KR20040054577A - Control apparatus for vacuum pump - Google Patents

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KR20040054577A
KR20040054577A KR1020030093248A KR20030093248A KR20040054577A KR 20040054577 A KR20040054577 A KR 20040054577A KR 1020030093248 A KR1020030093248 A KR 1020030093248A KR 20030093248 A KR20030093248 A KR 20030093248A KR 20040054577 A KR20040054577 A KR 20040054577A
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vacuum pump
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KR1020030093248A
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가와구찌마사히로
야마모또신야
사또다이스께
고시자까료스께
구라모또사또루
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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    • F04B49/06Control using electricity

Abstract

PURPOSE: A controller of a vacuum pump is provided to improve the durability of the vacuum pump without increase of size and weight by using an ECU(Electrical Control Unit). CONSTITUTION: A vacuum pump(20) includes a pump mechanism(21) for keeping a desired vacuum degree in an exhaust object space, an electromotor(22) for driving the pump mechanism, and a controller. The controller(30) includes an ECU(31) and a current detector(32). The ECU decelerates a rotation speed of the electromotor, when the increment of load torque per a unit time in the electropump rises abruptly. The ECU calculates the load torque of the vacuum pump in reliance on a value of the current supplied for the electromotor. The current value is detected by the current detector.

Description

진공 펌프의 제어 장치 {CONTROL APPARATUS FOR VACUUM PUMP}Control Unit of Vacuum Pump {CONTROL APPARATUS FOR VACUUM PUMP}

본 발명은 배기 대상 공간을 소정의 진공도로 하기 위해 배기를 실시하는 펌프 기구부와, 상기 펌프 기구부를 구동시키기 위한 전동 모터부를 구비한 진공 펌프의 제어 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control apparatus for a vacuum pump including a pump mechanism portion for exhausting the exhaust target space to a predetermined vacuum degree, and an electric motor portion for driving the pump mechanism portion.

종래, 웨이퍼 (기판) 의 막형성 처리 등을 실시하기 위한 프로세스 챔버 (처리실) 에 대해서 로드로크 챔버 (로드로크실) 를 병설한 타입의 반도체 제조 장치가 알려져 있다 (예컨대, 특허문헌 1 참조).BACKGROUND ART Conventionally, a semiconductor manufacturing apparatus of a type in which a load lock chamber (load lock chamber) is provided in parallel with a process chamber (process chamber) for performing a film forming process or the like of a wafer (substrate) is known (see Patent Document 1, for example).

이 장치에서는, 프로세스 챔버와 반도체 제조 장치의 외부 사이에서의 웨이퍼 교환이 이 로드로크 챔버를 경유하여 실시된다. 로드로크 챔버에는 상기 챔버를 소정의 진공도로 하기 위한 진공 펌프가 개폐 밸브를 통하여 접속되어 있다. 이 개폐 밸브는 외부로부터의 조작 등에 의해 로드로크 챔버와 진공 펌프를 압력적으로 단접 가능한 구조로 되어 있다.In this apparatus, wafer exchange between the process chamber and the outside of the semiconductor manufacturing apparatus is performed via this load lock chamber. A vacuum pump for connecting the chamber to a predetermined vacuum degree is connected to the load lock chamber through an opening / closing valve. The on-off valve has a structure in which the load lock chamber and the vacuum pump can be pressurized by operation from the outside or the like.

전술한 웨이퍼 교환시의 로드로크 챔버와 프로세스 챔버 사이에서의 웨이퍼의 주고 받음은, 로드로크 챔버가 반도체 제조 장치의 외부와 압력적으로 차단되고 동시에 진공 펌프에 의해 소정의 진공도로 된 상태에서 실시된다. 한편, 로드로크 챔버와 반도체 제조 장치의 외부 사이에서의 웨이퍼의 주고받음은 로드로크 챔버가 프로세스 챔버와 압력적으로 차단되고 동시에 대기압으로 되돌려진 상태에서 실시된다.The exchange of wafers between the load lock chamber and the process chamber at the time of the wafer exchange described above is carried out in a state where the load lock chamber is pressurefully cut off from the outside of the semiconductor manufacturing apparatus and at the same time a predetermined vacuum degree by a vacuum pump. . On the other hand, the exchange of wafers between the load lock chamber and the outside of the semiconductor manufacturing apparatus is carried out with the load lock chamber being pressurefully cut off from the process chamber and at the same time returned to atmospheric pressure.

그리고, 로드로크 챔버와 반도체 제조 장치의 외부 사이에서의 웨이퍼 교환 작업이 실시되고 있는 도중에, 로드로크 챔버와 압력적으로 차단된 프로세스 챔버에서 막형성 처리 등을 실시함으로써 반도체 제조에서의 작업 능률의 향상을 꾀할 수 있다.In the process of performing a wafer exchange operation between the load lock chamber and the outside of the semiconductor manufacturing apparatus, the film forming process and the like are performed in the process chamber which is pressure-blocked with the load lock chamber to improve the work efficiency in semiconductor manufacturing. Can be designed.

또한, 대기압 상태에 있는 로드로크 챔버를 재차 소정의 진공도로 감압할 때에는, 개폐 밸브를 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 함으로써 로드로크 챔버와 진공 펌프를 연통시켜 배기를 실시하게 된다. 이 때, 진공 펌프가 구동된 상태에서 개폐 밸브가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환된 경우에는, 진공 펌프 내부가 전술한 소정의 진공도에서 대기압으로 급격하게 승압됨으로써, 진공 펌프의 압력 부하 (배기에 관련된 압력 부하) 가 급증한다. 진공 펌프의 구동원으로서 전동 모터를 사용한 경우, 이 진공 펌프에 있어서는 전술한 압력 부하의 급증에 따라, 전동 모터의 출력 토크 (즉, 진공 펌프의 부하 토크) 가 급증한다.In addition, when the load lock chamber in the atmospheric pressure is depressurized again to a predetermined vacuum, the load lock chamber and the vacuum pump are communicated with each other by exhausting the opening / closing valve from the closed state to the open state. At this time, when the on-off valve is switched from the closed state to the open state while the vacuum pump is driven, the inside of the vacuum pump is rapidly boosted to atmospheric pressure at the above-described predetermined degree of vacuum, whereby the pressure load of the vacuum pump (exhaust Pressure load) spikes. In the case where an electric motor is used as the driving source of the vacuum pump, in this vacuum pump, the output torque of the electric motor (that is, the load torque of the vacuum pump) rapidly increases with the increase in the pressure load described above.

이러한 경우, 예컨대 진공 펌프의 부하 토크가 과대해짐에 기인하여 진공 펌프의 구성 부재가 파손되는 것 등을 회피하기 위해서, 진공 펌프의 부하 토크가 소정의 상한값을 초과하지 않도록 제어 장치를 사용하여 전동 모터를 제어하는 것을 생각해볼 수 있다. 이 제어 태양으로서, 예컨대 도 2a 및 도 2b 의 타임 차트에 도시하는 것을 들 수 있다. 도 2a 에서의 선도 91 은, 전동 모터로서 동기 모터 타입의 브러시리스 모터를 사용한 경우의 구동 주파수를 나타내고 있다. 또한, 도 2b 에서의 선도 92 는 동 전동 모터에 대한 공급 전류의 전류값을 나타내고 있다. 이 전류값은 전동 모터의 출력 토크 즉, 진공 펌프의 부하 토크의 크기에 상관한다.In this case, for example, in order to avoid breakage of the constituent members of the vacuum pump due to excessive load torque of the vacuum pump, the electric motor using the control device so that the load torque of the vacuum pump does not exceed a predetermined upper limit value. You can think of controlling it. As this control aspect, what is shown to the time chart of FIG. 2A and FIG. 2B is mentioned, for example. A diagram 91 in FIG. 2A shows a drive frequency when a brushless motor of a synchronous motor type is used as the electric motor. 2B shows a current value of the supply current for the same electric motor. This current value correlates to the magnitude of the output torque of the electric motor, that is, the load torque of the vacuum pump.

이 타임 차트에 나타내는 바와 같이, 시점 t1 에서 전술한 개폐 밸브의 폐쇄 상태로부터 개방 상태로의 전환이 실시되면, 이들에 의거한 진공 펌프의 압력 부하의 급증에 따라, 전동 모터에 대한 공급 전류의 전류값이 급증한다 (즉, 진공 펌프의 부하 토크가 급증한다).As shown in this time chart, when switching from the closed state of the on-off valve to the open state described above at the time point t1 is performed, the current of the supply current to the electric motor is increased according to the sudden increase in the pressure load of the vacuum pump based on these. The value spikes (i.e., the load torque of the vacuum pump spikes).

제어 장치는 시점 t2 에서 전동 모터의 전류값이 소정의 상한값 (i2) 에 도달했다고 판단되면, 전동 모터의 구동 주파수를 고속측 (전동 모터의 회전 속도에서의 고속측) 의 구동 주파수 (fmax) 로부터 저속측의 구동 주파수 (fmin) 를 향하여 급감시킨다. 이 구동 주파수의 감소에 의해 전동 모터의 회전 속도가 저하함으로써, 진공 펌프의 압력 부하의 증가가 억제되고, 이에 따라 전동 모터의 출력 토크 즉 진공 펌프의 부하 토크가 소정의 상한값 (공급 전류의 상한값 (i2) 에 대응하는 토크의 상한값) 을 상회하지 않도록 제한된다.When it is determined that the electric current value of the electric motor has reached the predetermined upper limit value i2 at the time point t2, the control device sets the drive frequency of the electric motor from the drive frequency fmax of the high speed side (high speed side at the rotational speed of the electric motor). The speed decreases toward the drive frequency fmin on the low speed side. As the rotational speed of the electric motor decreases due to the reduction of the drive frequency, an increase in the pressure load of the vacuum pump is suppressed, and accordingly, the output torque of the electric motor, that is, the load torque of the vacuum pump, becomes a predetermined upper limit value (the upper limit value of the supply current ( The upper limit value of the torque corresponding to i2)) is limited not to exceed.

