JP2011247823A - 堆積物検知装置と、該装置を備えた排気ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ガス流路に堆積した物質の物性による影響を受けることなく、どのような物性の物質が堆積しても信頼性の高い堆積物の検知を可能とした堆積物検知装置と、該装置を備えた排気ポンプを提供する。
【解決手段】堆積物検知装置１は、ガス流路Ｒ内の堆積物を検知する堆積物検知装置であって、感圧部２Ａで圧力を検出し出力する圧力計測手段２と、圧力計測手段２の感圧部２Ａとガス流路Ｒとに開口した連通路３と、圧力計測手段２からの出力である圧力の変動幅を監視することにより堆積物を検知する検知処理手段４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば半導体製造工程におけるＣＶＤ、エッチング等のプロセス装置において、その装置から排気されるガスの流路に堆積した物質（堆積物）を検知する堆積物検知装置と、該装置を備えた排気ポンプに関し、特に、その堆積物の物性による影響を受けることなく、どのような物性の物質が堆積しても信頼性の高い堆積物の検知を可能としたものである。

エッチング等のプロセス装置で使用されたガスは、ターボ分子ポンプ等の排気ポンプを含む排気系を通じてプロセス装置の外部へ排出される。このように排出されるガスの中にはプロセスに用いられる反応性ガスや、プロセスで副次的に生成されるガス状物質（副生成物）も含まれている。このような反応性ガスやガス状物質は、図１１に示す昇華曲線に応じて固化し、排気系のガス流路、例えば排気ポンプ内のガス流路や排気ポンプの排気口に接続された配管などに付着し堆積する。

前記のようにガス流路に堆積した物質（堆積物）を検知する手段としては、例えば特許文献１の方式が知られている。同文献１の方式は、誘電率の変化を利用して堆積物を検知する方式である。具体的には、堆積物を検知したい場所（同文献１ではパイプ８内）に３つの電極（同文献１では電極１４、１５、１６）を配置し、これらの電極を利用してその場所の誘電率の変化を監視し、誘電率の変化から堆積物を検知するものである。

しかしながら、誘電率の値は堆積する物質により大きく変わるため、特許文献１のように誘電率の変化から堆積物を検知する方式では、定量的な物質の堆積量（厚み）を把握することは難しい。また、堆積した物質が水分を含有すると、物質の堆積による誘電率の変化よりも大きな変化が生じるので、実際の堆積量より多い堆積量を検知するという事態（誤検知）が生じる等、正確に堆積物を検知することができないという問題点がある。

特開平８−２１０８３６号公報

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ガス流路に堆積した物質の物性による影響を受けることなく、どのような物性の物質が堆積しても信頼性の高い堆積物の検知を可能とした堆積物検知装置と、該装置を備えた排気ポンプを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、ガス流路内の堆積物を検知する堆積物検知装置であって、前記堆積物検知装置は、感圧部で圧力を検出し、かつ、検出した圧力を出力する圧力計測手段と、前記圧力計測手段の感圧部と前記ガス流路とに開口した連通路と、前記圧力計測手段からの出力である圧力の変動幅を監視することにより堆積物を検知する検知処理手段と、を備えてなることを特徴とする。

前記本発明において、前記検知処理手段における圧力の変動幅の監視は、その圧力の変動幅が閾値以下か否かを判定するものであり、前記検知処理手段における堆積物の検知は、前記圧力の変動幅が閾値以下となったときに、堆積物が所定量に達したものとして信号を出力するものである構成を採用してもよい。

本発明は、ガス流路内の堆積物を検知する堆積物検知装置であって、前記堆積物検知装置は、感圧部で圧力を検出し、検出した圧力を出力する２以上の圧力計測手段と、前記各圧力計測手段の感圧部と前記ガス流路とに開口した２以上の連通路と、前記各圧力計測手段からの出力である圧力の差分を監視することにより堆積物を検知する検知処理手段と、を備えてなることを特徴とする。

２以上の圧力計測手段を有する前記本発明において、前記検知処理手段における圧力の差分の監視は、その圧力の差分が閾値か否かを判定するものであり、前記検知処理手段における堆積物の検知は、前記圧力の差分が閾値となったときに、堆積物が所定量に達したものとして信号を出力するものである構成を採用してもよい。

