TWI499722B - Cryogenic pump control device, cryogenic pump system and low temperature pump to determine the degree of vacuum - Google Patents

Description

低溫泵控制裝置，低溫泵系統及低溫泵之真空度保持判定方法

本申請主張基於2011年6月3日申請之日本專利申請第2011-125529號的優先權。其申請的全部內容藉由參考援用於本說明書中。

本發明係有關一種真空技術，特別有關一種低溫泵控制裝置、低溫泵系統及低溫泵之真空度保持判定方法。

低溫泵為用來實現清淨的高真空環境之真空泵，例如為了將在半導體電路製造過程中使用之真空腔室保持為高真空而利用。低溫泵，係利用被冷凍機冷卻為極低溫之低溫板使氣體分子凝結或吸附而進行積存，藉此從真空腔室排出氣體。

若低溫板被凝結成固體之氣體覆蓋、或者所吸附的氣體接近低溫板的吸附劑的最大吸附量，低溫泵的排氣能力會下降，因此須適當地實施再生處理。

在再生處理中，是提高低溫板的溫度使所積存之氣體從低溫板液化或氣化而進行排氣之後，對低溫泵進行真空抽吸並判定真空度保持狀態。之後，將低溫板冷卻至極低溫使低溫泵成為可再度使用。

專利文獻1中揭示如下方法，為了判斷在再生處理中氣體是否充分脫離，對低溫泵內進行粗抽，當真空度達到既定值而停止粗抽之後，檢查低溫泵內的壓力上昇速度。

依據該方法，若壓力上昇速度為既定值以下，判斷氣體脫離已充分進行，而重新開始低溫泵的冷卻運轉。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開平5-99139號公報

通常，在再生處理中調查低溫泵內的真空度保持狀態時，首先真空抽吸至作為目標壓力位準位準之基準壓力，檢測到下降至基準壓力時停止真空抽吸。而且，在經過既定的真空保持檢查時間時再度測定低溫泵內的壓力，若距基準壓力的上昇幅度在可容許之範圍內，則判斷為充分保持真空度。

依據該方法，藉由比較停止真空抽吸時以及真空保持檢查時間經過時的2個壓力值，來調查實質上停止真空抽吸之後的壓力上昇速度。壓力上昇速度較大時，可說是真空度保持狀態不佳。

然而，從低溫泵內壓力下降到基準壓力至實際上停止真空抽吸為止，起因於壓力檢測或通信、閥動作等而發生時滯，所以被認為，實際上低溫泵內壓力一度被真空抽吸至低於基準壓力之壓力。於是，即使在壓力上昇速度較大且真空度保持狀態不佳的情況，由於壓力上昇是從低於基準壓力之壓力開始，若以距基準壓力的上昇幅度的觀點判 斷真空保持檢查時間經過時的壓力測定值，會有成為容許範圍內的值的情況。

這樣，本發明人認識到在依據上述方法真空度保持狀態的判定會有不正確的情況。

本發明係鑒於這種情況而完成者，其目的在於提供一種能夠適當地檢查低溫泵的真空度保持狀態之低溫泵控制裝置、低溫泵系統及低溫泵之真空度保持判定方法。

為了解決上述課題，本發明的一種態樣的低溫泵控制裝置，係用來控制低溫泵的排氣處理，該低溫泵具備冷卻氣體並使其凝結或吸附之低溫板及收容前述低溫板之泵容器；該低溫泵控制裝置係具備：壓力控制部，當檢測到前述泵容器內的壓力下降至基準壓力時停止真空抽吸；時刻管理部，決定第1測定時刻及其之後的第2測定時刻；及真空度保持判定部，判定在第1測定時刻和第2測定時刻之前述泵容器內的壓力測定值之差是否在壓力變化容許範圍內。第1測定時刻，是對檢測到前述泵容器內的壓力下降至基準壓力之時刻加上與真空抽吸的動作延遲有關之修正時間而決定。

