JP6992335B2 - Vacuum pump start control device - Google Patents

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Description

本発明は、真空ポンプ起動制御装置に関する。 The present invention relates to a vacuum pump start control device.

ターボ分子ポンプは真空容器を高真空に排気する真空ポンプであるが、ターボ分子ポンプ単体では排気したガスを大気に排出することができず、排気側に低真空ポンプをバックポンプとして接続する（例えば、特許文献１参照）。また、ターボ分子ポンプで真空容器を排気する場合、低真空ポンプを用いて真空容器を予め所定の真空度まで粗引きしてからターボ分子ポンプを起動する必要がある。 A turbo molecular pump is a vacuum pump that exhausts a vacuum container to a high vacuum, but the turbo molecular pump alone cannot discharge the exhausted gas to the atmosphere, and a low vacuum pump is connected to the exhaust side as a back pump (for example). , Patent Document 1). Further, when the vacuum vessel is evacuated by the turbo molecular pump, it is necessary to roughly draw the vacuum vessel to a predetermined degree of vacuum using a low vacuum pump before starting the turbo molecular pump.

特開２０１２－１６０３８４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-160384

しかしながら、真空容器の容積によって所定の真空度まで粗引きする時間が異なるため、オペレータが誤って所定の真空度になる前にターボ分子ポンプを起動してしまうと、ターボ分子ポンプが定格回転まで加速できずに過負荷保護機能により停止してしまう場合がある。このように、バックポンプを備える真空ポンプにおいて、真空ポンプの適切な起動動作を行えないおそれがあった。 However, since the time for roughing to a predetermined vacuum degree differs depending on the volume of the vacuum vessel, if the operator accidentally starts the turbo molecular pump before the predetermined vacuum degree is reached, the turbo molecular pump accelerates to the rated rotation. It may not be possible and may stop due to the overload protection function. As described above, in the vacuum pump provided with the back pump, there is a possibility that the vacuum pump cannot be properly started.

本発明の好ましい態様による真空ポンプ起動制御装置は、真空ポンプと前記真空ポンプの背圧側に接続されるバックポンプとを備える排気システムに用いられ、前記真空ポンプの起動停止を制御する真空ポンプ起動制御装置であって、前記真空ポンプにより排気されるチャンバのバックポンプ起動後の吸気口圧力に関する情報に基づいて、前記真空ポンプの起動タイミングを設定する設定部を備え、前記吸気口圧力に関する情報はチャンバ圧力推定値であり、前記設定部は、前記チャンバの容積、前記バックポンプの排気速度および前記真空ポンプのポンプ吸気口からポンプ排気口までのコンダクタンスに基づいて前記チャンバ圧力推定値を算出し、前記チャンバ圧力推定値が前記真空ポンプの起動可能圧力上限値以下となるタイミングを前記起動タイミングに設定し、前記設定部により設定された前記起動タイミングにおいて前記真空ポンプを起動する。
本発明の好ましい態様による真空ポンプ起動制御装置は、真空ポンプと前記真空ポンプの背圧側に接続されるバックポンプとを備える排気システムに用いられ、前記真空ポンプの起動停止を制御する真空ポンプ起動制御装置であって、前記真空ポンプにより排気されるチャンバのバックポンプ起動後の吸気口圧力に関する情報に基づいて、前記真空ポンプの起動タイミングを設定する設定部を備え、前記吸気口圧力に関する情報は、バックポンプ起動からの経過時間であり、前記設定部は、前記チャンバの容積、前記バックポンプの排気速度および前記真空ポンプのポンプ吸気口からポンプ排気口までのコンダクタンスに基づいてチャンバ内圧力が前記真空ポンプの起動可能圧力上限値となる経過時間を算出し、算出された前記経過時間を前記起動タイミングに設定し、前記設定部により設定された前記起動タイミングにおいて前記真空ポンプを起動する。
本発明の好ましい態様による真空ポンプ起動制御装置は、真空ポンプと前記真空ポンプの背圧側に接続されるバックポンプとを備える排気システムに用いられ、前記真空ポンプの起動停止を制御する真空ポンプ起動制御装置であって、前記真空ポンプにより排気されるチャンバのバックポンプ起動後の吸気口圧力に関する情報に基づいて、前記真空ポンプの起動タイミングを設定する設定部を備え、前記吸気口圧力に関する情報は、前記真空ポンプのポンプロータを回転駆動するモータのモータ電流値であり、前記設定部は、前記起動タイミングとして、起動加速時の前記モータ電流値よりも低い一定モータ電流値で前記真空ポンプを起動する第１のタイミングと、前記一定モータ電流値のときのロータ回転数とポンプ吸気口圧力値との相関に基づいて推定される加速開始タイミングである第２のタイミングと、を設定し、前記第１のタイミングで前記一定モータ電流値による前記真空ポンプの駆動を開始し、前記第２のタイミングで前記真空ポンプの回転速度の加速を開始する。
本発明の好ましい態様による真空ポンプ起動制御装置は、真空ポンプと、前記真空ポンプの背圧側に接続されるバックポンプと、前記真空ポンプにより排気されるチャンバと、前記チャンバと前記真空ポンプとを接続する排気ラインと、前記排気ラインに設けられた第１のバルブと、前記チャンバと前記バックポンプとを接続するバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられた第２のバルブと、を有する排気システムに用いられ、前記真空ポンプの起動停止を制御する真空ポンプ起動制御装置であって、バックポンプ起動後に真空計により計測される前記チャンバの圧力計測値に基づいて、前記圧力計測値が前記真空ポンプの起動可能圧力上限値以下となるタイミングを、前記真空ポンプの起動タイミングに設定する設定部と、前記バイパスラインによる前記チャンバの排気時には前記第１のバルブを閉状態にすると共に前記第２のバルブを開状態にし、前記圧力計測値が前記真空ポンプの定常運転状態を維持できる定常運転可能圧力値以下になると、前記第１のバルブを開状態にすると共に前記第２のバルブを閉状態にするバルブ制御部と、を備える。
さらに好ましい態様では、前記排気システムは、前記チャンバと前記真空ポンプとを接続する排気ラインに設けられた第１のバルブと、前記チャンバと前記バックポンプとを接続するバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられた第２のバルブとを有し、前記設定部は、前記真空ポンプのポンプ吸気口からポンプ排気口までのコンダクタンスに代えて前記バイパスラインのコンダクタンスを使用し、前記バックポンプの排気速度および前記バイパスラインのコンダクタンスに基づいて前記チャンバ圧力推定値を算出し、前記バイパスラインによる前記チャンバの排気時には前記第１のバルブを閉状態にすると共に前記第２のバルブを開状態にし、前記チャンバ圧力推定値が前記真空ポンプの定常運転状態を維持できる定常運転可能圧力値以下になると、前記第１のバルブを開状態にすると共に前記第２のバルブを閉状態にするバルブ制御部を備える。
さらに好ましい態様では、前記真空ポンプへ電源を供給する電源供給部と、前記真空ポンプの少なくともモータ電流値およびロータ回転数を含むポンプ状態を表示する表示部と、を備える。
さらに好ましい態様では、前記真空ポンプおよび前記真空計の少なくとも一方へ電源を供給する電源供給部と、前記真空計で計測された圧力計測値、および前記真空ポンプの少なくともモータ電流値およびロータ回転数を含むポンプ状態を表示する表示部と、を備える。 The vacuum pump start control device according to a preferred embodiment of the present invention is used in an exhaust system including a vacuum pump and a back pump connected to the back pressure side of the vacuum pump, and controls the start / stop of the vacuum pump. The device is provided with a setting unit for setting the start timing of the vacuum pump based on the information on the intake port pressure after the back pump of the chamber exhausted by the vacuum pump is started, and the information on the intake port pressure is the chamber. It is a pressure estimated value, and the setting unit calculates the chamber pressure estimated value based on the volume of the chamber, the exhaust speed of the back pump, and the conductance from the pump intake port to the pump exhaust port of the vacuum pump. The timing at which the estimated chamber pressure becomes equal to or lower than the startable pressure upper limit of the vacuum pump is set as the start timing, and the vacuum pump is started at the start timing set by the setting unit.
The vacuum pump start control device according to a preferred embodiment of the present invention is used in an exhaust system including a vacuum pump and a back pump connected to the back pressure side of the vacuum pump, and controls the start / stop of the vacuum pump. The device includes a setting unit for setting the start timing of the vacuum pump based on the information on the intake port pressure after the back pump of the chamber exhausted by the vacuum pump is started, and the information on the intake port pressure is It is the elapsed time from the start of the back pump, and in the setting unit, the pressure in the chamber is the vacuum based on the volume of the chamber, the exhaust speed of the back pump, and the conductance from the pump intake port to the pump exhaust port of the vacuum pump. The elapsed time that becomes the upper limit value of the startable pressure of the pump is calculated, the calculated elapsed time is set to the start timing, and the vacuum pump is started at the start timing set by the setting unit .
The vacuum pump start control device according to a preferred embodiment of the present invention is used in an exhaust system including a vacuum pump and a back pump connected to the back pressure side of the vacuum pump, and controls the start / stop of the vacuum pump. The device includes a setting unit for setting the start timing of the vacuum pump based on the information on the intake port pressure after the back pump of the chamber exhausted by the vacuum pump is started, and the information on the intake port pressure is It is a motor current value of a motor that rotationally drives the pump rotor of the vacuum pump, and the setting unit starts the vacuum pump at a constant motor current value lower than the motor current value at the time of start acceleration as the start timing. The first timing and the second timing, which is the acceleration start timing estimated based on the correlation between the rotor rotation speed at the constant motor current value and the pump intake port pressure value, are set, and the first timing is set. At the timing of, the driving of the vacuum pump by the constant motor current value is started, and at the second timing, the acceleration of the rotation speed of the vacuum pump is started.
The vacuum pump start control device according to a preferred embodiment of the present invention connects the vacuum pump, the back pump connected to the back pressure side of the vacuum pump, the chamber exhausted by the vacuum pump, and the chamber and the vacuum pump. To an exhaust system having an exhaust line, a first valve provided in the exhaust line, a bypass line connecting the chamber and the back pump, and a second valve provided in the bypass line. It is a vacuum pump start control device used to control the start / stop of the vacuum pump, and the pressure measurement value of the vacuum pump is based on the pressure measurement value of the chamber measured by the vacuum gauge after the back pump is started. The setting unit that sets the timing of the startable pressure upper limit or less to the start timing of the vacuum pump, and the first valve are closed and the second valve is closed when the chamber is exhausted by the bypass line. When the pressure measurement value becomes equal to or lower than the steady operation possible pressure value capable of maintaining the steady operation state of the vacuum pump in the open state, the first valve is opened and the second valve is closed. It is equipped with a control unit.
In a more preferred embodiment , the exhaust system comprises a first valve provided in the exhaust line connecting the chamber and the vacuum pump, a bypass line connecting the chamber and the back pump, and the bypass line . It has a second valve provided, and the setting section uses the conductance of the bypass line instead of the conductance from the pump intake port to the pump exhaust port of the vacuum pump, and the exhaust speed of the back pump and the pumping port. The chamber pressure estimate is calculated based on the conductance of the bypass line, and when the chamber is exhausted by the bypass line, the first valve is closed and the second valve is opened to open the chamber pressure. When the estimated value becomes equal to or lower than the steady operation possible pressure value capable of maintaining the steady operation state of the vacuum pump, the valve control unit for opening the first valve and closing the second valve is provided.
In a further preferred embodiment, a power supply unit for supplying power to the vacuum pump and a display unit for displaying a pump state including at least a motor current value and a rotor rotation speed of the vacuum pump are provided.
In a further preferred embodiment, a power supply unit that supplies power to at least one of the vacuum pump and the vacuum gauge, a pressure measurement value measured by the vacuum gauge, and at least a motor current value and a rotor rotation speed of the vacuum pump are used. It is provided with a display unit for displaying the pump status including the pump.

本発明によれば、バックポンプが接続された真空ポンプの起動動作を適切に行うことができる。 According to the present invention, the starting operation of the vacuum pump to which the back pump is connected can be appropriately performed.

図１は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. 図２は、モニタモードにおける表示画面の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a display screen in the monitor mode. 図３は、第１の実施の形態における起動制御の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of activation control according to the first embodiment. 図４は、起動制御中における圧力計測値の変化の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a change in the pressure measurement value during start-up control. 図５は、ｔ＝ｔａにおける表示画面の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a display screen at t = ta. 図６は、ｔ＝ｔｂにおける表示画面の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a display screen at t = tb. 図７は、第１の実施の形態の変形例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the first embodiment. 図８は、第２の実施の形態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment. 図９は、第２の実施の形態における表示部の表示例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a display example of the display unit according to the second embodiment. 図１０は、第２の実施の形態における起動制御の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an example of activation control according to the second embodiment. 図１１は、起動動作中における圧力計測値の変化の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a change in the pressure measurement value during the start-up operation. 図１２は、ｔ＝ｔｃ、ｔ＝ｔｄおよびｔ＝ｔｅにおける表示画面の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a display screen at t = tc, t = td, and t = te. 図１３は、第３の実施の形態を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a third embodiment. 図１４は、第３の実施の形態における起動制御の一例を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing an example of activation control according to the third embodiment. 図１５は、変形例１における起動制御の一例を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing an example of activation control in the first modification. 図１６は、変形例２における起動制御の一例を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart showing an example of activation control in the second modification. 図１７は、時間ｔ１，ｔ２を推定する場合の起動制御を示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart showing activation control when the times t1 and t2 are estimated. 図１８は、ロータ回転数と圧力値との相関の一例を示す模式図である。FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of the correlation between the rotor rotation speed and the pressure value. 図１９は、第４の実施の形態における第１の制御例を示すフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart showing a first control example in the fourth embodiment. 図２０は、本実施の形態における第２の制御例を説明するフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart illustrating a second control example according to the present embodiment.

