KR102063822B1 - Regeneration apparatus and method for cryopump - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각 패널과 상기 냉각 패널이 수용된 용기를 포함하는 크라이오펌프를 재생하는 크라이오펌프 재생 장치로서, 냉각 패널에 연결되는 온도 조절부, 용기에 연결되는 퍼지 가스 순환부, 용기에 연결되는 감압부, 냉각 패널 온도 및 용기 압력을 획득하는 센서부, 및 미리 설정된 재생 모드, 냉각 패널 온도 및 용기 압력을 활용하여 온도 조절부, 퍼지 가스 순환부 및 감압부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 크라이오펌프 재생 장치, 및 이를 이용한 크라이오펌프 재생 방법으로서, 크라이오펌프를 효율적으로 재생할 수 있는 크라이오펌프 재생 장치 및 크라이오펌프 재생 방법이 제시된다.The present invention relates to a cryopump regeneration device for reproducing a cryopump including a cooling panel and a container in which the cooling panel is accommodated, wherein the temperature control unit is connected to the cooling panel, the purge gas circulation unit is connected to the container, Cry including a pressure reducing unit, a sensor unit for obtaining the cooling panel temperature and vessel pressure, and a control unit for controlling the operation of the temperature control unit, purge gas circulation unit and the pressure reduction unit by using a preset regeneration mode, cooling panel temperature and vessel pressure. As an o-pump regeneration device and a cryopump regeneration method using the same, a cryopump regeneration device and a cryopump regeneration method capable of efficiently reproducing a cryopump are provided.

Description

크라이오펌프 재생 장치 및 크라이오펌프 재생 방법{REGENERATION APPARATUS AND METHOD FOR CRYOPUMP}Cryopump regeneration device and cryopump regeneration method {REGENERATION APPARATUS AND METHOD FOR CRYOPUMP}

본 발명은 크라이오펌프 재생 장치 및 크라이오펌프 재생 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 크라이오펌프를 효율적으로 재생시킬 수 있는 크라이오펌프 재생 장치 및 크라이오펌프 재생 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cryopump regeneration device and a cryopump regeneration method, and more particularly, to a cryopump regeneration device and a cryopump regeneration method capable of efficiently reproducing a cryopump.

반도체 소자는 박막 적층, 이온 주입 및 열처리 등의 공정을 여러 차례 반복하여 기판상에 원하는 회로의 동작 특성을 갖도록 제조된다. 이때, 박막 적층이나 이온 주입 등의 공정들은 해당 공정의 진행에 최적 조건을 제공하는 공정 챔버에서 진행된다. 각 공정 챔버는 해당 공정의 진행을 위해 고진공으로 제어되며, 이를 위하여 공정 챔버에는 극저온을 이용한 고진공 시스템으로 냉각 장치가 제공된다.The semiconductor device is manufactured to have desired operating characteristics of a circuit on a substrate by repeating a process of thin film lamination, ion implantation, and heat treatment several times. In this case, processes such as thin film deposition or ion implantation are performed in a process chamber that provides optimum conditions for the progress of the process. Each process chamber is controlled with a high vacuum for the progress of the process, the process chamber is provided with a cooling device in a high vacuum system using cryogenic temperature.

냉각 장치는 크라이오펌프와 컴프레서로 구성된다. 크라이오펌프가 컴프레서에서 공급되는 고압의 냉매를 이용하여 스테이지('크라이오 패널'이라고도 한다)의 온도를 극저온으로 낮추면 공정 챔버 내부의 가스 분자가 스테이지에 포획된다. 이에, 공정 챔버가 고진공 상태로 제어될수 있다.The cooling device consists of a cryopump and a compressor. When the cryopump lowers the temperature of the stage (also referred to as the cryopanel) by using a high-pressure refrigerant supplied from the compressor, gas molecules inside the process chamber are captured on the stage. Thus, the process chamber can be controlled in a high vacuum state.

한편, 크라이오펌프는 계속해서 사용할 수 있는 것이 아니다. 크라이오펌프는 극저온의 스테이지에 가스를 응축시켜서 제거하는 것이므로 용량의 한계치가 있고, 용량의 한계치에 다다르면 냉각 효율이 떨어진다.On the other hand, cryopumps are not usable continuously. Since cryopumps condense gas to cryogenic stages and remove them, there is a capacity limit, and when the capacity limit is reached, cooling efficiency is reduced.

따라서, 주기적으로 크라이오펌프의 스테이지에 응축된 가스를 기화시킨 후, 크라이오펌프의 외부로 배기시켜야 한다. 이를 크라이오펌프의 재생이라고 한다.Therefore, the gas condensed on the stage of the cryopump must be vaporized periodically and then exhausted to the outside of the cryopump. This is called regeneration of cryopumps.

본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌들에 게재되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in the following patent documents.

JPJP 2017-1939932017-193993 AA KRKR 10-174170810-1741708 B1B1

본 발명은 크라이오펌프를 효율적으로 재생할 수 있는 크라이오펌프 재생 장치 및 크라이오펌프 재생 방법을 제공한다.The present invention provides a cryopump regeneration device and a cryopump regeneration method capable of efficiently reproducing a cryopump.

본 발명의 실시 형태에 따른 크라이오펌프 재생 장치는, 냉각 패널과 상기 냉각 패널이 수용된 용기를 포함하는 크라이오펌프를 재생하는 크라이오펌프 재생 장치로서, 상기 냉각 패널에 연결되는 온도 조절부; 상기 용기에 연결되는 퍼지 가스 순환부; 상기 용기에 연결되는 감압부; 냉각 패널 온도 및 용기 압력을 획득하는 센서부; 및 미리 설정된 재생 모드, 상기 냉각 패널 온도 및 상기 용기 압력을 활용하여 상기 온도 조절부, 퍼지 가스 순환부 및 감압부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함한다.A cryopump regeneration device according to an embodiment of the present invention includes a cryopump regeneration device for reproducing a cryopump including a cooling panel and a container in which the cooling panel is accommodated, the temperature control unit being connected to the cooling panel; A purge gas circulation unit connected to the vessel; A pressure reducing unit connected to the container; A sensor unit to obtain a cooling panel temperature and a container pressure; And a controller configured to control operations of the temperature controller, the purge gas circulator, and the pressure reducer by using a preset regeneration mode, the cooling panel temperature, and the vessel pressure.

상기 온도 조절부는 상기 냉각 패널의 1단 스테이지에 장착되는 1단 히터, 상기 냉각 패널의 2단 스테이지에 장착되는 2단 히터 및 상기 용기 외측에 배치되는 밴드 히터를 포함하고, 상기 퍼지 가스 순환부는 퍼지 가스 공급기, 상기 퍼지 가스 공급기와 상기 용기를 연결하는 도입관, 상기 도입관에 장착되는 도입 밸브, 퍼지 가스 회수기, 상기 퍼지 가스 회수기와 상기 용기를 연결하는 방출관 및 상기 방출관에 장착되는 방출 밸브를 포함하고, 상기 감압부는 러핑 펌프, 상기 러핑 펌프와 상기 용기를 연결하는 배출관 및 상기 배출관에 장착되는 러핑 밸브를 포함할 수 있다.The temperature control unit includes a first stage heater mounted on the first stage stage of the cooling panel, a second stage heater mounted on the second stage stage of the cooling panel, and a band heater disposed outside the vessel, and the purge gas circulation unit includes a purge A gas supply device, an introduction pipe connecting the purge gas supplier and the container, an introduction valve mounted to the introduction pipe, a purge gas recovery device, a discharge pipe connecting the purge gas recovery device and the container, and a discharge valve mounted to the discharge pipe. The pressure reducing unit may include a roughing pump, a discharge pipe connecting the roughing pump and the container, and a roughing valve mounted to the discharge pipe.

상기 센서부는 상기 1단 스테이지에 장착되는 1단 온도 센서, 상기 2단 스테이지에 장착되는 2단 온도 센서, 상기 방출 밸브와 상기 용기 사이에서 상기 방출관에 장착되는 압력 게이지, 상기 러핑 밸브와 상기 용기 사이에서 상기 배출관에 장착되는 진공도 측정 게이지를 포함할 수 있다.The sensor unit includes a first stage temperature sensor mounted on the first stage stage, a second stage temperature sensor mounted on the second stage stage, a pressure gauge mounted on the discharge tube between the discharge valve and the vessel, the roughing valve and the vessel. Between may include a vacuum gauge to be mounted to the discharge pipe.

상기 재생 모드는 부분 재생 모드 및 완전 재생 모드를 포함하고, 상기 제어부는 상기 재생 모드에 따라 상기 냉각 패널의 재생 온도를 다르게 제어할 수 있다.The regeneration mode includes a partial regeneration mode and a full regeneration mode, and the controller may control the regeneration temperature of the cooling panel differently according to the regeneration mode.

상기 재생 모드는 복수의 작동 모드를 포함하고, 상기 작동 모드는 복수의 재생 시작 조건을 포함하며, 상기 제어부는 상기 센서부가 획득한 냉각 패널 온도 및 용기 압력에 부합하는 재생 시작 조건들을 포함하는 작동 모드로 상기 온도 조절부, 퍼지 가스 순환부 및 감압부의 작동을 제어할 수 있다.The regeneration mode includes a plurality of operation modes, the operation mode includes a plurality of regeneration start conditions, and the control unit includes an operation mode including regeneration start conditions corresponding to the cooling panel temperature and the container pressure obtained by the sensor unit. It is possible to control the operation of the temperature control unit, the purge gas circulation unit and the decompression unit.

상기 재생 시작 조건은 냉각 패널 극저온 조건, 냉각 패널 저온 조건, 냉각 패널 상온 조건, 용기 고진공 조건, 용기 저진공 조건 및 용기 대기압 조건을 포함하고, 상기 제어부는 복수의 작동 모드마다 상기 온도 조절부, 퍼지 가스 순환부 및 감압부의 작동 순서를 서로 다르게 제어할 수 있다.The regeneration start condition includes a cooling panel cryogenic condition, a cooling panel low temperature condition, a cooling panel room temperature condition, a container high vacuum condition, a container low vacuum condition, and a container atmospheric pressure condition, and the control unit includes the temperature control unit and the purge for a plurality of operation modes. The operation order of the gas circulation section and the pressure reducing section can be controlled differently.

상기 크라이오펌프는 펌프 제어기에 의해 작동이 제어되고, 상기 제어부는 상기 펌프 제어기에 연동하고, 상기 펌프 제어기를 통하여 크라이오펌프의 작동 정지 및 재작동을 제어할 수 있다.The cryopump is controlled by a pump controller, the control unit is linked to the pump controller, and through the pump controller can control the operation stop and restart of the cryopump.

상기 크라이오펌프는 컴프레서에 연결되고, 상기 컴프레서가 공급하는 냉매를 이용하여 냉각 패널의 온도를 조절하고, 상기 컴프레서는 컴프레서 제어기에 의해 작동이 제어되고, 상기 제어부는 상기 컴프레서 제어기에 연동하거나, 상기 컴프레서 제어기에 포함되며, 상기 컴프레서 제어기를 통하여 컴프레서의 작동 정지 및 재작동을 제어할 수 있다.The cryopump is connected to a compressor, adjusts the temperature of the cooling panel by using the refrigerant supplied by the compressor, the compressor is controlled by the compressor controller, the control unit is linked to the compressor controller, or It is included in the compressor controller, it is possible to control the operation stop and restart of the compressor through the compressor controller.

상기 크라이오펌프 및 컴프레서 중 적어도 하나는 복수개 구비되고, 상기 제어부는 재생 대상 크라이오펌프의 개수에 따라 상기 컴프레서 제어기를 통해서 컴프레서의 작동 정지 및 재작동을 제어하거나, 회전수를 제어할 수 있다.At least one of the cryopump and the compressor may be provided in plural, and the controller may control the operation stop and restart of the compressor or control the rotation speed through the compressor controller according to the number of the cryopumps to be regenerated.

상기 제어부는 상기 펌프 제어기의 제어에 의하여 작동 중인 크라이오펌프의 냉각 패널의 온도를 조절할 수 있다.The controller may adjust the temperature of the cooling panel of the cryopump in operation by the control of the pump controller.

크라이오펌프로부터 발생되는 진동을 검출하는 진동 검출부; 상기 진동 검출부에서 검출되는 진동값을 이용하여, 상기 크라이오펌프의 점검 여부를 판단하는 점검 예측부;를 포함할 수 있다.Vibration detection unit for detecting the vibration generated from the cryopump; And an inspection predictor configured to determine whether the cryopump is inspected using the vibration value detected by the vibration detector.

본 발명의 실시 형태에 따른 크라이오펌프 재생 방법은, 냉각 패널과 상기 냉각 패널이 수용된 용기를 포함하는 크라이오펌프를 준비하는 과정; 상기 크라이오펌프로부터 냉각 패널 온도 및 용기 압력을 획득하는 과정; 미리 설정된 재생 모드, 상기 냉각 패널 온도 및 상기 용기 압력을 활용하여 상기 크라이오펌프를 재생하는 과정;을 포함한다.A cryopump regeneration method according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing a cryopump including a cooling panel and a container in which the cooling panel is accommodated; Obtaining a cooling panel temperature and vessel pressure from the cryopump; And regenerating the cryopump using a preset regeneration mode, the cooling panel temperature, and the vessel pressure.

상기 재생 모드는 상기 냉각 패널을 상온 보다 낮은 설정 온도까지 승온시키는 부분 재생 모드 및 상기 냉각 패널을 상온까지 승온시키는 완전 재생 모드를 포함할 수 있다.The regeneration mode may include a partial regeneration mode for raising the cooling panel to a predetermined temperature lower than room temperature and a complete regeneration mode for raising the cooling panel to room temperature.

