特許 7480691 真空ポンプの解析装置、真空ポンプおよび解析プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-30

(45)【発行日】2024-05-10

(54)【発明の名称】真空ポンプの解析装置、真空ポンプおよび解析プログラム

(51)【国際特許分類】

   F04D 19/04 20060101AFI20240501BHJP

   F04B 37/16 20060101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

F04D19/04 H

F04B37/16 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020205282

(22)【出願日】2020-12-10

(65)【公開番号】P2022092457

(43)【公開日】2022-06-22

【審査請求日】2023-04-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】廣田 聖典

【審査官】中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／１９４８５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１１－５２２１６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２０２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２８７５７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １９／０４

Ｆ０４Ｂ ３７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部で対象物に対するプロセスが行われる真空容器を排気する真空ポンプの解析装置であって、
前記プロセスの少なくとも一部の期間における、前記真空ポンプのロータの回転駆動に関する物理量の積算値を前記プロセスごとに算出し、算出された積算値と所定のメンテナンス閾値との比較に基づいて、前記真空ポンプの堆積物による負荷についての情報を生成する情報生成部を備える、真空ポンプの解析装置。

【請求項2】

内部で対象物に対するプロセスが行われる真空容器を排気する真空ポンプの解析装置であって、
前記プロセスの少なくとも一部の期間における、前記真空ポンプのロータの回転駆動に関する物理量の積算値に基づいて、前記真空ポンプの堆積物による負荷についての情報を生成する情報生成部を備え、
前記情報生成部は、前記積算値と、前記期間において前記真空容器にガスが導入された導入時間とに基づいて前記情報を生成する、真空ポンプの解析装置。

【請求項3】

請求項２に記載の真空ポンプの解析装置において、
前記情報生成部は、前記積算値を、前記導入時間で割って得られた値に基づいて前記情報を生成する、真空ポンプの解析装置。

【請求項4】

請求項１から３までのいずれか一項に記載の真空ポンプの解析装置において、
前記積算値は、前記対象物ごと、または、前記対象物に対して特定のプロセスが行われるごとに算出される、真空ポンプの解析装置。

【請求項5】

請求項１から４までのいずれか一項に記載の真空ポンプの解析装置において、
前記物理量は、前記回転駆動を行うモータの電流値、電力値若しくはＰＷＭ制御のデューティー比、または、前記ロータの軸の変位を示す量である、真空ポンプの解析装置。

【請求項6】

請求項１から５までのいずれか一項に記載の真空ポンプの解析装置において、
前記真空ポンプは、ターボ分子ポンプである、真空ポンプの解析装置。

【請求項7】

請求項１から６までの真空ポンプの解析装置を備える真空ポンプ。

【請求項8】

内部で対象物に対するプロセスが行われる真空容器を排気する真空ポンプの解析処理をコンピュータに行わせるための解析プログラムであって、
前記解析処理は、
前記プロセスの少なくとも一部の期間における、前記真空ポンプのロータの回転駆動に関する物理量の積算値を前記プロセスごとに算出し、算出された積算値と所定のメンテナンス閾値との比較に基づいて、前記真空ポンプの堆積物による負荷についての情報を生成する情報生成処理を含む、解析プログラム。

【請求項9】

内部で対象物に対するプロセスが行われる真空容器を排気する真空ポンプの解析処理をコンピュータに行わせるための解析プログラムであって、
前記解析処理は、
前記プロセスの少なくとも一部の期間における、前記真空ポンプのロータの回転駆動に関する物理量の積算値と、前記期間において前記真空容器にガスが導入された導入時間とに基づいて、前記真空ポンプの堆積物による負荷についての情報を生成する情報生成処理を含む、
解析プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空ポンプの解析装置、真空ポンプおよび解析プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

