(57)【要約】【課題】本発明はクライオポンプの運転データをメンテナンス用コンピュータに供給してメンテナンス処理を行うクライオポンプシステム及びクライオポンプのメンテナンス方法に関し、メンテナンス効率の向上を図ることを課題とする。【解決手段】複数のクライオポンプ２０と、この複数のクライオポンプ２０の制御を行うメインコントローラ３と、メインコントローラ３に設けられクライオポンプ２０の個々の運転データを一括的に格納する記憶装置１７と、クライオポンプ２０のメンテナンス時に前記運転データに基づきデータ処理を行うメンテナンスコンピュータ４と、前記記憶装置１７からメンテナンスコンピュータ４に対しコンパクトフラッシュカード５を用いて運転データを送出する。【選択図】  図１
2008274865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のクライオポンプと、
該複数のクライオポンプが接続され、該複数のクライオポンプの制御を行うコントローラと、
該コントローラに設けられており、前記複数のクライオポンプの個々の運転データを一括的に格納するデータ格納手段と、
前記クライオポンプのメンテナンス時に、前記クライオポンプに関する前記運転データに基づきデータ処理を行うメンテナンス用コンピュータと、
前記データ格納手段から前記メンテナンス用コンピュータに対し、前記運転データを送出するデータ送出手段と
を有することを特徴とするクライオポンプシステム。
【請求項２】
前記データ送出手段は、
前記データ格納手段に接続されており、装着された記録媒体に前記運転データを書き込む書き込み手段と、
前記メンテナンス用コンピュータに接続されており、装着された前記記録媒体から前記運転データを読み出す読み出し手段と
により構成されることを特徴とする請求項１記載のクライオポンプシステム。
【請求項３】
前記書き込み手段は第１のカードスロットであり、
前記読み出し手段は第２のカードスロットであり、
前記記録媒体はカード状記録媒体であることを特徴とする請求項２記載のクライオポンプシステム。
【請求項４】
前記記録媒体は携帯可能な構成であることを特徴とする請求項２又は３記載のクライオポンプシステム。
【請求項５】
前記データ送出手段は、
前記データ格納手段に接続され、前記運転データを無線又は有線で送信する送信手段と、
前記メンテナンス用コンピュータに設けられ、前記送信手段から送信された前記運転データを受信する受信手段とにより構成されることを特徴とする請求項１記載のクライオポンプシステム。
【請求項６】
複数のクライオポンプから送出される運転データをコントローラのデータ格納手段に格納するステップと、
前記データ格納手段に格納されている前記運転データを、メンテナンス用コンピュータに送出するステップと、
前記メンテナンス用コンピュータにより、前記コントローラから授受した前記運転データを処理するステップと
を有することを特徴とするクライオポンプのメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクライオポンプシステム及びクライオポンプのメンテナンス方法に係り、特にクライオポンプの運転データをメンテナンス用コンピュータに供給してメンテナンス処理を行うクライオポンプシステム及びクライオポンプのメンテナンス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＧＭ型冷凍機（ギフォード・マクマホンサイクル型冷凍機）等の極低温冷凍機を利用したクライオポンプが知られている。このクライオポンプは、半導体製造処理装置の真空処理容器（チャンバ）に設けられ、チャンバ内を高真空にするのに用いられる。また通常、クライオポンプはチャンバに複数個配設される。このクライオポンプは、長期の運転によって性能が低下することがあるため、所定の運転時間毎にメンテナンスが行われる（特許文献１，２参照）。
【０００３】