[특허문헌 1][Patent Document 1]

일본공개특허공보 평9-306972호 (제 3 페이지, 도 1)Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 9-306972 (3rd page, Fig. 1)

그러나, 전술한 제어 태양에서는, 진공 펌프의 부하 토크가 과대해짐에 기인하는 진공 펌프의 구성 부재의 파손을 회피할 수는 있었다 해도, 개폐 밸브의 폐쇄 상태로부터 개방 상태로의 전환시에 부하 토크의 급증 (급격한 상승) 이 발생한다. 이 때, 상승의 개시 시점 t1 의 전후에서 부하 토크의 증가 속도에 큰 차가 생긴다. 즉, 부하 토크의 증가 속도의 급격한 상승 변동이 생김과 동시에, 상기 증가 속도가 큰 상태가 전동 모터의 전류값이 소정의 상한값 (i2) 에 도달할 때까지 계속된다. 즉, 전술한 제어 태양에서는, 진공 펌프의 부하 토크가 과대해지는 것을 회피할 수는 있었다 해도, 부하 토크의 증가 속도의 급격한 상승 변동이나 이 상승 변동 후에 상기 증가 속도가 큰 상태가 계속됨으로써, 진공 펌프의 구성 부재가 큰 충격을 받을 우려가 있다. 이것은, 상기 구성 부재가 파괴에 도달하게되는 원인이 된다.However, in the above-described control mode, even though it is possible to avoid the damage of the constituent members of the vacuum pump due to the excessive load torque of the vacuum pump, the load torque at the time of switching from the closed state to the open state of the on-off valve can be avoided. There is a sudden increase (rapid rise). At this time, a large difference occurs in the increase speed of the load torque before and after the start time t1 of the rise. That is, while sudden rise fluctuations in the increase speed of the load torque occur, the state in which the increase speed is large continues until the current value of the electric motor reaches the predetermined upper limit value i2. That is, in the above-described control mode, even if the load torque of the vacuum pump can be avoided from being excessive, the vacuum pump can be continued by the sudden rise fluctuation of the increase speed of the load torque or the state where the increase speed is large after this rise change. There is a fear that the constituent members of the module may be greatly impacted. This causes the structural member to reach breakdown.

여기에서, 상기 구성 부재의 파괴를 피하기 위해서, 이 구성 부재를 견고하게 하기 위해 보강하는 것 등이 생각되지만, 진공 펌프의 대형화나 중량화로 이어진다는 문제점이 있다.Here, in order to avoid the destruction of the constituent member, it is possible to reinforce the constituent member in order to strengthen it, but there is a problem that it leads to the enlargement and weight of the vacuum pump.

본 발명의 목적은, 진공 펌프의 보강에 따른 대형화나 중량화를 초래하지 않고 상기 진공 펌프의 내구성을 향상시킬 수 있는 진공 펌프의 제어 장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a control apparatus for a vacuum pump that can improve the durability of the vacuum pump without causing an increase in size or weight due to the reinforcement of the vacuum pump.

도 1 은 반도체 제조 장치 및 진공 펌프의 개략도.1 is a schematic view of a semiconductor manufacturing apparatus and a vacuum pump.

도 2a 는 전동 모터부에서의 구동 주파수를 나타내는 타임 차트, 도 2b 는 전동 모터부에서의 전류값을 나타내는 타임 차트.2A is a time chart showing a drive frequency in the electric motor unit, and FIG. 2B is a time chart showing a current value in the electric motor unit.

도 3 은 다른 예에서의 타임 차트로서, 도 3a 는 전동 모터부에서의 구동 주파수를 나타내는 타임 차트, 도 3b 는 전동 모터부에서의 전류값을 나타내는 타임 차트.3 is a time chart in another example, FIG. 3A is a time chart showing a drive frequency in the electric motor unit, and FIG. 3B is a time chart showing a current value in the electric motor unit.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

11 : 반도체 제조 장치 12 : 프로세스 챔버11 semiconductor manufacturing apparatus 12 process chamber

13 : 배기 대상 공간으로서의 로드로크 챔버 20 : 진공 펌프13 loadlock chamber as exhaust target space 20 vacuum pump

21 : 펌프 기구부 22 : 전동 모터부21 pump mechanism 22 electric motor

30 : 제어 장치로서의 인터버 31 : ECU30: Interleaver as control device 31: ECU

32 : 전류 검출기32: current detector

상기 문제를 해결하기 위해서, 청구항 1 에 기재된 진공 펌프의 제어 장치는, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동했을 때, 전동 모터부의 회전 속도를 감소시키는 감속 제어를 실시한다.In order to solve the said problem, the control apparatus of the vacuum pump of Claim 1 implements deceleration control which reduces the rotational speed of an electric motor part, when the increase amount of load torque per unit time of the said vacuum pump rises and changes abruptly.

예컨대, 진공 펌프가 작동 상태에 있을 때에 배기 대상 공간에 외기가 도입되어 상기 공간의 압력이 급상승한 경우에는, 진공 펌프의 압력 부하 (배기에 관련된 압력 부하) 의 증가에 따라, 전동 모터부에서의 출력 토크 (즉, 진공 펌프의 부하 토크) 가 상승 경향을 나타내게 된다. 이 경우, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량 (진공 펌프의 부하 토크의 증가 속도) 이, 예컨대 거의 제로의 상태로부터 어떤 크기를 초과한 상태로 상승 변동하는, 즉, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동하는 경우가 있다.For example, in the case where the outside air is introduced into the exhaust target space while the vacuum pump is in the operating state and the pressure in the space rapidly increases, the increase in the pressure load (pressure load related to the exhaust air) of the vacuum pump causes the The output torque (i.e. the load torque of the vacuum pump) will tend to rise. In this case, the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump (rate of increase of the load torque of the vacuum pump) rises and fluctuates, for example, from a state of almost zero to a state exceeding a certain size, that is, the load per unit time of the vacuum pump The torque increase amount may fluctuate rapidly.

본 발명의 제어 장치는, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동했을 때, 전동 모터부의 회전 속도를 감소시키는 감속 제어를 실시한다. 이로써, 예컨대 전술한 부하 토크의 상승시에 있어서, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량의 급격한 상승 변동이나, 이 상승 변동후에 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 큰 상태가 계속됨으로써 진공 펌프의 구성 부재가 받는 충격을 작게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 예컨대 내충격성을 향상시키기 위해서 진공 펌프의 구성 부재를 보강할 필요가 없어지고, 이 보강에 따른 진공 펌프의 대형화나 중량화가 방지된다.The control apparatus of this invention performs deceleration control which reduces the rotational speed of an electric motor part, when the amount of increase of load torque per unit time of a vacuum pump rises and changes abruptly. Thus, for example, in the case of the rise of the above-mentioned load torque, the sudden rise fluctuation of the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump or the state in which the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump is large after this rise change is continued, thereby configuring the vacuum pump. It is possible to reduce the impact the member receives. Therefore, for example, in order to improve impact resistance, it is not necessary to reinforce the constituent members of the vacuum pump, and the enlargement and weight of the vacuum pump due to this reinforcement are prevented.

청구항 2 는 청구항 1 에 있어서, 상기 진공 펌프의 부하 토크를 전동 모터부에 대한 공급 전류값에 의거하여 산출한다.Claim 2 calculates the load torque of the said vacuum pump based on the supply current value to an electric motor part.

본 발명에 따르면, 진공 펌프의 부하 토크를 검출하기 위해서 토크 센서 등을 특별히 형성할 필요가 없어진다. 따라서, 비용 절감이나 구조의 간소화에 기여할 수 있다.According to the present invention, in order to detect the load torque of the vacuum pump, there is no need to provide a torque sensor or the like in particular. Therefore, it can contribute to cost reduction or simplification of structure.

청구항 3 은 청구항 1 또는 2 에 있어서, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량을 소정 시간마다 반복 감시한다. 그리고, 이 감시를 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동했다고 판단한 후에도 계속해서 실시한다.Claim 3 or Claim 3 WHEREIN: The load torque increase amount per unit time of the said vacuum pump is repeatedly monitored for every predetermined time. This monitoring is continued even after determining that the amount of increase in load torque per unit time of the vacuum pump rises and fluctuates rapidly.

본 발명에 따르면, 상기 감속 제어가 개시된 후에도, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량의 변동에 따라, 전동 모터부의 회전 속도를 적절하게 제어할 수 있다.According to the present invention, even after the deceleration control is started, the rotational speed of the electric motor unit can be appropriately controlled in accordance with the variation of the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump.

청구항 4 는 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 소정값보다도 클 때, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동했다고 판단하여 상기 감속 제어를 실시한다.The method according to any one of claims 1 to 3, wherein when the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump is larger than a predetermined value, it is determined that the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump is sharply increased and changed, Take control.

본 발명에 따르면, 예컨대 소정의 시점에서의 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량과, 상기 소정 시점과는 별개인 소정 시점에서의 상기 부하 토크 증가량과의 차에 의거하여, 감속 제어를 실시하는 태양과 비교하여, 전술한 차를 산출하기 위한 처리를 생략하는 것이 가능해진다. 즉, 제어 장치에서의 처리 부담을 경감하는 것이 가능해진다.According to the present invention, for example, the deceleration control is performed based on the difference between the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump at a predetermined time point and the load torque increase amount at a predetermined time point separate from the predetermined time point. In comparison with this, it is possible to omit the above-described process for calculating the difference. That is, it becomes possible to reduce the processing burden in a control apparatus.