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
－第１の実施の形態－
図１は本発明の第１の実施の形態を示す図であり、起動制御装置３を備える排気システム１００の構成を示すブロック図である。排気システム１００は、ターボ分子ポンプ１、バックポンプ２および起動制御装置３を備えている。ターボ分子ポンプ１は、真空排気を行うポンプ本体１１とポンプ本体１１を駆動制御するポンプ制御装置１２とを備えている。ポンプ本体１１の吸気側は排気対象である真空チャンバ４に接続される。真空チャンバ４には、チャンバ内圧力を計測するための真空計５が設けられている。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
-First embodiment-
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and is a block diagram showing a configuration of an exhaust system 100 including a start control device 3. The exhaust system 100 includes a turbo molecular pump 1, a back pump 2, and a start control device 3. The turbo molecular pump 1 includes a pump main body 11 that performs vacuum exhaust and a pump control device 12 that drives and controls the pump main body 11. The intake side of the pump body 11 is connected to the vacuum chamber 4 which is an exhaust target. The vacuum chamber 4 is provided with a vacuum gauge 5 for measuring the pressure inside the chamber.

ポンプ本体１１は、タービン翼が形成されたポンプロータ１１０と、ポンプロータ１１０を回転駆動するモータ１１１と、ポンプロータ１１０の回転数を検出する回転センサ１１２とを備えている。ポンプ本体１１の排気側にはバックポンプ２が接続される。ターボ分子ポンプ１は吸気口から流入した気体を大気圧まで圧縮して排気口から排出することができないので、ポンプ本体１１の排気側にドライポンプ等のバックポンプ２を設けて、ターボ分子ポンプ１の排気側の気体をバックポンプ２で大気圧まで圧縮して排出するようにしている。 The pump main body 11 includes a pump rotor 110 on which turbine blades are formed, a motor 111 that rotationally drives the pump rotor 110, and a rotation sensor 112 that detects the rotation speed of the pump rotor 110. The back pump 2 is connected to the exhaust side of the pump body 11. Since the turbo molecular pump 1 cannot compress the gas flowing in from the intake port to atmospheric pressure and discharge it from the exhaust port, a back pump 2 such as a dry pump is provided on the exhaust side of the pump body 11 to provide the turbo molecular pump 1 The gas on the exhaust side of the above is compressed to the atmospheric pressure by the back pump 2 and discharged.

起動制御装置３は、ターボ分子ポンプ１およびバックポンプ２の起動停止等を制御する装置であり、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御演算部３０、EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性メモリで構成される記憶部３１、ポンプ状態や圧力値等を表示する表示部３３、起動制御装置３への手動入力操作を行うための入力操作部３２、および外部装置に電源を供給する電源供給部３４を備えている。 The start control device 3 is a device that controls the start / stop of the turbo molecular pump 1 and the back pump 2, and includes a control calculation unit 30 including a CPU, RAM, ROM, etc., an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), and the like. Power is supplied to a storage unit 31 composed of a non-volatile memory, a display unit 33 that displays a pump status, a pressure value, etc., an input operation unit 32 for performing a manual input operation to the start control device 3, and an external device. A power supply unit 34 is provided.

図１に示す例では、電源供給部３４は、ポンプ制御装置１２および真空計５に電源Ｖ１を供給している。ここでは、ポンプ制御装置１２および真空計５に同電圧の電源Ｖ１を供給しているが、異なっていても構わない。また、起動制御装置３は、起動および停止をリモート操作により指示するＴＭＰ制御信号Ｓ１をポンプ制御装置１２へ出力すると共に、バックポンプ２の起動停止を行うＢＰ制御信号Ｓ３を出力する。起動制御装置３には、真空計５から圧力計測値Ｐｃを表すアナログ電圧信号が入力され、ポンプ制御装置１２からポンプ状態信号Ｓ２が入力され、バックポンプ２からアラーム通知信号Ｓ４が入力される。 In the example shown in FIG. 1, the power supply unit 34 supplies the power supply V1 to the pump control device 12 and the vacuum gauge 5. Here, the power supply V1 having the same voltage is supplied to the pump control device 12 and the vacuum gauge 5, but they may be different. Further, the start control device 3 outputs a TMP control signal S1 instructing start and stop by remote operation to the pump control device 12, and also outputs a BP control signal S3 for starting and stopping the back pump 2. An analog voltage signal representing the pressure measurement value Pc is input to the start control device 3, a pump status signal S2 is input from the pump control device 12, and an alarm notification signal S4 is input from the back pump 2.

図２は、表示部３３に表示される表示画面の一例を示す図である。図２（ａ）～図２（ｄ）に示す表示画面は、ポンプ状態や圧力値に関するモニタモードの表示画面を示したものである。なお、説明は省略するが、図２に示す表示画面以外にもアラームに関する表示画面、設定に関する表示画面等がある。表示形態をモニタモードに切り替えると、図２（ａ）の表示画面が表示部３３に表示される。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a display screen displayed on the display unit 33. The display screens shown in FIGS. 2 (a) and 2 (d) show the display screen of the monitor mode relating to the pump state and the pressure value. Although the description is omitted, there are display screens related to alarms, display screens related to settings, and the like, in addition to the display screens shown in FIG. When the display mode is switched to the monitor mode, the display screen of FIG. 2A is displayed on the display unit 33.

図２（ａ）に示すモニタモードの第１画面では、画面上下方向に４種類のデータが表示される。上から順に、ターボ分子ポンプ１の運転状態（TMP STATUS）、バックポンプ２の運転状態（BP STATUS）、ターボ分子ポンプ１のロータ回転数（ROT. SPEED）、真空計５の圧力計測値（PRESS.）が表示されている。図２（ａ）は、ターボ分子ポンプ１およびバックポンプ２が停止中の場合の表示であり、ターボ分子ポンプ１の運転状態およびバックポンプ２の運転状態は「ＳＴＯＰ」と表示され、ロータ回転数は「０．０％」、圧力計測値は「１．０Ｅ＋０５ Ｐａ」のように表示されている。ロータ回転数については「００ｒｐｍ」のように表示を切り替えることができる。 On the first screen of the monitor mode shown in FIG. 2A, four types of data are displayed in the vertical direction of the screen. From the top, the operating state of the turbo molecular pump 1 (TMP STATUS), the operating state of the back pump 2 (BP STATUS), the rotor rotation speed of the turbo molecular pump 1 (ROT. SPEED), and the pressure measurement value of the vacuum gauge 5 (PRESS). .) Is displayed. FIG. 2A is a display when the turbo molecular pump 1 and the back pump 2 are stopped, and the operating state of the turbo molecular pump 1 and the operating state of the back pump 2 are displayed as “STOP” and the rotor rotation speed. Is displayed as "0.0%" and the pressure measurement value is displayed as "1.0E + 05 Pa". The display of the rotor rotation speed can be switched, such as "00 rpm".

図２（ａ）に示す表示状態において入力操作部３２を操作して画面を切り替えると、図２（ｂ）に示すようなモニタモードの第２画面が表示される。第２画面では、ターボ分子ポンプ１およびバックポンプ２の運転状態のみが大きく表示される。 When the input operation unit 32 is operated to switch the screen in the display state shown in FIG. 2 (a), the second screen of the monitor mode as shown in FIG. 2 (b) is displayed. On the second screen, only the operating states of the turbo molecular pump 1 and the back pump 2 are displayed in large size.

図２（ｂ）に示す表示状態において入力操作部３２を操作して画面を切り替えると、図２（ｃ）に示すようなモニタモードの第３画面が表示される。第３画面では、ターボ分子ポンプ１のロータ回転数のみが大きく表示される。 When the input operation unit 32 is operated to switch the screen in the display state shown in FIG. 2 (b), the third screen of the monitor mode as shown in FIG. 2 (c) is displayed. On the third screen, only the rotor rotation speed of the turbo molecular pump 1 is displayed in a large size.

図２（ｃ）に示す表示状態において入力操作部３２を操作して画面を切り替えると、図２（ｄ）に示すようなモニタモードの第４画面が表示される。第４画面では、圧力計測値のみが大きく表示される。図２（ｄ）の状態において入力操作部３２を操作して画面を切り替えると、図２（ａ）の第１画面に戻る。 When the input operation unit 32 is operated to switch the screen in the display state shown in FIG. 2 (c), the fourth screen of the monitor mode as shown in FIG. 2 (d) is displayed. On the fourth screen, only the pressure measurement value is displayed in large size. When the input operation unit 32 is operated to switch the screen in the state of FIG. 2 (d), the screen returns to the first screen of FIG. 2 (a).

次に、起動制御装置３による起動制御について説明する。図３は、起動制御装置３の制御演算部３０によるターボ分子ポンプ１およびバックポンプ２の起動制御の一例を示すフローチャートである。また、図４は起動制御中における圧力計測値Ｐｃの変化を模式的に示す図であり、図５，６は制御制御中における表示部３３の表示の一例を示す図である。 Next, the activation control by the activation control device 3 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of start control of the turbo molecular pump 1 and the back pump 2 by the control calculation unit 30 of the start control device 3. Further, FIG. 4 is a diagram schematically showing a change in the pressure measurement value Pc during the start control, and FIGS. 5 and 6 are diagrams showing an example of the display of the display unit 33 during the control control.

オペレータが起動制御装置３の入力操作部３２を手動操作して排気システム１００による排気動作を開始させると、図３に示す処理がスタートする。ステップＳ１０では、バックポンプ２の起動を指示するＢＰ制御信号Ｓ３をバックポンプ２へ出力する。それによりバックポンプ２が起動され、ポンプ本体１１を介した真空チャンバ４の排気が開始される。その結果、図４に示すように、大気圧Ｐ０であった真空チャンバ４の圧力計測値ＰｃはラインＬ１のように低下する。 When the operator manually operates the input operation unit 32 of the start control device 3 to start the exhaust operation by the exhaust system 100, the process shown in FIG. 3 starts. In step S10, the BP control signal S3 instructing the start of the back pump 2 is output to the back pump 2. As a result, the back pump 2 is started, and the exhaust of the vacuum chamber 4 via the pump main body 11 is started. As a result, as shown in FIG. 4, the pressure measurement value Pc of the vacuum chamber 4 which was the atmospheric pressure P0 decreases like the line L1.

ステップＳ１０が実行された後の図４のｔ＝ｔａにおいては、表示部３３には図５に示すような表示画面が表示される。図５（ａ）に示す第１画面においては、バックポンプ２の状態（BP STATUS）は「ＯＮ（起動）」状態となっており、真空計５による真空チャンバ４の圧力計測値Ｐｃ（PRESS.）は「７．０Ｅ＋０４ Ｐａ」に低下している。そのため、第２画面および第４画面は、図５（ｂ）および図５（ｄ）のようになる。一方、ターボ分子ポンプ１は停止しているので、図５（ａ）に示す第１画面において、TMP STATUSは「ＳＴＯＰ」と表示され、ROT.SPEEDは「０．０」と表示されている。ロータ回転数を示す第３画面は、図５（ｃ）のようになる。 At t = ta in FIG. 4 after step S10 is executed, a display screen as shown in FIG. 5 is displayed on the display unit 33. In the first screen shown in FIG. 5A, the state (BP STATUS) of the back pump 2 is in the “ON (start)” state, and the pressure measurement value Pc (PRESS. ) Has decreased to "7.0E + 04 Pa". Therefore, the second screen and the fourth screen are as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (d). On the other hand, since the turbo molecular pump 1 is stopped, the TMP STATUS is displayed as "STOP" and the ROT.SPEED is displayed as "0.0" on the first screen shown in FIG. 5 (a). The third screen showing the rotor rotation speed is as shown in FIG. 5 (c).

ステップＳ２０では、真空計５からの圧力計測値Ｐｃに基づいて、真空チャンバ４の圧力がターボ分子ポンプ１の起動可能圧力値Ｐ１以下に低下したか否かを判定する。起動可能圧力値Ｐ１は、ターボ分子ポンプ１が定常回転状態まで運転可能な吸気口圧力の上限値である。Ｐｃ≦Ｐ１と判定されるとステップＳ３０へ進み、ポンプ制御装置１２に対してターボ分子ポンプ１の起動を指示するＴＭＰ制御信号Ｓ１を出力する。すなわち、制御演算部３０は、ターボ分子ポンプ１が定常回転状態まで運転可能な起動タイミング（起動可能圧力値Ｐ１）を設定し、その起動タイミングにおいてターボ分子ポンプ１を起動する。 In step S20, it is determined whether or not the pressure in the vacuum chamber 4 has dropped to the startable pressure value P1 or less of the turbo molecular pump 1 based on the pressure measurement value Pc from the vacuum gauge 5. The startable pressure value P1 is an upper limit value of the intake port pressure at which the turbo molecular pump 1 can be operated up to a steady rotation state. When it is determined that Pc ≦ P1, the process proceeds to step S30, and the TMP control signal S1 instructing the pump control device 12 to start the turbo molecular pump 1 is output. That is, the control calculation unit 30 sets a start timing (startable pressure value P1) at which the turbo molecular pump 1 can operate up to a steady rotation state, and starts the turbo molecular pump 1 at the start timing.