このメンテナンス時には、運転時におけるクライオポンプの運転データに基づきメンテナンス処理が行われる。ここで、運転時におけるクライオポンプの運転データには、例えば運転時間データ，過去に生じたアラーム履歴データ、再生履歴データ等が含まれる。この種運転データは、メンテナンスコンピュータにおいてデータ処理が行われ、このデータ処理に基づきクライオポンプに対して適切なメンテナンス処理が実施される。
【０００４】
図４は、従来のクライオポンプシステム１００の一例を示している。同図示す例では、クライオポンプシステム１００は、３台のクライオポンプ１２０Ａ〜１２０Ｃをメインコントローラ１０３により制御する構成とされている。
【０００５】
また、各クライオポンプ１２０Ａ〜１２０Ｃとメインコントローラ１０３は、ケーブル１３５により直列接続（デイジー・チェーン接続）されている。また、各クライオポンプ１２０Ａ〜１２０Ｃは、各々の運転状態を示す運転データを記憶する記憶装置１３９Ａ〜１３９Ｃを設けている。更に、各クライオポンプ１２０Ａ〜１２０Ｃは、メンテナンスコンピュータ１０４を接続するモデム１３８Ａ〜１３８Ｃを有しており、このモデム１３８Ａ〜１３８Ｃは前記の各記憶装置１３９Ａ〜１３９Ｃと接続されている。
【０００６】
上記構成とされたクライオポンプシステム１００において、クライオポンプ１２０Ａ〜１２０Ｃに対してメンテナンス処理を行うには、前記のように各クライオポンプ１２０Ａ〜１２０Ｃの運転データをメンテナンスコンピュータ１０４に読み込む必要がある。従来のクライオポンプシステム１００では、メンテナンスコンピュータ１０４に対して運転データを送出する方法としては、先ずメンテナンスコンピュータ１０４をクライオポンプ１２０Ａのモデム１３８Ａに接続し、記憶装置１３９Ａに格納されているクライオポンプ１２０Ａの運転データをメンテナンスコンピュータ１０４に送出させる。
【０００７】
これが終了すると次に、メンテナンスコンピュータ１０４をモデム１３８Ａから外した後、改めてモデム１３８Ｂに接続し、記憶装置１３９Ｂに格納されているクライオポンプ１２０Ｂの運転データをメンテナンスコンピュータ１０４に送出させる。更に、メンテナンスコンピュータ１０４をモデム１３８Ｂから外した後、改めてモデム１３８Ｃに接続し、記憶装置１３９Ｃに格納されているクライオポンプ１２０Ｃの運転データをメンテナンスコンピュータ１０４に送出させる。
【０００８】
このように、従来のクライオポンプシステム１００では、各クライオポンプ１２０Ａ〜１２０Ｃのモデム１３８Ａ〜１３８Ｃにメンテナンスコンピュータ１０４を個別に接続し、個々の記憶装置１３９Ａ〜１３９Ｂから運転データをメンテナンスコンピュータ１０４に送出する方法が取られていた。
【特許文献１】特表平０４−５０１７５１号公報
【特許文献２】特開２０００−２４９０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のクライオポンプシステム１００では、チャンバに設けられているクライオポンプ１２０Ａ〜１２０Ｂの数（図４に示す例では３台であるが、多い場合には十数台の場合もある）だけメンテナンスコンピュータ１０４とモデム１３８Ａ〜１３８Ｃを接続し、運転データを送出させる処理が必要となり、全てのクライオポンプから運転データをメンテナンスコンピュータ１０４に読み込むのに長い時間を要し、メンテナンスの効率が低下してしまうという問題点があった。
【００１０】
特に、クライオポンプ１２０Ａ〜１２０Ｃが配設されるのは、一般にクリーンルーム内である。このクリーンルーム内で個々のモデム１３８Ａ〜１３８Ｃとメンテナンスコンピュータ１０４とを接続したり、またメンテナンスコンピュータ１０４を操作したりすることは、クリーンルーム外の通常の環境下の操作に比べて困難であり、作業効率が更に低下してしまう。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、メンテナンスコンピュータに対する運転データの取り込みを容易とすることによりメンテナンス効率の向上を図ったクライオポンプシステム及びクライオポンプのメンテナンス方法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】