청구항 5 는 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량의 변화율이 소정값보다도 클 때, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동했다고 판단하여 상기 감속 제어를 실시한다.The method according to any one of claims 1 to 3, wherein when the rate of change of the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump is larger than a predetermined value, it is determined that the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump is sharply increased and changed The deceleration control is performed.

본 발명에 따르면, 예컨대 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량에 의거하여 감속 제어를 실시하는 태양과 비교하여, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량에 대해서, 소정 시간 동안 어느만큼의 변화가 있었는지가 보다 정확하게 파악될 수 있다. 한편, 여기에서 말하는 「진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량의 변화율」은 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 단위시간 당 어느만큼 변화했는지를 나타내는 것이다.According to the present invention, for example, how much change has been made in a predetermined time with respect to the amount of increase in load torque per unit time of the vacuum pump as compared with the embodiment of deceleration control based on the amount of increase in load torque per unit time of the vacuum pump. Can be identified more accurately. On the other hand, "the change rate of the load torque increase amount per unit time of a vacuum pump" here shows how much the load torque increase amount per unit time of a vacuum pump changed per unit time.

청구항 6 은 청구항 4 또는 5 에 있어서, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량을 소정의 목표값을 향하여 감소시키기 위해 상기 감속 제어를 실시한다.The method according to claim 4 or 5, wherein the deceleration control is carried out to reduce the load torque increase per unit time of the vacuum pump toward a predetermined target value.

본 발명에 따르면, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 소정의 목표값을 향하여 접근 또는 일치하도록 제어된다. 이 제어에 의해, 진공 펌프의 부하 토크의 상승시에 있어서 단위시간 당 부하 토크 증가량의 저감을 꾀할 수 있다.According to the present invention, the amount of load torque increase per unit time of the vacuum pump is controlled to approach or coincide toward a predetermined target value. By this control, the load torque increase amount per unit time can be reduced when the load torque of the vacuum pump rises.

청구항 7 은 청구항 5 에 있어서, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량의 변화율을 소정의 목표값을 향하여 저감시키기 위해 상기 감속 제어를 실시한다.The method according to claim 5, wherein the deceleration control is performed to reduce the rate of change of the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump toward a predetermined target value.

본 발명에 따르면, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량의 변화율이 소정의 목표값을 향하여 접근 또는 일치하도록 제어된다. 따라서, 진공 펌프의 구성 부재가 받는 충격 중, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량의 변화율에 기인하는 충격을 작게 하는 것이 가능해진다.According to the present invention, the rate of change of the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump is controlled to approach or coincide toward a predetermined target value. Therefore, it becomes possible to reduce the impact resulting from the change rate of the load torque increase amount per unit time of a vacuum pump among the impacts which the structural member of a vacuum pump receives.

청구항 8 은 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 펌프의 부하 토크가 소정의 상한값을 초과하지 않도록 전동 모터부의 제어를 실시한다.Claim 8 controls the electric motor part in any one of Claims 1-7 so that the load torque of the said vacuum pump may not exceed predetermined upper limit.

본 발명에 따르면, 진공 펌프에 작용하는 부하 토크의 최대값이 제한되기 때문에, 과대한 부하 토크에 의한 진공 펌프의 구성 부재의 변형이나 파손 등을 회피할 수 있다.According to the present invention, since the maximum value of the load torque acting on the vacuum pump is limited, it is possible to avoid deformation, breakage, etc. of the constituent members of the vacuum pump due to excessive load torque.

청구항 9 는 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전동 모터부를 동기 모터 타입 또는 유도 모터 타입의 브러시리스 모터로 구성하였다.Claim 9 is a brushless motor of any one of Claims 1-8 comprised by the said electric motor part of a synchronous motor type or an induction motor type.

본 발명에 따르면, 브러시 부착 모터에 비교하여, 전동 모터부를 내구성이 높은 것으로 하는 것이 용이해진다. 또한, 진공 펌프에 작용하는 부하 토크의크기에 상관없이, 공급 전류의 구동 주파수를 조절함으로써 전동 모터부의 회전 속도를 조절할 수 있다. 이 경우, 전동 모터부에 대한 공급 전류의 구동 주파수가 전동 모터부의 회전 속도의 저속측으로 변경 (즉 감소) 됨으로써, 전동 모터의 회전 속도가 저하되고, 이에 따라 진공 펌프에서의 압력 부하가 저감되어, 진공 펌프의 부하 토크의 증가 속도가 저하될 수 있게 된다.According to this invention, it becomes easy to make an electric motor part high durability compared with the motor with a brush. Further, regardless of the magnitude of the load torque acting on the vacuum pump, the rotational speed of the electric motor portion can be adjusted by adjusting the drive frequency of the supply current. In this case, the driving frequency of the supply current to the electric motor portion is changed (ie, reduced) to the low speed side of the rotational speed of the electric motor portion, whereby the rotational speed of the electric motor is lowered, thereby reducing the pressure load on the vacuum pump, The increase rate of the load torque of the vacuum pump can be lowered.

청구항 10 은 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 펌프는 반도체 제조 장치에 있어서 프로세스 챔버에 병설된 로드로크 챔버를 배기 대상 공간으로 한다.Claim 10 is a vacuum pump according to any one of claims 1 to 9, wherein the load lock chamber provided in the process chamber in the semiconductor manufacturing apparatus is an exhaust target space.

로드로크 챔버는 예컨대, 반도체 제조 장치를 둘러싸는 대기압 공간과 프로세스 챔버 사이에서 워크를 주고받을 때의 중계점이 되는 챔버이기 때문에, 로드로크 챔버는 소정의 진공도에서 대기압으로 승압되는 것이 빈번하게 행해지는 경향이 있다. 즉, 로드로크 챔버의 배기를 실시하는 진공 펌프에 있어서는, 그 압력 부하 (배기에 관련된 압력 부하) 의 급증에 따른 부하 토크의 급증이 빈번하게 발생될 수 있게 된다. 따라서, 이러한 태양에 있어서 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 발명을 구체화하여, 진공 펌프의 내구성의 향상을 꾀하는 것은 특히 유효하다.Since the load lock chamber is, for example, a chamber serving as a relay point when the workpiece is exchanged between the atmospheric pressure space surrounding the semiconductor manufacturing apparatus and the process chamber, the load lock chamber tends to be frequently stepped up to atmospheric pressure at a predetermined degree of vacuum. There is this. That is, in the vacuum pump for evacuating the load lock chamber, a sudden increase in the load torque due to the sudden increase in the pressure load (pressure load related to the exhaust) can be frequently generated. Therefore, in this aspect, it is particularly effective to embody the invention of any one of claims 1 to 9 and to improve the durability of the vacuum pump.

발명의 실시형태Embodiment of the invention

이하, 본 발명을 반도체 제조 장치에서의 로드로크 챔버의 배기용 진공 펌프에 사용한 실시형태에 대해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment which used this invention for the vacuum pump for exhaust of the load lock chamber in a semiconductor manufacturing apparatus is described.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 반도체 제조 장치 (11) 에 있어서 프로세스 챔버 (12) 는 로드로크 챔버 (13) 에 병설되어 있다. 프로세스 챔버 (12) 에 있어서는, 예컨대 웨이퍼에 대한 진공 증착 처리나 스퍼터링 처리 등의 막형성 처리가 실시된다. 이들 처리는 도시하지 않은 배기 수단을 사용하여 프로세스 챔버 (12) 를 소정의 진공도로 한 후에 실시된다.As shown in FIG. 1, in the semiconductor manufacturing apparatus 11, the process chamber 12 is provided in the load lock chamber 13. In the process chamber 12, for example, a film forming process such as a vacuum deposition process or a sputtering process on the wafer is performed. These processes are carried out after bringing the process chamber 12 to a predetermined degree of vacuum using exhaust means, not shown.

반도체 제조 장치 (11) 의 외부 공간 (대기압 공간) 과 프로세스 챔버 (12) 사이에서의 웨이퍼 교환은 로드로크 챔버 (13) 를 통하여 실시된다. 즉, 양 챔버 (12, 13) 사이에는 상기 웨이퍼 교환에서의 웨이퍼의 주고받음을 실시하기 위한 경로가 형성되고, 이 경로의 도중에는 양 챔버 (12, 13) 간을 압력적으로 단접 가능한 게이트 밸브 (14) 가 형성되어 있다. 또한, 반도체 제조 장치 (11) 에는 로드로크 챔버 (13) 와 반도체 제조 장치 (11) 의 외부 공간 사이에서 상기 웨이퍼 교환에서의 웨이퍼의 주고받음을 실시하기 위한 경로가 형성되고, 이 경로의 도중에는 로드로크 챔버 (13) 와 상기 외부 공간을 압력적으로 단접 가능한 게이트 밸브 (15) 가 형성되어 있다.The wafer exchange between the outer space (atmospheric pressure space) of the semiconductor manufacturing apparatus 11 and the process chamber 12 is carried out via the load lock chamber 13. That is, a path is formed between the two chambers 12 and 13 for exchanging wafers in the wafer exchange, and a gate valve capable of pressure-contacting between the chambers 12 and 13 in the middle of this path. 14) is formed. In the semiconductor manufacturing apparatus 11, a path is formed between the load lock chamber 13 and the external space of the semiconductor manufacturing apparatus 11 for carrying the wafers back and forth during the wafer exchange. A gate valve 15 capable of pressure-contacting the lock chamber 13 and the external space is formed.

