JP2021055586A - 真空ポンプ及び真空ポンプの付属ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
これらの半導体は、きわめて純度の高い半導体基板に不純物をドープして電気的性質を与えたり、エッチングにより半導体基板上に微細な回路を形成したりなどして製造される。
また、半導体の製造工程では、さまざまなプロセスガスを半導体の基板に作用させる工程が数多くあり、ターボ分子ポンプはチャンバ内を真空にするのみならず、これらのプロセスガスをチャンバ内から排気するのにも使用される。
このため、顧客了解の下にポンプ本体100を取り外すことなく現地対応で実施することもある。
アップグレードアプリケーションプログラムやアップグレード設定パラメータは予め記憶部に対しインストールしておけばよく、これらのアプリケーションプログラムやパラメータは次回のポンプ起動時に読まれて自動的に更新される。そして、この更新後にポンプの起動が継続される。このため、ポンプ停止のために装置側のメンテナンスのスケジュールと調整を取る等の必要は無くなる。作業員はこのスケジュールには関係なく任意のときに作業を行える。
また、アプリケーションプログラムやパラメータの更新の際に、真空システムを分離や解体することも無くなる。
このことにより、制御装置内にアプリケーションプログラムやパラメータを更新する記憶装置を特別に備えることなくアプリケーションプログラムやパラメータの更新が可能である。外部設備である付属ユニットが取り付けられればよいので、既存設備等についても適用が可能である。
アップグレードアプリケーションプログラムやアップグレード設定パラメータは予め記憶部に対しインストールしておけばよく、これらのアプリケーションプログラムやパラメータは次回のポンプ起動時に読まれて自動的に更新される。そして、この更新後にポンプの起動が継続される。このため、ポンプ停止のために装置側のメンテナンスのスケジュールと調整を取る等の必要は無くなる。
図1及び図2において、ターボ分子ポンプ10は制御装置200がポンプ本体100と一体で記載されているが、ポンプ本体100と制御装置200とは別体であっても本実施形態の適用は可能である。
この回転体103の中心にはロータ軸113が取り付けられており、このロータ軸113は、例えば、いわゆる5軸制御の磁気軸受により空中に浮上支持かつ位置制御されている。
ロータ軸113は、高透磁率材(鉄など)などにより形成され、上側径方向電磁石104の磁力により吸引されるようになっている。かかる調整は、X軸方向とY軸方向とにそれぞれ独立して行われる。
更に、軸方向電磁石106A、106Bが、ロータ軸113の下部に備えた円板状の金属ディスク111を上下に挟んで配置されている。金属ディスク111は、鉄などの高透磁率材で構成されている。ロータ軸113の軸方向変位を検出するために図示しない軸方向センサが備えられ、その軸方向変位信号が制御装置200の磁気軸受制御部3に送られるように構成されている。
このように、制御装置200の磁気軸受制御部3においては、この軸方向電磁石106A、106Bが金属ディスク111に及ぼす磁力を適当に調節し、ロータ軸113を軸方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。
回転翼102a、102b、102c・・・とわずかの空隙を隔てて複数枚の固定翼123a、123b、123c・・・が配設されている。回転翼102a、102b、102c・・・は、それぞれ排気ガスの分子を衝突により下方向に移送するため、ロータ軸113の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成されている。
そして、固定翼123の一端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ125a、125b、125c・・・の間に嵌挿された状態で支持されている。
固定翼スペーサ125はリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。
ネジ溝131aの螺旋の方向は、回転体103の回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、この分子が排気口133の方へ移送される方向である。
回転体103の回転翼102a、102b、102c・・・に続く最下部には円筒部102dが垂下されている。この円筒部102dの外周面は、円筒状で、かつネジ付きスペーサ131の内周面に向かって張り出されており、このネジ付きスペーサ131の内周面と所定の隙間を隔てて近接されている。
ベース部129は、ターボ分子ポンプのポンプ本体100の基底部を構成する円盤状の部材であり、一般には鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属によって構成されている。
吸気口101から吸気された排気ガスは、回転翼102と固定翼123の間を通り、ベース部129へ移送される。このとき、排気ガスが回転翼102に接触又は衝突する際に生ずる摩擦熱や、モータ121で発生した熱の伝導や輻射などにより、回転翼102の温度は上昇するが、この熱は、輻射又は排気ガスの気体分子等による伝導により固定翼123側に伝達される。
ネジ付きスペーサ131に移送されてきた排気ガスは、ネジ溝131aに案内されつつ排気口133へと送られる。
図2の全体外観図に示すように、ターボ分子ポンプ10に対して、通信ケーブル201を介してポンプ本体100の監視制御を遠隔で操作するためのオプション機器20が接続されている。オプション機器20は付属ユニットに相当する。
まず、事前準備として、図4に示すように、例えばターボ分子ポンプ10の稼働中に、
パソコン21を既設のオプション機器20に対しシリアル通信23を介して接続し、オプション機器20の組込ソフト等記憶部11に対し、磁気軸受制御部3、モータ駆動制御部5、及び保護機能処理部7に現在保存されているソフトウェアに対する更新用の新バージョンのアプリケーションプログラム(アップグレードアプリケーションに相当)やパラメータ(アップグレード設定パラメータに相当)をインストールする。
更新用のアプリケーションプログラムは、現在、制御装置200内に入っているアプリケーションプログラムの全体であってもよいし、バージョンアップに必要なモジュールだけをインストールしてもよい。また、更新用のアプリケーションプログラムやパラメータが予めインストールされたオプション機器20自体をオフライン中に交換するようにしてもよい。即ち、これらの更新用のアプリケーションプログラムやパラメータは、制御装置200内で使われるものであり、オプション機器自身では使われないプログラムやパラメータである。