一般に、ターボ分子ポンプ１で真空チャンバ４を排気する場合、予めバックポンプ２により起動可能圧力値Ｐ１まで真空チャンバ４を粗引きしてから、ターボ分子ポンプ１を起動するようにしている。チャンバ内の圧力計測値Ｐｃが起動可能圧力値Ｐ１に低下する前にターボ分子ポンプ１を起動すると、ポンプロータ１１０を定常回転状態まで加速できないおそれがある。このような場合、ポンプ制御装置１２に備えられた保護機能（過負荷保護機能）により、ポンプロータ１１０の回転は停止する。 Generally, when the vacuum chamber 4 is exhausted by the turbo molecular pump 1, the vacuum chamber 4 is roughly drawn to the startable pressure value P1 by the back pump 2 in advance, and then the turbo molecular pump 1 is started. If the turbo molecular pump 1 is started before the pressure measurement value Pc in the chamber drops to the startable pressure value P1, the pump rotor 110 may not be accelerated to the steady rotation state. In such a case, the rotation of the pump rotor 110 is stopped by the protection function (overload protection function) provided in the pump control device 12.

ステップＳ３０の処理によりターボ分子ポンプ１のモータ１１１によるポンプロータ１１０の回転駆動が開始され、ターボ分子ポンプ１による真空チャンバ４の排気が開始される。その結果、図４のラインＬ２で示すように、真空チャンバ４の圧力計測値Ｐｃは起動可能圧力値Ｐ１からさらに低下する。 By the process of step S30, the rotary drive of the pump rotor 110 by the motor 111 of the turbo molecular pump 1 is started, and the exhaust of the vacuum chamber 4 by the turbo molecular pump 1 is started. As a result, as shown by the line L2 in FIG. 4, the pressure measurement value Pc of the vacuum chamber 4 is further lowered from the startable pressure value P1.

ステップＳ３０でターボ分子ポンプ１が起動された後の図４のｔ＝ｔｂにおいては、表示部３３には図６に示すような表示画面が表示される。ｔ＝ｔｂにおいては、ターボ分子ポンプ１は起動後の加速状態にあって、ロータ回転数は定格回転数の６０．５％になっている。定格回転数でなくても排気作用が発生するので、圧力計測値Ｐｃは起動可能圧力値Ｐ１よりも低い１．２Ｅ－０．２Ｐａに低下している。そのため、第１画面としては、図６（ａ）に示すような表示画面が表示部３３に表示される。 At t = tb in FIG. 4 after the turbo molecular pump 1 is started in step S30, a display screen as shown in FIG. 6 is displayed on the display unit 33. At t = tb, the turbo molecular pump 1 is in an accelerated state after starting, and the rotor rotation speed is 60.5% of the rated rotation speed. Since the exhaust action occurs even if the rotation speed is not the rated speed, the pressure measurement value Pc is lowered to 1.2E-0.2Pa, which is lower than the startable pressure value P1. Therefore, as the first screen, a display screen as shown in FIG. 6A is displayed on the display unit 33.

すなわち、第１画面においては、ターボ分子ポンプ１の状態（TMP STATUS）は加速中を表す「ＡＣＣ．」と表示され、バックポンプ２の状態（BP STATUS）は「ＯＮ」と表示され、圧力計測値Ｐｃ（PRESS.）は「１．２Ｅ－０２ Ｐａ」と表示されている。そのため、第２画面、第３画面、第４画面は図６（ｂ）～（ｄ）のようになる。 That is, on the first screen, the state of the turbo molecular pump 1 (TMP STATUS) is displayed as "ACC.", Which indicates that acceleration is in progress, and the state of the back pump 2 (BP STATUS) is displayed as "ON", and the pressure is measured. The value Pc (PRESS.) Is displayed as "1.2E-02 Pa". Therefore, the second screen, the third screen, and the fourth screen are as shown in FIGS. 6 (b) to 6 (d).

なお、図２ではポンプ停止動作について省略したが、オペレータによる入力操作部３２の操作により、ターボ分子ポンプ１による排気動作を停止する指令が入力されると、起動制御装置３による一連の停止動作が実行される。例えば、ターボ分子ポンプ１の駆動を停止した後に、バックポンプ２の駆動を停止する。 Although the pump stop operation is omitted in FIG. 2, when a command to stop the exhaust operation by the turbo molecular pump 1 is input by the operation of the input operation unit 32 by the operator, a series of stop operations by the start control device 3 is performed. Will be executed. For example, after stopping the driving of the turbo molecular pump 1, the driving of the back pump 2 is stopped.

（変形例）
図７は、図１に示した排気システム１００の変形例を示す図である。図１に示す排気システム１００では起動制御装置３をターボ分子ポンプ１およびバックポンプ２に対して独立した構成として設けたが、図７に示す例では、ポンプ制御装置１２内に起動制御装置３を内蔵する構成とした。ポンプ制御装置１２には、モータ制御部１２０が設けられ、このモータ制御部１２０によってポンプ本体１１のモータ１１１が駆動制御される。なお、図示を省略したが、図１に記載のポンプ制御装置１２にもモータ制御部１２０が設けられている。また、図示は省略したが、起動制御装置３の内部構成は、図１に示した起動制御装置３と同様の構成となっており、起動制御装置３の制御動作も上述した第１の実施の形態と同様である。なお、例えば、図１の記憶部３１や制御演算部３０を、モータ制御部１２０あるいはポンプ制御装置１２に実装したメモリやプロセッサなどを用いて実施しても良い。 (Modification example)
FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the exhaust system 100 shown in FIG. In the exhaust system 100 shown in FIG. 1, the start control device 3 is provided as an independent configuration for the turbo molecular pump 1 and the back pump 2, but in the example shown in FIG. 7, the start control device 3 is provided in the pump control device 12. It has a built-in configuration. The pump control device 12 is provided with a motor control unit 120, and the motor 111 of the pump main body 11 is driven and controlled by the motor control unit 120. Although not shown, the pump control device 12 shown in FIG. 1 is also provided with a motor control unit 120. Further, although not shown, the internal configuration of the activation control device 3 has the same configuration as that of the activation control device 3 shown in FIG. 1, and the control operation of the activation control device 3 is also the first embodiment described above. Similar to morphology. For example, the storage unit 31 and the control calculation unit 30 of FIG. 1 may be implemented by using a memory, a processor, or the like mounted on the motor control unit 120 or the pump control device 12.

起動制御装置３は、モータ制御部１２０および真空計５に電源Ｖ１を供給する。また、起動制御装置３は、ＴＭＰ制御信号Ｓ１をモータ制御部１２０へ出力すると共にＢＰ制御信号Ｓ３をバックポンプ２へ出力する。起動制御装置３には、真空計５から圧力計測値Ｐｃを表すアナログ電圧信号が入力され、モータ制御部１２０からポンプ状態信号Ｓ２が入力され、バックポンプ２からアラーム通知信号Ｓ４が入力される。ポンプ状態信号Ｓ２は、例えば、ロータ回転数やモータ電流値等である。 The start control device 3 supplies the power supply V1 to the motor control unit 120 and the vacuum gauge 5. Further, the start control device 3 outputs the TMP control signal S1 to the motor control unit 120 and outputs the BP control signal S3 to the back pump 2. An analog voltage signal representing the pressure measurement value Pc is input to the start control device 3, a pump status signal S2 is input from the motor control unit 120, and an alarm notification signal S4 is input from the back pump 2. The pump status signal S2 is, for example, a rotor rotation speed, a motor current value, or the like.

－第２の実施の形態－
図８は、第２の実施の形態を示す図である。第２の実施の形態では、排気システム１００に、バックポンプ２と真空チャンバ４とを連通するバイパス配管８が設けられている。バイパス配管８にはバルブ７が設けられている。また、ポンプ本体１１と真空チャンバ４との間、すなわち主排気ラインにはバルブ６が設けられている。なお、図８では、図７に示した場合と同様に起動制御装置３がポンプ制御装置１２に内蔵されている構成としたが、図１に場合と同様に起動制御装置３が独立に設けられる構成としても良い。 -Second embodiment-
FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment. In the second embodiment, the exhaust system 100 is provided with a bypass pipe 8 for communicating the back pump 2 and the vacuum chamber 4. A valve 7 is provided in the bypass pipe 8. Further, a valve 6 is provided between the pump main body 11 and the vacuum chamber 4, that is, in the main exhaust line. In FIG. 8, the start control device 3 is built in the pump control device 12 as in the case shown in FIG. 7, but the start control device 3 is independently provided as in the case of FIG. 1. It may be configured.

図８では図示は省略したが、起動制御装置３の構成は図１に示した起動制御装置３と同様である。起動制御装置３の制御演算部３０は、バルブ６およびバルブ７に開閉制御信号Ｓ５、Ｓ６をそれぞれ出力する。制御演算部３０の表示部３３には、バルブ６，７の開閉状態も表示される。なお、例えば、図１の記憶部３１や制御演算部３０を、モータ制御部１２０あるいはポンプ制御装置１２に実装したメモリやプロセッサなどを用いて実施しても良い。 Although not shown in FIG. 8, the configuration of the activation control device 3 is the same as that of the activation control device 3 shown in FIG. The control calculation unit 30 of the start control device 3 outputs open / close control signals S5 and S6 to the valve 6 and the valve 7, respectively. The open / closed state of the valves 6 and 7 is also displayed on the display unit 33 of the control calculation unit 30. For example, the storage unit 31 and the control calculation unit 30 of FIG. 1 may be implemented by using a memory, a processor, or the like mounted on the motor control unit 120 or the pump control device 12.

図９は表示部３３に表示される表示画面の一例を示す図であり、図２に示した表示形態に対してバルブ６，７の開閉状態に対する表示が追加されている。図９（ａ）に示すモニタモードの第１画面では、圧力計測値の表示の下側に、バルブ６の開閉状態「VALVE1 STATUS」に関する表示、バルブ７の開閉状態「VALVE2 STATUS」に関する表示が表示されている。第２画面、第３画面、第４画面の表示は図２（ｂ）～（ｄ）に示したものと同様であり、図９では記載を省略した。図９（ｂ）は、バルブ６，７の開閉状態を示す第５画面の表示例である。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a display screen displayed on the display unit 33, and a display for the open / closed state of the valves 6 and 7 is added to the display mode shown in FIG. On the first screen of the monitor mode shown in FIG. 9A, a display regarding the open / closed state “VALVE1 STATUS” of the valve 6 and a display regarding the open / closed state “VALVE2 STATUS” of the valve 7 are displayed below the display of the pressure measurement value. Has been done. The displays on the second screen, the third screen, and the fourth screen are the same as those shown in FIGS. 2 (b) to 2 (d), and the description is omitted in FIG. FIG. 9B is a display example of the fifth screen showing the open / closed state of the valves 6 and 7.

図１０は、起動制御装置３の制御演算部３０（図１参照）によるターボ分子ポンプ１、バックポンプ２、バルブ６およびバルブ７の制御の一例を示すフローチャートである。なお、図１０に示すフローチャートでは、図３に示すフローチャートの処理と同一処理を行うステップには同一符号を付した。 FIG. 10 is a flowchart showing an example of control of the turbo molecular pump 1, the back pump 2, the valve 6 and the valve 7 by the control calculation unit 30 (see FIG. 1) of the start control device 3. In the flowchart shown in FIG. 10, the same reference numerals are given to the steps that perform the same processing as the processing of the flowchart shown in FIG.

オペレータが起動制御装置３の入力操作部３２を手動操作して排気システム１００による排気動作を開始させると、図１０に示す処理がスタートする。ステップＳ１０では、バックポンプ２の起動を指示するＢＰ制御信号Ｓ３をバックポンプ２へ出力する。次いで、ステップＳ１００では、バルブ６を閉じる開閉制御信号Ｓ５およびバルブ７を開く開閉制御信号Ｓ６を出力する。その結果、真空チャンバ４がバイパス配管８を介してバックポンプ２により排気される。 When the operator manually operates the input operation unit 32 of the start control device 3 to start the exhaust operation by the exhaust system 100, the process shown in FIG. 10 starts. In step S10, the BP control signal S3 instructing the start of the back pump 2 is output to the back pump 2. Next, in step S100, an open / close control signal S5 for closing the valve 6 and an open / close control signal S6 for opening the valve 7 are output. As a result, the vacuum chamber 4 is exhausted by the back pump 2 via the bypass pipe 8.

図１１は、起動動作中における圧力計測値Ｐｃの変化を模式的に示す図であり、バックポンプ２による排気により真空チャンバ４の圧力計測値ＰｃはラインＬ３で示すように低下する。ｔ＝ｔｃにおいて表示部３３に表示される第１画面は、図１２（ａ）のようになる。ターボ分子ポンプ１は停止状態（STOP）であって、バックポンプ２はＯＮ状態であり、バルブ６の開閉状態（VALVE1 STATUS）は「CLOSE」であり、バルブ７の開閉状態（VALVE2 STATUS）は「OPEN」である。また、真空チャンバ４の圧力計測値Ｐｃ（PRESS.）は、バイパス配管８を介した排気により「７．０Ｅ＋０４ Ｐａ」に低下している。 FIG. 11 is a diagram schematically showing a change in the pressure measurement value Pc during the start-up operation, and the pressure measurement value Pc of the vacuum chamber 4 decreases as shown by the line L3 due to the exhaust gas by the back pump 2. The first screen displayed on the display unit 33 at t = tc is as shown in FIG. 12 (a). The turbo molecular pump 1 is in the stopped state (STOP), the back pump 2 is in the ON state, the open / closed state (VALVE1 STATUS) of the valve 6 is “CLOSE”, and the open / closed state (VALVE2 STATUS) of the valve 7 is “”. OPEN ". Further, the pressure measurement value Pc (PRESS.) Of the vacuum chamber 4 is lowered to "7.0E + 04 Pa" due to the exhaust gas through the bypass pipe 8.

