(57)【要約】      （修正有）【課題】真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させる。【解決手段】モータを含む対象の真空ポンプを制御する制御装置であって、真空ポンプの停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量であって対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する決定部と、モータを制御する制御部と、を有し、制御部は、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と正常変動範囲または正常時間変動挙動とを比較し、比較結果に応じて、停止工程中のモータの制御方法を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを含む対象の真空ポンプを制御する制御装置であって、
真空ポンプの停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量であって前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する決定部と、
前記モータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較し、比較結果に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する
制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量について、前記比較結果としての前記正常変動範囲からの離れ度合いに応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量について、前記比較結果としての前記正常変動範囲からの離れ度合いの変化量に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する
請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量が、前記比較結果としての前記正常変動範囲から外れた回数または頻度に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量について、前記比較結果としての前記正常変動範囲から外れた頻度の変化に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する
請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記停止工程中の前記モータの制御方法の変更は、前記停止工程中の前記モータの出力を変更することである
請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記停止工程中の前記モータの制御方法の変更は、前記停止工程中の前記モータのオン及び／またはオフの期間を変更することである
請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記停止工程中の前記モータの制御方法の変更は、前記停止工程中の前記モータの回転方向の変更である
請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較することによって、前記真空ポンプの運転停止後の再起動が可能であるか否か判定する判定部を更に備える
請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１０】
モータを含む対象の真空ポンプを制御する制御システムであって、
真空ポンプの停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量であって前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する決定部と、
前記モータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較し、比較結果に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する
制御システム。
【請求項１１】
モータを含む対象の真空ポンプを制御する制御方法であって、
真空ポンプの停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量であって前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する決定ステップと、
モータを制御する制御ステップと、
を有し、
前記制御ステップにおいて、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較し、比較結果に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する
制御方法。
【請求項１２】
モータを含む対象の真空ポンプを制御する制御装置を、
真空ポンプの停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量であって前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する決定部と、
前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較し、比較結果に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する制御部と、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１３】
複数ある真空ポンプを備えた排気システムにおける真空ポンプの少なくとも１つのモータの制御方法を学習する機械学習装置であって、
停止工程実行中の真空ポンプにおいて該真空ポンプの停止工程時の時間に応じて変動する状態量である対象状態量を測定する状態測定部と、
前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの停止工程時の対象状態量のポンプ停止制御パターンを記憶する記憶部と、
前記記憶部から読みだした前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量データを少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する決定部と、
前記対象の真空ポンプのモータを制御するとともに、該対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較して、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量の前記正常変動範囲からの乖離の有無を判定したうえで、乖離がないと判定した場合には前記停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を更新して前記記憶部に当該更新データを記憶させ、乖離があると判定した場合にはその乖離度に応じて前記停止工程中の前記モータの制御方法を更新する学習部を具備し、