상기 재생 모드는 복수의 작동 모드를 포함하고, 상기 작동 모드는 냉각 패널 극저온 조건, 냉각 패널 저온 조건, 냉각 패널 상온 조건 중 하나의 조건과, 용기 고진공 조건, 용기 저진공 조건 및 용기 대기압 조건 중 하나의 조건을 재생 시작 조건으로 포함할 수 있다.The regeneration mode includes a plurality of operating modes, wherein the operating mode includes one of a cooling panel cryogenic condition, a cooling panel low temperature condition, a cooling panel room temperature condition, and one of a container high vacuum condition, a container low vacuum condition, and a container atmospheric pressure condition. Can be included as a playback start condition.

상기 재생 과정은, 상기 냉각 패널 온도 및 용기 압력에 부합하는 재생 시작 조건들을 포함하는 작동 모드를 자동 혹은 수동으로 선택하는 과정; 선택한 작동 모드에 따라 상기 크라이오펌프의 히팅, 퍼지, 러핑, 빌드업 및 쿨다운을 순서대로 또는 선택적으로 수행하는 작동 과정;을 포함할 수 있다.The regeneration process may include automatically or manually selecting an operating mode including regeneration start conditions corresponding to the cooling panel temperature and vessel pressure; And an operation process of sequentially or selectively performing heating, purging, roughing, buildup, and cooldown of the cryopump according to the selected operation mode.

상기 선택 과정은, 상기 냉각 패널 온도가 패널 저온 조건에 포함되고, 상기 용기 압력이 용기 고진공 조건에 포함되면, 제1 작동 모드를 선택하는 과정;을 포함하고, 상기 작동 과정은, 상기 냉각 패널을 상온이나 설정 온도까지 승온시키며, 상기 용기가 대기압까지 가압되도록 상기 용기에 퍼지 가스를 도입하는 히팅 과정; 상기 용기가 대기압을 유지하도록 상기 용기에 퍼지 가스를 도입하며, 상기 용기로부터 퍼지 가스를 방출할 수 있다.The selection process includes selecting a first operating mode when the cooling panel temperature is included in a panel low temperature condition and the vessel pressure is included in a container high vacuum condition, wherein the operating process includes: A heating step of heating up to a room temperature or a set temperature and introducing a purge gas into the container to pressurize the container to atmospheric pressure; A purge gas may be introduced into the vessel to maintain the atmospheric pressure, and the purge gas may be discharged from the vessel.

크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준압력 범위까지 상기 용기가 감압되도록 상기 용기로부터 퍼지 가스를 배출하는 러핑 과정; 상기 러핑 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하여 방출가스를 확인하는 빌드업 과정; 상기 크라이오펌프의 작동을 개시하여 상기 냉각 패널의 온도를 극저온까지 냉각시키는 쿨다운 과정; 상기 쿨다운 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하는 재생 종료 과정;을 포함할 수 있다.A roughing process of discharging the purge gas from the vessel to depressurize the vessel to a reference pressure range capable of operating the cryopump; A build-up process of checking the discharged gas by waiting for a predetermined time after finishing the roughing process; A cooling down process of starting the cryopump to cool the temperature of the cooling panel to a cryogenic temperature; And a reproduction end process of waiting for a predetermined time after the cooldown process ends.

상기 선택 과정은, 상기 냉각 패널 온도가 패널 상온 조건에 포함되고, 상기 용기 압력이 용기 대기압 조건에 포함되면, 제2 작동 모드를 선택하는 과정;을 포함하고, 상기 작동 과정은, 상기 용기에 퍼지 가스를 도입하며, 상기 용기로부터 퍼지 가스를 방출하는 퍼지 과정; 크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준압력 범위까지 상기 용기가 감압되도록 상기 용기로부터 퍼지 가스를 배출하는 러핑 과정; 상기 러핑 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하여 방출가스를 확인하는 빌드업 과정; 상기 크라이오펌프의 작동을 개시하여 상기 냉각 패널의 온도를 극저온까지 냉각시키는 쿨다운 과정; 상기 쿨다운 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하는 재생 종료 과정;을 포함할 수 있다.The selection process may include selecting a second operation mode when the cooling panel temperature is included in a panel room temperature condition and the vessel pressure is included in a container atmospheric pressure condition. The operation process may include purging the container. A purge process for introducing gas and discharging purge gas from the vessel; A roughing process of discharging the purge gas from the vessel to depressurize the vessel to a reference pressure range capable of operating the cryopump; A build-up process of checking the discharged gas by waiting for a predetermined time after finishing the roughing process; A cooling down process of starting the cryopump to cool the temperature of the cooling panel to a cryogenic temperature; And a reproduction end process of waiting for a predetermined time after the cooldown process ends.

상기 선택 과정은, 상기 냉각 패널 온도가 패널 극저온 조건 혹은 저온 조건에 포함되고, 상기 용기 압력이 용기 고진공 조건에 포함되면, 제3 작동 모드를 수동으로 선택하는 과정;을 포함하고, 상기 작동 과정은, 상기 냉각 패널을 상온까지 승온시키며, 상기 용기가 대기압까지 가압되도록 상기 용기에 퍼지 가스를 도입하는 히팅 과정; 상기 용기가 대기압을 유지하도록 상기 용기에 퍼지 가스를 도입하며, 상기 용기로부터 퍼지 가스를 방출하는 퍼지 과정; 크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준압력 범위까지 상기 용기가 감압되도록 상기 용기로부터 퍼지 가스를 배출하는 러핑 과정; 상기 러핑 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하여 방출가스를 확인하는 빌드업 과정; 상기 빌드업 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하는 재생 종료 과정;을 포함할 수 있다.The selection process may include manually selecting a third operating mode when the cooling panel temperature is included in a panel cryogenic condition or a low temperature condition, and when the vessel pressure is included in a container high vacuum condition. Heating the cooling panel to room temperature, and introducing a purge gas into the vessel to pressurize the vessel to atmospheric pressure; A purge process of introducing a purge gas into the vessel to maintain the atmospheric pressure of the vessel and discharging the purge gas from the vessel; A roughing process of discharging the purge gas from the vessel to depressurize the vessel to a reference pressure range capable of operating the cryopump; A build-up process of checking the discharged gas by waiting for a predetermined time after finishing the roughing process; And a reproduction termination process of waiting for a predetermined time after finishing the buildup process.

상기 선택 과정은, 상기 냉각 패널 온도가 패널 상온 조건에 포함되고, 상기 용기 압력이 용기 저진공 조건에 포함되면, 제4 작동 모드를 선택하는 과정;을 포함하고, 상기 작동 과정은, 크라이오펌프의 내부 압력이 크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준 압력보다 높은 경우에 크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준압력 범위까지 상기 용기가 감압되도록 상기 용기로부터 가스를 배출하는 러핑 과정; 상기 러핑 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하여 방출가스를 확인하는 빌드업 과정; 상기 크라이오펌프의 작동을 개시하여 상기 냉각 패널의 온도를 극저온까지 냉각시키는 쿨다운 과정; 상기 쿨다운 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하는 재생 종료 과정;을 포함할 수 있다.The selection process may include selecting a fourth operation mode when the cooling panel temperature is included in a panel room temperature condition and the vessel pressure is included in a vessel low vacuum condition, wherein the operation process includes: A roughing process of discharging gas from the vessel such that the vessel is depressurized to a reference pressure range capable of operating the cryopump when the internal pressure of the cylinder is higher than a reference pressure capable of operating the cryopump; A build-up process of checking the discharged gas by waiting for a predetermined time after finishing the roughing process; A cooling down process of starting the cryopump to cool the temperature of the cooling panel to a cryogenic temperature; And a reproduction end process of waiting for a predetermined time after the cooldown process ends.

크라이오펌프에서 발생되는 진동을 검출하는 과정; 검출된 진동값을 이용하여 상기 크라이오펌프의 점검 여부를 판단하는 과정;을 포함할 수 있다.Detecting vibration generated in the cryopump; And determining whether the cryopump is checked using the detected vibration value.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 크라이오펌프의 냉각 패널 온도 및 용기 압력에 따라 자동 또는 수동으로 재생 모드를 선택하고, 선택한 재생 모드에 따라서 상기 크라이오펌프의 히팅, 퍼지, 러핑, 빌드업 및 쿨다운을 순서대로 또는 선택적으로 수행하여 크라이오펌프를 효율적으로 재생시킬 수 있고, 안정적으로 재생시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a regeneration mode is selected automatically or manually according to the cooling panel temperature and vessel pressure of the cryopump, and heating, purging, roughing, building up and cooling the cryopump according to the selected regeneration mode. The down can be performed sequentially or selectively to efficiently regenerate the cryopumps and ensure stable regeneration.

이때, 크라이오펌프를 재생시키는 중에 냉각 패널을 상온까지 승온시켜 냉각 패널로부터 모든 가스를 제거할 수 있고, 설정 온도까지 승온시켜 냉각 패널로부터 원하는 가스만 제거할 수 있다. 이에, 크라이오펌프의 재생의 시간적 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. At this time, during the regeneration of the cryopump, the cooling panel may be raised to room temperature to remove all gases from the cooling panel, and the temperature may be raised to a set temperature to remove only the desired gas from the cooling panel. Thus, the temporal efficiency of regeneration of the cryopump can be further improved.

또한, 크라이오펌프의 정상 운용 중에, 크라이오펌프 재생 장치의 히터를 이용하여 크라이오펌프의 작동과는 별개로 냉각 패널의 1단 스테이지와 2단 스테이지 중 원하는 스테이지의 온도를 원하는 온도로 조절할 수 있다. 이에, 가스가 응축되는 위치가 원하는 스테이지가 되도록 조절할 수 있고, 이로부터 크라이오펌프가 적용된 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, during the normal operation of the cryopump, the heater of the cryopump regeneration device can be used to adjust the temperature of the desired stage of the first stage and the second stage of the cooling panel to the desired temperature separately from the operation of the cryopump. have. Thus, the position where the gas is condensed can be adjusted to a desired stage, thereby improving the efficiency of the process to which the cryopump is applied.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 재생 장치 및 이를 구비하는 냉동 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 재생 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 제어 방식을 예시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 재생 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 재생 장치 및 이를 구비하는 냉동 장치의 블록도이다.
1 is a schematic diagram of a cryopump regeneration device and a refrigerating device having the same according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a playback mode according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a control method of a controller according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a cryopump regeneration method according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a cryopump regeneration device and a refrigerating device having the same according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described an embodiment of the present invention; However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms. Only embodiments of the present invention are provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art the scope of the present invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings may be exaggerated to describe embodiments of the invention, and like reference numerals in the drawings indicate like elements.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른, 하나의 크라이오펌프와 컴프레서를 가진 단일 시스템에 적용된, 크라이오펌프 재생 장치 및 이를 구비하는 냉동 장치의 개략도이다. 도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 재생 모드를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 제어 방식을 예시하는 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 재생 방법을 나타내는 플로우차트이다. 또한, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른, 복수개의 크라이오펌프와 컴프레서를 가진 멀티 시스템에 적용된, 크라이오펌프 재생 장치 및 이를 구비하는 냉동 장치의 블록도이다.1 is a schematic diagram of a cryopump regeneration device and a refrigerating device having the same applied to a single system having one cryopump and a compressor according to an embodiment of the present invention. 2 (a) and 2 (b) are diagrams for explaining a playback mode according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a control method of a controller according to an exemplary embodiment of the present invention. 4 is a flowchart illustrating a cryopump regeneration method according to an exemplary embodiment of the present invention. 5 is a block diagram of a cryopump regeneration device and a refrigerating device having the same, which are applied to a multi-system having a plurality of cryopumps and a compressor, according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 냉동 장치를 설명한다.1 and 5, a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 실시 예에 따른 냉동 장치('극저온 고진공 시스템'이나 '냉각 장치'라고도 한다)는 크라이오펌프(210) 및 컴프레서(230)를 이용하여 각종 챔버(10)의 내부를 고진공으로 제어하는 냉동 장치(200)로서, 고압의 냉매를 이용하여 내부에 구비된 냉각 패널(214a, 214b)을 냉각시킬 수 있는 크라이오펌프(210), 크라이오펌프(210)의 작동을 제어하는 펌프 제어기(220), 크라이오펌프(210)에 고압의 냉매를 공급하는 컴프레서 장치(230), 컴프레서 장치(230)의 작동을 제어하는 컴프레서 제어기(240), 크라이오펌프(210)에 장착되고, 냉각 패널(214a, 214b)을 재생시킬 수 있도록 형성되는 크라이오펌프 재생 장치(250, 260)을 포함한다. 크라이오펌프 재생 장치(250, 260)는 재생 장치부(250) 및 제어부(260)를 포함할 수 있다.A refrigeration apparatus (also referred to as a cryogenic high vacuum system or a cooling apparatus) according to an embodiment of the present invention uses the cryopump 210 and the compressor 230 to control the inside of the various chambers 10 at a high vacuum. As a refrigerating device 200, a pump controller for controlling the operation of the cryopump 210, the cryopump 210 that can cool the cooling panels (214a, 214b) provided therein using a high-pressure refrigerant ( 220, a compressor device 230 for supplying a high-pressure refrigerant to the cryopump 210, a compressor controller 240 for controlling the operation of the compressor device 230, mounted on the cryopump 210, the cooling panel And cryopump regeneration devices 250 and 260 formed to regenerate 214a and 214b. The cryopump regeneration device 250 or 260 may include a regeneration device unit 250 and a control unit 260.

