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TW201107603A - Pressure reduction system and vacuum processing apparatus - Google Patents

Pressure reduction system and vacuum processing apparatus Download PDF

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TW201107603A
TW201107603A TW099121748A TW99121748A TW201107603A TW 201107603 A TW201107603 A TW 201107603A TW 099121748 A TW099121748 A TW 099121748A TW 99121748 A TW99121748 A TW 99121748A TW 201107603 A TW201107603 A TW 201107603A
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Taiwan
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cooling
temperature
pressure reducing
unit
Prior art date
Application number
TW099121748A
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English (en)
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TWI463072B (zh
Inventor
Kouichi Takizawa
Original Assignee
Ulvac Inc
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Publication date
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Publication of TW201107603A publication Critical patent/TW201107603A/zh
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Publication of TWI463072B publication Critical patent/TWI463072B/zh

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/06Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means
    • F04B37/08Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means by condensing or freezing, e.g. cryogenic pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06Control using electricity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point

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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

201107603 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種減壓系統、及使用該減壓系統的真空處 理裝置。該減壓系統係具備:例如低溫泵(cryo-pump)或低溫 捕集器(cryo-trap)等之複數個減壓裝置;以及對該複數個減 壓裝置供給經壓縮過的冷媒之壓縮裝置。 【先前技術】 習知作為形成極高真空的裝置,已知有一種記載於例如專 利文獻1的低溫泵或記載於專利文獻2的低溫捕集器等使氣體 凝縮於極低溫面並予以捕捉的減壓裝置。在利用冷媒膨脹時之 吸熱而形成極低溫面的此種減壓裝置中,將經壓縮過的冷媒送 給至減壓裝置_縮裝置是不可缺少的,社述減壓I置係藉 由與此種壓縮裝置之間的協力運作來實現超高真空。 ...在製造液晶顯示器等之顯示裝置、CPU $記憶體等之半 導體裝置等的製造裝置巾,射_由上述減壓妓及壓縮裝 置所構成的職單元,作為構献製造裝氣、 製造裝置的叢集___ =了 =況下’顏裝置需要的個數與真空室之個數相 同且為了達成縮小製造裝置本身所佔有的 個減壓裝置共U台 彳此種複數 全挪衣直的形式來構成減壓系統。 [專利文獻] (專利文獻丨)日树開纖-7G737號公報 201107603 (專利文獻2)曰本特開2009-19500號公報 【發明内容】 (發明所欲解決的課題) 、然而近年來’從保護地球環境的觀點來看,即使是上述製 造裝置,也被強烈期待能省能源化。另—方面,在幻台壓縮 襄置達成複數個減愿裝置之職能力的上述減壓系統中,雖然 可縮!衣k裝置本身所佔有的空間,但是經壓縮裝置壓縮過的 冷媒之供給量在各魏個賴錢巾僅能達__程度。由 運轉動作狀態不同之複數健空室所構成的上述叢集型之製 造裝置,對於各複數個減壓裝置中所需求的排氣能力通常為不 同,若如上舰,冷叙供給#在各減㈣置_為相同的程 度,則就連不需要的冷媒也會供給至減壓裝置。因此,在以! 台_裝置達成複數個減塵裝置之排氣能力的減麗系統中,由 於不免會使不需要的冷媒從麗縮裝置屋送,所以此麵送機制 會大大地妨礙壓縮裝置的省電力化、甚至減㈣統的省能源 化0 本發明係前於上频況_發絲者,其目的在於提供 一種減消耗電力,並以1台壓縮裝置達成複數個減職置 之排氣能力的減壓系統及真空處理褒置。 (解決課題的技術手段) 本發明之一態樣,係提供一種減麼系統。減壓系統係具 備:複數個減廢裝置,其係各別包含冷卻部,用以接收經壓縮 201107603 過的冷媒’且當使該經壓縮過的冷媒絶熱膨脹時可補充氣體; 壓縮裝置’其係包含具有交流電動機的壓縮部,且以相應於前 述交流電動機之婦速度的流量,從前賴縮部供給前麟壓 縮過的冷媒至前述複數個減壓裝置之各冷卻部;溫度檢測部, 其係檢測前述各減壓裝置的冷卻部之溫度;變頻裴置,其係可 對供給至前述交流電動機的交流電源之頻率進行變更;以及頻 率控制部’其係控制前述變頻裝置之輸出頻率,且前述頻率控 制部,係在前述複數個減魏置巾之至少—個_裝置的冷卻 部之溫度為第1臨限值以上時,相對地提高前述變頻裝置之輸 出頻率,而在前述複數個減壓裝置全部的冷卻部之溫度下降至 未滿前述第1臨限值時,相對地降低前述變雜置之輸出頻 率。 【實施方式】 以下,係參照圖1至圖6說明本發明之減壓系統、及使用 該減壓系統的真空處理裝置之一實施形態。圖!係顯示作為真 工處理裝置的半導體裝置之製造裝置1G的概略構成圖。圖2⑷ 係顯示真空排氣部之構成的概略構成圖;圖2 (b)係顯示高真 空排氣部之構成的概略構成圖。 如圖1所示,半導體裝置之製造裝置1〇,係一種對基板 W形成由預定金屬等所構成的膜之裝置。製造裝置1〇係具 有:包含例如進行濺鍍處理等之複數個室(chamber)的第!處理 部11 ;包含例如對基板W進行熱處理等之複數個室的第2處 201107603 理部12;以及連接此等第1及第2處理部11、12的缓衝室13。 第1處理部11,係具有剖面呈多角形狀的搬運室15。在 該搬運室15中’設有2個負載鎖定室㈣1〇也—γ)16&、 16b、4個至17、18、19、2〇、及1個緩衝室13,此等經由與 各自對應的_ 21來連接。各個室,係藉由與之對應的閘閥 21的開啟來與搬運室15連通,反之,藉由與之對應的閘閥21 的關閉來切斷與搬運室的連通。在製造中,係經由 負載鎖定室16a而搬入基板w,並經由負載鎖定室i6b將基板 w搬出至製造裝置1G之外部。4個室17、i8、m,係一 種在真空環境下執行雌板1之各種處理的室,例如室17、 20係使用雜法將由紹所構成的金屬膜形成於基板w,而室 18、19則是使用長拋猶法(1〇ng thr〇w sputteri啤m她⑽將由 銘所構成的金屬獅成於基板w。在搬運室15之内部,係搭 載有用以搬運基板w的搬運機器人22。搬運機器人22,係進 行從搬運室!5朝負載鎖定室16a、16b、室17、i8、19、2〇 及緩衝室13之(以及反方向之)基板w的搬運。 第2處理部,係與第】處理部n烟,具有剖面呈多 角形狀的搬運室25。在該搬運室25中,係在緩衝室13已連 通的狀態下連接,並且室26、27、28、29、3()、%經由與各 自對應的·〗21而連接。各敏,係藉由與之對應的間間η 與搬運室25的連通’反之,藉由與之對應的閑間Μ 的關閉來切斷與搬運室25的連通。在第2處理部U之室% t ,係對因各種處理而變成高溫的基板w進行冷卻處理
