JP2006342688A - Evacuation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空排気システムに係り、特に半導体製造プロセスや液晶製造プロセスなどにおいて用いられる真空チャンバを真空に排気する真空排気システムに関するものである。 The present invention relates to an evacuation system, and more particularly to an evacuation system that evacuates a vacuum chamber used in a semiconductor manufacturing process, a liquid crystal manufacturing process, and the like.
従来から、半導体製造プロセスや液晶製造プロセスなどでは、真空チャンバを真空に排気する真空排気システムが用いられている。このような真空排気システムにおいては、半導体製造プロセスや液晶製造プロセスなどの状況に関係なく、真空ポンプが定格運転されている。しかしながら、プロセス状態に関係なく真空ポンプの定格運転を続けると、真空ポンプが移送するガスの量(ガス負荷)が多くなるにつれて、真空ポンプにかかる負荷が増大してしまう。このため、真空排気システムの効率が悪くなり、真空ポンプの寿命が短くなるという問題がある。 Conventionally, in a semiconductor manufacturing process, a liquid crystal manufacturing process, and the like, a vacuum exhaust system that exhausts a vacuum chamber to a vacuum is used. In such an evacuation system, the vacuum pump is rated for operation regardless of the situation of the semiconductor manufacturing process, the liquid crystal manufacturing process, and the like. However, if the rated operation of the vacuum pump is continued regardless of the process state, the load on the vacuum pump increases as the amount of gas (gas load) transferred by the vacuum pump increases. For this reason, there exists a problem that the efficiency of a vacuum exhaust system worsens and the lifetime of a vacuum pump becomes short.
また、真空排気システムにおいては、冷却水により真空ポンプを冷却することがなされるが、この冷却水も、プロセス状態に関係なく、常に一定量が真空ポンプに供給されている。このため、負荷の小さいときには、冷却水が必要以上に供給されることとなり、冷却水の無駄が多いという問題がある。 In the evacuation system, the vacuum pump is cooled by cooling water, and this cooling water is always supplied to the vacuum pump regardless of the process state. For this reason, when the load is small, the cooling water is supplied more than necessary, and there is a problem that the cooling water is wasted.
さらに、真空ポンプの内部に導入されるプロセスガスの種類によっては、反応副生成物が真空ポンプの内部で固形化してしまう場合がある。このような反応副生成物は、ポンプロータの軸受や潤滑油に混入して真空ポンプの寿命を短くするおそれがあるため、真空ポンプの軸受部分には、反応副生成物が混入することを防止するために窒素ガス(軸シールガス)が導入される。 Further, depending on the type of process gas introduced into the vacuum pump, reaction by-products may solidify inside the vacuum pump. Such reaction by-products can be mixed into pump rotor bearings and lubricating oil, which can shorten the life of the vacuum pump, preventing reaction by-products from entering the vacuum pump bearings. For this purpose, nitrogen gas (shaft seal gas) is introduced.
従来の真空排気システムにおいては、プロセス状態に関係なく、常に一定量の軸シールガスが導入されているが、大量の軸シールガスを導入すると無負荷時のポンプの到達圧力に影響するため、導入する軸シールガスの量を少なくしなければならない場合がある。しかしながら、軸シールガスの量を少なくすると、反応副生成物がポンプロータの軸受や潤滑油に混入して、真空ポンプが停止してしまうという問題がある。 In conventional evacuation systems, a fixed amount of shaft seal gas is always introduced regardless of the process conditions. However, introduction of a large amount of shaft seal gas affects the ultimate pressure of the pump when there is no load. In some cases, the amount of shaft seal gas to be reduced must be reduced. However, if the amount of the shaft seal gas is reduced, there is a problem that the reaction by-product is mixed into the bearings of the pump rotor and the lubricating oil and the vacuum pump is stopped.
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、プロセス状態に最適な状態で運転して、真空排気システムの効率を向上することができる真空排気システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and provides a vacuum exhaust system that can be operated in a state optimal for a process state to improve the efficiency of the vacuum exhaust system. Objective.