냉매는 헬륨을 포함할 수 있다. 크라이오펌프(210)는 냉매를 이용하여 기포드-맥마혼(Gifford-McMahon) 냉동 사이클을 수행하는 극저온 냉동기일 수 있다. 크라이오펌프(210)는 용기(211), 모터부(212), 실린더(213a, 213b), 냉각 패널(214a, 214b), 배플(미도시), 실드(미도시) 및 메인 밸브(215)를 포함할 수 있다.The refrigerant may comprise helium. The cryopump 210 may be a cryogenic freezer that performs a Gifford-McMahon refrigeration cycle using a refrigerant. The cryopump 210 includes a vessel 211, a motor portion 212, cylinders 213a and 213b, cooling panels 214a and 214b, a baffle (not shown), a shield (not shown) and a main valve 215. It may include.

용기(211)는 내부에 공간이 형성되고, 상부에 개구가 형성되며, 상부에 형성된 개구에 메인 밸브(215)가 장착될 수 있다. 메인 밸브(215)는 챔버(10)의 일측에 장착될 수 있다. 메인 밸브(215)를 개방하여, 챔버(10)의 내부의 기체를 용기(211)의 내부로 도입할 수 있다. 메인 밸브(215)를 차단하여, 챔버(10)의 내부 공간으로부터 용기(211)의 내부 공간을 고립시킬 수 있다.The container 211 may have a space formed therein, an opening formed at an upper portion thereof, and a main valve 215 may be mounted at an opening formed at an upper portion thereof. The main valve 215 may be mounted on one side of the chamber 10. By opening the main valve 215, the gas in the chamber 10 can be introduced into the container 211. By blocking the main valve 215, it is possible to isolate the internal space of the container 211 from the internal space of the chamber 10.

모터부(212)는 용기(211)의 하부에 설치될 수 있다. 실린더(213a, 213b)는 용기(211)의 내부에 설치될 수 있고, 모터부(212)에 연결될 수 있다. 실린더(213a, 213b)는 모터부(212)에 연결된 1단 실린더(213a) 및 1단 실린더(213a)에 직렬 연결된 2단 실린더(213b)를 포함할 수 있다. 실린더(213a, 213b)는 모터부(212)에 의해 작동되며, 냉매를 이용하여 냉각 패널(214a, 214b)을 냉각시킬 수 있다.The motor unit 212 may be installed under the container 211. The cylinders 213a and 213b may be installed in the container 211 and may be connected to the motor unit 212. The cylinders 213a and 213b may include a first stage cylinder 213a connected to the motor unit 212 and a second stage cylinder 213b connected in series to the first stage cylinder 213a. The cylinders 213a and 213b are operated by the motor unit 212 and cool the cooling panels 214a and 214b using a refrigerant.

냉각 패널은 용기(211)에 수용될 수 있다. 냉각 패널은 1단 실린더(213a)에 배치되는 1단 스테이지(214a) 및 2단 실린더(213b)에 배치되는 2단 스테이지(214b)를 포함할 수 있다. 2단 스테이지(214b)가 1단 스테이지(214a)보다 낮은 온도로 냉각될 수 있다. 배플은 메인 밸브(215)와 냉각 패널(214a, 214b)의 사이에 마련될 수 있고, 실드는 용기(211)의 내주면과 냉각 패널(214a, 214b)의 사이에 마련될 수 있다. 배플과 실드는 챔버(10) 및 용기(211)로부터의 복사열로부터 냉각 패널(214a, 214b)을 보호할 수 있다.The cooling panel may be received in the container 211. The cooling panel may include a first stage 214a disposed in the first stage cylinder 213a and a second stage 214b disposed in the second stage cylinder 213b. The second stage 214b may be cooled to a lower temperature than the first stage 214a. The baffle may be provided between the main valve 215 and the cooling panels 214a and 214b, and the shield may be provided between the inner circumferential surface of the container 211 and the cooling panels 214a and 214b. Baffles and shields may protect cooling panels 214a and 214b from radiant heat from chamber 10 and vessel 211.

챔버(10)로부터 용기(211)로 도입되는 기체는 용기(211)의 내부에서 냉각 패널(214a, 214b)에 접촉하여 냉각 및 응축되고, 냉각 패널(214a, 214b)에 구비된 흡착제 예컨대 활성탄에 흡착될 수 있다.The gas introduced from the chamber 10 into the vessel 211 is cooled and condensed in contact with the cooling panels 214a and 214b in the interior of the vessel 211, and is adsorbed to an adsorbent such as activated carbon provided in the cooling panels 214a and 214b. Can be adsorbed.

크라이오펌프(210)는 소정의 압력비를 갖도록 운전될 수 있고, 냉각 패널에 기체 분자를 흡착시키는 방식으로 챔버(10)의 내부를 고진공으로 제어할 수 있다. 크라이오펌프(210)는 복수개 구비될 수 있고, 컴프레서(231)와 병렬 연결될 수 있다. 크라이오펌프(210)는 컴프레서(231)가 공급하는 냉매를 이용하여 냉각 패널의 온도를 조절할 수 있다. 이때, 크라이오펌프(210)는 회전수를 조절하여 냉각 패널의 냉각 온도 및 냉각 속도를 조절할 수 있고, 이는 펌프 제어기(220)에 의해 작동이 제어될 수 있다.The cryopump 210 may be operated to have a predetermined pressure ratio, and the inside of the chamber 10 may be controlled at a high vacuum by adsorbing gas molecules to the cooling panel. The cryopump 210 may be provided in plural and may be connected in parallel with the compressor 231. The cryopump 210 may adjust the temperature of the cooling panel using the refrigerant supplied by the compressor 231. At this time, the cryopump 210 may adjust the rotation speed to adjust the cooling temperature and the cooling rate of the cooling panel, which may be controlled by the pump controller 220.

컴프레서 장치(230)는 컴프레서(231) 및 냉각수 공급기(232)를 포함할 수 있다. 컴프레서(231)는 소정의 압력비로 운전될 수 있고, 냉매를 압축할 수 있다. 컴프레서(231)는 크라이오펌프(210)로부터 저압 냉매를 회수하여 고압으로 압축한 후 크라이오펌프(210)에 공급하며 냉매를 순환시킬 수 있고, 이때, 회전수를 조절하여 냉매 공급량을 조절할 수 있다. 냉각수 공급기(232)는 컴프레서(231)의 발열을 해소하기 위하여 컴프레서(231)에 냉각수를 공급할 수 있다. 컴프레서(231)는 복수개 구비될 수 있고, 크라이오펌프(210)에 병렬 연결될 수 있다. 컴프레서(231)는 컴프레서 제어기(240)에 의해 작동이 제어될 수 있다.The compressor device 230 may include a compressor 231 and a coolant supply 232. The compressor 231 may be operated at a predetermined pressure ratio, and may compress the refrigerant. The compressor 231 recovers the low pressure refrigerant from the cryopump 210, compresses it to high pressure, supplies it to the cryopump 210, and circulates the refrigerant. At this time, the amount of refrigerant may be adjusted by adjusting the rotation speed. have. The cooling water supplier 232 may supply cooling water to the compressor 231 to dissipate heat generated by the compressor 231. The compressor 231 may be provided in plural and may be connected to the cryopump 210 in parallel. The compressor 231 may be controlled to be operated by the compressor controller 240.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 제어 장치를 설명한다.Hereinafter, a cryopump control apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 제어 장치는, 용기(211)에 연결되는 퍼지 가스 순환부(251), 냉각 패널(214a, 214b)에 연결되는 온도 조절부(252), 용기(211)에 연결되는 감압부(253), 크라이오펌프(210)로부터 냉각 패널 온도와 용기 압력을 획득하는 센서부(254), 미리 설정된 재생 모드, 냉각 패널 온도 및 용기 압력을 활용하여 온도 조절부(252), 퍼지 가스 순환부(251) 및 감압부(253)의 작동을 제어하는 제어부(260)를 포함한다.In the cryopump control apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, the purge gas circulation unit 251 connected to the container 211, the temperature control unit 252 and the container 211 connected to the cooling panels 214a and 214b are provided. Decompression unit 253 connected to, the sensor unit 254 for obtaining the cooling panel temperature and vessel pressure from the cryopump 210, the temperature control unit 252 by using a preset regeneration mode, the cooling panel temperature and the vessel pressure ), A control unit 260 for controlling the operation of the purge gas circulation unit 251 and the decompression unit 253.

퍼지 가스 순환부(251)는 퍼지 가스 예컨대 질소 가스가 저장되는 퍼지 가스 공급기(251a), 퍼지 가스 공급기(251a)와 용기(211)를 연결하고, 용기(211)에 퍼지 가스를 도입하는 도입관(251b), 도입관(251b)에 장착되고, 제어부(260)에 의해 제어되는 도입 밸브(251c), 퍼지 가스가 회수되는 퍼지 가스 회수기(251d), 퍼지 가스 회수기(251d)와 용기(211)를 연결하고, 용기(211)로부터 퍼지 가스를 방출시키는 방출관(251e) 및 방출관(251e)에 장착되고, 제어부(260)에 의해 제어되는 방출 밸브(251f)를 포함할 수 있다.The purge gas circulation unit 251 connects the purge gas supplier 251a, the purge gas supplier 251a, and the container 211, in which purge gas, for example, nitrogen gas, is stored, and introduces a purge gas into the container 211. 251b, an inlet valve 251c mounted on the inlet pipe 251b and controlled by the control unit 260, a purge gas recovery unit 251d in which purge gas is recovered, a purge gas recovery unit 251d, and a container 211 And a discharge valve 251f mounted to the discharge tube 251e and the discharge tube 251e for discharging the purge gas from the container 211 and controlled by the controller 260.

퍼지 가스 순환부(251)는 제어부(260)에 의해 작동이 제어되며, 예컨대 도입 밸브(251c)를 개방하여 퍼지 가스 공급기(251a)에서 용기(211)의 내부로 퍼지 가스를 공급할 수 있고, 도입 밸브(251c)를 개방한 상태에서 용기(211) 내부의 압력이 대기압이 되면 방출 밸브(251f)를 개방하여 용기(211)로부터 퍼지 가스를 방출시킬 수 있다. 이때, 퍼지 가스가 방출되면서 용기(211)의 내부의 각종 가스를 방출관(251e)으로 밀어내어 용기(211)로부터 제거할 수 있다.The operation of the purge gas circulation unit 251 is controlled by the control unit 260, for example, by opening the introduction valve 251c to supply the purge gas from the purge gas supplier 251a to the inside of the container 211, and the introduction. When the pressure inside the container 211 becomes atmospheric when the valve 251c is opened, the discharge valve 251f may be opened to release the purge gas from the container 211. At this time, as the purge gas is discharged, various gases in the inside of the container 211 may be pushed out to the discharge tube 251e and removed from the container 211.

온도 조절부(252)는 1단 스테이지(214a)에 장착되는 1단 히터(252a), 2단 스테이지(214b)에 장착되는 2단 히터(252b), 용기(211)에 장착되는 밴드 히터(미도시) 및 용기(211)에 장착되고, 히터들에 연결되며, 제어부(260)에 의해 작동이 제어되는 히터 몸체(252c)를 포함할 수 있다.The temperature controller 252 includes a first stage heater 252a mounted on the first stage stage 214a, a second stage heater 252b mounted on the second stage stage 214b, and a band heater mounted on the container 211 (not shown). And a heater body 252c mounted to the container 211, connected to the heaters, and controlled by the controller 260.

1단 히터(252a)는 1단 스테이지(214a)에 열을 가하여 승온시킬 수 있다. 2단 히터(252b)는 2단 스테이지(214b)에 열을 가하여 승온시킬 수 있다. 밴드 히터(미도시)는 용기(211)의 외주면 형상을 따라 예컨대 원통 형상으로 형성될 수 있고, 용기(211)의 외측을 둘러 배치될 수 있고, 용기(211)의 외주면을 통하여 용기(211)의 내부에 열을 가하여 승온시킬 수 있다. 히터 몸체(252c)는 예컨대 바 형상으로 형성될 수 있고, 히터들에 전원을 공급할 수 있다.The first stage heater 252a may heat up the first stage stage 214a. The two stage heater 252b may heat up the two stage stage 214b. The band heater (not shown) may be formed in, for example, a cylindrical shape along the outer circumferential surface of the container 211, may be disposed around the outer side of the container 211, and the container 211 through the outer circumferential surface of the container 211. It can be heated up by applying heat inside. The heater body 252c may be formed in a bar shape, for example, and may supply power to the heaters.

감압부(253)는 러핑 펌프(253a), 러핑 펌프(253a)와 용기(211)를 연결하는 배출관(253b) 및 배출관(253b)에 장착되는 러핑 밸브(253c)를 포함할 수 있다. 감압부(253)는 제어부(260)의 제어를 받아서 작동하며, 러핑 펌프(253a)를 작동시키고, 러핑 밸브(253c)를 개방하여 용기(211)가 감압되도록 용기(211)로부터 퍼지 가스를 배출시킬 수 있다.The pressure reducing unit 253 may include a roughing pump 253a, a discharge pipe 253b connecting the roughing pump 253a and the container 211, and a roughing valve 253c mounted to the discharge pipe 253b. The pressure reducing unit 253 operates under the control of the control unit 260, operates the roughing pump 253a, and opens the roughing valve 253c to discharge the purge gas from the container 211 to depressurize the container 211. You can.

센서부(254)는 1단 스테이지(214a)에 장착되는 1단 온도 센서(254a), 2단 스테이지(214b)에 장착되는 2단 온도 센서(254b), 1단 온도 센서(254a)와 2단 온도 센서(254b)에 연결되는 온도 센서 몸체(254c), 방출 밸브(251f)와 용기(211) 사이에서 방출관(251e)에 장착되는 압력 게이지(254d), 러핑 밸브(253c)와 용기(211) 사이에서 배출관(253b)에 장착되는 진공도 측정 게이지(254e)를 포함할 수 있다.The sensor unit 254 includes a first stage temperature sensor 254a mounted on the first stage stage 214a, a second stage temperature sensor 254b mounted on the second stage stage 214b, a first stage temperature sensor 254a, and a second stage. Temperature sensor body 254c connected to temperature sensor 254b, pressure gauge 254d mounted on discharge tube 251e between discharge valve 251f and container 211, roughing valve 253c and container 211 ) May include a vacuum gauge 254e mounted on the discharge pipe 253b.

