真空泵系统的制作方法

专利名称：真空泵系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括真空泵机构和用于驱动该机构的马达的系统。
背景技术：
至此，公知的真空泵系统包括真空泵机构和用于驱动该机构的马达。可连接该泵 系统以从用于处理晶片(例如，半导体晶片)的处理系统中排出流体，该处理系统包括处理 室和传输室。这种真空泵系统的状况会在该系统的操作期间恶化，且需要维修活动来修 复、修理或维修该系统的状况。例如，过滤器可被粒子堵塞而需要更换。之前，自该系统交 付客户或自上次维修活动执行以来根据逝去时间安排这种维修活动。例如，可在交付之后 一个月且此后定期地安排维修活动。这种安排没有考虑到对维修活动的实际需要，因为如 果比如该系统的操作时间少于预期，则安排维修活动时该系统的状况可能不需要维修。可 替代地，且可能更危险地，因为该系统比预期的使用更加广泛，所以状况可能在安排的维修 活动之前就需要维修。因此，期望根据系统状况的实际实时需要对该系统执行维修活动。还公知的是在处理系统中提供真空泵子系统以及其它子系统。减排系统就是这种 子系统的一个实例。减排系统处理从真空泵系统中排出的气体以从该排出的气体中移除危 险过程副产物或其它物质。为了移除这种物质，减排系统消耗资源，例如功率、水、气体或其 它化学制品。如果连接该泵装置以从处理室(例如，用于处理半导体晶片的处理室)泵送气 体，则在处理过程开始之前启动减排系统，且其以足以处理来自该泵装置的气体的最大预 期流率的固定容量继续操作。如果减排系统以小于这种固定容量来操作，则某些气体可能 未经处理就被释放到环境中。应当理解，如果减排系统被设定成以固定容量运行，则当以小 于最大预期速率从真空泵系统排出气体或当没有气体排出时系统会存在冗余。期望控制减 排系统使得其以足以处理排气的容量操作而不会消耗不必要的资源。

发明内容
本发明提供一种真空泵系统，其包括 至少一个真空泵机构；
马达，其用于驱动所述至少一个真空泵机构；
通过监控一段时间内所述马达的特性来确定该时间上所述真空泵系统的累积负载的 装置；以及
用于当所述累积负载超过预定量时启动对所述系统的维修活动的装置。真空泵系统可适用于与处理系统一起使用，该处理系统包括处理室和传输室，晶 片可以在处理室中被处理，晶片可以通过传输室被传输至处理室以便处理且在处理之后从 处理室中传输出。在这种情况下，真空泵系统可包括
第一所述真空泵机构，其由第一所述马达驱动以从处理室中排出气体；以及 第二所述真空泵机构，其由第二所述马达驱动以从传输室中排出气体； 其中，所述确定装置通过监控所述第一马达或所述第二马达的所述特性来确定一段时间内所述真空泵系统的累积负载。本发明还提供一种用于真空泵系统的维修检测单元，所述系统包括 真空泵机构；
马达，其用于驱动所述真空泵机构；以及
系统控制单元；
其中，所述维修单元包括
通过监控所述马达的特性来确定一段时间内所述真空泵系统的累积负载的装置； 用于当所述累积负载超过预定量时启动对所述系统的维修活动的装置；以及 界面，其用于允许所述维修检测单元与所述控制单元面接使得所述确定装置可以监控 所述特性。本发明还提供一种处理系统，其包括用于从该系统的室中排出气体的真空泵子系 统，其中
所述真空泵子系统包括 至少一个真空泵机构；以及
马达，其用于驱动所述至少一个真空泵机构；且其中，所述泵装置包括 通过监控所述马达的特性来确定所述真空泵机构的负载的装置； 根据所述真空泵机构的所述确定负载来控制所述系统内的至少一个其它子系统的操 作的控制装置。本发明还提供一种用于处理系统的控制单元，所述处理系统包括用于从该系统内 的室排出气体的真空泵子系统，所述真空泵子系统包括
真空泵机构；以及
马达，其用于驱动所述真空泵机构；
其中，所述控制单元包括
通过监控所述马达的特性来确定所述真空泵子系统的负载的装置； 根据所述真空泵子系统的确定负载来控制所述系统内的至少一个其它子系统的操作 的装置。由所附权利要求来限定本发明的其它优选和/或可选方面。


为了更好地理解本发明，现在将参照附图对仅以实例的方式给出的其某些实施例 作出描述，在附图中
