TW200823369A - Method and device for controlling the rotation stop of vacuum pump - Google Patents

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200823369 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於旋轉泵室內的氣體移送體以移送氣體的 真空泵之運轉停止控制方法及運轉停止控制裝置。 【先前技術】 例如，在半導體製造裝置中，爲了把半導體製造步驟 所使用的氣體從容室排出，以及爲了在容室內作出真空環 境而使用真空泵。此種真空泵習知爲具備做爲魯氏型（R〇〇ts) 或螺旋型的氣體移送體之泵轉子的容積式真空泵。一般來 說，容積式真空泵具備在殻內的泵室所配置的一對泵轉子 、和用於旋轉驅動此泵轉子的馬達。 在一對的泵轉子之間及泵轉子和外殼的內面之間形成 微小的間隙，泵轉子係構成不接觸外殼而旋轉。然後，一 對泵轉子藉由同步且彼此朝反方向旋轉’使外殻內的氣體 從吸入側被移送到吐出側，並從與吸入口接續的容室等排 出氣體。 然而，在半導體製造步驟所使用的氣體中’含有在其 移送中固形化的成分（以下，將此固形化的成分稱做生成物 )。因爲真空泵在移送氣體的過程中會產生壓縮熱等，故運 轉中的真空泵（外殼及泵轉子）會成爲某程度的高溫。然後 ，真空泵在維持高溫之期間，外殼及泵轉子會熱膨脹，泵 轉子、及對向於該泵轉子的泵室內面之間的間隙也會擴大 。因此，前述生成'物易擠入擴大的間隙中，又變得容易堆 積0 200823369 然後，真空泵停止運轉，真空泵的溫度慢慢地變低， 使熱膨脹的外殼及泵轉子收縮後，前述間隙也會變窄，以 致在該間隙堆積的生成物會被咬入泵轉子和泵室內面之間 。於是，真空泵再起動時，被咬入的生成物會妨礙泵轉子 的旋轉，在馬達的起動轉矩無法使泵轉子旋轉時，真空泵 的再起動便失敗。然後，當藉由馬達的起動轉矩無法進行 真空泵之再起動時，便將工具卡止於真空泵的轉軸，以人 力施加轉矩到轉軸而將泵轉子旋轉，藉由該旋轉將生成物 從間隙耙出並使真空泵成爲可再起動的狀態。 在專利文獻1中揭示，在咬入生成物的真空泵之再起 動時，作成不使用人力耙出生成物而可再起動的真空泵起 動方法。也就是，在專利文獻1揭示的真空泵起動方法， 係當在咬入生成物的狀態進行再起動時，使泵轉子向正方 向旋轉的旋轉轉矩係從馬達轉賦予泵轉子。其後，使賦予 泵轉子的旋轉轉矩暫時變爲0。其後，再次使泵轉子向正 方向旋轉的旋轉轉矩從馬達賦予到泵轉子。於是，可對堆 積在泵轉子和泵室內面之間的生成物，施加泵轉子的力量 。結果，生成物變脆，使該生成物被破壞而從間隙被耙出 ，故可不使用人力使真空泵起動。 【專利文獻1】日本特開2004- 1 3 8047號公報 【發明内容】 [發明欲解決之課題] 在專利文獻1揭示的真空泵起動方法，係爲使真空泵 從生成物被咬入於泵轉子和泵室內面之間的狀態加以起動 200823369 者。因此，泵轉子的旋轉不會由於生成物而妨礙，在藉由 真空泵可移送氣體（再起動）之前，首先，有必要實行將泵 轉子的力量施加於生成物並從間隙耙出之事前動作。然後 ，在生成物頑固地被咬入於泵轉子和泵室內面之間的狀態 、或大量的生成物被咬入的狀態時，有必要多次持續地使 泵轉子旋轉並施加力量於生成物，便會延長事前動作。因 此，在專利文獻1揭示的起動方法中，有從真空泵起動到 可移送氣體爲止需要長時間這個問題。 本發明係鑑於前述習知的問題而開發者，其目的在提 供一種真空泵的運轉停止控制方法及運轉停止控制裝置， 在生成物被咬入於泵室內面和氣體移送體之間的狀態時可 防止真空泵停止，在真空泵再起動時可迅速地開始氣體移 送。 【用於解決課題之辦法】 爲了解決上述問題點，申請專利範圍第1項記載的發 明，是以：在外殼內形成泵室，並使前述栗室內的氣體移 送體旋轉而進行氣體移送的真空栗，其中在前述真空泵之 氣體移送停止時，使前述氣體移送體的轉數下降至比氣體 移送時的轉數更低的指定轉數以下，又，使在該指定轉數 以下的氣體移送體持續旋轉，前述外殻的溫度到達比前述 氣體移送體在氣體移送時前述外殻的溫度更低之指定溫度 時’使前述氣體移送體停止旋轉，做爲要點。 申請專利範圍第4項記載的發明，是以：在外殻內形 成泵室’並使前述泵室內的氣體移送體旋轉而進行氣體移