真空ポンプでは、真空容器から排気されるガスが流れる流路に堆積物が堆積することにより、負荷が増大し、排気能力が低下し得る。真空容器の内部で半導体または液晶におけるエッチングプロセス等のプロセスが行われる場合、プロセスで生成された生成物が真空ポンプに流入するため、この問題が特に顕著となる。精度よく堆積量の変化を検出し、事前にメンテナンス等の適切な対応をとって排気能力の低下および真空ポンプの故障を防ぐことが重要である。特許文献１では、ターボ分子ポンプにおいて、モータ電流値に基づいて、生成物の堆積状況を監視することが行われている。特許文献２では、モータ電流値の実測波形と基準波形との比較結果に基づいて、真空ポンプの負荷増大による異常の判定が行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－４０２７７号公報

【文献】特開２０２０－４１４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

精度よく、かつ、効率的に、真空ポンプに堆積した堆積物についての情報が得られることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１の態様は、内部で対象物に対するプロセスが行われる真空容器を排気する真空ポンプの解析装置であって、前記プロセスの少なくとも一部の期間における、前記真空ポンプのロータの回転駆動に関する物理量の積算値に基づいて、前記真空ポンプの堆積物による負荷についての情報を生成する情報生成部を備える、真空ポンプの解析装置に関する。
本発明の第２の態様は、第１の態様の真空ポンプの解析装置を備える真空ポンプに関する。
本発明の第３の態様は、内部で対象物に対するプロセスが行われる真空容器を排気する真空ポンプの解析処理をコンピュータに行わせるための解析プログラムであって、前記解析処理は、前記プロセスの少なくとも一部の期間における、前記真空ポンプのロータの回転駆動に関する物理量の積算値に基づいて、前記真空ポンプの堆積物による負荷についての情報を生成する情報生成処理を含む、解析プログラムに関する。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、精度よく、かつ、効率的に、真空ポンプに堆積した堆積物についての情報を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態の真空ポンプシステムを示す概念図である。

【図2】図２は、ポンプ制御部および主制御部の構成を示す概念図である。

【図3】図３は、モータ電流の変化を説明するための概念図である。

【図4】図４は、一実施形態に係る真空ポンプの解析方法の流れを示すフローチャートである。

【図5】図５は、変形例の堆積物情報を説明するための概念図である。

【図6】図６は、解析プログラムの提供を説明するための概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

【0009】

－実施形態－
図１は、本実施形態の真空ポンプシステムの構成を示す概念図である。真空ポンプシステム１０００は、ターボ分子ポンプ１００と、主制御部２００とを備える。ターボ分子ポンプ１００は、真空排気を行うポンプ部１と、ポンプ部１を駆動制御するポンプ制御部２とを備える。

【0010】

ポンプ部１は、回転翼４１と固定翼３１とで構成されるターボポンプ段と、円筒部４２とステータ３２とで構成されるドラッグポンプ段（ネジ溝ポンプ段）とを有している。ネジ溝ポンプ段においては、ステータ３２または円筒部４２にネジ溝が形成されている。回転側排気機能部である回転翼４１および円筒部４２はポンプロータ４に形成されている。ポンプロータ４はシャフト５に締結されている。ポンプロータ４とシャフト５とによって回転体ユニット４５が構成される。

【0011】

複数段の固定翼３１は、軸方向に対して回転翼４１と交互に配置されている。各固定翼３１は、スペーサリング３３を介してベース３上に載置される。ポンプケーシング３０をベース３にボルト固定すると、積層されたスペーサリング３３がベース３とポンプケーシング３０の係止部３０ａとの間に挟持され、固定翼３１が位置決めされる。ベース３には排気口３８ａが形成された排気管３８が設けられている。排気管３８には不図示のバックポンプが排気可能に接続される。

【0012】

図１に示すターボ分子ポンプ１００は磁気浮上式のターボ分子ポンプであり、回転体ユニット４５は、ベース３に設けられた磁気軸受３４、３５、３６によって非接触支持される。磁気軸受３４、３５、３６は、軸受電磁石と、ロータシャフト５の浮上位置等を検出するための変位センサとを備えている。

