JPS61175285A - 真空ポンプの監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、スパッタ装置やドライエツチング装置等の
真空装置に用いる真空ポンプの異常を監視するための装
置に関する。

（従来の技術） 基板の表面を処理するスパッタ装置やドライエツチング
装置等に用いる真空ポンプは、長時間運転にも耐えられ
るだけの信頼性がなければならないので、当該装置の保
守点検を怠りな〈実施し、運転中の故障等を回避しなけ
ればならない。

特に、ターボモレキュラポンプを主ポンプとした装置で
は、当該ポンプの機械寿命を考慮して、定期的な点検を
するとともに、故障に対しては早期発見を常としなけれ
ばならない。

そこで、従来はターボモレキュラポンプの駆動電流のう
ち、第２図に示す過電流ｋを検出し、この過電流にの検
出によって当該装置の故障を確認するようにしていた。

しかし、この過電流ｋが流れるのは、特に、真空ポンプ
の始動時のようにポンプ負荷が大きいときであって、負
荷が低い定常的な運転中には、この過電流ｋが流れるこ
とはほとんどない。

（本発明が解決しようとする問題点） したがって、従来の装置では、真空ポンプの始動時とい
う特定の運転状態のときにしか、その異常を検出できな
いという問題があった。

この発明の目的は、バルブを閉じるだけで、いつでも当
該真空ポンプの異常を検出できる状態にして、その異常
を早期に発見できるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、上記の目的を達成するために、真空室を排
気する真空ポンプと、この真空ポンプを作動させるため
の駆動電源と、この駆動電源からの駆動電流を検出する
駆動電流検出手段と、上記真空室と真空ポンプとを連通
したりその連通を遮断したりするバルブと、このバルブ
を閉じたときの信号を受けて作動し、そのときの電流の
多寡を判定し、当該真空ポンプの異常を検出する異常検
出手段とを備えている。

（本発明の作用） 上記のように構成したので、／ヘルプを閉じれば、負荷
が低い定常運転状態を人工的に現出できるとともに、こ
の状態で異常検出手段が自動的に動作して当該真空ポン
プの異常を検出できる。

（本発明の効果） 特許請求の範囲第１項記載の発明によれば、バルブを閉
じることで、いつでも真空ポンプの異常を検出できるの
で、それだけ異常を早期に発見しやすくなる。

特許請求の範囲第２項記載の発明によれば、バルブを閉
じて定常運転状態を人工的につくり出し、その異常を検
出するのに加えて、真空ポンプの実際の定常運転状態で
も、常に、その異常を検出できる。したがって、当該真
空ポンプの異常を検出するより機会が多くなり、その異
常の早期発見に役立つ。

（本発明の実施例） 第１図に示した実施例は、真空計１を接続した真空室２
に、主ポンプとしてのターボモレキュラポンプ３（以下
真空ポンプという）を接続するとともに、この真空室２
と真空ポンプ３との間にバルブ４を接続している。

なお、符号５は補助ポンプとしての油回転ポンプ、６は
真空室２にガスを導入するためのバルブである。

上記のようにした真空ポンプ３には、それを駆動するた
めの駆動電源７を接続する一方、この駆動電源７には駆
動電波検出手段８を接続している。

この駆動電流検出手段８は異常検出手段９に接続してい
るが、この異常検出手段９は真空計１及びバルブ４にも
接続している。そして、この異常検出手段９が動作する
のは、バルブ４が閉弁したとき、あるいは真空室２内の
圧力が設定圧以下になったときのいずれかである。

しかも、この異常検出手段９には、ポンプ負荷が低い定
常運転時の適正な駆動電流を記憶させるとともに、駆動
電流検出手段８から出力される駆動電流が上記適正値よ
りも大きいと、その差を判定して異常を検出し、その異
常信号を警報手段１゜に伝達するようにしている。

しかして、バルブ４を閉じた状態で真空ポンプ３を駆動
すると、その吸引容積がバルブ４と真空ポンプ３とを接
続する配管容積だけになるので、真空ポンプ３は、即座
に無負荷あるいはそれに近い状態になる。つまり、バル
ブ４を閉じることによって、真空ポンプ３の定常運転状
態を人工的につくることができる。