200823369 送的真空泵，其中具備：停止控制手段，實行前述真空 之運轉停止控制；檢測手段，在前述外殼的溫度到達比 述氣體移送體在氣體移送時之前述外殼的溫度更低之指 溫度時，輸出檢測信號；前述停止控制手段在輸入使前 真空泵之氣體移送停止的泵停止信號後，使前述氣體移 體的轉數下降至比氣體移送時的轉數更低的指定轉數以 ，又使該指定轉數以下的氣體移送體持續旋轉，將來自 述檢測手段的檢測信號之輸入做爲契機而使氣體移送體 止旋轉，做爲要點。 根據此運轉停止控制方法及運轉停止控制裝置的話 在真空泵的氣體移送停止之時，並非馬上使氣體移送體 止旋轉，而是暫時使氣體移送體之轉數下降至指定轉數 下，其後，在該指定轉數以下使氣體移送體持續旋轉。 此，在真空泵運轉中已熱膨脹的外殼及氣體移送體，可 制溫度隨著氣體移送體的轉數下降而上升，結果被冷卻 此時，雖然外殻及氣體移送體由於冷卻而逐漸收縮，但 由於氣體移送體的轉數持續在指定轉數以下旋轉，使泵 內面和氣體移送體之間的間隙急劇地縮小而防止生成物 咬入。然後，堆積在泵室內面和氣體移送體之間的生成 ，可藉，由旋轉的氣體移送體而逐漸耙出。因此，在停止 空泵的氣體移送體之旋轉的狀態時，可防止生成物被咬 於泵室内面和氣體移送體之間。 又，在真空泵的運轉停止控制方法中，於前述真空 設有使冷卻前述外殼之冷卻液流通的冷卻通路，也可在 泵 刖 定 述 送 下 、 刖 停 停 以 因 抑 〇 是 室 被 物 真 入 泵 使 200823369 前述氣體移送體的轉數下降至指定轉數以下之前，使冷卻 液流通於前述冷卻通路。 又，在真空泵的運轉停止控制裝置中，也於前述真空 泵設有使冷卻前述外殼之冷卻液流通的冷卻通路’同時設 有開閉該冷卻通路的開閉手段，前述停止控制手段亦可將 前述泵停止信號之輸入作爲契機，使前述氣體移送體的轉 數下降至前述指定轉數以下之前可使前述開閉手段作成打 • 開的狀態。. 根據此運轉停止控制方法及運轉停止控制裝置的話’ 藉由冷卻液通過冷卻通路可冷卻外殼。此時，雖然外殼由 於冷卻而逐漸收縮，但是氣體移送體的轉數係持續指定轉 數以下的旋轉。因此，可防止生成物被咬入間隙中。因此 ，與不進行冷卻液的冷卻時相比，可縮短外殻的溫度達到 指定溫度的時間，縮短一面耙出生成物一面使真空泵停止 所需的時間。 # 又，在真空泵運轉停止控制方法中，亦可使前述氣體 移送體的轉數降低至指定轉數以下之後，在成爲前述指定 轉數以下而預先設定的設定轉數使氣體移送體旋轉之期間 ，使氣體移送體的轉數從前述設定轉數急遽地增加而不超 過指定轉數，其後使氣體移送體的轉數降低至前述指定轉 數以下。 又，在真空泵的運轉停止控制裝置中，前述停止控制 手段，亦可使前述氣體移送體的轉數降低至指定轉數以下 之後，在成爲前述指定轉數以下而預先設定的設定轉數使 -10- 200823369 氣體移送體旋轉的期間，使氣體移送體的轉數從前述設定 轉數急遽地增加而不超過指定轉數，其後使氣體移送體的 轉數降低至前述指定轉數以下。 根據此運轉停止控制方法及運轉停止控制裝置之時， 使氣體移送體的轉數急遽地增加，其後藉由使轉數下降而 使從氣體移送體對生成物施加之力急遽地增大，可有效地 耙出生成物。 【發明效果】 依據本發明時，在生成物被咬入泵室內面和氣體移送 體之間的狀態可防止真空泵停止，，真空泵再起動時可迅速 開始氣體移送。 【實施方式】 (第1實施形態） 以下’本發明將以在半導體製造裝置中做爲移送氣體 的真空泵之魯氏泵的運轉停止控制方法及運轉停止控制裝 置加以具體化的第1實施形態，依照第1圖〜第3圖來說明 。又，在以下的說明中魯氏泵的「前」「後」爲以在第1 圖顯不的箭頭Y的方向做爲前後方向。 如第1圖所示，本實施形態的魯氏泵1 〇係一體地具備 有：具有複數個作爲氣體移送體之轉子的多段魯氏泵1 i A 、和只具備單一前述轉子的單段魯氏泵11B。此外，在以 下的說明中，由於多段魯氏泵1 1 A和單段魯氏泵1 1 b係僅 爲前述轉子數相異之構成，故針對同一構成賦予同一符號 等，而省略或簡略其重覆的說明。