(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を冷却して凝縮または吸着させるクライオパネルと、前記クライオパネルを収容するポンプ容器とを備えるクライオポンプを制御するクライオポンプ制御装置であって、
前記クライオポンプの再生処理は、１回以上のガスパージ工程を含む基本パージ処理と、ポンプ容器内を真空度保持判定レベルまで真空引きしてから真空度保持状態を判定する１回以上の排気処理と、必要な場合に１回以上追加実施される１回以上のガスパージ工程を含む追加パージ処理と、を含み、
本クライオポンプ制御装置は、
ガスパージ工程を実施するパージ処理制御部と、
１回の再生処理において実施が必要となった追加パージ処理に含まれるガスパージ工程の合計数であるリパージ回数を複数回の再生処理について平均した平均リパージ回数が、劣化判定基準回数に達した否か判定する劣化判定部と、
本クライオポンプ制御装置に接続される表示装置または真空装置に警告を送信する送信部と、
を備え、
前記劣化判定部がリパージ回数について劣化判定基準回数に達したと判定した場合、前記送信部は警告を送信し、前記パージ処理制御部は追加パージ処理を行い、
前記劣化判定部がリパージ回数について劣化判定基準回数に達していないと判定した場合、前記送信部は警告を送信せず、前記パージ処理制御部は追加パージ処理を行うことを特徴とするクライオポンプ制御装置。
【請求項２】
排気処理制御部をさらに備え、
前記排気処理制御部は、前記真空度保持状態の判定において、ポンプ容器内真空度保持状態が真空度保持基準を満たしていないと判定した場合に、再び排気処理を実施することを決定し、
前記パージ処理制御部は、排気処理の連続実施回数が、要追加パージ基準回数に達した場合に、追加パージ処理を実施することを決定することを特徴とする請求項１に記載のクライオポンプ制御装置。
【請求項３】
気体を冷却して凝縮または吸着させるクライオパネルと、前記クライオパネルを収容するポンプ容器とを備えるクライオポンプであって、その再生処理は、１回以上のガスパージ工程を含む基本パージ処理と、ポンプ容器内を真空度保持判定レベルまで真空引きしてから真空度保持状態を判定する１回以上の排気処理と、必要な場合に１回以上追加実施される１回以上のガスパージ工程を含む追加パージ処理と、を含むクライオポンプと、
前記クライオポンプを制御するクライオポンプ制御装置と、を備えるクライオポンプシステムであって、
前記クライオポンプ制御装置は、
ガスパージ工程を実施するパージ処理制御部と、
１回の再生処理において実施が必要となった追加パージ処理に含まれるガスパージ工程の合計数であるリパージ回数を複数回の再生処理について平均した平均リパージ回数が、劣化判定基準回数に達した否か判定する劣化判定部と、
前記クライオポンプ制御装置に接続される表示装置または真空装置に警告を送信する送信部と、を備え、
前記劣化判定部がリパージ回数について劣化判定基準回数に達したと判定した場合、前記送信部は警告を送信し、前記パージ処理制御部は追加パージ処理を行い、
前記劣化判定部がリパージ回数について劣化判定基準回数に達していないと判定した場合、前記送信部は警告を送信せず、前記パージ処理制御部は追加パージ処理を行うことを特徴とするクライオポンプシステム。
【請求項４】
前記クライオポンプが気体を排気するために接続される真空装置をさらに備え、
前記真空装置は、前記送信部から送信された警告を受信して、所定の処理を行うことを特徴とする請求項３に記載のクライオポンプシステム。
【請求項５】
気体を冷却して凝縮または吸着させるクライオパネルと、前記クライオパネルを収容するポンプ容器とを備えるクライオポンプであって、その再生処理は、１回以上のガスパージ工程を含む基本パージ処理と、ポンプ容器内を真空度保持判定レベルまで真空引きしてから真空度保持状態を判定する１回以上の排気処理と、必要な場合に１回以上追加実施される１回以上のガスパージ工程を含む追加パージ処理と、を含むクライオポンプを監視する方法であって、
ガスパージ工程を実施するパージ処理ステップと、
１回の再生処理において実施が必要となった追加パージ処理に含まれるガスパージ工程の合計数であるリパージ回数を複数回の再生処理について平均した平均リパージ回数が、劣化判定基準回数に達した否か判定する劣化判定ステップと、
表示装置または真空装置に警告を送信する送信ステップと、を備え、
前記劣化判定ステップにおいてリパージ回数が劣化判定基準回数に達したと判定された場合、前記送信ステップは警告を送信し、前記パージ処理ステップは追加パージ処理を実施し、
前記劣化判定ステップにおいてリパージ回数が劣化判定基準回数に達していないと判定された場合、前記送信ステップは警告を送信せず、前記パージ処理ステップは追加パージ処理を実施することを特徴とするクライオポンプ監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空技術に関し、特に、クライオポンプ制御装置、クライオポンプシステム、及びクライオポンプの監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クライオポンプは清浄な高真空環境を実現する真空ポンプであり、例えば、半導体回路製造プロセスにおいて用いられる真空チャンバを高真空に保つために利用される。クライオポンプは、冷凍機で極低温に冷却されるクライオパネルで気体分子を凝縮または吸着させて溜め込むことで、真空チャンバから気体を排気する。
【０００３】
クライオパネルが凝縮されて固体となった気体で覆われたり、クライオパネルの吸着剤の最大吸着量近くまで気体が吸着されると、クライオポンプの排気能力が低下する。したがって、適宜、凝縮等された気体をクライオポンプの外に除去する再生処理を実施する。
再生処理においては、クライオパネルの温度を上げて、クライオポンプ内に溜め込まれた気体を気化または液化させて排出する。
再生処理後、クライオパネルを極低温に冷却することで、再びクライオポンプを使用可能となる。
【０００４】
特許文献１には、クライオポンプの再生処理の終了後、クライオポンプの起動前に、外部リークの発生の有無を判定するクライオポンプの立ち上げ方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１６６０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
クライオポンプを良好な状態で使い続けるためには、再生処理の他にも、例えばオーバーホールなどのメンテナンスが必要である。
メンテナンスの頻度やタイミングを決める際には、例えば使用回数や使用時間が目安となる。