２以上の圧力計測手段を有する前記本発明では、前記ガス流路がその上流から下流に向けて圧力が変化する場合において、前記２以上の連通路のうち、少なくとも１つの連通路は、他の連通路とは圧力の異なる箇所に開口するように設けてもよい。

２以上の圧力計測手段を有する前記本発明では、前記ガス流路がその上流から下流に向けて圧力が変化する場合において、前記２以上の連通路のうち、少なくとも１つの連通路は、他の連通路よりも上流に開口するように設けてもよい。

２以上の圧力計測手段を有する前記本発明では、前記２以上の連通路のうち、少なくとも１つの連通路の開口面積は、それ以外の他の連通路の開口面積と異なるように設けてもよい。

２以上の圧力計測手段を有する前記本発明において、前記ガス流路は、ガスを排気するターボ分子ポンプのポンプ内ガス流路であって、前記２以上の連通路は、前記ポンプ内ガス流路の圧力溜りとなる箇所に開口するように設けてもよい。

２以上の圧力計測手段を有する前記本発明では、前記２以上の連通路のうち、少なくとも１つの連通路が前記ガス流路に開口している開口部近傍に、温度調節手段が設けられていて、この温度調節手段により前記開口部付近の温度をそれ以外の部位より上げる、若しくは下げるように構成してもよい。

本発明にあっては、ガス流路内の堆積物を検知する方式として、前記の通り、連通路を通じて圧力計測手段で圧力を検出し、検出した圧力の変動幅を監視する構成、または、２以上の連通路を通じて２以上の圧力計測手段でそれぞれ圧力を検出し、検出した圧力の差分を監視する構成を採用した。この圧力の変動幅や圧力の差分は堆積によって狭くなる連通路の開口面積に応じて変化するものであり、いかなる物性の物質が堆積してもその堆積量が同じであれば同じ圧力の変動幅や圧力の差分が得られるから、どのような物性の物質が堆積しても信頼性の高い堆積物の検知が可能となるという作用効果が得られる。

本発明の第１の実施形態である堆積物検知装置のブロック図。 ガス流路に生成物が堆積した状態の説明図。 例えばＣＶＤ、エッチング等のプロセス装置から排気されるガスの流路に生成物等の物質が堆積する前に予め圧力計測手段が検出した１プロセス間の圧力（堆積前の圧力）、そのガス流路に生成物等の物質が所定量堆積した時に圧力計測手段が検出した１プロセス間の圧力（堆積時の圧力）、及び、そのガス流路が堆積物で閉塞した時に圧力計測手段が検出した１プロセス間の圧力（閉塞時の圧力）を示した図。 プロセスチャンバ内にワークを搬送し、同チャンバ内でワークに対してエッチング等のプロセスを実行したときの、同チャンバ内の圧力を示した図。 本発明の第２の実施形態である堆積物検知装置のブロック図。 ２つの連通路の開口面積が異なるように構成する例の説明図。 ２つの連通路の開口面積が異なるように構成する例の説明図。 （ａ）２つの連通路の開口面積が異なるように構成する例の説明図、（ｂ）は図中Ｂ−Ｂ線での断面図。 上流から下流に向けて圧力が変化するガス流路の一例として、ターボ分子ポンプのガス流路に２つの連通路を開口した例の説明図。 本発明に係る堆積物検知装置を適用したプロセス装置のブロック図。 昇華曲線の説明図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書において、「連通路の開口面積」とは、連通路に生成物等の物質が堆積していない場合は、その連通路を垂直に横断する面と連通路とが交わる部分の面積をいい、連通路に当該物質が堆積している場合は、その面積から堆積物の断面積を差し引いた残りの面積をいうものとする。

Ａ．第１の実施形態（圧力計測手段が１つの例）
≪堆積物検知装置の基本構成≫
図１は、本発明の第１の実施形態である堆積物検知装置のブロック図である。本堆積物検知装置１は、ガス流路Ｒ内の堆積物（図２参照）を検知する装置であり、具体的には、感圧部２Ａで圧力を検出し出力する圧力計測手段２と、圧力計測手段２の感圧部２Ａとガス流路Ｒとに開口した連通路３と、圧力計測手段２からの出力である圧力の変動幅を監視することにより堆積物を検知する検知処理手段４と、を備えている。

