KR20150010954A - Method and apparatus for adjusting operating parameters of a vacuum pump arrangement - Google Patents

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Abstract

진공 펌프 장치의 작동 파라미터를 조정하기 위한 방법은, 진공 펌프 장치를 통과해 유동하는 가스의 특성을 결정하는 단계, 및 제 1 가스의 결정된 특성에 기초하여 진공 펌프 장치의 작동 파라미터를 설정하는 단계를 포함한다. 제어기는 가스의 특성에 따라 진공 펌프 장치의 작동 파라미터를 조정하기 위한 방법을 수행하도록 구성될 수 있다.A method for adjusting the operating parameters of a vacuum pump apparatus includes determining characteristics of the gas flowing through the vacuum pump apparatus and setting operating parameters of the vacuum pump apparatus based on the determined characteristics of the first gas . The controller may be configured to perform a method for adjusting the operating parameters of the vacuum pump device according to the characteristics of the gas.

Figure P1020147031923
Figure P1020147031923

Description

진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ADJUSTING OPERATING PARAMETERS OF A VACUUM PUMP ARRANGEMENT}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vacuum pump apparatus, and more particularly to a method and apparatus for operating parameters of a vacuum pump apparatus.

본 발명은 진공 펌프 장치(vacuum pump arrangement)의 작동 파라미터를 조정하기 위한 방법 및/또는 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 진공 펌프 장치를 통과해 유동하는 가스의 열적 특성에 기초하여 진공 펌프 장치의 출력 또는 온도 한계를 자동-조정(self-adjusting)하기 위한 방법 및/또는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and / or apparatus for adjusting the operating parameters of a vacuum pump arrangement and, more particularly, to a method and / or apparatus for adjusting the operating parameters of a vacuum pump arrangement based on the thermal characteristics of the gas flowing through the vacuum pump arrangement. To a method and / or device for self-adjusting output or temperature limits.

반도체 또는 다른 산업 제조 공정에 사용되는 시스템은 전형적으로, 다른 것들 중에서도, 프로세스 툴(process tool), 부스터 펌프(booster pump) 및 배킹 펌프(backing pump)를 갖는 진공 펌프 장치, 및 저감 장치(abatement device)를 포함한다. 반도체 제조 응용에서, 프로세스 툴은 전형적으로 프로세스 챔버(process chamber)를 포함하며, 여기서 반도체 웨이퍼가 사전결정된 구조로 가공처리된다. 진공 펌프 장치는 다양한 반도체 가공처리 기술이 이루어지게 하기 위해서 프로세스 챔버 내에 진공 환경을 생성하도록, 프로세스 챔버를 배기하기 위해 프로세스 툴에 연결된다. 진공 펌프 장치에 의해 프로세스 챔버로부터 배기되는 가스는 저감 장치로 지향될 수 있는데, 이것은 가스가 환경으로 방출되기 전에 가스의 유해하거나 유독한 성분을 파괴하거나 분해한다.Systems used in semiconductor or other industrial manufacturing processes typically include, among others, a vacuum pump apparatus having a process tool, a booster pump and a backing pump, and an abatement device ). In semiconductor manufacturing applications, a process tool typically includes a process chamber in which a semiconductor wafer is processed into a predetermined structure. The vacuum pump device is connected to the process tool for evacuating the process chamber to create a vacuum environment within the process chamber to allow various semiconductor processing techniques to be performed. The gas exhausted from the process chamber by the vacuum pump device can be directed to the abatement device, which destroys or decomposes harmful or toxic components of the gas before it is released into the environment.

많은 반도체 가공처리 기술은 여러 단계에서 다양한 가스를 프로세스 챔버 내로 주입하는 것과 관련된다. 수소는 유기금속 화학 증착(Metalorganic Chemical Vapor Deposition, MOCVD), 플라즈마 강화 화학 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD), 및 규소 에피택시(silicon epitaxy)와 같은 공정에서 흔히 사용되는 가스들 중 하나이다. 수소가 풍부한 가스는 종종 더 무거운 가스상 성분을 포함하는 가스와는 매우 상이한 특성을 나타낸다. 큰 비율의 수소를 갖는 가스는 높은 열전도율을 갖는 경향이 있는 반면, 큰 비율의 무거운 가스상 성분을 갖는 가스는 더 낮은 열전도율을 갖는 경향이 있다. 수소 풍부 가스가 진공 펌프를 통해 펌핑될 때, 회전자(rotor)와 고정자(stator) 사이의 온도차는, 가스가 큰 비율의 무거운 가스상 성분을 함유할 때의 온도차보다 더 작은 경향이 있다. 그 결과, 무거운 가스를 펌핑하는 진공 펌프와 반대로, 수소 풍부 가스를 펌핑하는 진공 펌프는 열팽창에 의해 야기되는 회전자와 고정자 사이의 충돌(clash)로 인해 작동정지될 위험이 더 낮다.Many semiconductor processing techniques involve injecting various gases into the process chamber at various stages. Hydrogen is one of the gases commonly used in processes such as metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and silicon epitaxy. Hydrogen-rich gases often exhibit properties that are very different from gases that contain heavier gaseous components. Gases having a large proportion of hydrogen tend to have a high thermal conductivity, while gases with a large proportion of heavy gaseous components tend to have a lower thermal conductivity. When the hydrogen rich gas is pumped through a vacuum pump, the temperature difference between the rotor and the stator tends to be smaller than the temperature difference when the gas contains a large proportion of heavy gaseous components. As a result, as opposed to a vacuum pump that pumps heavy gases, the vacuum pump pumping the hydrogen rich gas is less likely to be shut down due to clashes between the rotor and the stator caused by thermal expansion.

펌프 작동정지(pump seizure)의 위험이 양호하게 제어됨에도 불구하고, 반도체 제조 공정에 사용되는 진공 펌프는 종종 구동될 수 있을 만큼 강력하게(hard) 구동되지 않는다. 수소 이외에, 다른 더 무거운 가스가 또한 많은 반도체 제조 공정 사이클 내의 다양한 단계에서 존재한다. 이들 더 무거운 가스를 수용하기 위해, 진공 펌프의 출력 한계는 종종 회전자와 고정자 사이의 충돌에 의해 야기되는 펌프 작동정지를 피하기 위해 보수적으로 설정된다. 그 결과, 진공 펌프는 충분히 활용되지 않는 경향이 있다.Although the risk of pump seizure is well controlled, the vacuum pump used in the semiconductor manufacturing process is often not driven hard enough to be driven. In addition to hydrogen, other heavier gases also exist at various stages within many semiconductor manufacturing process cycles. To accommodate these heavier gases, the output limit of the vacuum pump is often set conservatively to avoid pump shutdown caused by collisions between the rotor and the stator. As a result, the vacuum pump tends not to be fully utilized.