測定した対象状態量に基づいて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を更新した結果に対する報酬を計算する報酬計算部と、
を備え、
前記対象状態量は、前記少なくとも一つの真空ポンプに含まれるモータの駆動電流、モータの電力、ロータの回転数、温度センサにより測定された該真空ポンプの温度、圧力センサにより測定された該真空ポンプ内の圧力、振動計により測定された該真空ポンプの振動数のうちの少なくとも一つを含んでおり、
前記学習部は、前記モータの制御方法の更新を繰り返すことによって前記報酬が向上するように、前記真空ポンプの少なくとも１つのモータの制御方法を学習する機械学習装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、制御システム、制御方法、プログラム及び機械学習装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置では、チャンバー内に真空環境を作り出すことを目的として半導体製造工程に使用されるガスをチャンバー内から排気する真空ポンプが広く使用されている。このような真空ポンプとしては、ルーツ型やスクリュー型のロータを備えた容積式タイプの真空ポンプが知られている。
【０００３】
一般に、容積式の真空ポンプは、ケーシング内に配置された一対のロータと、このロータを回転駆動するためのモータとを備えている。一対のロータ間及びロータとケーシングの内面との間には微小なクリアランスが形成されており、ロータは、ケーシングに非接触で回転するように構成されている。そして、一対のロータが同期しつつ互いに反対方向に回転することにより、ケーシング内の気体が吸入側から吐出側に移送され、吸込口に接続されたチャンバーなどから気体が排気される。
【０００４】
半導体製造工程に使用されるガス、あるいは使用されるガスが化学反応によって生成する物質には、温度が低下すると固形化あるいは液状化する成分が含まれるものがある。通常、上述した真空ポンプは、ガスを移送する過程で圧縮熱が発生するため、運転中の真空ポンプは、ある程度高温となっている。圧縮熱による高温化ではガス中の成分あるいは生成物質の固形化あるいは液状化温度より高くならない場合には、ポンプ本体を外部加熱あるいは流入するガスの加熱により真空ポンプの高温を維持している。上記真空ポンプを用いて上述した成分を含むガスを排気した場合でもガス中の成分あるいは生成物質が固形化又は液状化せずに良好な真空排気が行われる。
【０００５】
しかしながら、上述した真空ポンプの高温化では使用されるガス、あるいは使用されるガスからの生成物資の液状化、固形化を防ぐことができない半導体製造工程がある。この工程での真空ポンプの運転を継続すると、この固形化した生成物（反応生成物）がポンプロータ間やポンプロータとケーシングとの隙間に堆積する。ポンプ運転中の高温化ではポンプロータとケーシングに隙間が存在するが、ポンプ停止後、ポンプ低温化においては堆積した生成物の影響により隙間がなくなる場合がある。ポンプロータとケーシングに隙間が存在しない場合、ポンプが起動できない状況が発生し、製造プロセスを開始できなくなる。また、真空ポンプの運転を停止し、真空ポンプの温度が徐々に低下すると、ケーシング内に残留するガスに含まれる成分が固形化し、この固形化した生成物（反応生成物）がロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する場合もある。そして、この生成物の堆積が進行すると、真空ポンプの起動が妨げられるばかりでなく、真空ポンプの運転中に真空ポンプに過剰な負荷がかかることによって、製造プロセス中に真空ポンプが停止し、製造プロセスに多大な損害を与えることになる。
【０００６】
特許文献１には、ケーシング内に回転自在に配置されたロータを備える真空ポンプの運転制御装置において、ロータの回転を制御するロータ制御部を備え、ロータ制御部は真空ポンプの運転停止時に所定タイミングパターンに沿ってロータを正方向及び／又は逆方向に回転させた後に、該ロータを停止する機能を備えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−９７３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術であっても、真空ポンプの停止時に、ケーシング内で固形化又は液状化した生成物を排除しきれずに、真空ポンプを正常に起動できない場合がある。そのため、真空ポンプの運転を一度停止した状態から真空ポンプの運転を再開して真空ポンプを正常に起動できない場合には、再度、真空ポンプの運転を停止して真空ポンプのメンテナンスまたは交換をしなくてはならない。このため、真空ポンプの運転の再停止により半導体製造装置の停止期間が延びてしまう。このように、真空ポンプの生成物由来の異常に伴い半導体製造装置の停止期間が長くなってしまうので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることが望まれる。また、通常排気システムは複数の真空ポンプを備えていることが多く、この場合、再起動を実行する前に、メンテナンスを要する状態の真空ポンプのみをより高い確率で特定することも望まれている。なぜなら、特定された真空ポンプのみをメンテナンスし、これ以外の真空ポンプで運転を継続するようにすれば、運転開始後に排気システム全体を停止させるといった悪影響を及ぼすことなく、システム全体としては運転を継続できる可能性が高まるためである。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることを可能とする制御装置、制御システム、制御方法、プログラム及び機械学習装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様に係る制御装置は、モータを含む対象の真空ポンプを制御する制御装置であって、真空ポンプの停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量であって前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する決定部と、前記モータを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較し、比較結果に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する。
【００１１】
この構成によれば、停止工程中のモータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。その結果、真空ポンプのメンテナンスまたは交換にかかるコストを低減させることができる。
【００１２】
本発明の第２の態様に係る制御装置は、第１の態様に係る制御装置であって、前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量について、前記比較結果としての前記正常変動範囲からの離れ度合いに応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する。
【００１３】
この構成によれば、正常変動範囲からの離れ度合いに応じて、停止工程中の前記モータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００１４】