本発明の第1の態様によれば、プロセス状態に最適な回転速度で真空ポンプを運転して、真空排気システムの効率を向上するとともに真空ポンプの寿命を長くすることができる真空排気システムが提供される。この真空排気システムは、少なくとも1つの真空ポンプと、上記真空排気システム中の真空領域に設置された圧力センサとを備えている。上記真空ポンプは、気体を移送する一対のロータと、上記一対のロータを回転させるモータと、上記一対のロータを同期させるタイミングギヤと、上記モータの回転速度を制御するドライバとを備えている。上記真空排気システムは、上記圧力センサにより検出された圧力に基づいて、上記少なくとも1つの真空ポンプのドライバを介して上記ロータの回転速度を制御する制御部をさらに備えている。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a vacuum exhaust system capable of operating a vacuum pump at a rotation speed optimum for a process state to improve the efficiency of the vacuum exhaust system and extend the life of the vacuum pump. Is done. The evacuation system includes at least one vacuum pump and a pressure sensor installed in a vacuum region in the evacuation system. The vacuum pump includes a pair of rotors that transfer gas, a motor that rotates the pair of rotors, a timing gear that synchronizes the pair of rotors, and a driver that controls the rotation speed of the motor. The vacuum exhaust system further includes a control unit that controls the rotational speed of the rotor via a driver of the at least one vacuum pump based on the pressure detected by the pressure sensor.
上記少なくとも1つの真空ポンプは、前段真空ポンプと後段真空ポンプとから構成されていることが好ましく、上記制御部は、上記圧力センサにより検出された圧力に基づいて上記前段ポンプのロータの回転速度を制御することが好ましい。また、上記制御部は、上記圧力センサにより検出された圧力が所定値より大きくなったときに、上記ロータの回転速度を下げることが好ましい。 The at least one vacuum pump is preferably composed of a front-stage vacuum pump and a rear-stage vacuum pump, and the controller controls the rotational speed of the rotor of the front-stage pump based on the pressure detected by the pressure sensor. It is preferable to control. Moreover, it is preferable that the said control part reduces the rotational speed of the said rotor, when the pressure detected by the said pressure sensor becomes larger than predetermined value.
本発明の第2の態様によれば、プロセス状態に最適な流量で冷却水を真空ポンプに供給して、真空排気システムの効率を向上するとともに冷却水の無駄をなくすことができる真空排気システムが提供される。この真空排気システムは、少なくとも1つの真空ポンプと、上記真空排気システム中の真空領域に設置された圧力センサと、上記少なくとも1つの真空ポンプに冷却水を供給する冷却水系統とを備えている。上記真空ポンプは、気体を移送する一対のロータと、上記一対のロータを回転させるモータと、上記一対のロータを同期させるタイミングギヤとを備えている。上記真空排気システムは、上記圧力センサにより検出された圧力に基づいて、上記冷却水系統を流れる冷却水の流量を制御する制御部をさらに備えている。上記制御部は、上記圧力センサにより検出された圧力が所定値より大きくなったときに、上記冷却水系統を流れる冷却水の流量を増やすことが好ましい。 According to the second aspect of the present invention, there is provided an evacuation system that can supply cooling water to a vacuum pump at a flow rate optimum for a process state, thereby improving the efficiency of the evacuation system and eliminating waste of the cooling water. Provided. The evacuation system includes at least one vacuum pump, a pressure sensor installed in a vacuum region in the evacuation system, and a cooling water system that supplies cooling water to the at least one vacuum pump. The vacuum pump includes a pair of rotors that transfer gas, a motor that rotates the pair of rotors, and a timing gear that synchronizes the pair of rotors. The vacuum exhaust system further includes a control unit that controls the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water system based on the pressure detected by the pressure sensor. The control unit preferably increases the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water system when the pressure detected by the pressure sensor becomes larger than a predetermined value.