더욱이, 무거운 가스의 열적 특성에 기초하여 진공 펌프에 대한 온도 한계를 설정하는 것은, 진공 펌프가 수소 풍부 가스를 펌핑하고 있을 때 빈번한 불필요한 트립(nuisance tripping)을 야기하는 경향이 있다. 진공 펌프의 온도는 거의 항상 펌프 케이싱의 외부로부터 모니터링되는 반면, 진공 펌프 내부의 임계 온도는 그 외부 온도로부터 추론된다. 사전결정된 안전 수준을 초과하는 내부 온도를 피하기 위해 진공 펌프의 외부 온도에 기초하여 보수적으로 한계를 설정하는 것은 일반적인 업계의 관행이다. 수소의 높은 열전도율로 인해, 진공 펌프의 외부와 내부 사이의 온도차는 무거운 가스와 반대로 진공 펌프가 수소 풍부 가스를 펌핑하고 있을 때 더 작은 경향이 있다. 진공 펌프의 내부 온도가 외부에서의 온도보다 높은 경향이 있기 때문에, 무거운 가스의 열적 특성에 기초하여 설정된 한계는 수소-풍부 펌핑되는 가스에 대해서는 너무 보수적일 수 있다. 진공 펌프가 수소 풍부 가스를 펌핑하고 있을 때, 그러한 한계는 쉽게 초과될 수 있는 반면, 펌프가 작동정지될 위험은 거의 없다. 이는 불필요한 트립으로 이어지거나, 허위 경보가 트리거링되게 한다.Moreover, setting the temperature limit for the vacuum pump based on the thermal properties of the heavy gas tends to cause frequent nuisance tripping when the vacuum pump is pumping the hydrogen rich gas. The temperature of the vacuum pump is almost always monitored from the outside of the pump casing, while the critical temperature inside the vacuum pump is deduced from its outside temperature. It is common practice in the industry to set the limits conservatively based on the external temperature of the vacuum pump to avoid an internal temperature exceeding a predetermined safety level. Due to the high thermal conductivity of the hydrogen, the temperature difference between the outside and the inside of the vacuum pump tends to be smaller when the vacuum pump is pumping the hydrogen rich gas as opposed to the heavier gas. Since the internal temperature of the vacuum pump tends to be higher than the temperature at the outside, the set limits based on the thermal properties of the heavy gas may be too conservative for the hydrogen-rich pumped gas. When the vacuum pump is pumping hydrogen-rich gas, such a limit can easily be exceeded, while there is little risk that the pump will be shut down. This may lead to unnecessary trips, or trigger false alarms.

종래에, 프로세스 챔버의 상태에 응답하여 진공 펌프의 회전 속도를 조정하는 것이 가능할 수 있다. 일례를 미국 특허 제 6,739,840 호에서 찾아볼 수 있는데, 이 미국 특허는 진공 펌프의 전력 소비량을 감소시킬 목적으로 프로세스 챔버가 작동 중에 있는지 여부를 나타내는, 상류측 프로세스 툴에 의해 제공되는 신호에 기초하여 진공 펌프를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 그러나, 그러한 방법은 진공 펌프로부터 최대 성능을 끌어낼 목적으로 프로세스 챔버로부터 배기되는 가스의 화학적 성질 및 다른 특성을 고려하지 않는다. 어느 것도 프로세스 툴에 의해 발생되는 신호에 기초하여 진공 펌프의 전력 및/또는 온도 한계를 조정하는 능력을 제공하지 않는다.Conventionally, it may be possible to adjust the rotational speed of the vacuum pump in response to the state of the process chamber. One example can be found in U.S. Patent No. 6,739,840 which discloses a vacuum pump that is based on a signal provided by an upstream process tool that indicates whether the process chamber is in operation for the purpose of reducing the power consumption of the vacuum pump To a method for controlling a pump. However, such a method does not take into account the chemical nature and other properties of the gases evacuated from the process chamber for the purpose of deriving maximum performance from the vacuum pump. Neither provides the ability to adjust the power and / or temperature limits of the vacuum pump based on signals generated by the process tool.

그렇기 때문에, 필요한 것은, 현재 진공 펌프를 통과해 유동하는 가스의 열적 특성에 기초하여 진공 펌프의 작동 파라미터를 조정하기 위한 방법 및/또는 장치이다.What is needed, therefore, is a method and / or apparatus for adjusting the operating parameters of a vacuum pump based on the thermal properties of the gas flowing through the vacuum pump at present.

본 발명은 진공 펌프 장치의 작동 파라미터를 조정하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법은 진공 펌프 장치를 통과해 유동하는 제 1 가스의 특성(characteristic)을 결정하는 단계, 및 제 1 가스의 결정된 특성에 기초하여 진공 펌프 장치의 작동 파라미터를 설정하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for adjusting the operating parameters of a vacuum pump apparatus, the method comprising the steps of: determining a characteristic of a first gas flowing through a vacuum pump apparatus; And setting the operating parameters of the vacuum pump device based on the calculated operating parameters.

본 발명은 또한 프로세스 챔버를 갖는 프로세스 툴, 프로세스 챔버를 배기(evacuating)하기 위한 진공 펌프 장치, 및 이 진공 펌프 장치를 통과해 유동하는 제 1 가스의 특성을 나타내는 정보에 응답하여 진공 펌프 장치의 작동 파라미터를 설정하도록 구성된 제어기를 포함하는 장치에 관한 것이다.The present invention also relates to a process tool having a process chamber, a vacuum pump apparatus for evacuating the process chamber, and a controller for controlling the operation of the vacuum pump apparatus in response to information indicative of a characteristic of the first gas flowing through the vacuum pump apparatus And a controller configured to set the parameter.

그러나, 본 발명의 구성 및 작동 방법은, 본 발명의 추가의 목적 및 이점과 함께, 첨부 도면과 관련하여 읽을 때 하기의 구체적인 실시예의 설명으로부터 가장 잘 이해될 것이다.The construction and operation of the present invention will, however, be best understood from the following description of a specific embodiment when read in conjunction with the accompanying drawings, together with further objects and advantages of the present invention.

도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 프로세스 챔버, 부스터 펌프, 및 배킹 펌프가 직렬로 연결된 시스템의 개략도를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 부스터 펌프 및 배킹 펌프의 작동 파라미터를 자동-조정하기 위한 방법을 보여주는 흐름도를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 다양한 조건에 있는 진공 펌프의 전력 소비량 곡선을 비교하는 그래프를 도시하는 도면.1 is a schematic diagram of a system in which a process chamber, a booster pump, and a backing pump are connected in series, in accordance with some embodiments of the present invention;
2 is a flow diagram illustrating a method for automatically adjusting operating parameters of a booster pump and a backing pump, in accordance with some embodiments of the present invention;
3 is a graph illustrating a comparison of power consumption curves of a vacuum pump at various conditions, in accordance with some embodiments of the present invention.