ステップＳ２０では、圧力計測値Ｐｃに基づいて、真空チャンバ４の圧力がターボ分子ポンプ１の起動可能圧力値Ｐ１まで低下したか否かを判定する。ステップＳ２０でＰｃ≦Ｐ１と判定されるとステップＳ３０へ進み、モータ制御部１２０に対してターボ分子ポンプ１の起動を指示するＴＭＰ制御信号Ｓ１を出力する。それによりポンプロータ１１０の回転駆動が開始される。 In step S20, it is determined whether or not the pressure of the vacuum chamber 4 has dropped to the startable pressure value P1 of the turbo molecular pump 1 based on the pressure measurement value Pc. If it is determined in step S20 that Pc ≦ P1, the process proceeds to step S30, and a TMP control signal S1 instructing the motor control unit 120 to start the turbo molecular pump 1 is output. As a result, the rotary drive of the pump rotor 110 is started.

このとき、真空チャンバ４とポンプ本体１１との間のバルブ６は閉状態なので、ポンプロータ１１０の回転を開始しても真空チャンバ４はバックポンプ２のみによる排気が継続される。その結果、真空チャンバ４の圧力計測値Ｐｃは引き続き図１１のラインＬ３のように低下する。一方、ポンプ本体１１の直上の圧力すなわちポンプ吸気口圧力は、ポンプ本体１１による排気作用によって、破線で示すラインＬ４のように低下する。 At this time, since the valve 6 between the vacuum chamber 4 and the pump main body 11 is in the closed state, the vacuum chamber 4 continues to be exhausted only by the back pump 2 even if the rotation of the pump rotor 110 is started. As a result, the pressure measurement value Pc of the vacuum chamber 4 continues to decrease as shown in the line L3 of FIG. On the other hand, the pressure directly above the pump body 11, that is, the pressure at the pump intake port, is lowered by the exhaust action of the pump body 11 as shown by the line L4 shown by the broken line.

ｔ＝ｔｄにおいて表示部３３に表示される第１画面は、図１２（ｂ）のようになる。ｔ＝ｔ１においてスタートされたターボ分子ポンプ１は、ｔ＝ｔｄにおいては加速状態から定常運転状態へと移行しているとする。定常運転状態では、ロータ回転数が定格回転数を含む所定回転数範囲に維持される。そのため、図１２（ｂ）では、ターボ分子ポンプ１の運転状態（TMP STATUS）は定常運転状態を示す「NORMAL」と表示され、ロータ回転数（ROT.SPEED）は「１００％」と表示されている。真空チャンバ４の圧力計測値Ｐｃ（PRESS.）は起動可能圧力値Ｐ１よりも低下し、「８．０Ｅ－０１ Ｐａ」のように表示されている。 The first screen displayed on the display unit 33 at t = td is as shown in FIG. 12 (b). It is assumed that the turbo molecular pump 1 started at t = t1 shifts from the accelerated state to the steady operation state at t = td. In the steady operation state, the rotor rotation speed is maintained within a predetermined rotation speed range including the rated rotation speed. Therefore, in FIG. 12B, the operating state (TMP STATUS) of the turbo molecular pump 1 is displayed as "NORMAL" indicating the steady operating state, and the rotor rotation speed (ROT.SPEED) is displayed as "100%". There is. The pressure measurement value Pc (PRESS.) Of the vacuum chamber 4 is lower than the startable pressure value P1 and is displayed as "8.0E-01 Pa".

その後、バックポンプ２による排気により真空チャンバ４の圧力計測値Ｐｃがターボ分子ポンプ１の定常運転可能圧力値Ｐ２以下となると、ステップＳ１１０でＰｃ≦Ｐ２と判定されてステップＳ１２０へ進む。ステップＳ１２０では、バルブ６を開く開閉制御信号Ｓ５およびバルブ７を閉じる開閉制御信号Ｓ６を出力する。その結果、ターボ分子ポンプ１による真空チャンバ４の排気が開始され、真空チャンバ４の圧力計測値Ｐｃは図１１のラインＬ５のように低下する。 After that, when the pressure measurement value Pc of the vacuum chamber 4 becomes equal to or less than the steady operation possible pressure value P2 of the turbo molecular pump 1 due to the exhaust by the back pump 2, it is determined in step S110 that Pc ≦ P2, and the process proceeds to step S120. In step S120, an open / close control signal S5 for opening the valve 6 and an open / close control signal S6 for closing the valve 7 are output. As a result, the exhaust of the vacuum chamber 4 by the turbo molecular pump 1 is started, and the pressure measurement value Pc of the vacuum chamber 4 decreases as shown in the line L5 of FIG.

ところで、ステップＳ１２０においてバルブ６が開状態とされると、図１１の破線で示すラインＬ４のようにポンプ本体１１の直上の圧力は圧力値Ｐ２まで急激に上昇することになる。そのため、定格回転数においてバルブ６を開くタイミングにおける圧力値Ｐ２が高すぎると、高速回転しているポンプロータ１１０に過剰な負荷がかかるという問題が生じる。特に、磁気浮上式のターボ分子ポンプの場合、急激な圧力上昇によりポンプロータ１１０の軸方向位置が大きく変化してタッチダウンするおそれがある。そのため、本実施の形態では、圧力値Ｐ２を過負荷やタッチダウンが発生しない圧力値、すなわち定常運転可能圧力値に設定し、定常運転中（図１１のｔ＝ｔ２のタイミング）にバルブ６を開く場合には、定常運転可能圧力値Ｐ２までチャンバ内圧力が低下してからバルブ６を開くようにする。 By the way, when the valve 6 is opened in step S120, the pressure directly above the pump body 11 rapidly rises to the pressure value P2 as shown by the line L4 shown by the broken line in FIG. Therefore, if the pressure value P2 at the timing of opening the valve 6 at the rated rotation speed is too high, there arises a problem that an excessive load is applied to the pump rotor 110 rotating at high speed. In particular, in the case of a magnetic levitation type turbo molecular pump, there is a possibility that the axial position of the pump rotor 110 will change significantly due to a sudden increase in pressure and touch down. Therefore, in the present embodiment, the pressure value P2 is set to a pressure value at which overload or touchdown does not occur, that is, a pressure value capable of steady operation, and the valve 6 is operated during steady operation (timing of t = t2 in FIG. 11). When opening, the valve 6 is opened after the pressure in the chamber drops to the steady operation possible pressure value P2.

ｔ＝ｔｅにおいて表示部３３に表示される第１画面は、図１２（ｃ）のようになる。バルブ６の開閉状態（VALVE1 STATUS）は「OPEN」と表示され、バルブ７の開閉状態（VALVE2 STATUS）は「CLOSE」と表示される。真空チャンバ４の圧力計測値Ｐｃ（PRESS.）はターボ分子ポンプ１の排気によりさらに低下して、「５．０Ｅ－０３ Ｐａ」のように表示されている。 The first screen displayed on the display unit 33 at t = te is as shown in FIG. 12 (c). The open / closed state (VALVE1 STATUS) of the valve 6 is displayed as "OPEN", and the open / closed state (VALVE2 STATUS) of the valve 7 is displayed as "CLOSE". The pressure measurement value Pc (PRESS.) Of the vacuum chamber 4 is further lowered by the exhaust of the turbo molecular pump 1, and is displayed as "5.0E-03 Pa".

－第３の実施の形態－
図１３は、本発明の第３の実施の形態を示す図である。上述した第１の実施の形態では、真空計５によって計測された真空チャンバ４の圧力計測値Ｐｃに基づいて、図３に示すような起動制御を行った。一方、図１３に示す構成では、ポンプ制御装置１２に圧力計測値Ｐｃが入力されない構成となっている。第３の実施の形態では、このように圧力計測値Ｐｃが入力されない場合の起動制御について説明する。図１３では、図１の場合と同様に起動制御装置３を独立して設ける構成としたが、図７の場合と同様にポンプ制御装置１２に内蔵する構成としても良い。 -Third embodiment-
FIG. 13 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, start control as shown in FIG. 3 was performed based on the pressure measurement value Pc of the vacuum chamber 4 measured by the vacuum gauge 5. On the other hand, in the configuration shown in FIG. 13, the pressure measurement value Pc is not input to the pump control device 12. In the third embodiment, the activation control when the pressure measurement value Pc is not input in this way will be described. In FIG. 13, the start control device 3 is independently provided as in the case of FIG. 1, but it may be built in the pump control device 12 as in the case of FIG. 7.

起動制御装置３の記憶部３１には、ターボ分子ポンプ１の起動制御に必要な情報（詳細は後述する）が記憶されている。起動制御装置３は、圧力計測値Ｐｃの入力がある場合には第１の実施の形態で説明したような制御を行い、圧力計測値Ｐｃの入力が無い場合には後述する本実施形態における制御を行う。もちろん、圧力計測値Ｐｃの入力が無い場合の起動制御のみを実行するような構成であっても良い。 The storage unit 31 of the start control device 3 stores information (details will be described later) necessary for start control of the turbo molecular pump 1. The start control device 3 performs the control as described in the first embodiment when the pressure measurement value Pc is input, and the control in the present embodiment described later when the pressure measurement value Pc is not input. I do. Of course, the configuration may be such that only the start control is executed when the pressure measurement value Pc is not input.

記憶部３１に記憶されている起動制御に必要な情報には、バックポンプ２の排気速度Ｓbp、真空チャンバ４の容積Ｖｃ、ターボ分子ポンプ１のポンプロータ１１０が停止している状態におけるポンプ本体１１の吸気口から排気口までのコンダクタンスＣｐ等が含まれる。制御演算部３０は、記憶部３１に記憶されている上記情報に基づいて、後述する圧力推定値Ｐｅ(t)を推定演算する。 The information required for start control stored in the storage unit 31 includes the exhaust speed Sbp of the back pump 2, the volume Vc of the vacuum chamber 4, and the pump body 11 in a state where the pump rotor 110 of the turbo molecular pump 1 is stopped. The conductance Cp from the intake port to the exhaust port of the above is included. The control calculation unit 30 estimates and calculates the pressure estimation value Pe (t), which will be described later, based on the above information stored in the storage unit 31.

図１４は、第３の実施の形態における起動制御の一例を示すフローチャートである。図１４のフローチャートは、図３のフローチャートにステップＳ２００を追加すると共にステップＳ２０をステップＳ２１０に置き換えたものである。以下ではステップＳ２００，Ｓ２１０を中心に説明する。 FIG. 14 is a flowchart showing an example of activation control according to the third embodiment. The flowchart of FIG. 14 is obtained by adding step S200 to the flowchart of FIG. 3 and replacing step S20 with step S210. Hereinafter, steps S200 and S210 will be mainly described.

図１４のステップＳ１０の処理によってバックポンプ２が起動されると、真空チャンバ４はポンプロータ１１０が停止した状態のポンプ本体１１を介してバックポンプ２により排気される。この場合のポンプ本体１１の吸気口における排気速度（以下では、実効排気速度と呼ぶことにする）Ｓeffは、ポンプ本体１１のコンダクタンスＣｐとバックポンプ２の排気速度Ｓbpを用いて次式（１）のように表される。
１／Ｓeff＝１／Ｃｐ＋１／Ｓbp …（１） When the back pump 2 is started by the process of step S10 in FIG. 14, the vacuum chamber 4 is exhausted by the back pump 2 via the pump main body 11 in a state where the pump rotor 110 is stopped. In this case, the exhaust speed (hereinafter referred to as the effective exhaust speed) Seff at the intake port of the pump body 11 is the following equation (1) using the conductance Cp of the pump body 11 and the exhaust speed Sbp of the back pump 2. It is expressed as.
1 / Seff = 1 / Cp + 1 / Sbp ... (1)

真空チャンバ４の圧力推定値Ｐｅは、次式（２）に示す排気の式を満足する。式（２）から、圧力推定値Ｐｅは式（３）のように求まる。図４のラインＬ１で示す圧力の時間変化は、式（３）によって算出される圧力推定値Ｐｅ(t)によって推定することができる。なお、ラインＬ１における排気開始時の圧力は大気圧Ｐ０なので、式（３）の右辺の係数をＰ０とした。
Ｖｃ・（ｄＰｅ／ｄｔ）＝－Ｓeff・Ｐｅ …（２）
Ｐｅ(t)＝Ｐ０・exp｛（－Ｓeff／Ｖｃ）・ｔ｝ …（３） The estimated pressure value Pe of the vacuum chamber 4 satisfies the exhaust equation shown in the following equation (2). From the equation (2), the estimated pressure value Pe can be obtained as in the equation (3). The time change of the pressure shown by the line L1 in FIG. 4 can be estimated by the pressure estimation value Pe (t) calculated by the equation (3). Since the pressure at the start of exhaust on the line L1 is the atmospheric pressure P0, the coefficient on the right side of the equation (3) is set to P0.
Vc · (dPe / dt) =-Seff · Pe ... (2)
Pe (t) = P0 ・ exp {(-Seff / Vc) ・ t}… (3)

図１４のステップＳ２００では、制御演算部３０において圧力推定値Ｐｅ(t)の推定演算が行われる。なお、時間ｔは、バックポンプ２の起動からの経過時間である。ステップＳ２１０では、圧力推定値Ｐｅ(t)がターボ分子ポンプ１の起動可能圧力値Ｐ１以下か否かを判定する。Ｐｅ(t)≦Ｐ１と判定されるとステップＳ３０へ進み、ポンプ制御装置１２に対してターボ分子ポンプ１の起動を指示するＴＭＰ制御信号Ｓ１を出力する。その結果、ポンプロータ１１０の回転駆動が開始される。一方、Ｐｅ(t)＞Ｐ１と判定された場合には、ステップＳ２００へ戻って再び圧力推定値Ｐｅ(t)の推定演算を実行する。 In step S200 of FIG. 14, the control calculation unit 30 performs an estimation calculation of the pressure estimated value Pe (t). The time t is the elapsed time from the start of the back pump 2. In step S210, it is determined whether or not the estimated pressure value Pe (t) is equal to or less than the startable pressure value P1 of the turbo molecular pump 1. When it is determined that Pe (t) ≤ P1, the process proceeds to step S30, and the TMP control signal S1 instructing the pump control device 12 to start the turbo molecular pump 1 is output. As a result, the rotary drive of the pump rotor 110 is started. On the other hand, when it is determined that Pe (t)> P1, the process returns to step S200 and the estimation calculation of the pressure estimation value Pe (t) is executed again.