組込ソフト更新処理部17は、アプリケーションプログラムの種類に応じて、磁気軸受制御部3、モータ駆動制御部5、及び保護機能処理部7に対してそれぞれ組込ソフトウェアの更新を行う。
その後は、ステップ4に進み、更新されたアプリケーションプログラムやパラメータに基づきポンプの起動運転が開始される。なお、ステップ2で組込ソフト等記憶部11にデータが存在しない場合には、アップグレード処理は行わずに通常通りポンプを起動する。
このことにより、制御装置200内にアプリケーションプログラムやパラメータを更新する記憶装置を特別に備えることなくアプリケーションプログラムやパラメータの更新が可能である。外部設備である組込ソフト等記憶部11を備えるオプション機器20が取り付けられればよいので、既存設備等についても適用が可能である。
また、アプリケーションプログラムやパラメータの更新の際に、真空システムを分離や解体することも無くなる。
ステップ6ではアップグレードが可能か否かオプション機器20のユーザーインターフェース処理部13は制御装置200のユーザーインターフェース処理部15に対し問い合わせを行う。そして、この問い合わせの結果、アップグレードが可能という信号がユーザーインターフェース処理部15から届いた場合にはステップ7に進み、必要なアプリケーションプログラムやパラメータの更新が行われる。このときの更新処理の方法はステップ3のときの説明と同様である。その後はステップ8でこの更新されたアプリケーションプログラムやパラメータで処理が継続される。一方、ステップ6で、アップグレードは不可という信号がユーザーインターフェース処理部15から届いた場合には、ステップ8に進み、アップグレード処理は行われない。
このことにより、再起動の必要がないので電源を切らずに1回のアップグレード処理により例えば、複数個の設定値を一気に変えられる。
但し、アップグレードの際にポンプの再起動が必要な場合には、ポンプの停止しているときに可能という信号をユーザーインターフェース処理部15からユーザーインターフェース処理部13に対し送信するようにしてもよい。
このオプション機器20からの手動によるボタン操作は、例えば、ターボ分子ポンプ10が装置内部に配置され、容易に電源のON/OFFができない場合に有効である。
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が当該改変されたものにも及ぶことは当然である。
5 モータ駆動制御部
7 保護機能処理部
9 設定パラメータ
10 ターボ分子ポンプ
11 組込ソフト等記憶部
13、15 ユーザーインターフェース処理部
14、23 シリアル通信
17 組込ソフト更新処理部
20 オプション機器
21 パソコン
100 ポンプ本体
103 回転体
104 上側径方向電磁石
105 下側径方向電磁石
106A、106B 軸方向電磁石
107 上側径方向センサ
108 下側径方向センサ
121 モータ
200 制御装置
201 通信ケーブル
Claims (6)
- ポンプ本体と、
該ポンプ本体に対する制御と監視を行うためのアプリケーションと、該アプリケーションの動作時に利用される設定パラメータが保存された制御装置と、
前記アプリケーションに対するアップグレード用のアップグレードアプリケーション、及び前記設定パラメータに対するアップグレード用のアップグレード設定パラメータの少なくとも一つを記憶する記憶部とを備え、
前記ポンプ本体が起動されたときに、前記アップグレードアプリケーション又は前記アップグレード設定パラメータが前記記憶部から読まれ、前記制御装置に保存されている前記アプリケーション又は前記設定パラメータが更新されることを特徴とする真空ポンプ。 - 前記記憶部は、
前記ポンプ本体に対する前記制御及び前記監視の少なくとも一つを前記制御装置を介して行うことが可能な付属ユニット内に設けられることを特徴とする請求項1記載の真空ポンプ。 - 前記記憶部に対し前記アップグレードアプリケーション又は前記アップグレード設定パラメータを通信手段を介して外部よりインストールし保存する保存手段を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の真空ポンプ。
- 前記制御装置若しくは前記付属ユニットには、アップグレード開始要求用の手動ボタンと、
該手動ボタンが押されたときに前記アップグレードの可否を問い合わせる問い合わせ手段とを備え、
該問い合わせ手段での問い合わせの結果、アップグレードが可能なときに、前記アップグレードアプリケーション又は前記アップグレード設定パラメータが前記記憶部から読まれ、前記制御装置に保存されている前記アプリケーション又は前記設定パラメータが更新されることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の真空ポンプ。 - 前記ポンプ本体には、
回転体を磁気浮上させる磁気軸受と、
前記回転体を回転駆動するモータとを備え、
前記制御装置には、
前記磁気軸受を制御する磁気軸受制御部と、
前記モータを駆動制御するモータ駆動制御部と、
前記磁気軸受制御部における前記磁気軸受の制御、及び前記モータ駆動制御部における前記モータの駆動制御を監視する保護機能処理部とを備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の真空ポンプ。 - ポンプ本体と、
該ポンプ本体に対する制御と監視を行うためのアプリケーションと、該アプリケーションの動作時に利用される設定パラメータが保存された制御装置とを備え、
前記制御及び前記監視の少なくとも一つを前記制御装置を介して行う真空ポンプにおける付属ユニットであって、
前記アプリケーションに対するアップグレード用のアップグレードアプリケーション、及び前記設定パラメータに対するアップグレード用のアップグレード設定パラメータの少なくとも一つを記憶する記憶部を備え、
前記ポンプ本体が起動されたときに、前記アップグレードアプリケーション又は前記アップグレード設定パラメータを前記記憶部から読み、前記制御装置に保存されている前記アプリケーション又は前記設定パラメータを更新することを特徴とする付属ユニット。
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