【００１２】
上記の課題は、本発明の第１の観点からは、
複数のクライオポンプと、
該複数のクライオポンプが接続され、該複数のクライオポンプの制御を行うコントローラと、
該コントローラに設けられており、前記複数のクライオポンプの個々の運転データを一括的に格納するデータ格納手段と、
前記クライオポンプのメンテナンス時に、前記クライオポンプに関する前記運転データに基づきデータ処理を行うメンテナンス用コンピュータと、
前記データ格納手段から前記メンテナンス用コンピュータに対し、前記運転データを送出するデータ送出手段とを有することを特徴とするクライオポンプシステムにより解決することができる。
【００１３】
また、前記データ送出手段は、
前記データ格納手段に接続されており、装着された記録媒体に前記運転データを書き込む書き込み手段と、
前記メンテナンス用コンピュータに接続されており、装着された前記記録媒体から前記運転データを読み出す読み出し手段とにより構成されることが望ましい。
【００１４】
また、前記書き込み手段は第１のカードスロットであり、
前記読み出し手段は第２のカードスロットであり、
前記記録媒体はカード状記録媒体であることが望ましい。
【００１５】
また、前記記録媒体は携帯可能な構成であることが望ましい。
【００１６】
また、前記データ送出手段は、
前記データ格納手段に接続され、前記運転データを無線又は有線で送信する送信手段と、
前記メンテナンス用コンピュータに設けられ、前記送信手段から送信された前記運転データを受信する受信手段とにより構成されることが望ましい。
【００１７】
また上記の課題は、本発明の別の観点によれば、
複数のクライオポンプから送出される運転データをコントローラのデータ格納手段に格納するステップと、
前記データ格納手段に格納されている前記運転データを、メンテナンス用コンピュータに送出するステップと、
前記メンテナンス用コンピュータにより、前記コントローラから授受した前記運転データを処理するステップとを有することを特徴とするクライオポンプのメンテナンス方法により解決することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数のクライオポンプの個々の運転データはコントローラに設けられたデータ格納手段に一括的に格納され、よってメンテナンス時には運転データはこのコントローラに設けられたデータ格納手段からメンテナンス用コンピュータに一括的に送出される。よって、従来のようにメンテナンス用コンピュータを個々のクライオポンプに接続する必要はなくなり、メンテナンスコンピュータに対する運転データの取り込みが容易となり、メンテナンス効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施例であるクライオポンプシステム１Ａを示している。本実施例では、半導体製造処理装置のチャンバ１２（真空処理容器）に３台のクライオポンプ２０が配設された例を示している。
【００２１】
クライオポンプシステム１Ａは、大略するとクライオポンプ２０、メインコントローラ３、メンテナンスコンピュータ４、及びメインコントローラ３からメンテナンスコンピュータ４に運転データを送出するデータ送出手段等により構成されている。
【００２２】
クライオポンプ２０は、ゲートバルブ１３を介してチャンバ１２に接続されている。このクライオポンプ２０は、物理吸着を利用してチャンバ１２内の気体分子を凝縮または吸着させて捕捉し、排気する溜め込み式のポンプである。このクライオポンプ２０は、オイルフリーでクリーンな真空が得られ、かつ種々の気体に対し大きな排気速度を持つという特性を有している。
【００２３】
図２は、クライオポンプシステム１Ａに適用されるクライオポンプ２０の一例を示している。同図に示されるようにクライオポンプ２０は、クライオポンプ容器２に冷凍機２１が取り付けられ、この冷凍機２１の１段ステージ２２が例えば４０〜１００Ｋに、また２段ステージ２３が例えば１０〜２０Ｋに冷却される構成とされている。また、冷凍機２１は、内部に配設されたディスプレーサを駆動するためのモータ３１が設けられている。