≪堆積物検知装置の詳細≫
圧力計測手段２は、既存の熱電対ゲージ、ピラニゲージ、隔膜真空計などを採用することができるが、これらに限定されることはなく、連通路３を通じてガス流路Ｒ内の圧力を検出でき、かつ、検出した圧力を出力できるものであれば、圧力計測手段２として採用してもよい。

連通路３は、図１のようにガス流路Ｒとなる配管ＲＰに分岐管Ｐ１を１本接続し、この分岐管Ｐ１の一端を配管ＲＰ内のガス流路Ｒに開口し、同分岐管Ｐ１の他端を圧力計測手段２の感圧部２Ａに開口した構成になっている。なお、ガス流路Ｒは、例えばＣＶＤ、エッチング等のプロセス装置から排気されるガスの流路である。

検知処理手段４は、圧力計測手段２からの出力である圧力をデータとして記録するための記録手段４Ａや、その記録した圧力データを解析して圧力の変動幅を監視する等、堆積物の検知に関する処理を行うデータ処理手段４Ｂを有している。

検知処理手段４のデータ処理手段４Ｂにおける圧力の変動幅の監視は、圧力計測手段２が検出した１プロセス分の圧力をデータとして記録手段４Ａに記録する処理、記録した１プロセス分の圧力データを解析して１プロセス間での圧力の変動幅を算出する処理、及び算出した圧力の変動幅が閾値より小さいか否かを判定する処理を行うものである。

図３は、例えばＣＶＤ、エッチング等のプロセス装置から排気されるガスの流路に生成物等の物質が堆積する前に予め圧力計測手段が検出した１プロセス間の圧力（堆積前の圧力）、そのガス流路に生成物等の物質が所定量堆積した時に圧力計測手段が検出した１プロセス間の圧力（堆積時の圧力）、及び、そのガス流路が堆積物で閉塞した時に圧力計測手段が検出した１プロセス間の圧力（閉塞時の圧力）を示した図である。

図３から明確に分かるように、堆積前と堆積時では堆積時の方が圧力の変動幅が小さくなる。そして、図示は省略するが、連通路３やガス流路Ｒにおける生成物等の物質の堆積が更に進むと、その堆積量に応じて更に圧力の変動幅が小さくなる。堆積した生成物等の物質によって連通路３又はガス流路Ｒのいずれかが閉塞すると、圧力の変動幅は“０”になる。つまり、圧力計測手段２で検出される圧力の変動幅は、連通路３に堆積する生成物等の物質の堆積量に応じて小さくなる。

そこで、検知処理手段４のデータ処理手段４Ｂにおける堆積物の検知は、圧力計測手段２から出力された圧力の変動幅が所定の閾値以下か否かを判定し、その圧力の変動幅が閾値以下となったときに、堆積物が所定量に達したものとして、所定の信号を出力する構成を採用している。なお、前記所定の閾値は検知処理手段４の閾値設定部４Ｃに格納してある。

前記検知処理手段４における所定の信号の出力方式としては、例えば、リレーを使用する方式、所定の電圧または電流を出力する方式、またはＴＴＬ回路の論理信号を出力する方式など、各種の方式を採用することができる。

先に説明した圧力の変動幅の「所定の閾値」は１つでもよいが、段階的に異なる値で複数設けてもよい。この場合は、圧力の変動幅がそれぞれの閾値を下回るごとに、異なる信号を出力するように構成することで、生成物等の物質の堆積量を数段階に分けて把握することが可能になる。

図４は、プロセスチャンバ内にワークを搬送し、同チャンバ内でワークに対してエッチング等のプロセスを実行したときの、同チャンバ内の圧力を示した図である。

前記「圧力の変動幅」としては、図４のように１プロセスが繰返し行われる場合に、それぞれのプロセスの同一期間内に出現する圧力の最大値Ｐｍａｘと最小値Ｐｍｉｎとの差分を変動幅とする例、それぞれのプロセスの同一期間内に出現する圧力の最低値Ｐｍｉｎと出現する圧力の各値Ｐ１、Ｐ２…との差分の和を変動幅とする例、あるいは、それぞれのプロセスの同一期間内において出現する圧力の最低値Ｐｍｉｎと出現する圧力の各値Ｐ１、Ｐ２…との差分を時間で積分した積分値を変動幅とする例を採用することができる。

