(57)【要約】【課題】真空ポンプの消費電力を低減しつつ、且つポンプ停止に伴う弊害を防止した真空ポンプの運転方法を提供する。【解決手段】半導体製造装置の排気系に使用され該半導体製造装置を真空排気する真空ポンプ１４の運転方法において、半導体製造装置からの真空度を要求されない状態であることの信号を受けて、真空ポンプ１４の回転数を低減することによりアイドリング状態とし、半導体製造装置側への油等の汚染物質の逆流を防止するようにし、半導体製造装置からの真空度を要求される状態となったとする信号を受けて、真空ポンプ１４の回転数を定常状態に復帰する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置の排気系に使用され半導体製造装置を真空排気する真空ポンプの運転方法において、
前記半導体製造装置からの真空度を要求されない状態であることの信号を受けて、前記真空ポンプの回転数を低減することによりアイドリング状態とし、前記半導体製造装置側への油等の汚染物質の逆流を防止するようにし、
前記半導体製造装置からの真空度を要求される状態となったとする信号を受けて、前記真空ポンプの回転数を定常状態に復帰することを特徴とする真空ポンプの運転方法。
【請求項２】
前記真空ポンプは前記アイドリング状態のポンプ回転数を調整可能にすることを特徴とする請求項１記載の真空ポンプの運転方法。
【請求項３】
前記真空ポンプを駆動するモータは、直流モータであることを特徴とする請求項１記載の真空ポンプの運転方法。
【請求項４】
前記アイドリング時の回転数の変更は、前記直流モータに供給する直流電圧の大きさを変化させることを特徴とする請求項３記載の真空ポンプの運転方法。
【請求項５】
前記真空ポンプを駆動するモータは、インバータを内蔵した交流誘導モータであることを特徴とする請求項１記載の真空ポンプの運転方法。
【請求項６】
前記半導体製造装置は、真空蒸着装置、スパッタリング装置、イオン注入装置、またはＣＶＤ装置であることを特徴とする請求項１記載の真空ポンプの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空ポンプの運転方法に係り、特に半導体製造装置などの排気系に使用される真空ポンプの運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置などの排気系に使用される真空ポンプは、その回転数（回転速度）の制御手段を備えないのが一般である。このため、真空ポンプの運転を開始すると、それ以降に特に停止要因がない限りは、一定の回転数で連続運転される。従って、半導体製造装置などの排気対象となる装置が、作動を停止して真空排気を必要としなくなったとしても、真空ポンプは連続運転を継続することが通常である。このように真空排気が本来必要でない場合にもポンプを停止させずに連続運転させる理由としては、次のような場合が考えられる。
【０００３】
まず第一に、ポンプを停止することにより油等の汚染物質が逆流して、極めて高清浄度が要求される半導体製造装置等に逆流して、その装置を汚染することを防止するためである。また第二に、真空ポンプを停止することにより、再度真空排気する際に、その立ち上がりに時間が必要であり、半導体製造等のスループットの低下を抑制するためである。また第三に、半導体製造装置等においては、例えば蒸着やスパッタリング、あるいはＣＶＤ等において種々の昇華性物質が生成される。真空ポンプはこれらを定常的に排出しているのであるが、真空ポンプの運転停止によりこれらの昇華性物質がポンプや配管等に付着することにより、最悪の場合には配管が目詰まりしたり、ポンプの再起動ができなくなってしまう場合が生じるためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、従来の真空ポンプの運転方法においては、以下のような問題点がある。
（１）常時一定の回転数で真空ポンプが運転されるため、特に真空度を要求されない時間帯においても定常速度での運転を継続することになり、電力を浪費している。
（２）排気対象の装置が大気開放などにより、特に真空度を要求されない時間帯においても、その時間帯に限って真空ポンプの運転を停止することは上述した理由から好ましいことではない。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、真空ポンプの消費電力を低減しつつ、且つポンプ停止に伴う弊害を防止した真空ポンプの運転方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の真空ポンプの運転方法は、半導体製造装置の排気系に使用され半導体製造装置を真空排気する真空ポンプの運転方法において、前記半導体製造装置からの真空度を要求されない状態であることの信号を受けて、前記真空ポンプの回転数を低減することによりアイドリング状態とし、前記半導体製造装置側への油等の汚染物質の逆流を防止するようにし、前記半導体製造装置からの真空度を要求される状態となったとする信号を受けて、前記真空ポンプの回転数を定常状態に復帰することを特徴とする。
【０００７】
また、前記真空ポンプは前記アイドリング状態のポンプ回転数を調整可能にすることを特徴とする。
前記真空ポンプを駆動するモータは、直流モータであることを特徴とする。
前記アイドリング時の回転数の変更は、前記直流モータに供給する直流電圧の大きさを変化させることを特徴とする。
前記真空ポンプを駆動するモータは、インバータを内蔵した交流誘導モータであることを特徴とする。
前記半導体製造装置は、真空蒸着装置、スパッタリング装置、イオン注入装置、またはＣＶＤ装置であることを特徴とする。
【０００８】