なお、実効排気速度Ｓeffは、式（１）で示すように記憶部３１に記憶されている真空チャンバ４の容積Ｖｃ、バックポンプの排気速度Ｓbpに応じた値となる。記憶部３１における容積Ｖｃおよび排気速度Ｓbpの設定変更は、例えば、オペレータが図１３に示す入力操作部３２を操作して、真空チャンバ４の容積Ｖｃおよびバックポンプ２の排気速度Ｓbpを入力すると実行される。これにより、図１４の起動制御のステップＳ２００において、入力された容積Ｖｃおよび排気速度Ｓbpに応じた圧力推定値Ｐｅ(t)が推定演算される。 The effective exhaust speed Seff is a value corresponding to the volume Vc of the vacuum chamber 4 stored in the storage unit 31 and the exhaust speed Sbp of the back pump as shown in the equation (1). The setting change of the volume Vc and the exhaust speed Sbp in the storage unit 31 is executed, for example, when the operator operates the input operation unit 32 shown in FIG. 13 to input the volume Vc of the vacuum chamber 4 and the exhaust speed Sbp of the back pump 2. Will be done. As a result, in step S200 of the start control of FIG. 14, the pressure estimation value Pe (t) corresponding to the input volume Vc and the exhaust speed Sbp is estimated and calculated.

（変形例１）
上述した第３の実施の形態では、図１３の構成において、制御演算部３０で圧力推定値Ｐｅ(t)を推定し、図１４のフローチャートに示すような起動制御を行った。一方、以下に説明する変形例１では、図１３の構成において、圧力推定値Ｐｅ(t)が起動可能圧力値Ｐ１となる時間ｔ１、すなわちＰｅ(t)＝Ｐ１となる時間ｔ１を制御演算部３０で推定し、その推定された時間ｔ１を用いて図１４の場合と同様の起動制御を行うようにした。 (Modification 1)
In the third embodiment described above, in the configuration of FIG. 13, the pressure estimation value Pe (t) is estimated by the control calculation unit 30, and the activation control as shown in the flowchart of FIG. 14 is performed. On the other hand, in the modification 1 described below, in the configuration of FIG. 13, the time t1 at which the pressure estimated value Pe (t) becomes the startable pressure value P1, that is, the time t1 at which Pe (t) = P1 is controlled by the control calculation unit. It was estimated at 30 and the estimated time t1 was used to perform the same activation control as in the case of FIG.

起動制御装置３は、真空チャンバ４の容積Ｖｃ、バックポンプの排気速度Ｓbpが入力されると、式（１）～（３）の演算を行い圧力推定値Ｐｅ(t)を求める。さらに、その圧力推定値Ｐｅ(t)を用いて、次式（４）によりＰｅ(t)＝Ｐ１となる時間ｔ１を算出する。入力された真空チャンバ４の容積Ｖｃおよびバックポンプ２の排気速度Ｓbpと、算出された時間ｔ１は、記憶部３１に記憶される。
ｔ１＝（Ｖｃ／Ｓeff）・ｌｎ（Ｐ０／Ｐ１） …（４） When the volume Vc of the vacuum chamber 4 and the exhaust speed Sbp of the back pump are input to the start control device 3, the calculation of the equations (1) to (3) is performed to obtain the estimated pressure value Pe (t). Further, using the estimated pressure value Pe (t), the time t1 at which Pe (t) = P1 is calculated by the following equation (4). The input volume Vc of the vacuum chamber 4, the exhaust speed Sbp of the back pump 2, and the calculated time t1 are stored in the storage unit 31.
t1 = (Vc / Seff) · ln (P0 / P1) ... (4)

図１５は、変形例１における起動制御を説明するフローチャートである。ステップＳ１０の処理によってバックポンプ２が起動されると、ステップＳ２２０において起動制御装置３の制御演算部３０はタイマによる計時を開始する。ステップＳ２３０では、タイマによる計時時間ｔが、Ｐｅ(t)＝Ｐ１となる時間ｔ１に対してｔ≧ｔ１を満足するか否かを判定する。ステップＳ２３０でｔ≧ｔ１と判定されると、ステップＳ３０へ進んで、ポンプ制御装置１２に対してターボ分子ポンプ１の起動を指示するＴＭＰ制御信号Ｓ１を出力する。その結果、ポンプロータ１１０の回転駆動が開始される。 FIG. 15 is a flowchart illustrating activation control in the first modification. When the back pump 2 is started by the process of step S10, the control calculation unit 30 of the start control device 3 starts time counting by the timer in step S220. In step S230, it is determined whether or not the time counting t by the timer satisfies t ≧ t1 with respect to the time t1 at which Pe (t) = P1. If it is determined in step S230 that t ≧ t1, the process proceeds to step S30, and a TMP control signal S1 instructing the pump control device 12 to start the turbo molecular pump 1 is output. As a result, the rotary drive of the pump rotor 110 is started.

なお、式（４）における実効排気速度Ｓeffは式（１）で表されるので、式（４）によって算出される推定時間ｔ１は、記憶部３１に記憶されている真空チャンバ４の容積Ｖｃ、バックポンプの排気速度Ｓbpに応じた値となる。記憶部３１における容積Ｖｃおよび排気速度Ｓbpの設定変更は、例えば、オペレータが図１３に示す入力操作部３２を操作して、真空チャンバ４の容積Ｖｃおよびバックポンプ２の排気速度Ｓbpを入力すると実行される。そして、制御演算部３０において、入力された容積Ｖｃおよび排気速度Ｓbpに応じた推定時間ｔ１が、自動的に算出され記憶部３１に記憶される。 Since the effective exhaust speed Seff in the equation (4) is expressed by the equation (1), the estimated time t1 calculated by the equation (4) is the volume Vc of the vacuum chamber 4 stored in the storage unit 31. The value corresponds to the exhaust speed Sbp of the back pump. The setting change of the volume Vc and the exhaust speed Sbp in the storage unit 31 is executed, for example, when the operator operates the input operation unit 32 shown in FIG. 13 to input the volume Vc of the vacuum chamber 4 and the exhaust speed Sbp of the back pump 2. Will be done. Then, in the control calculation unit 30, the estimated time t1 corresponding to the input volume Vc and the exhaust speed Sbp is automatically calculated and stored in the storage unit 31.

（変形例２）
変形例２では、図１３の構成に、図８に示す場合と同様のバイパス配管８、バルブ６およびバルブ７を設けた場合の制御について説明する。図８の構成の場合、図１１のラインＬ３で示す排気は、バイパス配管８を介したバックポンプ２によって行われる。この場合、真空チャンバ４に対する実効排気速度Ｓeffは、上述した式（１）の右辺第１項のＣｐ（ポンプ本体１１のコンダクタンス）を、バルブ７も含むバイパス配管８のコンダクタンスＣbyで置き換えることによって算出される。その実効排気速度Ｓeffを式（４）に適用した圧力推定値Ｐｅ(t)を用いることで、チャンバ内圧力を推定することができる。 (Modification 2)
In the second modification, the control when the bypass pipe 8, the valve 6 and the valve 7 are provided in the same configuration as shown in FIG. 8 will be described. In the case of the configuration of FIG. 8, the exhaust shown in the line L3 of FIG. 11 is performed by the back pump 2 via the bypass pipe 8. In this case, the effective exhaust velocity Seff for the vacuum chamber 4 is calculated by replacing the Cp (conductance of the pump body 11) of the first term on the right side of the above equation (1) with the conductance Cby of the bypass pipe 8 including the valve 7. Will be done. The pressure in the chamber can be estimated by using the pressure estimation value Pe (t) obtained by applying the effective exhaust velocity Seff to the equation (4).

図１６は、変形例２における起動制御を示すフローチャートであり、図１４の場合と同様に圧力推定値Ｐｅ(t)を用いる場合の起動制御を示す。図１６に示すフローチャートでは、図１０のフローチャートのステップＳ２０を図１４に示すステップＳ２００およびＳ２１０で置き換え、ステップＳ３００を追加した。 FIG. 16 is a flowchart showing the activation control in the modification 2, and shows the activation control when the pressure estimation value Pe (t) is used as in the case of FIG. In the flowchart shown in FIG. 16, step S20 in the flowchart of FIG. 10 is replaced with steps S200 and S210 shown in FIG. 14, and step S300 is added.

ステップＳ１０の処理によりバックポンプ２を起動し、ステップＳ１００においてバルブ６を閉状態、バルブ７を開状態としたならば、ステップＳ２００における圧力推定値Ｐｅ(t)の推定およびステップＳ２１０における判定処理が繰り返し実行される。そして、ステップＳ２１０においてＰｅ≦Ｐ１と判定されるとステップＳ３０へ進み、ポンプ制御装置１２に対してターボ分子ポンプ１の起動を指示するＴＭＰ制御信号Ｓ１を出力する。その結果、ポンプロータ１１０の回転駆動が開始される。 If the back pump 2 is started by the process of step S10, the valve 6 is closed and the valve 7 is opened in step S100, the estimation of the pressure estimated value Pe (t) in step S200 and the determination process in step S210 are performed. It is executed repeatedly. Then, when it is determined in step S210 that Pe ≦ P1, the process proceeds to step S30, and a TMP control signal S1 instructing the pump control device 12 to start the turbo molecular pump 1 is output. As a result, the rotary drive of the pump rotor 110 is started.

ポンプロータ１１０の回転駆動を開始してからの圧力推定は、ステップＳ３００によって行われる。次いで、ステップＳ１１０において、ステップＳ３００で推定された圧力推定値Ｐｅ(t)が定常運転可能圧力値Ｐ２に対してＰｅ(t)≦Ｐ２か否かを判定する。圧力推定値Ｐｅ(t)が定常運転可能圧力値Ｐ２まで低下していない場合には、ステップＳ１１０からステップＳ３００へ進んで再び圧力推定値Ｐｅ(t)の推定演算を行う。一方、ステップＳ１１０でＰｅ(t)≦Ｐ２と判定されると、ステップＳ１２０へ進んでバルブ６を開状態にすると共にバルブ７を閉状態にする信号を出力し、ターボ分子ポンプ１による真空チャンバ４の排気を開始する。 The pressure estimation after starting the rotary drive of the pump rotor 110 is performed by step S300. Next, in step S110, it is determined whether or not the estimated pressure value Pe (t) estimated in step S300 is Pe (t) ≦ P2 with respect to the steady operation possible pressure value P2. If the pressure estimation value Pe (t) has not decreased to the steady operation possible pressure value P2, the process proceeds from step S110 to step S300 to perform the estimation calculation of the pressure estimation value Pe (t) again. On the other hand, if it is determined in step S110 that Pe (t) ≤ P2, the process proceeds to step S120 to output a signal for opening the valve 6 and closing the valve 7, and the vacuum chamber 4 by the turbo molecular pump 1 is output. Start exhausting.

図１７は、図１５の推定時間ｔ１を用いる場合と同様にバックポンプ２の起動時間で起動制御を行う場合のフローチャートである。すなわち、制御演算部３０においてチャンバ内圧力が起動可能圧力値Ｐ１となる時間ｔ１および定常運転可能圧力値Ｐ２となる時間ｔ２を推定し、それらに基づいて起動制御を行う。図１７に示すフローチャートでは、図１６におけるステップＳ２００およびＳ２１０を図１５に示すステップＳ２２０およびＳ２３０で置き換え、ステップＳ３００およびＳ１１０をステップＳ４００で置き換えた。 FIG. 17 is a flowchart in the case where the start control is performed by the start time of the back pump 2 as in the case of using the estimated time t1 of FIG. That is, the control calculation unit 30 estimates the time t1 at which the pressure in the chamber becomes the startable pressure value P1 and the time t2 at which the steady operation operable pressure value P2, and performs start control based on them. In the flowchart shown in FIG. 16, steps S200 and S210 in FIG. 16 are replaced by steps S220 and S230 shown in FIG. 15, and steps S300 and S110 are replaced by steps S400.

上述したように、式（１）の右辺第１項のＣｐをバイパス配管８のコンダクタンスＣbyで置き換えることによって算出される実効排気速度Ｓeffを用いることにより、図８の装置構成における圧力推定値Ｐｅ(t)を算出することができる。そして、この圧力推定値Ｐｅ(t)を用いることで、チャンバ内圧力が図１１のＰ１、Ｐ２となる推定時間ｔ１，ｔ２を算出することができる。 As described above, by using the effective exhaust velocity Seff calculated by replacing the Cp of the first term on the right side of the equation (1) with the conductance Cby of the bypass pipe 8, the pressure estimation value Pe (in the apparatus configuration of FIG. 8) is used. t) can be calculated. Then, by using this pressure estimated value Pe (t), it is possible to calculate the estimated times t1 and t2 in which the pressure in the chamber becomes P1 and P2 in FIG.