しかしながら、クライオポンプの各部品の劣化状況や汚染の程度は、使用条件によって大きく異なるため、適切なメンテナンスのタイミングは画一的には決まらない。
【０００７】
クライオポンプのメンテナンスによって真空チャンバを使用できないダウンタイムが増え、真空処理システムの稼働率が低下するため、生産性を重視する製造現場において、メンテナンス頻度は最小限に抑えたい。
しかしながら、予測よりも早く部品等の劣化が進んだ場合、定期点検やオーバーホールを実施する前に、予期せずクライポンプにトラブルが発生し、突発的に真空装置のダウンタイムが発生する可能性もある。こうした事態は、製造計画に悪影響を及ぼす。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、効率的にクライオポンプの劣化を把握することができるクライオポンプ制御装置、クライオポンプシステム、及びクライオポンプの監視方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のクライオポンプ制御装置は、気体を冷却して凝縮または吸着させるクライオパネルと、クライオパネルを収容するポンプ容器とを備えるクライオポンプを制御するクライオポンプ制御装置であって、クライオポンプの再生処理は、１回以上のガスパージ工程を含む基本パージ処理と、ポンプ容器内を真空度保持判定レベルまで真空引きしてから真空度保持状態を判定する１回以上の排気処理と、必要な場合に１回以上追加実施される１回以上のガスパージ工程を含む追加パージ処理と、を含む。本クライオポンプ制御装置は、１回の再生処理において実施が必要となった１回以上の追加パージ処理に含まれる１回以上のガスパージ工程の合計数であるリパージ回数が、劣化判定基準回数に達した否か判定する劣化判定部を備える。
【００１０】
この態様によると、例えば、クライオポンプの通常の運転サイクルの一環として行われる再生処理を利用してクライオポンプの劣化状態を判定することができる。
【００１１】
本発明の別の態様は、クライオポンプシステムである。このクライオポンプシステムは、気体を冷却して凝縮または吸着させるクライオパネルと、クライオパネルを収容するポンプ容器とを備えるクライオポンプであって、その再生処理は、１回以上のガスパージ工程を含む基本パージ処理と、ポンプ容器内を真空度保持判定レベルまで真空引きしてから真空度保持状態を判定する１回以上の排気処理と、必要な場合に１回以上追加実施される１回以上のガスパージ工程を含む追加パージ処理と、を含むクライオポンプと、クライオポンプを制御するクライオポンプ制御装置と、を備えるクライオポンプシステムであって、クライオポンプ制御装置は、１回の再生処理において実施が必要となった１回以上の追加パージ処理に含まれる１回以上のガスパージ工程の合計数であるリパージ回数が、劣化判定基準回数に達した否か判定する劣化判定部を備える。
【００１２】
本発明のさらに別の態様は、クライオポンプ監視方法である。この方法は、気体を冷却して凝縮または吸着させるクライオパネルと、クライオパネルを収容するポンプ容器とを備えるクライオポンプであって、その再生処理は、１回以上のガスパージ工程を含む基本パージ処理と、ポンプ容器内を真空度保持判定レベルまで真空引きしてから真空度保持状態を判定する１回以上の排気処理と、必要な場合に１回以上追加実施される１回以上のガスパージ工程を含む追加パージ処理と、を含むクライオポンプを監視する方法であって、１回の再生処理において実施が必要となった１回以上の追加パージ処理に含まれる１回以上のガスパージ工程の合計数であるリパージ回数が、劣化判定基準回数に達した否か判定する。
【００１３】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、効率的にクライオポンプの劣化を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態にかかるクライオポンプの再生方法を示す図である。
【図２】実施形態にかかるクライオポンプシステムを模式的に示す図である。
【図３】実施形態にかかるクライオポンプシステムを模式的に示す図である。
【図４】実施形態にかかるクライオポンプの再生処理、および、その後の立上処理を示すフローチャートである。
【図５】実施形態にかかるクライオポンプの再生処理における排気処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】実施形態にかかるクライオポンプの再生処理の変形例、および、その後の立上処理を示すフローチャートである。
【図７】実施形態にかかるクライオポンプの再生処理の変形例における第１排気処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】実施形態にかかるクライオポンプの再生処理の変形例における第２排気処理の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
はじめに、本発明の実施形態の概要を説明する。
効率的にクライオポンプの劣化状況を把握するためには、クライオポンプシステムに監視機能または自己診断機能を搭載し、クライオポンプの運転状態を監視することが好ましい。
本発明者は、クライオポンプの通常のオペレーションの一環として行われる再生処理を利用してクライオポンプの動作を監視することで、クライオポンプの劣化状況を監視し、メンテナンス時期の的確な把握ができることに想到した。
【００１７】
図１は、実施形態にかかるクライオポンプの再生処理１および立上処理２を示す。
【００１８】
再生処理１は、クライオポンプ内に溜め込まれた気体を液化または気化させる昇温処理３と、クライオパネル上に凝縮または吸着された気体の離脱を促進するために窒素などのパージ用気体（以下、「パージガス」ともいう）を導入するパージ処理と、クライオポンプ内の気体を排気する排気処理５とを含む。パージ処理には、原則として毎回実施すべき基本パージ処理４と、その後、必要に応じて実施する追加パージ処理６がある。
各処理の後の状態が基準を満たさないと判断された場合、同じ処理が繰り返し実施されたり、追加の処理が実施される。図１において、破線で表されている処理は、必要な場合にのみ実施される。
【００１９】
昇温処理３は昇温工程と、温度判定とを含む。昇温工程では、クライオポンプの冷却運転を停止して放置したり、ヒータで加熱したり、あるいは冷凍機のディスプレーサのストロークとガスの吸排気のタイミングを変化させることによる断熱圧縮で得られる熱を利用して、クライオパネルの温度を再生温度まで上昇させる。再生温度は、典型的には、クライオポンプが設置される場所やその近傍の温度（以下、「環境温度」ともいう）であり、例えば３００Ｋ程度である。