依該態樣，例如在再生處理之排氣處理中，能反映起因於低溫泵動作等之延遲而判定低溫泵內的真空度保持狀態。

本發明的另一態樣為低溫泵系統。該低溫泵系統係具 備複數個低溫泵、粗抽泵及控制裝置；該等複數個低溫泵分別具備冷卻氣體並使其凝結或吸附之低溫板及收容前述低溫板之泵容器；該粗抽泵係對前述泵容器內進行真空抽吸；該控制裝置係控制前述複數個低溫泵的排氣處理；前述控制裝置對於排氣處理中的低溫泵個別地具備：壓力控制部，當檢測到其泵容器內的壓力下降至基準壓力時停止真空抽吸；時刻管理部，決定第1測定時刻及其之後的第2測定時刻；及真空度保持判定部，判定在第1測定時刻和第2測定時刻之前述泵容器內的壓力測定值之差是否在壓力變化容許範圍內。第1測定時刻，是對檢測到前述泵容器內的壓力下降至基準壓力之時刻加上與真空抽吸的動作延遲有關之修正時間而決定。

本發明的另一其他態樣為真空度保持判定方法。該方法為低溫泵的真空度保持判定方法，前述低溫泵具備冷卻氣體並使其凝結或吸附之低溫板及收容前述低溫板之泵容器，該真空度保持判定方法係具備：當檢測到前述泵容器內的壓力下降至基準壓力時指示停止進行真空抽吸之步驟；決定第1測定時刻及其之後的第2測定時刻之步驟；及判定在第1測定時刻和第2測定時刻之前述泵容器內的壓力測定值之差是否在壓力變化容許範圍內之步驟。第1測定時刻，是對檢測到前述泵容器內的壓力下降至基準壓力之時刻加上與真空抽吸的動作延遲有關之修正時間而決定。

另外，將以上構成要件進行任意組合，將本發明的表 現在方法、裝置、系統、記錄媒體、電腦程式等之間進行轉換之方式，作為本發明的態樣也是有效的。

依本發明，能夠適當地判定低溫泵的真空度保持狀態。

首先，對實施方式的概要進行說明。

第1圖表示實施方式之低溫泵的再生處理1及啟動處理2。。

再生處理1包含：昇溫處理3，使積存在低溫泵內之氣體液化或氣化；清洗處理，為了促進凝結或吸附於低溫板上之氣體的脫離而導入氮等清洗用氣體(以下也稱為“清洗氣體”)；及排氣處理5，向低溫泵的外部排出清洗氣體或再氣化之氣體。清洗處理包含：原則應每次實施之基本清洗處理4、及之後按照需要而實施之追加清洗處理6。

當判斷為各處理之後的狀態不滿足基準時，反覆實施相同的處理或實施追加處理。在第1圖中，用虛線表示之處理僅在必要時實施。

基本清洗處理4及追加清洗處理6之後分別實施排氣處理5。排氣處理5包含：粗抽製程51，對低溫泵內進行真空抽吸；真空到達時間判定52，判定在開始真空抽吸 後是否在既定時間內真空抽吸至基準壓力；及真空度保持判定53，判定從真空抽吸停止至經過既定時間之後的壓力上昇值是否在容許範圍內。真空度保持判定53的結果，當判斷為需要進一步的排氣處理5時，反覆實施排氣處理5。

在第1圖的例子中，在基本清洗處理4之後實施排氣處理5a及5b，在追加清洗處理6之後實施排氣處理5c。在本說明書中，將各個排氣處理5a~5c簡單地統稱為“排氣處理5”。

若排氣處理5結束則再生處理1結束，經過包含低溫板的冷卻處理7之啟動處理2，可再度使用低溫泵。

實施方式之低溫泵控制裝置實施排氣處理5之真空度保持判定53。在該低溫泵控制裝置，開始真空度保持判定53之時刻，是有別於檢測到低溫泵的壓力下降至既定基準壓力之時刻而另行決定，將該時刻之壓力測定值作為用於真空度保持判定53之初始值，有別於基準壓力而另行決定。

而且，將從開始真空到達時間判定52經過既定的真空保持檢查時間之後的壓力測定值和初始值進行比較，來判定真空度保持狀態。

以下，進行具體說明。

第2圖示意地表示實施方式之低溫泵系統100。低溫泵系統100具備低溫泵10、壓縮機34、清洗氣體供給裝置60、粗抽泵70及低溫泵控制裝置80。低溫泵10安裝 於例如離子植入裝置或濺鍍裝置等真空裝置的真空腔室，並用來將真空腔室內部的真空度提高至所希望的製程所要求之位準。

低溫泵10包含泵容器36、放射屏蔽44、低溫板48及冷凍機20。

冷凍機20為例如脈管式冷凍機(所謂GM冷凍機)等冷凍機。冷凍機20具備第1缸22、第2缸24、第1冷卻台26、第2冷卻台28及閥驅動馬達30。第1缸22與第2缸24串列連接。在第1缸22之與第2缸24的結合部側設置第1冷卻台26，在第2缸24之遠離第1缸22的側端設置第2冷卻台28。第1圖所示之冷凍機20為2段式冷凍機，將缸串列地進行2段組合來實現更低之溫度。冷凍機20透過冷媒管32連接於壓縮機34。