图1是真空泵系统的示意图； 图2是第二真空泵系统和处理系统的示意图3是示出了图2中的真空泵系统的马达在逝去时间上的马达电流的曲线图； 图4是图2中示出的真空泵系统的电子电路的流程图；以及 图5是示出了图2中真空泵系统的第二马达在逝去时间上的马达电流的曲线图； 图6是图2中示出的真空泵系统的电子电路的流程图； 图7是第三真空泵系统和维修检测单元的示意图； 图8是包括真空泵子系统和减排子系统的系统的示意7图9是包括真空泵子系统和减排系统的处理系统的示意图； 图10是图8或图9中真空泵子系统的马达在逝去时间上的马达电流的曲线图； 图11是图8或图9中示出的真空泵子系统的电子电路的流程图； 图12是图9中真空泵子系统的第二马达在逝去时间上的马达电流的曲线图； 图13是图9中真空泵子系统的电子电路的流程图；以及 图14是图8至图13所示的系统的控制单元的示意图。
具体实施例方式参照图1，示出的真空泵系统10包括真空泵机构12和用于驱动真空泵机构的马达 14。提供装置16以通过监控一段时间内的马达特性来确定该段时间内真空泵系统的累积 负载。也提供装置18以在累积负载超过预定量时启动对该系统的维修活动。虽然可以在本发明的范围内对马达的其它特性进行监控，但是图1中监控的马达 14的特性是马达驱动真空泵机构12所需的电力。由于功率等于电位与电流的乘积，且电位 源大体恒定，所以确定装置16能够被配置成监控马达线圈中的电流以便确定功率。在图1中，累积负载等于真空泵机构12在其一段时间内的操作期间所泵送的流 体(气体或蒸汽)的总质量流量。因此，能够监控与真空泵机构泵送的流体质量流量成比例 地恶化的真空泵系统10的状况，且在认为适当的时侯，可以引发维修活动以修复系统的状 况。用这种方式，能够在需要修复的时侯对系统10的状况进行修复，而不是如同之前的真 空泵系统那样，在系统可或可不需要修复时，在任意预定时刻对系统10的状况进行修复。 图1的装置还减小了系统的状况恶化至发生严重损坏的可能性，从而避免了对系统的一部 分或全部进行的昂贵的修复工作或更换的需要。油封、过滤器、轴承的状况以及润滑剂的质量是与经过系统的气体的质量流量成 比例地恶化的真空泵系统的部件的非穷尽实施例。启动装置18接收与系统上的累积负载相关的来自确定装置16的输出。启动装置 18配置成使得当累积负载超过预定量时，引发维修活动。根据先前实验选择预定量。就这 点而言，系统10的状况和系统上的累积负载由系统的实验性操作监控且记录系统状况需 要修复时的累积负载。在各种不同的操作参数下进行的实验是优选的使得能够结合各种不 同处理或科学设备使用该系统。应当理解，不同处理和科学设备涉及使用对真空泵系统具 有各种不同影响的不同气体、材料、晶片等。因此，确定装置16和启动装置可以被提前配置 成与多个不同装置中的任意一个一同使用。参照图2，示出了用于处理系统22的真空泵系统20。处理系统22包括处理室M 和传输室30，晶片沈能够在处理室中在台架观上被处理，未处理晶片沈能够通过传输室 被传输至处理室M以便处理。处理过的晶片沈被从处理室M传输至传输室30。在晶片被 传输至室且从其中移除的多个处理循环过程期间，处理室M被大致保持在处理压力之下。 另一方面，传输室30在通常是大气压的第一压力和可为若干毫托的处理压力之间循环。在 第一压力下将晶片26引入传输室。传输室30内的压力被减小至处理压力，然后晶片沈能 够被传输至处理室M且从其中传输出。传输室30内的压力被增加至大气压使得能够移除 处理过的晶片沈。在此实例中，传输室30允许执行两个功能，S卩，在大气压下将晶片引入系统和在处理压力下将晶片传输至处理室。在另一装置中，单独的负载锁定室可执行上述功能中的 第一个，单独的传输室可执行上述功能中的第二个。本文的术语“传输室”意在覆盖图2中 示出的装置或其内提供有两个单独室的装置。在处理期间，处理气体(例如，CF4, C2F6或F2)被引入至处理室M且由第一真空泵 机构32从该室中排出。第一马达34驱动第一真空泵机构。第二马达38驱动第二真空泵 机构36以便从传输室30中排出气体。第一真空泵机构32上的气体负载取决于在处理步骤期间被引入至处理室M的处 理气体的质量流量，第一马达23的功率与气体的质量流量成比例地增加。此外，当处理晶 片时，气体的质量流量增加，且因此可以利用气体在一段时间内的质量流量的波动来确定 由处理系统22处理的晶片的数量。第二真空泵机构36上的气体负载在对传输室30进行抽气或压降至处理压力的步 骤期间的相对高的负载和当机构36没有对该室进行抽气时的相对低的负载之间循环。