본 발명은 진공 펌프 장치의 상류측에 있는 프로세스 툴로부터 배기되고 있는 가스의 열적 특성을 나타내는 신호에 응답하여, 진공 펌프 장치의 작동 파라미터를 조정하기 위한 방법 및/장치, 또는 진공 펌프 장치의 전력 소비량 패턴에 기초하여 진공 펌프 장치를 통과해 유동하는 가스의 열적 특성을 결정하는 것에 관한 것이다. 진공 펌프 장치의 작동 파라미터는, 프로세스 툴로부터 배기되고 있는 가스의 화학적 성질 및 열적 특성을 나타내는, 프로세스 툴로부터 진공 펌프 장치에 의해 수신된 신호에 응답하여 조정될 수 있다. 그러한 신호가 부재하는 경우, 가스의 열적 특성은 전력 소비량 패턴을 분석함으로써 결정될 수 있는데, 그 이유는 상이한 가스는 진공 펌프 장치를 통과해 유동할 때 상이한 전력 소비량 패턴을 발생시키기 때문이다.The present invention relates to a method and / or apparatus for adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus in response to a signal indicative of thermal characteristics of a gas being exhausted from a process tool upstream of the vacuum pump apparatus, And determining thermal properties of the gas flowing through the vacuum pump device based on the pattern. The operating parameters of the vacuum pump device may be adjusted in response to signals received by the vacuum pump device from the process tool, which indicate the chemical and thermal properties of the gas being evacuated from the process tool. In the absence of such a signal, the thermal properties of the gas can be determined by analyzing the power consumption pattern, since different gases will produce different patterns of power consumption when flowing through the vacuum pump arrangement.

도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 프로세스 챔버(12) 및 진공 펌프 장치(20)가 직렬로 연결된 시스템(10)의 개략도를 도시하고 있다. 진공 펌프 장치(20)는 프로세스 챔버(12) 밖으로 가스를 뽑아내고, 소정의 공정, 예를 들어 침착(deposition), 에칭, 이온 주입(ion implantation), 에피택시(epitaxy) 등을 수행하기 위한 진공 환경을 생성한다. 가스는 하나 이상의 가스 공급원, 예를 들어 이 도면에서 도면 부호 14a 및 14b로 지시된 것으로부터 프로세스 챔버(12) 내로 도입될 수 있다. 가스 공급원(14a, 14b)은 제어 밸브(16a, 16b) 각각을 통해 프로세스 챔버(12)에 연결될 수 있다. 프로세스 챔버 내로 다양한 가스를 도입하는 타이밍은 제어 밸브(16a, 16b)를 선택적으로 개방 또는 폐쇄함으로써 제어될 수 있다. 가스 공급원(14a, 14b)으로부터 프로세스 챔버(12) 내로 도입되는 가스의 유량은 제어 밸브(16a, 16b)의 유체 컨덕턴스를 조정함으로써 제어될 수 있다. 상기에 논의된 바와 같이, 많은 반도체 가공처리 기술, 예를 들어 MOCVD, PECVD, 및 규소 에피택시는 종종 하나의 단계에서는 프로세스 챔버(12) 내로 수소 풍부 가스를, 그리고 다른 단계에서는 다른 더 무거운 가스를 주입한다. "수소 풍부(hydrogen rich)"라는 것은, 가스 내의 수소 성분이 몰분율이 50% 이상 또는 질량 분율이 7% 이상이다는 것으로 이해된다.Figure 1 shows a schematic diagram of a system 10 in which a process chamber 12 and a vacuum pump apparatus 20 are connected in series, in accordance with some embodiments of the present invention. Vacuum pump apparatus 20 draws gas out of the process chamber 12 and performs a vacuum process for performing a predetermined process such as deposition, etching, ion implantation, epitaxy, Create an environment. The gas may be introduced into the process chamber 12 from one or more gas sources, for example those indicated by reference numerals 14a and 14b in this figure. The gas sources 14a and 14b may be connected to the process chamber 12 through control valves 16a and 16b, respectively. The timing of introducing various gases into the process chamber can be controlled by selectively opening or closing the control valves 16a, 16b. The flow rate of the gas introduced into the process chamber 12 from the gas sources 14a and 14b can be controlled by adjusting the fluid conductance of the control valves 16a and 16b. As discussed above, many semiconductor processing techniques, such as MOCVD, PECVD, and silicon epitaxy, often produce a hydrogen rich gas into the process chamber 12 at one stage and another heavier gas at another stage Inject. By "hydrogen rich" it is understood that the hydrogen component in the gas has a mole fraction of at least 50% or a mass fraction of at least 7%.

진공 펌프 장치(20)는 직렬로 연결된 부스터 펌프(22) 및 배킹 펌프(24)를 포함한다. 부스터 펌프(22)의 입구는 프로세스 챔버(12)의 출구에 연결된다. 부스터 펌프(22)의 출구는 배킹 펌프(24)의 입구에 연결된다. 배킹 펌프(24)의 출구는 저감 장치(abatement device)(도면에 도시되지 않음)에 연결될 수 있는데, 이 저감 장치에서는 배기 가스가 환경에 미칠 수 있는 해로운 영향을 감소시키기 위해 배킹 펌프(24)로부터 방출되는 배기 가스가 처리된다. 부스터 펌프(22) 및 배킹 펌프(24)의 온도, 전력 소비량, 펌프 속도 등과 같은, 다양한 측정치의 데이터를 수집하도록 센서(도면에 도시되지 않음)가 진공 펌프 장치(20) 내에 구현될 수 있다. 센서는 또한 부스터 펌프(22) 및/또는 배킹 펌프(24)의 입구 및/또는 출구에서의 가스 압력을 측정하도록 구현될 수 있다. 프로세스 챔버(12)로부터 배기되고 있는 가스의 화학적 성질 및 열적 특성을 나타내는 신호에 응답하여 진공 펌프 장치(20)의 파라미터를 조정하도록 제어기(30)가 구현될 수 있다. 그러한 신호는 프로세스 챔버(12)를 포함하는 프로세스 툴, 또는 근거리 통신망 또는 인터넷을 통해 프로세스 툴을 모니터링하고 제어하는 원격 호스트 컴퓨터에 의해 발생될 수 있다. 그러한 신호는 프로세스 챔버(12) 내의 프로세스 레시피(process recipe)의 변화를 나타낼 수 있으며, 제어기(30)로 하여금 그에 맞춰 진공 펌프 장치(20)의 파라미터를 조정하게 한다. 부가적으로, 챔버(12)와 진공 펌프 장치(20)를 연결하는 전방라인(foreline) 상에 배치된 하나 이상의 센서(도시되지 않음)가 챔버(12)로부터 배기되고 있는 가스의 성질 또는 특성을 결정하기 위해 채용될 수 있다.The vacuum pump apparatus 20 includes a booster pump 22 and a backing pump 24 connected in series. The inlet of the booster pump 22 is connected to the outlet of the process chamber 12. The outlet of the booster pump 22 is connected to the inlet of the backing pump 24. The outlet of the backing pump 24 may be connected to an abatement device (not shown), which is connected to the backing pump 24 to reduce the deleterious effects that the exhaust gas may have on the environment The exhaust gas to be discharged is processed. A sensor (not shown) may be implemented in the vacuum pump device 20 to collect data of various measurements, such as the temperature of the booster pump 22 and the backing pump 24, power consumption, pump speed, The sensor may also be implemented to measure the gas pressure at the inlet and / or outlet of the booster pump 22 and / or the backing pump 24. The controller 30 can be implemented to adjust the parameters of the vacuum pump apparatus 20 in response to signals indicative of the chemical and thermal properties of the gas being evacuated from the process chamber 12. [ Such a signal may be generated by a process tool including the process chamber 12, or by a remote host computer that monitors and controls the process tool over a local area network or the Internet. Such a signal may indicate a change in the process recipe in the process chamber 12 and cause the controller 30 to adjust the parameters of the vacuum pump apparatus 20 accordingly. Additionally, one or more sensors (not shown) disposed on a foreline connecting the chamber 12 and the vacuum pump device 20 may be used to determine the nature or characteristics of the gas being evacuated from the chamber 12 Can be employed to determine.