本発明の第３の態様に係る制御装置は、第１または２の態様に係る制御装置であって、前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量について、前記比較結果としての前記正常変動範囲からの離れ度合いの変化量に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する。
【００１５】
この構成によれば、正常変動範囲からの離れ度合いの変化量に応じて、停止工程中の前記モータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００１６】
本発明の第４の態様に係る制御装置は、第１から３のいずれかの態様に係る制御装置であって、前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量が、前記比較結果としての前記正常変動範囲から外れた回数または頻度に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する。
【００１７】
この構成によれば、正常変動範囲から外れた回数または頻度に応じて、停止工程中の前記モータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００１８】
本発明の第５の態様に係る制御装置は、第１から４のいずれかの態様に係る制御装置であって、前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量について、前記比較結果としての前記正常変動範囲から外れた頻度の変化に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する。
【００１９】
この構成によれば、正常変動範囲から外れた頻度の変化に応じて、停止工程中の前記モータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００２０】
本発明の第６の態様に係る制御装置は、第１から５のいずれかの態様に係る制御装置であって、前記停止工程中の前記モータの制御方法の変更は、前記停止工程中の前記モータの出力を変更することである。
【００２１】
この構成によれば、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量が、正常変動範囲または正常時間変動挙動と比べて異常がある場合に、停止工程中のモータの出力を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００２２】
本発明の第７の態様に係る制御装置は、第１から５のいずれかの態様に係る制御装置であって、前記停止工程中の前記モータの制御方法の変更は、前記停止工程中の前記モータのオン及び／またはオフの期間を変更することである。
【００２３】
この構成によれば、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量が、正常変動範囲または正常時間変動挙動と比べて異常がある場合に、停止工程中のモータのオン及び／またはオフの期間を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００２４】
本発明の第８の態様に係る制御装置は、第１から５のいずれかの態様に係る制御装置であって、前記停止工程中の前記モータの制御方法の変更は、前記停止工程中の前記モータの回転方向の変更である。
【００２５】
この構成によれば、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量が、正常変動範囲または正常時間変動挙動と比べて異常がある場合に、停止工程中のモータの回転方向を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００２６】
本発明の第９の態様に係る制御装置は、第１から８のいずれかの態様に係る制御装置であって、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較することによって、前記真空ポンプの運転停止後の再起動が可能であるか否か判定する判定部を更に備える。
【００２７】
この構成によれば、真空ポンプの利用者は、真空ポンプの運転停止後の再起動が可能であるか否かを、再起動の開始前に判断することができるので、再起動開始後に再度停止する確率が低減する。これにより、真空ポンプの生成物由来の異常に伴って半導体製造装置の停止期間が長くなる事態の発生を抑えることができる。
【００２８】
本発明の第１０の態様に係る制御システムは、モータを含む対象の真空ポンプを制御する制御システムであって、真空ポンプの停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量であって前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する決定部と、前記モータを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較し、比較結果に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する。
【００２９】
この構成によれば、停止工程中のモータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。その結果、真空ポンプのメンテナンスまたは交換にかかるコストを低減させることができる。
【００３０】
本発明の第１１の態様に係る制御方法は、モータを含む対象の真空ポンプを制御する制御方法であって、真空ポンプの停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量であって前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する決定ステップと、モータを制御する制御ステップと、を有し、前記制御ステップにおいて、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較し、比較結果に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する。
【００３１】
この構成によれば、停止工程中のモータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。その結果、真空ポンプのメンテナンスまたは交換にかかるコストを低減させることができる。
【００３２】
本発明の第１２の態様に係るプログラムは、モータを含む対象の真空ポンプを制御する制御装置を、真空ポンプの停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量であって前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する決定部と、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較し、比較結果に応じて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を変更する制御部と、として機能させるためのプログラムである。
【００３３】
