距在1mm或以下。因此，例如，在将Si₃N₄薄膜沉积在硅基板上的情况下，NH₄Cl作为主要的反应副产物在泵内部析出，堵塞在转子10a、10b之间、转子10a、10b与本体13内壁之间。当反应副产物堵塞在转子10a、10b之间、转子10a、10b与本体13内壁之间而引起摩擦时，会产生由摩擦引起的特征振动。因此，通过由振动仪7测定干式泵3的振动的特征量的推移，可监视干式泵3内部的反应生成物的蓄积状况，预测干式泵3的寿命。

在干式泵3中，由于转子10a、10b以50Hz旋转，故由振动仪7观测的加速度的基准振动的频率为50Hz。另外，由于安装有多扇叶片的转子10a、10b旋转，故产生了由转子旋转引起的基准振动的整数倍的频率的振动。另外，由于干式泵3中的转子10a、10b机械式地安装于本体13内，故本体13内壁与转子10a、10b之间、转子10a与10b之间的间隙并不是严格地相同，具有非对称性。因此，当在干式泵3的内部蓄积有反应副产物时，在本体13的内壁与转子10a、10b之间、转子10a与10b之间的摩擦会产生不均匀性。其结果是，在反应副产物蓄积下来的情况下，在由振动仪7测定的加速度的频率成分中，还观察到了在由转子旋转引起的基准振动和基准振动的整数倍的频率以外的振动频率的次峰值。例如，在正常状态，基准振动的整数倍的峰值较明显，次峰值不明显。当在干式泵3的内部蓄积有反应副产物，处于即将停止之前的状态时，出现了次峰值。在泵即将停止之前出现的次峰值对于泵内部的反应副产物的蓄积非常敏感。根据经验，对于干式泵3内部的反应副产物的堵塞的监视较有效的主要的次峰值，在将转子10a、10b的叶片扇数设为m时，以基准振动的(n+l/m)倍出现。n、l为任意的正的整数，但是，因为在n较大的情况下灵敏度降低，故有必要要求n≤m×旋转轴个数+1。

对于蓄积在干式泵内部的反应副产物的状况，与基准振动相比，基准振动的整数倍、次峰值等干式泵的特征频率的振动变动反映得更为明显。因此，在干式泵的寿命预测中，重要的是调查基准振动以外的特定频率的振动的加速度推移。因此，在振动的加速度测定中，一般采用了由AD转换器将来自振动仪7的信号转换为数字信号，并在傅立叶变换后，只将特定频率成分取出的方法。在使用AD转换器的方法中，由于将较宽频带的振动数据作为AD转换的对象，所以所处理的数据量庞大。另外，由于AD转换或傅立叶变换处理要求较长的时间，因此存在有检测不到在1秒或以下的极短时间的振动变动的问题。在干式泵3的振动推移—例如加速度的时间序列数据的测定中，以规定时间间隔，对规定个数的加速度进行采样。由于信号/噪音(S/N)比的问题，在1次测定中，有必要采样4096个点或以上。在对解析频率的振动数据进行采样的情况下，采样时间例如可短到1毫秒，但采样要在4096个点或以上。因此，在借助以往的AD转换与傅立叶变换的解析方法中，必须保证最低4～5秒的测定时间间隔。

特别是，在干式泵3的内部反应副产物大量累积、转子10a、10b之间、转子10a、10b与本体13内壁之间的摩擦较大的情况下，或在附着在干式泵3上部的配管内部的反应副产物剥离掉落到干式泵3内部的情况下，会在所测定的振动中产生1秒或以下的极短时间的峰值状变动。因此，在干式泵3的异常检测，即寿命预测中，极短时间的测定解析已很重要。在干式泵3的振动推移—例如加速度的时间序列数据的测定中，解析频率的振动数据的测定间距越小，越能俘获到短时间的变化，但是，测定过短时间的变化是很困难的。另外，在可靠性较高的异常检测中，较理想的是在将解析频率设为f(Hz)时，测定间隔在1/(3·f)秒或以下。在本发明的实施例中，时间序列加速度数据的测定间隔为0.001秒。

在本发明的实施例的干式泵3的寿命预测中，不对来自振动仪7的信号进行AD转换，而在模拟信号的状态下通过带通滤波器8等的滤波电路，由此测定解析对象频带的振动数据。当反应副产物蓄积在干式泵3的内部、在转子10a、10b之间、转子10a、10b与本体13的内壁之间产生摩擦时，振动数据的峰值频率会减少。带通滤波器8的带宽必须包含峰值频率变动地设定。因此，可采用加速度的峰值半幅值和由反应副产物的蓄积引起的峰值频率的变动的最大值之和的2～10倍的带宽。例如，在本发明的实施例中，利用相当于加速度的峰值半幅值3Hz与峰值频率变动的最大值6Hz之和的2倍以上的带宽290～310Hz的带通滤波器8，对基准振动的6倍的频率310Hz的峰值加速度信号进行滤波，用数据处理单元6进行测定解析。