クライオパネル温度の測定値が再生温度に達するまで昇温処理３が継続され、再生温度に達したと判定されると昇温処理３は終了する。
【００２０】
基本パージ処理４は、クライオポンプ１０内にパージ用気体を導入するガスパージ工程と、パージ用気体の導入を停止して、クライオポンプ１０内の気体を排気する粗引き工程とを、それぞれ予め設定された回数含む。図１の基本パージ処理４では、ガスパージ工程が粗引き工程を挟んで３回繰り返される。
追加パージ処理６は、１回のガスパージ工程を含む。
【００２１】
基本パージ処理４や追加パージ処理６にはバリエーションがあり、例えば、基本パージ処理４においてガスパージ工程が１回のみ実施されてもよく、追加パージ処理６において、複数回のガスパージ工程が粗引き工程を挟んで繰り返されてもよい。
【００２２】
基本パージ処理４および追加パージ処理６の後には、それぞれ排気処理５が実施される。排気処理５は、クライオポンプ１０内を真空引きする粗引き工程と、所定時間内に所定の真空度まで到達したか判定する真空到達時間判定と、真空引きを停止した状態で真空度が保持されているかチェックする真空度保持判定とを含む。真空度保持判定の結果、さらなる排気処理５が必要と判断された場合、排気処理５が繰り返し実施される。
図１の例においては、基本パージ処理４のあとに、排気処理５ａ、５ｂ、５ｃが実施され、追加パージ処理６の後に排気処理５ｄが実施される。本明細書において、個々の排気処理５ａ〜５ｄを総称して、単に「排気処理５」ともいう。
なお、後述するように、排気処理５は、第１のレベルまで排気する第１排気処理と、第２のレベルまで排気する第２排気処理とに分けて実施されてもよい。
【００２３】
排気処理５が終了すると再生処理１は終了し、冷却処理７を含む立上処理２を経て、再びクライオポンプが使用可能な状態となる。
【００２４】
再生処理１において、各処理後の状態が基準を満たさずに、同じ処理が繰り返し実施されたり、追加の処理が実施される場合には、クライオポンプの性能が劣化している可能性がある。
実施形態にかかるクライオポンプ制御装置は、例えば、追加パージ処理６として実施されたガスパージ工程の回数を監視することにより、クライオポンプの性能劣化を検知する。
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態にかかるクライオポンプシステムの構成について説明する。
図２は、実施形態にかかるクライオポンプシステム１００を模式的に示す。クライオポンプシステム１００は、クライオポンプ１０、圧縮機３４、パージガス供給装置６０、粗引ポンプ７０、およびクライオポンプ制御装置８０を備える。クライオポンプ１０は、例えばイオン注入装置やスパッタリング装置等の真空装置の真空チャンバに取り付けられ、真空チャンバ内部の真空度を所望のプロセスに要求されるレベルまで高めるために使用される。
クライオポンプ１０は、ポンプ容器３６と、放射シールド４４と、クライオパネル４８と、冷凍機２０と、を含む。
【００２６】
冷凍機２０は、例えばギフォード・マクマホン式冷凍機（いわゆるＧＭ冷凍機）などの冷凍機である。冷凍機２０は、第１シリンダ２２、第２シリンダ２４、第１冷却ステージ２６、第２冷却ステージ２８、バルブ駆動モータ３０を備える。第１シリンダ２２と第２シリンダ２４は直列に接続される。第１シリンダ２２の第２シリンダ２４との結合部側には第１冷却ステージ２６が設置され、第２シリンダ２４の第１シリンダ２２から遠い側の端には第２冷却ステージ２８が設置される。図１に示す冷凍機２０は、二段式の冷凍機であり、シリンダを直列に二段組み合わせてより低い温度を達成する。冷凍機２０は冷媒管３２を介して圧縮機３４に接続される。
【００２７】
圧縮機３４は、ヘリウム等の冷媒ガス、すなわち作動気体を圧縮して、冷媒管３２を介して冷凍機２０に供給する。冷凍機２０は、作動気体を蓄冷器を通過させることにより冷却しつつ、まず第１シリンダ２２の内部の膨張室で、次いで第２シリンダ２４の内部の膨張室で膨張させてさらに冷却する。蓄冷器は膨張室内部に組み込まれている。これにより、第１シリンダ２２に設置される第１冷却ステージ２６は第１の冷却温度レベルに冷却され、第２シリンダ２４に設置される第２冷却ステージ２８は第１の冷却温度レベルよりも低温の第２の冷却温度レベルに冷却される。例えば、第１冷却ステージ２６は６５Ｋ〜１００Ｋ程度に冷却され、第２冷却ステージ２８は１０Ｋ〜２０Ｋ程度に冷却される。
【００２８】
膨張室で順次膨張することで吸熱し、各冷却ステージを冷却した作動気体は、再び蓄冷器を通過し、冷媒管３２を経て圧縮機３４に戻される。圧縮機３４から冷凍機２０へ、また冷凍機２０から圧縮機３４への作動気体の流れは、冷凍機２０内のロータリバルブ（図示せず）により切り替えられる。バルブ駆動モータ３０は、外部電源から電力の供給を受けて、ロータリバルブを回転させる。
【００２９】
ポンプ容器３６は、一端に開口を有し他端が閉塞されている円筒状の形状に形成された部位（以下、「胴部」と呼ぶ）３８を有する。ポンプ容器３６の開口は、クライオポンプが接続される真空装置の真空チャンバから排気されるべき気体を受け入れるためのポンプ口４２として、設けられている。ポンプ口４２はポンプ容器３６の胴部３８の上端部内面により画定される。
【００３０】
またポンプ容器３６の胴部３８の上端には径方向外側に向けて取付フランジ４０が延びている。クライオポンプ１０は、取付フランジ４０を用いて、図示しないゲートバルブを介して真空装置の真空チャンバに取り付けられる。
【００３１】
ポンプ容器３６は、クライオポンプ１０の内部と外部とを隔てるために設けられている。ポンプ容器３６の内部は共通の圧力に気密に保持される。これによりポンプ容器３６は、クライオポンプ１０の排気運転中は真空容器として機能する。ポンプ容器３６の外面は、クライオポンプ１０の動作中、すなわち冷凍機が冷却動作を行っている間も、クライオポンプ１０の外部の環境にさらされるため、放射シールド４４よりも高い温度に維持される。典型的にはポンプ容器３６の温度は環境温度に維持される。
【００３２】
また、ポンプ容器３６の内部に圧力センサ５０が設けられている。圧力センサ５０は、ポンプ容器３６の内部の圧力を定期的に、あるいは指示を受けたタイミングで測定し、測定圧力を示す信号をクライオポンプ制御装置８０に送信する。圧力センサ５０とクライオポンプ制御装置８０は通信可能に接続される。
【００３３】
圧力センサ５０は、クライオポンプ１０により実現される高い真空レベルと大気圧レベルの両方を含む広い計測範囲を有する。少なくとも再生処理１の間に生じうる圧力範囲を計測範囲に含むことが望ましい。なお、真空レベルの測定用の圧力センサと、大気圧レベルの測定用の圧力センサとが、個別にクライオポンプ１０に設けられていてもよい。
【００３４】