本発明の第3の態様によれば、プロセス状態に最適な流量で軸シールガスを真空ポンプに供給して、真空排気システムの効率を向上するとともに真空ポンプの軸受部分に反応副生成物が混入することを防止することができる真空排気システムが提供される。この真空排気システムは、少なくとも1つの真空ポンプと、上記真空排気システム中の真空領域に設置された圧力センサと、上記少なくとも1つの真空ポンプに軸シールガスを供給するガス系統とを備えている。上記真空ポンプは、気体を移送する一対のロータと、上記一対のロータを回転させるモータと、上記一対のロータを同期させるタイミングギヤとを備えている。上記真空排気システムは、上記圧力センサにより検出された圧力に基づいて、上記ガス系統を流れる軸シールガスの流量を制御する制御部をさらに備えている。上記制御部は、上記圧力センサにより検出された圧力が所定値より大きくなったときに、上記ガス系統を流れる軸シールガスの流量を増やすことが好ましい。 According to the third aspect of the present invention, the shaft seal gas is supplied to the vacuum pump at a flow rate optimum for the process state, thereby improving the efficiency of the vacuum exhaust system and mixing reaction by-products in the bearing portion of the vacuum pump. An evacuation system that can prevent this is provided. The evacuation system includes at least one vacuum pump, a pressure sensor installed in a vacuum region in the evacuation system, and a gas system that supplies a shaft seal gas to the at least one vacuum pump. The vacuum pump includes a pair of rotors that transfer gas, a motor that rotates the pair of rotors, and a timing gear that synchronizes the pair of rotors. The vacuum exhaust system further includes a control unit that controls the flow rate of the shaft seal gas flowing through the gas system based on the pressure detected by the pressure sensor. The control unit preferably increases the flow rate of the shaft seal gas flowing through the gas system when the pressure detected by the pressure sensor becomes larger than a predetermined value.
本発明の第4の態様によれば、プロセス状態に最適な回転速度で真空ポンプを運転して、真空排気システムの効率を向上するとともに真空ポンプの寿命を長くすることができる真空排気システムが提供される。この真空排気システムは、少なくとも1つの真空ポンプを備えている。上記真空ポンプは、気体を移送する一対のロータと、上記一対のロータを回転させるモータと、上記一対のロータを同期させるタイミングギヤと、上記モータの回転速度を制御するドライバとを備えている。上記真空排気システムは、上記少なくとも1つの真空ポンプが接続された真空チャンバにおけるプロセスの状態を示す信号に基づいて、上記少なくとも1つの真空ポンプのドライバを介して上記ロータの回転速度を制御する制御部をさらに備えている。 According to the fourth aspect of the present invention, there is provided an evacuation system capable of operating a vacuum pump at a rotation speed optimum for a process state to improve the efficiency of the evacuation system and prolong the life of the vacuum pump. Is done. The evacuation system includes at least one vacuum pump. The vacuum pump includes a pair of rotors that transfer gas, a motor that rotates the pair of rotors, a timing gear that synchronizes the pair of rotors, and a driver that controls the rotation speed of the motor. The vacuum evacuation system is configured to control a rotational speed of the rotor via a driver of the at least one vacuum pump based on a signal indicating a process state in a vacuum chamber to which the at least one vacuum pump is connected. Is further provided.
本発明の第5の態様によれば、プロセス状態に最適な流量で冷却水を真空ポンプに供給して、真空排気システムの効率を向上するとともに冷却水の無駄をなくすことができる真空排気システムが提供される。この真空排気システムは、少なくとも1つの真空ポンプと、上記少なくとも1つの真空ポンプに冷却水を供給する冷却水系統とを備えている。上記真空ポンプは、気体を移送する一対のロータと、上記一対のロータを回転させるモータと、上記一対のロータを同期させるタイミングギヤとを備えている。上記真空排気システムは、上記少なくとも1つの真空ポンプが接続された真空チャンバにおけるプロセスの状態を示す信号に基づいて、上記冷却水系統を流れる冷却水の流量を制御する制御部をさらに備えている。 According to the fifth aspect of the present invention, there is provided an evacuation system capable of supplying cooling water to a vacuum pump at a flow rate optimum for a process state, improving efficiency of the evacuation system and eliminating waste of cooling water. Provided. The vacuum exhaust system includes at least one vacuum pump and a cooling water system that supplies cooling water to the at least one vacuum pump. The vacuum pump includes a pair of rotors that transfer gas, a motor that rotates the pair of rotors, and a timing gear that synchronizes the pair of rotors. The vacuum exhaust system further includes a control unit that controls the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water system based on a signal indicating a process state in the vacuum chamber to which the at least one vacuum pump is connected.