图3表示因反应副产物蓄积于干式泵内部使干式泵3停止的数天前的第1～第4成膜步骤中的300Hz的振动的加速度推移。根据使用了带通滤波器8的本发明的实施例的寿命预测系统，在第1～第4所有成膜步骤中，峰值加速度呈现减少。在图3中，为了进行比较，同时表示出利用以往的寿命预测系统(参照图9)测定的实例。对从相同的振动仪7输出的加速度信号进行分支处理，在用AD转换器118转换成数字信号后，通过高速傅立叶变换分出频率成分，对300Hz的峰值加速度推移进行测定解析。如在图3所看到的，在进行AD转换的方法中，在第1成膜步骤中欠缺峰值加速度信号。在进行AD转换的以往的方法中，采样时间与本发明的实施例相比，短至1毫秒。但是，采样需要4096个点，另外，由于包括AD转换和傅立叶变换所需要的时间，故采样测定间隔4.5秒是其界限。因此，无法稳定地对1秒或以下的短时间的加速度变动进行测定。实际上，如果与使用带通滤波器8的模拟信号相比较，进行AD转换的数字信号的数据量增加约100倍，与此相应，数据处理时间也增加10倍或以上。

对从干式泵更换后开始到内部蓄积生成物停止期间的300Hz的加速度推移进行调查。在本发明的实施例中，通过带通滤波器8进行滤波，使解析频率的频带变窄，由此，可减少加速度的时间序列数据量。另外，测定时间间隔也可缩短。因此，能够以高可靠性、高精度且稳定地测定峰值加速度等的振动推移。根据本发明实施例的寿命测定系统39，如图4所示，可证实，在成膜步骤中的300Hz峰值加速度的减少率随着反应副产物在泵内部的蓄积而增加，并可进行寿命预测。例如，可以将加速度减少率达到85％或以上的点作为“泵即将停止”的阀值，以预测干式泵3的寿命。

另外，在本发明的实施例的寿命预测系统39中，使用简单的带通滤波器8以代替昂贵的AD转换器、傅立叶解析装置。带通滤波器8，例如，可通过将由电感线圈与电容器构成的多个并联共振器结合来实现。因此，可使寿命预测系统39的系统结构简化，进而，也可使系统的价格大幅度下降。

下面利用图5所示的流程图，对本发明的实施例的制造装置用旋转机的寿命预测方法进行描述。具体来说，是对在形成Si₃N₄薄膜的LPCVD装置中所使用的干式泵3的寿命进行预测。

(a)首先，在步骤S101中，通过设置在LPCVD装置的干式泵3的侧面的振动仪7，测定成膜步骤中的干式泵3的振动(加速度)的时间序列加速度数据(推移)。例如，以0.1秒的时间间隔对时间序列加速度数据进行测定。

(b)接着，在步骤S102中，通过放大器81对在步骤S101中所得的时间序列加速度数据进行放大。从经放大器81放大的时间序列加速度数据，通过带通滤波器8对解析频率成分滤波选择。带通滤波器8的带宽在290～310Hz的范围内，解析频率为300Hz。

(c)在步骤S103中，使用经带通滤波器8选择的时间序列加速度数据，通过数据处理单元6计算出峰值加速度序列模拟数据。

(d)然后，在步骤S104中，通过数据处理单元6，根据峰值加速度序列模拟数据计算出加速度减少率，将所算出的加速度减少率与加速度减少率的阀值进行比较，判断干式泵3的寿命。如果加速度减少率在阀值或以下，则继续重复测定。

(e)接着，如果加速度减少率超过阀值，则在步骤S105中，数据处理单元6在LPCVD装置所附带的显示装置、显示面板、或显示灯中进行泵即将停止(寿命)的显示。

按照本发明的实施例的半导体制造装置的寿命预测方法，通过使用带通滤波器8进行滤波，使解析频率的带宽变窄，可以使加速度的时间序列数据量减小，另外还可缩短测定数据间隔。因此，可高精度且稳定地测定峰值加速度等的振动推移。在本发明的实施例中，可在实际的应用中适当地设定判断干式泵3即将停止的“阀值”。另外，使用基准振动的6倍的300Hz作为解析对象对干燥泵3的故障诊断进行了说明，但是，显然即使用其它的频率，也能够观测到干式泵3的振动变动，用于寿命诊断。