온도 센서 몸체(254c)는 열전대 온도계를 포함할 수 있고, 1단 온도 센서(254a)와 2단 온도 센서(254b)에 연결될 수 있다. 1단 온도 센서(254a)와 2단 온도 센서(254b)는 각각 1단 스테이지(214a)와 2단 스테이지(214b)의 온도를 측정할 수 있다. 압력 게이지(254d)는 대기압 센서(ATM sensor)를 포함할 수 있고, 진공도 측정 게이지(254e)는 피라니 게이지(Pirani gauge)를 포함할 수 있다. 센서부(254)는 이들 센서와 게이지를 이용하여 냉각 패널 온도와 용기 압력을 획득할 수 있다.The temperature sensor body 254c may include a thermocouple thermometer and may be connected to the first stage temperature sensor 254a and the second stage temperature sensor 254b. The first stage temperature sensor 254a and the second stage temperature sensor 254b may measure the temperature of the first stage stage 214a and the second stage stage 214b, respectively. The pressure gauge 254d may include an atmospheric pressure sensor, and the vacuum gauge 254e may include a Pirani gauge. The sensor unit 254 may obtain cooling panel temperature and vessel pressure using these sensors and gauges.

제어부(260)는 재생 모드가 저장될 수 있다. 재생 모드는 온도 조절부(252), 퍼지 가스 순환부(251) 및 감압부(253)의 작동을 제어하기 위해 이들의 작동 순서를 정해놓은 일종의 시퀀스이다. 재생 모드는 부분 재생 모드 및 완전 재생 모드를 포함할 수 있다. 제어부(260)는 재생 모드에 따라 냉각 패널의 재생 온도를 다르게 제어할 수 있다.The controller 260 may store a playback mode. The regeneration mode is a kind of sequence in which the operation order of the temperature regulating unit 252, the purge gas circulation unit 251, and the decompression unit 253 is set in order to control the operation. The playback mode may include a partial playback mode and a full playback mode. The controller 260 may differently control the regeneration temperature of the cooling panel according to the regeneration mode.

재생 모드는 복수의 작동 모드를 포함하고, 각각의 작동 모드는 복수의 재생 시작 조건을 포함할 수 있다. 이에, 제어부(260)는 센서부(254)가 획득한 냉각 패널 온도 및 용기 압력에 부합하는 재생 시작 조건들을 포함하는 작동 모드로 온도 조절부(252), 퍼지 가스 순환부(251) 및 감압부(253)의 작동을 제어할 수 있다.The reproduction mode includes a plurality of operation modes, and each operation mode may include a plurality of reproduction start conditions. Accordingly, the control unit 260 is a temperature control unit 252, purge gas circulating unit 251 and the decompression unit in an operation mode including the regeneration start conditions corresponding to the cooling panel temperature and the vessel pressure obtained by the sensor unit 254. The operation of 253 can be controlled.

재생 시작 조건은 냉각 패널 극저온 조건, 냉각 패널 저온 조건, 냉각 패널 상온 조건, 용기 고진공 조건, 용기 저진공 조건 및 용기 대기압 조건을 포함할 수 있다.Regeneration start conditions may include cooling panel cryogenic conditions, cooling panel low temperature conditions, cooling panel room temperature conditions, vessel high vacuum conditions, vessel low vacuum conditions and vessel atmospheric pressure conditions.

냉각 패널 극저온 조건에서, 극저온은 크라이오펌프가 정상 작동하는 상태의 온도 구간으로서, 극저온의 온도 범위는 20K 미만일 수 있다.In the cold panel cryogenic conditions, the cryogenic temperature is the temperature range in which the cryopump is operating normally, and the cryogenic temperature range may be less than 20K.

여기서, 극저온의 온도 범위의 상한 온도값인 20K은 크라이오펌프(210)의 재생 여부를 판단하기 위한 기준 온도일 수 있다. 크라이오펌프(210)를 반복하여 장시간 사용하면 기체가 냉각 패널에 누적되어 냉각 패널이 용량의 한계치에 도달하고, 냉각 패널의 온도가 상승한다.Here, 20 K, which is the upper limit temperature value of the cryogenic temperature range, may be a reference temperature for determining whether the cryopump 210 is regenerated. When the cryopump 210 is repeatedly used for a long time, gas accumulates in the cooling panel, the cooling panel reaches a limit of capacity, and the temperature of the cooling panel rises.

예컨대 2단 스테이지(214b)는 정상 상태에서 10K 내지 12K 의 온도 범위로 운용되나, 용량 한계 상황에서는 크라이오펌프(210)가 계속 작동함에도 온도가 점차 상승하여 20K 까지 온도가 상승한다. 이때, 크라이오펌프(210)를 재생해야 하는 상태로 판단할 수 있다.For example, the second stage 214b operates in a temperature range of 10K to 12K in a steady state, but in a capacity limit situation, the temperature gradually rises and the temperature rises to 20K even though the cryopump 210 continues to operate. At this time, it may be determined that the cryopump 210 needs to be regenerated.

냉각 패널 저온 조건에서, 저온은 상술한 극저온과 후술하는 상온 사이의 온도 구간으로서, 저온의 온도 범위는 20K 이상 273K 미만일 수 있다. 냉각 패널 상온 조건에서, 상온은 일반적인 실내 온도에 해당하는 온도 구간으로서, 상온의 온도 범위는 273K 이상일 수 있다. 저온은 상온보다 낮은 온도이고, 극저온은 저온보다 낮은 온도이다.In the cold panel low temperature condition, the low temperature is a temperature section between the above-mentioned cryogenic temperature and the below-mentioned normal temperature, and the temperature range of the low temperature may be 20K or more and less than 273K. In the room temperature of the cooling panel, room temperature is a temperature section corresponding to a general room temperature, and the temperature range of the room temperature may be 273K or more. Low temperature is lower than room temperature, cryogenic temperature is lower than low temperature.

물론, 상술한 온도의 범위는 다양하게 정할 수 있다. 한편, 냉각 패널 극저온 조건, 냉각 패널 저온 조건 및 냉각 패널 상온 조건은 모두 2단 스테이지(214b)의 온도를 기준으로 한다.Of course, the above-mentioned temperature range can be determined in various ways. Meanwhile, the cooling panel cryogenic condition, the cooling panel low temperature condition, and the cooling panel normal temperature condition are all based on the temperature of the two stage stage 214b.

용기 고진공 조건에서, 고진공은 크라이오펌프가 정상적으로 작동(배기라고도 한다)하며 공정을 진행할 수 있는 압력 구간으로서, 고진공의 압력 범위는 0.1Pa 미만일 수 있다. 즉, 크라이오펌프(210)를 즉시 사용할 수 있는 용기(211)의 압력 범위가 상술한 고진공의 압력 범위일 수 있다.In the vessel high vacuum conditions, the high vacuum is a pressure range in which the cryopump operates normally (also called exhaust) and can proceed with the process, where the high vacuum pressure range may be less than 0.1 Pa. That is, the pressure range of the container 211 in which the cryopump 210 can be used immediately may be the above-mentioned high vacuum pressure range.

용기 저진공 조건에서, 저진공은 후술하는 대기압과 상술한 고진공 사이의 압력 구간으로서, 러핑 펌프 혹은 드라이 펌프 등의 보조 펌프로 용기(211)의 내부를 감압하여 형성되는 압력 구간이고, 크라이오펌프의 용기(211)는 압력 범위가 저진공인 상태에서 쿨다운 과정에 의하여 고진공으로 제어될 수 있다. 저진공의 압력 범위는 예컨대 0.1Pa 이상 후술하는 대기압의 압력 미만일 수 있다. 한편, 이하에서 고진공과 저진공을 특별히 구별할 필요가 없을 경우, 고진공과 저진공을 통칭하여 진공이라 한다.In the vessel low vacuum condition, the low vacuum is a pressure section between the atmospheric pressure described later and the high vacuum described above, and is a pressure section formed by depressurizing the inside of the vessel 211 with an auxiliary pump such as a roughing pump or a dry pump, and the cryopump The vessel 211 may be controlled to a high vacuum by a cool down process in a state in which the pressure range is low vacuum. The low vacuum pressure range may be, for example, 0.1 Pa or more, below the atmospheric pressure described below. On the other hand, when there is no need to specifically distinguish between high vacuum and low vacuum, high vacuum and low vacuum are collectively referred to as vacuum.

용기 대기압 조건에서, 대기압은 일반적인 대기 압력에 해당하는 압력으로서, 대기압의 압력은 예컨대 101.325kPa일 수 있다. 저진공은 대기압보다 낮은 압력이고, 고진공은 저진공보다 낮은 압력이다. 상술한 압력 범위들은 상술한 수치 범위 외에도 다양하게 정할 수 있다.At vessel atmospheric conditions, the atmospheric pressure is the pressure corresponding to the general atmospheric pressure, the pressure of the atmospheric pressure may be for example 101.325 kPa. Low vacuum is pressure lower than atmospheric pressure, and high vacuum is pressure lower than low vacuum. The above-described pressure ranges may be variously defined in addition to the above-described numerical range.

복수의 작동 모드는 다양하게 조합된 재생 시작 조건에 맞도록 온도 조절부(252), 퍼지 가스 순환부(251) 및 감압부(253)의 작동 순서를 각각 정하였고, 이에, 제어부(260)는 각 작동 모드마다 퍼지 가스 순환부(251), 온도 조절부(252) 및 감압부(253)의 작동 순서를 서로 다르게 제어할 수 있고, 이에, 다양한 상황별로 크라이오펌프(210)의 재생을 효율적으로 실시할 수 있다.The operation modes of the plurality of operation modes are determined in order of operation of the temperature controller 252, the purge gas circulation unit 251, and the pressure reduction unit 253, respectively, to meet the various regeneration start conditions. The operation order of the purge gas circulation unit 251, the temperature control unit 252, and the decompression unit 253 can be controlled differently in each operation mode, and thus, the regeneration of the cryopump 210 can be efficiently performed in various situations. Can be carried out.

제어부(260)의 각각의 제어 모드에 따른 제어 방식은 이하에서 크라이오펌프 제어 방법을 설명하면서 상세하게 설명하기로 한다.The control method according to each control mode of the controller 260 will be described in detail with reference to the cryopump control method below.

제어부(260)는 모바일 기기 등의 휴대 가능한 단말기나 제어 시스템용의 PC에 어플리케이션의 형태로 마련될 수 있고, 입력 장치 및 화면 등을 다양하게 구비할 수 있다. 또한, 크라이오펌프(210)의 원활한 재생을 위해, 펌프 제어기(220) 및 컴프레서 제어기(240)와 다양한 방식으로 상호 통신하며 연동할 수 있다. 물론, 제어부(260)는 예컨대 펌프 제어기(220)나 컴프레서 제어기(240)에 내장되어 함께 작동하는 형태로도 마련될 수 있다.The controller 260 may be provided in the form of an application in a portable terminal such as a mobile device or a PC for a control system, and may include various input devices and screens. In addition, in order to smoothly reproduce the cryopump 210, the pump controller 220 and the compressor controller 240 may communicate with each other in various ways. Of course, the control unit 260 may be provided in the form of working in conjunction with, for example, the pump controller 220 or compressor controller 240.

예컨대 제어부(260)는 펌프 제어기(220)에 연동할 수 있다. 이에, 제어기(260)는 펌프 제어기(220)를 통하여 크라이오펌프(210)의 작동 정지 및 재작동을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(260)는 컴프레서 제어기(240)에 연동하거나, 컴프레서 제어기(240)에 포함될 수 있다. 이에, 제어부(260)는 컴프레서 제어기(240)를 통하여 컴프레서(231)의 작동 정지 및 재작동을 제어할 수 있다.For example, the controller 260 may be linked to the pump controller 220. Thus, the controller 260 may control the operation stop and restart of the cryopump 210 through the pump controller 220. In addition, the controller 260 may be linked to the compressor controller 240 or may be included in the compressor controller 240. Thus, the controller 260 may control the operation stop and restart of the compressor 231 through the compressor controller 240.

특히, 크라이오펌프(210) 및 컴프레서(231) 중 적어도 하나는 복수개 구비될 수 있고, 이때, 제어부(260)는 재생 대상 크라이오펌프의 개수에 따라 컴프레서 제어기(240)를 통해서 컴프레서(231)의 작동 정지 및 재작동을 제어하거나, 회전수를 제어할 수 있다. 즉, 냉동 장치가 작동하는 중에 재생 대상 크라이오펌프를 선택하여 재생할 수 있고, 그 동안 나머지 크라이오펌프의 작동 대수 및 회전수에 맞춰서 컴프레서들의 회전수를 제어함으로써, 전체 냉동 장치(200)의 작동 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In particular, at least one of the cryopump 210 and the compressor 231 may be provided in plural, and the control unit 260 may use the compressor 231 through the compressor controller 240 according to the number of cryopumps to be regenerated. The operation can be stopped and restarted, or the rotation speed can be controlled. That is, the regeneration target cryopump can be selected and regenerated while the refrigerating unit is operating, and the operation of the entire refrigerating unit 200 is controlled by controlling the rotational speed of the compressors according to the operation number and the rotational speed of the remaining cryopumps. The fall of efficiency can be prevented.