上述した本発明によれば、真空排気対象の装置側で真空度を要求されない時間帯には、真空ポンプの回転数（回転速度）を低減することによりアイドリング状態とするので、その時間帯の真空ポンプの消費電力を抑制することができる。また、アイドリング状態により真空排気を継続しているので、装置側への油の逆流等の汚染防止、装置の停止に伴うスループットの低下、昇華性物質の付着による配管あるいはポンプの目詰まり等の問題を防止することができる。
【０００９】
また、真空ポンプに直流モータを使用することにより、モータに与える直流電圧の大きさを変更するだけで、容易にその回転数を変更することができる。また、アイドリング時の回転数設定を可能にしたことで、排気対象の装置の使用者が任意に回転数を設定できるので、消費電力の低減とポンプ停止による種々の弊害とのバランスをとったアイドリング回転数に設定が可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の真空ポンプの運転システムの概略を示す。真空容器１１は、真空蒸着装置、スパッタリング装置、イオン注入装置、ＣＶＤ装置などの真空排気の対象となる容器である。この真空容器１１は、バルブ１２を介して真空配管１３に接続され、真空配管１３は真空ポンプ１４に接続されている。真空ポンプ１４には、直流モータ１５が備えられ、これにより真空ポンプを回転駆動し、真空容器１１内部を真空排気する。直流モータは供給する直流電圧の大きさに応じてほぼ回転数（回転速度）が直線的に変化するので、その供給電圧を変化させることにより回転数を大幅に変化させることが可能である。
【００１１】
また、真空排気の対象となる装置側には、回転数変更信号出力手段１７を備えている。これは例えば真空容器内の真空度を要求されない時間帯に到達すると、装置側の運転状態と連動して、真空ポンプ側にその回転数（回転速度）を低減する信号を出力する。そして、この回転数変更信号出力手段１７は、真空ポンプの回転数を任意に設定することが可能となっている。これにより、真空排気の対象となる装置側で、例えば真空容器内を大気開放することにより真空排気が必要でなくなった場合に、その装置の運転状態に連動して回転数変更信号出力手段１７からアイドリング時の回転数が真空ポンプ１４に伝達される。真空ポンプ１４ではこの信号を受けて、直流モータ１５への供給電圧を変化させることで、真空ポンプ１４を所定のアイドリング回転数に低減する。
【００１２】
図２（Ａ）は、従来の真空ポンプの運転方法による消費電力の時間変化を示すグラフである。図示するように、真空ポンプの起動後は、その消費電力は時間の経過にかかわらず一定である。すなわち、真空排気の対象となる装置側で真空度を要求されない時間帯にも、常にポンプが一定回転数で運転されているため、その消費電力は略一定となる。
【００１３】
これに対して、図２（Ｂ）は、本発明の一実施形態の真空ポンプの運転方法による消費電力の時間変化を示すグラフである。図示するように、真空ポンプの起動後は定常状態で運転する。この時の消費電力は通常の運転状態であるので、従来と同様である。しかしながら、時刻ｔ１において回転数変更信号が真空排気の対象となる装置側から真空ポンプ１４に伝達されると、真空ポンプ１４ではその直流モータ１５への供給電圧を低下させて、ポンプの回転数を低減しアイドリング状態となる。
【００１４】
そして時刻ｔ２において、真空排気の対象となる装置側が真空度を要求される状態になったとする。この時にはこの装置側の運転状態に連動して回転数変更信号出力手段１７より真空ポンプ１４に定常状態の運転を指令する信号が伝達される。真空ポンプ１４ではこの信号を受けて直流モータ１５への供給電圧を定常状態に戻すことにより、ポンプ回転数は定常状態に復帰する。これに伴い消費電力も定常状態に戻る。
【００１５】
係る真空ポンプの運転方法によれば、特に真空度を要求されない時間帯においては、真空ポンプの運転状態をアイドリング状態とすることにより、消費電力を低減することができる。また、アイドリング状態におけるポンプの回転数を調整可能とすることにより、真空排気の対象となる装置の特性等に応じて、アイドリング状態の運転速度を設定することで、必要最低限の真空排気状態を確保することができる。
【００１６】
なお、以上の実施形態においては、真空ポンプのモータとして直流モータを使用し、そのモータに供給する直流電圧の大きさを変化させることで、その回転数を変更する例について説明したが、インバータを内蔵した交流誘導モータを用いて、その回転数を可変にするようにしても勿論よい。
【００１７】
また、上述した実施形態では、真空排気の対象となる装置の運転状態と連動して、真空ポンプの運転状態をアイドリング状態に切り替える例について説明したが、真空排気の対象となる装置の操作者がマニュアルでアイドリング状態に切り替えるようにしてもよい。このように本発明の趣旨を逸脱することなく、種々の変形実施例が可能である。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、真空ポンプの運転に伴う消費電力を低減することができ、省電力運転が可能となる。また、真空排気の対象となる装置の運転状態と連動してアイドリング運転を行わせるので、煩雑な人手による切替作用を伴うことなく、省電力運転を行うことができる。また、直流モータを用いて真空ポンプの可変速運転を行うので、外付けのインバータやギアなどによる機械的な可変速手段を必要とせず、装置構成を極めて簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の真空ポンプの運転システムを示す説明図である。
【図２】真空ポンプの時間経過に伴う消費電力の変化を示すグラフであり、（Ａ）は従来の運転方法を用いた場合であり、（Ｂ）は本発明の一実施形態の運転方法を用いた場合である。
【符号の説明】
１１　　真空容器
１４　　真空ポンプ
１５　　直流モータ
１７　　回転数変更信号出力手段
【図１】
2004003503.tif 000003
【図２】
2004003503.tif 000004