因 为相对高的负载在处理循环中发生一次(即，在未处理晶片被引入至传输室后不久)，所以 第二真空泵机构36上的负载循环是对已经由处理系统22处理的晶片的数量的测量。真空泵系统20包括确定装置40，该确定装置通过监测第一马达和/或第二马达 的特性或(在此情况下)功率来确定真空泵系统20在一段时间内的累积负载。因此，确定装 置能够通过监控第一马达或第二马达的特性来确定由处理系统处理过的晶片的数量。系统 22处理过的晶片的数量和通过系统20的气体的质量流量均指示真空泵系统的状况且能够 共同或者单独使用以确定其状况。更详细地，在第一装置中，确定装置40监控第一马达34的功率以确定第一真空泵 机构32泵送的气体的总质量流量。在这种情况下，当气体的总质量流量超过预定的总质量 流量时(已经由先前实验确定在该预定的总质量流量时真空泵系统的状况需要修复)启动 装置42引发维修活动。在第二装置中，确定装置40监控第一马达34的功率以确定系统22处理过的晶片 的数量。在这种情况下，当晶片的数量超过晶片的预定数量时(已经由先前实验确定在该晶 片的预定数量时真空泵系统的状况需要修复)启动装置42引发维修活动。在第三装置中，确定装置40监控第二马达38的功率以确定系统22处理过的晶片 的数量。在这种情况下，当晶片的数量超过晶片的预定数量时(已经由先前实验确定在该晶 片的预定数量时真空泵系统的状况需要修复)启动装置42引发维修活动。能够单独地采用第一、第二或第三装置中的任意一个或可以使用超过一个装置以 便提供对真空泵系统20的状况的更强劲的指示。图3示出了通过图2中所示的第一马达34的线圈的电流(Im)在时间上(t)的曲 线图。当处理晶片时，处理气体被引入处理室M且被真空泵机构32排出。处理气体的排 出增加了机构32上的负载，且因此马达34中的电流增加。系统上的累积负载与电流相对 于时间的积分成比例，且因此确定装置40包括用于求电流相对于时间的积分的积分装置。 如果监控的特性是除电流以外的特性，则确定装置40包括求那个其它特性相对于时间的 积分的装置。如图3所示，曲线与X轴之间的阴影部分表示系统上的累积气体负载。由于 系统的恶化会随着增加的累积负载而加重，所以启动装置42被配置成当累积气体负载超 过预定量时引发维修活动。因此，当需要维修的时侯，能够对系统的状况进行修复。
图4示出了如上所述的确定装置和启动装置的实例。在图4中，该装置适用于自 泵机构32上的负载导出维修要求，该泵机构32从处理室M中排出气体。如图3所示，在处理期间，负载和因此电流Im会增加。能够通过直接监控该马达 或从驱动马达的变频器导出的电流来检测马达34中的电流。确定装置40包括时钟电路41 以及用于接收来自时钟电路的时间(t)和马达电流Im的处理电路。处理电路计算出相应于 系统上的累积负载的积分(/ flmdt)(即，图3中示出的阴影区域的和)。启动装置42包括 用于存储由实验确定的值“X”的存储器44，该值表示/ flmdt值，系统在高于/ flmdt值时 已经恶化且需要维修(例如，油过滤器更换)。启动装置42包括比较器，该比较器用于将实 时/ flmdt与“X”进行比较且如果/ flmdt大于“X”则输出信号SERVICE (例如，二元‘1，) 而如果/ flmdt小于“X”则输出NO SERVICE (例如，二元‘0，)。显示器45或其它适合警报 维修活动的装置响应于来自启动装置的SERVICE信号显示ALERT。图5示出了通过图2示出的第二马达38的线圈的电流(Im)在时间(t)上的曲线 图。当晶片被引入传输室30时，真空泵机构36对该室进行抽气。气体从传输室的排出增 加了机构36上的负载且因此马达38内的电流增加。对每个晶片的处理会导致真空泵系统 的恶化。就此而言，与第一真空泵机构32相关联的状况根据泵送的处理气体的总质量流 量而恶化。在处理每个晶片期间由第一真空泵机构32泵送的气体的质量流量能够由实验 确定。而且，与第二真空泵机构36相关联的状况根据执行的抽气的数量而恶化，每个晶片 或每批晶片需要的抽气数量可以由实验确定。参照图6，确定装置40包括用于求电流Im相对于时间t的微分(dlm/dt)的处理电 路。将检测到的电流、和来自时钟电路41的时间(t)输入微分电路。当泵机构36开始对 传输/负载锁定室30抽气时，存储器44存储对应于dlm/dt的值“y”。将“y”输入比较器， 该比较器将“y”与dlm/dt进行比较且当dlm/dt大于“y”时输出‘YES，信号。