放射シールド４４は、ポンプ容器３６の内部に配設されている。放射シールド４４は、一端に開口を有し他端が閉塞されている円筒状の形状、すなわちカップ状の形状に形成されている。ポンプ容器３６の胴部３８及び放射シールド４４はともに略円筒状に形成されており、同軸に配設されている。ポンプ容器３６の胴部３８の内径が放射シールド４４の外径を若干上回っており、放射シールド４４はポンプ容器３６の胴部３８の内面との間に若干の間隔をもってポンプ容器３６とは非接触の状態で配置される。すなわち、放射シールド４４の外面は、ポンプ容器３６の内面と対向している。
【００３５】
放射シールド４４は、第２冷却ステージ２８およびこれに熱的に接続されるクライオパネル４８を主にポンプ容器３６からの輻射熱から保護する放射シールドとして設けられている。第２冷却ステージ２８は、放射シールド４４の内部において放射シールド４４のほぼ中心軸上に配置される。放射シールド４４は、第１冷却ステージ２６に熱的に接続された状態で固定され、第１冷却ステージ２６と同程度の温度に冷却される。
【００３６】
クライオパネル４８は、例えば、それぞれが円すい台の側面の形状を有する複数のパネルを含む。クライオパネル４８は、第２冷却ステージ２８に熱的に接続される。クライオパネル４８の各パネルの裏面、すなわちポンプ口４２から遠い側の面には、通常、活性炭等の吸着剤（図示せず）が接着されている。
【００３７】
放射シールド４４の開口側の端部には、真空チャンバ等からの輻射熱から第２冷却ステージ２８およびこれに熱的に接続されるクライオパネル４８を保護するために、バッフル４６が設けられている。バッフル４６は、例えば、ルーバ構造やシェブロン構造に形成される。バッフル４６は、放射シールド４４に熱的に接続され、放射シールド４４と同程度の温度に冷却される。
【００３８】
クライオポンプ制御装置８０は、第１冷却ステージ２６または第２冷却ステージ２８の冷却温度に基づいて冷凍機２０を制御する。そのために、第１冷却ステージ２６または第２冷却ステージ２８に温度センサ（図示せず）が設けられていてもよい。クライオポンプ制御装置８０は、バルブ駆動モータ３０の運転周波数を制御することにより冷却温度を制御してもよい。クライオポンプ制御装置８０は、また、後述する各バルブを制御する。
【００３９】
ポンプ容器３６と粗引ポンプ７０は、ラフ排気管７４で接続される。ラフ排気管７４には、ラフバルブ７２が設けられる。クライオポンプ制御装置８０により、ラフバルブ７２の開閉が制御されて、粗引ポンプ７０とクライオポンプ１０とが導通または遮断される。
粗引ポンプ７０は、例えば、クライオポンプで排気を開始する前の準備段階としてポンプ容器３６内を粗く真空引きするために用いられる。
ラフバルブ７２を開き、かつ粗引ポンプ７０を動作させることにより、粗引ポンプ７０によって、ポンプ容器３６の内部を真空引きすることができる。
【００４０】
ポンプ容器３６と、例えば窒素ガスなどのパージ用ガスを供給するパージガス供給装置６０は、パージガス導入菅６４で接続される。パージガス導入菅６４には、パージバルブ６２が設けられる。パージバルブ６２の開閉は、クライオポンプ制御装置８０により制御される。パージバルブ６２を開閉することにより、パージガスのクライオポンプ１０への供給が制御される。
【００４１】
ポンプ容器３６は、いわゆる安全弁として機能するベントバルブ（図示せず）と接続されてもよい。また、ラフバルブ７２およびパージバルブ６２は、それぞれ、ポンプ容器３６の、ラフ排気管７４またはパージガス導入菅６４と接続される部分に設けられてもよい。
【００４２】
クライオポンプ１０の排気運転を開始する際には、まずは、その作動前に、ラフバルブ７２を通じて粗引ポンプ７０でポンプ容器３６の内部を１Ｐａ程度にまで粗引きする。圧力は圧力センサ５０により測定される。その後、クライオポンプ１０を作動させる。クライオポンプ制御装置８０による制御のもとで、冷凍機２０の駆動により第１冷却ステージ２６及び第２冷却ステージ２８が冷却され、これらに熱的に接続されている放射シールド４４、バッフル４６、クライオパネル４８も冷却される。
【００４３】
冷却されたバッフル４６は、真空チャンバからクライオポンプ１０内部へ向かって飛来する気体分子を冷却し、その冷却温度で蒸気圧が充分に低くなる気体（例えば水分など）を表面に凝縮させる。バッフル４６の冷却温度では蒸気圧が充分に低くならない気体はバッフル４６を通過して放射シールド４４内部へと進入する。進入した気体分子のうちクライオパネル４８の冷却温度で蒸気圧が充分に低くなる気体は、クライオパネル４８の表面に凝縮される。その冷却温度でも蒸気圧が充分に低くならない気体（例えば水素など）は、クライオパネル４８の表面に接着され冷却されている吸着剤により吸着される。このようにしてクライオポンプ１０は取付先の真空チャンバの真空度を所望のレベルに到達させる。
【００４４】
排気運転が開始されてから所定時間が経過したときや、排気された気体がクライオパネル４８上に積層したために排気能力の低下が見られたときに、クライオポンプ１０の再生処理１が行われる。
クライオポンプ１０の再生処理１は、クライオポンプ制御装置８０により制御される。
【００４５】
図３は、実施形態にかかるクライオポンプシステム１００を模式的に示す。クライオポンプシステム１００は、クライオポンプが接続される真空装置１１０を含んで構成されてもよい。
既述の構成要素には、図３においても同じ符号を付し、説明は省略する。図３は、クライオポンプ制御装置８０の構成、特に、再生処理１に関連する構成を示す。
クライオポンプ制御装置８０は、昇温処理制御部８６、パージ処理制御部９０、排気処理制御部８４、劣化判定部８８、および、送信部９６を備える。
クライオポンプシステム１００において、クライオポンプ制御装置８０とクライオポンプ制御装置８０により制御される装置との間にI／Oモジュール（図示せず）を設け、クライオポンプ制御装置８０を離れた場所に設置してもよい。
【００４６】
クライオポンプ１０の再生処理１を開始する際、昇温処理制御部８６は、冷凍機２０の冷却運転を中止し、昇温運転を開始させる。昇温処理制御部８６は、冷凍機２０内のロータリバルブを冷却運転のときとは逆回転させ、作動気体に断熱圧縮を生じさせるよう作動気体の吸排気のタイミングを異ならせる。こうして得られる圧縮熱でクライオパネル４８を加熱させる。
昇温処理制御部８６は、クライオポンプ１０内に備えられた温度センサ（図示せず）から、ポンプ容器３６内の温度の測定値を取得し、再生温度に達したとき昇温工程を終了する。
【００４７】
パージ処理制御部９０は、基本パージ処理制御部９２、および、追加パージ処理制御部９４を備える。