【0013】

回転体ユニット４５はモータＭにより回転駆動される。モータＭは、ベース３側に設けられたモータステータ１０と、ロータシャフト５側に設けられたモータロータ１１からなる。磁気軸受３４、３５、３６が作動していない時には、回転体ユニット４５は非常用のメカニカルベアリング３７ａ、３７ｂによって支持される。回転体ユニット４５の回転数は、ベース３に配置された回転体センサ４３によって検出される。回転体センサ４３による検出の検出信号は、ポンプ制御部２に入力される。この際、検出信号は回転体センサ４３またはポンプ制御部２で適宜アナログ／デジタル（Analog/Digital；Ａ／Ｄ）変換される。

【0014】

ベース３の外周には、ベース３の温度を制御するためのヒータ５１および不図示の冷却水配管が設けられている。ベース３の温度は温度センサ５６によって検出される。温度センサ５６によって検出された温度に基づいて、ポンプ制御部２によりヒータ５１および冷却水を利用してベース３の温度が制御される。温度制御についての詳細な記載は省略する。
なお、ヒータ５１、排気管３８および温度センサ５６等の配置は、図１の態様に特に限定されない。

【0015】

図２は、ポンプ制御部２および主制御部２００の構成を示す概念図である。ポンプ制御部２は、モータ制御部２１と、軸受制御部２２と、記憶部２３と、第１通信部２４と、解析部２５とを備える。モータ制御部２１、軸受制御部２２および解析部２５は、処理装置により物理的に構成される。解析部２５は、算出部２５１と、情報生成部２５２とを備える。主制御部２００は、第２通信部２０１と、表示部２０２と、入力部２０３と、運転制御部２０４と、出力制御部２０５とを備える。運転制御部２０４および出力制御部２０５は処理装置により物理的に構成される。

【0016】

ポンプ制御部２は、モータＭおよび磁気軸受３４、３５、３６に電気的に接続されており、モータＭおよび磁気軸受３４、３５、３６を制御する。また、ポンプ制御部２は、真空ポンプの解析装置として機能する。

【0017】

モータ制御部２１は、回転数センサ４３で検出した検出信号に基づいてロータシャフト５の回転数を推定し、推定された回転数に基づいてモータＭを所定目標回転数に制御する。ガス流量が大きくなるとポンプロータ４への負荷が増加するので、モータＭの回転数が低下する。モータ制御部２１は、回転数センサ４３で検出された回転数と所定目標回転数との差がゼロとなるようにモータ電流を制御することにより所定目標回転数（定格回転数）を維持するようにしている。

【0018】

軸受制御部２２は、磁気軸受３４、３５、３６に配置された変位センサで検出した検出信号に基づいて、軸受電磁石の動作を制御する。

【0019】

記憶部２３は、記憶媒体を備え、ポンプ制御部２が処理を実行するためのデータを記憶する。記憶部２３は、後述する情報生成部２５２の解析処理を行うための解析プログラムを記憶する構成とすることができる。この場合、ポンプ制御部２のメモリに解析プログラムを読み込み、処理装置のＣＰＵが解析プログラムを実行することで解析処理が行われる。本実施形態の各処理が実行可能であれば、処理装置の物理的な構成は特に限定されない。

【0020】

第１通信部２４は、主制御部２００の第２通信部２０１と通信可能な通信装置を備える。第１通信部２４は、主制御部２００から、ポンプ部１の各部の制御に必要な情報、および、運転の開始または終了を指示する信号等を受信する。第１通信部２４は、ポンプ部１の各部の状態を示す情報、および、情報生成部２５２が生成した後述の堆積物情報等の情報を第２通信部２０１に送信する。

【0021】

解析部２５は、ターボ分子ポンプ１００の排気の負荷を解析し、解析の結果を示す情報を生成する。ターボ分子ポンプ１００と排気可能に接続された真空容器から排気されるガスが流れるポンプ部１の流路に、真空容器から流入する物質が堆積すると負荷が増大する。解析部２５は、このような堆積物による排気の負荷を解析する。解析部２５は、ターボ分子ポンプ１００の堆積物による負荷についての情報を生成する。この情報を堆積物情報と呼ぶ。