壓縮機34壓縮氦等冷媒氣體，亦即工作氣體，透過冷媒管32供給至冷凍機20。冷凍機20藉由使工作氣體通過蓄冷器來進行冷卻，使其先在第1缸22內部的膨脹室膨脹，接下來在第2缸24內部的膨脹室膨脹，藉此進一步進行冷卻。蓄冷器組裝於膨脹室內部。藉此，設置於第1缸22之第1冷卻台26被冷卻為第1冷卻溫度位準，而設置於第2缸24之第2冷卻台28被冷卻為低於第1冷卻溫度位準的溫度之第2冷卻溫度位準。例如，第1冷卻台26被冷卻為65K~100K左右，而第2冷卻台28被冷卻為10K~20K左右。

藉由在膨脹室依序膨脹來吸熱且將各冷卻台進行冷卻 之工作氣體，再度通過蓄冷器並經由冷媒管32返回至壓縮機34。從壓縮機34向冷凍機20又從冷凍機20向壓縮機34的工作氣體的流動可藉由冷凍機20內的旋轉閥(未圖示)切換。閥驅動馬達30從外部電源接受電力供給並而讓旋轉閥旋轉。

泵容器36具有形成為一端具有開口且另一端閉塞之圓筒形狀之部位(以下稱為「胴部」)38。作為泵容器36的開口之泵口42，接收應從低溫泵所連接之真空裝置的真空腔室排氣之氣體。泵口42是藉由泵容器36的胴部38的上端部內面界定。

在泵容器36的胴部38的上端朝向徑向外側延伸有安裝凸緣40。低溫泵10利用安裝凸緣40透過未圖示之閘閥安裝於真空裝置的真空腔室。

泵容器36將低溫泵10的內部和外部隔開。泵容器36的內部被氣密地保持為共通的壓力。藉此，使泵容器36在低溫泵10的排氣運轉期間作為真空容器發揮作用。泵容器36的外面，即使在低溫泵10動作中，亦即在冷凍機進行冷卻動作期間仍暴露於低溫泵10外部的環境中，因此維持高於放射屏蔽44之溫度。泵容器36的溫度典型地維持環境溫度。

泵容器36的內部設置有壓力感測器50。壓力感測器50週期性地或者在接受指示之時點測定泵容器36的內部壓力，並將表示測定壓力之信號發送至低溫泵控制裝置80。壓力感測器50和低溫泵控制裝置80可通信地連接。

壓力感測器50具有寬廣的測量範圍，該測量範圍包含藉由低溫泵10實現之較高之真空位準和大氣壓位準雙方。其測量範圍至少包含在再生處理1的期間產生之壓力範圍。另外，將真空位準的測定用壓力感測器和大氣壓位準的測定用壓力感測器個別地設置於低溫泵10亦可。

放射屏蔽44配設於泵容器36的內部。放射屏蔽44為一端具有開口且另一端閉塞之圓筒形狀，亦即杯形狀。泵容器36的胴部38及放射屏蔽44均為大致圓筒狀，並配設於同軸。泵容器36的胴部38的內徑若干大於放射屏蔽44的外徑，放射屏蔽44以與泵容器36的胴部38的內面之間保持若干間隔且與泵容器36非接觸的狀態配置。亦即，放射屏蔽44的外面與泵容器36的內面對置。

放射屏蔽44作為保護第2冷卻台28及熱連接於該第2冷卻台之低溫板48之放射屏蔽而設置，以避免受到主要來自泵容器36的輻射熱。第2冷卻台28在放射屏蔽44的內部配置於放射屏蔽44的大致中心軸上。放射屏蔽44以熱連接之狀態固定於第1冷卻台26，被冷卻為和第1冷卻台26相同程度的溫度。

低溫板48包含例如各自具有圓錐台側面形狀之複數個板。低溫板48熱連接於第2冷卻台28。低溫板48的各板的背面、亦即遠離泵口42側的面上，通常黏著有活性碳等吸附劑(未圖示)。