本発明の第6の態様によれば、プロセス状態に最適な流量で軸シールガスを真空ポンプに供給して、真空排気システムの効率を向上するとともに真空ポンプの軸受部分に反応副生成物が混入することを防止することができる真空排気システムが提供される。この真空排気システムは、少なくとも1つの真空ポンプと、上記少なくとも1つの真空ポンプに軸シールガスを供給するガス系統とを備えている。上記真空ポンプは、気体を移送する一対のロータと、上記一対のロータを回転させるモータと、上記一対のロータを同期させるタイミングギヤとを備えている。上記真空排気システムは、上記少なくとも1つの真空ポンプが接続された真空チャンバにおけるプロセスの状態を示す信号に基づいて、上記ガス系統を流れる軸シールガスの流量を制御する制御部をさらに備えている。 According to the sixth aspect of the present invention, the shaft seal gas is supplied to the vacuum pump at a flow rate optimum for the process state to improve the efficiency of the vacuum exhaust system and the reaction by-product is mixed in the bearing portion of the vacuum pump. An evacuation system that can prevent this is provided. The vacuum exhaust system includes at least one vacuum pump and a gas system that supplies shaft seal gas to the at least one vacuum pump. The vacuum pump includes a pair of rotors that transfer gas, a motor that rotates the pair of rotors, and a timing gear that synchronizes the pair of rotors. The evacuation system further includes a control unit that controls the flow rate of the shaft seal gas flowing through the gas system based on a signal indicating a process state in a vacuum chamber to which the at least one vacuum pump is connected.
本発明の第1および第4の態様によれば、圧力センサにより真空排気システム中の真空領域の圧力を検出し、検出された圧力に基づいて、あるいは、プロセスの状態を示す信号に基づいて、真空ポンプのロータの回転速度を制御することができるので、真空ポンプの回転速度をプロセス状態に最適な速度に調整することができる。したがって、真空排気システムの効率を向上することができ、真空ポンプの寿命を長くすることができる。 According to the first and fourth aspects of the present invention, the pressure sensor detects the pressure in the vacuum region in the evacuation system, and based on the detected pressure, or on the basis of a signal indicating the state of the process, Since the rotation speed of the rotor of the vacuum pump can be controlled, the rotation speed of the vacuum pump can be adjusted to the optimum speed for the process state. Therefore, the efficiency of the vacuum exhaust system can be improved and the life of the vacuum pump can be extended.
本発明の第2および第5の態様によれば、圧力センサにより真空排気システム中の真空領域の圧力を検出し、検出された圧力に基づいて、あるいは、プロセスの状態を示す信号に基づいて、真空ポンプに供給する冷却水の流量を制御することができるので、真空ポンプに供給する冷却水の流量をプロセス状態に最適な量に調整することができる。したがって、真空排気システムの効率を向上することができ、冷却水の無駄をなくすことができる。 According to the second and fifth aspects of the present invention, the pressure sensor detects the pressure in the vacuum region in the evacuation system, and based on the detected pressure or on the basis of the signal indicating the state of the process, Since the flow rate of the cooling water supplied to the vacuum pump can be controlled, the flow rate of the cooling water supplied to the vacuum pump can be adjusted to an optimum amount for the process state. Therefore, the efficiency of the vacuum exhaust system can be improved and the waste of cooling water can be eliminated.
本発明の第3および第6の態様によれば、圧力センサにより真空排気システム中の真空領域の圧力を検出し、検出された圧力に基づいて、あるいは、プロセスの状態を示す信号に基づいて、真空ポンプに供給する軸シールガスの流量を制御することができるので、真空ポンプに供給する軸シールガスの流量をプロセス状態に最適な量に調整することができる。したがって、真空排気システムの効率を向上するとともに、無負荷時のポンプの到達圧力に影響を与えることなく、真空ポンプの軸受部分に反応副生成物が混入することを防止することができる。 According to the third and sixth aspects of the present invention, the pressure sensor detects the pressure in the vacuum region in the evacuation system, and based on the detected pressure or based on the signal indicating the state of the process, Since the flow rate of the shaft seal gas supplied to the vacuum pump can be controlled, the flow rate of the shaft seal gas supplied to the vacuum pump can be adjusted to an optimum amount for the process state. Therefore, the efficiency of the vacuum exhaust system can be improved, and reaction by-products can be prevented from being mixed into the bearing portion of the vacuum pump without affecting the ultimate pressure of the pump when there is no load.