【0022】

解析部２５は、真空容器の内部で対象物に対するプロセスが行われた際に、堆積物情報を生成する。このプロセスは、ポンプ部１の流路に堆積し得る物質を生成する可能性のあるプロセスであれば特に限定されない。半導体または液晶の製造プロセス、特にエッチングプロセスでは、生成物がポンプ部１の流路に堆積し、排気の負荷の原因となる。従って、事前にメンテナンス等の適切な対応をとって排気能力の低下および真空ポンプの故障を防ぐため、解析部２５は、このようなプロセスが行われる際に堆積物情報を生成することが好ましい。

【0023】

解析部２５の算出部２５１は、対象物に対するプロセスにおける、回転体ユニット４５の回転駆動に関する物理量の積算値を算出する。以下では、単に積算値と記載するときは、当該物理量の積算値を指す。本実施形態では、回転駆動に関する物理量として、モータＭについてのモータ電流を例に説明する。

【0024】

算出部２５１は、プロセスごとに積算値を算出する。算出部２５１は、対象物ごと、または対象物に対して行われる特定のプロセスごとに積算値を算出することが好ましい。特定のプロセスとは、エッチングプロセス等の生成物が発生しやすいプロセスとすることができる。算出部２５１は、量産品の製造プロセスのように、各対象物に対して同一のプロセスが繰り返される場合に各プロセスについて積算値を算出することが好ましい。

【0025】

算出部２５１は、プロセスごとのモータ電流を示すモータ電流データを取得する。モータ電流データでは、各時間におけるモータ電流値が示されている。算出部２５１は、モータ電流データを参照し、プロセスごとに対応するモータ電流データを抽出する。

【0026】

図３は、本実施形態の積算値の算出方法を説明するための概念図である。図３のグラフは、ターボ分子ポンプ１００が排気する真空容器の内部で対象物に対する特定プロセスＰが行われている場合の、各時間（横軸）におけるモータＭの電流値（縦軸）を示す。Ｔ１からＴ２までの期間、Ｔ２からＴ３までの期間、Ｔ３からＴ４までの期間のそれぞれに、異なる１つの対象物に対して第１～第３の要素プロセスＰ１，Ｐ２，Ｐ３が行われている。第１～第３の要素プロセスＰ１～Ｐ３を行うことにより、特定プロセスＰでの異なる対象物に対するプロセスが行われる。このように、本実施形態では、算出部２５１は、特定のプロセスが対象物ごとに行われた場合の各プロセスにおける積算値を算出する。算出部２５１は、対象物に対してプロセスが行われるごとに、あるいは、特定のプロセスが行われるごとに、要素プロセスについて積算値を算出することができる。モータ制御部２１が定格回転数を維持するように制御するため、プロセスに必要なガスが真空容器に導入され排気の負荷が増大すると、これを補うためにモータ電流値が増加する。
なお、図３のグラフはわかりやすく説明するための例示であり、本実施形態に係る解析方法はこれらのグラフの内容に限定されない。

【0027】

算出部２５１は、予め設定された閾値をモータ電流値が上回るまたは下回る時点に基づいて、特定プロセスＰごとに積算の対象となるモータ電流データを抽出する。あるいは、算出部２５１は、モータ電流値の立ち上がりまたは立ち下がりの勾配の値等に基づいて、プロセスＰごとに積算の対象となるモータ電流データを抽出する、。算出部２５１は、例えば、モータ電流の閾値Ｃ１をモータ電流値が上回る時点および下回る時点から、図中のＤ１の期間を要素プロセスＰ１のモータ電流値の積算の対象となる期間として抽出することができる。あるいは、モータ電流の閾値Ｃ２をモータ電流値が上回るおよび下回る時点に基づいて、Ｄ２およびＤ３の期間を要素プロセスＰ１のモータ電流値の積算の対象となる期間として抽出することができる。他の要素プロセスＰ２，Ｐ３についても同様である。このように、算出部２５１の積算の対象となる期間は、各要素プロセスＰｉ（iは上記の例では１，２，３のいずれか）の全期間に限られず、各要素プロセスＰｉが行われる少なくとも一部の期間であればよく、一つのプロセスＰｉが行われる間であれば連続していても断続していてもよい。
なお、算出部２５１は、主制御部２００等から各要素プロセスＰｉの開始または終了の時間を取得し、当該時間に基づいて、各要素プロセスＰｉの積算の対象となるモータ電流データを抽出してもよい。