基本パージ処理制御部９２は、昇温工程終了後、ラフバルブ７２を閉じてパージバルブ６２を開くことでガスパージ工程を開始する。基本パージ処理制御部９２は、ガスパージ工程開始後、所定時間経ったとき、または、圧力が所定の値に達したとき、パージバルブ６２を閉じ、ラフバルブ７２を開くことで、ガスパージ工程を終了させ、粗引き工程を開始する。粗引き工程開始後、所定時間経ったとき、または、圧力が所定の値に達したとき、基本パージ処理制御部９２は再びパージバルブ６２を開き、ラフバルブ７２を閉じて、ガスパージ工程を開始する。
このようにして、基本パージ処理制御部９２は、基本パージ処理４に含まれるガスパージ工程をその回数分、粗引き工程を間に挟んで繰り返して実施する。
【００４８】
追加パージ処理制御部９４は、追加パージ処理６の要否を決定し、追加パージ処理６を実施することを決定した場合、パージバルブ６２およびラフバルブ７２の開閉を制御して、追加パージ処理６を実施する。追加パージ処理６は、例えば、３０秒間、パージガスを導入する１回のガスパージ工程を含む。追加パージ処理６は、複数回のガスパージ工程と、それらの間に実施される粗引工程を含んでもよい。
本明細書において、追加パージ処理６として実施されるガスパージ工程のことを、「リパージ工程」、または「リパージ」と呼ぶ。
【００４９】
パージ処理終了後、排気処理制御部８４は、パージ処理において導入されたパージ用気体や、パージ処理によってクライオパネル４８の表面から再気化した気体を、粗引ポンプ７０を使用してクライオポンプ１０の外部へ排出する。そして、排気処理制御部８４は、圧力センサ５０から取得したクライオポンプ１０の内部の圧力測定値が、所定の真空度条件を満たすか否か判定し、満たす場合、排気処理５を終了する。
なお、パージ中などポンプ容器３６内の圧力が大気圧より高い状態では図示しないベントバルブを使用し、大気圧よりも低い状態では粗引ポンプ７０を使用して気体をクライオポンプ１０の外部へ排出してもよい。
【００５０】
真空度条件の判定は、ラフバルブ７２を開けて真空引きを開始してから所定時間内に所定の圧力まで真空引きできたか否か判定する真空到達時間判定と、排気を停止した後、所定時間経過後の圧力上昇値が所定の許容範囲内であるかを判定する真空度保持判定とを含む。
排気処理制御部８４は、真空到達時間判定において、真空引きを開始してから所定時間内に所定の圧力まで真空引きできていない、すなわち真空度到達時間基準が満たされないと判定した場合、追加パージ処理６の実施を決定する。
排気処理制御部８４は、真空度到達時間基準が満たされていると判定した場合、続いて、真空度保持判定をする。
【００５１】
真空度保持判定において、排気処理制御部８４は、ポンプ容器３６の圧力が真空度保持判定を開始する圧力に達したときにラフバルブ７２を閉じて排気を停止し、所定時間経過後の圧力上昇値が所定の許容範囲内であるか判定する。
所定時間経過後の圧力上昇値が所定の許容範囲を超えている場合、排気処理制御部８４は、真空度保持基準が満たされていないと判定し、再び排気処理５を実施する。
一方、所定時間経過後の圧力上昇値が所定の許容範囲内である場合、排気処理制御部８４は、真空度保持基準が満たされていると判定し、排気処理５を終了する。排気処理５が終了すると、再生処理１は終了し、クライオポンプ１０の立上処理２の冷却処理７が開始される。
【００５２】
追加パージ処理制御部９４は、追加パージ処理６の要否を決定する。具体的には、追加パージ処理制御部９４は、排気処理５が連続して実施された回数である排気処理連続実施回数が事前に設定された要追加パージ基準回数に達した場合、追加パージ処理６の実施を決定する。
【００５３】
基本パージ処理４、および排気処理５を実施した後も、クライオパネル４８に少量の残留気体が付着している場合、排気処理５を数回繰り返すことで、残留していた気体をクライオポンプ１０の外に排出することができる。
しかしながら、クライオパネル４８に残留している気体の量が多かったり、離脱しにくい状態で付着している場合、排気処理５を何度も繰り返すよりも、追加パージ処理６を１回実施した方が、残留気体を早く排気できることも多い。
【００５４】
要追加パージ基準回数は、再生処理１に要する時間の平均がより短くなるように定める。例えば、要追加パージ基準回数は１回〜２０回の範囲で定めてもよく、５回〜１０回の範囲で定めてもよい。
最適な要追加パージ基準回数は、クライオポンプ１０の使用条件、排気する気体の種類などによって異なるため、経験則ないし実験により要追加パージ基準回数を定めてもよい。
【００５５】
劣化判定部８８は、１回の再生処理１において実施が必要となった追加パージ処理６に含まれるガスパージ工程の合計数（以下、「リパージ回数」ともいう）が、劣化判定基準回数以上であるか否か、判定する。
追加パージ処理６を実施した後も、真空度条件を満たしていないと判定され、再度の追加パージ処理６が必要となる場合、クライオポンプ１０の部品などに劣化が起きている可能性がある。
【００５６】
したがって、リパージ回数を監視することで、部品劣化の可能性を事前に察知することができる。その結果、次回のメンテナンスにて適切に対処したり、必要な場合には運転を停止して点検を行うことができ、既述の目的が達成できる。
【００５７】
ここで、劣化判定基準回数とは、通常の１回の再生処理１において実施されるリパージ回数よりも有意に多く、クライオポンプ１０の部品などに劣化が疑われるリパージ回数である。劣化判定基準回数は、クライオポンプ１０に問題が発見されない状態におけるリパージ回数の平均値に、例えば１〜２の上乗せ値を足した回数であり、例えば２〜４回である。
【００５８】
劣化判定基準回数は、新品のクライオポンプ１０が稼働を開始してから、１週間から１ヶ月程度の一定の監視期間に実施された再生処理１におけるリパージ回数の平均値に、上乗せ値を足した回数であってもよい。この際、クライオポンプ１０を真空装置に接続して稼動を開始した直後の一定期間（例えば１〜２週間程度）は再生処理１におけるリパージ回数を計数しない期間とし、その後の一定期間のリパージ回数を計数して平均値を求めてもよい。
【００５９】
このように、実際に使用するクライオポンプ１０を用いて、実際の使用環境におけるリパージ回数の平均値を利用して劣化判定基準回数を定めることにより、判定条件にクライオポンプ１０の個体差や使用環境を反映させ、より正確に劣化やメンテナンス時期を検知することができる。
最適な劣化判定基準回数は、使用条件、排気する気体の種類などによって異なるため、経験則ないし実験により劣化判定基準回数を定めてもよい。
【００６０】
劣化判定部８８は、直近の複数回の再生処理１について平均したリパージ回数が、劣化判定基準回数以上であるか否か判定してもよい。再生処理１におけるリパージ回数の増加は、クライオポンプ１０の劣化のみに起因するわけではなく、例えば、使用時間、排気対象気体の種類や量などの様々なパラメータに依存する。このため、ある再生処理１のリパージ回数が劣化判定基準回数以上であったとしても、必ずしも、メンテナンスが必要であるとはいえない。