以下、本発明に係る真空排気システムの実施形態について図1から図8を参照して詳細に説明する。なお、図1から図8において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of an evacuation system according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8. 1 to 8, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の第1の実施形態における真空排気システム10を示す模式図である。図1に示すように、この真空排気システム10は、半導体製造プロセスや液晶製造プロセスなどにおいて用いられる真空チャンバ12を真空に排気するものであり、2台の真空ポンプ20,30と、前段真空ポンプ20と後段真空ポンプ30とを接続する接続管40と、接続管40の内部の圧力を検出する圧力センサ50と、真空ポンプ20,30を制御する制御部60とを備えている。圧力センサ50は、真空領域である接続管40内のガスの圧力を検出し、検出された圧力値の信号は制御部60に送られる。圧力センサ50は真空領域であればどこに取付けてもよい。例えば、真空チャンバ12と前段真空ポンプ20の間に圧力センサ50を取付けてもよい。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an
前段真空ポンプ20は、一対のロータを収容したケーシング21と、ロータを回転させるモータステータ22と、一対のロータを同期させて回転させるタイミングギヤを収容したギアカバー23と、ケーシング21とモータステータ22との間に配置された第1のサイドカバー24と、ケーシング21とギアカバー23との間に配置された第2のサイドカバー25と、モータステータ22の回転速度を制御するドライバ26とを備えている。ドライバ26は、制御部60からの信号を受けて所定の回転速度でモータを回転させる。
The front-
前段真空ポンプ20において、モータステータ22を駆動すると、一対のロータは、ケーシング21の内面およびロータ同士の間にわずかな隙間を保持して、非接触で逆方向に回転する。一対のロータの回転につれて、吸込側のガスはロータとケーシング21と間に閉じこめられて吐出側の接続管40に移送される。
When the
後段真空ポンプ30は、一対のロータを収容したケーシング31と、ロータを回転させるモータを収容したモータステータ32と、一対のロータを同期させて回転させるタイミングギヤを収容したギアカバー33と、ケーシング31とギアカバー33との間に配置されたサイドカバー35と、モータステータ32の回転速度を制御するドライバ36とを備えている。ドライバ36は、制御部60からの信号を受けて所定の回転速度でモータを回転させる。
The
後段真空ポンプ30において、モータステータ32を駆動すると、一対のロータは、ケーシング31の内面およびロータ同士の間にわずかな隙間を保持して、非接触で逆方向に回転する。一対のロータの回転につれて、吸込側の接続管40内のガスはロータとケーシング31と間に閉じこめられて吐出側に移送される。
When the
ここで、真空ポンプ20,30が移送するガスの量(ガス負荷)が多くなると、真空ポンプ20,30にかかる負荷も増大し、接続管40内のガスの圧力も上昇する。したがって、本実施形態においては、圧力センサ50により接続管40内のガスの圧力を検出し、検出された圧力値が所定の設定値を超えた場合に、前段真空ポンプ20および/または後段真空ポンプ30の回転速度を下げるように、制御部60からドライバ26および/またはドライバ36に指令(信号)が送られるようになっている。このようにすることで、移送するガスの量が多くなった場合の真空ポンプ20,30への負荷が軽減される。
Here, when the amount of gas (gas load) transferred by the
また、圧力センサ50により検出された圧力値によって、真空チャンバ12のプロセス状態を把握することができる。例えば、圧力センサ50により検出された圧力値によって、真空チャンバ12における半導体製造プロセスや液晶製造プロセスの停止および開始を検出することができる。したがって、圧力センサ50により検出された圧力値から真空チャンバ12のプロセス状態を把握し、そのプロセス状態に適した回転速度となるように前段真空ポンプ20および/または後段真空ポンプ30の回転速度を制御してもよい。
Further, the process state of the
例えば、プロセスの停止時には、図2(a)に示すように、先に前段真空ポンプ20の回転速度を下げてから後段真空ポンプ30の回転速度を下げてもよい。また、プロセスの開始時には、図2(b)に示すように、先に後段真空ポンプ30の回転速度を上げてから前段真空ポンプ20の回転速度を上げてもよい。後段真空ポンプ30は、真空排気システム10の排気性能に大きく影響する。例えば、回転速度を下げた後、再度回転速度を上げる場合には、発熱量がすぐに大きくはならないため、後段真空ポンプ30の回転速度をそのまま変えずに、熱膨張によるロータとケーシング31との間のクリアランスを一定に保つようにしてもよい。また、反応副生成物に対する対策を考えると、温度を維持するために後段真空ポンプ30の回転速度を一定にするのがよい。
For example, when the process is stopped, as shown in FIG. 2A, the rotational speed of the
図3は、本発明の第2の実施形態における真空排気システム110を示す模式図である。図3に示すように、この真空排気システム110は、第1の実施形態の構成に加えて、前段真空ポンプ20と後段真空ポンプ30に冷却水を供給する冷却水系統170を備えている。この冷却水系統170は、冷却水を導入ポート171から後段真空ポンプ30のモータステータ32、ケーシング31のロータ最終段部131、ギアカバー33を通過させ、さらに前段真空ポンプ20のギアカバー23、モータステータ22を通過させた後、排出ポート172から排出し、後段真空ポンプ30および前段真空ポンプ20を冷却するものである。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an