当晶片或一 批晶片被载入进传输室时输出‘YES’信号(S卩，二元‘1’)。将‘YES’信号输入至计数器47，该计数器计算载入进系统的晶片或批的数量并将 “晶片/批计数”输出至比较器49。存储器44存储等于晶片/批数量的值‘X’，高于该数量 时则确定需要进行维修活动。因此，每个晶片或每批晶片指示流动通过系统的处理气体的 质量流量以及因此系统的恶化，晶片/批计数是系统恶化的标记。比较器49将计数与‘X’ 进行比较，当计数大于‘X’时，计数器给显示器发出SERVICE信号(S卩，二元‘ 1’)。显示器显 示引发维修活动的警报。参照图3至图6，确定装置和启动装置可以被配置成根据晶片的数量和气体的总 质量流量来启动维修活动。例如，如果总气体流量超过预定量但仅当被处理的晶片数量也 超过预定量时，则能够引发维修活动。可替代地，如果晶片的数量超过预定量但仅当气体的 总质量流量也超过预定量时，则能够引发维修活动。再参照图1，真空泵系统10包括能够将维修活动的要求传达给用户的用户界面 19。用户界面优选地包括可视显示单元。可替代地，该界面可包括给用户发出警报(例如， 可听信号或使用寻呼机)的任意装置。单个界面能够与真空泵机构12相关联且可以设置成 与其相邻。可替代地，能够远离真空泵机构来设置界面。如果界面设置得远，其能够通过有 线或无线网络与启动装置通信。该界面可配置成与多个启动装置通信使得界面能够指示对泵系统的维修活动的需求，该泵系统包括彼此远离定位的多个泵机构或泵。例如，界面能够 配置成显示在许多不同位置对真空泵的维修活动的需求，且因此在适当时机派遣维修人员 来修复任意一个所述泵的状况。上述泵机构可形成涡轮分子泵、升压泵或前级泵中任意一个的一部分。可替代地， 可对一系列泵中的每一个的泵机构进行监控。目前优选的是监控升压泵的泵机构。图7示出了用于真空泵系统48的维修检测单元46。该系统包括真空泵机构50和 用于驱动真空泵机构的马达52。维修单元46包括通过监控马达52的特性来确定一段时间 真空泵系统48上的累积负载。该单元进一步包括当累积负载超过预定量时启动对系统的 维修活动的装置56。确定装置和启动装置可参照图1至图6所示如上所述的配置。维修检 测单元46能够被装配至一个或多个现存泵系统(S卩，改装)使得根据系统的马达的监控到的 特性来引发用于修复系统状况的维修活动。通常，现存泵系统可包括装配至其上的控制单元，该控制单元能够确定或输出系 统的马达的特性。在这种情况下，维修检测单元可包括用于允许该维修检测单元与控制单 元面接的界面(未示出)使得所述确定装置能够监控所述特性。参照图8，示出的系统60包括真空泵子系统62和另一子系统64。在图8中，另一 真空泵子系统是用于处理从真空泵子系统排出的气体的减排系统64。在本发明的其它实施例中，另一子系统可包括例如用于冷却处理室中的基底的冷 却器或用于从系统中的另一室中排出气体的另一真空泵子系统。就后者而言，可连接第一 真空泵子系统以从负载锁定室中排出气体且可连接第二真空泵子系统以从处理室中排出 气体。如图8所示，真空泵子系统62包括真空泵机构66和用于驱动真空泵机构的马达 68。泵装置60包括通过监控马达68的特性来确定真空泵机构66上的负载的装置70。控 制装置72根据真空泵机构66上的确定负载控制减排系统64。控制装置72可配置成控制 如上所述的其它子系统或超过一个子系统的操作。在图8的实施例中，监控到的特性是马达68驱动真空泵机构66所需的功率，因为 功率与真空泵机构上的负载成比例。配置确定装置70是方便的使得其监控马达68中的电 流从而确定功率，下面参照图10和图11将进行更详细的描述。图8中示出的实例中的负载是由真空泵机构66泵送的流体(气体或蒸汽)的质量 流量。在这种情况下，确定装置70配置成确定由真空泵机构66泵送的流体的质量流量并 将代表确定的质量流率的信号输出至控制装置72。控制装置72配置成接收来自确定装置70的信号并根据从真空泵系统62排出的 气体的质量流率来控制减排系统64。如果这些气体是有害的或如果向大气中排放是不期望的或法律上限制的，则需要 减排系统来处理排出气体。如果真空泵系统排出硅晶片处理系统中的气体，则被排出的气 体可为例如CF4、C2F6或F2。使用多种不同的方式对气体进行处理，通常气体的处理消耗资 源74，例如电力、水、氧、甲烷或其它气体和化学制品。例如，排出气体可在甲烷或氧火焰中 燃烧或分解。得到的经分解的成分能够在水中溶解至可接受的浓度(通常或大约3% )。资 源的消耗会增加费用，移除氟化水会根据待移除的此水的量而增加费用。以足以处理从真空泵系统中排出的气体的质量流量的容量来操作减排系统64。至