变形实例

本发明的实施例的变形实例的制造装置用旋转机的寿命预测系统39a，如图6所示，使用了第1带通滤波器8a和第2带通滤波器8b。当在干式泵3内部蓄积有反应副产物的情况下，在由振动仪7检测到的振动的峰值加速度变动中，依频率具有如在本发明实施例中描述的那样地峰值加速度减少的频率、和反向增加的频率。因此，作为解析频率，从基准振动的{n+(l/m)}倍(m表示转子的叶片扇数，n、l为任意的正的整数)之中，选出在反应副产物蓄积在干式泵3内部时、峰值加速度的变动的相位呈现例如增加及减少地不同的动作的组合。这样，可稳定且高精度地检测出成膜步骤中的干式泵3的因反应副产物的堵塞引起的峰值加速度。因此，能够进行可靠性高的寿命预测。在本发明的实施例的变形实例中，由于是组合2种干式泵3的振动的峰值加速度变动的频率进行解析，所以在具有第1和第2带通滤波器8a、8b这一点是不同的，其它的方面与本发明的实施例相同，因此省略重复的描述。

本发明的实施例的变形实例的寿命预测系统39a包括：被配置在干式泵3的本体侧面，测定振动的加速度等特征量的时间序列数据的振动仪7；对经振动仪7测定的时间序列加速度数据进行放大的放大器81；以包含第1解析频率的带宽对经放大器81放大的时间序列加速度数据进行滤波的第1带通滤波器8a；以包含第2解析频率的带宽对经放大器81放大的时间序列加速度数据进行滤波的第2带通滤波器8b；根据经第1及第2带通滤波器8a、8b滤波的时间序列振动模拟数据，将与解析频率相对应的振动的特征量的变动制作成评价用诊断数据，以预测干式泵3的寿命的数据处理单元6。在这里，作为通过第1和第2带通滤波器8a、8b滤波的频带宽度以包含干式泵3的峰值加速度变动的相位不同的频率的方式设定。

在本发明的实施例中，例如，通过第1带通滤波器8a滤波的第1解析频率为300Hz，带宽在290～310Hz的范围内，通过第2带通滤波器8b滤波的第2解析频率为400Hz，带宽在390～410Hz的范围内，测定300Hz与400Hz的峰值加速度推移。如图7所示，峰值加速度的变动，在第1频率300Hz中为减少，与此相对，在第2频率400Hz中为相反地增加。峰值加速度变动不仅受到干式泵3内部反应副产物的蓄积的影响，还受到例如气体流量变动、周围的振动、冲击的影响。通过采用峰值加速度变动的相位不同的第1和第2解析频率，能够准确地仅仅捕获因蓄积于干式泵3内部的反应副产物引起的峰值加速度现象。这样，在本发明的实施例的变形实例的寿命预测系统39a中，能够进行可靠性更高的干式泵3的寿命预测。

其它的实施例

如上所述，通过实施例对本发明进行了描述，但是，构成该公开的一部分的描述和附图不应理解为是对本发明的限定。显然，对于本领域的普通技术人员来说，根据该公开的内容，各种替代的实施方式、实施例和运用技术是不言自明的。

在本发明的实施例中，将振动仪7的安装位置设定在了干式泵3的本体13的侧面，但是，也可以是本体13的顶面或底面，另外，也可以是省略图示的干式泵3的齿轮箱的顶部、侧面或底面。但是，为了确保加速度测定的稳定性，有必要将干式泵3的安装部分设成与振动仪的安装面具有相同程度的加工精度的平面。振动仪7不限于依靠磁铁，也可通过使用粘接剂等化学方式，或使用螺纹紧固、嵌入等机械方式加以固定。

另外，在本发明的实施例中，对采用罗茨(Roots)型的干式泵3的实例进行了描述，但可确认，即使是螺旋型的干式泵，也能够获得同样的效果。在采用基准振动的{(n+l/m)}倍的次峰值的情况下，对于螺旋型的干式泵的叶片的扇数m可为1。

另外，对干式泵3的寿命进行预测的解析，在本发明实施例中，是通过LPCVD装置所附带的寿命预测系统39的数据处理单元6来实施的，但是，寿命判定解析也可通过LPCVD装置的其他的计算机来进行。例如，可以内置到干式泵3的控制装置(图示省略)中。另外，如图8所示，在本发明的另一实施例的半导体生产系统中，在局域网(LAN)71上链接有半导体制造装置70、计算机77、计算机综合生产系统(CIM)72等。在CIM72中，连接有服务器73、数据处理系统74、或外部存储装置75等。也可以通过LAN71传送所测定的时间序列振动数据，用CIM72上的数据处理系统74实施寿命判定解析。另外，还可用LAN72上的计算机77、CIM72中的服务器73、或其他的计算机实施寿命判定解析。进而，也可将寿命判定解析用的特征量的时间序列数据存储在CIM72中的外部存储装置75中。