이 외에도, 제어부(260)는 펌프 제어기(220)의 제어에 의하여 작동 중인 크라이오펌프의 냉각 패널의 온도를 조절할 수 있다. 즉, 크라이오펌프 재생 장치를 이용하여, 재생 대상이 아닌 크라이오펌프 예컨대 챔버(10)의 진공 형성을 위해 사용 중인 크라이오펌프의 냉각 패널의 온도를 원하는 온도로 유지시킬 수 있다.In addition, the controller 260 may adjust the temperature of the cooling panel of the cryopump in operation by the control of the pump controller 220. That is, using the cryopump regeneration device, it is possible to maintain the temperature of the cooling panel of the cryopump being used for vacuum formation of the cryopump, for example, the chamber 10, which is not the regeneration target, at a desired temperature.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 제어 장치는, 진동 검출부(미도시) 및 점검 예측부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 크라이오펌프 제어 장치는 진동 검출부 및 점검 예측부를 이용하여 크라이오펌프의 점검 여부를 조기에 판단할 수 있다.On the other hand, the cryopump control apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a vibration detector (not shown) and the inspection predictor (not shown). The cryopump control device may determine whether the cryopump is checked early by using the vibration detector and the check predictor.

진동 검출부는 크라이오펌프로부터 발생되는 진동을 검출하도록 크라이오펌프의 소정의 위치에 설치될 수 있다. 진동 검출부는 크라이오펌프의 진동을 검출할 수 있다. 크라이오펌프로부터 진동을 더욱 원활하게 검출하도록, 진동 검출부는 진동이 발생하는 위치에 가깝도록 설치될 수 있다. 예컨대 진동 검출부는 크라이오펌프의 모터부(212)에 설치될 수 있다. 여기서, 진동 검출부가 설치되는 구체적인 위치는 특별히 한정할 필요가 없다. 진동 검출부는 상술한 모터부(212) 외에도 크라이오펌프의 다양한 위치에 설치될 수도 있다. 예컨대 진동 검출부가 용기(211)의 외주면 소정 위치에 설치될 수도 있다.The vibration detector may be installed at a predetermined position of the cryopump to detect vibration generated from the cryopump. The vibration detector may detect vibration of the cryopump. In order to more smoothly detect the vibration from the cryopump, the vibration detection unit may be installed to be close to the position where the vibration occurs. For example, the vibration detector may be installed in the motor unit 212 of the cryopump. Here, the specific position where the vibration detection unit is installed does not need to be particularly limited. In addition to the above-described motor unit 212, the vibration detector may be installed at various positions of the cryopump. For example, the vibration detector may be installed at a predetermined position on the outer circumferential surface of the container 211.

진동 검출부는 진동 센서 또는 가속도 센서일 수 있다. 진동 검출부는 서로 다른 3축 방향 예컨대 x-y-z축 방향에 대한 크라이오펌프의 진동을 검출할 수 있다. 이때, 진동 검출부가 가속도 센서일 경우, 진동 검출부는 크라이오펌프의 가속도를 측정하고, 측정된 가속도를 진동으로 변환시킬 수 있다. 크라이오펌프의 작동 중에, 진동 검출부가 작동할 수 있다. 여기서, 가속도는 크라이오펌프의 진동에 의해 발생하는 가속도를 의미한다.The vibration detector may be a vibration sensor or an acceleration sensor. The vibration detector may detect vibration of the cryopump in three different axial directions, for example, the x-y-z axis direction. In this case, when the vibration detector is an acceleration sensor, the vibration detector may measure the acceleration of the cryopump and convert the measured acceleration into vibration. During operation of the cryopump, the vibration detector may operate. Here, the acceleration means the acceleration generated by the vibration of the cryopump.

점검 예측부는 제어부(260)에 내장되거나, 제어부(260)의 외부에 별도로 구비될 수 있다. 점검 예측부는 모바일 기기 등의 휴대 가능한 단말기나 제어 시스템용의 PC에 어플리케이션의 형태로 마련될 수 있고, 입력 장치 및 화면 등을 다양하게 구비할 수 있다.The inspection predictor may be built in the controller 260 or may be separately provided outside the controller 260. The inspection predicting unit may be provided in the form of an application in a portable terminal such as a mobile device or a PC for a control system, and may include various input devices and screens.

점검 예측부는 미리 입력된 기준 진동값과 진동 검출부로부터 입력받은 진동값을 대비하고, 대비 결과에 따라, 크라이오펌프의 점검 여부를 판단할 수 있다. 이때, 기준 진동값은 1축 또는 2축 또는 3축 방향에 대한 기준 진동값들을 포함할 수 있다. 또한, 1축 또는 2축 또는 3축 방향에 대한 기준 진동값들은 각각 범위로 주어질 수 있다.The inspection predicting unit may compare the reference vibration value input in advance with the vibration value received from the vibration detection unit, and determine whether to check the cryopump according to the comparison result. In this case, the reference vibration value may include reference vibration values for one axis, two axes, or three axes. Further, reference vibration values for one axis, two axes, or three axes may be given in a range, respectively.

점검 예측부는 1축 또는 2축 또는 3축 방향에 대한 각 진동값들을 1축 또는 2축 또는 3축 방향에 대한 기준 진동값들과 각기 대비하여, 적어도 하나의 진동값이 기준 진동값을 벗어나는 경우 크라이오펌프의 점검이 필요한 것으로 판단한다. 점검 예측부는 진동 검출부로부터 입력받은 1축 또는 2축 또는 3축 방향에 대한 진동값들이 모두 기준 진동값들에 포함되는 경우 크라이오펌프의 점검이 필요없는 것으로 판단한다.The check predictor compares each vibration value in one axis, two axes, or three axis directions with reference vibration values in the one axis, two axes, or three axis directions, respectively, so that at least one vibration value deviates from the reference vibration value. We believe that the cryopump needs to be inspected. The check predictor determines that the cryopump does not need to be checked when the vibration values in the uniaxial, biaxial or triaxial directions input from the vibration detector are included in the reference vibration values.

점검 예측부는 크라이오펌프의 점검이 필요한 것으로 판단하면, 사용자에게 이를 알릴 수 있도록 다양한 형태의 알람을 발생할 수 있다. 예컨대 알람은 소리의 형태이거나, 광 또는 텍스트의 형태 등 다양할 수 있다.If the inspection predictor determines that the cryopump needs to be inspected, various types of alarms may be generated to inform the user of the cryopump. For example, the alarm may be in the form of sound, or may be in the form of light or text.

한편, 1축 방향은 x-y-z축 중 어느 한 축 방향을 지칭하고, 2축 방향은 x-y-z축 중 어느 두 축 방향을 지칭할 수 있다.Meanwhile, the one axis direction may refer to any one of the x-y-z axes, and the two axis direction may refer to any two axis directions of the x-y-z axes.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 재생 방법을 설명한다.Hereinafter, a cryopump regeneration method according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 재생 방법은, 냉각 패널과 냉각 패널이 수용된 용기를 포함하는 크라이오펌프를 준비하는 과정, 크라이오펌프로부터 냉각 패널 온도 및 용기 압력을 획득하는 과정, 미리 설정된 재생 모드, 냉각 패널 온도 및 용기 압력을 활용하여 크라이오펌프를 재생하는 과정을 포함한다.In the cryopump regeneration method according to an embodiment of the present invention, a process of preparing a cryopump including a cooling panel and a container accommodating the cooling panel, obtaining a cooling panel temperature and a vessel pressure from the cryopump, Regenerating the cryopump utilizing regeneration mode, cooling panel temperature and vessel pressure.

우선, 크라이오펌프(210)를 준비하는 과정을 수행한다. 이때, 크라이오펌프는 재생이 필요한 크라이오펌프일 수 있고, 예컨대 작동 중인 2단 스테이지(214b)의 온도가 20K 이상인 크라이오펌프일 수 있다. 물론, 이 외에도 다양한 방식으로 재생이 필요한 크라이오펌프를 선택할 수 있다. 예컨대 정비를 위하여 챔버(10)에서 분리된 크라이오펌프를 재생이 필요한 크라이오펌프로 정할 수도 있다.First, a process of preparing the cryopump 210 is performed. In this case, the cryopump may be a cryopump requiring regeneration, and may be, for example, a cryopump having a temperature of 20 K or more in the two stage stage 214b in operation. Of course, there are many other ways to choose a cryopump that requires regeneration. For example, the cryopump separated from the chamber 10 may be designated as a cryopump requiring regeneration for maintenance.

크라이오펌프를 준비하는 과정(S100)은 재생이 필요한 크라이오펌프를 선택하는 과정, 선택한 크라이오펌프의 작동을 정지시키는 과정, 선택한 크라이오펌프와 챔버를 연결한 메인 밸브(215)를 차단하여 크라이오펌프(210)의 용기(211)를 챔버(10)로부터 고립시키는 과정을 포함할 수 있다.Preparing the cryopump (S100) includes selecting a cryopump for regeneration, stopping the operation of the selected cryopump, and shutting off the main valve 215 connecting the selected cryopump and the chamber. It may include a process of isolating the container 211 of the cryopump 210 from the chamber 10.

이후, 선택한 크라이오펌프로부터 냉각 패널 온도 및 용기 압력을 획득하는 과정을 수행한다. 상세하게는, 센서부(254)를 이용하여 냉각 패널의 2단 스테이지(214b)의 온도 및 용기 압력을 획득한다. 여기서, 용기 압력은 피라니 게이지를 활용하여 획득할 수 있다.Thereafter, a process of obtaining the cooling panel temperature and the vessel pressure from the selected cryopump is performed. In detail, the sensor unit 254 is used to obtain the temperature and the vessel pressure of the second stage 214b of the cooling panel. Here, the vessel pressure can be obtained by using a Pirani gauge.

이후, 제어부(260)를 이용하여, 미리 설정된 재생 모드, 획득한 냉각 패널 온도 및 용기 압력을 활용하여, 크라이오펌프 재생 장치의 작동을 제어하여 크라이오펌프를 재생하는 과정을 수행한다.Thereafter, the controller 260 controls the operation of the cryopump regeneration device by using the preset regeneration mode, the obtained cooling panel temperature, and the vessel pressure to regenerate the cryopump.

이때, 재생 모드는 냉각 패널을 상온 보다 낮은 설정 온도까지 승온시키는 부분 재생 모드 및 냉각 패널을 상온까지 승온시키는 완전 재생 모드를 포함할 수 있다. 설정 온도는 냉각 패널로부터 배기를 윈하는 기체 성분의 액화 또는 기화 온도에 대응할 수 있다. 예컨대 소정의 기체를 냉각 패널에서 배기하여 제거하기 위해서 소정의 기체를 200K의 온도로 승온시켜야 하면, 설정 온도를 200K으로 정할 수 있다.In this case, the regeneration mode may include a partial regeneration mode for raising the cooling panel to a predetermined temperature lower than room temperature and a complete regeneration mode for raising the cooling panel to room temperature. The set temperature may correspond to the liquefaction or vaporization temperature of the gas component that exhausts the exhaust from the cooling panel. For example, if the predetermined gas must be raised to a temperature of 200K in order to exhaust the predetermined gas from the cooling panel, the set temperature can be set to 200K.

재생 모드는 복수의 작동 모드를 포함하는데, 상세하게는, 부분 재생 모드는 제1 작동 모드를 포함하고, 완전 재생 모드는 제1 내지 제 4 작동 모드를 포함한다. 여기서, 부분 재생 모드의 제1 작동 모드와 완전 재생 모드의 제1 작동 모드는 재생 시작 조건 및 크라이오펌프 재상 장치의 각 구성부의 작동 순서가 같고, 2단 스테이지(214b)를 승온시키는 재생 온도만 서로 다를 수 있다.The regeneration mode includes a plurality of operating modes, in particular, the partial regeneration mode includes a first operating mode and the full regeneration mode includes first to fourth operating modes. Here, the first operation mode of the partial regeneration mode and the first operation mode of the full regeneration mode have the same regeneration start condition and operation sequence of each component of the cryopump reconstruction device, and only the regeneration temperature for raising the second stage 214b. Can be different.

상술한 작동 모드는 냉각 패널 극저온 조건, 냉각 패널 저온 조건, 냉각 패널 상온 조건 중 하나의 조건과, 용기 고진공 조건, 용기 저진공 조건 및 용기 대기압 조건 중 하나의 조건을 재생 시작 조건으로 포함하며, 복수의 작동 모드 중 적어도 일부는 재생 시작 조건의 조합이 서로 다를 수 있다.The above-described operating mode includes one of a cooling panel cryogenic condition, a cooling panel low temperature condition, a cooling panel room temperature condition, and one of a container high vacuum condition, a container low vacuum condition, and a container atmospheric pressure condition as a regeneration start condition. At least some of the operating modes of may have different combinations of reproduction start conditions.

크라이오펌프(210)를 재생하는 과정은, 냉각 패널 온도 및 용기 압력에 부합하는 재생 시작 조건들을 포함하는 작동 모드를 선택하는 과정, 및 선택한 작동 모드에 따라 크라이오펌프의 히팅, 퍼지, 러핑, 빌드업 및 쿨다운을 순서대로 또는 선택적으로 수행하는 작동 과정을 포함할 수 있다.Regeneration of the cryopump 210 may include selecting an operating mode including regeneration start conditions corresponding to the cooling panel temperature and vessel pressure, and heating, purging, roughing, It can include an operation that performs build ups and cool downs in order or selectively.

이하, 실시 예의 작동 모드들에 대한 크라이오펌프(210)의 재생 과정을 각각 상세하게 설명한다.Hereinafter, the regeneration process of the cryopump 210 for the operation modes of the embodiment will be described in detail.