冷却水系統170の後段真空ポンプ30の上流側には、通常ライン173と増量ライン174とが設けられている。通常ライン173内を流れる冷却水の流量は例えば1l/minであり、増量ライン174内を流れる冷却水の流量は例えば5l/minである。増量ライン174には電磁弁175が設けられている。
A
本実施形態では、圧力センサ50により検出された圧力値から真空チャンバ12のプロセス状態を把握し、プロセス状態に適した流量となるように冷却水系統170を流れる冷却水を調整する。すなわち、圧力センサ50により検出された圧力値が所定の設定値を超えた場合に、増量ライン174の電磁弁175を開き、冷却水系統170を流れる冷却水の量を増やすようになっている。このように、冷却水系統170を流れる冷却水の量をプロセス状態に応じた適切な量に調整することができるので、冷却水の無駄をなくし、効率的に真空ポンプ20,30を冷却することができる。
In this embodiment, the process state of the
また、このような通常ライン173と増量ライン174に代えて、導入ポート171の近傍に電磁弁176を設け、この電磁弁176を開閉することで冷却水系統170の全流量を調整するようにしてもよい。さらに、接続管40に設置された圧力センサ50に代えて、前段真空ポンプ20と真空チャンバ12とを接続する接続管13に圧力センサ177を設け、この圧力センサ177により検出された圧力値に基づいて冷却水系統170を流れる冷却水の量を制御してもよい。
Further, instead of the
ここで、ケーシング31のロータ最終段部131は大気圧側となるため、発熱量が大きくなる。したがって、本実施形態では、ケーシング31のロータ最終段部131に冷却水系統170を通過させてロータ最終段部131を冷却水により冷却するようになっている。しかしながら、ロータ最終段部131を冷却しすぎると、ガスが固形化してケーシング31に固着してしまうおそれがある。このため、本実施形態では、ロータ最終段部131に温度センサ132を設け、ロータ最終段部131の温度を測定し、ロータ最終段部131を適度な高温に維持している。なお、図3に示すように、ロータ最終段部131の上流側の冷却水系統170には三方弁178が設けられており、この三方弁178には、ロータ最終段部131の下流側に接続されたバイパス管179が取り付けられている。
Here, since the rotor
図4は、本発明の第3の実施形態における真空排気システム210を示す模式図である。図4に示すように、この真空排気システム210は、第1の実施形態の構成に加えて、前段真空ポンプ20と後段真空ポンプ30に軸シールガスとしての窒素ガスを供給する窒素ガス系統270を備えている。この窒素ガス系統270は、導入ポート271から前段真空ポンプ20の第1のサイドカバー24、第2のサイドカバー25、後段真空ポンプ30のケーシング31中の軸シール部231a、サイドカバー35にそれぞれ窒素ガスを供給し、前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30の軸受部分に反応副生成物が混入することを防止するものである。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an
窒素ガス系統270は、通常ライン273と増量ライン274とから構成されており、増量ライン274には電磁弁275が設けられている。本実施形態では、圧力センサ50により検出された圧力値から真空チャンバ(図示せず)のプロセス状態を把握し、プロセス状態に適した流量となるように窒素ガス系統270を流れる窒素ガスを調整する。すなわち、圧力センサ50により検出された圧力値が所定の設定値を超えた場合に、増量ライン274の電磁弁275を開き、窒素ガス系統270を流れる窒素ガスの量を増やすようになっている。このように、窒素ガス系統270を流れる窒素ガスの量をプロセス状態に応じた適切な量に調整することができるので、無負荷時のポンプの到達圧力に影響を与えることなく、真空ポンプ20,30の軸受部分に反応副生成物が混入することを防止することができる。
The
なお、前段真空ポンプ20は、上流にある真空チャンバの到達圧力を下げてしまうため、増量ライン274aを通って前段真空ポンプ20に流入する窒素ガスの流量は、増量ライン274bを通って後段真空ポンプ30に流入する窒素ガスの流量よりも少なくなっている。また、窒素ガス系統270の前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30への供給部にそれぞれ電磁弁(例えば符号276,277で示す)を設け、各部に供給される窒素ガスの量を個別に制御してもよい。
Since the
図5は、本発明の第4の実施形態における真空排気システム310を示す模式図である。図5に示すように、この真空排気システム310は、図1に示す第1の実施形態における真空排気システム10において、圧力センサ50を用いる代わりに、プロセス状態を示す外部入力信号370を制御部60に入力し、この外部入力信号370に基づいて、前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30の回転速度を調整している。その他の点については、上述した第1の実施形態と同様である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an
図6は、本発明の第5の実施形態における真空排気システム410を示す模式図である。図6に示すように、この真空排気システム410は、図3に示す第2の実施形態における真空排気システム110において、圧力センサ50を用いる代わりに、プロセス状態を示す外部入力信号370を制御部60に入力し、この外部入力信号370に基づいて、前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30に供給される冷却水の流量を調整している。その他の点については、上述した第2の実施形態と同様である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an