しかし、複数回の再生処理１を継続的に監視したときに、リパージ回数が劣化判定基準回数以上となることが多い傾向がある場合には、クライオポンプ１０に劣化が発生している可能性が高く、メンテナンスの必要性が高いといえる。
【００６１】
直近の複数回の再生処理１について平均したリパージ回数を用いることで、劣化以外の要因によるリパージ回数の偏差を平均化して、より正確にクライオポンプ１０の劣化の可能性を検知することができる。
ここで、直近の複数回（以下、「累積回数」ともいう）とは、リパージ回数の偏差を平均化することが可能な回数であり、例えば２回〜１０回程度である。
クライオポンプ１０の使用状況、例えば、使用毎の排気対象気体や排気量の異同などにより、最適な累積回数は異なるため、経験則ないし実験により累積回数を定めてもよい。
【００６２】
劣化判定部８８が、リパージ回数が劣化判定基準回数に達したと判定した場合、送信部９６は、真空装置１１０に警告を送信する。
ここで、真空装置１１０とは、クライオポンプ１０と直接接続される真空チャンバを有する装置のみならず、その装置を制御するための装置をも含む。
これにより、クライオポンプ制御装置８０が突然故障した場合などに影響を受ける真空装置１１０のユーザに、適切にクライオポンプ１０の状態を通知することができる。
【００６３】
送信部９６は、また、クライオポンプ制御装置８０の本体に設けられる表示部（図示せず）やクライオポンプ制御装置８０に接続される表示装置（図示せず）に警告を送信し、表示させてもよい。これにより、クライオポンプ制御装置８０の近傍にいるユーザに直接、クライオポンプ１０の状態を通知できる。
【００６４】
送信部９６が送信する警告には、緊急度情報が含まれてもよい。緊急度情報は、例えば、リパージ回数が、劣化判定基準回数以上である場合に、その差が大きいほど、緊急度が高くなるように定められてもよい。
これにより、ユーザや装置に対してクライオポンプ１０のメンテナンスの要否や時期についての適切な判断材料を提示することができる。
【００６５】
送信部９６から送信された警告を受信すると、真空装置１１０は所定の処理を実施する。
所定の処理とは、警告メッセージの表示や警告音の発生で、ユーザへの注意喚起処理である。別の例として、真空チャンバで処理中の製品や試作品、実験材料などに悪影響がないように安全に真空装置１１０の運転を停止する処理であってもよい。
真空装置１１０は、警告が緊急度情報を含むときには、緊急度情報に応じて異なる処理を実施してもよい。すなわち、真空装置１１０は、緊急度が低い警告を受信した場合には注意喚起処理を、緊急度が高い警告を受信した場合には運転停止処理を実施してもよい。
【００６６】
これにより、クライオポンプ１０に劣化の可能性がある場合、より迅速に対応することができる。したがって、真空装置のダウンタイムの突発的発生、ないしクライオポンプが真空プロセスに与える悪影響を抑制できる。
【００６７】
以上の構成による動作は以下のとおりである。
図４は、実施形態にかかるクライオポンプ１０の再生処理１および、その後の立上処理２を示す。
まず、昇温処理制御部８６が昇温処理３（Ｓ１０）を実施する。
続いて基本パージ処理制御部９２は基本パージ処理４を実施する（Ｓ１２）。基本パージ処理４においては、所定回数のガスパージ工程が、粗引き工程を挟んで実施される。
【００６８】
その後、排気処理制御部８４は排気処理５を実施する。排気処理５は、クライオポンプ１０を真空引きする粗引き工程（Ｓ１４）と、真空到達時間判定および真空度保持判定によって排気処理５が完了したか否か判定する真空度条件判定（Ｓ１６）とを含む。真空度条件が満たされない場合（Ｓ１６のＮ）、追加パージ処理制御部９４は、追加パージ処理６を実施する（Ｓ２０）。そして、再び排気処理５が実施される（Ｓ１４およびＳ１６）。
真空度条件が満たされている場合（Ｓ１６のＹ）、排気処理５は終了する。そして、冷凍機２０が冷却運転を開始し、クライオパネル４８を再冷却する（Ｓ１８）。冷却処理７が完了すると、クライオポンプ１０の真空排気運転の再開が可能となる。
【００６９】
図５は、実施形態にかかるクライオポンプ１０の再生処理１の排気処理５の詳細を示す。
【００７０】
排気処理制御部８４は、パージガスや、パージ処理によって再気化した気体をクライオポンプ１０の外部へ排出するために、ラフバルブ７２を開け、粗引ポンプ７０によってポンプ容器３６内の真空引きを開始する（Ｓ３０）。
排気処理制御部８４は、真空引きを開始してから所定時間経過したときに、クライオポンプ１０内の圧力を所定の圧力まで真空引きできているか判定する真空到達時間判定を行う（Ｓ３２）。
【００７１】
排気処理制御部８４が、真空度到達時間基準が満たされないと判定した場合（Ｓ３２のＮ）、追加パージ処理制御部９４は、追加パージ処理６を実施する（図４のＳ２０）。排気処理制御部８４は、真空度到達時間基準が満たされていると判定した場合（Ｓ３２のＹ）、ラフバルブ７２を閉じて真空引きを停止する（Ｓ３４）。
続いて、排気処理制御部８４は、真空度保持判定を行う（Ｓ３６）。
【００７２】
所定時間経過したときの圧力上昇値が、所定の許容範囲を超えている場合、排気処理制御部８４は、真空度保持基準が満たされていないと判定する（Ｓ３６のＮ）。この場合、追加パージ処理制御部９４が、排気処理５の連続実施回数に基づいて追加パージ処理６の要否を決定する（Ｓ３８）。
排気処理５の連続実施回数が、要追加パージ基準回数に達していない場合（Ｓ３８のＮ）、追加パージ処理制御部９４は、追加パージ処理６を行わないことを決定し、排気処理制御部８４は、再び排気処理５を実施する（Ｓ３０）。
【００７３】
一方、排気処理５の連続実施回数が、要追加パージ基準回数に達している場合（Ｓ３８のＹ）、追加パージ処理制御部９４は、追加パージ処理６を実施することを決定する。
劣化判定部８８は、再生処理１におけるリパージ回数が、劣化判定基準回数以上であるか否か、判定する（Ｓ４０）。
リパージ回数が劣化判定基準回数以上である場合（Ｓ４０のＹ）、送信部９６は、真空装置１１０に警告を送信し、追加パージ処理制御部９４は、追加パージ処理６を実施する（図４のＳ２０）。
リパージ回数が劣化判定基準回数に達していない場合（Ｓ４０のＮ）には、警告は送信されない。この場合も、追加パージ処理制御部９４は、追加パージ処理６を実施する（図４のＳ２０）。
【００７４】
排気処理制御部８４が、真空度保持基準が満たされていると判定した場合（Ｓ３６のＹ）、排気処理制御部８４は排気処理５を終了する。これにより、再生処理１は終了し、クライオポンプ１０の立上処理２の冷却処理７が開始される（図４のＳ１８）。
【００７５】