우선, 센서부(254)로부터 획득한 크라이오펌프(210)의 냉각 패널 온도가 패널 저온 조건에 포함되고, 용기 압력이 용기 고진공 조건에 포함되면, 제1 작동 모드를 선택하여 작동 모드를 결정한다(S200). 이때, 재생 모드는 부분 재생 모드로 결정할 수 있고, 아니면, 완전 재생 모드일 수도 있다. 예컨대, 상술한 경우, 제어부(260)는 재생 모드를 부분 재생 모드의 제1 작동 모드로 선택하거나, 완전 재생 모드의 제1 작동 모드로 선택할 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 제1 작동 모드를 선택하는 과정은 제어부(260)가 자동으로 선택하는 과정일 수 있다.First, when the cooling panel temperature of the cryopump 210 obtained from the sensor unit 254 is included in the panel low temperature condition and the container pressure is included in the container high vacuum condition, the first operation mode is selected to determine the operation mode. (S200). At this time, the reproduction mode may be determined as a partial reproduction mode or may be a complete reproduction mode. For example, in the above-described case, the controller 260 may select the reproduction mode as the first operation mode of the partial reproduction mode or the first operation mode of the full reproduction mode. On the other hand, as described above, the process of selecting the first operation mode may be a process that the control unit 260 automatically selects.

이후, 제어부(260)로 온도 조절부(252)의 작동을 제어하여, 냉각 패널의 1단 스테이지(214a) 및 2단 스테이지(214b)를 모두 상온 또는 설정 온도까지 승온시키며, 용기(211)가 대기압까지 가압되도록 제어부(260)로 퍼지 가스 순환부(251)의 작동을 제어하여, 용기(211)에 퍼지 가스를 도입하는 히팅 과정을 수행한다. 이때, 냉각 패널의 온도가 원하는 온도까지 승온이 되면 온도 조절부(252)의 작동을 정지시킨다.Thereafter, the operation of the temperature controller 252 is controlled by the controller 260 to raise both the first stage stage 214a and the second stage stage 214b of the cooling panel to room temperature or to a predetermined temperature, and the container 211 By controlling the operation of the purge gas circulation unit 251 to the control unit 260 to be pressurized to the atmospheric pressure, a heating process for introducing a purge gas into the container 211 is performed. At this time, when the temperature of the cooling panel is raised to a desired temperature, the operation of the temperature control unit 252 is stopped.

이후, 용기(211)가 대기압까지 가압되면 제어부(260)로 퍼지 가스 순환부(251)의 작동을 제어하여 용기(211)가 대기압을 유지하도록 용기(211)에 퍼지 가스를 도입함과 동시에 용기(211)로부터 퍼지 가스를 방출하는 퍼지 과정을 수행한다(S300). 퍼지 과정 중에 냉각 패널에서 분리된 기체는 퍼지 가스와 함께 방출관(251e)으로 방출되고, 용기(211)내에는 퍼지 가스, 즉, 질소 가스만 존재할 수 있다. 이때, 소정의 시간 동안 퍼지 과정을 수행한다.Thereafter, when the container 211 is pressurized to the atmospheric pressure, the operation of the purge gas circulation unit 251 is controlled by the controller 260 to introduce the purge gas into the container 211 so that the container 211 maintains the atmospheric pressure, A purge process of discharging the purge gas from the 211 is performed (S300). The gas separated from the cooling panel during the purge process is discharged to the discharge pipe 251e together with the purge gas, and only purge gas, that is, nitrogen gas may be present in the container 211. At this time, the purge process is performed for a predetermined time.

한편, 센서부(254)가 압력 게이지(254d)를 이용하여 용기(211)의 압력을 획득하고, 이 값을 근거로 하여 제어부(260)로 퍼지 가스 순환부(251)의 밸브들의 개도를 조절하는 방식으로 용기(211)의 대기압을 유지시킬 수 있다.On the other hand, the sensor unit 254 obtains the pressure of the container 211 by using the pressure gauge 254d, and adjusts the opening degree of the valves of the purge gas circulation unit 251 by the control unit 260 based on this value. The atmospheric pressure of the container 211 can be maintained.

이후, 제어부(260)로 감압부(253)의 작동을 제어하여, 크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준압력 범위까지 용기(211)가 감압되도록 용기(211)로부터 퍼지 가스를 배출하는 러핑 과정을 수행한다(S400).Thereafter, the control unit 260 controls the operation of the pressure reducing unit 253 to perform a roughing process of discharging the purge gas from the container 211 such that the container 211 is depressurized to a reference pressure range in which the cryopump can be operated. Perform (S400).

여기서, 크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준압력 범위는 저진공의 압력 범위 내에 포함되는 소정의 압력 범위로서, 수 내지 수십 Pa 의 압력 범위일 수 있다. 물론, 이의 압력 범위를 특별히 한정하지는 않는다.Here, the reference pressure range that can operate the cryopump is a predetermined pressure range included in the low vacuum pressure range, and may be a pressure range of several tens to several tens of Pa. Of course, the pressure range thereof is not particularly limited.

이후, 제어부(260)로 러핑 밸브(253c)를 차단하여 러핑 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하여 방출가스의 상태를 확인하는 빌드업 과정을 수행한다. 여기서, 센서부(254)의 진공도 측정 게이지(254e)를 이용하여, 용기(210)의 압력을 획득하고, 용기(211)의 압력이 러핑 밸브(253c)를 차단하기 전의 용기(211)의 압력보다 높은 소정 압력 이상으로 상승하게 되면 러핑 과정을 수 회 반복한다. 한편, 방출가스의 상태를 확인하는 것은 리크 혹은 방출가스의 양이 크라이오펌프의 작동 가능한 수준인가를 확인하는 것을 의미한다. 빌드업 과정을 수행하는 소정 시간은 예컨대 수분 정도일 수 있으나, 이를 특별히 한정할 필요는 없다.Thereafter, the roughing valve 253c is blocked by the controller 260 to finish the roughing process, and then waits for a predetermined time to perform a build-up process of checking the state of the discharged gas. Here, using the vacuum gauge 254e of the sensor unit 254, the pressure of the container 210 is obtained, and the pressure of the container 211 before the pressure of the container 211 blocks the rough valve 253c. When the pressure rises above a predetermined pressure, the roughing process is repeated several times. On the other hand, checking the state of the discharged gas means checking whether the amount of the leak or the discharged gas is an operational level of the cryopump. The predetermined time for performing the buildup process may be, for example, about a few minutes, but it is not particularly limited thereto.

이후, 제어기(260)와 펌프 제어기(220)를 연동시키고, 펌프 제어기(220)를 통하여 크라이오펌프(210)의 작동을 개시하여 냉각 패널의 온도를 극저온까지 냉각시키는 쿨다운 과정을 수행한다(S500). 이때, 제어기(260)는 컴프레서 제어기(240)와 연동하여, 컴프레서(231)의 작동 대수나 회전수를 증가시켜 냉매를 크라이오펌프에 원활하게 공급할 수 있다. 이후, 쿨다운 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하는 재생 종료 과정을 수행하고, 재생을 종료한다. 쿨다운 과정에 의하여 용기(211)의 압력이 저진공에서 고진공으로 낮아질 수 있다.Thereafter, the controller 260 and the pump controller 220 interlock with each other, and the operation of the cryopump 210 is started through the pump controller 220 to perform a cool down process of cooling the temperature of the cooling panel to cryogenic temperature ( S500). At this time, the controller 260 may be smoothly supplied to the cryopump by increasing the number of operations or the number of rotations of the compressor 231 in cooperation with the compressor controller 240. Thereafter, after the cooldown process is finished, a playback end process of waiting for a predetermined time is performed, and playback ends. By the cooldown process, the pressure of the container 211 may be lowered from low vacuum to high vacuum.

크라이오펌프는 상술한 과정을 거쳐 고진공 및 극저온 상태로 재생될 수 있다.The cryopump can be regenerated in a high vacuum and cryogenic state through the above process.

이하, 실시 예의 나머지 작동 모드들에 따른 크라이오펌프(210)의 재생 과정을 상세하게 설명한다. 이때, 설명의 중복을 피하기 위하여, 앞선 제1 작동 모드의 설명과 중복되는 내용은 간략하게 설명한다.Hereinafter, the regeneration process of the cryopump 210 according to the remaining operation modes of the embodiment will be described in detail. In this case, in order to avoid duplication of description, contents overlapping with the description of the first operation mode will be briefly described.

실시 예의 제2 작동 모드에 따른 크라이오펌프(210)의 재생 과정을 상세하게 설명한다.The regeneration process of the cryopump 210 according to the second operation mode of the embodiment will be described in detail.

센서부(254)가 크라이오펌프(210)로부터 획득한 냉각 패널 온도가 패널 상온 조건에 포함되고, 용기 압력이 용기 대기압 조건에 포함되면, 제2 작동 모드를 선택하여 작동 모드를 결정한다(S200). 한편, 제2 작동 모드를 선택하는 과정은 제어부(260)가 자동으로 선택하는 과정일 수 있다.When the cooling panel temperature acquired by the sensor unit 254 from the cryopump 210 is included in the panel room temperature condition and the vessel pressure is included in the vessel atmospheric pressure condition, the second operation mode is selected to determine the operation mode (S200). ). On the other hand, the process of selecting the second operation mode may be a process that the control unit 260 automatically selects.

이후, 크라이오펌프의 퍼지 과정(S300)을 수행하고, 이어서, 러핑 과정을 수행한다(S400). 이후, 소정 시간 대기하여 방출가스의 상태를 확인하는 빌드업 과정을 수행하고, 크라이오펌프의 쿨다운 과정을 수행한다(S500). 이때, 제어부(260)는 펌프 제어기(220) 및 컴프레서 제어기(240)와 연동할 수 있다. 쿨다운 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하는 재생 종료 과정을 수행하고, 재생을 종료한다.Thereafter, the purge process (S300) of the cryopump is performed, and then a roughing process is performed (S400). Thereafter, a build-up process of checking the state of the discharged gas is performed by waiting for a predetermined time, and a cooldown process of the cryopump is performed (S500). In this case, the controller 260 may interwork with the pump controller 220 and the compressor controller 240. After the cooldown process is finished, a playback end process of waiting for a predetermined time is performed, and playback ends.

상술한 과정을 거쳐 크라이오펌프는 고진공 및 극저온 상태로 재생될 수 있다.Through the above-described process, the cryopump can be regenerated in a high vacuum and cryogenic state.

이하, 실시 예의 제3 작동 모드에 따른 크라이오펌프(210)의 재생 과정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the regeneration process of the cryopump 210 according to the third operation mode of the embodiment will be described in detail.

센서부(254)가 크라이오펌프(210)로부터 획득한 냉각 패널 온도가 패널 극저온 조건 혹은 저온 조건에 포함되고, 용기 압력이 용기 고진공 조건에 포함되면, 제3 작동 모드를 선택하여 작동 모드를 결정한다(S200). 이때, 제3 작동 모드는 필요한 경우 사용자가 크라이오펌프를 제어하도록 구비된 제어부를 통하여 수동으로 선택할 수 있다. 즉, 제3 작동 모드를 선택하여 작동 모드를 결정하는 과정은 사용자가 제어부를 통하여 제3 작동 모드를 수동으로 선택하여 작동 모드를 결정하는 과정일 수 있다.When the cooling panel temperature obtained by the sensor unit 254 from the cryopump 210 is included in the panel cryogenic condition or the low temperature condition, and the vessel pressure is included in the vessel high vacuum condition, the third operation mode is selected to determine the operation mode. (S200). In this case, the third operation mode may be manually selected through a control unit provided to control the cryopump if necessary. That is, the process of determining the operation mode by selecting the third operation mode may be a process in which the user manually selects the third operation mode through the control unit to determine the operation mode.

여기서, 필요한 경우의 의미는 다음과 같다. 필요한 경우는 사용자가 용기(211) 및 크라이오펌프의 메인터넌스 등을 목적으로 크라이오펌프를 재생시킬 필요가 있는 경우를 의미한다.Here, the meaning in the case where necessary is as follows. If necessary, it means a case where the user needs to regenerate the cryopump for the purpose of maintenance of the container 211 and the cryopump.

한편, 제1 작동 모드, 제2 작동 모드 및 제4 작동 모드는 제어부가 재생 시작 조건에 따라 자동으로 선택할 수 있다.Meanwhile, the first operation mode, the second operation mode, and the fourth operation mode may be automatically selected by the controller according to the reproduction start condition.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 재생 방법에서, 복수의 작동 모드를 자동 혹은 수동으로 선택할 수 있다. 즉, 작동 모드에 따라, 냉각 패널 온도 및 용기 압력에 부합하는 재생 시작 조건들을 포함하는 작동 모드를 선택하는 과정은 냉각 패널 온도 및 용기 압력에 부합하는 재생 시작 조건들을 포함하는 작동 모드를 제어부가 자동으로 선택하는 과정이거나 사용자가 제어부를 통하여 수동으로 선택하는 과정일 수 있다.That is, in the cryopump regeneration method according to an embodiment of the present invention, a plurality of operating modes may be automatically or manually selected. That is, according to the operation mode, the process of selecting an operation mode including the regeneration start conditions corresponding to the cooling panel temperature and the vessel pressure may be performed by the control unit automatically controlling the operation mode including the regeneration start conditions corresponding to the cooling panel temperature and the vessel pressure. It may be a process of selecting or manually selecting by the user through the control unit.

이후, 크라이오펌프의 히팅 과정, 퍼지 과정(S300), 러핑 과정(S400), 빌드업 과정 및 재생 종료 과정을 순서대로 수행한다. 이 과정에서는 쿨다운 과정을 수행하지 않는다.Thereafter, the heating process, purge process (S300), roughing process (S400), build-up process, and regeneration termination process of the cryopump are performed in order. This process does not perform a cool down process.

상술한 과정을 거쳐 크라이오펌프는 상온 및 저진공 상태로 재생될 수 있다.Through the above-described process, the cryopump can be regenerated at room temperature and low vacuum.