この構成によれば、停止工程中のモータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。その結果、真空ポンプのメンテナンスまたは交換にかかるコストを低減させることができる。
【００３４】
本発明の第１３の態様に係る機械学習装置は、複数ある真空ポンプを備えた排気システムにおける真空ポンプの少なくとも１つのモータの制御方法を学習する機械学習装置であて、停止工程実行中の真空ポンプにおいて該真空ポンプの停止工程時の時間に応じて変動する状態量である対象状態量を測定する状態測定部と、前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの停止工程時の対象状態量のポンプ停止制御パターンを記憶する記憶部と、前記記憶部から読みだした前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量データを少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する決定部と、前記対象の真空ポンプのモータを制御するとともに、該対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較して、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量の前記正常変動範囲からの乖離の有無を判定したうえで、乖離がないと判定した場合には前記停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を更新して前記記憶部に当該更新データを記憶させ、乖離があると判定した場合にはその乖離度に応じて前記停止工程中の前記モータの制御方法を更新する学習部を具備し、測定した対象状態量に基づいて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を更新した結果に対する報酬を計算する報酬計算部と、を備え、前記対象状態量は、前記少なくとも一つの真空ポンプに含まれるモータの駆動電流、モータの電力、ロータの回転数、温度センサにより測定された該真空ポンプの温度、圧力センサにより測定された該真空ポンプ内の圧力、振動計により測定された該真空ポンプの振動数のうちの少なくとも一つを含んでおり、前記学習部は、前記モータの制御方法の更新を繰り返すことによって前記報酬が向上するように、前記真空ポンプの少なくとも１つのモータの制御方法を学習する。
【００３５】
この構成によれば、自動的にモータの制御方法を学習して再起動確率が向上するので、アルゴリズム開発時間及びコストの削減が可能となる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の一態様によれば、停止工程中のモータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。その結果、真空ポンプのメンテナンスまたは交換にかかるコストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態に係る半導体製造システム１０の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る真空ポンプ３の概略機能構成図である。
【図３】本実施形態に係る制御装置４の概略構成を示すブロック図である。
【図４】制御装置によるポンプ停止制御パターンの第１の例を示す図である。
【図５】制御装置によるポンプ停止制御パターンの第２の例を示す図である。
【図６】停止工程における正常変動範囲と現在のデータとを比較した模式図である。
【図７】正常変動範囲から外れた量の時間変化を示す模式図である。
【図８】停止工程中のモータの制御の一例を示すフローチャートである。
【図９】停止工程中のモータ３３のオンの期間を変更する例を示す図である。
【図１０】変形例に係る半導体製造システム１０ｂの概略構成図である。
【図１１】変形例に係る制御装置４ｂの概略構成を示すブロック図である。
【図１２】変形例に係る情報処理装置５の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】別実施形態に係る機械学習装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００３９】
真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させるために、真空ポンプの停止工程時の状態量を用いて、停止工程中の真空ポンプのモータの制御方法を変更することが考えられる。その場合に、真空ポンプの停止工程時に、真空ポンプ内で固形化または液状化した生成物由来の状態量の変動からポンプ再起動可能な変動（正常な変動）と再起動できない状態量の変動（異常な変動）とそれ以外の要因による状態量の変動（正常な変動）を区別することが難しいという新たな課題が存在する。
【００４０】
この課題に対し、本実施形態に係る制御装置は、真空ポンプの停止工程時に応じて変動する状態量である対象状態量であって当該対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する。そして本実施形態に係る制御装置は、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動とを比較する。制御装置は、この比較結果に応じて、停止工程中のモータの制御方法を変更する。
【００４１】
図１は、本実施形態に係る半導体製造システム１０の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る半導体製造システム１０は、半導体製造装置１と、真空ポンプ３と、半導体製造装置１と真空ポンプ３とを繋ぐ配管２と、真空ポンプ３に接続された制御装置４と、制御装置４に接続された表示装置６を備える。半導体製造装置１は、チャンバー成膜炉１１と、チャンバー成膜炉１１を制御する制御部１２とを備える。チャンバー成膜炉１１と真空ポンプ３は、配管２を介して連通しており、真空ポンプ３が運転することによって、チャンバー成膜炉１１内の気体（ガス）が排出され略真空にひかれる。制御装置４は、真空ポンプ３の運転を制御する。制御装置４は、情報（例えば真空ポンプの運転停止後の再起動が可能であるか否かの判定結果）を表示装置６に表示させる。
【００４２】
図２は、本実施形態に係る真空ポンプ３の概略機能構成図である。図２に示すように、真空ポンプ３は、電源３８と、入力が電源３８に接続されたインバータ３９と、入力がインバータ３９の出力に接続されたモータ３３と、モータ３３の回転軸に連結されたロータ３１とを備える。また、真空ポンプ３は、圧力計６１と、温度計６２を備える。
【００４３】
図２に示すように、モータ３３の回転数を示す回転数信号が、モータ３３からインバータ３９に供給される。そして、駆動電流の電流実効値と、回転数信号から得られるモータ３３の回転速度がインバータ３９から制御装置４に供給される。また、圧力計６１によって計測された真空ポンプ３内の圧力値を示す圧力信号が制御装置４に供給される。また、温度計６２によって計測された温度を示す温度信号が制御装置４に供給される。
なお、更に、真空ポンプ３の振動を検知する振動センサ、真空ポンプ３の変位を検知する変位センサ、真空ポンプ３の加速度を検知する加速度センサが設置されて、それぞれのセンサの出力値が制御装置４に供給されてもよい。