대안적으로, 제어기(30)는 제어 회로의 형태로 진공 펌프 장치(20) 내에 구현될 수 있는데, 이는 진공 펌프 장치(20)의 전력 소비량 패턴을 얻기 위해 데이터를 분석하고, 전력 소비량 패턴에 따라 진공 펌프 장치(20)의 작동 파라미터를 설정할 수 있다.Alternatively, the controller 30 can be implemented in a vacuum pump arrangement 20 in the form of a control circuit, which analyzes the data to obtain a pattern of power consumption of the vacuum pump arrangement 20, The operating parameters of the vacuum pump apparatus 20 can be set.

도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 진공 펌프 장치(20)의 작동 파라미터를 자동-조정하기 위한 방법을 보여주는 흐름도(100)를 도시하고 있다. 도 3은 다양한 조건에 있는 부스터 펌프(22) 및 배킹 펌프(24)의 전력 소비량 곡선을 비교하는 예시적인 그래프를 도시하고 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 처음에 단계 102에서, 부스터 펌프(22) 및 배킹 펌프(24)는 수소가 풍부한 가스를 펌핑하기에 적합한 수소 작동 파라미터에 설정된다. 무거운 가스 작동 파라미터에 비해 수소 작동 파라미터는 더 높은 전력 또는 온도 한계를 가질 수 있다. 상기에 논의된 바와 같이, 수소 풍부 가스는 높은 열전도율을 가지고, 이는 진공 펌프의 내부와 외부 사이의 낮은 온도차로 이어지며, 이에 따라 진공 펌프가 더 강력하게 구동되는 것을 허용한다.Figure 2 shows a flow diagram 100 illustrating a method for automatically adjusting the operating parameters of a vacuum pump apparatus 20, in accordance with some embodiments of the present invention. FIG. 3 shows an exemplary graph comparing the power consumption curves of the booster pump 22 and the backing pump 24 under various conditions. Referring to Figures 2 and 3, initially in step 102, the booster pump 22 and the backing pump 24 are set to hydrogen operating parameters suitable for pumping hydrogen-rich gas. Hydrogen operating parameters may have higher power or temperature limits than heavy gas operating parameters. As discussed above, the hydrogen rich gas has a high thermal conductivity, which leads to a low temperature difference between the inside and the outside of the vacuum pump, thus allowing the vacuum pump to be driven more robustly.

단계 104는 부스터 펌프의 전력 소비량이 제 1 사전결정된 임계치(threshold)보다 큰지 여부를 결정한다. 전력 소비량이 제 1 사전결정된 임계치보다 낮다면, 공정은 단계 104의 처음으로 되돌아간다. 전력 소비량이 제 1 사전결정된 임계치보다 높다면, 공정은 단계 106으로 진행한다. 단계 106은 배킹 펌프의 전력 소비량이 제 2 사전결정된 임계치보다 낮은지 여부를 결정한다. 전력 소비량이 제 2 사전결정된 임계치보다 높다면, 공정은 단계 104의 처음으로 되돌아간다. 전력 소비량이 제 2 사전결정된 임계치보다 낮다면, 공정은 단계 108로 진행하며 여기서 부스터 펌프 및 배킹 펌프는 무거운 가스 작동 파라미터로 설정된다.Step 104 determines whether the power consumption of the booster pump is greater than a first predetermined threshold. If the power consumption is below the first predetermined threshold, the process returns to the beginning of step 104. If the power consumption is higher than the first predetermined threshold, the process proceeds to step 106. Step 106 determines whether the power consumption of the backing pump is below a second predetermined threshold. If the power consumption is higher than the second predetermined threshold, the process returns to the beginning of step 104. If the power consumption is below the second predetermined threshold, the process proceeds to step 108 where the booster pump and backing pump are set to heavy gas operating parameters.

도 3에 도시된 바와 같이, 수소를 펌핑하는 부스터 펌프의 전력 소비량 곡선은 도면 부호 202로 지시되는 반면, 공기를 펌핑하는 부스터 펌프의 전력 소비량 곡선은 도면 부호 204로 지시된다. 수소를 펌핑하는 배킹 펌프의 전력 소비량 곡선은 도면 부호 208로 지시되는 반면, 공기를 펌핑하는 배킹 펌프의 전력 소비량 곡선은 도면 부호 206으로 지시된다. 여기서, 수소 및 공기는 도 2에 도시된 공정을 설명할 목적으로 수소 풍부 가스 및 무거운 가스의 대용물로서 각각 사용된다. x-축은 직렬로 연결된 부스터 펌프 및 배킹 펌프에 의해 구성된 진공 펌프 장치의 입구에서의 가스 압력을 나타낸다. y-축은 부스터 펌프 및 배킹 펌프의 전력 소비량을 나타낸다. 제 1 및 제 2 사전결정된 임계치는, 도면 부호 210 및 도면 부호 212로 지시된 수평선에 의해 각각 나타내어진다. 압력 P1에서, 수소가 부스터 펌프 및 배킹 펌프를 통과해 펌핑되면, 부스터 펌프의 전력 소비량은 제 1 사전결정된 임계치(210) 아래로 떨어질 것이고, 수소 작동 파라미터는 변함없이 유지될 것이다. 그러나, 압력 P1에서, 공기가 부스터 펌프 및 배킹 펌프를 통과해 펌핑되면, 부스터 펌프의 전력 소비량은 제 1 사전결정된 임계치(210)보다 높을 것인 반면, 배킹 펌프의 전력 소비량은 제 2 사전결정된 임계치(212)보다 낮을 것이다. 이에 따라, 부스터 펌프 및 배킹 펌프는 무거운 가스 작동 파라미터로 설정될 것이다.As shown in FIG. 3, the power consumption curve of the booster pump pumping hydrogen is indicated at 202, while the power consumption curve of the booster pump pumping air is indicated at 204. The power consumption curve of the backing pump pumping hydrogen is indicated at 208, while the power consumption curve of the backing pump pumping air is indicated at 206. Here, hydrogen and air are used as a substitute for hydrogen-rich gas and heavy gas, respectively, for the purpose of describing the process shown in Fig. The x-axis represents the gas pressure at the inlet of the vacuum pump apparatus constituted by the booster pump and the backing pump connected in series. The y-axis represents the power consumption of the booster pump and the backing pump. The first and second predetermined thresholds are respectively denoted by horizontal lines indicated at 210 and 212, respectively. At pressure P1, if hydrogen is pumped through the booster pump and the backing pump, the power consumption of the booster pump will fall below the first predetermined threshold 210 and the hydrogen operating parameters will remain unchanged. However, at pressure P1, when air is pumped through the booster pump and the backing pump, the power consumption of the booster pump will be higher than the first predetermined threshold 210, while the power consumption of the backing pump is greater than the second predetermined threshold < 0.0 > 212 < / RTI > Accordingly, the booster pump and the backing pump will be set to heavy gas operating parameters.