另外，在上面描述中列举了通过二氯甲硅烷气体与氨气的反应形成氮化硅膜的实例，但是，显然原料气体不限于二氯甲硅烷气体、氨气。另外，也不限于Si₃N₄膜的LPCVD的实例，即使是其它材料的薄膜的LPCVD也同样可以适用。此外，虽然给出了生长单一种类的薄膜的实例，但即使在将Si₃N₄膜、TEOS氧化膜、多晶体硅等多种薄膜用同一LPCVD装置形成的情况下，也能获得同样的效果。

再有，在本发明的实施例中，给出了LPCVD工艺的实例，但是对于本发明，在反应副产物蓄积于干式泵的内部、旋转机停止的情况下，可以证实具有同样的效果，可适用于CVD工艺的全过程、干式蚀刻工艺等。

如此，显然本发明包括在这里未作描述的各种实施例。因此，本发明的实施例的技术范围仅根据上面的描述，通过适当的权利要求请求范围中的发明特定项来确定。

按照本发明，能够利用廉价简便的装置，提供一种高可靠性且高精度的旋转机的寿命预测系统、寿命预测方法、及具备该旋转机的制造装置。

Claims

1.一种寿命预测系统，其特征在于包括：

测定旋转机的振动的时间序列加速度数据的振动仪；

用含有以包括旋转机的转子的叶片扇数的公式与旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带、对所测定的模拟信号的时间序列加速度数据进行滤波的带通滤波器；

根据经滤波的上述第1解析频率的时间序列加速度数据的特征量，预测上述旋转机的寿命的数据处理单元。

2.如权利要求1所述的寿命预测系统，其特征在于包括上述叶片扇数的公式由n+(l/m)表示，其中m表示叶片扇数，n和l为任意的整数。

3.如权利要求1所述的寿命预测系统，其特征在于上述频带被设定在上述峰值加速度的峰值半幅值与上述峰值加速度的峰值频率变动的最大值之和的2～10倍的范围内。

4.如权利要求1所述的寿命预测系统，其特征在于上述振动仪的测定间隔在上述第1解析频率的周期的1/3倍或以下。

5.如权利要求1所述的寿命预测系统，其特征在于还进一步具有用包含有与上述第1解析频率振动相位不同的第2解析频率的频带对上述时间系列加速度数据进行滤波的带通滤波器。

6.一种寿命预测方法，其特征在于包括以下步骤：

测定旋转机的时间序列加速度数据；

用含有以包含上述旋转机的转子的叶片扇数的公式和上述旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带、对所测定的模拟信号的上述时间序列加速度数据进行滤波；

根据经滤波的第1解析频率的上述时间序列加速度数据的特征量，预测上述旋转机的寿命。

7.如权利要求6所述的寿命预测方法，其特征在于包括上述叶片扇数的公式由n+(l/m)表示，其中m表示叶片扇数，n和l为任意的整数。

8.如权利要求6所述的寿命预测方法，其特征在于上述频带被设定在上述峰值加速度的峰值半幅值与上述峰值加速度的峰值频率变动的最大值之和的2～10倍的范围内。

9.如权利要求6所述的寿命预测方法，其特征在于上述时间序列加速度数据以上述第1解析频率的周期的1/3倍或以下的间隔测定。

10.如权利要求6所述的寿命预测方法，其特征在于还进一步具备用含有与上述第1解析频率振动相位不同的第2解析频率的频带、对上述时间系列加速度数据进行滤波的步骤。

11.一种制造装置，其特征在于包括：

旋转机；

测定上述旋转机的振动的时间序列加速度数据的振动仪；

用含有以包括上述旋转机的转子的叶片扇数的公式和上述旋转机固有的基准振动频率的乘积表示的第1解析频率的频带，对所测定的模拟信号的上述时间序列加速度数据进行滤波的带通滤波器；

根据经滤波的上述第1解析频率的上述时间序列加速度数据的特征量，预测上述旋转机的寿命的数据处理单元。

12.如权利要求11所述的制造装置，其特征在于包括上述叶片扇数的公式由n+(l/m)表示，其中m表示叶片扇数，n和l为任意的整数。

13.如权利要求11所述的制造装置，其特征在于上述频带被设定在上述峰值加速度的峰值半幅值与上述峰值加速度的峰值频率变动的最大值之和的2～10倍的范围内。

14.如权利要求11所述的制造装置，其特征在于上述振动仪的测定间隔在上述第1解析频率的时间间隔的4倍或以上。

15.如权利要求11所述的制造装置，其特征在于还进一步具备用包含有与上述第1解析频率振动相位不同的第2解析频率的频带对上述时间系列加速度数据进行滤波的带通滤波器。