図7は、本発明の第6の実施形態における真空排気システム510を示す模式図である。図7に示すように、この真空排気システム510は、図4に示す第3の実施形態における真空排気システム210において、圧力センサ50を用いる代わりに、プロセス状態を示す外部入力信号370を制御部60に入力し、この外部入力信号370に基づいて、前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30に供給される窒素ガスの流量を調整している。その他の点については、上述した第3の実施形態と同様である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an
図8は、本発明の第7の実施形態における真空排気システム610を示す模式図である。この真空排気システム610は、上述した第1から第6の実施形態を組み合わせたものである。この場合において、圧力センサ50により検出された圧力値に基づいて、前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30の回転速度、前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30に供給される冷却水の流量、および前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30に供給される窒素ガスの流量を調整してもよいし、あるいは、プロセス状態を示す外部入力信号370を制御部60に入力し、この外部入力信号370に基づいて、前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30の回転速度、前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30に供給される冷却水の流量、および前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30に供給される窒素ガスの流量を調整してもよい。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an
ここで、外部入力信号370は、プロセスの停止および開始を示す信号であり、圧力センサ50の検出値よりも適確にプロセス状態を示している情報である。したがって、外部入力信号370が使える場合には、あえて圧力センサ50を用いる必要はない。また、プロセスの停止または開始が実プロセス時間よりも前に外部入力信号370として制御部60に入力できれば、前段真空ポンプ20および後段真空ポンプ30を最適な状態にしてからプロセスの停止または開始が可能となる。
Here, the
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。 Although one embodiment of the present invention has been described so far, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various forms within the scope of the technical idea.
10,110,210,310,410,510,610 真空排気システム
12 真空チャンバ
20,30 真空ポンプ
21,31 ケーシング
22,32 モータステータ
23,33 ギアカバー
24,25,35 サイドカバー
26,36 ドライバ
50,177 圧力センサ
60 制御部
170 冷却水系統
173,273 通常ライン
174,274 増量ライン
175,176,275 電磁弁
270 窒素ガス系統
370 外部入力信号
10, 110, 210, 310, 410, 510, 610
Claims (10)
前記真空排気システム中の真空領域に設置された圧力センサと、
前記圧力センサにより検出された圧力に基づいて、前記少なくとも1つの真空ポンプのドライバを介して前記ロータの回転速度を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする真空排気システム。 At least one vacuum pump comprising a pair of rotors for transferring gas, a motor for rotating the pair of rotors, a timing gear for synchronizing the pair of rotors, and a driver for controlling the rotational speed of the motor;
A pressure sensor installed in a vacuum region in the evacuation system;
A controller that controls the rotational speed of the rotor via a driver of the at least one vacuum pump based on the pressure detected by the pressure sensor;
A vacuum exhaust system characterized by comprising:
前記制御部は、前記圧力センサにより検出された圧力に基づいて、前記前段ポンプのロータの回転速度を制御することを特徴とする請求項1に記載の真空排気システム。 The at least one vacuum pump is composed of a front vacuum pump and a rear vacuum pump,
2. The vacuum exhaust system according to claim 1, wherein the control unit controls a rotational speed of a rotor of the upstream pump based on a pressure detected by the pressure sensor.