부스터 펌프 및 배킹 펌프가 단계 108에서 무거운 가스 작동 파라미터로 설정된 후에, 공정은 단계 110으로 진행하고, 여기서 부스터 펌프의 전력 소비량이 제 3 사전결정된 임계치와 비교된다. 부스터 펌프의 전력 소비량이 제 3 사전결정된 임계치보다 높다면, 공정은 단계 110의 처음으로 되돌아간다. 부스터 펌프의 전력 소비량이 제 3 사전결정된 임계치보다 낮다면, 공정은 단계 112로 진행하고, 여기서 부스터 펌프의 속도가 사전결정된 속도 임계치와 비교된다. 부스터 펌프의 속도가 사전결정된 속도 임계치보다 느리면, 공정은 단계 110의 처음으로 되돌아간다. 부스터 펌프의 속도가 사전결정된 속도 임계치를 초과하면, 공정은 단계 102로 되돌아가고, 여기서 부스터 펌프 및 배킹 펌프는 수소 작동 파라미터로 재설정된다.After the booster pump and backing pump are set to heavy gas operating parameters in step 108, the process proceeds to step 110, where the power consumption of the booster pump is compared to a third predetermined threshold. If the power consumption of the booster pump is higher than the third predetermined threshold, the process returns to the beginning of step 110. If the power consumption of the booster pump is below the third predetermined threshold, the process proceeds to step 112, where the speed of the booster pump is compared to the predetermined speed threshold. If the speed of the booster pump is slower than the predetermined speed threshold, the process returns to the beginning of step 110. If the speed of the booster pump exceeds the predetermined speed threshold, the process returns to step 102, where the booster pump and backing pump are reset to the hydrogen operating parameters.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 3 사전결정된 임계치는 도면 부호 214로 지시된 수평선에 의해 나타내어진다. 부스터 펌프의 전력 소비량이 제 3 사전결정된 임계치보다 낮은 2개의 영역, 즉 압력이 P2보다 낮은 영역(220) 및 압력이 P3보다 높은 영역(222)이 그래프에 존재한다. 부스터 펌프가 영역(220) 내에 있다면, 그 속도는 사전결정된 속도 임계치를 초과할 것이며, 이에 따라 부스터 펌프 및 배킹 펌프를 다시 수소 작동 파라미터로 재설정하는 것이 안전할 것이다. 그러나, 부스터 펌프가 영역(222) 내에 있다면, 그 속도는 펌프의 입구에서의 높은 압력으로 인해 사전결정된 속도 임계치보다 느릴 것이다. 그러한 조건에서, 펌프를 수소 작동 파라미터로 재설정하는 것은 안전하지 않은데, 그 이유는 수소 작동 파라미터가 펌프를 너무 강력하게 구동시켜, 펌프가 안전 한계를 넘어설 위험을 초래할 것이기 때문이다.As shown in FIG. 3, the third predetermined threshold is indicated by the horizontal line indicated at 214. There are two areas where the power consumption of the booster pump is lower than the third predetermined threshold, i.e., area 220 where pressure is lower than P2 and area 222 where pressure is higher than P3. If the booster pump is in region 220, its speed will exceed a predetermined speed threshold, and it will be safe to reset the booster pump and backing pump back to the hydrogen operating parameters. However, if the booster pump is in zone 222, its speed will be slower than the predetermined speed threshold due to the high pressure at the inlet of the pump. Under such conditions, it is not safe to reset the pump to the hydrogen operating parameters, because the hydrogen operating parameters will drive the pump too strongly, which would put the pump at risk of exceeding safety limits.

개시된 방법은 진공 펌프 장치로부터 수집되는 데이터에 기초하여 진공 펌프 장치의 파라미터를 조정할 수 있다. 수소 풍부 가스가 진공 펌프 장치를 통과해 펌핑되고 있는 것으로 결정되면, 무거운 가스 작동 파라미터가 사용되는 경우보다 강력하게 진공 펌프 장치를 구동시키기 위해 수소 작동 파라미터가 채용될 것이다. 이는, 진공 펌프 장치가 전력 또는 온도 한계를 넘어설 위험을 초래함이 없이, 더 큰 용량으로 작동하는 것을 가능하게 한다.The disclosed method can adjust the parameters of the vacuum pump device based on data collected from the vacuum pump device. If it is determined that the hydrogen rich gas is being pumped through the vacuum pump device, the hydrogen operating parameter will be employed to drive the vacuum pump device more robustly than if heavy gas operating parameters are used. This enables the vacuum pump device to operate at a higher capacity without incurring the risk of exceeding the power or temperature limits.

대안적으로, 진공 펌프 장치의 작동 파라미터는 프로세스 챔버로부터 진공 펌프 장치로 배기되고 있는 가스의 화학적 성질 및 열적 특성을 나타내는 신호에 응답하여 조정될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제어기(30)는 그러한 신호에 응답하여 작동 파라미터를 조정하도록 구성될 수 있다. 제어기(30)는 독립형(stand-alone) 장치, 또는 진공 펌프 장치(20)의 일체형 부분으로서 구현될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 신호는 프로세스 챔버(12)를 포함하는 프로세스 툴에 의해 발생될 수 있다. 본 발명의 일부 다른 실시예에서, 신호는 근거리 통신망 또는 인터넷을 통해 프로세스 툴 및 진공 펌프 장치 양자를 원격으로 모니터링하고 제어하는 호스트 컴퓨터에 의해 발생될 수 있다. 또한, 신호는 챔버와 진공 펌프 장치 사이의 전방라인 내에 배치된 하나 이상의 센서에 의해 발생될 수 있다.Alternatively, the operating parameters of the vacuum pump device may be adjusted in response to signals indicative of the chemical and thermal properties of the gas being evacuated from the process chamber to the vacuum pump device. As shown in Figure 1, the controller 30 may be configured to adjust operating parameters in response to such signals. The controller 30 may be implemented as a stand-alone device, or as an integral part of the vacuum pump device 20. In some embodiments of the present invention, the signal may be generated by a process tool that includes the process chamber 12. In some other embodiments of the present invention, the signal may be generated by a host computer that remotely monitors and controls both the process tool and the vacuum pump device via a local area network or the Internet. The signal may also be generated by one or more sensors disposed in a forward line between the chamber and the vacuum pump device.