SJ 7 3 201107603 處%、3卜係—種在真空環境下執行對基板w之各種 向:至,如,此等各個室,係執行一邊職板w施加偏 =:邊使缝錢粒子沉積於同一基板w上以形成金屬膜 屬綠_賴處理。又室28、29亦為—種在真空環 還鳥=雌板W之各種處_室,例如室28係在氫氣等之 境下執行對基板w之熱處理,室29則是執行將 運ς i W之表面的氣體粒子予以去除的脫氣處理。在搬 撫、^5切部,也搭載錢哺運基板w馳運機器人32。 、器人32,係進行從搬運室25朝緩衝室13、及室26、 28 29、30、31(以及反方向)之基板W的搬運。 隔菩2話說,上述的半導體裝置之製造裝置1G,係一種在 ^^室13而連結的搬運冑15及搬運室25及其搭載的複 =的所縣集型之裝置,且在各為真空室的搬運室^與 =之間經由緩衝室13使基板w往來搬運。然後被搬 、負载鎖定室16a的基板W,係藉由搬運 而依序搬運至真空之各個室,在搬運目的地的室中施 卞一二環境下的各種處理。 然而,對此種基板W進行的輙處理等之各處理,係在 ==為真空環境後才進行。因此,在各個室中,係連接有使 =成為真空狀態的真空排氣部34、或使該室内成為真空 ς八空狀態還高的高真空狀態之高真空排氣部…換句話 構成製造裝置10的室之中,其所需要的真空度非為高 —的室内連結有真空排氣部34,而在其所需要的真空度為 201107603 高真空度的室内連結有高真空排氣部35。例如圖!所示,第i 處理部11之負載鎖定室16a、16b、第2處理部12之室26、 8 29中’連接有真空排氣部34。另一方面,在第^處理部 =之搬運室15、室17、18、19、20及第2處理部12之搬運 室25、室27、30、31中’連接有高真空排氣部35。 如圖2⑻所示’真空排氣部34係由如下所構成:對室内 進行粗抽排氣的粗抽泵浦36 ;對經粗抽排氣過的室内進一步 /進行排氣糾彡絲空狀態_輪分子泵浦37;為了擔保渴輪 刀子泵浦37之排氣能力而對該渦輪分子泵浦37之背壓側進行 粗抽排氣的粗抽泵浦38 ;以輯此等各構成要素與室之間進 饤開閉的魏侧39。賴在室⑽成以狀‘树,首先粗 =泵浦36及粗抽泵浦38會驅動而粗抽室内與渦輪分子泵浦 Γ抽泵浦36與㈣的閥39會關閉,而 =::室之間_39會打開’藉此— 如圖2(b)所示,在高真空排氣部35中 =内成為高真空狀態,除了上述的真空排氣部3 以 外,還在渦輪分子泵浦37之吸入側 構成乂 為減壓裝置的低溫捕集器4。。低溫捕,; 顯被該冷賴冷卻的軸所構成的冷卻㈡ ’該冷娜41係猶述冷賴供· =、 且連接於構賴餘統__置42(參_ (冷媒), 低溫捕集器40,係-種使並未藉由高真空排氣部%之粗 201107603 抽泵浦36及渦輪分子泵浦37來排氣而殘留於室内的例如水蒸 氣等之氣體’凝縮於冷卻面板之極低溫面並予以捕捉的裝置。 在上述的冷卻部41之冷凍機中,供給有藉由壓縮裝置42而經 壓縮過的尚壓氦氣,且藉由該高壓氦氣絶熱膨脹時之吸熱而使 冷卻面板冷卻至123K。藉此可實現冷卻面板的極低溫面。又, 在此等冷卻面板中,分別設置有作為溫度檢測部的溫度感測器 50 ’用以檢測該冷卻面板之溫度(參照圖4)。另外以下所謂 的冷卻部41之溫度,係顯示於該冷卻面板之溫度。 其次’參照圖3至圖6說明應用於半導體裝置之製造裝置 10的減壓系統。另外,半導體裝置之製造裝置1〇係具有:對 應第1處理部11之高真空處理部35的減壓系統;以及對應第 2處理部12之高真空排氣部35的減壓系統。此等的減壓系統, 由於只有冷卻部41之數量不同而其基本的構是相同的, 所以以下針對第1處理部n中之減㈣統加以說明,而省略 第2處理部12中之減壓系統。圖3係顯示此種第丨處理部n 之減壓系統中冷媒流動配管之系統圖;圖4係顯示與構成第^ 處理部11之減壓系統的壓縮裝置42有關之電氣概略構成的方 塊圖。 如圖3所示,構成減壓系統的壓縮裝置幻,係具有接受 交流電動機43之驅動力以壓縮作為冷媒之氦氣的壓縮部44。 經該壓縮部44壓縮而變成高壓的氦氣,一旦被貯留於蓄壓器 (accumUlat〇r)45之後,會供給至各冷卻部41之冷凍機。換句 話說,該壓縮裝置42,係以1台對第〗處理部u中的5個高 201107603