11此，当真空泵系统排出与给定科学或工业处理相关联的气体时，提前确定用于这种处理的 预期质量流量，以足以处理预期在该处理过程中产生的气体的最大预期质量流量的容量来 操作减排系统。必须在处理开始之前将减排系统启动一段时间，且在该处理终止一段时间 之后再停止该减排系统。无论实际从真空泵系统排出的气体的量是多少(例如如果排出的 气体的质量流量是预期最大值的70%或如果在该处理中没有产生气体)，在这段时间内均 以全容量操作该减排系统。因此，必须手动地启动或停止减排系统。此外，在处理以小于预 期最大质量流率产生气体期间，该减排系统以不必要的高速率消耗资源。参照图8，确定装置70确定由真空泵系统62排出的质量流率。控制装置72被配 置成控制减排系统使得如果确定质量流率低于阙值预定持续时间则其以空闲模式操作以 减小减排系统消耗的资源。阙值优选地为零或接近零，且持续时间优选地设定成使得当合 理地确定处理已经终止时减排系统处于空闲模式。优选地，一旦确定已经有处理循环时间 的至少两倍持续时间逝去就将减排系统置于空闲模式。在一种装置中，控制装置72包括用于存储相应多个处理的气体的预期最大质量 流率的存储器。控制装置配置成使得如果确定质量流率在给定处理期间是最大的，则减排 系统控制成以足以处理气体的最大质量流率的容量操作。控制装置进一步被配置成使得如 果气体的确定质量流率的百分比小于最大预期质量流率的100%，则以与质量流率的百分 比降低成比例地降低的容量操作减排系统。因此，如果例如气体的质量流率是预期最大值 的70%，则减排系统的容量减小至70%。在另一装置中，控制装置配置成使得其以高于处理气体的确定质量流量所需的容 量安全余量的容量操作减排系统。该安全余量可为5%或10%或任意其它合适的余量。如果另一子系统是冷却器，则控制装置控制水或其它循环冷冻剂的量或温度。如 果另一子系统是真空泵子系统，则控制装置控制该子系统的操作。图9示出了处理系统22。上文参照图2详细地描述了处理系统22。泵装置80包 括第一真空泵子系统91、第二真空泵子系统90以及减排子系统92。第一真空泵子系统91 包括由从处理室M中排出气体的第一马达驱动的第一真空泵机构82。第二真空泵子系统 90包括由从传输室中排出气体的第二马达88驱动的第二真空泵机构86。确定装置94通过 监控第一马达84或第二马达88上的特性(例如，功率)来确定真空泵子系统90上的负载。以类似于上文参照图2描述的确定装置40类似的方式配置确定装置94。然而，尽 管确定装置40确定一段时间上真空泵系统20上的累积负载，但是确定装置90确定真空泵 子系统90和/或子系统91上的实时负载。因此，确定装置能够通过监控第一马达和/或第二马达的特性来确定处理系统何 时处理或将处理晶片。当在晶片处理循环开始排空传输室时，对第二马达的监控给出了提 前警告，即，可能需要使用另一子系统。例如，开始对传输室抽气和随后将晶片传输至处理 台架观通常取决于系统内装置的布置和处理在一分钟左右进行。因此，当确定装置确定第 二泵机构已经开始操作时，控制装置96操作减排系统使得在处理气体从真空泵子系统91 中排出时减排系统准备接收处理气体。类似地，在另一装置中，控制装置可开始操作冷却器 以便冷却台架观或开始操作子系统91以便从处理室中排出气体。以此方式，仅当从子系统91中排出或将排出气体时才能够启动减排系统92以便 处理气体。确定装置能够通过监控马达88的特性来确定真空泵系统排出的气体的实时质量流量。因此，能够控制减排系统使得其在空闲模式或操作模式下操作，从而节约资源直到 需要对资源进行减排。其次，确定装置能够监控马达84使得在不会过度消耗过多资源的情 况下，能够以足以处理正排出的气体的量的容量操作减排子系统92。图10示出了通过图9中示出的第一马达84的线圈的电流(Im)在时间(t)上的曲 线图。当处理晶片时，将处理气体引入处理室M并由真空泵机构82将其排出。处理气体 的排出会增加机构82上的负载且因此马达34内的电流会增加。负载与电流成比例，因此 确定装置94包括用于监控马达84内的电流的电流监控装置。