반도체 제조 장치 (11) 에는 배기 경로 (16) 를 통하여 진공 펌프 (20) 가 접속되어 있다. 진공 펌프 (30) 는 로드로크 챔버 (13) 를 배기 대상 공간으로 하고 있다. 배기 경로 (16) 의 도중에는 외부로부터의 조작 등에 의해 로드로크 챔버 (13) 와 진공 펌프 (20) 를 압력적으로 단접 가능한 개폐 밸브 (17) 가 형성되어 있다.The vacuum pump 20 is connected to the semiconductor manufacturing apparatus 11 via the exhaust path 16. The vacuum pump 30 uses the load lock chamber 13 as an exhaust object space. In the middle of the exhaust path 16, an opening / closing valve 17 capable of pressure-connecting the load lock chamber 13 and the vacuum pump 20 by an operation from the outside or the like is formed.

또한, 로드로크 챔버 (13) 는 외기 도입 경로 (18) 를 통하여 반도체 제조 장치 (11) 의 외부 공간과 연통되어 있다. 외기 도입 경로 (18) 의 도중에는,외부로부터의 조작 등에 의해 로드로크 챔버 (13) 와 상기 외부 공간을 압력적으로 단접 가능한 개폐 밸브 (19) 가 형성되어 있다.In addition, the load lock chamber 13 communicates with the external space of the semiconductor manufacturing apparatus 11 through the external air introduction path 18. In the middle of the outside air introduction path 18, an on-off valve 19 capable of pressure-contacting the load lock chamber 13 and the external space by an operation from the outside or the like is formed.

진공 펌프 (20) 는 로드로크 챔버 (13) 를 소정의 진공도로 하기 위해 상기 챔버 (13) 의 배기를 실시하는 펌프 기구부 (21) 와, 이 펌프 기구부 (21) 를 구동하기 위한 전동 모터부 (22) 를 구비하고 있다. 전동 모터부 (22) 는 동기 모터 타입의 브러시리스 모터, 구체적으로는 브러시리스 DC 모터로 이루어지고 있고, 제어 장치를 구성하는 인버터 (30) 로부터의 전류 공급에 의해 구동되도록 되고 있다. 전동 모터부 (22) 는 인터버 (30) 로부터의 공급 전류에서의 구동 주파수 (회전 속도 지령값) 가 조절됨으로서, 그 회전 속도가 조절되도록 되어 있다.The vacuum pump 20 includes a pump mechanism portion 21 for exhausting the chamber 13 to bring the load lock chamber 13 to a predetermined vacuum degree, and an electric motor portion for driving the pump mechanism portion 21 ( 22). The electric motor part 22 consists of a brushless motor of the synchronous motor type, specifically, a brushless DC motor, and is driven by the electric current supply from the inverter 30 which comprises a control apparatus. The electric motor unit 22 is adapted to adjust the driving frequency (rotational speed command value) at the supply current from the interlock 30, so that the rotational speed is adjusted.

한편, 본 실시형태에 있어서 전동 모터부 (22) 는 인버터 (30) 에 의해 일정한 전압으로 구동됨과 동시에, 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류의 전류값 (공급 전류값) 은 전동 모터부 (22) 의 출력 토크, 즉 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 크기에 상관한다.On the other hand, in the present embodiment, the electric motor unit 22 is driven by the inverter 30 at a constant voltage, and at the same time, the current value (supply current value) of the supply current to the electric motor unit 22 is determined by the electric motor unit ( The magnitude of the output torque of 22, i.e., the load torque of the vacuum pump 20 is correlated.

인버터 (30) 는 컴퓨터와 유사한 전자 제어 유닛인 ECU (31) 및 전류 검출기 (32) 를 구비하고 있다. ECU (31) 및 전류 검출기 (32) 는 모터 제어 수단을 구성한다. 전류 검출기 (32) 는 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류의 전류값을 검출하고, 이 검출 정보를 ECU (31) 에 제공한다. 전류 검출기 (32) 는 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류의 전류값을 검출하는 검출 수단을 구성한다. ECU (31) 는 전류 검출기 (32) 로부터 제공되는 검출 정보에 의거하여, 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류에서의 구동 주파수를 조절한다.The inverter 30 has an ECU 31 and a current detector 32 which are electronic control units similar to a computer. The ECU 31 and the current detector 32 constitute motor control means. The current detector 32 detects a current value of the supply current for the electric motor unit 22 and provides this detection information to the ECU 31. The current detector 32 constitutes detection means for detecting a current value of a supply current for the electric motor unit 22. The ECU 31 adjusts the drive frequency at the supply current to the electric motor unit 22 based on the detection information provided from the current detector 32.

ECU (31) 는 전류 검출기 (32) 로부터의 검출 정보 (전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류값) 에 의거하여 전동 모터부 (22) 의 출력 토크, 즉 진공 펌프 (20) 의 부하 토크를 산출한다. 또한, ECU (31) 는 이에 의거하여, 진공 펌프 (20) 의 단위시간 당 부하 토크 증가량 (이하, 이것을 편의상, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도라 함) 을 산출한다. ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도를 소정 시간마다 반복 감시한다.The ECU 31 calculates the output torque of the electric motor unit 22, that is, the load torque of the vacuum pump 20 based on the detection information (the supply current value for the electric motor unit 22) from the current detector 32. Calculate. In addition, the ECU 31 calculates the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump 20 (hereinafter, for convenience, referred to as an increase speed of the load torque of the vacuum pump 20). The ECU 31 repeatedly monitors the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 every predetermined time.

그리고, ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 소정값보다도 크다고 판단하면, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도에 급격한 상승 변동이 발생했다고 판단한다. 이 판단에 의해 ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도를 저감하기 위한 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류에서의 구동 주파수를 저속측 (전동 모터부 (22) 의 회전 속도에서의 저속측) 으로 변경, 즉 감소시킨다 (감속 제어).And when ECU 31 determines that the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 is larger than a predetermined value, it determines with the rapid rise fluctuation which occurred in the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20. As shown in FIG. By this determination, the ECU 31 sets the drive frequency at the supply current to the electric motor unit 22 for reducing the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 at the low speed side (rotation of the electric motor unit 22). Low speed side), that is, decrease (deceleration control).

ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도의 감시를 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 급격하게 상승 변동했다고 판단한 후에도 계속해서 실시한다. 또한, 구체적으로 말하면, 본 실시형태의 ECU (31) 는 상기 ECU (31) 가 작동 상태에 있는 한, 전술한 감시를 계속적으로 반복 실행한다. 그리고, ECU (31) 는 전술한 감시에 의해 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 급격하게 상승 변동했다고 판단한 경우에 상기 감속 제어를 실시함과 동시에, 이 제어에 의해 감소된 상기 구동 주파수를 다음에 증가 속도가 소정값보다도 큰지 여부를 판단하는 타이밍까지 유지한다.The ECU 31 continues to monitor the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 even after determining that the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 has sharply increased and changed. Specifically, the ECU 31 of the present embodiment continuously executes the above-described monitoring as long as the ECU 31 is in the operating state. And when the ECU 31 judges that the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 rises and fluctuates rapidly by the above-mentioned monitoring, it carries out the said deceleration control, and the said drive frequency reduced by this control is carried out. Is maintained until the timing for judging whether the increase speed is greater than a predetermined value.

또한, ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 급격하게 상승 변동했다고 판단한 경우에 있어서, 상기 감속 제어를 상기 감속 제어에 우선하는 처리 (예컨대 후술하는 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류값이 상한값 (i2) 을 초과하지 않도록 하기 위해 실시되는 조절 처리) 가 실시되지 않는 한 반복 실행한다.In addition, when the ECU 31 determines that the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 is rapidly rising and changed, a process of prioritizing the deceleration control to the deceleration control (for example, the electric motor unit 22 described later). It is repeatedly executed unless the supply current value for the control process is performed so as not to exceed the upper limit value (i2).

다음에, 전술한 바와 같이 구성된 진공 펌프 (20) 의 작용에 대해서, 도 2a 및 도 2b 의 타임 차트를 참조하면서 설명한다. 도 2a 에서의 선도 51 은 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류에서의 구동 주파수를 나타내고 있다. 또한, 도 2b 에서의 선도 52 는 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류값을 나타내고 있다.Next, the operation of the vacuum pump 20 configured as described above will be described with reference to the time charts of FIGS. 2A and 2B. The diagram 51 in FIG. 2A shows the drive frequency at the supply current to the electric motor section 22. In addition, the line 52 in FIG. 2B has shown the supply current value to the electric motor part 22. As shown in FIG.

프로세스 챔버 (12) 와 로드로크 챔버 (13) 사이에서의 웨이퍼의 주고받음 작업은, 진공 펌프 (20) 에 의해 로드로크 챔버 (13) 가 프로세스 챔버 (12) 와 동일한 소정의 진공도로 됨과 동시에, 게이트 밸브 (14) 가 개방된 상태에서 실시된다. 이 때, 게이트 밸브 (15) 및 개폐 밸브 (19) 는 폐쇄된 상태로 되어 있다.The wafer transfer operation between the process chamber 12 and the load lock chamber 13 is performed by the vacuum pump 20 while the load lock chamber 13 is at the same predetermined vacuum level as the process chamber 12. The gate valve 14 is implemented in the open state. At this time, the gate valve 15 and the shut-off valve 19 are in the closed state.

또한, 로드로크 챔버 (13) 와 반도체 제조 장치 (11) 의 외부 공간과의 사이에서의 웨이퍼의 주고받음 작업은 게이트 밸브 (14, 15) 가 폐쇄된 상태에서 개폐 밸브 (19) 가 개방되고, 로드로크 챔버 (13) 가 상기 외부 공간과 동일한 압력 (대기압) 이 된 상태에서 게이트 밸브 (15) 가 개방되어 실시된다. 이 때, 개폐 밸브 (17) 는 폐쇄되어 있다.In addition, the exchange operation of the wafer between the load lock chamber 13 and the external space of the semiconductor manufacturing apparatus 11 is performed by opening / closing the valve 19 with the gate valves 14 and 15 closed, The gate valve 15 is opened with the load lock chamber 13 at the same pressure (atmospheric pressure) as the external space. At this time, the shut-off valve 17 is closed.