為了保護第2冷卻台28及熱連接於該第2冷卻台之低溫板48而避免受到來自真空腔室等的輻射熱，在放射 屏蔽44的開口側的端部上設置有擋板46。擋板46例如形成為百葉窗結構或人字形結構。擋板46熱連接於放射屏蔽44，被冷卻為和放射屏蔽44相同程度的溫度。

低溫泵控制裝置80藉由第1冷卻台26或第2冷卻台28的冷卻溫度控制冷凍機20。因此，在第1冷卻台26或第2冷卻台28亦可設置有溫度感測器(未圖示)。低溫泵控制裝置80亦可藉由控制閥驅動馬達30的運轉頻率來控制冷卻溫度。低溫泵控制裝置80還控制後述之各閥。

泵容器36和粗抽泵70是藉由粗排氣管74連接。在粗排氣管74上設置粗閥72。藉由低溫泵控制裝置80控制粗閥72的開閉，導通或截斷粗抽泵70與低溫泵10。

粗抽泵70適用於：例如利用低溫泵開始排氣前的準備階段，而為了對泵容器36內進行粗略的真空抽吸。

打開粗閥72且使粗抽泵70動作，能夠藉由粗抽泵70對泵容器36的內部進行真空抽吸。

泵容器36和供給例如氮氣等的清洗用氣體之清洗氣體供給裝置60，是藉由清洗氣體導入管64連接。在清洗氣體導入管64上設置清洗閥62。藉由低溫泵控制裝置80控制清洗閥62的開閉。藉由清洗閥62的開閉控制清洗氣體向低溫泵10的供給。

泵容器36亦可與作為所謂之安全閥發揮作用之通氣閥(未圖示)連接。並且，粗閥72及清洗閥62亦可分別設置於泵容器36之與粗排氣管74或清洗氣體導入管64連接之部位。

在開始低溫泵10的排氣運轉時，首先，在其動作之前通過粗閥72利用粗抽泵70將泵容器36的內部粗抽至1Pa左右。壓力藉由壓力感測器50測定。之後，使低溫泵10動作。在基於低溫泵控制裝置80進行控制下，藉由驅動冷凍機20將第1冷卻台26及第2冷卻台28冷卻，與其等熱連接之放射屏蔽44、擋板46及低溫板48亦被冷卻。

被冷卻之擋板46，將從真空腔室朝向低溫泵10內部飛來之氣體分子予以冷卻，使在該冷卻溫度下蒸氣壓充分變低之氣體(例如水分等)凝結於表面。在擋板46的冷卻溫度下蒸氣壓無法充分變低之氣體，通過擋板46進入放射屏蔽44內部。進入後之氣體分子當中，在低溫板48的冷卻溫度下蒸氣壓充分變低之氣體凝結於低溫板48的表面。在該冷卻溫度下蒸氣壓仍無法充分變低之氣體(例如氫等)，藉由黏著於低溫板48的表面並被冷卻之吸附劑吸附。這樣，低溫泵10使安裝對象的真空腔室的真空度達到所希望的位準。

在開始排氣運轉後經過既定時間時、或發現因排氣之氣體積層在低溫板48上而使排氣能力下降時，進行低溫泵10的再生處理1。

低溫泵10的再生處理1藉由低溫泵控制裝置80控制。

低溫泵控制裝置80具備昇溫處理控制部82、清洗處理控制部84及排氣處理控制部86。

在開始低溫泵10的再生處理1時，昇溫處理控制部82停止冷凍機20的冷卻運轉，並開始昇溫運轉。昇溫處理控制部82使冷凍機20內的旋轉閥與冷卻運轉時反向旋轉，並使工作氣體的吸排氣的時點變得不同，以使工作氣體產生絕熱壓縮。利用如此般得到之壓縮熱加熱低溫板48。

昇溫處理控制部82從低溫泵10內所具備之溫度感測器(未圖示)取得泵容器36內的溫度的測定值，達到再生溫度時結束昇溫處理3。

清洗處理控制部84切換清洗閥62和粗閥72的開閉，實施基本清洗處理4，以及在必要時實施追加清洗處理6。在基本清洗處理4及追加清洗處理6中，可以僅實施1次將清洗氣體導入泵容器36內之氣體清洗製程，亦可以隔著排出低溫泵10內氣體之粗抽製程實施複數次氣體清洗製程。