このように、本実施形態によれば、通常のクライオポンプ１０の運転サイクルの一環として行われる再生処理１を利用してクライオポンプ１０の劣化を監視することができる。
【００７６】
なお、劣化判定部８８が、その再生処理１におけるリパージ回数を計数する際に、追加パージ処理６が必要と判断された理由で分類して、それぞれのリパージ回数を計数し、そのいずれか、または両方を用いて劣化を判定してもよい。
すなわち、真空到達時間判定条件を満たさないために必要と判定された（Ｓ３２のＮ）追加パージ処理６のガスパージ工程（以下、「真空到達時間起因リパージ」ともいう）と、排気処理５が連続して所定回数以上実施されたために必要と判定された（Ｓ３８のＹ）追加パージ処理６のガスパージ工程（以下、「連続排気処理起因リパージ」ともいう）とを、別個にそれぞれ計数してもよい。この場合、真空到達時間起因リパージと、連続排気処理起因リパージのそれぞれについて、異なる劣化判定基準回数を設定してもよい。
【００７７】
この場合、単にメンテナンスの必要性を察知するのみならず、クライオポンプ１０における不具合個所を絞り込むことができる。
【００７８】
図６は、実施形態にかかるクライオポンプ１０の再生処理１の変形例、および、その後の立上処理２を示す。
変形例にかかる再生処理１も、図１と同様の構成を有するが、排気処理５が、第１排気処理と第２排気処理とを含む。
【００７９】
第１排気処理は、クライオポンプ１０内を、パージ処理が実施されたときのクライオポンプ１０内の圧力から第１の圧力レベルまで排気する。第２排気処理は、クライオポンプ１０内を第１の圧力レベルからクライオポンプ１０を起動する際のクライオポンプ１０内の圧力である第２の圧力レベル（以下、「ベース圧力」ともいう）まで排気する。
第１の圧力レベルは、パージ処理が実施されたときのクライオポンプ１０内の圧力より低く、ベース圧力より高い。なお、本明細書において、第１の圧力レベルのことを、「中間圧力」ともよぶ。
【００８０】
再生処理１においては、まず、昇温処理制御部８６が昇温処理３（Ｓ５０）を実施する。
続いて、基本パージ処理制御部９２は基本パージ処理４を実施する（Ｓ５２）。基本パージ処理４においては、複数回のガスパージ工程が粗引き工程を挟んで所定回数実施される。
【００８１】
続いて、排気処理制御部８４は第１排気処理を実施する。第１排気処理は、パージ処理が実施されたときのクライオポンプ１０内の圧力から中間圧力近傍まで真空引きする第１粗引き工程（Ｓ５４）と、第１真空到達時間判定および第１真空度保持判定によって第１排気処理が完了したか否か判定する第１真空度条件判定（Ｓ５６）とを含む。第１真空度条件が満たされない場合には（Ｓ５６のＮ）、追加パージ処理制御部９４が、追加パージ処理６を実施する（Ｓ６４）。
第１真空度条件判定条件が満たされている場合には（Ｓ５６のＹ）、第１排気処理は終了する。
【００８２】
続いて、排気処理制御部８４は第２排気処理を実施する。第２排気処理は、中間圧力からベース圧力まで真空引きする第２粗引き工程（Ｓ５８）と、第２真空到達時間判定や第２真空度保持判定によって第２排気処理が完了したか否か判定する第２真空度条件判定（Ｓ６０）とを含む。第２真空度条件が満たされない場合には（Ｓ６０のＮ）、追加パージ処理制御部９４が追加パージ処理６を実施する（Ｓ６４）。
第２真空度条件が満たされている場合には（Ｓ６０のＹ）、第２排気処理は終了する。
第１排気処理および第２排気処理が完了すると、冷却処理７を経て、クライオポンプ１０の真空排気運転を再開することができる。
【００８３】
図７は、実施形態にかかるクライオポンプ１０の再生処理１の変形例における第１排気処理の詳細を示す。
排気処理制御部８４は、ラフバルブ７２を開けて、粗引ポンプ７０によるポンプ容器３６内の真空引きを開始する（Ｓ７０）。
排気処理制御部８４は、真空引きを開始してから所定時間経過したときに、クライオポンプ１０内の圧力が中間圧力に達したか否か判定する第１真空到達時間判定を行う（Ｓ７２）。具体的には、例えば１分以内に２００Ｐａ以下の圧力まで真空引きされたか否か、判定する。
【００８４】
排気処理制御部８４が、真空度到達時間基準が満たされないと判定した場合（Ｓ７２のＮ）、追加パージ処理制御部９４は追加パージ処理６を実施する（図６のＳ６４）。排気処理制御部８４は真空度到達時間基準が満たされていると判定した場合（Ｓ７２のＹ）、ラフバルブ７２を閉じて真空引きを停止する（Ｓ７４）。
続いて、排気処理制御部８４は第１真空度保持判定を行う（Ｓ７６）。具体的には、例えば、排気を停止してから３０秒後の圧力が２３０Ｐａ以下であるか、判定する。
【００８５】
排気処理制御部８４が、第１真空度保持基準が満たされていないと判定した場合（Ｓ７６のＮ）、追加パージ処理制御部９４は、第１排気処理の連続実施回数に基づいて追加パージ処理６の要否を決定する（Ｓ７８）。
第１排気処理の連続実施回数が、第１要追加パージ基準回数に達していない場合（Ｓ７８のＮ）、追加パージ処理制御部９４は追加パージ処理６を行わないことを決定する。第１要追加パージ基準回数は１〜２０回の範囲で定めてよく、例えば５回である。この場合、排気処理制御部８４は、再び第１排気処理を実施する（Ｓ７０）。
【００８６】
一方、第１排気処理の連続実施回数が、第１要追加パージ基準回数に達している場合（Ｓ７８のＹ）、追加パージ処理制御部９４は追加パージ処理６を実施することを決定する。劣化判定部８８は、第１排気処理において必要と判定されたリパージ回数が、第１劣化判定基準回数以上であるか否か、判定する（Ｓ８０）。第１劣化判定基準回数は、例えば、２回である。第１排気処理において必要と判定されたリパージ回数が第１劣化判定基準回数以上である場合（Ｓ８０のＹ）、送信部９６は、真空装置１１０に警告を送信する（Ｓ８２）。そして、追加パージ処理制御部９４が、追加パージ処理６を実施する（図６のＳ６４）。リパージ回数が第１劣化判定基準回数に達していない場合（Ｓ８０のＮ）には警告は送信されない。この場合にも、追加パージ処理制御部９４は、追加パージ処理６を実施する（図６のＳ６４）。
【００８７】
排気処理制御部８４は、第１真空度保持基準が満たされていると判定した場合（Ｓ７６のＹ）、第１排気処理を終了させ、第２排気処理を開始する（図６のＳ５８）。
【００８８】
図８は、実施形態にかかるクライオポンプ１０の再生処理１の変形例における第２排気処理の詳細を示す。
【００８９】
排気処理制御部８４は、ラフバルブ７２を開けて、粗引ポンプ７０によるポンプ容器３６内の真空引きを開始する（Ｓ８４）。
排気処理制御部８４は、真空引きを開始してから所定時間経過したときに、クライオポンプ１０内の圧力がベース圧力まで真空引きできたか否か判定する第２真空到達時間判定を行う（Ｓ８６）。具体的には、例えば、５分以内にベース圧力以下に真空引きされたか否か判定する。 ベース圧力は、例えば１〜５０Ｐａの範囲で定める。一例としてベース圧力は１０Ｐａ程度である。