그리고, 예컨대 로드로크 챔버 (13) 에 웨이퍼를 반입한 후에 진공 펌프 (20) 에 의해 로드로크 챔버 (13) 를 소정의 진공도로 할 때에는, 진공 펌프 (20)즉 전동 모터부 (22) 가 구동된 상태에서 개폐 밸브 (17) 가 개방되어 로드로크 챔버 (13) 의 배기가 개시된다. 도 2a 및 도 2b 에서의 시점 t1 은 개폐 밸브 (17) 가 개방된 시점을 나타내고 있고, 이 시점까지에서 ECU (31) 는 전동 모터부 (22) 를 고속측 (전동 모터부 (22) 의 회전 속도에서의 고속측) 의 구동 주파수 (fmax) 로 구동하고 있다.Then, for example, when the load lock chamber 13 is brought to a predetermined degree of vacuum by the vacuum pump 20 after the wafer is loaded into the load lock chamber 13, the vacuum pump 20, that is, the electric motor unit 22 is driven. In the closed state, the opening / closing valve 17 is opened to start exhausting the load lock chamber 13. The time point t1 in FIG. 2A and FIG. 2B shows the time point of opening / closing valve 17, and until this time, ECU 31 rotates the electric motor part 22 at the high speed side (rotation of the electric motor part 22). It drives at the drive frequency fmax of the high speed side in speed.

한편, 시점 t1 이전에는 개폐 밸브 (17) 가 폐쇄 상태에 있었기 때문에 진공 펌프 (20) 의 압력 부하 (배기에 관련된 압력 부하) 가 거의 제로이고, 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류는 최소의 전류값 (i1) 으로 추이하고 있다.On the other hand, since the opening / closing valve 17 was in the closed state before the time point t1, the pressure load (pressure load related to exhaust) of the vacuum pump 20 was almost zero, and the supply current to the electric motor portion 22 was minimal. The current value i1 is changing.

시점 t1 에 있어서 개폐 밸브 (17) 가 개방되면, 대기압 상태에 있는 로드로크 챔버 (13) 내의 기체가 펌프 기구부 (21) 에 급속하게 도입됨으로써 진공 펌프 (20) 의 압력 부하가 급증한다. 이에 따라, 전동 모터부 (22) 의 출력 토크 즉, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크는 상승 경향을 나타낸다. 즉, 도 2b 에 있어서 전류값은 시점 t1 으로부터 상승 경향을 나타낸다. 이 때, 전류값의 증가 속도 즉, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도는 제로 (시점 t1 이전에는 전류값 (i1) 로 추이되고 있었기 때문에, 전류값의 증가 속도는 제로) 로부터 제로가 아닌 증가 속도로 상승 변동한다.When the open / close valve 17 is opened at the time point t1, the gas in the load lock chamber 13 in the atmospheric pressure is rapidly introduced into the pump mechanism portion 21, so that the pressure load of the vacuum pump 20 increases rapidly. Thereby, the output torque of the electric motor part 22, ie, the load torque of the vacuum pump 20, shows a tendency to rise. That is, in FIG. 2B, the current value shows an upward trend from the time point t1. At this time, the increase rate of the current value, that is, the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 is zero from zero (since the current value i1 was changed before the time point t1, the increase rate of the current value is zero). Rather fluctuate at an increasing rate.

ECU (31) 는 전류 검출기 (32) 로부터의 검출 정보에 의해, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도를 산출하고, 이 증가 속도가 소정값보다도 크다고 판단하면, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도에 급격한 상승 변동이 발생했다고 판단한다. 이 판단에 의해, ECU (31) 는 부하 토크의 증가 속도를 소정의 목표값 (예컨대, 도 2b 에 나타내는 직선 61 에 대응하는 부하 토크의 증가 속도) 을 향하여 저감시키기 위해 전동 모터부 (22) 의 회전 속도를 감소시키는 감속 제어를 실시한다.The ECU 31 calculates an increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 based on the detection information from the current detector 32, and determines that the increase rate is greater than a predetermined value, and loads the vacuum pump 20. It is determined that a sudden rise change occurs in the increase speed of the torque. By this judgment, the ECU 31 determines the speed of the electric motor unit 22 to reduce the increase speed of the load torque toward a predetermined target value (for example, the increase speed of the load torque corresponding to the straight line 61 shown in Fig. 2B). A deceleration control is performed to reduce the rotation speed.

이 때, ECU (31) 는 상기 감속 제어를 반복 실행함으로써 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류에서의 구동 주파수를 점차 감소시킨다. 이 점차적인 감속 처리에 의해 전동 모터부 (22) 의 회전 속도는 서서히 저하된다. 즉, 구동 주파수는 ECU (31) 에 의해 시점 t1을 기점으로 하여 구동 주파수 (fmax) 로부터 서서히 감소되고 있다.At this time, the ECU 31 gradually reduces the drive frequency at the supply current to the electric motor unit 22 by repeatedly executing the deceleration control. By this gradual deceleration process, the rotational speed of the electric motor part 22 gradually falls. That is, the drive frequency is gradually reduced from the drive frequency fmax by the ECU 31 starting at the time point t1.

이 구동 주파수의 감소에 의해, 전동 모터부 (22) 의 회전 속도가 저하한다. 그리고, 이 회전 속도의 저하에 의해 진공 펌프 (20) 의 압력 부하의 증가 경향이 억제되고, 이에 따라 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 저감된다.By the reduction of this drive frequency, the rotational speed of the electric motor part 22 falls. And the fall tendency of the pressure load of the vacuum pump 20 is suppressed by this fall of the rotational speed, and the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 is reduced by this.

또한, ECU (31) 는 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류의 전류값이 상한값 (i2) 을 초과하지 않도록 구동 주파수를 조절한다. 이 조절 처리는 상기 감속 제어에 우선하여 실시된다. 즉, ECU (31) 는 전류값이 소정의 상한값 (i2) 에 도달했다고 판단하면, 전동 모터부 (22) 의 구동 주파수를 그 시점 (본 실시형태에서는 시점 t3 에서의 구동 주파수 (f1) 로부터 저속측의 구동 주파수 (fmin) 를 향하여 급감시킨다.In addition, the ECU 31 adjusts the driving frequency so that the current value of the supply current to the electric motor unit 22 does not exceed the upper limit value i2. This adjustment process is performed in preference to the deceleration control. In other words, when the ECU 31 determines that the current value has reached the predetermined upper limit value i2, the driving frequency of the electric motor unit 22 is set at a low speed from the driving frequency f1 at the time point (in this embodiment, time t3). It drastically decreases toward the drive frequency fmin on the side.

이 구동 주파수의 급감에 의거한 전동 모터부 (22) 의 회전 속도의 저하에 의해, 전동 모터부 (22) 의 출력 토크 즉 진공 펌프 (20) 의 부하 토크는 그 증가 경향이 억제되고, 상한값 (i2) 에 대응하는 상한 토크를 초과하지 않도록 제한된다. 그리고, ECU (31) 는 전류값이 상한값 (i2) 을 초과하지 않는 범위에서, 고효율인 로드로크 챔버 (13) 의 배기를 실현하기 위해서 가능한 한 고속인 전동 모터부 (22) 의 회전 속도를 유지하기 위해 구동 주파수를 증감 조절한다.By the fall of the rotational speed of the electric motor part 22 based on the sudden fall of this drive frequency, the output torque of the electric motor part 22, ie, the load torque of the vacuum pump 20, the tendency to increase is suppressed, and the upper limit ( It is restricted so as not to exceed the upper limit torque corresponding to i2). And ECU 31 maintains the rotational speed of the electric motor part 22 as high speed as possible in order to implement | achieve exhaust gas of the load lock chamber 13 which is high efficiency in the range which electric current value does not exceed upper limit value i2. To increase or decrease the drive frequency.

한편, 전술의 상한값 (i2) 은 전동 모터부 (22) 의 출력 토크 즉, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크가 과대해지는 것에 기인하여 진공 펌프 (20) 의 구성 부재가 파손되는 것 등을 회피하기 위해서 설정된 것이다.On the other hand, the upper limit i2 described above is to avoid the damage of the constituent members of the vacuum pump 20 due to the excessive output torque of the electric motor 22, that is, the load torque of the vacuum pump 20, and the like. It is set for that.

진공 펌프 (20) 에 의해 로드로크 챔버 (13) 가 감압됨에 따라 진공 펌프 (20) 의 압력 부하가 감소되면, ECU (31) 는 전류값이 상한값 (i2) 을 초과하지 않는 범위에서 전동 모터부 (22) 의 회전 속도를 가능한 한 고속으로 하기 위해서, 구동 주파수 (fmax) 를 향하여 구동 주파수를 증가시킨다 (시점 t4 내지 시점 t5 사이). 이 때, 본 실시형태에서는, 구동 주파수가 증가되고 있음에도 불구하고 진공 펌프 (20) 의 압력 부하가 감소되고 있음에 따라, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크 (즉, 전류값) 는 감소 경향을 나타내고 있다.When the pressure load of the vacuum pump 20 decreases as the load lock chamber 13 is decompressed by the vacuum pump 20, the ECU 31 causes the electric motor unit to be in a range in which the current value does not exceed the upper limit value i2. In order to make the rotational speed of 22 as high as possible, the drive frequency is increased toward the drive frequency fmax (between time t4 and time t5). At this time, in this embodiment, as the pressure load of the vacuum pump 20 decreases despite the increase in the driving frequency, the load torque (that is, the current value) of the vacuum pump 20 shows a tendency to decrease. have.