如果所监控的特性是除了电 流以外的特性，则确定装置40包括其它特性的监控装置。控制装置96根据所监控的第一马达84的电流控制减排系统，所以其能够处理从 真空泵系统90中排出的气体而不会浪费过多的资源74。图11示出了确定装置94和用于控制减排子系统92以100%容量或75%容量操 作的控制装置96的一个实例。如图10所示，在处理期间马达84上的负载和因此马达内的电流(Im)会增加。确 定装置94包括用于检测马达中电流的检测器。检测器可直接监控马达电流或可替代地连 接至马达的变频器。检测器将Im输出至控制装置96。控制装置96包括电流比较器和存储 器97。存储器97存储图10中示出的由先前的实验确定的值‘χ’。在此实例中，在电流Im (即，真空子系统91的负载)处确定高于何值减排系统92应该以100%容量操作以及低于 何值减排系统应该以75%容量操作。存储器可存储多个已经确定的值以便作为在一定容量 范围(例如，从0%到100%)下操作减排系统的参考。电流比较器将实际电流Im与‘X’进 行比较且将控制信号(例如，二元‘1’表示YES，二元‘0’表示NO)输出给减排系统。如果Im 大于‘X’，输出的是二元‘1’且减排系统以100%容量操作。如果Im小于‘X’，输出的是二 元‘0’且减排系统以75%容量操作。图12示出了通过图9中示出的马达88的线圈的电流(Im)在时间(t)上的曲线图。 因此，图12中的Im相应于真空泵子系统90上的负载，该真空泵子系统在处理循环开始时 从负载锁定/传输室排出气体。当晶片被引入传输室30时，真空泵机构86对该室进行抽 气。从传输室排出气体会增加机构36上的负载且因此马达38上的电流会增加。当抽吸传 输室30时开始处理晶片的处理步骤，因此能够预测在对传输室30抽气之后的某时间将从 处理室排出处理气体。因此，确定装置94包括监控第二马达88中的电流的电流监控装置， 且控制装置启动减排系统使得其可以操作成在处理开始时从真空泵系统90排出气体时对 气体进行处理。如果从传输室30排出的气体也需要由减排系统92处理，则在监控到的第 二马达88中的电流超过阙值时控制装置启动减排系统。图13示出了确定装置94和用于控制减排子系统92以空闲容量或全容量操作的 控制装置96的实例。如图12所示，当开始对传输室进行抽气时马达88上的负载和因此马达内的电流 (Im)会增加。确定装置94包括用于检测马达中电流的检测器。检测器可直接检测马达电 流或可替代地连接至马达的变频器。在本实例中的确定装置94包括时钟电路95和用于计 算马达电流的变化率(dlm/dt)的处理器单元。控制装置96包括用于将电流变化的输入率 与存储器97输入的值‘X’进行比较的比较器。如图12所示，当真空子系统90开始操作时 在‘X’处发生电流Im的变化率。比较器将dlm/dt与‘X’进行比较且将控制信号(例如，二元‘1，表示FULL，二元‘0，表示IDLE)输出至减排系统92。如果dlm/dt大于‘x，，输出的 是二元‘1’且减排系统以满或100%容量操作。如果dlm/dt小于‘X’，输出的是二元‘0’且 减排系统以空闲容量操作。图14示出了控制单元100，其可以改装至真空泵系统102并且以与上文参照图8 至图13描述的系统类似的方式操作。系统包括真空泵子系统104和用于处理从真空泵子 系统104排出的气体的减排子系统106。真空泵子系统包括真空泵机构108和用于驱动真 空泵机构108的马达110。控制单元100包括通过监控马达110的特性来确定真空泵子系 统104上的负载的装置112。该单元还包括根据真空泵子系统上监控到的负载控制减排系 统106的装置114。可如上参照图8至图13描述来配置确定装置112和控制装置114。控 制单元100能够被装配至一个或多个现存真空泵装置使得能够根据马达110监控到的特性 来控制这种现存系统的减排系统以避免浪费过多的资源74。图1至图7中描述的装置允许对系统上的累积负载进行监控以及据此实施对系统 的维修。图8至图14中描述的装置允许对真空子系统上的负载进行监控以及据此控制其 它子系统。图1至图7中描述的确定装置和启动装置能够分别与图8至图14中描述的确 定装置和控制装置一体形成。以这种方式的一体化提供了根据真空泵的马达特性来启动维 修和控制子系统的装置。
权利要求