【0028】

算出部２５１は、各要素プロセスＰｉについて、積算の対象となる期間のモータ電流値を積算して得られた積算値を記憶部２３等に記憶させる。破線Ｓ１は、参考までにＴ３からＴ４までを積算の対象となる期間とし、Ｔ３からＴ４へモータ電流値を積算していった場合のプロセスＰ３についての積算値を模式的に示したものである。積算値としては、適宜ノイズまたはバックグラウンド等の寄与を除去した値を用いることができる。算出部２５１は、積算値を、要素プロセスＰｉの番号または要素プロセスＰｉが行われた日付等と紐づけて記憶させることができる。メンテナンス等を行い堆積物が除去された後には、要素プロセスＰｉの番号をリセットして１からカウントするようにすることができる。

【0029】

図２に戻って、解析部２５の情報生成部２５２は、算出部２５１が算出した積算値に基づいて堆積物情報を生成する。情報生成部２５２は、この積算値を、ターボ分子ポンプ１００の流路の堆積物の量または排気の負荷の指標として用い、堆積物情報を生成する。この意味で、積算値を堆積物指数と適宜呼ぶ。堆積物情報は、ポンプ部１の流路における堆積物の量、堆積物による負荷の程度またはメンテナンスの必要性等を示すものであればその内容は特に限定されない。以下では、情報生成部２５２が、積算値が予め定められた閾値を超えるか否かの判定を行い、当該判定に基づいてメンテナンスが必要か否かを含む堆積物情報を生成する例を説明する。当該閾値を、メンテナンス閾値と呼ぶ。メンテナンス閾値は記憶部２３等に予め記憶されている。

【0030】

情報生成部２５２は、算出部２５１が算出した積算値がメンテナンス閾値を超える場合、メンテナンスが必要である旨の堆積物情報を生成し、積算値がメンテナンス閾値以下の場合、メンテナンスが必要でない旨の堆積物情報を生成する。このように、情報生成部２５２は、堆積物による負荷増大に伴う異常を防止するための措置が必要か否かを判定する判定部として機能する。換言すると、情報生成部２５２は、堆積物による異常の予兆を検出する予兆検出部として機能する。
なお、メンテナンス閾値を利用して上記のような判定を行う場合、メンテナンス閾値に基づく条件により判定が行われればその態様は特に限定されず、例えば「超えるか否か」ではなく「以上か否か」等にしてもよい。また、メンテナンスの必要性に限らず、任意の程度の負荷を防止するように適宜閾値を設定することができる。

【0031】

情報生成部２５２は、第１通信部２４を介して堆積物情報を主制御部２００に送信する。堆積物情報の表現方法および形式は特に限定されない。例えば、堆積物情報では、メンテナンス等の措置が必要か否かを二値で示してもよいし、堆積物の量、堆積物による負荷の程度またはメンテナンスの必要性を数値または記号等で段階的に示してもよい。あるいは、堆積物情報では、文字または文章でメンテナンスの必要性等を示してもよい。

【0032】

主制御部２００は、真空ポンプシステム１０００のユーザー（以下、単に「ユーザー」と呼ぶ）とのインターフェースとして機能する。

【0033】

主制御部２００の第２通信部２０１は、ポンプ制御部２の第１通信部２４と通信可能な通信装置を備える。第２通信部２０１は、ポンプ部１の各部の制御に必要な情報、および、運転の開始または終了を指示する信号等をポンプ制御部２に送信する。第２通信部２０１は、ポンプ部１の各部の状態を示す情報、および、情報生成部２５２が生成した後述の堆積物情報等の情報を第１通信部２４から受信する。