본 실시형태에서는 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.In the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1) ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 급격하게 상승 변동했을 때, 전동 모터부 (22) 의 회전 속도를 감소시키는 감속 제어를 실시한다. 이에 따르면, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 상승시의 증가 속도를 저감시킬 수 있다. 따라서, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도의 급격한 상승 변동이나 이 상승 변동 후에 상기 증가 속도가 큰 상태가 계속됨으로써, 진공 펌프 (20) 의 구성 부재가 받는 충격을 작게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 예컨대내충격성을 향상시키기 위해서 진공 펌프 (20) 의 구성 부재를 보강할 필요가 없어지고, 이 보강에 따른 진공 펌프 (20) 의 대형화나 중량화가 방지된다.(1) The ECU 31 performs deceleration control to decrease the rotational speed of the electric motor unit 22 when the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 suddenly rises and changes. According to this, the increase rate at the time of raising the load torque of the vacuum pump 20 can be reduced. Therefore, the rapid rise fluctuation of the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 or the state in which the increase rate is large after this rise change are continued, thereby making it possible to reduce the impact the structural member of the vacuum pump 20 receives. Therefore, for example, in order to improve impact resistance, it is not necessary to reinforce the constituent members of the vacuum pump 20, and the enlargement and weight of the vacuum pump 20 due to this reinforcement are prevented.

(2) ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크를 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류값에 의거하여 산출한다. 이에 따르면, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크를 검출하기 위해서 토크 센서 등을 특별히 형성할 필요가 없어진다. 따라서, 비용 절감이나 구조의 간소화에 기여할 수 있다.(2) The ECU 31 calculates the load torque of the vacuum pump 20 based on the supply current value to the electric motor unit 22. According to this, in order to detect the load torque of the vacuum pump 20, it is not necessary to specifically form a torque sensor. Therefore, it can contribute to cost reduction or simplification of structure.

(3) ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도를 소정 시간마다 반복 감시함과 동시에, 이 감시를 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 급격하게 상승 변동했다고 판단한 후에도 계속해서 실시한다. 이에 따르면, 상기 감속 제어가 개시된 후에도 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도의 변동에 따라 전동 모터부 (22) 의 회전 속도를 적절하게 제어할 수 있다.(3) The ECU 31 repeatedly monitors the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 every predetermined time, and determines that the increase rate of the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 is suddenly increased and changed. Continue afterwards. According to this, even after the said deceleration control is started, the rotational speed of the electric motor part 22 can be suitably controlled according to the fluctuation | variation of the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20. FIG.

(4) ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 소정값보다도 클 때, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 급격하게 상승 변동했다고 판단하여 상기 감속 제어를 실시한다. 이에 따르면, 예컨대 소정의 시점에서의 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도와 상기 소정의 시점과는 별개인 소정 시점에서의 상기 증가 속도와의 차 (증가 속도차) 에 의거하여 감속 제어를 실시하는 태양과 비교하여, 전술한 증가 속도차를 산출하기 위한 처리를 생략하는 것이 가능해진다. 즉, ECU (31) 에서의 처리 부담을 경감시키는 것이 가능해진다.(4) The ECU 31 judges that the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 has suddenly risen and changed when the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 is larger than a predetermined value, and performs the deceleration control. do. According to this, for example, deceleration control is performed based on the difference (increase speed difference) between the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 at a predetermined time point and the increase speed at a predetermined time point separate from the predetermined time point. Compared with the aspect to be implemented, it becomes possible to omit the process for calculating the increase rate difference mentioned above. In other words, it becomes possible to reduce the processing burden on the ECU 31.

도 2b 의 타임 차트에 있어서는, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 상승 개시 시점 t1 이전에서의 부하 토크의 증가 속도의 값이 진공 펌프 (20) 의 압력 부하 (배기에 관련된 압력 부하) 가 거의 일정 (거의 제로) 하기 때문에 일정한 값 (제로) 으로 되어 있다. 이러한 경우에는 예컨대, 시점 t1 이전에서의 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도의 값을 제로 등의 일정치로 미리 특정함으로써, 부하 토크의 증가 속도가 소정값보다도 큰지 여부를 판단하는 것만으로 부하 토크의 증가 속도가 급격하게 상승 변동했는지 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우 전술한 증가 속도차의 산출을 실시하지 않고, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 급격하게 상승 변동했는지 여부를 정확하게 판단할 수 있다.In the time chart of FIG. 2B, the pressure load (pressure load related to exhaust) of the vacuum pump 20 is almost constant in the value of the increase speed of the load torque before the start time t1 of the load torque rise of the vacuum pump 20. Since it is (almost zero), it is a constant value (zero). In such a case, for example, the value of the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 before the time point t1 is previously specified by a constant value such as zero, so as to determine whether the increase speed of the load torque is larger than the predetermined value. It is possible to accurately determine whether or not the increase speed of the load torque has sharply increased and changed. Therefore, in this case, it is possible to accurately determine whether or not the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 suddenly rises and changes without calculating the increase rate difference described above.

(5) ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도를 소정의 목표값을 향하여 저감시키기 위해 상기 감속 제어를 실시한다. 이에 따르면, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 소정의 목표값을 향해서 접근 또는 일치하도록 제어된다. 이 제어에 의해, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 상승시의 증가 속도가 종래의 증가 속도보다도 저감된다.(5) The ECU 31 executes the deceleration control to reduce the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 toward a predetermined target value. According to this, the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 is controlled to approach or coincide toward the predetermined target value. By this control, the increase rate at the time of the increase of the load torque of the vacuum pump 20 is reduced rather than the conventional increase rate.

(6) ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크가 소정의 상한값 (공급 전류의 상한값 (i2) 에 대응하는 부하 토크의 상한값) 을 초과하지 않도록 전동 모터부 (22) 의 제어를 실시한다. 이에 따르면, ECU (31) 에 의해 진공 펌프 (20) 에 작용하는 부하 토크의 최대값이 제한되기 때문에, 과대한 부하 토크에 의한 진공 펌프 (20) 의 구성 부재의 변형이나 파손 등을 회피할 수 있다.(6) The ECU 31 controls the electric motor unit 22 so that the load torque of the vacuum pump 20 does not exceed a predetermined upper limit value (the upper limit value of the load torque corresponding to the upper limit value i2 of the supply current). do. According to this, since the maximum value of the load torque which acts on the vacuum pump 20 by the ECU 31 is restrict | limited, deformation, damage, etc. of the structural member of the vacuum pump 20 by excessive load torque can be avoided. have.

(7) ECU (31) 에 의한 상기 감속 제어는 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류에서의 구동 주파수를 전동 모터부 (22) 의 회전 속도에서의 저속측으로 변경함으로써 실시된다. 이에 따르면, 구동 주파수가 저속측으로 변경됨으로써, 전동모터부 (22) 의 회전 속도가 저하되고, 이에 따라 진공 펌프 (20) 의 압력 부하가 저하한다. 이 압력 부하의 저하에 의해 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도의 저감이 실현될 수 있다.(7) The deceleration control by the ECU 31 is performed by changing the drive frequency at the supply current to the electric motor portion 22 to the low speed side at the rotational speed of the electric motor portion 22. According to this, as the drive frequency is changed to the low speed side, the rotational speed of the electric motor unit 22 is lowered, and thus the pressure load of the vacuum pump 20 is lowered. The reduction in the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 can be realized by this drop in the pressure load.

(8) 전동 모터부 (22) 를 동기 모터 타입의 브러시리스 DC 모터로 구성하였다. 이에 따르면, 브러시 부착 모터에 비교하여, 전동 모터부 (22) 를 내구성이 높은 것으로 하는 것이 용이해진다. 또한, 진공 펌프 (20) 에 작용하는 부하 토크의 크기에 상관없이, 공급 전류의 구동 주파수를 조절함으로써 전동 모터부 (22) 의 회전 속도를 조절할 수 있다.(8) The electric motor part 22 was comprised with the brushless DC motor of the synchronous motor type. According to this, it becomes easy to make the electric motor part 22 highly durable compared with the motor with a brush. In addition, regardless of the magnitude of the load torque acting on the vacuum pump 20, the rotational speed of the electric motor unit 22 can be adjusted by adjusting the drive frequency of the supply current.

(9) 로드로크 챔버 (13) 는 반도체 제조 장치 (11) 를 둘러싸는 대기압 공간과 프로세스 챔버 (12) 사이에서 워크를 주고받을 때의 중계점이 되는 챔버이기 때문에, 로드로크 챔버 (13) 는 소정의 진공도에서 대기압으로 승압되는 것이 빈번하게 행해지는 경향이 있다. 즉, 로드로크 챔버 (13) 의 배기를 실시하는 진공 펌프 (20) 에 있어서는 그 압력 부하의 급증에 따른 부하 토크의 급증이 빈번하게 발생될 수 있게 된다. 따라서, 이러한 태양에 있어서 본 실시형태의 모터 제어 수단을 가지는 인버터 (30) 를 채용하여 진공 펌프 (20) 의 내구성의 향상을 꾀하는 것은 특히 유효하다.(9) Since the load lock chamber 13 is a chamber serving as a relay point when the workpiece is exchanged between the atmospheric pressure space surrounding the semiconductor manufacturing apparatus 11 and the process chamber 12, the load lock chamber 13 is a predetermined chamber. Increasing the pressure to atmospheric pressure at the degree of vacuum tends to be frequently performed. That is, in the vacuum pump 20 which exhausts the load lock chamber 13, the increase of the load torque accompanying the increase of the pressure load can generate | occur | produce frequently. Therefore, in this aspect, it is particularly effective to employ the inverter 30 having the motor control means of the present embodiment to improve the durability of the vacuum pump 20.