이하, 실시 예의 제4 작동 모드에 따른 크라이오펌프(210)의 재생 과정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the regeneration process of the cryopump 210 according to the fourth operation mode of the embodiment will be described in detail.

센서부(254)가 크라이오펌프(210)로부터 획득한 냉각 패널 온도가 패널 상온 조건에 포함되고, 용기 압력이 용기 저진공 조건에 포함되면, 제4 작동 모드를 선택하여 작동 모드를 결정한다(S200). 한편, 제4 작동 모드를 선택하는 과정은 제어부(260)가 자동으로 선택하는 과정일 수 있다.When the cooling panel temperature obtained by the sensor unit 254 from the cryopump 210 is included in the panel room temperature condition and the vessel pressure is included in the vessel low vacuum condition, the fourth operation mode is selected to determine the operation mode ( S200). Meanwhile, the process of selecting the fourth operation mode may be a process of automatically selecting the control unit 260.

이후, 크라이오펌프의 러핑 과정, 빌드업 과정, 쿨다운 과정 및 재생 종료 과정을 수행하고, 재생을 종료한다. 이 과정을 거쳐 크라이오펌프는 극저온 및 고진공 상태로 재생될 수 있다.Thereafter, the cryopump roughing process, buildup process, cooldown process, and regeneration termination process are performed, and the regeneration is terminated. Through this process, the cryopump can be regenerated in cryogenic and high vacuum conditions.

여기서, 제4 작동 모드의 러핑 과정을 수행할 때, 용기(211)의 압력이 기준압력 범위보다 높은 경우에, 러핑 과정을 개시한다. 따라서, 용기(211)의 압력 상태에 따라 러핑 과정 종료 시점이 달라질 수 있다.Here, when performing the roughing process of the fourth operating mode, when the pressure of the container 211 is higher than the reference pressure range, the roughing process is started. Therefore, the end point of the roughing process may vary according to the pressure state of the container 211.

제1 작동 모드, 제2 작동 모드 및 제4 작동 모드에 따른 재생 과정을 종료한 크라이오펌프는 냉각 패널 온도가 패널 극저온 조건에 포함되고, 용기 압력이 용기 고진공 조건에 포함되며, 이 상태에서 정상작동이 가능하고, 챔버의 고진공 제어를 위한 작동을 개시하거나 재생대기 상태를 유지할 수 있다.In the cryopump which has completed the regeneration process according to the first mode of operation, the second mode of operation and the fourth mode of operation, the cooling panel temperature is included in the panel cryogenic condition, the vessel pressure is included in the container high vacuum condition, and in this state is normal. It is possible to operate, to initiate operation for high vacuum control of the chamber or to maintain a standby state.

제3 작동 모드에 따른 재생 과정을 종료한 크라이오펌프는 후속하여 제4 작동 모드에 따른 재생 과정을 수행하거나, 혹은, 크라이오펌프의 메인터넌스 작업을 실시할 수 있다.After completing the regeneration process according to the third operation mode, the cryopump may subsequently perform the regeneration process according to the fourth operation mode or perform maintenance work on the cryopump.

본 발명의 실시 예에서는 재생의 의미를 냉각 패널을 승온시켜 재생하는 것을 포함하여 크라이오펌프를 작업자가 원하는 다양한 상태로 만드는 것의 의미까지 갖도록 넓은 의미로 사용하였다. 예컨대 상술한 제4 작동 모드의 경우 히팅 및 퍼지 과정을 생략하였으나, 러핑 및 빌드업 과정을 수행하여 재생 과정을 마친 것이고, 이러한 과정도 본 발명의 실시 예에서는 재생 과정에 포함될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the meaning of regeneration was used in a broad sense to have the meaning of making the cryopump into various states desired by the operator, including reheating the cooling panel. For example, in the case of the fourth operation mode, the heating and purge processes are omitted, but the playing process is completed by performing the roughing and buildup process, and the process may be included in the playing process in the embodiment of the present invention.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 크라이오펌프 재생 방법은, 크라이오펌프에서 발생되는 진동을 검출하는 과정, 검출된 진동값을 이용하여 크라이오펌프의 점검 여부를 판단하는 과정을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the cryopump regeneration method according to an embodiment of the present invention may further include the step of detecting the vibration generated in the cryopump, the process of determining whether to check the cryopump using the detected vibration value. have.

이때, 상술한 진동을 검출하는 과정 및 점검 여부를 판단하는 과정은, 펌프 제어기의 제어에 의해 작동 중인 크라이오펌프를 대상으로 하여 수행될 수 있다. 이에 따라, 상술한 진동을 검출하는 과정 및 점검 여부를 판단하는 과정은, 크라이오펌프의 작동 과정 중에 실시될 수 있다.At this time, the process of detecting the above-described vibration and the process of determining whether or not to check, may be performed for the cryopump in operation under the control of the pump controller. Accordingly, the above-described process of detecting the vibration and determining whether or not the inspection is performed may be performed during the operation of the cryopump.

우선, 진동 검출부를 이용하여 작동 중인 크라이오펌프에서 발생되는 진동을 검출한다. 진동 검출부는 크라이오펌프의 임의의 위치에 설치될 수 있으며, 설치된 위치에서의 진동값을 검출한다. 이때, 본 발명의 실시 예에서는, 작동 중인 크라이오펌프의 모터부(212)로부터 진동값을 검출한다. 진동값은 1축 또는 2축 또는 3축 방향에 대한 모터부(212)의 진동값들일 수 있다.First, the vibration generated by the cryopump in operation is detected using the vibration detector. The vibration detector may be installed at any position of the cryopump, and detects a vibration value at the installed position. At this time, in the embodiment of the present invention, the vibration value is detected from the motor unit 212 of the cryopump in operation. The vibration values may be vibration values of the motor unit 212 in one or two axes or three axes.

이후, 점검 예측부가 모터부(212)에서 검출한 진동값을 이용하여 크라이오펌프의 점검 여부를 판단한다. 즉, 점검 예측부에 미리 입력된 1축 또는 2축 또는 3축 방향에 대한 기준 진동값들과 모터부(212)로부터 입력받은 진동값들을 각기 대비하고, 대비 결과에 따라, 크라이오펌프의 점검 여부를 판단할 수 있다. 1축 또는 2축 또는 3축 방향에 대한 기준 진동값들은 각각 범위로 주어질 수 있다.Thereafter, the inspection predictor determines whether the cryopump is inspected using the vibration value detected by the motor unit 212. That is, the reference vibration values input in one direction, two axes or three axes in advance in the inspection predicting unit are compared with the vibration values input from the motor unit 212, and the cryopump is inspected according to the comparison result. It can be determined. Reference vibration values for one axis, two axes, or three axes can be given in a range, respectively.

구체적으로, 미리 입력된 1축 또는 2축 또는 3축 방향에 대한 기준 진동값들을 모터부(212)로부터 측정된 1축 또는 2축 또는 3축 방향에 대한 각 진동값들과 각기 대비하여, 적어도 하나의 진동값이 기준 진동값을 벗어나는 경우, 크라이오펌프의 점검이 필요한 것으로 판단한다. 이때, 크라이오펌프의 점검이 필요한 것으로 판단하면, 사용자에게 이를 알릴 수 있도록 다양한 형태의 알람을 발생할 수 있다. 예컨대 알람은 소리의 형태이거나, 광 또는 텍스트의 형태 등 다양할 수 있다.Specifically, at least the reference vibration values input in advance in the uniaxial, biaxial or triaxial directions are compared with respective vibration values in the uniaxial, biaxial or triaxial directions measured from the motor unit 212, respectively. If one vibration value is out of the reference vibration value, it is determined that the cryopump needs to be checked. In this case, if it is determined that the check of the cryopump is necessary, various types of alarms may be generated to notify the user. For example, the alarm may be in the form of sound, or may be in the form of light or text.

한편, 모터부(212)로부터 측정된 1축 또는 2축 또는 3축 방향에 대한 진동값들이 모두 기준 진동값들에 포함되는 경우, 크라이오펌프의 점검이 필요없는 것으로 판단한다.On the other hand, when the vibration values for the uniaxial, biaxial or triaxial directions measured from the motor unit 212 are all included in the reference vibration values, it is determined that the inspection of the cryopump is not necessary.

상술한 과정을 통하여, 작동 중인 크라이오펌프의 점검 여부를 조기에 판단할 수 있다.Through the above-described process, it is possible to determine early whether the cryopump in operation is checked.

본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 변형될 것이고, 이 같은 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.The above embodiment of the present invention is for the description of the present invention, not for the limitation of the present invention. It is to be noted that the configurations and manners disclosed in the above embodiments of the present invention will be modified in various forms by combining or crossing each other, and such modifications can be regarded as the scope of the present invention. That is, the present invention will be implemented in various forms that are different from the scope of the claims and equivalent technical idea, and various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention for those skilled in the technical field corresponding to the present invention. You will understand.

10: 챔버 200: 냉동 장치
210: 크라이오펌프 220: 펌프 제어기
230: 컴프레서 장치 240: 컴프레서 제어기
250: 재생 장치부 260: 제어부
10: chamber 200: refrigeration unit
210: cryopump 220: pump controller
230: compressor device 240: compressor controller
250: playback device unit 260: control unit

Claims (20)