ところで、プロセスチャンバ内の圧力は図４のように時間の経過とともに変化する。特に、同図の例では、プロセスの最初と最後にプロセスチャンバでワークの入れ替え作業を行うために、プロセスチャンバ内の圧力をチャンバ搬送室の圧力まで高めている。ところが、そのように高められた圧力がプロセス時の圧力よりも著しく大きい場合は、その高い圧力を圧力計測手段２が検出してしまうことにより本来の圧力の変動幅を正確に検出することができず、堆積物の検知精度が悪くなる。また、ワークをプロセスチャンバに設置してからプロセスを開始するまでに予備真空引きを行うが、このときの圧力がプロセス時の圧力よりも低い場合も、同様である。

そこで、堆積物の検知精度を高めるために、先に説明した検知処理手段４のデータ処理手段４Ｂにおける「圧力の変動幅」を算出する処理では、予め圧力の上限値ＰＵや下限値ＰＬなどの制限値を設定しておき、下限値ＰＵを超える圧力は除外する、または、下限値ＰＬを下回る圧力は除外する、あるいは上限値ＰＵと下限値ＰＬの圧力範囲に入らない圧力は除外することが望ましい。

また、先に説明した上限値ＰＵや下限値ＰＬとの関係から無効な圧力を除外する代わりに、別の方法で無効な圧力を除外してもよい。その具体例としては、例えば、検知処理手段４では、プロセスを実行する装置（プロセス装置）からプロセス中であることを示す信号を受信し、かかる信号を受信している時のみ圧力の変動幅を監視する方式を採用してもよい。これは、具体的には、かかる信号を受信していないときに圧力計測手段２から出力される圧力はデータとして記録せず、かかる信号の受信中に圧力計測手段２から出力された圧力のみをデータとして記録し、この記録した圧力データを解析して圧力の変動幅を監視するというものである。

以上説明した第１の実施形態の堆積物検知装置１によると、図示しない動作開始スイッチの押下により、圧力計測手段２が圧力の検出動作と検出した圧力の出力動作とを開始する。そして、検知処理手段４では、圧力計測手段２からの出力である圧力を１プロセス分受信し、受信した１プロセス分の圧力をデータとして記録する。そして、記録した１プロセス分の圧力データを解析して１プロセス間での圧力の変動幅を算出し、算出した圧力の変動幅が所定の閾値以下であるときに、所定の信号を出力するので、ガス流路内に所定量の生成物等の物質が堆積していることが分かる。

以上説明したように第１の実施形態の堆積物検知装置１においては、ガス流路Ｒ内の堆積物を検知する方式として、連通路３を通じて圧力計測手段２で圧力を検出し、検出した圧力の変動幅を監視する構成を採用した。この圧力の変動幅は生成物等の物質の堆積によって狭くなる連通路３の開口面積に応じて小さくなるので、いかなる物性の物質が堆積してもその堆積量が同じであれば同じ圧力の変動幅が得られるから、どのような物性の物質が堆積しても信頼性の高い堆積物の検知が可能である。

Ｂ．第２の実施形態（圧力計測手段を複数備える例）
≪堆積物検知装置の基本構成≫
図５は、本発明の第２の実施形態である堆積物検知装置のブロック図である。本堆積物検知装置１は、ガス流路Ｒ内の堆積物を検知する装置であり、具体的には、感圧部２Ａで圧力を検出し出力する２以上（図５の例では２つ）の圧力計測手段２１、２２と、それぞれの圧力計測手段２１、２２の感圧部２Ａ、２Ａとガス流路Ｒとに開口した２以上（図５の例では２つ）の連通路３１、３２と、それぞれの圧力計測手段２１、２２からの出力である圧力の差分を監視することにより堆積物を検知する検知処理手段４１と、を備えている。