한편, 본 발명의 취지로부터 벗어나지 않는 범위에서, 예컨대 이하의 태양으로도 실시할 수 있다.In addition, it can implement also in the following aspects, for example in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

- 상기 실시형태에 있어서, ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 소정값보다도 크다고 판단했을 때, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가속도가 급격하게 상승 변동했다고 판단하고, 전동 모터부 (22) 의 회전 속도를 저감시키는 감속 제어를 실시하도록 구성되었다. 이를 대신하여, ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도에 대해서, 그 변화율, 즉 단위시간 당 상기 증가 속도의 변화량을 산출하고, 이 산출 결과가 소정값보다도 크다고 판단했을 때, 상기 감속 제어를 실시하도록 구성되어 있을 수도 있다. 이에 따르면, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 시점 t1 이전에서의 증가 속도가 일정치가 아닌 경우에도, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도에 대해서 소정 시간 동안 어느만큼의 변화가 있었는지가 정확하게 파악될 수 있다.-In the above embodiment, when the ECU 31 determines that the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 is larger than the predetermined value, it is determined that the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 has suddenly increased and changed. And deceleration control for reducing the rotational speed of the electric motor unit 22. Instead of this, the ECU 31 calculates the rate of change of the load torque of the vacuum pump 20, that is, the amount of change of the increase rate per unit time, and judges that this calculation result is larger than the predetermined value. It may be configured to perform the deceleration control. According to this, even if the increase speed before the time point t1 of the load torque of the vacuum pump 20 is not constant, how much change has been made during the predetermined time with respect to the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20. Can be accurately identified.

이 경우, ECU (31) 는 예컨대, 현 시점에서의 부하 토크의 증가 속도와 현 시점으로부터 소정 시간만큼 전의 시점의 부하 토크의 증가 속도와의 차를 산출한다. ECU (31) 는 현 시점에서의 부하 토크의 증가 속도로부터, 소정 시간만큼 전의 시점의 부하 토크의 증가 속도를 뺀 산출 결과 (증가 속도차) 가, 소정값보다도 크다고 판단하면, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도에 급격한 상승 변동이 발생했다고 판단한다. 이 판단에 의해, ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도를 저감시키기 위해 상기 감속 제어를 실시한다.In this case, the ECU 31 calculates, for example, the difference between the increase speed of the load torque at the present time and the increase speed of the load torque at the time before the current time by a predetermined time. When the ECU 31 determines that the calculation result (increase speed difference) subtracting the increase speed of the load torque at the previous time point by a predetermined time from the increase speed of the load torque at the present time is larger than the predetermined value, the vacuum pump 20 It is determined that a sudden rise change in the increase speed of the load torque occurs. By this determination, the ECU 31 performs the deceleration control in order to reduce the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20.

- 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도는 ECU (31) 에 의한 구동 주파수의 저감 개시시 (시점 t1) 부터 전동 모터부 (22) 의 전류값이 상한값 (i2) 에 도달하는 시점까지의 전체에 있어서 선형적인 증가 경향이 될 필요는 없다. 예컨대, 시점 t1 으로부터의 부하 토크의 증가 속도가 종래의 증가 속도보다도 저감되어 있으면, 그 후 전류값이 상한값 (i2) 에 도달할 때 까지의 동안에 부하 토크의 증가 속도가 종래의 증가 속도보다도 고속이 되도록 될 수도 있다. 이에 따르면, 예컨대 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 상승 개시 직후의 증가 속도를 저감시키면서, 전류값이 상한값 (i2) 에 도달할 때 까지의 시간을 종래보다도 짧게 할 수 있다.-The increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 is from the time when the reduction of the drive frequency by the ECU 31 starts (time t1) to the time when the electric current value of the electric motor part 22 reaches the upper limit i2. It does not have to be a linear trend of growth in total. For example, if the increase speed of the load torque from the time point t1 is reduced from the conventional increase speed, then the increase speed of the load torque will be faster than the conventional increase speed until the current value reaches the upper limit value i2 after that. It may be possible. According to this, for example, the time until the current value reaches the upper limit value i2 can be made shorter than before while reducing the increase rate immediately after the start of the load torque rise of the vacuum pump 20.

- ECU (31) 는 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도의 변화율 (단위시간 당 상기 증가 속도의 변화량) 을 소정의 목표값를 향하여 저감시키기 위해 상기 감속 제어를 실시하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 예컨대 도 3b 에 나타내는 곡선 62 에 대응하는 부하 토크의 증가 속도의 변화율을 상기 소정의 목표값으로 한다. 한편, 도 3a 는 이 경우의 전동 모터부 (22) 의 구동 주파수를 나타내는 타임 차트이고, 도 3b 는 전동 모터부 (22) 에서의 전류값을 나타내는 타임 차트이다. 덧붙여, 도 3a 에서의 선도 91 은 도 2a 와 마찬가지로, 종래에서의 전동 모터의 구동 주파수를 나타내고, 도 3b 에서의 선도 92 는 도 2b 와 마찬가지로, 종래에서의 전동 모터의 전류값을 나타내고 있다.The ECU 31 may be configured to carry out the deceleration control to reduce the rate of change of the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 (amount of change of the increase rate per unit time) toward a predetermined target value. In this case, for example, the rate of change of the increase speed of the load torque corresponding to the curve 62 shown in FIG. 3B is defined as the predetermined target value. 3A is a time chart which shows the drive frequency of the electric motor part 22 in this case, and FIG. 3B is a time chart which shows the electric current value in the electric motor part 22. As shown in FIG. In addition, the line 91 in FIG. 3A shows the drive frequency of the conventional electric motor similarly to FIG. 2A, and the line 92 in FIG. 3B has shown the current value of the conventional electric motor similarly to FIG. 2B.

이에 따르면, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도의 변화율이 소정의 목표값을 향하여 접근 또는 일치하도록 제어된다. 이 제어에 의해, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 적어도 상승 개시 시점의 증가 속도가, 종래의 증가 속도보다도 저감된다. 따라서, 진공 펌프 (20) 의 구성 부재가 받는 충격 중, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도의 변화율에 기인하는 충격을 작게하는 것이 가능해진다.According to this, the rate of change of the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 is controlled to approach or coincide toward the predetermined target value. By this control, the increase rate of the start time of the increase of the load torque of the vacuum pump 20 at least decreases compared with the conventional increase rate. Therefore, it becomes possible to reduce the impact resulting from the change rate of the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 among the impacts which the structural member of the vacuum pump 20 receives.

- ECU (31) 에 의한 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도의 감시를, 상기 증가 속도가 급격하게 상승 변동되었다고 ECU (31) 가 판단한 후 (이 판단 직후일 수도 있고, 이 판단의 종료 시점에서 소정 시간 경과 후일 수도 있음) 에 중지하도록 할 수도 있다. 이에 따르면, 예컨대, 상기 감시를 ECU (31) 가 작동 상태에 있는 한 계속적으로 반복 실행하는 경우와 비교하여, 상기 감시에 관한 ECU (31) 의 처리 부담을 경감시킬 수 있다.-After the ECU 31 determines that the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 by the ECU 31 is rapidly increased and changed (may be immediately after this determination, and the end of this determination At a point in time, which may be after a predetermined time has elapsed). According to this, for example, as compared with the case where the monitoring is repeatedly executed as long as the ECU 31 is in the operating state, it is possible to reduce the processing burden of the ECU 31 related to the monitoring.

한편, 이 경우 ECU (31) 에 의해 상기 감속 제어의 반복 횟수 (감속 제어가 반복 실행되는 횟수) 가 제한되도록 되어 있을 수도 있다. 이에 따르면, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 상승시에 진공 펌프 (20) 의 구성 부재가 받는 충격을 작게 하면서, 예컨대 전동 모터부 (22) 의 회전 속도를 진공 펌프 (20) 의 배기 효율이 좋은, 높은 회전 속도에 의해 빠르게 되돌리는 것이 가능해진다.In this case, the ECU 31 may limit the number of repetitions of the deceleration control (the number of times the deceleration control is repeatedly executed). According to this, while the impact which the structural member of the vacuum pump 20 receives at the time of the increase of the load torque of the vacuum pump 20 is made small, for example, the rotational speed of the electric motor part 22 is good, and the exhaust efficiency of the vacuum pump 20 is good. It becomes possible to return quickly by high rotation speed.

또한, 예컨대 전동 모터부 (22) 의 구동 주파수에 하한을 설정함과 동시에 이 하한을 하회하지 않도록 전동 모터부 (22) 를 구동하도록 하면, 반드시 상기 감속 제어의 반복 횟수에 제한을 두지 않을 수도 있다.For example, if the lower limit is set to the drive frequency of the electric motor unit 22 and the electric motor unit 22 is driven so as not to fall below this lower limit, the number of repetitions of the deceleration control may not necessarily be limited. .

- 전동 모터부 (22) 의 구동 주파수의 저감시에, 상기 구동 주파수를 점차로 감소시키지 않고 구동 주파수 (fmax) 로부터 구동 주파수 (fmin) 를 향하여 급감시키도록 할 수 있다. 이 경우에도, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 상승시의 증가 속도를 저감시키는 것은 가능하다.At the time of the reduction of the drive frequency of the electric motor part 22, it is possible to make a sudden decrease from the drive frequency fmax toward the drive frequency fmin without gradually decreasing the drive frequency. Also in this case, it is possible to reduce the increase rate at the time of raising the load torque of the vacuum pump 20.

- 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류의 상한값 (i2) 은 설정하지 않을 수도 있다. 즉, 진공 펌프 (20) 에서의 부하 토크의 최대값의 제한은 실시하지 않을 수도 있다.The upper limit value i2 of the supply current for the electric motor unit 22 may not be set. That is, the limitation of the maximum value of the load torque in the vacuum pump 20 may not be implemented.