此外，第2(a)〜2(c)圖爲 200823369 顯示多段魯氏泵π A的斷面圖，同時在第2(b)及（C)圖中省 略冷卻通路的圖示。 如第1圖所示，前殼1 3接合在多段魯氏泵1 1 A及單段 魯氏泵1 1 B的轉子外殻1 2之前端，而封鎖體3 6接合在該 前殼1 3之前端。後殼1 4接合在轉子外殼1 2之後端’齒輪 殼3 3接合於該後殼1 4之後端。然後，藉由轉子外殻1 2、 前殼1 3、後殼1 4及齒輪殼3 3構成多段魯氏泵1 1 A及單段 魯氏泵1 1 B的外殼。 如第2 (b)圖所示，多段魯氏栗1 1 A的轉子外殻1 2 ’是 由汽缸體1 5和複數個室形成壁1 6形成的。前述汽缸體1 5 是由一對的體片17，18形成’前述室形成壁16是由一對壁 片1 6 1，1 6 2形成。然後，如第1圖所示，在多段魯氏泵1 1 A 的外殼內，藉由前殼1 3和鄰接的室形成壁1 6之間的空間 、和鄰接的室形成壁1 6之間的空間、及和後殻1 4鄰接的 室形成壁16之間的空間而分別劃分出泵室39，40，41，42, 43 ° 另一方面，單段魯氏泵11B的轉子外殻12不具備室形 成壁1 6，而是由一對體片（在第1圖僅顯示一側的體片1 7) 形成的汽缸體1 5所形成。然後，在單段魯氏泵1 1 B的外殻 內，於前殼1 3、後殼1 4和汽缸體1 5之間的空間中劃分出 泵室50。 在多段魯氏泵1 1 A及單段魯氏泵1 1 B中，轉軸1 9係經 由徑向軸承2 1、而轉軸2 0則係經由徑向軸承2 2而分別可 旋轉地支持在前殼13和後殼14。兩轉軸19，20係互相平 -12- 200823369 行地配置。 在多段魯氏泵11A中，複數個轉子23，24，25，26，27 一體形成在轉軸19上，相同數量的轉子28，29，30，31，32 一體形成在轉軸20。由轉軸19，20的軸線191，201方向來 看，轉子23〜32係作成同樣形狀且相同大小之形狀。轉子 23，24，25，26，27的厚度係依照此順序而越來越小，轉子 28，29，3 0，31，32的厚度係依照此順序而越來越小。 φ 前述轉子23，28係在互相咬合的狀態下被收容在泵室 39，轉子24，29係在互相咬合的狀態下被收容在泵室40。 轉子2 5，3 0係在互相咬合的狀態下被收容在泵室4 1，轉子 26, 31係在互相咬合的狀態下被收容在泵室42。轉子27, 32 係在互相咬合的狀態下被收容在泵室4 3。另一方面，在單 段魯氏泵1 1 B中，轉子5 1係一體地形成在轉軸1 9上，轉 子52係一體地形成在轉軸20上。轉子51，52係在互相咬 合的狀態下被收容在泵室5 0。 • 在轉子2 3, 2 8和與該轉子23, 28相對的前殻13及室形 成壁16之間形成有微小的間隙。又，在轉子24，29和與該 轉子24，29相對的室形成壁16之間、在轉子25，30和與該 轉子25，30相對的室形成壁16之間、在轉子26，3 1和與該 轉子26，3 1相對的室形成壁1 6之間，分別形成有少許的間 隙。又，在轉子27，32和與該轉子27，32相對的室形成壁 16及後殼14之間形成有微小的間隙。也就是，轉子23〜32 和收容該些轉子23〜32的泵室39〜43內面之間形成有微小 間隙，轉子23〜32係不接觸於收容其等的泵室39〜43內面 -13- 200823369 而旋轉地構成。 前述間隙，係以泵室39的間隙爲最大，間隙係依照泵 室39，40，41，42，43之順序越來越小。因此，泵室的壓縮 比係依照泵室39, 40, 41，42, 43的順序越來越大。 在多段魯氏泵1 1 A及單段魯氏泵1 1 B的後殻1 4，組裝 有齒輪殼33。轉軸19，20貫通後殼14並突出於齒輪殼33 內，在齒輪3 4，3 5互相咬合的狀態下固定於朝向各轉軸1 9， 20的齒輪殼3 3內的突出端部。在多段魯氏泵1 1 A的齒輪 殻33中組裝有電動馬達MA，在單段魯氏泵1 1B的齒輪殼 3 3中組裝有電動馬達Μ B。 在多段魯氏泵11Α及單段魯氏泵11Β中’電動馬達ΜΑ， MB的驅動力經由軸連結器44而傳至轉軸19,轉軸19藉由 電動馬達MA，MB向第2 (a)〜（c)圖的箭頭R1方向旋轉。此 外，電動馬達MA，MB的轉數經由軸連結器44傳達使轉軸 19以相同的轉數旋轉。