【００９０】
排気処理制御部８４が、真空度到達時間基準が満たされないと判定した場合（Ｓ８６のＮ）、追加パージ処理制御部９４は追加パージ処理６を実施する（図６のＳ６４）。排気処理制御部８４は、真空度到達時間基準が満たされていると判定した場合（Ｓ８６のＹ）、ラフバルブ７２を閉じて真空引きを停止する（Ｓ８８）。
続いて、排気処理制御部８４は、排気を停止してから所定時間経過したときの圧力上昇値が、所定の許容範囲内であるか判定する第２真空度保持判定を行う（Ｓ９０）。許容される圧力上昇の上限値は、例えば１〜５０Ｐａの範囲で定める。一例として５Ｐａ程度と定めてもよい。ベース圧力を１０Ｐａとし、許容される圧力上昇の上限値を５Ｐａとした場合、排気処理制御部８４は例えば、１分後の圧力が１５Ｐａ以下であるか否か判定する。
【００９１】
排気処理制御部８４が、第２真空度保持基準が満たされていないと判定した場合（Ｓ９０のＮ）、追加パージ処理制御部９４は、第２排気処理の連続実施回数に基づいて追加パージ処理６の要否を決定する（Ｓ９２）。
第２排気処理の連続実施回数が、第２要追加パージ基準回数に達していない場合（Ｓ９２のＮ）、追加パージ処理制御部９４は追加パージ処理６を行わないことを決定する。第２要追加パージ基準回数は、１〜２０回の範囲で定めてよく、例えば１０回である。この場合、排気処理制御部８４は、再び第２排気処理を実施する（Ｓ８４）。
【００９２】
一方、第２排気処理の連続実施回数が、第２要追加パージ基準回数に達している場合（Ｓ９２のＹ）、追加パージ処理制御部９４は、追加パージ処理６を実施することを決定する。劣化判定部８８は、第２排気処理において必要と判定されたリパージ回数が第２劣化判定基準回数以上であるか否か、判定する（Ｓ９４）。第２劣化判定基準回数は、例えば３回である。第２排気処理において必要と判定されたリパージ回数が第２劣化判定基準回数以上である場合（Ｓ９４のＹ）、送信部９６は真空装置１１０に警告を送信する（Ｓ９６）。そして、追加パージ処理制御部９４が追加パージ処理６を実施する（図６のＳ６４）。リパージ回数が第２劣化判定基準回数に達していない場合（Ｓ９４のＮ）には警告は送信されない。この場合にも、追加パージ処理制御部９４は追加パージ処理６を実施する（図６のＳ６４）。
【００９３】
排気処理制御部８４は、第２真空度保持基準が満たされていると判定した場合（Ｓ９０のＹ）、第２排気処理を終了させる。そして、冷却処理７が開始される（図６のＳ６２）。
【００９４】
このように、排気処理５が二段階に分けて実施されるとき、それぞれの排気行程において別々に劣化判定を行うことにより、メンテナンスの必要性の察知、およびクライオポンプ１０における不具合個所の絞り込みができる。
【００９５】
以上、本発明を実施形態にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解される。
【００９６】
実施形態においては、リパージ回数を用いてクライオポンプ１０の劣化状況を監視する例について説明したが、この他の再生処理１におけるパラメータを用いてクライオポンプ１０の劣化状況を監視してもよい。
例えば、再生処理１の昇温処理３に要する昇温時間、および、再生処理１終了後の冷却処理７に要する冷却時間をパラメータとしてもよい。この場合、昇温処理制御部８６は、再生処理１における実際の昇温時間が昇温劣化基準時間よりも長いか否か判定し、実際の昇温時間が昇温劣化基準時間よりも長い場合、送信部９６が警告を送信する。
同様に、昇温処理制御部８６は、再生処理１における実際の冷却時間が冷却劣化基準時間よりも長いか否か判定し、実際の冷却時間が冷却劣化基準時間よりも長い場合、送信部９６が警告を送信する。
【００９７】
ここで、昇温時間とは、例えば、再生処理１において、冷凍機２０が冷却運転を停止して逆回転運転を開始してから、クライオポンプ１０の温度が再生温度に達するまでに要する時間である。
また、冷却時間とは、再生処理１終了後、冷凍機２０が冷却運転を開始してから、所定のクライオポンプ動作温度まで、クライオパネル４８を冷却するために要する時間である。
【００９８】
昇温劣化基準時間、および冷却劣化基準時間は、クライオポンプ１０の機種毎に定められてもよく、あるいは、新品のクライオポンプ１０が稼働を開始してから、一週間から１ヶ月程度の一定期間において実施された再生処理１における昇温時間または冷却時間の平均値に、所定の係数をかけることにより算出してもよい。所定の係数は、例えば、１．５〜２程度であってもよい。この際、クライオポンプ１０を真空装置１１０に接続して稼動を開始した直後（例えば１週間〜１ヶ月程度）の再生処理１における昇温時間および冷却時間は、平均値を求めるにあたって考慮しない期間とし、その後一定期間の昇温時間および冷却時間を計測し、平均値を求めてもよい。
【００９９】
この変形例によると、通常のクライオポンプ１０の運転サイクルの一環として行われる再生処理１およびその後の立上処理２における昇温時間と冷却時間の測定値を利用してクライオポンプ１０の劣化を監視することができる。
これにより、点検のための時間を特に設けることなく、また、特別に監視用の装置を設けることなく、メンテナンスの必要性を事前に察知でき、真空装置１１０のダウンタイムの突発的発生を抑制できる。
【０１００】
また、リパージ回数を用いた監視と、昇温時間および冷却時間を用いた監視を組み合わせて実施してもよい。このように、複数のパラメータを併せて用いることにより、単にメンテナンスの必要性の察知のみならず、クライオポンプ１０における不具合個所を絞り込むことができ、交換が必要な部品を予測することもできるなど、よりきめ細かい監視を実現できる。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  クライオポンプ、  ３６  ポンプ容器、  ４８  クライオパネル、  ８０  クライオポンプ制御装置、  ８４  排気処理制御部、  ８８  劣化判定部、  ９０  パージ処理制御部、  ９４  追加パージ処理制御部、  ９６  送信部、  １００  クライオポンプシステム、  １１０  真空装置。
【図１】
0005679913.tif 000002
【図２】
0005679913.tif 000003
【図３】
0005679913.tif 000004
【図４】
0005679913.tif 000005
【図５】
0005679913.tif 000006
【図６】
0005679913.tif 000007
【図７】
0005679913.tif 000008
【図８】
0005679913.tif 000009