≪堆積物検知装置の詳細≫
前記２つの圧力計測手段２１、２２の具体的な構成は、先に説明した第１の実施形態の圧力計測手段２と同様であるため、その詳細説明は省略する。

２つの連通路３１、３２のうち、一方の連通路３１の開口面積は他方の連通路３２の開口面積と異なるように設けることができる。この場合、例えば、一方の連通路３１の開口面積を他方の連通路３２の開口面積より小さくすることができる。ここで、仮にいずれの連通路３１、３２における生成物等の物質の堆積量が略同じであるならば、開口面積の大きい連通路３２に比べて、開口面積の小さい連通路の方が堆積物で閉塞しやすい。このため、圧力の変動は開口面積の小さい連通路３１の方が著しく小さくなるので、比較的少量の堆積でも、２つの圧力計測手段２からの出力である圧力の差分が大きくなり、堆積物の検知感度が高まる。

図６の例は、図５に示す２つの連通路３１、３２の内径を同一とした上で、一方の連通路３１のガス流路側開口端に細かいメッシュＭ１を設置し、かつ、他方の連通路３２のガス流路側開口端にそれより荒いメッシュＭ２を設置することで、２つの連通路３１、３２の開口面積が異なるように構成した例である。

また、図７と図８の例は、ガス流路Ｒ側に開口している一方の連通路３１の開口数を多くし、かつ、同じガス流路Ｒ側に開口している他方の連通路３２の開口数を少なくすることで、２つの連通路３１、３２の開口面積が異なるように構成した例である。これらの構成以外の別の構成により２つの連通路３１、３２の開口面積が異なるようにしてもよい。

図５の検知処理手段４１は、圧力計測手段２１、２２ごとに、各圧力計測手段２１、２２からの出力である圧力をデータとして記録するための記録手段４Ａや、記録した圧力データを解析して圧力の差分を監視する等、堆積物の検知に関する処理を行うデータ処理手段４Ｂを有している。

検知処理手段４１のデータ処理手段４Ｂにおける圧力の差分の監視は、圧力計測手段２１、２２ごとに、それぞれの圧力計測手段２１、２２が検出した１プロセス分の圧力をデータとして記録手段４Ａに記録する記録処理、記録した圧力計測手段２１、２２ごとの１プロセス分の圧力データから１プロセス間での圧力の差分を算出する演算処理、及び、算出した圧力の差分が閾値以下か否かを判定する判定処理を行うものである。

前記２つの圧力計測手段２１、２２のうち、一方の圧力計測手段２１により１プロセス間で検出される圧力は生成物等の物質の堆積によって狭くなる連通路３１の開口面積に応じて小さくなり、また、他方の圧力計測手段２２により１プロセス間で検出される圧力もまた生成物等の物質の堆積によって狭くなる連通路３２の開口面積に応じて小さくなる。このため、２つの連通路３１、３２のうちいずれか一方の連通路の堆積量が多くなると、それに応じて２つの圧力計測手段で検出される圧力の差分が変化する。

そこで、検知処理手段４１のデータ処理手段４Ｂにおける堆積物の検知は、前記２つの圧力計測手段２１、２２から出力された圧力の差分が所定の閾値か否かを判定し、その圧力の差分が所定の閾値となったときに、堆積物が所定量に達したものとして、所定の信号を出力する構成を採用している。なお、この閾値も検知処理手段４１の閾値設定部４Ｃに格納してある。

前記のように構成された第２の実施形態の堆積物検知装置１によると、図示しない動作開始スイッチの押下により、２つの圧力計測手段２１、２２が圧力の検出動作と検出した圧力の出力動作とを開始する。そして、検知処理手段４１では、圧力計測手段２１、２２ごとに、圧力計測手段２１、２２からの出力である圧力を１プロセス分受信し、受信した１プロセス分の圧力をデータとして記録する。また、記録した圧力計測手段２１、２２ごとの１プロセス分の圧力データから１プロセス間での圧力の差分を算出し、算出した圧力の差分が所定の閾値となったときに、所定の信号を出力するので、ガス流路内に所定量の生成物等の物質が堆積していることが分かる。