1.一种真空泵系统，包括至少一个真空泵机构；用于驱动所述至少一个真空泵机构的马达；通过监控在一段时间上的所述马达的特性来确定在所述一段时间上所述真空泵系统 的累积负载的装置；以及当所述累积负载超过预定量时启动对所述系统的维修活动的装置。
2.如权利要求1所述的真空泵系统，其中所述特性是所述马达驱动所述真空泵机构 所需的功率。
3.如权利要求2所述的真空泵系统，其中所述确定装置能够监控所述马达内的电流 以便确定所述功率。
4.如前述任一权利要求所述的真空泵系统，其中所述累积负载等于所述真空泵机构 在一段时间上的操作期间所泵送的流体的总质量流量。
5.如权利要求4所述的真空泵系统，其中所述真空泵系统的状况与所述真空泵系统 泵送的流体的质量流量成比例地恶化，且其中所述预定量是预定的使得当所述累积负载超 过所述预定量时所述泵系统需要执行维修活动以便修复所述状况。
6.一种用于处理系统的如前述任一权利要求所述的真空泵系统，其包括处理室和传 输室，晶片能够在所述处理室中被处理，晶片能够通过所述传输室被传输至所述处理室以 便处理且在处理之后从所述处理室中传输出，所述真空泵系统包括第一所述真空泵机构，其由第一所述马达驱动以从所述处理室中排出气体；以及第二所述真空泵机构，其由第二所述马达驱动以从所述传输室中排出气体；其中，所述确定装置通过监控所述第一马达或所述第二马达的所述特性来确定一段时 间上所述真空泵系统上的累积负载。
7.如权利要求6所述的真空泵系统，其中在抽气期间，所述第二真空泵机构将所述传 输室中的压力从晶片被引入所述传输室的第一压力降低至晶片从所述传输室传输至所述 处理室以便处理的第二压力；其中在每次抽气期间所述第二马达的所述监控的特性会增加且当所述第二真空泵机 构没有降低所述传输室中的压力时减小；以及其中所述累积负载是所述处理系统处理的晶片的数量且所述确定装置被配置成通过 计算所述第二马达的所述监控的特性的增加的数量来确定所述累积负载。
8.如权利要求6所述的真空泵系统，其中在处理步骤期间将处理气体引入所述处理 室且由所述第一真空泵机构将所述处理气体从所述处理室中排出；其中所述第一马达的所述监控的特性在每个处理步骤期间会增加且当所述第一真空 泵机构没有从所述处理室中排出气体时减小；以及其中所述累积负载等于在多个处理步骤期间由所述第一真空泵机构泵送的处理气体 的所述总质量流量且所述确定装置被配置成通过确定所述第一马达的所述监控的特性随 时间增加的量来确定所述累积负载。
9.如权利要求8所述的真空泵系统，其中所述累积负载与所述监控的特性相对于时 间的积分成比例，且所述确定装置包括用于求所述特性相对于时间的积分的积分装置。
10.如权利要求7所述的真空泵系统，其中与所述第一真空泵机构和/或所述第二真空泵机构相关联的所述真空泵系统的状况与由所述处理系统处理的晶片的数量成比例地 恶化；以及其中当由所述系统处理过的晶片的数量超过预定量时，所述启动装置配置成引发维修 活动以修复所述状况。
11.如权利要求8或9所述的真空泵系统，其中与所述第一真空泵机构和/或所述第 二真空泵机构相关联的所述真空泵系统的状况与由所述第一真空泵装置从所述处理室排 出的处理气体的总质量流量成比例地恶化；以及其中当处理气体的所述总质量流量超过预定量时，所述启动装置配置成引发维修活动 以改进所述状况。
12.如权利要求10或11所述的真空泵系统，其中与所述第一真空泵机构和/或所述 第二真空泵机构相关联的所述真空泵系统的状况根据作为由所述处理系统处理的晶片的 数量以及由所述第一真空泵装置从所述处理室排出的处理气体的总质量流量的函数的所 述累积负载而恶化；以及其中当所述累积负载超过预定量时，所述启动装置被配置成引发维修活动以改进所述 状况。
13.如权利要求12所述的真空泵系统，其中所述确定装置被配置成确定作为由气体 的所述总质量流量调节的晶片的数量的函数的所述累积负载。
14.如前述任一权利要求所述的真空泵系统，包括远离所述至少一个真空泵机构设置的用户界面，所述系统被布置成使得所述启动装置 能够在所述界面将维修活动的要求传达给用户。
15.如前述任一权利要求所述的真空泵系统，其中升压泵包括所述第一和/或所述第 二真空泵机构。
16.一种用于真空泵系统的维修检测单元，所述系统包括 真空泵机构；马达，其用于驱动所述真空泵机构；以及系统控制单元；其中，所述维修单元包括通过监控所述马达的特性来确定一段时间内所述真空泵系统的累积负载的装置； 用于当所述累积负载超过预定量时启动对所述系统的维修活动的装置；以及 界面，其用于允许所述维修检测单元与所述控制单元面接使得所述确定装置能够监控 所述特性。