-工排風部35之各冷卻部41 ’供給經塵缩過的高塵之氣氣。 被供給至各冷卻部Μ的高壓氦氣,係在各冷卻部4】之冷滚機 中絶熱膨脹而變成低麼,且在一旦被貯留於 私之後,會再次被送__裝置42之顯部4二τ W 如圖,_裝置42,係具有頻率控制部μ、變頻 裝置52及讀縣機43。設置於第丨處理部u之各冷卻 41的溫度感測器50 ’係與頻率控制部51電性連接,將春時對 冷卻部41之溫度的檢測信號輸出至頻率控制部Μ。頻^控制 部51,係產生或事先儲存如下之各種參照電壓 •相當於冷卻部41之溫度之目標值的電麗位準 •相當於冷卻部41之溫度之第1臨限值的電壓位準 •相當於溫度比第1臨限值還高之第2臨限值的電壓位準 且將相田於各/皿度感測器5〇之檢測結果的電壓位準與此 等的參照電壓進行比較。 ,另外,所謂冷卻部41之溫度之目標值,係指冷卻面板可 怪常地充分發揮冷號力時的冷卻部41之溫度,例如被設定 在123K。又所謂第i臨限值,係指作為冷卻的冷卻面板 需要被更有鱗地冷辦,冷卻部Μ的溫度,例如被設定在 128K。又所謂第2臨限值,係指將作為冷卻對象之冷卻面板 之溫度強雜地急遽冷卻時,冷卻部41的溫度,例如被設定 在 138K。 頻率控制部51 ’係在壓練置42剛運轉動作後以預定之 201107603 檢測週期(本實施賴中為5分断縣自各溫度感測器5〇 之檢測錢,域雜置52會將供給至技機43的交流 電源之頻率的控謝旨令值輸出至變_置52。另外,上述所 謂的預定之檢測週期,係指各冷卻部41足以受到變頻裝置幻 經變更過之輸出頻率之影響的時間。 變頻裝置52,係-旦將從外部電源53(本實施例中為 AC^V’Hz)供給較流電源無核流,且再次轉換成交 流,藉此變更供給至交流電域43的交流電狀頻率的袭 置。變頻裝置52 ’係、可將來自外部電源53的交流電源之頻率 在下限值之3舰與上限值之職之間進行變更,且接受來 自頻率控制部51之控制指令值,將根據該控制指令值的頻率 之父流電源供給至交流電動機43。另外,變頻裝置W之輪出 頻率的上限值’係指各冷卻部41之全部溫度強制性地冷卻至 目標值之123K以下的頻率。 交流電動機43 ’係接受從變頻褒置%供給的交流電源並 以相應於該交流電源之頻率的旋轉速度進行旋轉,且將相應於 該旋轉速度的量之氦氣供給至各冷卻部41。詳言之,當從變 頻裝置52供給的交流魏之解變騎,炫電誠Μ田之旋 轉速度就會變高,絲給至各冷㈣41的氦氣之供給量會增 加。如此當氦氣之供給量增加時,經由蓄㈣Μ而連繫的全 4冷卻之冷卻能力就會提高。反之’當變頻裝置&供給 的交流電源之鮮變低時,交流鶴機43之旋轉速度就會^ 低’且供給至各冷卻部41的氦氣之供給量會減^這樣的話, [S1 201107603 當氦氣之供給量減少時,經由蓄壓器45而連繫的全部 41之冷卻能力就會降低。換言之,在上述的減壓系統中,^ 變頻裝置52供給至交流電動機43的交流電源之頻率可 率控綱51來㈣,对配合敕流電源之辦而控^ ^ 卻部41之溫度。 分今 參照圖5說明藉由此種頻率控制部51而執行的變頻 52之輸出頻率的控制。圖5係顯示依頻率控制部51來控制 頻裝置52之輸出頻率之流程的流程圖。另外,該—系列的产 ,、,係在上述預定之每—檢測週期、即頻率控卿Μ每次二 得冷卻部41之溫度時所執行者,雖然可藉由頻率控制部5 搭載的專敗邏輯電路而實現,但是並秘於此,也可藉由搭 載於例如通用電腦的程式等來實現。 9 ° 如圖5所示,頻率控制部5卜係根據來自各溫度感測器 5〇之檢測信號’取得各冷卻部之溫度(步驟si〇i)。接著頻 率控制部5卜係判斷全部冷卻部41中之至少!個冷卻部Μ 的溫度是否為第2臨限值之138K社、換句話制斷是否存 在需要強制冷卻齡卻部Μ(步驟sl〇2)。當頻率控制部W判 斷王。P冷部部41中之至少j個冷卻部41的溫度為第2臨限值 以上時(步驟S1〇2 :是),該頻率控制部Μ就會將指示將變頻 裝,52讀出頻率設定在上限值之观z的控制指令值輸出 至變頻裝置52(步驟S1G3)。紐辭控卿51會使交流電動 機43執行對全部冷卻部41之強制性的冷卻,並結束一 處理。 13 201107603 此時,當強制性的冷卻指令從頻率控制部si輸 ;置52時’供給至交流電動機43的交流電源之輸出頻率 該輸婦的上限值之簡z。然後⑽為上; 的輸出頻率供給交流電源時,在交流電動機Μ的旋轉 ,綠大’而_裝置42中供給至各冷卻部41的氛氣二 給里會k成最大。換句話說’當全部冷卻部“中之至個 度達到第2臨限值以上時’對於達到該第2臨 树嫩她—可 另一方面,當頻率控制部Μ判斷全部冷卻部41 為未滿第2臨限值、換句話說不需要對冷料41進行強2 的冷卻時(步驟S1〇2:否),頻率控制料就會判斷全部冷卻 部41中之至少丨個冷卻部41的溫度是否為前述第1臨限值之 服以上(步驟難)。