【００４４】
インバータ３９は、電源３８から供給された交流電流を周波数変換し、周波数変換して得られた駆動電流をモータ３３に供給する。これにより、この駆動電流によってモータ３３の回転軸が回転し、それに伴ってロータ３１が回転することにより、配管２から吸入されたガスがロータ３１の回転に伴って真空ポンプ３の外部へ排出される。
【００４５】
上記構成の真空ポンプ３において、モータ３３を駆動し一対のロータ３１を回転することにより、吸込口（図示せず）から吸入されたガスがロータ３１に従って排気側に移送され、排気口（図示せず）から排気される。そして、吸入側から排気側にガスが連続して移送されることにより、吸込口に接続されたチャンバー成膜炉１１内のガスが真空排気される。
【００４６】
本実施形態に係る真空ポンプ３のロータ３１は一例として、ルーツ型である。なお、真空ポンプ３は、スクリュー型のロータを備えたものでもよい。また真空ポンプ３は、クロー型またはスクロール形の真空ポンプであってもよい。また、本実施形態に係る真空ポンプ３は一例として複数段のポンプであるが、これに限らず、一段のポンプであってもよい。
【００４７】
制御装置４は、対象の真空ポンプ３の運転を停止するときに、停止工程を実行するようロータの回転を制御する。ここで停止工程は、ポンプ停止開始後、ロータ３１を正方向及び／又は逆方向に回転させた後に、該ロータ３１を停止する工程である。
【００４８】
図３は、本実施形態に係る制御装置４の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、制御装置４は、入力部４１と、出力部４２と、記憶部４３と、メモリ４４と、プロセッサ４５とを備える。
入力部４１は、インバータ３９及び圧力計６１に接続されており、駆動電流の電流実効値、モータ３３の回転速度、真空ポンプ３内の圧力値が入力部４１に入力される。出力部４２は、プロセッサ４５の指令に従って、情報を出力する。記憶部４３は、プロセッサ４５が実行するためのプログラムが格納されている。メモリ４４は、一時的に情報を格納する。プロセッサ４５は、記憶部４３に保存されたプログラムを読み出して実行する。これにより、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５５は、モータ３３を制御する制御部４５１、決定部４５２及び判定部４５３として機能する。
【００４９】
図４は、制御装置によるポンプ停止制御パターンの第１の例を示す図である。図４に示すように、図４の第１の例では停止工程において、ロータ３１の正方向及び／又は逆方向への回転は、所定タイミングパターンに沿って行われる。
例えば制御装置４の記憶部４３には図３に示すように、オペレータによって不図示の運転停止スイッチが操作され真空ポンプの運転停止が開始になると、時間の経過に対して真空ポンプをＯＮ、ＯＦＦにするポンプ停止制御パターン（ポンプ停止制御するためのタイミングパターン）が記憶されている。
【００５０】
真空ポンプに停止開始信号が発生されると、制御部４５１に内蔵されるタイマー（図示せず）を利用し、図４の停止パターンに沿って真空ポンプのＯＮ、ＯＦＦ、即ちポンプ停止開始から時間ｔ１が経過するまでポンプをＯＦＦ、時間ｔ１が経過したら時間ｔ２を経過するまでポンプをＯＮとするように、時間ｔ１の間真空ポンプをＯＦＦ、時間ｔ２の間真空ポンプをＯＮにする操作を繰り返すポンプ停止制御パターンを実施する。これによりロータ３１を回転、停止させる。本実施形態では、正転（正方向への回転）、停止、正転の順にロータ３１が駆動されるようにタイマーのパターンが設定されている。
【００５１】
ロータ３１が正方向へ回転すると、ロータ３１のうちの一方はある方向（例えば右回り）に回転し、他方は反対方向（例えば左回り）に回転する。この場合、ガスは吸入口からケーシングに吸い込まれて排気口側に移送され、そして排気口から吐出される。即ち、ロータ３１の正方向への回転とは、ケーシング３２内のガスが吸入口から排気口に向って移送されるような方向へのロータ３１の回転をいう。
【００５２】
上記のように、真空ポンプ３の停止時に、ロータ３１を停止させた後、一旦運転して再度ロータ３１を回転させることにより、ロータ３１とケーシング３２との間などに真空ポンプの温度低下とともに析出する生成物に対し、ロータ３１の力を加えることができる。その結果、収縮に伴う生成物の噛み込みを防止することができると共に、生成物を除去するので、真空ポンプ３の起動をスムーズに行なうことが可能となる。なお、ロータ３１の回転動作と停止動作を数回繰り返すようなパターンを設定すれば、更に確実に生成物を除去することができる。真空ポンプが正常に起動した後は、定常状態にてロータ３１が正方向に回転し、ガスの排気が行なわれる。
【００５３】
図５は、制御装置によるポンプ停止制御パターンの第２の例を示す図である。図５に示すように、図５の第２の例では停止工程は、真空ポンプ３の温度が、所定の温度分だけ下がるまで当該真空ポンプ３を停止し、その後に当該真空ポンプを作動する工程を含む。図５に示すように、真空ポンプ３の最初の停止後、規定の時間（ここでは一例として３０秒）作動（オン）し、真空ポンプ３内の生成物の除去を促進する。続いて、温度計６２によって計測された温度（すなわち真空ポンプ３内の温度）が所定の温度分ΔＴ（ここでは一例として１０度）だけ下がるまで、真空ポンプ３を停止（オフ）する。その後、温度計６２によって計測された真空ポンプ３内の温度が１０度下がった場合に、再度、規定の時間（ここでは一例として３０秒）、作動（オン）し、次いで、温度計６２によって計測された温度が更に１０度下がるまで再び停止（オフ）する。このサイクルは、温度計６２によって計測された温度が規定の温度になるか、シーケンスのスタートから経過した時間が規定の時間になるかのいずれかになるまで繰り返される。
【００５４】
図６は、停止工程における正常変動範囲と現在のデータとを比較した模式図である。図４で説明したように、停止工程では、時間ｔ１の間、真空ポンプをＯＦＦ、時間ｔ２の間、真空ポンプをＯＮにする操作を繰り返す。図６の向かって左側のグラフにおいて、真空ポンプをＯＮにする時間ｔ２の間の、モータ３３の駆動電流の電流実効値の正常変動範囲Ｒ１、Ｒ２が示されている。一方、図６の向かって右側のグラフにおいて、現在の停止工程中のモータ３３の駆動電流の電流実効値の時間変化が示されている。現在の停止工程中の真空ポンプをＯＮにする時間ｔ２の間の電流実効値の時間変化が、正常変動範囲Ｒ１、Ｒ２に収まっていれば、正常であると判断することができる。
【００５５】
本実施形態に係る決定部４５２は一例として、真空ポンプ３の停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量（ここでは一例として駆動電流の電流実効値）であって対象の真空ポンプ３の過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する。ここで状態量とは、真空ポンプ３の状態量であり、対象状態量には例えば、真空ポンプに含まれるモータの駆動電流、モータの電力、ロータの回転数、真空ポンプの温度、真空ポンプ内の圧力、真空ポンプの振動数などであり、これらの計測値が用いられる。
【００５６】
決定部４５２は、対象の真空ポンプ３が稼働後、規定回数分（例えば、１０回分）の停止工程時の対象状態量に基づいて、停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する。