又，轉軸19之旋轉經由齒輪34, 35 而傳達至轉軸20，如第2 (a)〜（c)圖的箭頭R2所示’轉軸 20係朝和轉軸19反方向旋轉，同時齊軸19, 20係藉由齒 輪34，35同步旋轉。 ‘ 然後，藉由電動馬達MA，MB之驅動，轉子23〜27，51 朝箭頭R1的方向旋轉，轉子28〜32, 52朝箭頭R2的方向旋 轉，同時轉子23〜27，51、及轉子28〜32，52係互相朝反方 向同步旋轉。又，轉子23〜32係以和電動馬達MA的轉數 相同的轉數旋轉，轉子51，52係以和電動馬達MB的轉數 相同的轉數旋轉。 -14- 200823369 如第2(b)圖所示，在多段魯氏泵11A中，在前述室形 成壁16內形成有通路163。又，在室形成壁16形成有通路 163的入口 164及出口 165。然後，鄰接的泵室39，40, 41，42, 4 3係經由通路1 6 3而連通。 在多段魯氏泵11A中，如第2(a)圖所示，在體片18形 成有可連通泵室39的導入口 181，如第2(c)圖所示，在體 片17形成有可連通泵室43的排出口 171。又，雖無圖示， 在單段魯氏泵1 1B中，體片1 8、體片17各自形成連通到 泵室50的導入口，排出口。 如第1圖所示，多段魯氏泵1 1 A和單段魯氏泵1 1 B係 經由供給管路45而接續。也就是，單段魯氏泵1 1 B的排出 口和多段魯氏泵1 1 A的導入口 1 8 1係藉由供給管路4 5而接 續。然後，在單段魯氏泵1 1 B中，魯氏泵1 0根據電動馬達 MB的驅動力使轉子5 1，52旋轉時，氣體從導入口被導入至 泵室50。又，導入至泵室50的氣體藉由旋轉轉子51，52 被移送，並從排出口向供給管路45被排出。 在多段魯氏泵1 1 A中，根據電動馬達Μ A的驅動力使 轉子23〜32旋轉時，從單段魯氏泵11B排出的氣體，經由 供給管路45從多段魯氏泵1 1 A的導入口 1 8 1被導入泵室 39。然後，導入泵室39的氣體藉由轉子23, 28之旋轉從室 形成壁16的入口 164經由通路163從出口 165被移送至鄰 接的泵室40。以下同樣地，氣體依照泵室的容積越來越小 的順序，也就是，依照泵室40，41，42，43的順序被移送， 同時慢慢地逐漸被壓縮。然後，移送至泵室4 3的氣體在泵 -15- 200823369 室43內變爲最大的壓力，並從排出口 1 7 1向外部被排出。 如第2(a)圖所示，轉子外殼12,也就是在體片18的上 面設有冷卻器54，在體片17的下面設有冷卻器55。冷卻 器54，55係與供給管541，551及排出管542，552接續。供 給管541，551將從冷卻液供給源T來的冷卻液送往冷卻器 54，55，而排出管542，552將通過冷卻器54，55的冷卻液 回流至前述冷卻液供給源T。通過冷卻器54，55內的冷卻 液冷卻轉子外殻12的汽缸體15。然後，前述冷卻器54, 55 、供給管54 1，551及排出管542，552構成冷卻轉子外殼12 的冷卻液流通的冷卻通路。在前述供給管541，551和冷卻 液供給源T之間，設有作爲開閉供給管541，551 (冷卻通路 )的開閉手段之開閉閥V，此開閉閥V係由3方閥（電磁閥 )所成，藉由該開閉閥V的開閉可控制冷卻液的供給及供給 停止。， 如第1圖所示，電動馬達MA，MB係與變頻器65電氣 接續，該變頻器65係與控制裝置75電氣接續。此變頻器 65接收控制裝置75的指令控制。控制裝置75具備爲中央 處理裝置的 CPU(Central processing Unit)75a 及記憶體 75b ，CPU7 5‘a依據儲存在記憶體75b的各種控制程式而實行各 種處理。也就是，控制裝置75係藉由根據儲存在記憶體75b 控制程式的CPU75a之控制，而控制變頻器65。在本實施 形態中，控制裝置75(CPU75a)根據儲存在記憶體75b的運 轉停止控制程式而控制魯氏泵1 〇之運轉停止，並構成停止 控制手段。 -16- 200823369 又，在記憶體75b儲存了預先決定之轉子23〜32, 51，52 的運轉轉數資料。此運轉轉數資料，係在半導體製造裝置 中，使魯氏泵1 〇進行通常運轉，並與實行氣體移送時的轉 子23〜3 2，5 1，52轉數（運轉轉數）相關的資料。又，在記憶 體75b中儲存了預先決定之轉子23〜32，51，52的設定轉數 資料。