清洗處理結束後，排氣處理控制部86進行排氣處理5。

排氣處理控制部86具備時刻管理部88、真空到達時間判定部90、真空度保持判定部92及壓力控制部94。

壓力控制部94打開粗閥72來開始粗抽泵70所進行之泵容器36內的真空抽吸。壓力控制部94從壓力感測器50取得泵容器36內部的壓力測定值。真空到達時間判定部90判定在開始真空抽吸後是否在既定的真空度到達測量時間內真空抽吸至基準壓力。

基準壓力為例如可開始低溫泵10的啟動處理2之壓力，此時為1~50Pa左右。

當在真空度到達測量時間內取得基準壓力以下的壓力測定值的情況，真空到達時間判定部90判定為滿足真空度到達時間基準，壓力控制部94關閉粗閥72並停止真空抽吸。

另一方面，經過真空度到達測量時間之後，泵容器36內部的壓力測定值仍高於基準壓力時，真空到達時間判定部90判定為不滿足真空度到達時間基準，清洗處理控制部84實施追加清洗處理6。

當滿足真空度到達時間基準的情況，接著實施真空度保持判定53。

時刻管理部88決定測定用於真空度保持判定之壓力值之第1測定時刻及第2測定時刻。

第1測定時刻以如下方式決定，亦即在排氣處理5中壓力控制部94最初檢測到基準壓力以下的壓力測定值之時刻加上與真空抽吸的動作延遲有關之修正時間來使其接近實際上停止真空抽吸之時刻。

與真空抽吸的動作延遲有關之修正時間，係為了使第1測定時刻接近實際上進行真空抽吸之時刻而加上之時間，例如為1~5秒。與真空抽吸的動作延遲有關之修正時間，是修正真空到達時間判定部90所進行之判定、壓力控制部94所進行之真空抽吸停止指示、粗閥72的動作等之從檢測到朝基準壓力下降至真空抽吸停止期間的動作 所需之預計時間量。由於依機種或連接狀況、配置等而不同，因此亦可藉由經驗法則或實驗決定。

時刻管理部88，在第1測定時刻加上真空保持檢查時間來求出第2測定時刻。真空保持檢查時間，是在真空度保持判定53為了在再生處理之氣體脫離不足時檢測出顯著壓力差所需之時間，例如為1~10分鐘左右。由於最佳真空保持檢查時間會因基準壓力或機種而不同，因此亦可藉由經驗法則或實驗決定。

在壓力控制部94停止真空抽吸之後，在複數次取得之泵容器36內的壓力測定值當中測定到最小壓力值之時刻，亦可作為第1測定時刻。此時，從壓力控制部94檢測到基準壓力以下的壓力測定值之時刻至第1測定時刻，成為與真空抽吸的動作延遲有關之修正時間。

第3圖表示第1測定時刻的決定方法的例子。第3圖的橫軸表示時刻，縱軸表示泵容器36內的壓力。

在時刻T0壓力測定值a1成為基準壓力以下P0之後，以一定時間間隔取得a2至a5的共4次泵容器36內的壓力值。

當某一壓力測定值小於其前後的測定值時，時刻管理部88將該測定值的測定時刻決定為第1測定時刻。

亦即，若以a(i)表示第i個壓力測定值，則當以下兩式成立時，a(n)-a(n-1)<0 (式1)

a(n+1)-a(n)>0 (式2)

判定a(n)為最小值，將壓力值a(n)的測定時刻決定為第1測定時刻。其中，n為2以上的自然數。

除了(式1)、(式2)的成立以外，還能以(式3)的成立為條件，將壓力值a(n)的測定時刻決定為第1測定時刻。

a(n+2)-a(n+1)>0 (式3)

藉此，能夠去除因測定誤差等而暫時成為最小之情況等干擾而更準確地檢測壓力成為最小之時刻。

此時，也能以a(n+1)-a(n)為0以上來代替(式2)作為條件。藉此，即使在相鄰之測定值成為相同值之情況下，亦能夠檢測壓力成為最小之部位。

另外，當a(n+1)-a(n)為0時，亦可將壓力值a(n)的測定時刻與壓力值a(n+1)的測定時刻的中間時刻決定為第1測定時刻。藉此，能夠更準確地判定真空度保持狀態。

在第3圖中，a3-a2<0、a4-a3>0、a5-a4>0成立，因此時刻管理部88將壓力值a3設為最小值，將測定到壓力值a3之時刻T1決定為第1測定時刻。此時，時間T1-T0為與真空抽吸的動作延遲有關之修正時間。