以上説明したように第２の実施形態の堆積物検知装置１では、前記の通り、２以上の連通路を通じて２以上の圧力計測手段でそれぞれ圧力を検出し、検出した圧力の差分を監視する構成を採用した。この圧力の差分は堆積によって狭くなるガス流路や連通路の開口面積に応じて変化するので、いかなる物性の物質が堆積してもその堆積量が同じであれば同じ圧力の差分が得られるから、どのような物性の物質がガス流路に堆積しても信頼性の高い堆積物の検知が可能である。

前記ガス流路Ｒがその上流から下流に向けて圧力が変化する場合において、前記２つの連通路３１、３２のうち、少なくとも１つの連通路は、他の連通路とは圧力の異なる箇所に開口するように設けてもよい。

上流から下流に向けて圧力が変化するガス流路の例としては、例えば、図９に示すターボ分子ポンプＴのポンプ内ガス流路Ｒ１がある。このポンプ内ガス流路Ｒ１は、その上流から下流にかけて圧力が高くなる。具体的には、ポンプ内ガス流路Ｒ１の上流側は高真空であり、その下流側は大気圧に近い圧力となる。

従って、前記２つの連通路３１、３２のうち、一方の連通路３１の一端をポンプ内ガス流路Ｒ１の下流付近に開口し、他方の連通路３２の一端はそれより上流に開口することにより、これらの連通路３１、３２はそれぞれ圧力の異なる箇所に開口したものとなる。特に、図９の例では、他方の連通路３２の一端はポンプガス流路Ｒ１の圧力溜りＰＰとなる箇所に開口しているが、この開口位置に限定されることはない。

また、前記２以上の連通路３１、３２のうち、少なくとも１つの連通路が前記ポンプガス流路Ｒ１などのガス流路Ｒに開口している開口部近傍に、図示しない温度調節手段を設け、この温度調節手段により前記開口部付近の温度をそれ以外の部位より上げる、若しくは下げるように構成することで、それぞれの開口部付近における堆積し易さをコントロールしてもよい。この種の温度調節手段としては、例えば電気ヒータ等による加熱方式、空冷又は水冷による冷却方式を採用することができる。また、温度調節されたターボ分子ポンプ等の排気ポンプや配管では、前記のような連通路の開口部付近を断熱材等により断熱し、その温度調節による熱量が開口部付近に積極的に及ばないように構成することで、開口部付近の温度が意図的に低下する方式を採用してもよい。

Ｃ．第２の実施形態の堆積物検知装置をプロセス装置に適用した例
図１０は、本発明に係る堆積物検知装置を適用したプロセス装置のブロック図である。同図のプロセス装置１００は、プロセスチャンバ１０１とその排気装置１０２とを備え、プロセスチャンバ１０１内でＣＶＤ、エッチング等のプロセスを行うものである。

プロセスで使用された反応性ガスやプロセスで副次的に生成されるガス状物質（副生成物）など、プロセスチャンバ１０１内のガスは、排気装置１０２により排気される。プロセスチャンバ１０１内へのプロセスガスの供給はガス供給制御バルブ１０３により制御され、プロセスチャンバ１０１内の圧力はチャンバ圧力計１０４により検出できるように構成してある。

排気装置１０２は、排気ポンプとして公知のターボ分子ポンプＴと、補助ポンプＳとにより構成されている。ターボ分子ポンプＴは、その吸気口Ｔ１が吸気口バルブＢを介してプロセスチャンバ１０１に接続され、かつ、その排気口Ｔ２が配管ＲＰを介して補助ポンプＳの吸気口Ｓ１に接続されるように構成してある。また、補助ポンプＳの排気口Ｓ２はガス回収装置ＣＤに接続してある。そして、ターボ分子ポンプＴと補助ポンプＳの起動により、プロセスチャンバ１０１内のガスは、吸気口バルブＢ→ターボ分子ポンプＴ→配管ＲＰ→補助ポンプＳの順に移行し、最終的にガス回収装置ＣＤで回収されるようになっている。

ターボ分子ポンプＴには電線ケーブルＫ１を介して制御ユニット１０５が接続されており、また、制御ユニット１０５には通信ケーブルＫ２を介して演算ユニット１０６が接続されている。また、ターボ分子ポンプＴと補助ポンプＳとを接続している前記配管ＲＰには２つの圧力計測手段２１、２２を設けている。