일부 반도체 제조 공정에서, 진공 펌프 장치가 다양한 단계에서 수소 풍부 가스 및 무거운 가스 양자를 펌핑하는데 사용된다. 종래에, 진공 펌프 장치가 수소 가스 유동에 따라 설계되면, 진공 펌프 장치의 크기는 무거운 가스를 펌핑할 때 펌프 작동정지를 피하기 위해 클 필요가 있었다. 종래의 설계와는 다르게, 개시된 방법 및 장치는 진공 펌프 장치가 그 장치를 통과해 유동하는 가스의 열적 특성에 응답하여 전력 또는 온도 한계를 조정 또는 자동-조정하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이는 진공 펌프 장치가, 수소 풍부 가스를 펌핑할 때 펌핑 능력에 대해 타협하거나 무거운 가스를 펌핑할 때 작동정지될 위험을 초래함이 없이, 더 작은 크기로 제조되는 것을 가능하게 한다.In some semiconductor manufacturing processes, vacuum pump devices are used to pump both hydrogen rich gas and heavy gas at various stages. Conventionally, when a vacuum pump device is designed according to a hydrogen gas flow, the size of the vacuum pump device needs to be large to avoid pump shutdown when pumping heavy gases. Unlike conventional designs, the disclosed method and apparatus enable a vacuum pump apparatus to adjust or auto-adjust power or temperature limits in response to thermal characteristics of the gas flowing through the apparatus. Thus, this enables the vacuum pump device to be manufactured in a smaller size, without compromising the pumping ability when pumping hydrogen-rich gas or causing the risk of shutting down when pumping heavier gas.

진공 펌프 장치를 통과해 유동하는 가스의 열적 특성을 결정하기 위해, 전력 소비량과 입구 가스 압력 사이의 관계를 사용하는 것에 추가해, 다른 관계가 또한 그 결정을 하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 전력 소비량과 펌프 속도 사이의 관계가 진공 펌프 장치를 통과해 유동하는 가스의 열적 특성을 결정하는데 사용될 수 있다. 다른 예로서, 펌프의 전력 소비량과 온도 사이의 관계가 진공 펌프 장치를 통과해 유동하는 가스의 열적 특성을 결정하는데 사용될 수 있다. 이들 관계에 기초하여 진공 펌프 장치의 작동 파라미터를 설정하는 것은 이들 관계에 있어서의 상이한 곡선 패턴을 고려하는 소정의 변경과 함께 도 2에 도시된 공정을 적용함으로써 달성될 수 있음이 이해된다. 이들 변경은 본 발명의 범위 내에 있음이 주장된다.In addition to using the relationship between power consumption and inlet gas pressure to determine the thermal properties of the gas flowing through the vacuum pump device, other relationships can also be used to make that determination. For example, the relationship between power consumption and pump speed can be used to determine the thermal properties of the gas flowing through the vacuum pump device. As another example, the relationship between the power consumption of the pump and the temperature can be used to determine the thermal properties of the gas flowing through the vacuum pump device. It is understood that setting the operating parameters of the vacuum pump device based on these relationships can be achieved by applying the process shown in Fig. 2, with certain changes taking into account the different curved patterns in these relationships. These modifications are claimed to be within the scope of the present invention.

본 발명이 하나 이상의 특정 예로 구현되는 것으로 본 명세서에 예시되고 기술되었지만, 그럼에도 불구하고 개시된 상세사항으로 제한되도록 의도되지 않는데, 그 이유는 다양한 변경 및 구조적 변화가 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 그리고 특허청구범위의 범위 및 등가물의 범위 내에서 본 발명에 대해 이루어질 수 있기 때문이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 바와 같은 본 발명의 범위와 일치하는 방식으로 그리고 넓게 해석되어야 함이 이해된다.While the invention has been illustrated and described herein as embodied in one or more specific examples, it is nevertheless not intended that the disclosure be limited to the details, because various changes and structural changes can be made therein without departing from the spirit of the invention, And can be made to the invention within the scope of the claims and equivalents thereof. It is, therefore, to be understood that the appended claims are to be interpreted in a manner consistent with the scope of the invention as set forth in the following claims.

Claims (29)