此設定轉數資料爲在實行控制魯氏泵1 0之運轉停止 時，與自前述通常運轉之前述運轉轉數降低之時的轉子 φ 2 3〜3 2，5 1，5 2轉數（設定轉數）相關的資料。 此外，設定轉數被設定在轉子2 3〜3 2和轉子5 1，5 2各 自預先決定的指定轉數以下。然後，在記憶體75b儲存了 預先決定之轉子23〜3 2，51，52的指定轉數資料。此指定轉 數係作成：即使轉子23〜3 2，51，52在旋轉狀態時，不使轉 子外殻12的溫度上昇，並可防止泵室39〜43的內面及與該 內面相對的轉子2 3〜3 2，5 1，5 2之間的間隙急劇變窄，的轉 數。 ® 又，在記憶體75b儲存了預先決定之轉子23〜3 2, 51，52 的增加轉數資料。此增加轉數資料爲在進行魯氏泵1 〇的運 轉停止控制時，與轉子23〜3 2，51，52的轉數從前述設定轉 數增加時的轉數相關的資料，增加轉數係設定爲前述指定 轉數以下之數値。此外，在本實施形態中，轉子23〜3 2係 以跟電動馬達Μ A的轉數相同的轉數旋轉，轉子5 1，5 2係 以跟電動馬達MB的轉數相同的轉數旋轉。因此，轉子23〜3 2, 5 1，52之各轉數爲與電動馬達MA，MB的旋轉相同。然後， 變頻器65根據控制裝置75的指令控制並以交流電源77爲 -17- 200823369 電源，根據前述各種轉數資料進行電動馬達MA，MB之控 制，並使轉子23〜32, 51，52的轉數適宜地變更。 又，在多段魯氏泵1 1 A中，於轉子外殼1 2設有檢出該 轉子外殼1 2之溫度的溫度感測器S。溫度感測器S位於泵 室43之外徑側。泵室43在泵室39〜43中爲最高溫。各溫 度感測器S爲一檢測手段，其在多段魯氏泵1 1 A運轉時， 在其轉子外殼1 2的溫度到達指定溫度時輸出檢測信號。來 自此溫度感測器S的檢測信號係被輸出至控制裝置75。又 ，如第2(a)圖所示，前述開閉閥V電性接續在控制裝置75 ，並藉由控制裝置75可控制開閉閥V的開閉。 第3圖爲顯示，在進行魯氏泵1 0之運轉停止控制時， 多段魯氏泵11A及單段魯氏泵11B的轉子23〜3 2, 51，52之 轉數、及多段魯氏泵1 1 A的轉子外殼1 2溫度之時間經過的 變化的曲線。第3圖的橫軸爲魯氏泵1 〇運轉中的經過時間 ，其部份顯示運轉控制之經過時間，縱軸爲顯示轉子2 3〜3 2， 5 1，52之轉數及轉子外殼1 2的溫度。 在第3圖中，粗線表示的曲線G1爲顯示多段魯氏泵 1 1 A的轉子外殼1 2之溫度變化的曲線’ 1點虛線表示的曲 線G2爲顯示多段魯氏泵11A的轉子23〜32轉數之變化的曲 線。又，在第3圖中，2點虛線表示的曲線G 3爲顯示單段 魯氏泵1 1 B的轉子5 1，5 2轉數之變化的曲線。 接下來，使用第3圖的曲線來說明魯氏泵1 〇的運轉停 止控制。此外，在魯氏泵1〇中，單段魯氏泵nB爲用於進 行多段魯氏泵1 1 A的氣體移送之補助而設置，幾乎不會咬 -18- 200823369 入生成物。另一方面，多段魯氏泵11A隨著氣體從泵室39 移送至泵室4 3而變高壓縮比，熱膨脹亦變大且收縮時易發 生咬入生成物。因此，爲了防止咬入生成物所進行的運轉 停止控制，將針對多段魯氏泵11A說明。又，在魯氏泵10 之通常運轉狀態中，開閉閥V爲全閉狀態。 而，在魯氏泵1 0之通常運轉狀態中，如第3圖的曲線 G2(l點虛線的曲線）所示，控制裝置75根據運轉轉數資料 並使轉子23〜32以運轉轉數旋轉，如曲線G3 (2點虛線的曲 線）所示，使轉子5 1，52以運轉轉數旋轉。然後，在魯氏泵 10之氣體移送停止時，將未圖示的ON-OFF開關切換至OFF ，並輸出泵停止信號至控制裝置75。控制裝置75輸入泵停 止信號後，控制開閉閥V爲全開狀態。之後，冷卻液供給 源T的冷卻液流通由冷卻器54，55、供給管541，551及排 出管542, 5 52形成的冷卻通路，並冷卻轉子外殼12。 接著，如第3圖的曲線G2，G3所示，控制裝置75根 據前述指定轉數資料及設定轉數資料使轉子23〜3 2，51，52 的轉數從前述運轉轉數降低至指定轉數以下。此時，控制 裝置75在多段魯氏泵11A中使轉子23〜32以設定轉數旋轉 ，同時在單段魯氏泵11B中，使轉子51，52之旋轉暫時停 止。