ターボ分子ポンプＴは、例えば図９に示すような円筒部（ロータ）Ｔ３とブレード部（回転翼）Ｔ４とで構成された回転体Ｔ５を有し、この回転体Ｔ５が駆動モータＴ６により回転軸Ｔ７（ロータ軸）周りに回転駆動される。そして、回転体Ｔ５が高速で回転することにより、ターボ分子ポンプＴの吸気口Ｔ１側に位置するガスの分子は、回転するブレード部Ｔ４で下向きの運動量が与えられ、ネジ溝部Ｔ８の上流に移送され、ネジ溝部Ｔ８で圧縮された後、排気口Ｔ２から外部に排気される。

ターボ分子ポンプＴの制御ユニット１０５は、ターボ分子ポンプＴを統括制御するマイクロコンピュータ部、ターボ分子ポンプＴを回転駆動する駆動モータＴ６のドライバ、回転体Ｔ５を磁力で支持する磁気軸受Ｔ９のドライバ、及び、演算ユニット１０６との間でデータの送受信を行う通信部など、ターボ分子ポンプＴの運転に必要な各種機器を含んでいる。

演算ユニット１０６は、配管ＲＰに設けた前記２つの圧力計測手段２１、２２からの出力を受け取る入力部（図示省略）を有するとともに、先の第２の実施形態で説明した堆積物検知装置４１の検知処理手段４を構成するデータ処理手段４Ｂとして機能する。すなわち、演算ユニット１０６は、圧力計測手段２１、２２ごとに、各圧力計測手段２１、２２からの出力である圧力をデータとして、例えば制御ユニット１０５内の図示しない記憶手段（図５の記憶手段４Ａに相当する）に記録する処理や、記録した圧力データを解析して圧力の差分を監視する等、堆積物の検知に関する処理を行う。

この演算ユニット１０６における圧力の差分の監視は、先の第２の実施形態で説明した検知処理手段４１のデータ処理手段４Ｂにおける圧力の差分の監視と同様であるため、その詳細説明は省略する。また、前記２つの圧力計測手段２１、２２の具体的な構成も、先に説明した第２の実施形態における２つの圧力計測手段２１、２２と同様であるため、その詳細説明も省略する。

前記のように構成されたプロセス装置１００によると、図示しない動作開始スイッチの押下により、排気装置１０２が作動し、２つの圧力計測手段２１、２２が圧力の検出動作と検出した圧力の出力動作とを開始する。そして、演算ユニット１０６では、圧力計測手段２１、２２ごとに、圧力計測手段２１、２２からの出力である圧力を１プロセス分受信し、受信した１プロセス分の圧力をデータとして記録する。また、記録した圧力計測手段２１、２２ごとの１プロセス分の圧力データから１プロセス間での圧力の差分を算出し、算出した圧力の差分が所定の閾値となったときに、通信ケーブルＫ２を介して所定の信号をターボ分子ポンプＴの制御ユニット１０５へ出力するので、制御ユニット１０５では配管ＲＰ内に所定量の生成物等の物質が堆積していることが分かる。

以上説明したように本プロセス装置１００では、２以上の連通路を通じて２以上の圧力計測手段でそれぞれ圧力を検出し、検出した圧力の差分を監視する構成を採用した。この圧力の差分は堆積によって狭くなる連通路の開口面積に応じて変化するものであり、いかなる物性の物質が堆積してもその堆積量が同じであれば同じ圧力の差分が得られるから、どのような物性の物質が配管内（ガス流路）に堆積しても信頼性の高い堆積量の検知が可能である。

図１０では、排気ポンプの一例としてターボ分子ポンプＴを例示し、ターボ分子ポンプＴの制御ユニット１０５が本発明の堆積物検知装置として機能する例を説明したが、この例に限定されることはない。本発明に係る堆積物検知装置をターボ分子ポンプ以外の他の排気ポンプの制御ユニットに適用することにより、本発明に係る堆積物検知装置を備えた排気ポンプとして構成することもできる。