図１７のステップＳ１０の処理によりバックポンプ２を起動したならば、ステップＳ１００でバルブ６を閉じてバルブ７を開き、ステップＳ２２０において計時を開始する。次いで、ステップＳ２３０において計時時間ｔがｔ≧ｔ１を満足すると判定されると、ステップＳ３０へ進んで、ポンプ制御装置１２に対してターボ分子ポンプ１の起動を指示するＴＭＰ制御信号Ｓ１を出力する。その結果、ポンプロータ１１０の回転駆動が開始される。 If the back pump 2 is started by the process of step S10 in FIG. 17, the valve 6 is closed and the valve 7 is opened in step S100, and the timing is started in step S220. Next, when it is determined in step S230 that the time counting time t satisfies t ≧ t1, the process proceeds to step S30, and a TMP control signal S1 instructing the pump control device 12 to start the turbo molecular pump 1 is output. As a result, the rotary drive of the pump rotor 110 is started.

ステップＳ４００では、バックポンプ２による排気を開始してからからの計時時間ｔが推定時間ｔ２に対してｔ≧ｔ２を満足するか否かを判定する。ステップＳ４００でｔ≧ｔ２と判定されると、ステップＳ１２０へ進んで、バルブ６を開く開閉制御信号Ｓ５およびバルブ７を閉じる開閉制御信号Ｓ６を出力する。その結果、ターボ分子ポンプ１による真空チャンバ４の排気が開始される。 In step S400, it is determined whether or not the time counting time t after starting the exhaust by the back pump 2 satisfies t ≧ t2 with respect to the estimated time t2. If it is determined in step S400 that t ≧ t2, the process proceeds to step S120, and an open / close control signal S5 for opening the valve 6 and an open / close control signal S6 for closing the valve 7 are output. As a result, the exhaust of the vacuum chamber 4 by the turbo molecular pump 1 is started.

－第４の実施の形態－
上述した第３の実施形態およびその変形例１では、圧力計測値Ｐｃが取得できない場合に、バックポンプ２の排気速度Ｓbp、真空チャンバ４の容積Ｖｃ、ポンプ本体１１のコンダクタンスＣｐ等に基づいて圧力推定値Ｐｅ(t)や推定時間ｔ１を推定し、ターボ分子ポンプ１の起動タイミングの制御を行うようにした。 -Fourth Embodiment-
In the third embodiment described above and the first modification thereof, when the pressure measurement value Pc cannot be obtained, the pressure is based on the exhaust speed Sbp of the back pump 2, the volume Vc of the vacuum chamber 4, the conductance Cp of the pump body 11, and the like. The estimated value Pe (t) and the estimated time t1 are estimated, and the start timing of the turbo molecular pump 1 is controlled.

一方、第４の実施の形態では、ポンプ本体１１のポンプロータ１１０を回転駆動するモータ１１１の電流値（モータ電流値）に基づいて、ポンプ本体１１の起動制御を行うようにした。なお、排気システム１００の構成は図１３に示すものと同様であるが、起動制御装置３をポンプ制御装置１２に内蔵する構成であっても良い。図１３に示すように、ポンプ本体１１にはロータ回転数（すなわちモータ１１１の回転数）を検出する回転センサ１１２が設けられている。回転センサ１１２で検出されたロータ回転数はポンプ制御装置１２に送信され、ロータ回転数に基づいてモータ制御部１２０（不図示）によるモータ１１１の駆動制御が行われる。 On the other hand, in the fourth embodiment, the start control of the pump body 11 is performed based on the current value (motor current value) of the motor 111 that rotationally drives the pump rotor 110 of the pump body 11. The configuration of the exhaust system 100 is the same as that shown in FIG. 13, but the start control device 3 may be built in the pump control device 12. As shown in FIG. 13, the pump main body 11 is provided with a rotation sensor 112 that detects the rotation speed of the rotor (that is, the rotation speed of the motor 111). The rotor rotation speed detected by the rotation sensor 112 is transmitted to the pump control device 12, and the motor control unit 120 (not shown) controls the drive of the motor 111 based on the rotor rotation speed.

ところで、ポンプロータ１１０を回転駆動するモータ１１１のモータ電流値Ｉｍを一定電流値Ｉ０に保持した場合、チャンバ内圧力（すなわちロータ負荷）に応じて回転可能なロータ回転数が異なる。例えば、チャンバ内圧力が大気圧付近では１０（回転／秒）程度であるが、チャンバ内圧力が低下するにつれて回転可能なロータ回転数は１０（回転／秒）よりも大きくなる。すなわち、図１８の模式図に示すような相関がロータ回転数Ｎと圧力値Ｐとの間に成り立つ。そこで、本実施の形態では、所定のモータ電流値Ｉ０におけるロータ回転数Ｎと圧力値Ｐとの相関データに基づいて、ターボ分子ポンプ１の起動制御を行うようにした。なお、大気圧付近で回転可能なロータ回転数、ターボ分子ポンプ１の機種によって異なる。 By the way, when the motor current value Im of the motor 111 that rotationally drives the pump rotor 110 is held at a constant current value I0, the rotatable rotor rotation speed differs depending on the pressure in the chamber (that is, the rotor load). For example, the pressure in the chamber is about 10 (rotation / sec) near the atmospheric pressure, but the rotor rotation speed that can be rotated becomes larger than 10 (rotation / sec) as the pressure in the chamber decreases. That is, the correlation as shown in the schematic diagram of FIG. 18 is established between the rotor rotation speed N and the pressure value P. Therefore, in the present embodiment, the start control of the turbo molecular pump 1 is performed based on the correlation data between the rotor rotation speed N and the pressure value P at a predetermined motor current value I0. It depends on the rotor rotation speed that can rotate near atmospheric pressure and the model of the turbo molecular pump 1.

図１９は、第４の実施の形態における第１の制御例を示すフローチャートである。第１の制御例の場合には、相関データが記憶部３１に記憶され、その相関データと回転センサ１１２より検出されるロータ回転数とに基づいて、真空チャンバ４の圧力推定値Ｐｅを制御演算部３０で推定するようにした。 FIG. 19 is a flowchart showing a first control example in the fourth embodiment. In the case of the first control example, the correlation data is stored in the storage unit 31, and the pressure estimated value Pe of the vacuum chamber 4 is controlled based on the correlation data and the rotor rotation speed detected by the rotation sensor 112. I tried to estimate in part 30.

ステップＳ５００では、バックポンプ２の起動を指示するＢＰ制御信号Ｓ３をバックポンプ２へ出力する。ステップＳ５００の処理によってバックポンプ２が起動される。次いで、ステップＳ５１０においてポンプロータ１１０の回転駆動を開始する。ただし、ステップＳ５１０ではモータ電流値を通常の起動加速動作時の電流値よりも低い値、例えば、図１８に示すモータ電流値Ｉ０に設定する。ステップＳ５２０では、回転センサ１１２によりロータ回転数Ｎを検出する。 In step S500, the BP control signal S3 instructing the start of the back pump 2 is output to the back pump 2. The back pump 2 is started by the process of step S500. Then, in step S510, the rotary drive of the pump rotor 110 is started. However, in step S510, the motor current value is set to a value lower than the current value during normal start-up acceleration operation, for example, the motor current value I0 shown in FIG. In step S520, the rotor rotation speed N is detected by the rotation sensor 112.

ステップＳ５３０では、検出したロータ回転数Ｎと図１８の相関関係とに基づいて圧力推定値Ｐｅを推定する。起動制御装置３の記憶部３１には、図１８に示すようなモータ電流値ＩｍがＩ０の場合の相関データＬ６が記憶されている。相関データＬ６はロータ回転数Ｎと圧力推定値Ｐｅとの相関を示したものであり、検出したロータ回転数Ｎと相関データＬ６とからそのときの圧力推定値Ｐｅが求まる。 In step S530, the pressure estimation value Pe is estimated based on the detected rotor rotation speed N and the correlation in FIG. Correlation data L6 when the motor current value Im is I0 as shown in FIG. 18 is stored in the storage unit 31 of the start control device 3. The correlation data L6 shows the correlation between the rotor rotation speed N and the pressure estimated value Pe, and the pressure estimated value Pe at that time can be obtained from the detected rotor rotation speed N and the correlation data L6.

ステップＳ５４０では、ステップＳ５３０で推定した圧力推定値Ｐｅが起動可能圧力値Ｐ１以下か否かを判定する。ステップＳ５４０でＰｅ＞Ｐ１と判定されると、ステップＳ５３０へ戻る。一方、ステップＳ５４０でＰｅ≦Ｐ１と判定されると、ステップＳ５５０へ進んで、一定の電流値Ｉ０でモータ１１１を駆動させる制御から通常の起動時の加速制御へ移行させる加速制御信号を、ポンプ制御装置１２へ出力する。 In step S540, it is determined whether or not the estimated pressure value Pe estimated in step S530 is equal to or less than the startable pressure value P1. If it is determined in step S540 that Pe> P1, the process returns to step S530. On the other hand, if it is determined in step S540 that Pe ≦ P1, the process proceeds to step S550, and the pump control is used to control the acceleration control signal for shifting from the control for driving the motor 111 with a constant current value I0 to the acceleration control at normal start-up. Output to device 12.

図２０は、本実施の形態における第２の制御例を説明するフローチャートである。図２０のフローチャートは、図１９に示すフローチャートのステップＳ５３０およびＳ５４０をステップＳ６００で置き換えたものである。第２の制御例においては、モータ電流値Ｉ０で駆動した場合の起動可能圧力値Ｐ１における回転数、すなわち図１８の回転数Ｎ１が記憶部３１に記憶されている。 FIG. 20 is a flowchart illustrating a second control example according to the present embodiment. The flowchart of FIG. 20 is obtained by replacing steps S530 and S540 of the flowchart shown in FIG. 19 with step S600. In the second control example, the rotation speed at the startable pressure value P1 when driven by the motor current value I0, that is, the rotation speed N1 in FIG. 18 is stored in the storage unit 31.

ステップＳ５２０でロータ回転数Ｎを検出したならば、ステップＳ６００において、検出したロータ回転数Ｎが記憶部３１に記憶されている回転数Ｎ１以上であるか否かを判定する。図１８から、Ｎ≧Ｎ１の場合にはチャンバ内圧力はＰ１以下であることが分かる。すなわち、ステップＳ６００の処理は、チャンバ内圧力が起動可能圧力値Ｐ１以下になったか否かを判定していることと同等である。ステップＳ６００でＮ≧Ｎ１と判定されると、ステップＳ５５０へ進んで加速制御信号をポンプ制御装置１２へ出力する。 If the rotor rotation speed N is detected in step S520, it is determined in step S600 whether or not the detected rotor rotation speed N is equal to or higher than the rotation speed N1 stored in the storage unit 31. From FIG. 18, it can be seen that the pressure in the chamber is P1 or less when N ≧ N1. That is, the process of step S600 is equivalent to determining whether or not the pressure in the chamber is equal to or less than the startable pressure value P1. If it is determined in step S600 that N ≧ N1, the process proceeds to step S550 to output an acceleration control signal to the pump control device 12.

なお、上述した説明では、ポンプ本体１１にロータ回転数を検出する回転センサ１１２を設ける構成としたが、モータ制御部１２０においてモータ回転数（すなわちロータ回転数）を推定するような構成としても良い。 In the above description, the pump main body 11 is provided with the rotation sensor 112 for detecting the rotor rotation speed, but the motor control unit 120 may be configured to estimate the motor rotation speed (that is, the rotor rotation speed). ..

以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（Ｃ１）図１に示すように、起動制御装置３は、ターボ分子ポンプ１とターボ分子ポンプの背圧側に接続されるバックポンプ２とを備える排気システム１００に用いられ、ターボ分子ポンプ１の起動停止を制御する。起動制御装置３は、ターボ分子ポンプ１により排気される真空チャンバ４のバックポンプ起動後の吸気口圧力に関する情報に基づいて、ターボ分子ポンプ１の起動タイミングを設定する制御演算部３０を備え、制御演算部３０により設定された起動タイミングにおいてターボ分子ポンプ１を起動する。なお、吸気口圧力に関する情報は、圧力計測値Ｐｃ、圧力推定値Ｐｅ、バックポンプ起動からの経過時間などである。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(C1) As shown in FIG. 1, the start control device 3 is used in an exhaust system 100 including a turbo molecular pump 1 and a back pump 2 connected to the back pressure side of the turbo molecular pump, and starts the turbo molecular pump 1. Control the stop. The start control device 3 includes a control calculation unit 30 that sets the start timing of the turbo molecular pump 1 based on the information on the intake port pressure after the back pump of the vacuum chamber 4 exhausted by the turbo molecular pump 1 is started, and controls the start control device 3. The turbo molecular pump 1 is started at the start timing set by the calculation unit 30. The information regarding the intake port pressure includes the measured pressure value Pc, the estimated pressure value Pe, the elapsed time from the start of the back pump, and the like.

バックポンプ起動後の吸気口圧力に関する情報に基づくことで、ターボ分子ポンプ１が定常運転状態まで運転可能な起動タイミングを設定することが可能となり、ターボ分子ポンプ１とバックポンプ２の起動を行う場合における誤操作を防止することができ、例えば、ターボ分子ポンプ１が定常運転状態とならずに保護機能が作動するという現象の発生や、ターボ分子ポンプ１に過大な負荷がかかってターボ分子ポンプ１にダメージを与えるという不都合の発生を防止できる。 Based on the information on the intake port pressure after the back pump is started, it is possible to set the start timing at which the turbo molecular pump 1 can operate up to the steady operation state, and when the turbo molecular pump 1 and the back pump 2 are started. It is possible to prevent erroneous operation in It is possible to prevent the inconvenience of causing damage.