냉각 패널과 상기 냉각 패널이 수용된 용기를 포함하는 크라이오펌프를 재생하는 크라이오펌프 재생 장치로서,
상기 냉각 패널에 연결되는 온도 조절부;
상기 용기에 연결되는 퍼지 가스 순환부;
상기 용기에 연결되는 감압부;
냉각 패널 온도 및 용기 압력을 획득하는 센서부; 및
미리 설정된 재생 모드, 상기 냉각 패널 온도 및 상기 용기 압력을 활용하여 상기 온도 조절부, 퍼지 가스 순환부 및 감압부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 크라이오펌프 재생 장치.
A cryopump regeneration device for regenerating a cryopump including a cooling panel and a container in which the cooling panel is accommodated.
A temperature controller connected to the cooling panel;
A purge gas circulation unit connected to the vessel;
A pressure reducing unit connected to the container;
A sensor unit to obtain a cooling panel temperature and a container pressure; And
And a controller configured to control operations of the temperature controller, the purge gas circulator, and the pressure reducer by using a preset regeneration mode, the cooling panel temperature, and the vessel pressure.
청구항 1에 있어서,
상기 온도 조절부는 상기 냉각 패널의 1단 스테이지에 장착되는 1단 히터, 상기 냉각 패널의 2단 스테이지에 장착되는 2단 히터 및 상기 용기 외측에 배치되는 밴드 히터를 포함하고,
상기 퍼지 가스 순환부는 퍼지 가스 공급기, 상기 퍼지 가스 공급기와 상기 용기를 연결하는 도입관, 상기 도입관에 장착되는 도입 밸브, 퍼지 가스 회수기, 상기 퍼지 가스 회수기와 상기 용기를 연결하는 방출관 및 상기 방출관에 장착되는 방출 밸브를 포함하고,
상기 감압부는 러핑 펌프, 상기 러핑 펌프와 상기 용기를 연결하는 배출관 및 상기 배출관에 장착되는 러핑 밸브를 포함하는 크라이오펌프 재생 장치.
The method according to claim 1,
The temperature control unit includes a first stage heater mounted on the first stage stage of the cooling panel, a second stage heater mounted on the second stage stage of the cooling panel, and a band heater disposed outside the container,
The purge gas circulation unit includes a purge gas supply unit, an introduction tube connecting the purge gas supply unit and the container, an introduction valve mounted to the introduction tube, a purge gas recovery unit, a discharge tube connecting the purge gas recovery unit and the container, and the discharge unit. A discharge valve mounted to the pipe,
The decompression unit is a cryopump regeneration device including a roughing pump, a discharge pipe connecting the roughing pump and the container and a roughing valve mounted to the discharge pipe.
청구항 2에 있어서,
상기 센서부는 상기 1단 스테이지에 장착되는 1단 온도 센서, 상기 2단 스테이지에 장착되는 2단 온도 센서, 상기 방출 밸브와 상기 용기 사이에서 상기 방출관에 장착되는 압력 게이지, 상기 러핑 밸브와 상기 용기 사이에서 상기 배출관에 장착되는 진공도 측정 게이지를 포함하는 크라이오펌프 재생 장치.
The method according to claim 2,
The sensor unit includes a first stage temperature sensor mounted on the first stage stage, a second stage temperature sensor mounted on the second stage stage, a pressure gauge mounted on the discharge tube between the discharge valve and the vessel, the roughing valve and the vessel. Cryopump regeneration device comprising a vacuum gauge to be mounted to the discharge pipe between.
청구항 1에 있어서,
상기 재생 모드는 부분 재생 모드 및 완전 재생 모드를 포함하고,
상기 제어부는 상기 재생 모드에 따라 상기 냉각 패널의 재생 온도를 다르게 제어하는 크라이오펌프 재생 장치.
The method according to claim 1,
The play mode includes a partial play mode and a full play mode,
And the control unit controls the regeneration temperature of the cooling panel differently according to the regeneration mode.
청구항 1에 있어서,
상기 재생 모드는 복수의 작동 모드를 포함하고,
상기 작동 모드는 복수의 재생 시작 조건을 포함하며,
상기 제어부는 상기 센서부가 획득한 냉각 패널 온도 및 용기 압력에 부합하는 재생 시작 조건들을 포함하는 작동 모드로 상기 온도 조절부, 퍼지 가스 순환부 및 감압부의 작동을 제어하는 크라이오펌프 재생 장치.
The method according to claim 1,
The regeneration mode includes a plurality of operating modes,
The operating mode includes a plurality of playback start conditions,
And the control unit controls the operation of the temperature control unit, the purge gas circulating unit, and the pressure reducing unit in an operation mode including regeneration start conditions corresponding to the cooling panel temperature and the container pressure obtained by the sensor unit.
청구항 5에 있어서,
상기 재생 시작 조건은 냉각 패널 극저온 조건, 냉각 패널 저온 조건, 냉각 패널 상온 조건, 용기 고진공 조건, 용기 저진공 조건 및 용기 대기압 조건을 포함하고,
상기 제어부는 복수의 작동 모드마다 상기 온도 조절부, 퍼지 가스 순환부 및 감압부의 작동 순서를 서로 다르게 제어하는 크라이오펌프 재생 장치.
The method according to claim 5,
The regeneration start condition includes a cooling panel cryogenic condition, a cooling panel low temperature condition, a cooling panel room temperature condition, a container high vacuum condition, a container low vacuum condition and a container atmospheric pressure condition,
The control unit is a cryopump regeneration device for controlling the operation order of the temperature control unit, the purge gas circulation unit and the decompression unit differently for each of a plurality of operating modes.
청구항 1에 있어서,
상기 크라이오펌프는 펌프 제어기에 의해 작동이 제어되고,
상기 제어부는 상기 펌프 제어기에 연동하고, 상기 펌프 제어기를 통하여 크라이오펌프의 작동 정지 및 재작동을 제어하는 크라이오펌프 재생 장치.
The method according to claim 1,
The cryopump is controlled by a pump controller,
The control unit is linked to the pump controller, the cryopump regeneration device for controlling the operation stop and restart of the cryopump through the pump controller.
청구항 7에 있어서,
상기 크라이오펌프는 컴프레서에 연결되고, 상기 컴프레서가 공급하는 냉매를 이용하여 냉각 패널의 온도를 조절하고,
상기 컴프레서는 컴프레서 제어기에 의해 작동이 제어되고,
상기 제어부는 상기 컴프레서 제어기에 연동하거나, 상기 컴프레서 제어기에 포함되며, 상기 컴프레서 제어기를 통하여 컴프레서의 작동 정지 및 재작동을 제어하는 크라이오펌프 재생 장치.
The method according to claim 7,
The cryopump is connected to a compressor, and adjusts the temperature of the cooling panel using the refrigerant supplied by the compressor,
The compressor is controlled by the compressor controller,
The control unit is linked to the compressor controller, or included in the compressor controller, the cryopump regeneration device for controlling the operation stop and restart of the compressor through the compressor controller.
청구항 8에 있어서,
상기 크라이오펌프 및 컴프레서 중 적어도 하나는 복수개 구비되고,
상기 제어부는 재생 대상 크라이오펌프의 개수에 따라 상기 컴프레서 제어기를 통해서 컴프레서의 작동 정지 및 재작동을 제어하거나, 회전수를 제어하는 크라이오펌프 재생 장치.
The method according to claim 8,
At least one of the cryopump and the compressor is provided in plurality,
The control unit controls the cryopump regeneration or the rotational speed of the compressor or the number of revolutions through the compressor controller according to the number of the cryopump to be regenerated.
청구항 7에 있어서,
상기 제어부는 상기 펌프 제어기의 제어에 의하여 작동 중인 크라이오펌프의 냉각 패널의 온도를 조절하는 크라이오펌프 재생 장치.
The method according to claim 7,
And the control unit controls the temperature of the cooling panel of the cryopump in operation by the control of the pump controller.
청구항 1에 있어서,
크라이오펌프로부터 발생되는 진동을 검출하는 진동 검출부;
상기 진동 검출부에서 검출되는 진동값을 이용하여, 상기 크라이오펌프의 점검 여부를 판단하는 점검 예측부;를 포함하는 크라이오펌프 재생 장치.
The method according to claim 1,
Vibration detection unit for detecting the vibration generated from the cryopump;
And a check predictor for determining whether to check the cryopump using the vibration value detected by the vibration detector.
냉각 패널과 상기 냉각 패널이 수용된 용기를 포함하는 크라이오펌프를 준비하는 과정;
상기 크라이오펌프로부터 냉각 패널 온도 및 용기 압력을 획득하는 과정;
미리 설정된 재생 모드, 상기 냉각 패널 온도 및 상기 용기 압력을 활용하여 상기 크라이오펌프를 재생하는 과정;을 포함하는 크라이오펌프 재생 방법.
Preparing a cryopump including a cooling panel and a container containing the cooling panel;
Obtaining a cooling panel temperature and vessel pressure from the cryopump;
And regenerating the cryopump by utilizing a preset regeneration mode, the cooling panel temperature, and the vessel pressure.
청구항 12에 있어서,
상기 재생 모드는 상기 냉각 패널을 상온 보다 낮은 설정 온도까지 승온시키는 부분 재생 모드 및 상기 냉각 패널을 상온까지 승온시키는 완전 재생 모드를 포함하는 크라이오펌프 재생 방법.
The method according to claim 12,
The regeneration mode includes a partial regeneration mode for raising the cooling panel to a predetermined temperature lower than room temperature and a complete regeneration mode for raising the cooling panel to room temperature.
청구항 12에 있어서,
상기 재생 모드는 복수의 작동 모드를 포함하고,
상기 작동 모드는 냉각 패널 극저온 조건, 냉각 패널 저온 조건, 냉각 패널 상온 조건 중 하나의 조건과, 용기 고진공 조건, 용기 저진공 조건 및 용기 대기압 조건 중 하나의 조건을 재생 시작 조건으로 포함하는 크라이오펌프 재생 방법.
The method according to claim 12,
The regeneration mode includes a plurality of operating modes,
The operating mode includes a cryopump comprising one of a cooling panel cryogenic condition, a cooling panel low temperature condition, a cooling panel room temperature condition, and one of a container high vacuum condition, a container low vacuum condition, and a container atmospheric pressure condition as a regeneration start condition. How to play.
청구항 14에 있어서,
상기 재생 과정은,
상기 냉각 패널 온도 및 용기 압력에 부합하는 재생 시작 조건들을 포함하는 작동 모드를 자동 혹은 수동으로 선택하는 과정;
선택한 작동 모드에 따라 상기 크라이오펌프의 히팅, 퍼지, 러핑, 빌드업 및 쿨다운을 순서대로 또는 선택적으로 수행하는 작동 과정;을 포함하는 크라이오펌프 재생 방법.
The method according to claim 14,
The regeneration process,
Automatically or manually selecting an operating mode that includes regeneration start conditions corresponding to the cooling panel temperature and vessel pressure;
And an operation process of sequentially or selectively performing heating, purging, roughing, building up, and cooling down the cryopump according to a selected operation mode.
청구항 15에 있어서,
상기 선택 과정은,
상기 냉각 패널 온도가 패널 저온 조건에 포함되고, 상기 용기 압력이 용기 고진공 조건에 포함되면, 제1 작동 모드를 선택하는 과정;을 포함하고,
상기 작동 과정은,
상기 냉각 패널을 상온이나 설정 온도까지 승온시키며, 상기 용기가 대기압까지 가압되도록 상기 용기에 퍼지 가스를 도입하는 히팅 과정;
상기 용기가 대기압을 유지하도록 상기 용기에 퍼지 가스를 도입하며, 상기 용기로부터 퍼지 가스를 방출하는 퍼지 과정;
크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준압력 범위까지 상기 용기가 감압되도록 상기 용기로부터 퍼지 가스를 배출하는 러핑 과정;
상기 러핑 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하여 방출가스를 확인하는 빌드업 과정;
상기 크라이오펌프의 작동을 개시하여 상기 냉각 패널의 온도를 극저온까지 냉각시키는 쿨다운 과정;
상기 쿨다운 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하는 재생 종료 과정;을 포함하는 크라이오펌프 재생 방법.
The method according to claim 15,
The selection process,
And selecting the first operating mode when the cooling panel temperature is included in the panel low temperature condition and the container pressure is included in the container high vacuum condition.
The operation process,
Heating the cooling panel to room temperature or a set temperature, and introducing a purge gas into the vessel to pressurize the vessel to atmospheric pressure;
A purge process of introducing a purge gas into the vessel to maintain the atmospheric pressure of the vessel and discharging the purge gas from the vessel;
A roughing process of discharging the purge gas from the vessel to depressurize the vessel to a reference pressure range capable of operating the cryopump;
A build-up process of checking the discharged gas by waiting for a predetermined time after finishing the roughing process;
A cooling down process of starting the cryopump to cool the temperature of the cooling panel to a cryogenic temperature;
And a regeneration termination process of waiting for a predetermined time after the cooldown process is terminated.
청구항 15에 있어서,
상기 선택 과정은,
상기 냉각 패널 온도가 패널 상온 조건에 포함되고, 상기 용기 압력이 용기 대기압 조건에 포함되면, 제2 작동 모드를 선택하는 과정;을 포함하고,
상기 작동 과정은,
상기 용기에 퍼지 가스를 도입하며, 상기 용기로부터 퍼지 가스를 방출하는 퍼지 과정;
크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준압력 범위까지 상기 용기가 감압되도록 상기 용기로부터 퍼지 가스를 배출하는 러핑 과정;
상기 러핑 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하여 방출가스를 확인하는 빌드업 과정;
상기 크라이오펌프의 작동을 개시하여 상기 냉각 패널의 온도를 극저온까지 냉각시키는 쿨다운 과정;
상기 쿨다운 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하는 재생 종료 과정;을 포함하는 크라이오펌프 재생 방법.
The method according to claim 15,
The selection process,
And selecting the second operating mode when the cooling panel temperature is included in the panel room temperature condition and the vessel pressure is included in the container atmospheric pressure condition.
The operation process,
A purge process of introducing a purge gas into the vessel and discharging the purge gas from the vessel;
A roughing process of discharging the purge gas from the vessel to depressurize the vessel to a reference pressure range capable of operating the cryopump;
A build-up process of checking the discharged gas by waiting for a predetermined time after finishing the roughing process;
A cooling down process of starting the cryopump to cool the temperature of the cooling panel to a cryogenic temperature;
And a regeneration termination process of waiting for a predetermined time after the cooldown process is terminated.
청구항 15에 있어서,
상기 선택 과정은,
상기 냉각 패널 온도가 패널 극저온 조건 혹은 저온 조건에 포함되고, 상기 용기 압력이 용기 고진공 조건에 포함되면, 제3 작동 모드를 수동으로 선택하는 과정;을 포함하고,
상기 작동 과정은,
상기 냉각 패널을 상온까지 승온시키며, 상기 용기가 대기압까지 가압되도록 상기 용기에 퍼지 가스를 도입하는 히팅 과정;
상기 용기가 대기압을 유지하도록 상기 용기에 퍼지 가스를 도입하며, 상기 용기로부터 퍼지 가스를 방출하는 퍼지 과정;
크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준압력 범위까지 상기 용기가 감압되도록 상기 용기로부터 퍼지 가스를 배출하는 러핑 과정;
상기 러핑 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하여 방출가스를 확인하는 빌드업 과정;
상기 빌드업 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하는 재생 종료 과정;을 포함하는 크라이오펌프 재생 방법.
The method according to claim 15,
The selection process,
And manually selecting a third operating mode when the cooling panel temperature is included in a panel cryogenic condition or a low temperature condition and the vessel pressure is included in a vessel high vacuum condition.
The operation process,
Heating the cooling panel to room temperature and introducing a purge gas into the vessel to pressurize the vessel to atmospheric pressure;
A purge process of introducing a purge gas into the vessel to maintain the atmospheric pressure of the vessel and discharging the purge gas from the vessel;
A roughing process of discharging the purge gas from the vessel to depressurize the vessel to a reference pressure range capable of operating the cryopump;
A build-up process of checking the discharged gas by waiting for a predetermined time after finishing the roughing process;
And a regeneration termination process of waiting for a predetermined time after finishing the build-up process.
청구항 15에 있어서,
상기 선택 과정은,
상기 냉각 패널 온도가 패널 상온 조건에 포함되고, 상기 용기 압력이 용기 저진공 조건에 포함되면, 제4 작동 모드를 선택하는 과정;을 포함하고,
상기 작동 과정은,
크라이오펌프의 내부 압력이 크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준 압력보다 높은 경우에 크라이오펌프를 작동시킬 수 있는 기준압력 범위까지 상기 용기가 감압되도록 상기 용기로부터 가스를 배출하는 러핑 과정;
상기 러핑 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하여 방출가스를 확인하는 빌드업 과정;
상기 크라이오펌프의 작동을 개시하여 상기 냉각 패널의 온도를 극저온까지 냉각시키는 쿨다운 과정;
상기 쿨다운 과정을 종료한 후 소정 시간 대기하는 재생 종료 과정;을 포함하는 크라이오펌프 재생 방법.
The method according to claim 15,
The selection process,
And selecting the fourth operating mode when the cooling panel temperature is included in the panel room temperature condition and the vessel pressure is included in the vessel low vacuum condition.
The operation process,
A roughing process of discharging gas from the vessel such that the vessel is depressurized to a reference pressure range in which the cryopump can operate when the internal pressure of the cryopump is higher than a reference pressure capable of operating the cryopump;
A build-up process of checking the discharged gas by waiting for a predetermined time after finishing the roughing process;
A cooling down process of starting the cryopump to cool the temperature of the cooling panel to a cryogenic temperature;
And a regeneration termination process of waiting for a predetermined time after the cooldown process is terminated.
청구항 12에 있어서,
크라이오펌프에서 발생되는 진동을 검출하는 과정;
검출된 진동값을 이용하여 상기 크라이오펌프의 점검 여부를 판단하는 과정;을 포함하는 크라이오펌프 재생 방법.
The method according to claim 12,
Detecting vibration generated in the cryopump;
And determining whether or not the cryopump is checked using the detected vibration value.
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