於是，轉子23〜32以比通常運轉還低的轉數旋轉，如 第3圖的曲線G 1所示，轉子外殼1 2的溫度慢慢地逐漸降 低。此時，在多段魯氏泵1 1 A中，以轉子外殼1 2爲首包括 前殼13及後殼14亦隨著轉數降低而從熱膨脹狀態慢慢地 逐漸收縮。但是，轉子23〜32和通常運轉時比較係以低轉 -19- 200823369 數旋轉，故轉子外殼12、前殼13、後殼14及各轉子23〜32 係比通常運轉時要小，但有若干熱膨脹。 然後，轉子2 3〜3 2和與該轉子2 3〜3 2相對的泵室3 9〜4 3 內面之間的間隙，和通常運轉時相較爲狹窄，和運轉停止 時相比爲寬大。因此，即使生成物鑽入各間隙時，亦可藉 由低速旋轉的轉子2 3〜3 2逐漸耝出生成物。 其次，控制裝置7 5在使多段魯氏泵1 1 A的轉子2 3〜3 2 以前述設定轉數旋轉之正當中時，根據增加轉數資料在隔 著指定時間多次地使轉子23〜32之轉數急遽地增加，接著 使之急遽地降低。亦即，使轉子23〜32以設定轉數旋轉之 正當中時轉子23〜32的轉數間歇地增加。然後，藉由轉子 2 3〜3 2的轉數急遽地增加，可更有效地從間隙耙出生成物。 此外，在使多段魯氏泵1 1 A的轉子2 3〜3 2之轉數急遽地增 加之前，控制裝置7 5根據增加轉數資料在隔著指定時間使 單段魯氏泵11B的轉子51，52之轉數急遽地增加。藉此， 可減低多段魯氏泵1 1 A的電動馬達Μ A之驅動轉矩。 如第3圖的曲線G2所示，多段魯氏泵1 1 A的轉子23〜32 一邊以設定轉數旋.轉·，即使在增加至增加轉數之期間，轉 子外殻1 2、前殻1 3及後殼1 4亦可逐步慢慢地冷卻。然後 ，轉子外殼12的溫度降低至比轉子51，52在通常運轉時的 轉子外殻1 2之溫度更低的指定溫度後，溫度感測器s便將 檢測信號輸出至控制裝置75。此外，轉子外殼1 2到達.指定 溫度時，間隙的生成物幾乎大部份被耙出，同時轉子外殼 12、前殻13、後殼14及轉子23〜32，51，52停止收縮，間 -20- 200823369 隙也不再變爲更狹窄的狀態。然後，控制裝置75輸入檢測 信號時，使電動馬達MA，MB停止，則轉子23〜32，51，52 停止旋轉，而使魯氏泵1 〇停止旋轉。 依據上述實施形態，可得如下之效果。 (1) 在魯氏泵1〇(多段魯氏泵11A)停止運轉（停止氣體 移送）之時，控制裝置75使轉子23〜32之轉數降低至比通 常運轉時更低的指定轉數以下，並以此指定轉數以下的低 轉數持續旋轉。因此，在多段魯氏泵1 1 A中，可一面使在 運轉中熱膨脹的轉子外殼12、前殼13、後殼14及轉子23〜32 冷卻，並成爲若干熱膨脹之狀態。因此，可一面使轉子2 3〜3 2 和與該轉子23〜32相對的泵室39〜43內面之間的間隙比運 轉停止時寬廣，並藉由旋轉的轉子23〜32耙出堆積在間隙 的生成物。因此，藉由魯氏泵1 0之運轉停止，即使轉子外 殼12、前殻13、後殼14及轉子23〜3 2收縮時，也可防止 生成物被咬入於間隙。 其結果，不致在咬入生成物的狀態中使魯氏泵1 0再起 動，因此沒必要藉由人力在轉軸1 9，20上施加大轉矩而旋 轉，或者如先前技術使轉子23~32多次並持續地旋轉以破 壞生成物。因此，於魯氏泵1 〇再起動時，不需事前動作即 可快速地開始氣體移送。又，由於不需藉由人力加上大轉 矩在轉軸19，20，轉軸19，20不需具有可承受前述大轉矩 的剛性，亦可將轉軸1 9，20小徑化而將魯氏泵1 〇小型化。 (2) 控制裝置75輸入泵停止信號後，使開閉閥V變爲 全開狀態以使冷卻液流通於供給管54 1, 5 5 1。因此，和作 -21- 200823369 成全開狀態之前比較，可藉由冷卻液而有效地冷卻轉子外 殻1 2。此時，雖轉子外殼1 2由於冷卻而逐步收縮，但由於 轉子2 3〜3 2以指定轉數以下之轉數而持續旋轉，故轉子 2 3〜3 2和相對的泵室3 9〜4 3之間的間隙係比旋轉停止時的 間隙要寬，而可防止有生成物被咬入於間隙。因此，與開 閉閥V不爲全開狀態而進行冷卻時相比，可使轉子外殼1 2 的溫度到達指定溫度的時間縮短，也可使一面耙出生成物 一面將魯氏泵1 〇停止所需要的時間縮短。 (3) 控制裝置75在轉子外殻12的溫度到達指定溫度 時（溫度感測器S輸出檢測信號時），使轉子23〜32停止旋轉 。