（Ｃ２）なお、図１（第１の実施の形態）に示すように、圧力情報が真空計５により計測される真空チャンバ４の圧力計測値Ｐｃである場合、制御演算部３０は、圧力計測値Ｐｃがターボ分子ポンプ１の起動可能圧力上限値である起動可能圧力値Ｐ１以下となるタイミングを、ターボ分子ポンプ１を起動する起動タイミングに設定する。起動可能圧力値Ｐ１以下でターボ分子ポンプ１を起動させることでロータ回転時の負荷が低減され、ターボ分子ポンプ１が定常運転状態まで加速できないという不都合の発生を防止できる。 (C2) As shown in FIG. 1 (first embodiment), when the pressure information is the pressure measurement value Pc of the vacuum chamber 4 measured by the vacuum meter 5, the control calculation unit 30 measures the pressure. The timing at which the value Pc becomes equal to or less than the startable pressure value P1 which is the upper limit value of the startable pressure of the turbo molecular pump 1 is set as the start timing for starting the turbo molecular pump 1. By starting the turbo molecular pump 1 at a startable pressure value P1 or less, the load during rotor rotation is reduced, and the inconvenience that the turbo molecular pump 1 cannot accelerate to the steady operation state can be prevented.

（Ｃ３）また、図１３（第３の実施の形態）に示すように圧力計測値Ｐｃが取得できない場合には、制御演算部３０は、真空チャンバ４の容積、バックポンプ２の排気速度およびターボ分子ポンプ１のポンプ吸気口からポンプ排気口までのコンダクタンスに基づく圧力推定値Ｐｅを吸気口圧力に関する情報として推定する。そして、図１４の起動制御のように、推定された圧力推定値Ｐｅに基づいて、圧力推定値Ｐｅがターボ分子ポンプ１の起動可能圧力値Ｐ１以下となるタイミングをターボ分子ポンプ１の起動タイミングに設定する。その結果、圧力計測値Ｐｃが得られない場合でも、圧力推定値Ｐｅに基づいてターボ分子ポンプ１の起動を適切に行うことができる。 (C3) Further, when the pressure measurement value Pc cannot be obtained as shown in FIG. 13 (third embodiment), the control calculation unit 30 determines the volume of the vacuum chamber 4, the exhaust speed of the back pump 2, and the turbo. The pressure estimation value Pe based on the conductance from the pump intake port to the pump exhaust port of the molecular pump 1 is estimated as information on the intake port pressure. Then, as in the start control of FIG. 14, the timing at which the pressure estimated value Pe becomes equal to or less than the startable pressure value P1 of the turbo molecular pump 1 based on the estimated pressure estimated value Pe is set as the start timing of the turbo molecular pump 1. Set. As a result, even if the measured pressure value Pc cannot be obtained, the turbo molecular pump 1 can be appropriately started based on the estimated pressure value Pe.

（Ｃ４）また、図１５（第３の実施の形態の変形例１）に示す起動制御のように、圧力推定値Ｐｅに基づいて推定される時間ｔ１を起動タイミングとして設定する場合には、吸気口圧力に関する情報をバックポンプ起動からの経過時間ｔとする。バックポンプ起動からの経過時間ｔがｔ１以上となったならばターボ分子ポンプ１を起動させることで、圧力計測値Ｐｃを用いる場合と同様の起動制御を行うことができ、ターボ分子ポンプ１の起動を適切に行うことができる。 (C4) Further, when the time t1 estimated based on the pressure estimation value Pe is set as the start timing as in the start control shown in FIG. 15 (modification example 1 of the third embodiment), the intake air is taken. Let the information on the mouth pressure be the elapsed time t from the start of the back pump. When the elapsed time t from the start of the back pump becomes t1 or more, by starting the turbo molecular pump 1, the start control similar to the case of using the pressure measurement value Pc can be performed, and the start of the turbo molecular pump 1 can be performed. Can be done properly.

（Ｃ５）また、図１９（第４の実施の形態）に示す起動制御のように、ターボ分子ポンプ１のポンプロータ１１０を回転駆動するモータ１１１のモータ電流値を吸気口圧力に関する情報としても良い。制御演算部３０は、起動タイミングとして、起動加速時のモータ電流値よりも低い一定モータ電流値Ｉ０でターボ分子ポンプ１を起動する第１のタイミングと、一定モータ電流値Ｉ０のときのロータ回転数とポンプ吸気口圧力値との相関（例えば、図１８に示す相関関係）に基づいて推定される加速開始タイミングである第２のタイミングと、を設定する。 (C5) Further, as in the start control shown in FIG. 19 (fourth embodiment), the motor current value of the motor 111 that rotationally drives the pump rotor 110 of the turbo molecular pump 1 may be used as information regarding the intake port pressure. .. The control calculation unit 30 sets the start timing as the first timing for starting the turbo molecular pump 1 at a constant motor current value I0 lower than the motor current value at the time of start acceleration, and the rotor rotation speed when the constant motor current value I0. A second timing, which is an acceleration start timing estimated based on the correlation between the pump intake port pressure value and the pump intake port pressure value (for example, the correlation shown in FIG. 18), is set.

ここで、加速開始タイミング（第２のタイミング）は、図１８の相関関係において起動可能圧力値Ｐ１に対応する回転数Ｎ１である。このように、ロータ回転数とポンプ吸気口圧力値との相関を利用して加速開始タイミングを設定することで、ポンプ吸気口側（真空チャンバ４）の圧力計測値が得られない場合であっても、ターボ分子ポンプ１の加速開始タイミングを適切に設定することができる。その結果、ターボ分子ポンプ１の加速動作に失敗して保護機能が動作するような状況を防止することができる。また、第１のタイミングとしては、例えば、バックポンプ２の起動と同時のタイミングや、それよりもやや遅延させたタイミングを用いることができる。 Here, the acceleration start timing (second timing) is the rotation number N1 corresponding to the startable pressure value P1 in the correlation of FIG. In this way, by setting the acceleration start timing using the correlation between the rotor rotation speed and the pump intake port pressure value, the pressure measurement value on the pump intake port side (vacuum chamber 4) cannot be obtained. Also, the acceleration start timing of the turbo molecular pump 1 can be appropriately set. As a result, it is possible to prevent a situation in which the acceleration operation of the turbo molecular pump 1 fails and the protection function operates. Further, as the first timing, for example, a timing at the same time as the start of the back pump 2 or a timing slightly delayed from the start can be used.

（Ｃ６）また、図８（第２の実施の形態）に示すように、排気システム１００が、真空計５が設けられた真空チャンバ４とターボ分子ポンプ１とを接続する排気ラインに設けられた第１のバルブ６と、真空チャンバ４とバックポンプ２とを接続するバイパス配管８に設けられた第２のバルブ７とを有する構成の場合、以下に記載のような起動動作を行うのが好ましい。 (C6) Further, as shown in FIG. 8 (second embodiment), the exhaust system 100 is provided in the exhaust line connecting the vacuum chamber 4 provided with the vacuum gauge 5 and the turbo molecular pump 1. In the case of a configuration having a first valve 6 and a second valve 7 provided in the bypass pipe 8 connecting the vacuum chamber 4 and the back pump 2, it is preferable to perform the starting operation as described below. ..

すなわち、図１０に示す起動動作のように、制御演算部３０は、バイパス配管８による真空チャンバ４の排気時には第１のバルブ６を閉状態にすると共に第２のバルブ７を開状態にする。そして、圧力計測値Ｐｃがターボ分子ポンプ１の起動可能圧力値Ｐ１以下となるタイミングでターボ分子ポンプ１を起動し、圧力計測値Ｐｃが真空チャンバ４の定常運転状態を維持できる定常運転可能圧力値Ｐ２以下になると、第１のバルブ６を開状態にすると共に第２のバルブ７を閉状態にする。 That is, as in the start-up operation shown in FIG. 10, the control calculation unit 30 closes the first valve 6 and opens the second valve 7 when the vacuum chamber 4 is exhausted by the bypass pipe 8. Then, the turbo molecular pump 1 is started at the timing when the pressure measurement value Pc becomes equal to or less than the startable pressure value P1 of the turbo molecular pump 1, and the pressure measurement value Pc is the steady operation possible pressure value capable of maintaining the steady operation state of the vacuum chamber 4. When it becomes P2 or less, the first valve 6 is opened and the second valve 7 is closed.

ターボ分子ポンプ１の起動は、圧力計測値Ｐｃがポンプロータ１１０の起動可能圧力値Ｐ１以下のときに行われるので、ターボ分子ポンプ１が定格回転まで加速できなくなるのを防止することができる。さらに、圧力推定値Ｐｅが定常運転可能圧力値Ｐ２以下になった場合に、バルブ６を開状態にすると共にバルブ７を閉状態にするようにしたので、ターボ分子ポンプ１が定格回転中に過負荷がかかるのを防止することができる。 Since the turbo molecular pump 1 is started when the pressure measurement value Pc is equal to or less than the startable pressure value P1 of the pump rotor 110, it is possible to prevent the turbo molecular pump 1 from being unable to accelerate to the rated rotation. Further, when the estimated pressure value Pe becomes equal to or less than the steady operation possible pressure value P2, the valve 6 is opened and the valve 7 is closed, so that the turbo molecular pump 1 is overloaded during the rated rotation. It is possible to prevent the load from being applied.

なお、図１０のフローチャートにおいてステップＳ１１０の処理を削除し、ステップＳ３０でターボ分子ポンプ１を起動したならばステップＳ１２０の処理を実行し、ターボ分子ポンプ１による真空チャンバ４の排気を開始するようにしても良い。これは、バイパス配管８およびバルブ６，７を備える構成において、図４（第１の実施の形態）のようにターボ分子ポンプ１をＰｃ＝Ｐ１となったタイミングで起動させる場合に相当する。 In the flowchart of FIG. 10, the process of step S110 is deleted, and if the turbo molecular pump 1 is started in step S30, the process of step S120 is executed to start the exhaust of the vacuum chamber 4 by the turbo molecular pump 1. May be. This corresponds to the case where the turbo molecular pump 1 is started at the timing when Pc = P1 as shown in FIG. 4 (first embodiment) in the configuration including the bypass pipe 8 and the valves 6 and 7.

（Ｃ７）また、図１３（第３の実施の形態）のように真空チャンバ４の真空計５が設けられない構成で、かつ、図８（第２の実施の形態）に示すように、排気システム１００が、真空チャンバ４とターボ分子ポンプ１とを接続する排気ラインに設けられた第１のバルブ６と、真空チャンバ４とバックポンプ２とを接続するバイパス配管８に設けられた第２のバルブ７とを有する構成の場合には、圧力推定値Ｐｅを吸気口圧力に関する情報とし、以下に記載のような起動動作を行うのが好ましい。 (C7) Further, as shown in FIG. 13 (third embodiment), the vacuum chamber 4 is not provided with the vacuum gauge 5, and as shown in FIG. 8 (second embodiment), the exhaust is exhausted. The system 100 is provided in a first valve 6 provided in the exhaust line connecting the vacuum chamber 4 and the turbo molecular pump 1 and a second valve 8 provided in the bypass pipe 8 connecting the vacuum chamber 4 and the back pump 2. In the case of the configuration including the valve 7, it is preferable to use the estimated pressure value Pe as information on the intake port pressure and perform the starting operation as described below.

すなわち、制御演算部３０は、真空チャンバ４の容積、バックポンプ２の排気速度およびバイパス配管８のコンダクタンスに基づく圧力推定値Ｐｅに基づいて、圧力推定値Ｐｅがターボ分子ポンプ１の起動可能圧力値Ｐ１以下となるタイミングをターボ分子ポンプ１の起動タイミングに設定する。そして、バイパス配管８による真空チャンバ４の排気時には第１のバルブ６を閉状態にすると共に第２のバルブ７を開状態にし、圧力推定値Ｐｅがターボ分子ポンプ１の定常運転状態を維持できる定常運転可能圧力値Ｐ２以下になると、第１のバルブ６を開状態にすると共に第２のバルブ７を閉状態にする。 That is, in the control calculation unit 30, the pressure estimated value Pe is the startable pressure value of the turbo molecular pump 1 based on the pressure estimated value Pe based on the volume of the vacuum chamber 4, the exhaust speed of the back pump 2, and the conductance of the bypass pipe 8. The timing of P1 or less is set as the start timing of the turbo molecular pump 1. Then, when the vacuum chamber 4 is exhausted by the bypass pipe 8, the first valve 6 is closed and the second valve 7 is opened, and the pressure estimated value Pe can maintain the steady operation state of the turbo molecular pump 1. When the operable pressure value becomes P2 or less, the first valve 6 is opened and the second valve 7 is closed.

ターボ分子ポンプ１の起動は、圧力計測値Ｐｃがポンプロータ１１０の起動可能圧力値Ｐ１以下のときに行われるので、ターボ分子ポンプ１が定格回転まで加速できなくなるのを防止することができる。さらに、圧力推定値Ｐｅが定常運転可能圧力値Ｐ２以下になった場合に、バルブ６を開状態にすると共にバルブ７を閉状態にするようにしたので、ターボ分子ポンプ１が定格回転中に過負荷がかかるのを防止することができる。このように、真空チャンバ４の圧力計測値Ｐｃが得られない場合でも、ターボ分子ポンプ１の起動動作やバルブ６，７の開閉動作を適切に行うことができる。 Since the turbo molecular pump 1 is started when the pressure measurement value Pc is equal to or less than the startable pressure value P1 of the pump rotor 110, it is possible to prevent the turbo molecular pump 1 from being unable to accelerate to the rated rotation. Further, when the estimated pressure value Pe becomes equal to or less than the steady operation possible pressure value P2, the valve 6 is opened and the valve 7 is closed, so that the turbo molecular pump 1 is overloaded during the rated rotation. It is possible to prevent the load from being applied. As described above, even when the pressure measurement value Pc of the vacuum chamber 4 cannot be obtained, the turbo molecular pump 1 can be started and the valves 6 and 7 can be opened and closed appropriately.