１ 堆積物検知装置
２、２１、２２ 圧力計測手段
２Ａ 感圧部
３、３１、３２ 連通路
４、４１ 検知処理手段
４Ａ 記録手段
４Ｂ データ処理手段
４Ｃ 閾値設定部
１００ プロセス装置
１０１ プロセスチャンバ
１０２ 排気装置
１０３ ガス供給制御バルブ
１０４ チャンバ圧力計
１０５ 制御ユニット
１０６ 演算ユニット
Ｂ 吸気口バルブ
ＣＤ ガス回収装置
Ｋ１ 電線ケーブル
Ｋ２ 通信ケーブル
Ｍ１、Ｍ２ メッシュ
ＰＰ 圧力溜り
Ｐ１ 分岐管
Ｒ ガス流路
Ｒ１ ポンプ内ガス流路
ＲＰ 配管
Ｓ 補助ポンプ
Ｓ１ 補助ポンプの吸気口
Ｓ２ 補助ポンプの排気口
Ｔ ターボ分子ポンプ
Ｔ１ ターボ分子ポンプの吸気口
Ｔ２ ターボ分子ポンプの排気口
Ｔ３ 円筒部（ロータ）
Ｔ４ ブレード部（回転翼）
Ｔ５ 回転体
Ｔ６ 駆動モータ
Ｔ７ 回転軸（ロータ軸）
Ｔ８ ネジ溝部
Ｔ９ 磁気軸受

Claims (10)

1. ガス流路内の堆積物を検知する堆積物検知装置であって、
   前記堆積物検知装置は、
   感圧部で圧力を検出し出力する圧力計測手段と、
   前記圧力計測手段の感圧部と前記ガス流路とに開口した連通路と、
   前記圧力計測手段からの出力である圧力の変動幅を監視することにより堆積物を検知する検知処理手段と、を備えてなること
   を特徴とする堆積物検知装置。
2. 前記検知処理手段における圧力の変動幅の監視は、その圧力の変動幅が閾値以下か否かを判定するものであり、
   前記検知処理手段における堆積物の検知は、前記圧力の変動幅が閾値以下となったときに、堆積物が所定量に達したものとして信号を出力するものであること
   を特徴とする請求項１に記載の堆積物検知装置。
3. ガス流路内の堆積物を検知する堆積物検知装置であって、
   前記堆積物検知装置は、
   感圧部で圧力を検出し出力する２以上の圧力計測手段と、
   前記各圧力計測手段の感圧部と前記ガス流路とに開口した２以上の連通路と、
   前記各圧力計測手段からの出力である圧力の差分を監視することにより堆積物を検知する検知処理手段と、を備えてなること
   を特徴とする堆積物検知装置。
4. 前記検知処理手段における圧力の差分の監視は、その圧力の差分が閾値か否かを判定するものであり、
   前記検知処理手段における堆積物の検知は、前記圧力の差分が閾値となったときに、堆積物が所定量に達したものとして信号を出力するものであること
   を特徴とする請求項３に記載の堆積物検知装置。
5. 前記ガス流路がその上流から下流に向けて圧力が変化する場合において、前記２以上の連通路のうち、少なくとも１つの連通路は、他の連通路とは圧力の異なる箇所に開口するように設けたこと
   を特徴とする請求項３に記載の堆積物検知装置。
6. 前記ガス流路がその上流から下流に向けて圧力が変化する場合において、前記２以上の連通路のうち、少なくとも１つの連通路は、他の連通路よりも上流に開口するように設けたこと
   を特徴とする請求項３に記載の堆積物検知装置。
7. 前記２以上の連通路のうち、少なくとも１つの連通路の開口面積は、それ以外の他の連通路の開口面積と異なるように設けたこと
   を特徴とする請求項３に記載の堆積物検知装置。
8. 前記ガス流路は、ガスを排気するターボ分子ポンプのポンプ内ガス流路であって、
   前記２以上の連通路は、前記ポンプ内ガス流路の圧力溜りとなる箇所に開口するように設けたこと
   を特徴とする請求項３に記載の堆積物検知装置。
9. 前記２以上の連通路のうち、少なくとも１つの連通路が前記ガス流路に開口している開口部近傍に、温度調節手段が設けられていて、この温度調節手段により前記開口部付近の温度をそれ以外の部位より上げる、若しくは下げるように構成したこと
   を特徴とする請求項３に記載の堆積物検知装置。
10. 前記請求項１から９のいずれか１項に記載の堆積物検知装置を備えた排気ポンプ。

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