【００２４】
冷凍機２１の１段ステージ２２には、１段温度センサ２４及び幅射シールド６が熱接触良好に取り付けられている。また、輻射シールド６の吸気口７側には、ルーバー８が熱接触良好に取り付けられている。更に、２段ステージ２３には、熱接触良好に２段温度センサ９、クライオパネル１０、及びチャコールパネル２５が取り付けられている。
【００２５】
また、２段ステージ２３には２段温度センサ９が設けられており、この２段温度センサ９により２段ステージ２３の温度は測定される。同様に、１段ステージ２２には１段温度センサ２４が設けられており、この１段温度センサ２４により１段温度センサ２４の温度は測定される。
【００２６】
チャンバ１２とクライオポンプ２０の吸気口７は、ゲートバルブ１３を介して接続されている。チャンバ１２からゲートバルブ１３を通って入ってくる水や二酸化炭素は、ルーバー８や輻射シールド６で凝縮され、アルゴンや窒素はクライオパネル１０で凝縮され、水素やネオン、ヘリウムはチャコールパネル２５上に接着されている活性炭２６に吸着され、排気される。
【００２７】
クライオポンプ容器２は、内部の真空度を測定する真空センサ１５と、乾燥窒素等のパージガス供給配管２７に接続されたパージ弁２８と、粗引きポンプ２９に接続された粗引き弁３０が取り付けられている。更に、後述するクライオポンプの再生時間の短縮を図るため、クライオポンプ容器２の外側にはバンドヒータ３２が配設されると共に、１段ステージ２２と２段ステージ２３にはそれぞれヒータ３３，３４が設けられている。
【００２８】
前記した２段温度センサ９、真空センサ１５、１段温度センサ２４、パージ弁２８、粗引き弁３０、モータ３１、バンドヒータ３２、及びヒータ３３，３４に接続される配線は、１つのケーブル３５に纏められ、メインコントローラ３（図１参照）に接続されている。
【００２９】
チャンバ１２から上記構成とされたクライオポンプ２０に排気された気体は、上記のように各パネル上で凝縮あるいは吸着により溜め込まれる。しかしながら、その溜め込み量が増えてくるとクライオポンプ２０の排気性能が低下するため、クライオポンプ２０内に溜め込まれていた気体を排出し、クライオポンプ２０の性能を回復させるための再生と呼ばれる作業が必要となる。
【００３０】
この再生作業は例えば以下のように行われている。先ず、メインコントローラ３はゲートバルブ１３を閉じ、その後に冷凍機２１の運転を停止する。続いて、メインコントローラ３は、パージ弁２８を開き乾燥窒素等のパージガスをクライオポンプ内に導入すると共に各ヒータ３２〜３４を起動する。これにより、クライオポンプ容器２内の圧力及び温度が上昇し、凝縮及び吸着されていたガスは気化及び脱離し、パージガスと共に図示しない安全弁を通してクライオポンプの外部へ放出される。
【００３１】
メインコントローラ３は、１段及び２段温度センサ９，２４からの信号に基づき、１段及び２段ステージ２２，２３に熱接触良好に構成された各パネル類がほぼ室温となったと判断すると、パージ弁２８を閉じ、粗引き弁３０を開き、クライオポンプ内の粗引きを開始する。そして、メンテナンスコンピュータ４は、真空センサ１５により必要な圧力まで粗引きしたと判断すると、粗引き弁３０を閉じ冷凍機２１の運転を再開する。そして、メンテナンスコンピュータ４は、１段及び２段温度センサ９，２４からの信号により、各パネル類がクライオポンプ２０の排気性能に必要な温度まで冷却されたと判断すると、メンテナンスコンピュータ４は再生処理を終了し、チャンバ１２内のガスを排気する排気処理を開始する。
【００３２】
ここで再び図１に戻り、クライオポンプシステム１Ａの説明を続ける。上記構成とされた各クライオポンプ２０は、ケーブル３５によりメインコントローラ３に接続されている。本実施例では、クライオポンプ２０はメインコントローラ３とスター型に接続された構成とされている。
【００３３】