另外，如第3圖中用虛線所示，亦可利用所取得之複數個壓力測定值，例如藉由最小平方法擬合而求出適當的2次函數等函數，並將其函數成為最小值之時刻決定為第1測定時刻。藉此，例如在壓力測定值細微地變動時等難以藉由相鄰之測定值的比較決定最小值時，仍能夠預計壓 力成為最小之時刻來決定第1測定時刻。

壓力控制部94從壓力感測器50取得第1測定時刻及第2測定時刻之泵容器36內部的壓力測定值。

真空度保持判定53判定第1測定時刻和第2測定時刻之壓力測定值之差是否在壓力變化容許範圍內。第3圖的例子中，判定第1測定時刻T1之壓力測定值a3與第2測定時刻T2之壓力測定值a6之差是否在壓力變化容許範圍內。

壓力變化容許範圍，是在真空度保持判定53能夠排除再生處理中之氣體脫離不足之可能性或存在洩漏之可能性之壓力變化範圍，例如為1~50Pa的範圍。由於最佳壓力變化容許範圍會因基準壓力或機種而不同，因此亦可藉由經驗法則或實驗決定。

當第1測定時刻和第2測定時刻之壓力測定值之差在壓力變化容許範圍內時，真空度保持判定部92判定為滿足真空度保持基準，並結束排氣處理5。若排氣處理5結束，則再生處理1結束，開始低溫泵10的啟動處理2的冷卻處理7。

在真空度保持判定53，當第1測定時刻和第2測定時刻之壓力測定值之差超過壓力變化容許範圍時，真空度保持判定部92判定為不滿足真空度保持基準。此時，再度實施排氣處理5。

清洗處理控制部84決定是否進行追加清洗處理6。具體而言，當連續實施排氣處理5之次數、亦即排氣處理 連續實施次數達到事前設定之需追加清洗基準次數時，清洗處理控制部84決定實施追加清洗處理6。

實施基本清洗處理4及排氣處理5之後，低溫板48上仍附著有少量殘留氣體時，能夠藉由進行複數次反覆排氣處理5來將殘留之氣體排出至低溫泵10外。

然而，殘留在低溫板48上之氣體量較多或者以很難脫離之狀態附著時，實施1次追加清洗處理6有時比複數次反覆進行排氣處理5能更迅速排出殘留氣體。

需追加清洗基準次數，以再生處理1所需之時間的平均變得更短之方式來決定。例如，需追加清洗基準次數決定在1~20次的範圍內。

由於最佳需追加清洗基準次數是依低溫泵10的使用條件及排氣之氣體種類等而不同，因此亦可藉由經驗法則或實驗決定需追加清洗基準次數。

以上構造是進行以下的動作。

第4圖表示實施方式之低溫泵10的再生處理1及之後的啟動處理2。

首先，昇溫處理控制部82實施昇溫處理3(S10)，接著清洗處理控制部84實施基本清洗處理4(S12)。

之後，排氣處理控制部86實施排氣處理5。排氣處理5包含對低溫泵10進行真空抽吸之粗抽製程(S14)和藉由真空到達時間判定52及真空度保持判定53判定排氣處理5是否完成之真空度條件判定(S16)。當不滿足真空度條件時(S16的否)，清洗處理控制部84實施追加 清洗處理6(S20)。並且，再度實施排氣處理5(S14及S16)。

當滿足真空度條件時(S16的是)，排氣處理5結束。並且，冷凍機20開始冷卻運轉，並再度冷卻低溫板48(S18)。若冷卻處理7完成，則可再度開始低溫泵10的真空排氣運轉。

第5圖表示實施方式之低溫泵10的再生處理1的排氣處理5的詳細內容。

壓力控制部94，為了將清洗氣體或藉由清洗處理再氣化之氣體排出至低溫泵10的外部，將粗閥72打開，藉由粗抽泵70開始泵容器36內的真空抽吸(S30)。

真空到達時間判定部90進行真空到達時間判定52，是判定在開始真空抽吸後是否在既定的真空度到達測量時間內真空抽吸至基準壓力(S32)。

當真空到達時間判定部90判定為不滿足真空度到達時間基準時(S32的否)，清洗處理控制部84實施追加清洗處理6(第4圖的S20)。當真空到達時間判定部90判定為滿足真空度到達時間基準時(S32的是)，壓力控制部94關閉粗閥72來停止真空抽吸(S34)。