- 예컨대, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크를 검출하기 위한 토크 센서를 형성하는 등 하여, 상기 부하 토크를 전동 모터부 (22) 의 공급 전류값 이외에 의해 파악하도록 할 수도 있다.For example, a torque sensor for detecting the load torque of the vacuum pump 20 may be formed, and the load torque may be grasped by a value other than the supply current value of the electric motor unit 22.

- 전동 모터부 (22) 를 브러시리스 DC 모터 이외의 동기 모터 타입의 브러시리스 모터로 구성할 수도 있다. 이 모터로서는 예컨대, 릴럭턴스 동기 모터나 스텝핑 모터, 인덕터형 동기 모터, 퍼머넌트 마그넷 동기 모터, 히스테리시스 동기 모터 등이 있다. 또한, 전동 모터부 (22) 를 유도 모터 타입의 브러시리스 모터로 구성할 수도 있다. 전술 이외의 브러시리스 모터로 구성할 수도 있다. 또한, 브러시 부착 모터 (예컨대 DC 모터나 유니버설 모터 등) 로 구성할 수도 있다.-The electric motor part 22 can also be comprised with the brushless motor of the synchronous motor type other than a brushless DC motor. Examples of this motor include a reluctance synchronous motor, a stepping motor, an inductor type synchronous motor, a permanent magnet synchronous motor, a hysteresis synchronous motor, and the like. Moreover, the electric motor part 22 can also be comprised by the brushless motor of an induction motor type. It is also possible to comprise a brushless motor other than the above. Moreover, it can also be comprised by the motor with a brush (for example, a DC motor, a universal motor, etc.).

- 전동 모터부 (22) 는 상기 전동 모터부 (22) 에 대한 공급 전류에서의 전압값을 조절함으로써 전동 모터부 (22) 의 회전 속도를 조절 가능한 타입일 수도 있다. 이 경우, 상기 전압값이 회전 속도 지령값에 상당한다.The electric motor part 22 may be a type which can adjust the rotational speed of the electric motor part 22 by adjusting the voltage value in the supply current to the said electric motor part 22. FIG. In this case, the voltage value corresponds to the rotational speed command value.

- 상기 실시형태에서는, 진공 펌프 (20) 를 로드로크 챔버 (13) 용으로 하였지만, 프로세스 챔버 (12) 용으로 할 수도 있다. 또한, 반도체 제조 장치 (11) 이외에도 사용할 수 있다.In the above embodiment, the vacuum pump 20 is used for the load lock chamber 13, but may be used for the process chamber 12. In addition, it can be used other than the semiconductor manufacturing apparatus 11.

- 상기 실시형태는, 로드로크 챔버 (13) 가 대기압 상태에 있는 상태로부터 개폐 밸브 (17) 가 개방된 경우의 전동 모터부 (22) 의 제어를 대상으로 하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 전동 모터부 (22) 의 기동시에 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도를 저감시키기 위해 전동 모터부의 감속 제어를 실시할수도 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, 진공 펌프 (20) 의 부하 토크의 증가 속도가 제로인 상태로부터의 상승시에만 한정되지 않고, 제로보다 큰 증가 속도로부터 더욱 큰 증가 속도로의 상승 변동시에 부하 토크의 증가 속도를 저감시키 위해 전동 모터부 (22) 의 감속 제어를 실시하는 것도 포함된다.-Although the said embodiment was made into the control of the electric motor part 22 when the open / close valve 17 was opened from the state in which the load lock chamber 13 was at atmospheric pressure, it is not limited to this. For example, in order to reduce the increase rate of the load torque of the vacuum pump 20 at the start of the electric motor part 22, deceleration control of an electric motor part may be implemented. In addition, in the present invention, the increase speed of the load torque of the vacuum pump 20 is not limited only to the rise from the state of zero, but the increase rate of the load torque at the time of the fluctuation of the increase from the increase speed greater than zero to the larger increase speed. It is also included to perform the deceleration control of the electric motor unit 22 to reduce the pressure.

다음에, 상기 실시형태로부터 파악할 수 있는 기술적 사상에 대해서 이하에 기재한다.Next, the technical idea grasped | ascertained from the said embodiment is described below.

(1) 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량을 소정 시간마다 반복 감시함과 동시에, 이 감시를 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동되었다고 판단한 후에 중지하는 청구항 1 또는 2 에 기재된 진공 펌프의 제어 장치.(1) Claim 1 or 2 which repeats monitoring of the load torque increase per unit time of the said vacuum pump every predetermined time, and stops after this monitoring judges that the load torque increase per unit time of a vacuum pump rises and changes abruptly. Control device of the vacuum pump described.

(2) 상기 감속 제어의 반복 횟수는 제한되어 있는 기술적 사상 (1) 에 기재된 진공 펌프의 제어 장치.(2) The control apparatus of the vacuum pump as described in technical idea (1) in which the frequency | count of repetition of the said deceleration control is limited.

(3) 배기 대상 공간을 소정의 진공도로 하기 위해서 배기를 실시하는 펌프 기구부와, 상기 펌프 기구부를 구동하기 위한 전동 모터부를 구비한 진공 펌프에 있어서, 상기 짐공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동되었을 때, 전동 모터부의 회전 속도를 감소시키는 감속 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프의 제어 방법.(3) A vacuum pump including a pump mechanism portion for exhausting the exhaust target space to a predetermined vacuum and an electric motor portion for driving the pump mechanism portion, wherein the load torque increase amount per unit time of the above-described ball pump is abruptly increased. The control method of the vacuum pump characterized by performing deceleration control which reduces the rotational speed of an electric motor part when it rises fluctuate | variably.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 청구항 1 내지 10 에 기재된 발명에 의하면, 진공 펌프의 보강에 따른 대형화나 중량화를 초래하지 않고, 상기 진공 펌프의 내구성을 향상시킬 수 있다.As described above in detail, according to the inventions of claims 1 to 10, the durability of the vacuum pump can be improved without causing an increase in size or weight due to the reinforcement of the vacuum pump.

Claims (10)

배기 대상 공간을 소정의 진동도로 하기 위해 배기를 실시하는 펌프 기구부와, 상기 펌프 기구부를 구동하기 위한 전동 모터부를 구비한 진공 펌프에 있어서,In the vacuum pump provided with the pump mechanism part which exhausts in order to make an exhaust object space into a predetermined vibration, and the electric motor part which drives the said pump mechanism part, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동되었을 때, 전동 모터부의 회전 속도를 감소시키는 감속 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프의 제어 장치.And a deceleration control for reducing the rotational speed of the electric motor unit when the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump rises and fluctuates rapidly. 제 1 항에 있어서, 상기 진공 펌프의 부하 토크를 전동 모터부에 대한 공급 전류값에 의거하여 산출하는 진공 펌프의 제어 장치.The control apparatus of the vacuum pump of Claim 1 which calculates the load torque of the said vacuum pump based on the supply current value to an electric motor part. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량을 소정 시간마다 반복 감시함과 동시에, 이 감시를 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동되었다고 판단한 후에도 계속해서 실시하는 진공 펌프의 제어 장치.The method according to claim 1 or 2, wherein the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump is repeatedly monitored for a predetermined time, and the monitoring is performed even after determining that the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump is suddenly increased and changed. The control apparatus of the vacuum pump performed continuously. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 소정값보다도 클 때, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동되었다고 판단하여 상기 감속 제어를 실시하는 진공 펌프의 제어 장치.The deceleration according to any one of claims 1 to 3, wherein when the load torque increase per unit time of the vacuum pump is larger than a predetermined value, it is determined that the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump is suddenly increased and changed. The control apparatus of the vacuum pump which performs control. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량의 변화율이 소정값보다도 클 때, 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량이 급격하게 상승 변동되었다고 판단하여 상기 감속 제어를 실시하는 진공 펌프의 제어 장치.The method according to any one of claims 1 to 3, wherein when the change rate of the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump is larger than a predetermined value, it is determined that the load torque increase amount per unit time of the vacuum pump is sharply increased and changed. The control apparatus of the vacuum pump which performs the said deceleration control. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량을 소정의 목표값을 향하여 저감시키기 위해 상기 감속 제어를 실시하는 진공 펌프의 제어 장치.The control apparatus of the vacuum pump of Claim 4 or 5 which implements the said deceleration control in order to reduce the load torque increase amount per unit time of the said vacuum pump toward a predetermined target value. 제 5 항에 있어서, 상기 진공 펌프의 단위시간 당 부하 토크 증가량의 변화율을 소정의 목표값을 향하여 저감시키기 위해 상기 감속 제어를 실시하는 진공 펌프의 제어 장치.6. The control apparatus of a vacuum pump according to claim 5, wherein said deceleration control is performed to reduce a rate of change of the load torque increase amount per unit time of said vacuum pump toward a predetermined target value. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 펌프의 부하 토크가 소정의 상한값을 초과하지 않도록 전동 모터부의 제어를 실시하는 진공 펌프의 제어 장치.The control apparatus of the vacuum pump as described in any one of Claims 1-7 which controls the electric motor part so that the load torque of the said vacuum pump may not exceed predetermined upper limit. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전동 모터부를 동기 모터 타입 또는 유도 모터 타입의 브러시리스 모터로 구성한 진공 펌프의 제어 장치.The control apparatus of the vacuum pump as described in any one of Claims 1-8 which comprised the said electric motor part with the brushless motor of a synchronous motor type or an induction motor type. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 펌프는 반도체 제조 장치에 있어서 프로세스 챔버에 병설된 로드로크 챔버를 배기 대상 공간으로 하는 진공 펌프의 제어 장치.The said vacuum pump is a control apparatus of the vacuum pump as described in any one of Claims 1-9 which uses the load lock chamber provided in the process chamber as an exhaust object space in a semiconductor manufacturing apparatus.
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