メインコントローラ３は、内部に中央演算処理装置１６（以下、ＣＰＵという）、記憶装置１７（請求項に記載のデータ格納手段に相当）、及び第１のカードスロット１８（請求項に記載の書き込み手段に相当）等を有した構成とされている。このＣＰＵ１６,記憶装置１７，及び第１のカードスロット１８は、バスライン１４により接続されている。
【００３４】
ＣＰＵ１６は、各クライオポンプ２０に設けられた各種センサから送出される信号に基づき、各クライオポンプ２０に対して上記した排気処理及び再生処理の制御を実施する。また、記憶装置１７は、各クライオポンプ２０から送出される信号に基づきＣＰＵ１６が生成する運転データを格納する。第１のカードスロット１８は、記録媒体であるコンパクトフラッシュカード５を装着する。（コンパクトフラッシュは登録商標）。
【００３５】
また、メンテナンスコンピュータ４は、メンテナンス処理を行う所定のプログラムが格納されており、入力される運転データに基づき所定のメンテナンスに必要なデータ処理を実施する。このメンテナンスコンピュータ４は第２のカードスロット１９（請求項に記載の読み出し手段に相当）が設けられており、この第２のカードスロット１９には前記したコンパクトフラッシュカード５が装着される。このコンパクトフラッシュカード５は、コンパクトな形状（例えば、42.8mm×36.4mm×3.3mm）であり携帯可能なものである。
【００３６】
このメンテナンスコンピュータ４によりメンテナンス時に処理される運転データには、時間データ、モータの正転・逆転データ、アラーム履歴データ、再生履歴データ、コンプレッサ関連データ、及びパラメータの設定値データ等が含まれている。
【００３７】
この内、時間データ及び正転・逆転データは、クライオポンプ２０に設けられたモータ３１の駆動状態のデータである。アラーム履歴データは、クライオポンプ２０に設けられた各種センサからの出力により異常検出され際に発せられたアラームの履歴を示すデータである。再生履歴データは、上記した再生処理時における各種センサから出力された信号の履歴である。また、コンプレッサ関連データは、冷凍機２１に冷媒を供給するコンプレッサのデータである。更に、クライオポンプ２０を駆動するのにマニアル設定した各種パラメータの設定値データも運転データには含まれている。
【００３８】
上記した各種データを含む運転データは、主にクライオポンプ２０からケーブル３５を介して送出される各種センサの信号に基づきＣＰＵ１６において生成され、記憶装置１７に格納される。この際、メインコントローラ３には複数のクライオポンプ２０が接続されており、クライオポンプ２０毎に運転データは異なっている。このため、記憶装置１７に運転データを格納する際、各クライオポンプ２０と当該クライオポンプ２０の運転データを関連付けするため、それぞれの運転データのヘッダ部には各クライオポンプ２０を識別するための識別子を付して記録している。
【００３９】
上記構成とされたクライオポンプシステム１Ａにおいて、クライオポンプ２０に対しメンテナンスを行う場合、先ずコンパクトフラッシュカード５を第１のカードスロット１８に装着する。そして、記憶装置１７に格納されている各クライオポンプ２０の運転データ（本実施例では、３台のクライオポンプ２０に対応する３つの運転データ）を一括的に同時にコンパクトフラッシュカード５に記録する。
【００４０】
このコンパクトフラッシュカード５は、メンテナンスコンピュータ４の第２のカードスロット１９に装着される。そして、コンパクトフラッシュカード５に記録された運転データは、一括的にメンテナンスコンピュータ４に送出されて読み取られる。
【００４１】
この際、本実施例ではメインコントローラ３及びメンテナンスコンピュータ４は、クリーンルームではなく通常の環境下に配置されるものである。このため、メインコントローラ３（記憶装置１７）からコンパクトフラッシュカード５に運転データを記録する操作、及びコンパクトフラッシュカード５からメンテナンスコンピュータ４に運転データを送出させる（読み出す）処理も通常の環境下で行われる。よって、従来のクリーンルーム内でモデム１３８Ａ〜１３８Ｃからメンテナンスコンピュータ１０４へ運転データを送出する処理（図４参照）に比べ、本実施例によれば運転データのメンテナンスコンピュータ４への送出処理を容易に行うことができる。