依據此運轉停止控制的話，轉子外殼12的溫度降低，轉 子2 3〜3 2和相對的泵室3 9〜4 3內面之間的間隙收縮結束時 使轉子23〜32停止旋轉。如此，在間隙爲收縮結束狀態時 ，不會發生‘由於間隙再收縮，在該間隙有生成物被咬入之 狀態，即便轉子23〜32旋轉也無法耙出生成物，而使轉子 23〜32旋轉的電動馬達MA之驅動變成浪費。因此，藉由根 據轉子外殼12的溫度而停止轉子23〜32之旋轉，可抑制運 轉停止控制時的消費電力。 (4) 控制裝置75使轉子23〜32以變爲指定轉數以下的 設定轉數旋轉時，使其轉數急遽地增加。因此，從轉子23〜3 2 對生成物施加之力便急遽地增大。因此，與以一定的轉數 使轉子23〜32旋轉時相比，可有效地耙出生成物。 (5) 控制裝置75使轉子23〜32以比指定轉數要低的設 定轉’數旋轉，使轉數急遽增加而不超過指定轉數。因此， -22- 200823369 在運轉停止控制時，由於轉子23〜32的轉數不超過指定轉 數，可防止轉子外殻12及轉子23〜32的溫度上升至必要以 上，並可使轉子外殼1 2的溫度到達指定溫度之時間被抑制 到需要之最小限度。 (第2實施形態） 其次，本發明依照第4圖說明將在半導體製造裝置中 爲移送氣體之真空泵的魯氏泵之運轉停止控制方法及運轉 停止控制裝置加以具體化的第2實施形態。此外，由於第 2實施形態爲僅使用多段魯氏泵1 1 A的運轉停止控制，針 對同樣的部分便省略其詳細的說明。 在第2實施形態中，將多段魯氏泵1 1A根據第4圖的 曲線進行運轉停止控制。此外，第4圖爲顯示進行多段魯 氏泵11A之運轉停止控制時的轉子23〜32轉數及多段魯氏 泵1 1 A的轉子外殼1 2溫度之經時變化的曲線。第4圖的橫 軸爲魯氏泵1 0運轉中的經過時間，其一部分顯示運轉控制 的經過時間，縱軸顯示轉子23〜32之轉數及轉子外殻12之 溫度。 在第4圖中，粗線表示的曲線G1爲顯示多段魯氏泵 1 1 A的轉子外殼1 2溫度變化之曲線，1點虛線表示的曲線 G2爲顯示多段魯氏泵11A的轉子23〜32轉數之變化的曲線 〇 然後，如第4圖所示，在第2實施形態中，控制裝置 75使轉子23〜32之轉數從運轉轉數降低而變爲指定轉數以 下，在以設定轉數旋轉之正當中時，不進行在間隔指定時 -23- 200823369 定 的 的 子 可 控 卻 外 耙 子 行 子 轉 轉 65 之 增 閉 間使轉子23〜32之轉數急遽增加之控制，而以一定的設 轉數使轉子2 3〜3 2持續旋轉。因此，依據第2實施形態 話，可得到與在第1實施形態記載的（1)〜（3)之效果同樣 效果。 此外，也可使各實施形態作如下的變更。 〇在各實施形態中，在使多段魯氏泵1 1A之轉 23〜32以前述設定轉數旋轉之正當中時，控制裝置75亦 進行在間隔指定時間使轉子23〜32之轉數急劇地降低之 制。此時，控制裝置75使開閉閥V爲全閉狀態以停止冷 液對供給管541，551的供給。藉由此控制可一面使轉子 殼12及轉子23〜32之收縮延遲，——面可藉由轉數之變化 出生成物。 〇在各實施形態中，在使多段魯氏泵 1 1A之轉 23〜3 2以前述設定轉數旋轉之正當中時，也可僅以一次進 使轉子23〜32之轉數急遽地增加或是降低之控制。 〇在各實施形態中，在使多段魯氏泵1 1 A之轉 23〜32以前述設定轉數旋轉之正當中時，爲了維持該設定 數而將供給到變頻器65的電流値升高之時，也可進行使 子23〜32之轉數增加的控制。這是因爲在供給至變頻器 的電流値升高時，由於生成物而存在有妨礙轉子23〜32 旋轉的部位之故。因此，藉由此電流値升高時而使轉數 加，可破壞並耙出妨礙轉子23〜32旋轉的生成物。 〇在各實施形態中，也可不進行控制裝置75之開 閥V的全開控制。 -24- 200823369 〇亦可在由單段魯氏泵11B所形成的真空泵運轉停 止時，適用本發明之運轉停止控制方法。 〇在具備作爲氣體移送體的螺旋轉子之真空泵運轉 停止時，也可適用本發明之運轉停止控制方法。 〇在各實施形態中，從運轉轉數降低至指定轉數時， 也可使其慢慢地降低。 〇在各實施形態中，也可藉由軸連結器44使電動馬 φ 達MA，MB的轉數和轉子23〜3 2，51，52轉數相異。 〇 也可使冷卻通路在轉子外殼1 2的厚度內形成。 