【００５７】
制御部４５１は、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と正常変動範囲または正常時間変動挙動とを比較し、比較結果に応じて、停止工程中のモータ３３の制御方法を変更する。本実施形態では一例として、正常変動範囲は、停止工程における正常状態時の対象状態量の時間変化の変動範囲であり、図６に示すように、制御部４５１は、対象の真空ポンプ３の停止工程時の対象状態量の時間変化と、停止工程における正常状態時の対象状態量の時間変化の変動範囲とを比較する。
【００５８】
判定部４５３は、対象の真空ポンプ３の停止工程時の対象状態量と正常変動範囲または正常時間変動挙動とを比較することによって、真空ポンプ３の運転停止後の再起動が可能であるか否か判定する。本実施形態ではその一例として、図６に示すように、判定部４５３は、対象の真空ポンプ３の停止工程時の対象状態量の時間変化と、停止工程における正常状態時の対象状態量の時間変化の変動範囲とを比較する。
【００５９】
図６の例では、判定部４５３は例えば、この図６の正常変動範囲Ｒ１と停止工程時の駆動電流の電流実効値の時間変化とを比較して、今回の停止工程時の駆動電流の電流実効値の時間変化がこの正常変動範囲Ｒ１に収まる場合には、真空ポンプ３の運転停止後の再起動が可能と判断し、収まらない場合には、真空ポンプ３の運転停止後の再起動が可能でないと判断する。
【００６０】
この構成によれば、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量の時間変化と、停止工程における正常状態時の対象状態量の時間変化の変動範囲とを比較することにより、真空ポンプ３の運転停止後の再起動が可能であるか否かの判定精度を向上させることができる。
【００６１】
この際、判定部４５３は例えば、停止工程時の対象状態量が正常変動範囲または正常時間変動挙動を逸脱する場合、真空ポンプ３の運転停止後の再起動が可能でない旨の判定結果を表示装置６に出力してもよい。このため、真空ポンプ３の利用者は、真空ポンプ３の運転停止後の再起動が可能であるか否かを、再起動の開始前に判断することができるので、再起動開始後に再度停止する確率が低減する。これにより、真空ポンプの生成物由来の異常に伴って半導体製造装置の停止期間が長くなる事態の発生を抑えることができる。
【００６２】
図７は、正常変動範囲から外れた量の時間変化を示す模式図である。図７では、時刻ｔ３において正常変動範囲から外れた量がｄ１であり、時刻ｔ４において正常変動範囲から外れた量がｄ２であることが示されている。
例えば、制御部４５１は、点Ｐ１から点Ｐ２の線分Ｌ１の傾きθが閾値角度を超える場合に、停止工程中のモータ３３の制御方法を変更してもよい（例えば、モータ出力を上げてもよい）。あるいは制御部４５１は、（ｄ２―ｄ１）が閾値変化量を超える場合に、停止工程中のモータ３３の制御方法を変更してもよい（例えば、モータ出力を上げてもよい）。あるいは制御部４５１は、単位時間当たりの正常変動範囲から外れた量の変化量（ｄ２―ｄ１）／（ｔ４−ｔ３）が閾値変化率を超える場合に、停止工程中のモータ３３の制御方法を変更してもよい（例えば、モータ出力を上げてもよい）。
【００６３】
このように、制御部４５１は、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量について、正常変動範囲からの離れ度合いの変化量に応じて、停止工程中のモータの制御方法を変更してもよい。
【００６４】
図８は、停止工程中のモータの制御の一例を示すフローチャートである。
【００６５】
（ステップＳ１０１）まず、制御装置４のプロセッサ４５は、停止工程実行時において、規定周期でモータ３３の駆動電流の実効値を収集する。
【００６６】
（ステップＳ１０２）次に制御部４５１は、駆動電流の実効値の正常変動範囲からの離れ度合いが閾値度合い以上か否か判定する。駆動電流の実効値の正常変動範囲からの離れ度合いが閾値度合い未満の場合、処理がステップＳ１０４に進む。ここで、駆動電流の実効値の正常変動範囲からの離れ度合いは、１時刻の駆動電流の実効値でもよいし、複数の時刻の駆動電流の実効値でもよい。
【００６７】
（ステップＳ１０３）ステップＳ１０２で駆動電流の実効値の正常変動範囲からの離れ度合いが閾値度合い以上と判定された場合、制御部４５１は、モータ出力を上げる。
【００６８】
このように、制御部４５１は、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量について、比較結果としての前記正常変動範囲からの離れ度合いに応じて、停止工程中のモータ３３の制御方法を変更する。
【００６９】
この構成によれば、正常変動範囲からの離れ度合いに応じて、停止工程中の前記モータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００７０】
（ステップＳ１０４）次に制御部４５１は、正常変動範囲からの離れ度合いの変化量が閾値変化量以上か否か判定する。正常変動範囲からの離れ度合いの変化量が閾値変化量未満の場合、処理がステップＳ１０６に進む。
【００７１】
（ステップＳ１０５）ステップＳ１０４で正常変動範囲からの離れ度合いの変化量が閾値変化量以上と判定された場合、制御部４５１は、モータ出力を上げる。
【００７２】
このように、制御部４５１は、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量について、前記比較結果としての正常変動範囲からの離れ度合いの変化量に応じて、停止工程中のモータ３３の制御方法を変更する。
【００７３】
この構成によれば、正常変動範囲からの離れ度合いの変化量に応じて、停止工程中の前記モータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００７４】
（ステップＳ１０６）次に制御部４５１は、駆動電流の実効値の正常変動範囲から外れた回数が閾値回数以上か否か判定する。駆動電流の実効値の正常変動範囲から外れた回数が閾値回数未満の場合、処理がステップＳ１０８に進む。
【００７５】
（ステップＳ１０７）ステップＳ１０６で駆動電流の実効値の正常変動範囲から外れた回数が閾値回数以上と判定された場合、制御部４５１は、モータ出力を上げる。
なお、駆動電流の実効値の正常変動範囲から外れた回数に限らず、駆動電流の実効値の正常変動範囲から外れた頻度でもよい。
このように、制御部４５１は、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量が、比較結果としての正常変動範囲から外れた回数または頻度に応じて、停止工程中のモータ３３の制御方法を変更する。
【００７６】
この構成によれば、正常変動範囲から外れた回数または頻度に応じて、停止工程中の前記モータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００７７】
（ステップＳ１０８）次に制御部４５１は、駆動電流の実効値の正常変動範囲から外れた頻度の変化を表す指標（例えば変化割合、変化量）が変化閾値以上か否か判定する。駆動電流の実効値の正常変動範囲から外れた頻度が変化閾値未満の場合、処理がステップＳ１０１に戻る。
【００７８】