當頻率控制部y判斷全部冷卻部w 中之至少1個冷卻部41的溫度為第1臨限值以上時(步驟 S104 :是),辭控_ 就會判_見麵交流電源之頻率是 否為上限值之5GHz、換句織·是否可更增加交流電源之 鮮(步驟S105)。然後若現在的交流電源之頻率為上限值之 50Hz(步驟Sl〇5 :是),則頻率控制部M會判斷不可增加交流 電源之頻率,且將維持交流電源之頻率於上限值之5舰的^ 制指令值輸出至變敏置52,並結束—_的處理。相對= 此’若現在的交流電源之頻率非為上限值之5〇Ηζ(步驟⑽: 否),則將使得使交流電源之頻率從現在的值上升5Ηζ之和制 指令值輸出至變雜置52(步驟㈣,並結束—系列的歧⑴ 201107603 此時’當使得使現在的輸出解上升服之控制指令值 ^頻率_卩Μ輸出錢絲置52時,供給至交流電動機 43的交流電源之頻率就會比躲的值高出5Hz,而在交流電 動機43方面,會提高該上升鮮部分的雜速度。然後當交 流電動機43的旋轉速度變高時,從壓縮裝置42朝各冷ς部 41供給的氦氣之供給量也會增大’而可對冷卻部W進行更進 一步的冷卻。 另-方面,當頻率控制部51判斷全部冷卻部41之溫度為 =第i臨限值之咖時(步驟sl〇4 :否),頻率控制部Μ '7、曰判斷現在的df:社辭是否為變難置M的下限值 =3〇Hz、換句話說判斷是否可更進—步減少交流電源之頻率 ^驟贿)。紐若現在的交流電社鮮為下限值之 z(步驟S1〇7 :是)’頻率控制部51就會判斷不可減少交流 電源之頻率’且將為了轉交流電狀 _指令值輸__置52,並結束,的處理。相 ,;b S現在的電源之頻率非為下限值之遍z(步驟 107 :否)’則將使交流電源之鮮從現在雜減少5Hz之控 制指令值輸出至變頻裝置52(步驟測),並結束一系列的處 理。 ^田使現在的輸出頻率減少5Hz之控制指令值從頻 六:::”1輪出至變頻裝置52時’供給至交流電動機43的 fa源之頻率就會比現在的值降低5Hz,而在交流電動機 方面,會降低該減少頻率部分的旋轉速度。然後當交流電 201107603 動機43的旋轉速度變低時,從壓縮裝置42朝各冷卻 給的氦氣之供給量也會齡,岐並非必要對冷卻部4供 更進-步的冷卻時’可減少在壓縮裝置42所消耗的電力。仃 之至少:部冷卻部” 丨而要進仃更進一步的冷卻時,變頻,罟 之輸出頻率就可藉由頻率控制部Μ提高姬二 全部冷卻料的氣氣之供給量會以微來增大,^ 冷卻能力會配合此而增強。另—方面,當沒== 進行更進一步的冷卻時,變頻裴置52之輸出頻 率就可猎由解控制部51降低5Hz。然後供給 ^=:":減少5HZ,且全部冷卻料之 曰配口此而減少。故而,會在全部冷卻部4 :時的溫度之有效率的冷卻,-邊削減壓縮裝置 變頻裝6之時序咖依鮮控制部51來控制 夂:、二、,'&出頻率的一例。圖6係顯示第1處理部η的 變=置mi切##、觸該_移而設定的 之輪出頻率的時序圖。圖6中的時序tl〜tl 顯示檢測各冷卻部4i之溫度的每—檢測 : 從:=為等待處理的~態(時二: 二丁各個至之處理的狀態(時序tlG)。另外,在立是 ==能力的上_狀態_)中,供‘ 机電賴43的父流電源之頻率可藉由頻率控制部”經常設定 [S] 16 201107603 在下限值之30Hz。 、如圖6所示,在處於閒置狀態的時序t〇、及從時序隸 =期的時序U中,全部冷卻部41之溫度騎2臨限值 (口 K) ’進而為未滿第i臨限值(1麗)。然後在各個室中尤其 疋在不需要較大排氣能力的此等時序to及時序tl中 二 電,機43供給下限值之施的交流電源。耻,在時二L 序tl _ ’可持續維持變頻裝置52之輸出頻率於下限值之 二火’在室17中需要例如較大的排氣能力,歸應於室 17的冷部部41之溫度變成第1臨限值以上。結果’在時序t2 令’係在醉控制部51中騎全部冷卻部41中之至少工· =41之溫度為第i臨限值以上。此外,在頻率控制部η中 現在的變縣置52之輸出鮮為下限值之施ζ的判 斷,猎此,用以使輸出頻率比現在的__ζ)_ % # 制指令值會從_麵卿51輸人至變織置52。結果,^ ==動機43供給頻率為35Ηζ之交流電源,且藉由輸出 仏升5ΗΖ,可提南交流電動機43之旋轉速度,並增加供 冷料Μ的域讀給#,赌綠部冷卻部41之^ 、立接著在至17中持續需要較大的排氣能力,且室口的冷 =4i之溫度’錢續的檢顺射轉帛〗紐值以上的 t f果,在時序t3 _,當在頻率控制部对持續判斷全 令Ρα|Μ1中之至少J個冷卻部41之溫度為第工臨限值以 17 201107603 上。此外’在頻率控制部51中完成現在的變頻裝置52之輸出 頻率(35Hz)為未滿足上限值之5〇Hz的判斷,藉此,用以使輸 出頻率比現在的頻率(35Ήζ)上升5Hz之控制指令值會從該頻 率控制部51輸人至變縣置52。