なお、図１７（第３の実施の形態の変形例２）の起動制御のように、制御演算部３０において圧力推定値Ｐｅに基づいて時間ｔ１，ｔ２を設定してもよい。時間ｔ１は圧力推定値Ｐｅが起動可能圧力値Ｐ１となる時間であって、時間ｔ２は圧力推定値Ｐｅが定常運転可能圧力値Ｐ２となる時間である。 The time t1 and t2 may be set in the control calculation unit 30 based on the pressure estimation value Pe, as in the start control of FIG. 17 (modification example 2 of the third embodiment). The time t1 is the time when the estimated pressure value Pe becomes the startable pressure value P1, and the time t2 is the time when the estimated pressure value Pe becomes the steady operation operable pressure value P2.

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではなく、また、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。例えば、上述の実施の形態ではターボ分子ポンプを例に説明したが、例えば、ねじ溝ポンプ段のみを備えるドラッグポンプのように、ポンプロータをモータで回転駆動して真空排気を行う真空ポンプでバックポンプを必要とするものであれば、同様に適用することができる。 Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents, and one or more of the variants can be combined with the above-described embodiments. Is. Other aspects considered within the scope of the technical idea of the present invention are also included within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the turbo molecular pump has been described as an example, but for example, a vacuum pump that rotates and drives the pump rotor with a motor to perform vacuum exhaust, such as a drag pump having only a thread groove pump stage, backs up. If it requires a pump, it can be applied in the same way.

１…ターボ分子ポンプ、２…バックポンプ、３…起動制御装置、４…真空チャンバ、５…真空計、８…バイパス配管、６…バルブ、７…バルブ、１１…ポンプ本体、１２…ポンプ制御装置、３０…制御演算部、３１…記憶部、３２…入力操作部、３３…表示部、３４…電源供給部、１００…排気システム、１１０…ポンプロータ、１１１…モータ、１１２…回転センサ、１２０…モータ制御部 1 ... Turbo molecular pump, 2 ... Back pump, 3 ... Start control device, 4 ... Vacuum chamber, 5 ... Vacuum gauge, 8 ... Bypass piping, 6 ... Valve, 7 ... Valve, 11 ... Pump body, 12 ... Pump control device , 30 ... control calculation unit, 31 ... storage unit, 32 ... input operation unit, 33 ... display unit, 34 ... power supply unit, 100 ... exhaust system, 110 ... pump rotor, 111 ... motor, 112 ... rotation sensor, 120 ... Motor control unit

Claims (7)

真空ポンプと前記真空ポンプの背圧側に接続されるバックポンプとを備える排気システムに用いられ、前記真空ポンプの起動停止を制御する真空ポンプ起動制御装置であって、
前記真空ポンプにより排気されるチャンバのバックポンプ起動後の吸気口圧力に関する情報に基づいて、前記真空ポンプの起動タイミングを設定する設定部を備え、
前記吸気口圧力に関する情報はチャンバ圧力推定値であり、
前記設定部は、前記チャンバの容積、前記バックポンプの排気速度および前記真空ポンプのポンプ吸気口からポンプ排気口までのコンダクタンスに基づいて前記チャンバ圧力推定値を算出し、前記チャンバ圧力推定値が前記真空ポンプの起動可能圧力上限値以下となるタイミングを前記起動タイミングに設定し、
前記設定部により設定された前記起動タイミングにおいて前記真空ポンプを起動する、
真空ポンプ起動制御装置。 A vacuum pump start control device used in an exhaust system including a vacuum pump and a back pump connected to the back pressure side of the vacuum pump to control the start / stop of the vacuum pump.
A setting unit for setting the start timing of the vacuum pump is provided based on the information regarding the intake port pressure after the back pump of the chamber exhausted by the vacuum pump is started.
The information regarding the intake port pressure is a chamber pressure estimate.
The setting unit calculates the chamber pressure estimated value based on the volume of the chamber, the exhaust speed of the back pump, and the conductance from the pump intake port to the pump exhaust port of the vacuum pump, and the chamber pressure estimated value is the said. Set the timing at which the startable pressure upper limit of the vacuum pump becomes equal to or less than the start timing, and set the start timing.
The vacuum pump is started at the start timing set by the setting unit.
Vacuum pump start control device. 真空ポンプと前記真空ポンプの背圧側に接続されるバックポンプとを備える排気システムに用いられ、前記真空ポンプの起動停止を制御する真空ポンプ起動制御装置であって、
前記真空ポンプにより排気されるチャンバのバックポンプ起動後の吸気口圧力に関する情報に基づいて、前記真空ポンプの起動タイミングを設定する設定部を備え、
前記吸気口圧力に関する情報は、バックポンプ起動からの経過時間であり、
前記設定部は、前記チャンバの容積、前記バックポンプの排気速度および前記真空ポンプのポンプ吸気口からポンプ排気口までのコンダクタンスに基づいてチャンバ内圧力が前記真空ポンプの起動可能圧力上限値となる経過時間を算出し、算出された前記経過時間を前記起動タイミングに設定し、
前記設定部により設定された前記起動タイミングにおいて前記真空ポンプを起動する、
真空ポンプ起動制御装置。 A vacuum pump start control device used in an exhaust system including a vacuum pump and a back pump connected to the back pressure side of the vacuum pump to control the start / stop of the vacuum pump.
A setting unit for setting the start timing of the vacuum pump is provided based on the information regarding the intake port pressure after the back pump of the chamber exhausted by the vacuum pump is started.
The information regarding the intake port pressure is the elapsed time from the start of the back pump.
In the setting unit, the process in which the pressure in the chamber becomes the upper limit value of the startable pressure of the vacuum pump based on the volume of the chamber, the exhaust speed of the back pump, and the conductance from the pump intake port to the pump exhaust port of the vacuum pump. Calculate the time, set the calculated elapsed time to the start timing, and
The vacuum pump is started at the start timing set by the setting unit.
Vacuum pump start control device. 真空ポンプと前記真空ポンプの背圧側に接続されるバックポンプとを備える排気システムに用いられ、前記真空ポンプの起動停止を制御する真空ポンプ起動制御装置であって、
前記真空ポンプにより排気されるチャンバのバックポンプ起動後の吸気口圧力に関する情報に基づいて、前記真空ポンプの起動タイミングを設定する設定部を備え、
前記吸気口圧力に関する情報は、前記真空ポンプのポンプロータを回転駆動するモータのモータ電流値であり、
前記設定部は、前記起動タイミングとして、起動加速時の前記モータ電流値よりも低い一定モータ電流値で前記真空ポンプを起動する第１のタイミングと、前記一定モータ電流値のときのロータ回転数とポンプ吸気口圧力値との相関に基づいて推定される加速開始タイミングである第２のタイミングと、を設定し、
前記第１のタイミングで前記一定モータ電流値による前記真空ポンプの駆動を開始し、前記第２のタイミングで前記真空ポンプの回転速度の加速を開始する、真空ポンプ起動制御装置。 A vacuum pump start control device used in an exhaust system including a vacuum pump and a back pump connected to the back pressure side of the vacuum pump to control the start / stop of the vacuum pump.
A setting unit for setting the start timing of the vacuum pump is provided based on the information regarding the intake port pressure after the back pump of the chamber exhausted by the vacuum pump is started.
The information regarding the intake port pressure is the motor current value of the motor that rotationally drives the pump rotor of the vacuum pump.
The setting unit has, as the start timing, the first timing for starting the vacuum pump at a constant motor current value lower than the motor current value at the time of start acceleration, and the rotor rotation speed at the constant motor current value. Set the second timing, which is the acceleration start timing estimated based on the correlation with the pump intake port pressure value, and set.
A vacuum pump start control device that starts driving the vacuum pump with the constant motor current value at the first timing and starts accelerating the rotational speed of the vacuum pump at the second timing. 真空ポンプと、前記真空ポンプの背圧側に接続されるバックポンプと、前記真空ポンプにより排気されるチャンバと、前記チャンバと前記真空ポンプとを接続する排気ラインと、前記排気ラインに設けられた第１のバルブと、前記チャンバと前記バックポンプとを接続するバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられた第２のバルブと、を有する排気システムに用いられ、前記真空ポンプの起動停止を制御する真空ポンプ起動制御装置であって、
バックポンプ起動後に真空計により計測される前記チャンバの圧力計測値に基づいて、前記圧力計測値が前記真空ポンプの起動可能圧力上限値以下となるタイミングを、前記真空ポンプの起動タイミングに設定する設定部と、
前記第１のバルブを閉状態にすると共に前記第２のバルブを開状態にして前記バイパスラインにより前記チャンバを排気し、
前記圧力計測値が前記真空ポンプの前記起動可能圧力となったタイミングで前記真空ポンプを起動し、
前記真空ポンプを起動後、前記第１のバルブを閉状態にすると共に前記第２のバルブを開状態にして前記バイパスラインによる前記チャンバの排気を継続し、
前記圧力計測値が前記真空ポンプの定常運転状態を維持できる定常運転可能圧力値以下になったときに、前記第１のバルブを開状態にすると共に前記第２のバルブを閉状態にして前記真空ポンプにより前記チャンバを排気するバルブ制御部と、
を備える真空ポンプ起動制御装置。 A vacuum pump, a back pump connected to the back pressure side of the vacuum pump, a chamber exhausted by the vacuum pump, an exhaust line connecting the chamber and the vacuum pump, and a third exhaust line provided in the exhaust line. A vacuum used in an exhaust system having a valve, a bypass line connecting the chamber and the back pump, and a second valve provided in the bypass line to control the start and stop of the vacuum pump. It is a pump start control device,
Based on the pressure measurement value of the chamber measured by the vacuum gauge after the back pump is started, the timing at which the pressure measurement value becomes equal to or less than the startable pressure upper limit value of the vacuum pump is set as the start timing of the vacuum pump. Department and
The first valve is closed and the second valve is opened, and the chamber is exhausted by the bypass line.
The vacuum pump is started at the timing when the pressure measurement value becomes the startable pressure of the vacuum pump.
After starting the vacuum pump, the first valve is closed and the second valve is opened to continue exhausting the chamber by the bypass line.
When the measured pressure value becomes equal to or lower than the pressure value at which the vacuum pump can maintain the steady operation state, the first valve is opened and the second valve is closed to make the vacuum. A valve control unit that exhausts the chamber with a pump ,
Equipped with a vacuum pump start control device. 請求項１に記載の真空ポンプ起動制御装置において、
前記排気システムは、前記チャンバと前記真空ポンプとを接続する排気ラインに設けられた第１のバルブと、前記チャンバと前記バックポンプとを接続するバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられた第２のバルブとを有し、
前記設定部は、前記真空ポンプのポンプ吸気口からポンプ排気口までのコンダクタンスに代えて前記バイパスラインのコンダクタンスを使用し、前記バックポンプの排気速度および前記バイパスラインのコンダクタンスに基づいて前記チャンバ圧力推定値を算出し、
前記バイパスラインによる前記チャンバの排気時には前記第１のバルブを閉状態にすると共に前記第２のバルブを開状態にし、前記チャンバ圧力推定値が前記真空ポンプの定常運転状態を維持できる定常運転可能圧力値以下になると、前記第１のバルブを開状態にすると共に前記第２のバルブを閉状態にするバルブ制御部を備える、真空ポンプ起動制御装置。 In the vacuum pump start control device according to claim 1,
The exhaust system includes a first valve provided in an exhaust line connecting the chamber and the vacuum pump, a bypass line connecting the chamber and the back pump, and a second valve provided in the bypass line. Has a valve and
The setting unit uses the conductance of the bypass line instead of the conductance from the pump intake port to the pump exhaust port of the vacuum pump, and estimates the chamber pressure based on the exhaust speed of the back pump and the conductance of the bypass line. Calculate the value,
When the chamber is exhausted by the bypass line, the first valve is closed and the second valve is opened, and the estimated chamber pressure can maintain the steady operation state of the vacuum pump. A vacuum pump start control device including a valve control unit that opens the first valve and closes the second valve when the value becomes equal to or less than the value. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の真空ポンプ起動制御装置において、
前記真空ポンプへ電源を供給する電源供給部と、
前記真空ポンプの少なくともモータ電流値およびロータ回転数を含むポンプ状態を表示する表示部と、を備える真空ポンプ起動制御装置。 In the vacuum pump start control device according to any one of claims 1 to 5.
A power supply unit that supplies power to the vacuum pump and
A vacuum pump start control device including a display unit for displaying a pump state including at least a motor current value and a rotor rotation speed of the vacuum pump. 請求項４に記載の真空ポンプ起動制御装置において、
前記真空ポンプおよび前記真空計の少なくとも一方へ電源を供給する電源供給部と、
前記真空計で計測された圧力計測値、および前記真空ポンプの少なくともモータ電流値およびロータ回転数を含むポンプ状態を表示する表示部と、を備える真空ポンプ起動制御装置。 In the vacuum pump start control device according to claim 4,
A power supply unit that supplies power to at least one of the vacuum pump and the vacuum gauge,
A vacuum pump start control device including a pressure measurement value measured by the vacuum gauge and a display unit for displaying a pump state including at least a motor current value and a rotor rotation speed of the vacuum pump.
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