（ステップＳ１０９）ステップＳ１０８で駆動電流の実効値の正常変動範囲から外れた頻度の変化を表す指標が変化閾値以上と判定された場合、制御部４５１は、モータ出力を上げ、処理がステップＳ１０１に戻る。
【００７９】
このように制御部４５１は、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量について、比較結果としての正常変動範囲から外れた頻度の変化に応じて、停止工程中のモータの制御方法を変更する。
【００８０】
この構成によれば、正常変動範囲から外れた頻度の変化に応じて、停止工程中の前記モータの制御方法を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００８１】
以上、本実施形態に係る制御装置４は、モータ３３を含む対象の真空ポンプ３を制御する制御装置である。決定部４５２は、真空ポンプ３の停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量であって対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する。制御部４５１は、モータ３３を制御し、対象の真空ポンプ３の停止工程時の対象状態量と正常変動範囲または正常時間変動挙動とを比較し、比較結果に応じて、停止工程中のモータ３３の制御方法を変更する。
【００８２】
この構成により、停止工程中のモータ３３の制御方法を変更することにより、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプ３の再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプ３のメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。その結果、真空ポンプ３のメンテナンスまたは交換にかかるコストを低減させることができる。
【００８３】
本実施形態では、上述したように、一例として停止工程中のモータの制御方法の変更は、前記停止工程中の前記モータの出力を変更することであるものとして説明した。この構成によれば、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量が、正常変動範囲または正常時間変動挙動と比べて異常がある場合に、停止工程中のモータの出力を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００８４】
なお、本実施形態では一例として、停止工程中のモータの制御方法の変更は、停止工程中のモータ３３の出力を変更する（具体的には例えばモータの出力を上げる）ことであるものとして説明したが、これに限ったものではない。
【００８５】
図９に示すように、停止工程中のモータ３３の制御方法の変更は、停止工程中のモータ３３のオン及び／またはオフの期間を変更することであってもよい。
図９は、停止工程中のモータ３３のオンの期間を変更する例を示す図である。正常変動範囲から外れることを異常発生ということとし、図９の場合、異常発生頻度の閾値頻度が０．７に設定されている。図９において、異常発生頻度が０．７になった場合、異常発生頻度の閾値頻度以上であるため、制御部４５１は、モータオン時間（図４の時間ｔ２）を１００秒から２００秒に長くしている。これにより、真空ポンプ内で固形化または液状化した生成物を振り払う時間を長くすることができる。
【００８６】
このように、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量が、正常変動範囲または正常時間変動挙動と比べて異常がある場合に、停止工程中のモータのオン及び／またはオフの期間を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
【００８７】
図９のように、モータオン時間を２００秒に長くした後に、異常発生頻度が０．３５と閾値頻度より低くなった場合、制御部４５１は、モータオン時間（図４の時間ｔ２）を２００秒から１５０秒に短くしてもよい。
【００８８】
あるいは、停止工程中のモータ３３の制御方法の変更は、停止工程中のモータ３３の回転方向の変更であってもよい。例えば、あるモータオン時間では正回転で、次のモータオン時間では逆回転というように、正回転と逆回転を交互に繰り返してもよい。
【００８９】
この構成によれば、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量が、正常変動範囲または正常時間変動挙動と比べて異常がある場合に、停止工程中のモータの回転方向を変更して、ロータ間やロータとケーシングとの隙間に堆積する反応生成物を落とすことができる。これにより、真空ポンプの再起動の確率を上げることができるので、真空ポンプのメンテナンスまたは交換の発生頻度を低減させることができる。
なお、上記で説明した対象の真空ポンプは、１つの筐体に２つのポンプが収容された真空排気ユニットにおけるポンプであってもよい。
【００９０】
＜変形例＞
続いて変形例について説明する。図１０は、変形例に係る半導体製造システム１０ｂの概略構成図である。図１０に示すように、半導体製造システム１０ｂは、制御システム７を備え、この制御システム７は、制御装置４ｂ、情報処理装置５及び表示装置６を有する。
【００９１】
変形例に係る半導体製造システム１０ｂは、本実施形態に係る制御装置４に含まれていた決定部４５２と判定部４５３の機能が、情報処理装置５に含まれるようになったものである。
【００９２】
図１１は、変形例に係る制御装置４ｂの概略構成を示すブロック図である。図１１に示すように、変形例に係る制御装置４ｂは、本実施形態に係る制御装置４と比べて、ＣＰＵ４５がＣＰＵ４５ｂに変更されており、ＣＰＵ４５ｂは、決定部４５２、判定部４５３として機能するものではなくなっている。
【００９３】
図１２は、変形例に係る情報処理装置５の概略構成を示すブロック図である。図１１に示すように、入力部５１と、出力部５２と、記憶部５３と、メモリ５４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５５とを備える。
【００９４】
入力部５１は、インバータ３９及び圧力計６１に接続されており、駆動電流の電流実効値、モータ３３の回転速度、真空ポンプ３内の圧力値が入力部５１に入力される。出力部５２は、ＣＰＵ５５の指令に従って、情報を出力する。記憶部５３は、ＣＰＵ５５が実行するためのプログラムが格納されている。メモリ５４は、一時的に情報を格納する。
【００９５】
ＣＰＵ５５は、記憶部５３からプログラムを読み出して実行することによって、決定部５５２、判定部５５３として機能する。決定部５５２は、本実施形態の制御装置４に含まれる決定部４５２と同様の機能を有し、判定部５５３は、本実施形態の制御装置４に含まれる判定部４５３と同様の機能を有するので、その詳細な説明は省略する。
【００９６】
なお、以上の構成に限らず、複数の装置を備える制御システムが、本実施形態に係る制御装置、または変形例に係る制御装置及び情報処理装置の各処理を、それらの複数の装置で分散して処理してもよい。また、本実施形態に係る制御装置または変形例に係る情報処理装置の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、プロセッサが実行することにより、本実施形態に係る制御装置または変形例に係る情報処理装置に係る上述した種々の処理を行ってもよい。
【００９７】