진공 펌프 장치(vacuum pump arrangement)의 작동 파라미터를 조정하는 방법에 있어서,
상기 진공 펌프 장치를 통해 유동하는 제 1 가스의 특성을 결정하는 단계, 및
상기 제 1 가스의 결정된 특성에 기초하여 상기 진공 펌프 장치의 작동 파라미터를 설정하는 단계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump arrangement,
Determining a characteristic of the first gas flowing through the vacuum pump device, and
And setting an operating parameter of the vacuum pump device based on the determined characteristic of the first gas
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 가스의 특성을 결정하는 단계는 상기 진공 펌프 장치가 상기 특성을 나타내는 신호를 수신하는 단계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of determining a characteristic of the first gas comprises the step of the vacuum pump device receiving a signal indicative of the characteristic
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 2 항에 있어서,
상기 신호는 상기 진공 펌프 장치의 상류측에 있는 프로세스 툴(process tool)로부터 제공되는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.3. The method of claim 2,
The signal is provided from a process tool upstream of the vacuum pump apparatus
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 2 항에 있어서,
상기 신호는 프로세스 툴을 상기 프로세스 툴의 하류측에 있는 상기 진공 펌프 장치에 연결하는 전방라인(foreline) 내의 센서에 의해 발생되는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.3. The method of claim 2,
The signal is generated by a sensor in a foreline that connects the process tool to the vacuum pump device on the downstream side of the process tool
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 4 항에 있어서,
상기 센서는 상기 제 1 가스의 열전도율(thermal conductivity)을 직접적으로 또는 간접적으로 측정하도록 구성되는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.5. The method of claim 4,
The sensor is configured to directly or indirectly measure the thermal conductivity of the first gas
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 가스의 특성을 결정하는 단계는,
상기 진공 펌프 장치가 상기 제 1 가스를 펌핑할 때, 상기 진공 펌프 장치의 속성(property)을 모니터링하는 단계, 및
모니터링된 속성에 기초하여 상기 제 1 가스의 특성을 결정하는 단계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.The method according to claim 1,
Wherein determining the characteristic of the first gas comprises:
Monitoring the property of the vacuum pump device when the vacuum pump device pumps the first gas, and
Determining a characteristic of the first gas based on the monitored attribute
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 6 항에 있어서,
상기 속성은 전력 소비량 패턴(power consumption pattern)인
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.The method according to claim 6,
The attribute may be a power consumption pattern
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진공 펌프 장치는 부스터 펌프(booster pump) 및 배킹 펌프(backing pump)를 포함하며, 상기 부스터 펌프 및 상기 배킹 펌프는 상기 부스터 펌프가 프로세스 챔버의 하류측에 그리고 상기 배킹 펌프의 상류측에 있는 방식으로 상기 프로세스 챔버에 직렬로 연결되는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The vacuum pump apparatus includes a booster pump and a backing pump wherein the booster pump and the backing pump are arranged such that the booster pump is located downstream of the process chamber and upstream of the backing pump Connected in series with the process chamber
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 가스의 특성을 결정하는 단계는 소정 순간(given moment)에서의 상기 부스터 펌프의 전력 소비량이 제 1 사전결정된 임계치(threshold)보다 높은지 여부를 결정하는 단계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.9. The method of claim 8,
Wherein determining the characteristic of the first gas comprises determining whether the power consumption of the booster pump at a given moment is above a first predetermined threshold
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 가스의 특성을 결정하는 단계는, 소정 순간에서의 상기 부스터 펌프의 전력 소비량이 제 1 사전결정된 임계치보다 높다면, 상기 소정 순간에서의 상기 배킹 펌프의 전력 소비량이 제 2 사전결정된 임계치보다 낮은지 여부를 결정하는 단계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein determining the characteristic of the first gas comprises: if the power consumption of the booster pump at a given instant is higher than a first predetermined threshold, then the power consumption of the backing pump at the instant is less than a second predetermined threshold Determining whether the value is low or not
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 가스의 특성을 결정하는 단계는, 상기 소정 순간에서, 상기 배킹 펌프의 전력 소비량이 상기 제 2 사전결정된 임계치보다 낮고 상기 부스터 펌프의 전력 소비량이 상기 제 1 사전결정된 임계치보다 높다면, 상기 제 1 가스를 무거운 가스(heavy gas)로 지정하는 단계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the step of determining the characteristic of the first gas comprises the steps of: if, at the predetermined moment, the power consumption of the backing pump is lower than the second predetermined threshold and higher than the first predetermined threshold, And designating the first gas as a heavy gas.
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 작동 파라미터는, 상기 소정 순간에서, 상기 배킹 펌프의 전력 소비량이 상기 제 2 사전결정된 임계치보다 낮고 상기 부스터 펌프의 전력 소비량이 상기 제 1 사전결정된 임계치보다 높다면, 상기 무거운 가스의 특성에 따른 무거운 가스 작동 파라미터가 되도록 설정되는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.The method according to claim 10 or 11,
Wherein the operating parameter is set such that if the power consumption of the backing pump is lower than the second predetermined threshold and the power consumption of the booster pump is higher than the first predetermined threshold at the predetermined moment, Gas operating parameters
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 가스의 특성을 결정하는 단계는, 상기 소정 순간에서, 상기 배킹 펌프의 전력 소비량이 상기 제 2 사전결정된 임계치보다 높고 상기 부스터 펌프의 전력 소비량이 상기 제 1 사전결정된 임계치보다 높다면, 상기 제 1 가스를 수소 풍부 가스(hydrogen rich gas)로 지정하는 단계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.13. The method according to any one of claims 10 to 12,
Wherein the determining of the characteristic of the first gas comprises: if the power consumption of the backing pump is higher than the second predetermined threshold and the power consumption of the booster pump is higher than the first predetermined threshold, And designating the first gas as a hydrogen rich gas.
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 작동 파라미터는, 상기 소정 순간에서, 상기 배킹 펌프의 전력 소비량이 상기 제 2 사전결정된 임계치보다 높고 상기 부스터 펌프의 전력 소비량이 상기 제 1 사전결정된 임계치보다 높다면, 상기 수소 풍부 가스의 특성에 따른 수소 작동 파라미터가 되도록 설정되는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.The method according to claim 10 or 11,
Wherein the operating parameter is set such that if the power consumption of the backing pump is higher than the second predetermined threshold and the power consumption of the booster pump is higher than the first predetermined threshold, Which is set to be a hydrogen operating parameter
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 수소 작동 파라미터는 상기 무거운 가스 작동 파라미터보다 높은 상기 진공 펌프 장치에 대한 전력 한계를 갖는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.The method according to claim 13 or 14,
Wherein the hydrogen operating parameter has a power limit for the vacuum pump apparatus that is higher than the heavy gas operating parameter
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 수소 작동 파라미터는 상기 무거운 가스 작동 파라미터보다 높은 상기 진공 펌프 장치에 대한 온도 한계를 갖는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.The method according to claim 13 or 14,
Wherein the hydrogen operating parameter has a temperature limit for the vacuum pump apparatus that is higher than the heavy gas operating parameter
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 가스의 특성을 결정하는 단계는 상기 부스터 펌프의 전력 소비량이 제 3 사전결정된 임계치보다 낮은지 여부를 결정하는 단계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.13. The method of claim 12,
Wherein determining the characteristic of the first gas comprises determining whether the power consumption of the booster pump is below a third predetermined threshold
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 가스의 특성을 결정하는 단계는, 상기 부스터 펌프의 전력 소비량이 상기 제 3 사전결정된 임계치보다 낮다면, 상기 부스터 펌프가 사전결정된 속도 임계치를 초과하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.18. The method of claim 17,
Wherein determining the characteristic of the first gas comprises determining if the booster pump exceeds a predetermined speed threshold if the power consumption of the booster pump is below the third predetermined threshold
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
상기 작동 파라미터는, 상기 부스터 펌프가 사전결정된 속도 임계치를 초과하고 상기 부스터 펌프의 전력 소비량이 상기 제 3 사전결정된 임계치보다 낮다면, 상기 수소 풍부 가스의 특성에 따른 수소 작동 파라미터가 되도록 설정되는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.The method according to claim 17 or 18,
Wherein the operating parameter is set to be a hydrogen operating parameter according to the characteristic of the hydrogen rich gas if the booster pump exceeds a predetermined speed threshold and the power consumption of the booster pump is below the third predetermined threshold
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 7 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전력 소비량 패턴은 상기 진공 펌프 장치의 전력 소비량과 상기 진공 펌프 장치의 입구 압력 사이의 관계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.20. The method according to any one of claims 7 to 19,
Wherein the power consumption pattern includes a relationship between a power consumption of the vacuum pump apparatus and an inlet pressure of the vacuum pump apparatus
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 7 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전력 소비량 패턴은 상기 진공 펌프 장치의 전력 소비량과 상기 진공 펌프 장치의 펌프 속도 사이의 관계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.20. The method according to any one of claims 7 to 19,
Wherein the power consumption pattern includes a relationship between a power consumption of the vacuum pump apparatus and a pump speed of the vacuum pump apparatus
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 제 7 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전력 소비량 패턴은 상기 진공 펌프 장치의 전력 소비량과 상기 진공 펌프 장치의 온도 사이의 관계를 포함하는
진공 펌프 장치의 작동 파라미터 조정 방법.20. The method according to any one of claims 7 to 19,
Wherein the power consumption pattern includes a relationship between a power consumption of the vacuum pump apparatus and a temperature of the vacuum pump apparatus
A method of adjusting operating parameters of a vacuum pump apparatus. 장치에 있어서,
프로세스 챔버를 갖는 프로세스 툴,
상기 프로세스 챔버를 배기하기 위한 진공 펌프 장치, 및
상기 진공 펌프 장치를 통해 유동하는 제 1 가스의 특성을 나타내는 정보에 응답하여 상기 진공 펌프 장치의 작동 파라미터를 설정하도록 구성된 제어기를 포함하는
장치.In the apparatus,
A process tool having a process chamber,
A vacuum pump device for exhausting the process chamber, and
And a controller configured to set an operating parameter of the vacuum pump apparatus in response to information indicative of a characteristic of the first gas flowing through the vacuum pump apparatus
Device. 제 23 항에 있어서,
상기 정보는 상기 프로세스 툴에 의해 발생되는 신호의 형태인
장치.24. The method of claim 23,
Wherein the information is in the form of a signal generated by the process tool
Device. 제 24 항에 있어서,
상기 신호는 상기 프로세스 툴을 상기 프로세스 툴의 하류측에 있는 상기 진공 펌프 장치에 연결하는 전방라인 내의 센서에 의해 발생되는
장치.25. The method of claim 24,
Said signal being generated by a sensor in a front line connecting said process tool to said vacuum pump device on the downstream side of said process tool
Device. 제 25 항에 있어서,
상기 센서는 상기 제 1 가스의 열전도율을 직접적으로 또는 간접적으로 측정하도록 구성되는
장치.26. The method of claim 25,
The sensor is configured to directly or indirectly measure the thermal conductivity of the first gas
Device. 제 23 항에 있어서,
상기 정보는 상기 진공 펌프 장치의 모니터링된 속성의 형태인
장치.24. The method of claim 23,
Wherein the information is in the form of a monitored attribute of the vacuum pump device
Device. 제 27 항에 있어서,
모니터링된 속성은 전력 소비량 패턴을 포함하는
장치.28. The method of claim 27,
The monitored attributes include the power consumption pattern
Device. 제 28 항에 있어서,
상기 진공 펌프 장치는 부스터 펌프 및 배킹 펌프를 포함하며, 상기 부스터 펌프 및 상기 배킹 펌프는 상기 부스터 펌프가 프로세스 챔버의 하류측에 그리고 상기 배킹 펌프의 상류측에 있는 방식으로 상기 프로세스 챔버에 직렬로 연결되는
장치.29. The method of claim 28,
Wherein the booster pump and the backing pump are connected in series to the process chamber in such a way that the booster pump is downstream of the process chamber and upstream of the backing pump felled
Device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101879393B1 (en) * 2017-06-08 2018-07-18 주식회사 라온텍 Digital sigma-delta modulator