結果,可對交流電動機43 供、。頻率40Hz之交流電源,進而提高交流電動機43之旋轉 速度,而更進—步提高全部冷卻部41之冷卻能力。 a 可在室17中確保充分的排氣能力,但是當在 至20中另外需要較大的排氣能力時,就如圖6所示,雖然室 f的冷部部41之溫度變成未滿第】臨限值,但是與此不同 的^20中的冷卻部41之溫度則變成第1臨限值以上。因此, 在广序W中’於頻率控制部51,持續完成全部冷卻部41中之 =1個冷卻部41之溫度在連續的檢測週期中為第1臨限值 i置靖。又,在鮮控制部51中完舰在的變頻 此,用頻率(40Hz)為未滿足上限值之5〇Hz的判斷,藉 值會從該頻卿GHz)上綠之控制指令 43-2 内容的方錢喊高好, 室2G之處理 之冷卻能力會更加提:;。動機43之旋轉速度,而各冷卻部 卻部41之、、w二二濟只較大的排氣能力’且室20的冷 狀態。以上的 部冷卻部41中之至少i個^頻率控制部51中持續判斷全 個冷部部41之溫度為第w限值以 201107603
上。此外,在頻率控制部51中完成現在的變頻裝置52之輸出 頻率_ζ)為未滿足上限值之馳的判斷,藉此,用以使輪 出頻率比現在的鮮(45Hz)上升服之控偏令值會從該頻 率控制部51輸人至變頻裝置52。結果,可對交流電動機43 供給頻率地值簡z之交流賴、,觀各冷4 能力會變成最大。 "P 換句話說,在時序t2〜t5中,判斷全部冷卻部Μ中之至少 1個冷卻部41之溫度為第1臨限值以上。因此,在變頻^ 52於各%序t2〜t5中,持續輸入用以使輪出頻率上升此的 ,制指令值。在此,使用此種賴縮過的氦氣而被冷卻的冷卻 部41,其溫度並不會按照氦氣供給量之增減而立即產生變化。 \7li 、#…在冷狀絶熱舰職需要長時_航或並孰傳 長時間的情況,由冷媒供給量之增減反映出達成冷卻部 从皿度需要花費相當的咖。因此若是冷卻部q之溫度急遽 也上升的情況’較佳為配合地大幅增大冷媒之供給量,而 $部41之溫舰慢地上升的叙,聰佳為齡地小幅增 大冷媒之供給量、或直接壓制該增大。 上所述,在本實施形態中,在至少】個冷卻部Μ連 •交成第1臨限值以上的情況下、即對其中丨個冷卻部41需要 ^-步的冷卻之情況’供、给至交流轴機43的交流電源之 =會階紐地上升。_,基於前相提雅_率造成各 ,部41之溫度變化後’可再進—步完成輪出頻率之上升。 右為此種控财法,射避免_裝置52的輸㈣率之過戶 201107603 上升 就可削減壓縮裝置42 ,且只要避免該頻率的 所消耗的電力。 上升, 二 而,在時序t6中,户 成為未滿第1臨限值之服。因 以上溫外AS λ解控卿51會靖財具帛1臨限值 的im。此外,在頻率控制部51中完成了現在 斷》萨此,用^頻率(5〇Hz)為比下限值(3〇Hz)還高的判 ^错此’ Μ使輸出頻率歧 令值會從簡置m ^ 動機43之旋轉逮度 置52結果’父流電 冷卻能力_餘。 在王部冷卻部41中,不會造成 全^^4_ ’ W㈣她㈣編力,且在 之12张祕总之z皿度在連續的檢測週期令為未滿第1臨限值 率減、、t7〜t9巾’該情·來使輸出辭比現在的頻 之控,指令值會從該頻率控制部51輸入至變頻裝 之頻車中,#變_置52所輪出的交流電源 = ㈣時,則在時序⑽以後,供給至交流 電動機43的⑽獅之鮮會轉在下限值之卿z。 換句話說,在時序t6〜U〇令,會連續完成各冷卻部41之 全部溫度為未滿第〗臨限值之觸。因此,在變頻裝置&, 在各時序t6〜tl0中係輸入有使輸出頻率_在的頻率減少服 之控制指令值。如上所述’使用此__過的氦㈣被冷卻 的冷卻部41並雜贿氣供給量之增_立即财溫度產生 f S: 20 201107603 變化。鼠,如上所述’在冷卻料之全部溫銳續未 1臨限值的情況、即不需要對冷卻部4丨進行更進—步之冷卻 的情況,供給至交流電動機43較流電狀解會階紐地 減少。藉此,基於因減少前次之輸出解而造成各冷卻部41 之溫度變化,可更進—步完成輸出頻率之減少。藉此,可使變 頻,置52之輸出頻率按照#時的冷卻部41之溫度而減少,且 可藉由減少其輸出解,來減低在壓縮裝置42所消耗的電 力。然後,在具備此種減壓系統的製造裝置ω中,可藉由該 減壓系統賴低的絲電力,來減傾製造裝置W的消耗電 力。 順便-提’若在時序t6中暫時完成各至少丨個冷卻部Μ 之温度為第1臨限仙上_斷,聽給至交流電動機犯的 交流電源之頻率,係繼續維持在上限值之5服。又例如,在 時序t8中,在暫時完成各至少i個冷卻部μ之溫度為第1臨 限值以上的判斷之情況,用以使輸丨頻率比現在的頻率(侧ζ) 上升5ΗΖ之控制指令值將從頻率控制部51輸入至變頻裝置 52。