前記真空排気システム中の真空領域に設置された圧力センサと、
前記少なくとも1つの真空ポンプに冷却水を供給する冷却水系統と、
前記圧力センサにより検出された圧力に基づいて、前記冷却水系統を流れる冷却水の流量を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする真空排気システム。 At least one vacuum pump comprising a pair of rotors for transferring gas, a motor for rotating the pair of rotors, and a timing gear for synchronizing the pair of rotors;
A pressure sensor installed in a vacuum region in the evacuation system;
A cooling water system for supplying cooling water to the at least one vacuum pump;
Based on the pressure detected by the pressure sensor, a controller that controls the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water system,
A vacuum exhaust system characterized by comprising:
前記真空排気システム中の真空領域に設置された圧力センサと、
前記少なくとも1つの真空ポンプに軸シールガスを供給するガス系統と、
前記圧力センサにより検出された圧力に基づいて、前記ガス系統を流れる軸シールガスの流量を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする真空排気システム。 At least one vacuum pump comprising a pair of rotors for transferring gas, a motor for rotating the pair of rotors, and a timing gear for synchronizing the pair of rotors;
A pressure sensor installed in a vacuum region in the evacuation system;
A gas system for supplying a shaft seal gas to the at least one vacuum pump;
A control unit for controlling the flow rate of the shaft seal gas flowing through the gas system based on the pressure detected by the pressure sensor;
A vacuum exhaust system characterized by comprising:
前記少なくとも1つの真空ポンプが接続された真空チャンバにおけるプロセスの状態を示す信号に基づいて、前記少なくとも1つの真空ポンプのドライバを介して前記ロータの回転速度を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする真空排気システム。 At least one vacuum pump comprising a pair of rotors for transferring gas, a motor for rotating the pair of rotors, a timing gear for synchronizing the pair of rotors, and a driver for controlling the rotational speed of the motor;
A controller that controls the rotational speed of the rotor via a driver of the at least one vacuum pump based on a signal indicating a state of a process in a vacuum chamber to which the at least one vacuum pump is connected;
A vacuum exhaust system characterized by comprising:
前記少なくとも1つの真空ポンプに冷却水を供給する冷却水系統と、
前記少なくとも1つの真空ポンプが接続された真空チャンバにおけるプロセスの状態を示す信号に基づいて、前記冷却水系統を流れる冷却水の流量を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする真空排気システム。 At least one vacuum pump comprising a pair of rotors for transferring gas, a motor for rotating the pair of rotors, and a timing gear for synchronizing the pair of rotors;
A cooling water system for supplying cooling water to the at least one vacuum pump;
A control unit for controlling a flow rate of cooling water flowing through the cooling water system based on a signal indicating a process state in a vacuum chamber to which the at least one vacuum pump is connected;
A vacuum exhaust system characterized by comprising:
前記少なくとも1つの真空ポンプに軸シールガスを供給するガス系統と、
前記少なくとも1つの真空ポンプが接続された真空チャンバにおけるプロセスの状態を示す信号に基づいて、前記ガス系統を流れる軸シールガスの流量を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする真空排気システム。 At least one vacuum pump comprising a pair of rotors for transferring gas, a motor for rotating the pair of rotors, and a timing gear for synchronizing the pair of rotors;
A gas system for supplying a shaft seal gas to the at least one vacuum pump;
A controller that controls the flow rate of the shaft seal gas flowing through the gas system based on a signal indicating a process state in a vacuum chamber to which the at least one vacuum pump is connected;
A vacuum exhaust system characterized by comprising:
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