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6441660B2 (en) * 2014-03-17 2018-12-19 株式会社荏原製作所 Vacuum pump with abatement function
BE1023392B1 (en) * 2015-08-31 2017-03-01 Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap Method for controlling the speed of a compressor as a function of the available gas flow from a source, and control and compressor applied thereby.
GB2552958B (en) * 2016-08-15 2019-10-30 Edwards Ltd Turbo pump vent assembly and method
JP2018178846A (en) * 2017-04-12 2018-11-15 株式会社荏原製作所 Device and method for controlling operation of vacuum pump device
DE202018003585U1 (en) * 2018-08-01 2019-11-06 Leybold Gmbh vacuum pump
GB2599160A (en) * 2020-09-29 2022-03-30 Leybold Gmbh Method for operating a pump system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63109298A (en) * 1986-10-27 1988-05-13 Hitachi Ltd Vacuum exhaust device using turbo-vacuum pump
JPH116070A (en) * 1997-06-06 1999-01-12 Applied Materials Inc Instrument for detecting end point in dry type treatment for dry type treating apparatus and method thereof
JP2003155981A (en) * 2001-11-21 2003-05-30 Toyota Industries Corp Operation control method for vacuum pump and operation controller thereof
JP2007107398A (en) * 2005-10-11 2007-04-26 Shimadzu Corp Evacuating device and evacuating method

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3462356A (en) * 1964-10-14 1969-08-19 Catylators Ltd Control of current in electrolytic apparatus
US4835114A (en) * 1986-02-19 1989-05-30 Hitachi, Ltd. Method for LPCVD of semiconductors using oil free vacuum pumps
US4699570A (en) * 1986-03-07 1987-10-13 Itt Industries, Inc Vacuum pump system
US5865205A (en) * 1997-04-17 1999-02-02 Applied Materials, Inc. Dynamic gas flow controller
JP2000110735A (en) * 1998-10-01 2000-04-18 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Pump protection system, pump protection method, and pump system
FR2792083B1 (en) * 1999-04-12 2003-08-01 Cit Alcatel PRESSURE REGULATION SYSTEM FOR A VACUUM ENCLOSURE, VACUUM PUMPING GROUP PROVIDED WITH SUCH A SYSTEM
ATE280406T1 (en) * 1999-04-07 2004-11-15 Cit Alcatel PRESSURE REGULATOR DEVICE FOR A VACUUM CHAMBER, AND A VACUUM PUMP UNIT PROVIDED WITH SUCH A DEVICE
WO2003023229A1 (en) * 2001-09-06 2003-03-20 Ulvac, Inc. Vacuum pumping system and method of operating vacuum pumping system
JP3673743B2 (en) * 2001-09-27 2005-07-20 大晃機械工業株式会社 Screw type vacuum pump
JP2003172284A (en) * 2001-12-03 2003-06-20 Aisin Seiki Co Ltd Multi-stage type vacuum pump and control method therefor
US6739840B2 (en) * 2002-05-22 2004-05-25 Applied Materials Inc Speed control of variable speed pump
GB0214273D0 (en) * 2002-06-20 2002-07-31 Boc Group Plc Apparatus for controlling the pressure in a process chamber and method of operating same
JP4218756B2 (en) * 2003-10-17 2009-02-04 株式会社荏原製作所 Vacuum exhaust device
GB0502149D0 (en) * 2005-02-02 2005-03-09 Boc Group Inc Method of operating a pumping system
GB0508872D0 (en) * 2005-04-29 2005-06-08 Boc Group Plc Method of operating a pumping system
JP2009074512A (en) * 2007-09-25 2009-04-09 Shimadzu Corp Turbo-molecular pump
JP2010127107A (en) * 2008-11-25 2010-06-10 Toyota Industries Corp Operation control device in vacuum pump device
EP2434156A1 (en) * 2009-05-20 2012-03-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Dry vacuum pump
US8657584B2 (en) * 2010-02-16 2014-02-25 Edwards Limited Apparatus and method for tuning pump speed

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63109298A (en) * 1986-10-27 1988-05-13 Hitachi Ltd Vacuum exhaust device using turbo-vacuum pump
JPH116070A (en) * 1997-06-06 1999-01-12 Applied Materials Inc Instrument for detecting end point in dry type treatment for dry type treating apparatus and method thereof
JP2003155981A (en) * 2001-11-21 2003-05-30 Toyota Industries Corp Operation control method for vacuum pump and operation controller thereof
JP2007107398A (en) * 2005-10-11 2007-04-26 Shimadzu Corp Evacuating device and evacuating method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101879393B1 (en) * 2017-06-08 2018-07-18 주식회사 라온텍 Digital sigma-delta modulator

Also Published As

Publication number Publication date
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