17.—种处理系统，其包括用于从该系统的室中排出气体的真空泵子系统，其中所述 真空泵子系统包括至少一个真空泵机构；以及马达，其用于驱动所述至少一个真空泵机构；且其中所述处理系统包括 通过监控所述马达的特性来确定所述真空泵机构的负载的装置； 根据所述真空泵机构的所述确定负载来控制所述系统内的至少一个其它子系统的操 作的控制装置。
18.如权利要求17所述的处理系统，其中所述特性是所述马达驱动所述真空泵机构所需的功率，所述功率与所述真空泵机构上的负载成比例。
19.如权利要求18所述的处理系统，其中所述确定装置能够监控所述马达内的电流 以便确定所述功率。
20.如权利要求17至19中的任意一个所述的处理系统，其中所述负载是由所述真空 泵机构泵送的流体的质量流量。
21.如权利要求20所述的处理系统，其中所述确定装置配置成确定正由所述真空泵 机构泵送的流体的所述质量流量以及将表示所述确定质量流率的信号输出至所述控制装置。
22.如权利要求21所述的处理系统，其中所述控制装置配置成从所述确定装置接收 所述信号以及根据从所述真空泵子系统排出的气体的质量流率控制所述其它子系统的操作。
23.如权利要求22所述的处理系统，其中所述控制装置配置成控制所述其它子系统 在空闲模式下操作以便当所述确定的质量流率低于阙值预定持续时间时降低由所述其它 子系统消耗的资源。
24.如权利要求17至23的任意一项所述的处理系统，其中所述控制装置被配置成当 所述确定负载增加超过阙值时启动对所述其它子系统的操作。
25.如权利要求17至M的任意一项所述的处理系统，其中所述真空泵子系统是用于 排空负载锁定室的。
26.如权利要求17至25的任意一项所述的处理系统，其中所述其它子系统包括减排 系统或冷却器或第二真空泵子系统。
27.如权利要求17至沈的任意一项所述的处理系统，其中所述确定装置包括时钟电 路和微分电路，且控制装置包括比较器和存储器。
28.—种处理系统，其包括处理室和负载锁定室，晶片能够在所述处理室中处理且晶 片能够通过所述负载锁定室传输至所述处理室以便处理且在处理之后从所述处理室中传 输出，所述真空泵子系统包括第一所述真空泵机构，其由第一所述马达驱动以便从所述处理室排出气体；以及 第二所述真空泵机构，其由第二所述马达驱动以便从所述负载锁定室排出气体； 其中所述确定装置通过监控所述第一马达或所述第二马达的所述特性来确定所述真 空泵子系统的负载。
29.如权利要求观所述的处理系统，其中在压降步骤，所述第二真空泵机构将所述传 输室中的压力从晶片被引入所述传输室的第一压力降低至晶片从所述传输室传输至所述 处理室以便处理的第二压力；其中所述第二马达的所述监控的特性在每次压降步骤期间会增加且当所述第二真空 泵机构没有降低所述传输室中的压力时减小；其中当所述确定特性增加超过阙值时，所述控制装置启动所述减排系统，且当所述特 性已减少低于所述阙值预定持续时间时，所述控制装置使得所述减排系统采用空闲模式。
30.如权利要求28所述的处理系统，其中在处理步骤期间处理气体被引入所述处理 室并由所述第一真空泵机构从所述处理室排出；其中在每个所述处理步骤期间，所述第一马达的所述监控特性会增加。
31. 一种用于处理系统的控制单元，处理系统包括用于从所述系统的室排出气体的真 空泵子系统，所述真空泵子系统包括 真空泵机构；以及 用于驱动所述真空泵机构的马达； 其中所述控制单元包括通过监控所述马达的特性来确定所述真空泵子系统的负载的装置； 根据所述真空泵子系统的确定负载来控制所述系统内的至少一个其它子系统的操作 的装置。
全文摘要
本发明涉及一种真空泵系统(10)，其包括真空泵机构(12)和用于驱动所述真空泵机构的马达(14)。提供装置(16)以便通过监控所述马达在一段时间的特性来确定所述真空泵系统随该时间的累积负载。还提供装置(18)以便当所述累积负载超过预定量时启动对系统的维修活动。
文档编号F04B51/00GK102119276SQ200980130694
公开日2011年7月6日 申请日期2009年6月2日 优先权日2008年6月2日
发明者L.M.菲利普, M.R.茨尔尼亚克, M.穆内伊, N.J.吉宾斯 申请人:爱德华兹有限公司