接著，實施真空度保持判定53。

時刻管理部88決定測定用於真空度保持判定53之壓力值之第1測定時刻和第2測定時刻(S36)。壓力控制部94取得第1測定時刻和第2測定時刻之泵容器36內的壓力測定值(S38)，真空度保持判定部92判定這些壓力 測定值之差是否在壓力變化容許範圍內(S40)。

當超過壓力變化容許範圍時，真空度保持判定部92判定為不滿足真空度保持基準(S40的否)。此時，清洗處理控制部84根據排氣處理5的連續實施次數決定是否進行追加清洗處理6(S42)。

當排氣處理5的連續實施次數未達到需追加清洗基準次數時(S42的否)，清洗處理控制部84決定不實施追加清洗處理6，排氣處理控制部86再度實施排氣處理5(S30)。

另一方面，當排氣處理5的連續實施次數達到需追加清洗基準次數時(S42的是)，清洗處理控制部84實施追加清洗處理6(S20)。

當真空度保持判定部92判定為滿足真空度保持基準時(S40的是)，排氣處理控制部86結束排氣處理5。如此，再生處理1結束，並實施低溫泵10的啟動處理2的冷卻處理7(第4圖的S18)。

這樣，依本實施方式，能夠修正起因於壓力檢測或通信、閥動作等之時滯而更準確地實施真空度保持判定53。

另外，本發明還可藉由以下方法實現。

一種壓力變化判定方法，係判定低溫泵的泵容器內的壓力變化是否在容許範圍內，該低溫泵具備冷卻氣體並使其凝結或吸附之低溫板及收容前述低溫板之泵容器，其特徵為，

作為用於觀察壓力變化的基準之壓力的初始值，不是採用使真空抽吸停止之目標壓力，而是採用在真空抽吸停止後進一步下降之壓力。

以上，藉由實施方式對本發明進行了說明。所屬領域技術具有通常知識者可理解本發明並不限定於上述實施方式，可進行各種設計變更，並能夠實現各種各樣之變形例，且這些變形例亦包含在本發明的範圍內。

另外，在實施方式所說明的例子，低溫泵控制裝置80雖是控制1台低溫泵10的再生處理之排氣處理5，但低溫泵控制裝置80亦可以控制複數台低溫泵10的排氣處理5。

第6圖表示低溫泵系統100的變形例。對於已經敘述的構成要件在第6圖中亦附加相同之符號，並省略說明。

低溫泵系統100具備複數個低溫泵10、低溫泵控制裝置80及粗抽泵70。複數個低溫泵10與粗抽泵70是藉由粗排氣管74連接。

低溫泵控制裝置80和低溫泵10藉由電纜或網內網路、區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)、虛擬專用網絡(VPN)、網際網路等的網路110可通信地連接。

在第6圖的低溫泵系統100，壓力控制部94控制各低溫泵10的粗閥72，每次打開1台低溫泵10的粗閥72，藉由粗抽泵70對該低溫泵10進行真空抽吸。

各低溫泵10之粗抽泵70之有效排氣速度，是依粗抽泵70的排氣能力、在粗排氣管74內流動之氣體的電導等 而決定。尤其在低壓力下，配管長度、配管直徑對有效排氣速度的影響較大。

具體而言，已知與粗抽泵70之間的配管長度越短之低溫泵10，粗抽泵70之有效排氣速度越大，因此在排氣處理5中從基準壓力檢測至真空抽吸停止的時滯期間，其泵容器36內的壓力會被真空抽吸至比其他低溫泵10更低的壓力。