其次，針對可從上述實施形態及別例掌握的技術思想 ’在以下補記。 (1)如申請專利範圍第1或2項之真空泵的運轉停止 控制方法，使前述氣體移送體之轉數降低至指定轉數以下 之後’ 一面使轉軸以預先設定後的設定轉數旋轉，一面使 轉數從前述設定轉數降低。 • 【圖式簡單說明】 第1圖是顯示第1實施形態之魯氏泵的俯剖面圖。 弟2(a)圖是第1圖的A-A線剖面圖，第2 (b)圖是第 1圖的B-B線剖面圖，第2 (c)圖是第1圖的C-C線剖面 圖。 第3圖是顯示第1實施形態之運轉停止控制方法的轉 子轉數變化及轉子外殼的溫度變化之曲線。 第4圖是顯示第2實施形態之運轉停止控制方法的轉 子轉數變化及轉子外殼的溫度變化之曲線。 -25— 200823369 【主要元件符號說明】 10 11A 11B 12 13 14 魯氏泵 多段魯氏泵 單段魯氏泵 轉子外殼 前殼 後殼

15 16 161, 162 163 汽缸體 室形成壁 壁片 通路 164 入口

165 出口 17, 18 汽缸體片 171 排出口 181 導入口 19, 20 轉軸 191，201 軸線 21，22 徑向軸承 23, 24, 25, 26, 25, 26, 27，轉子 28, 29, 30，31，32, 51，52 33 齒輪殼 34, 35 齒輪 36 封鎖體 -26- 200823369 39, 40, 41，42, 43, 50 泵室 44 軸連結器 45 供給管路 54, 55 冷卻器 541， 551 供給管 542, 552 排出管 65 變頻器 75 控制裝置 75a CPU 75b 記憶體 MA，MB 電動馬達 V 開閉閥 S 溫度感測器 -27-

Claims (1)

1. ,200823369 十、申請專利範圍： 1. 一種真空泵運轉停止控制方法，在外 使前述泵室內的氣體移送體旋轉並進 泵中， 在停止前述真空泵之氣體移送時， 之轉數降低至比氣體移送時的轉數更 ，又，使該指定轉數以下的氣體移送 Φ 述外殼的溫度到達比前述氣體移送體 述外殼的溫度更低之指定溫度時，停 的旋轉。 2. 如申請專利範圍第1項之真空泵運轉 中在前述真空泵中，設有使冷卻前述 的冷卻通路，在使前述氣體移送體的 數以下之前，使冷卻液流通於前述冷 3 .如申請專利範圍第1或2項之真空泵 φ ，其中使前述氣體移送體之轉數降低 後，使氣體移送體以成爲前述指定轉 的設定轉數而旋轉的期間，使氣體移 設定轉數急劇地增加而不超過指定轉 移送體的轉數降低至前述指定轉數以 4.一種真空泵運轉停止控制裝置，在外 使前述泵室內的氣體移送體旋轉並進 泵中， 具備有：停止控制手段，進行前述 殼內形成有泵室， 行氣體移送的真空 使前述氣體移送體 低的指定轉數以下 體持續旋轉，在前 在氣體移送時的前 止前述氣體移送體 停止控制方法，其 外殼的冷卻液流通 轉數降低至指定轉 卻通路。 運轉停止控制方法 至指定轉數以下之 數以下的預先設定 送體的轉數從前述 數，其後，使氣體 下。 殼內形成有泵室， 行氣體移送的真空 真空泵之運轉停止 -28- 200823369 控制；檢測手段，在前述外殻的溫度到達比前述氣體移 送體在氣體移送時的前述外殻溫度更低的指定溫度時輸 出檢測信號， 前述停止控制手段，在輸入使前述真空泵停止氣體移 送的泵停止信號後，使前述氣體移送體之轉數降低至比 氣體移送時的轉數更低的指定轉數以下，又，在該指定 轉數以下持續使氣體移送體旋轉，以來自前述檢測手段 之檢測信號的輸入作爲契機而停止氣體移送體之旋轉。 5 ·如申請專利範圍第4項之真空泵運轉停止控制裝置，其 中在前述真空泵中，設有使冷卻前述外殻的冷卻液流通 的冷卻通路，同時設有開閉該冷卻通路的開閉手段，前 述停止控制手段以前述栗停止信號之輸入作爲契機，在 使前述氣體移送體之轉數降低至前述指定轉數以下之前 使前述開閉手段作成爲開狀態。 6·如申請專利範圍第4或5項之真空泵運轉停止控制裝置 ，其中前述停止控制手段在使前述氣體移送體之轉數降 低至指定轉數以下之後，在使氣體移送體以成爲前述指 定轉數以下的預先設定的設定轉數旋轉之期間，使氣體 移送體之轉數從前述設定轉數急劇地增加而不超過指定 轉數，其後，使氣體移送體之轉數降低至前述指定轉數 以下。 -29 -