また、本実施形態では、真空ポンプ３の停止工程時の負荷に応じて変動する状態量である対象状態量として駆動電流の電流実効値を用いたが、これに限ったものではなく、例えば、真空ポンプに含まれるモータの駆動電流、モータの電力、ロータの回転数、真空ポンプの温度、真空ポンプ内の圧力、真空ポンプの振動数などであってもよい。また対象状態量を所定のフィルタでフィルタリングしてから用いてもよいし、平均化してから用いてもよい。
【００９８】
また、本実施形態に係る制御装置、または変形例に係る制御装置及び情報処理装置の各処理は、量子コンピューティング、ディープラーニングなどのニューラルネットワークまたは機械学習などの人工知能（Artificial Intelligence：ＡＩ）などを用いてもよい。例えば、教師あり学習においては、対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量を教師データとして使用して学習してもよい。
【００９９】
なお、本実施形態に係る決定部４５２及び判定部４５３の処理、または変形例に係る情報処理装置における処理は、クラウドで処理してもよいし、サーバなどの情報処理装置に通信網を介して接続された端末装置（いわゆるエッジ）で処理してもよい。
例えば、本実施形態に係る決定部４５２及び判定部４５３の処理、または変形例に係る情報処理装置における処理を行うためのロジックを実装したエッジ端末としては、オープンなアーキテクチャ（コンピュータシステムの論理的構造のこと）による高速に通信可能なフィールドパス（工場などで稼働している現場機器とコントローラ間の信号のやりとりをデジタル通信を用いて行う規格）を採用したコントローラ、より具体的には、ＩＥＣ６１１３１−３（国際電気標準会議（ＩＥＣ）が１９９３年１２月に発行した標準規格で、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）用のプログラム言語を定義したもの）に準拠したＰＬＣ５言語やＣ言語に対応したコントローラを用いることができる。
なお、判定部５５３は、対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と過去の正常変動範囲または正常時間変動挙動との比較結果、前記停止工程中の前記モータの制御量、及び再起動結果から、再起動できるか否かの新しい判定アルゴリズムを生成する機能を有してもよい。
具体的には例えば、再起動ができなかった場合、そのときの比較結果及び前記停止工程中の前記モータの制御量では、再起動できないと分かるから、判定部５５３は、判定アルゴリズム中の判定基準を更新する。それとともに、判定部５５３は、次に同じ比較結果だった場合に再起動できるように、前記停止工程中の前記モータの制御量を向上させるように制御する。これにより、自動的に新しい判定アルゴリズムが生成されるので、アルゴリズム開発時間及びコストの削減が可能となる。
【０１００】
なお、図１３に示すように、少なくとも一つの真空ポンプを備えた排気システムにおける真空ポンプの少なくとも１つのモータの制御方法を学習する機械学習装置を備えてもよい。
図１３は、別実施形態に係る機械学習装置の概略構成を示すブロック図である。排気システム７０は、真空ポンプ３と機械学習装置８を備える。排気システム７０は例えば、本実施形態のような半導体製造システムである。
図１３に示すように、機械学習装置８は、状態測定部７１と、記憶部７２と、決定部７３と、学習部７４と、報酬計算部７５とを備える。
【０１０１】
状態測定部７１は、停止工程実行中の真空ポンプにおいて該真空ポンプの停止工程時の時間に応じて変動する状態量である対象状態量を測定する。
記憶部７２は、前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの停止工程時の対象状態量のポンプ停止制御パターンを記憶する。
【０１０２】
決定部７３は、前記記憶部から読みだした前記対象の真空ポンプまたは他の真空ポンプの過去の停止工程時の対象状態量データを少なくとも一つ用いて、当該停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を決定する。
学習部７４は、前記対象の真空ポンプのモータを制御するとともに、該対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量と前記正常変動範囲または前記正常時間変動挙動とを比較して、前記対象の真空ポンプの停止工程時の対象状態量の前記正常変動範囲からの乖離の有無を判定したうえで、乖離がないと判定した場合には前記停止工程時の対象状態量の正常変動範囲または正常時間変動挙動を更新して前記記憶部に当該更新データを記憶させ、乖離があると判定した場合にはその乖離度に応じて前記停止工程中の前記モータの制御方法を更新する。
【０１０３】
報酬計算部７５は、測定した対象状態量に基づいて、前記停止工程中の前記モータの制御方法を更新した結果に対する報酬を計算する。
具体的には例えば、報酬計算部７５は、起動時のモータトルクが基準値を超えてしまった場合または起動不可の場合には、異常と判断して報酬無しと計算する。一方、例えば、報酬計算部７５は、起動時のモータトルクが基準値を超えずに正常運転する場合、報酬ありとして設定値を報酬に加算する。
前記対象状態量は、前記少なくとも一つの真空ポンプに含まれるモータの駆動電流、モータの電力、ロータの回転数、温度センサにより測定された該真空ポンプの温度、圧力センサにより測定された該真空ポンプ内の圧力、振動計により測定された該真空ポンプの振動数のうちの少なくとも一つを含んでいる。
【０１０４】
学習部７４は、前記モータの制御方法の更新を繰り返すことによって前記報酬が向上するように、前記真空ポンプの少なくとも１つのモータの制御方法を学習する。これにより、自動的にモータの制御方法を学習して再起動確率が向上するので、アルゴリズム開発時間及びコストの削減が可能となる。
【０１０５】
以上、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、他の実施形態としては、真空ポンプとしては、ターボ分子ポンプといった運動量輸送式ポンプを使用することができる。あるいは、半導体製造工程に使用されるガスを排気するための排気システムに採用される真空ポンプだけでなく、例えば医療向けや分析装置向けの排気システムに用いられる真空ポンプにも適用することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１  半導体製造装置
１０  半導体製造システム
１１  チャンバー成膜炉
１２  制御部
２  配管
３  真空ポンプ
３１  ロータ
３２  ケーシング
３３  モータ
３８  電源
３９  インバータ
４  制御装置
４１  入力部
４２  出力部
４３  記憶部
４４  メモリ
４５  プロセッサ
４５１  制御部
４５２  決定部
４５３  判定部
５  情報処理装置
６  表示装置
６１  圧力計
６２  温度計
７  制御システム
８  機械学習装置
７０  排気システム
７１  状態観測部
７２  記憶部
７３  決定部
７４  学習部
７５  報酬計算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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