如習知之採用基準壓力作為真空度保持判定53時的壓力初始值的情況，特別是與粗抽泵70之間的配管長度較短之低溫泵10，發生錯誤判定之事例增多。

本實施例之低溫泵控制裝置80是對各低溫泵10實施前述的排氣處理5。

時刻管理部88，對各低溫泵10個別地決定與真空抽吸的動作延遲有關之修正時間、第1測定時刻及第2測定時刻。

如此，在具備複數個低溫泵10之低溫泵系統100，能夠反映配置等依各低溫泵10而不同之條件，而更準確地實施真空度保持判定53。

5‧‧‧排氣處理

10‧‧‧低溫泵

36‧‧‧泵容器

48‧‧‧低溫板

53‧‧‧真空度保持判定

70‧‧‧粗抽泵

80‧‧‧低溫泵控制裝置

88‧‧‧時刻管理部

92‧‧‧真空度保持判定部

94‧‧‧壓力控制部

100‧‧‧低溫泵系統

第1圖係表示實施方式之低溫泵的再生處理及啟動處理之圖。

第2圖係示意地表示實施方式之低溫泵系統之圖。

第3圖係表示低溫泵的再生處理的排氣處理中之第1 測定時刻的決定方法的例子之圖。

第4圖係表示低溫泵的再生處理及之後的啟動處理之圖。

第5圖係表示低溫泵的再生處理的排氣處理的詳細內容之圖。

第6圖係表示低溫泵系統的變形例之圖。

10‧‧‧低溫泵

42‧‧‧泵口

46‧‧‧擋板

48‧‧‧低溫板

24‧‧‧第2缸

38‧‧‧胴部

28‧‧‧第2冷卻台

26‧‧‧第1冷卻台

40‧‧‧安裝凸緣

20‧‧‧冷凍機

22‧‧‧第1缸

30‧‧‧閥驅動馬達

60‧‧‧清洗氣體供給裝置

36‧‧‧泵容器

64‧‧‧清洗氣體導入管

62‧‧‧清洗閥

44‧‧‧放射屏蔽

50‧‧‧壓力感測器

72‧‧‧粗閥

74‧‧‧粗排氣管

32‧‧‧冷媒管

34‧‧‧壓縮機

70‧‧‧粗抽泵

80‧‧‧低溫泵控制裝置

100‧‧‧低溫泵系統

82‧‧‧昇溫處理控制部

84‧‧‧清洗處理控制部

86‧‧‧排氣處理控制部

88‧‧‧時刻管理部

90‧‧‧真空到達時間判定部

92‧‧‧真空度保持判定部

94‧‧‧壓力控制部

Claims (5)

1. 一種低溫泵控制裝置，係用來控制低溫泵的排氣處理，該低溫泵具備冷卻氣體並使其凝結或吸附之低溫板、及收容前述低溫板之泵容器，其特徵為，該低溫泵控制裝置具備：壓力控制部，當檢測到前述泵容器內的壓力下降至基準壓力時停止真空抽吸；時刻管理部，決定第1測定時刻及其之後的第2測定時刻；及真空度保持判定部，判定在第1測定時刻和第2測定時刻之前述泵容器內的壓力測定值之差是否在壓力變化容許範圍內；第1測定時刻，是對檢測到前述泵容器內的壓力下降至基準壓力的時刻加上與真空抽吸的動作延遲有關之修正時間而決定。
2. 如申請專利範圍第1項所述之低溫泵控制裝置，其中，前述時刻管理部，當前述壓力控制部停止真空抽吸之後，將複數次取得之前述泵容器內的壓力測定值進行比較，將測定到最小壓力之時刻決定為第1測定時刻。
3. 一種低溫泵系統，係具備複數個低溫泵、粗抽泵及控制裝置；該等複數個低溫泵分別具備冷卻氣體並使其凝結或吸附之低溫板、及收容前述低溫板之泵容器；該粗抽泵係對前述泵容器內進行真空抽吸；該控制裝置係控制 前述複數個低溫泵的排氣處理，其特徵為，前述控制裝置對於排氣處理中的低溫泵個別地具備：壓力控制部，當檢測到其泵容器內的壓力下降至基準壓力時停止真空抽吸；時刻管理部，決定第1測定時刻及其之後的第2測定時刻；及真空度保持判定部，判定在第1測定時刻和第2測定時刻之前述泵容器內的壓力測定值之差是否在壓力變化容許範圍內；第1測定時刻，是對檢測到前述泵容器內的壓力下降至基準壓力之時刻加上與真空抽吸的動作延遲有關之修正時間而決定。
4. 一種真空度保持判定方法，係低溫泵之真空度保持判定方法，該低溫泵具備冷卻氣體並使其凝結或吸附之低溫板及收容前述低溫板之泵容器，該方法的特徵為，具備：當檢測到前述泵容器內的壓力下降至基準壓力時指示停止進行真空抽吸之步驟；決定第1測定時刻及其之後的第2測定時刻之步驟；及判定在第1測定時刻和第2測定時刻之前述泵容器內的壓力測定值之差是否在壓力變化容許範圍內之步驟；第1測定時刻，是對檢測到前述泵容器內的壓力下降至基準壓力的時刻加上與真空抽吸的動作延遲有關之修正 時間而決定。
5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中，決定前述測定時刻之步驟，是在指示停止進行真空抽吸之後，將複數次取得之前述泵容器內的壓力測定值進行比較，將測定到最小壓力之時刻決定為第1測定時刻。