又例如,在時序t〇〜1〇中之任一個時序中,若暫時完成各 冷部部41之至少1個溫度為第2臨限值之138K以上的判斷, 則用以使其輸出頻率強制設定在上限值之50Hz的控制指令值 將輸入至變頻裝置52。 如以上所說明,依據本實施形態的減壓系統'及使用該減 壓系統的製造裝置10,可獲得下述效果。 (1)當全部冷卻部41中之至少1個冷卻部41的溫度為第1臨 201107603 限值以上時,_裝置52 提高,而當各冷卻部41之全精由頻率控制部51來 頻裝置幻之輪出頻率可同師由:^滿第1臨限值時’變 此種輪出頻率之控制方法,^頻要^部&來降低。若為 步的冷卻時,⑲加料/ ”要對切部41進行更進-可增強各特m41的統後給量,而 卻部4〗進行更進牛 b另方面,當沒有必要對冷 氣氣之^量=卻時,可減少供給至各冷卻部Μ的 可-邊對二41之冷卻能力。故而, 邊在降低輸出率佳地冷卻,一 力。 則减在m裝142所消耗的電 (2)頻率控制部51,係 "之溫度,且當全部得各冷卻部 度如臨限值以上時,使對變頻裝置^固冷卻部41的溫 限值在每_檢_期階段性地上升^ 上 輸出頻率崎齡冷卻部41之、,料卩/朗“别次之 的輸出齡夕以 賴化後,再執行更進一步 輸出頻率的辦。若為此種構成,則可避免變頻裝置52之 減在_裝^^上升,且藉由避免該過度的頻率上升,就可削 减在Μ縮裝置42所消耗的電力。 每-檢測週期取_部 度為未滿第^的溫 在預疋之母-檢測週期階段性地減少。因此,基於藉由減少 m 22 201107603 前次之輸出解而造成各冷卻部41之溫度變化後,再執行更 進-步的輸出解之減少。結果,可使變織置52之輸出頻 率按照當時的冷卻部41之溫度而減少,且可藉由減少該輸出 頻率,而減低在壓縮裝置42所消耗的電力。 ⑷頻率㈣部51,騎全部冷卻料巾之至少1個冷卻部 41的溫度為第2臨限值以上時’將變頻裝置52之輸出頻率設 為上限值之5GHz。若為此種構成,"要最優紐行冷卻部 41之冷卻時,可將冷_之冷卻能力設為紅,且可對冷卻 部41快速地冷卻。 另外’上述實郷態也可變更如下來實施。 在上述貝滅’雖輕減壓細翻於作為直空處理 裝置的半導财置之製妓置Η),峡料祕/,、只要是 利用減織置及壓職置的敍,本㈣也可應職其他的裝 置。 <員犯风又頸率控制部51,係當全部冷卻部Μ中之 ^少1個冷卻部41的溫度騎2 _值以上時,將變頻裝置 ^輸出頻率設定在該變可輸出的上限值。然而,也 ^根據該第2臨限值的控制。在上述實施形態中,係當全 中之至少1個冷卻部41的溫糊i臨限值以上 據第^ Μ進行更進—步的冷卻。因而,即便省略根 ^限值的控制,本發明至少也可獲得上述⑴〜(3)之效果。 述實施形也之頻率控制部5卜係當根據各冷卻部Μ之 201107603 溫度,在全部冷卻部4 以將變縣置52之細==下較未滿第1臨限值時,就 階段性地降低的方式==在上述母—檢測週細向下限值 ,ljjkp51 ,1.,工工制輸出頻率。取代該控制方法,頻率控 時將響健!全部冷卻部41之溫度τ降至未滿第1臨限值 =Γ2之輪出頻率設定在下限值。即使此種構成, 本發明至少也可獲得上述⑴、⑵之效果。 •上述實施形態之頻率控制部5卜係當根據各冷卻部W之 溫度’在全部冷卻部41中之至少1個冷卻料的溫度為第i 匕限值以上時,就簡變頻裝置52之輪㈣率在每—檢測週 』向上限倾祕地提高的方式控制輸^鮮。取代該控制 方法,作為用崎冷卻部進行更進-步的冷卻之其他方 法’有例如.頻率控制部5卜也可以下限值與上限值之二個 值來控繼齡置52之_解。姐奴下,解控制部 Μ係當至少1個冷卻部Μ之溫度為第丄臨限值以上時,藉由 將變頻裝置52之輸itj鮮設定在上限值也可提高冷卻效果。 7•上述實施形態之頻率控制部51係在預定之每—檢測週期 取得各冷卻部4丨之溫度’且雜棘得的溫度翻變頻震置 52之輸出頻率。不限於此,頻率控制部51也可連續地取得冷 卻部41之溫度,而控制變頻裝置52之輸出頻率。 7 •上述實施形態之頻率控制部51,可非是在冷卻部41之至 少1個溫度為第1臨限值以上時階段性地提高變頻裝置52之 輪出頻率,而是也可以變成相應於該冷卻部41之溫度的頻率 之方式來設定變頻裝置52之輸出頻率。此時,當具有第i臨 24 201107603 限值以上之溫度的冷卻部41有複數個時,例如頻率控制部 51,也可以變成相應於此等冷卻部41中之最高溫度的頻率L 方式來設定變頻裝置52之輸出頻率。 •上述實施形悲中’作為壓縮裝置42之供給對象的冷卻部 之健,只要是配合壓縮裝置42之填裝能力的2個以上^ 個數,則該個數就未被特別限定。 •上述實施形態之減壓系統中’雖然使用低溫捕集器4〇作 為減壓裝置,但是也可使用低溫泵作為減壓裝置。另外,在使 用低溫泵作為減壓裝置時,較佳為適當變更第丨臨限值及第2 臨限值。 •圖5中,也可省略步驟S1G5(與上限值之5舰作比較)及 步驟si〇7(與下限值之30Hz作比較)。亦即,也可在至少i個 冷卻部41之溫度為第i _值(12张)以上時,立即相對地(例 如5Hz)提高輸出頻率,而在全部冷卻部41之溫度為未滿第】 臨限值(128K)時,立即相對地(例如5Hz)降低輸出頻率。 本發明已由上述相關實施例加以描述,然而上述實施例僅 為實施本發明之範例。必需指出岐,已揭露之實施例並未限 制本土明之範圍。相反地’包含於巾請專利範圍之精神及範圍 之修改及鱗設置均包含於本發明之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係顯不作為本發明之真空處理裝置的半導體裝置之製造 裴置的概略構成圖; 25 201107603 圖2中’(a)係顯示圖1 成圖;(b)係顯示圖1 構成圖; 之真工處理裝置之真空排氣部的概略構 之真工處理裝置之〶真空排氣部的概略 圖3係顯示圖1之第1 系統圖; 處理部之減職統巾的冷觀動配管的 圖4係顯示與構成圖1之第1虚採邱法 關之電氣概略構成的方/圖1處理权趨錢的壓縮裝置有 圖5係顯示圖4之以頻率控制部來控制變頻裝 流私的流程圖; 置之輸出頻率之 圖6係顯不圖1之第1處理部的各個室 與變頻裝置之輪出頻率的時序圖。 中的冷卻部之溫度推移 【主要元件符號說明】 10半導體裝置之製造裝置 11第1處理部 12弟2處理部 13緩衝室 15、25搬運室 16a、16b負载鎖定室 17〜20、26〜31室 21閘閥 22、32搬運機器人 34真空排氣部 35高真空排氣部 36、38粗抽泵浦 ' [S] 26 201107603 37渦輪分子泵浦 39 閥 40低溫捕集器 41 冷卻部 42壓縮裝置 43交流電動機 44壓縮部 45蓄壓器 46低壓氣體貯留部 50溫度感測器 51頻率控制部 52變頻裝置 53 外部電源

Claims (1)

  1. 201107603 七、申請專利範圍: 1· 一種減壓系統,其特徵在於,具備: 複數個減壓裝置’其各別包含複數個冷卻部,用以接收經 壓縮過的冷媒,且當使該經壓縮過的冷媒絶熱膨脹時可補充氣 體; 一壓縮裝置,其係包含具有一交流電動機的一壓縮部,且 以相應於該交流電動機之旋轉速度的流量,從該壓縮部供給該 經壓縮過的冷媒至該複數個減壓裝置之各冷卻部; 一溫度檢測部,其檢測該複數個減壓裝置的該複數個冷卻 部之溫度; 一變頻裝置,其可對供給至1¾交流電動機的一交流電源之 一頻率進行變更;以及 一頻率控制部,其控制該變頻裝置之一輸出頻率; /、中該頻率控制部,係在該複數個減壓裝置中之至少一個減壓 裝置的冷料之溫度為—第〗臨限伽上時,相對地提高該變頻 裝置之該輸出頻率,而在該複數個減壓裝置全部的冷卻部之溫度 下降至未滿該第〗臨限值時,相對地降低該變頻裝置之該輸出 率。 2.如申請專利範圍第1項所述之減壓系統,其中,該頻率控制部 係在預定之一每一檢測週期取得各減壓裝置的冷卻部之溫 度,且在該每一檢測週期判定該至少1個減壓裝置的冷卻部之 溫度是否為該第!臨限值以上,並提高該變頻裝置之該輪出頻 率。 3·如申請專利範圍第2項所述之減壓系統,其中,該頻率控制部 28 201107603 係在該至彡、㈣之 時,進一步判定該變頻裝置之該輸 弟之限值以上 值,若未上升至該上限值則提高該輪出頻=。.上至一上限 4如:請專利範圍第!項所述之減壓系統,其中,該頻率控制部 係在預定之該每-檢_期取得各減壓裝置的冷卻部之、、田 判定該複數個減繼全部; =疋否為未滿該第1臨限值,並降低該變頻裝置之該輸出 5·=3=:項所述之嶋統,其中,該頻率控制部 少1個減壓裝置的冷卻部之溫度為未滿該第i臨限 值…進-步判定該變縣置之該輸出頻率是否已下降至一下 限值,若未下降至該下限值則降低該輸出頻率。 細第1項所述之減壓系統,其中,該頻率控制部 少1個減難置的冷卻部之溫度姐轉1臨限值還 臨限值以上時,將該變頻裝置之該輸出頻率設定在 7· 一種真空處理裝置,其特徵在於,具備: 複數個真空室;以及 且談申觀圍第1至第6項中任一項所記載的減屋系統, W硬數個真空室係分別連接於該複數個減壓裝置之一個。 m 29
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