【００４２】
また、上記のように本実施例では、複数のクライオポンプ２０の個々の運転データはメインコントローラ３に設けられた記憶装置１７に一括的に格納されるため、メンテナンス時に運転データをメインコントローラ３（記憶装置１７）からコンパクトフラッシュカード５に一括的に記録することができ、またコンパクトフラッシュカード５からメンテナンスコンピュータ４に運転データを一括的に読み込ませることができる。よって、従来のようにメンテナンス用コンピュータ１０４を個々のクライオポンプ１２０Ａ〜１２０Ｃのモデム１３８Ａ〜１３８Ｃに接続する必要はなくなり、メンテナンスコンピュータ４に対する運転データの取り込みが容易となり、メンテナンス効率の向上を図ることができる。
【００４３】
尚、上記した実施例では、メインコントローラ３（記憶装置１７）からメンテナンスコンピュータ４に対し運転データを送出するデータ送出手段として、装着されたコンパクトフラッシュカード５に運転データを書き込む第１のカードスロット１８（書き込み手段）と、装着されたコンパクトフラッシュカード５から運転データを読み出す第２のカードスロット１９（読み出し手段）を用いた例について示したが、データ送出手段はこれに限定されるものではない。
【００４４】
例えば図３に示す変形例のクライオポンプシステム１Ｂのように、第１のカードスロット１８に代えて送信装置３６を設け、第２のカードスロット１９に代えて受信装置３７を設けることにより、無線により運転データをメインコントローラ３（記憶装置１７）からメンテナンスコンピュータ４に送出する構成としてもよい。また、メインコントローラ３とメンテナンスコンピュータ４をケーブル等により有線で接続し、このケーブル等を介して運転データをメインコントローラ３（記憶装置１７）からメンテナンスコンピュータ４に送出する構成としてもよい。更に、本実施例の構成では、記録媒体としてコンパクトフラッシュカード５を用いた例を示したが、コンパクトフラッシュカード５に代えて他の磁気的記録媒体（磁気ディスク等）や光記録媒体（光ディスク等）を用いる構成としてもよい。
【００４５】
また、上記した実施例ではメンテナンスコンピュータ４に３台のクライオポンプ２０を接続した構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記の説明から明らかになるように、多数台のクライオポンプ２０をメンテナンスコンピュータ４に接続する構成とすることにより、より効果が増大するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明の一実施例であるクライオポンプシステムの構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例であるクライオポンプシステムに用いられるクライオポンプの一例を説明するための図である。
【図３】図３は、図１に示すクライオポンプシステムの変形例を示す構成図である。
【図４】図４は、従来の一例であるクライオポンプシステムの構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ，１Ｂ  クライオポンプシステム
２  クライオポンプ容器
３  メインコントローラ
４  メンテナンスコンピュータ
５  コンパクトフラッシュカード
９  ２段温度センサ
１０  クライオパネル
１２  真空処理装置
１３  ゲートバルブ
１５  真空センサ
１６  ＣＰＵ
１７  記憶装置
１８  第１のカードスロット
１９  第２のカードスロット
２０  クライオポンプ
２１  冷凍機
２２  １段ステージ
２３  ２段ステージ
２４  １段温度センサ
３１  モータ
３６  送信装置
３７  受信装置
【図１】
2008274865.tif 000003
【図２】
2008274865.tif 000004
【図３】
2008274865.tif 000005
【図４】
2008274865.tif 000006