しかも、バルブ４を閉じれば、上記したように異常検出
手段９が動作するので、駆動電流検出手段８から出力さ
れる駆動電流をこの異常検出手段９が測定し、その値と
適正値とを比較する。

この異常検出手段９による比較結果として、駆動電流が
適正値よりも大きいと判定されれば、当該真空ポンプ３
に異常があることになる。

つまり、駆動電流が適正値よりも大きいということは、
当該ポンプ３に必要以上の負荷が作用していると考えら
れるので、この場合には当該ポンプ３の内部でベアリン
グの摩耗、潤滑油の異常あるいは異物の混入など、性能
劣化につながる異常があることになる。

このようにして検出された異常信号は、警報手段１０を
介して監視者に伝達されるので、それに対応した処置が
可能になり、その保守等を確実に実施できる。

また、真空ポンプ３を駆動して真空室２内を排気する一
方、その真空室２内の圧力を真空計１で計測するととも
に、その圧力信号を異常検出手段９に伝達する。

そして、真空室２内の圧力が十分に低くなったとき、換
言すれば、当該ポンプ３が無負荷あるいはそれに近い状
ｍ）である定常運転に入ったとき、異常検出手段９が動
作して、駆動電流検出手段８から入力される駆動電流を
測定し、その値と適正値とを比較する。

そして、第２図は、定常運転に入ってからの駆動電流Ｉ
と運転時間Ｔとの関係を示したもので、セクションａは
、バルブ４を閉じて当該ポンプ３を始動させた状態であ
る。このセクションａでは、大きな始動電流が流れるが
、当該ポンプ３が定格回転速度に達して起動状態になる
と、駆動電流は減少してｇとなる。

次に、ｂセクションでは、バルブ４を開いて真空室２を
排気したときの電流の変化で、圧力の低下にともなって
駆動電流が減少し、到達圧力状態でその電流値はｈとな
る。

Ｃセクションは、その真空室２で作業を行なうためにガ
スを導入している時間で、当該ポンプ３には一定の負荷
が作用した状態になる。

ｄセクションでは、作業が終了して再び真空室２を排気
している状態であるが、この例では、当該ポンプ３に劣
化が始まり、真空室２の圧力が十分に低くなっていても
駆動電流が正常時の電流値ｇ、ｈよりも大きな値ｉとな
っている。

Ｃセクションでは、次の工程に入って再びガスを導入し
ている時間である。

ｆセクションは、上記ガスの導入後に作業を行なうとと
もに、それを終了してバルブ４を閉じ、真空室２を大気
に戻して基板の入れかえ作業を行なう時間である。そし
て、この時間帯でｉ＋士卯。

のようにポンプ３の性能劣化が始まっているので、当該
ポンプ３が真空室２から遮断されて無負荷状態になって
いるのに、電流値ｊが正常時の駆動型ｔＸｆｇ、ｈより
も大きくなっている。

この状態から、次の作業を繰り返すために、バルブ４を
開いて真空室２の排気を行なうと、駆動電流■は過電流
ｋにまで達してしまう。

なお、駆動電流工が過電流ｋにまで達すると、回路を保
護するために駆動電源７が、自動的に電流の供給を停止
して、当該ポンプ３の運転を停止するようにしている。

【図面の簡単な説明】 図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は実施例
の回路図、第２図はこの実施例の装置を用いて真空ポン
プを運転したときの運転時間と駆動電流との相関性を示
したグラフである。 １・・・真空計、２・・・真空室、３・・・真空ポンプ
、４・・・バルブ、７・・・駆動電源、８・・・駆動電
流検出手段、９・・・異常検出手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空室を排気する真空ポンプと、この真空ポンプ
   を作動させるための駆動電源と、この駆動電源からの駆
   動電流を検出する駆動電流検出手段と、上記真空室と真
   空ポンプとを連通したりその連通を遮断したりするバル
   ブと、このバルブを閉じたときの信号を受けて作動し、
   そのときの電流の多寡を判定して、当該真空ポンプの異
   常を検出する異常検出手段とを備えた真空ポンプの監視
   装置。
2. （２）真空室の圧力を測定する真空計を設け、真空室内
   の圧力が設定圧以下になったとき、その真空計からの信
   号によって異常検出手段を動作させる構成にした特許請
   求の範囲第１項記載の真空ポンプの監視装置。