【0034】

主制御部２００の表示部２０２は、液晶モニタ等の表示装置を含んで構成される。表示部２０２は、堆積物情報等を、出力制御部２０５の制御により、表示装置に表示する。

【0035】

主制御部２００の入力部２０３は、マウス、キーボード、各種ボタンまたはタッチパネル等の入力装置を備える。入力部２１０は、主制御部２００またはポンプ制御部２の処理に必要な情報を、ユーザーから受け付ける。

【0036】

主制御部２００の運転制御部２０４は、ポンプ制御部２に信号を送信することによりターボ分子ポンプ１００の運転操作を制御する。例えば、運転制御部２０４は、入力部２０３を介した入力等に基づいて、ターボ分子ポンプ１００の運転に関する条件を設定し、当該条件が満たされるようにターボ分子ポンプ１００が動作を行うよう、ポンプ制御部２に信号を送信する。
なお、本実施形態に係る上述した処理を行うことができれば、ポンプ制御部２のモータ制御部２１、軸受制御部２２および解析部２５、ならびに、主制御部２００の運転制御部２０４および出力制御部２０５の物理的構成は特に限定されない。

【0037】

主制御部２００の出力制御部２０５は、堆積物情報を表示部２０２に表示させたり、第２通信部２０１を介して送信したりすることにより、堆積物情報を出力する。情報生成部２５２による堆積物情報の生成および出力制御部２０５による堆積物情報の出力は、予め定められた時間に、若しくは予め定められた時間間隔で行ってもよいし、または、入力部２０３を介してユーザーからの入力があったときに行ってもよい。堆積物情報の表示の態様は特に限定されず、文字、文章、記号または図形等により堆積物情報の内容を示すことができる。ポップアップメッセージ等を用いて表示画面に警告を表示してもよい。

【0038】

図４は、本実施形態に係る真空ポンプの解析方法の流れを示すフローチャートである。この解析方法は真空ポンプシステムに配置された処理装置により行われ、精度よく、かつ、効率的に、真空ポンプに堆積した堆積物についての情報が提供される。ステップＳ１００１において、運転制御部２０４は、ポンプ制御部２に信号を送信し、ターボ分子ポンプ１００による排気を開始させる。ステップＳ１００１が終了したら、ステップＳ１００３が開始される。ステップＳ１００３において、算出部２５１は、モータ電流データから、堆積物指数である積算値を算出する。ステップＳ１００３が終了したら、ステップＳ１００５が開始される。

【0039】

ステップＳ１００５において、情報生成部２５２は、堆積物指数に基づいて堆積物情報を生成する。ステップＳ１００５が終了したら、ステップＳ１００７が開始される。ステップＳ１００７において、出力制御部２０５は、堆積物情報を出力する。ステップＳ１００７が終了したら、処理が終了される。
なお、算出部２５２は、プロセスが行われている際にリアルタイムで堆積物指数を算出してもよいし、収集したモータ電流データからバッチ処理で堆積物指数を算出してもよい。

【0040】

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）本実施形態に係る真空ポンプの解析装置（ポンプ制御部２）および真空ポンプシステム１０００は、対象物に対する要素プロセスＰｉの少なくとも一部の期間（Ｄ１、Ｄ２およびＤ２等）における、ポンプロータ４の回転駆動を行うモータＭのモータ電流の積算値に基づいて、堆積物情報を生成する情報生成部２５２を備える。これにより、精度よく、かつ、効率的に、ターボ分子ポンプ１００に堆積した堆積物についての情報を提供することができる。

【0041】

（２）本実施形態に係る真空ポンプの解析装置（ポンプ制御部２）は、対象物ごと、または、対象物に対しての特定プロセスＰ（特定プロセス）が行われるごとに上記積算値を算出する。これにより、ポンプロータ４の回転駆動に関する物理量の変化をより正確に検出することができる。

【0042】

次のような変形も本発明の範囲内であり、上述の実施形態と組み合わせることが可能である。以下の変形例において、上述の実施形態と同様の構造、機能を示す部位等に関しては、同一の符号で参照し、適宜説明を省略する。

【0043】

（変形例１）
上述の実施形態において、情報生成部２５２は、積算値の代わりに、積算値をガス導入時間で割った値を堆積物指数として、堆積物情報を生成してもよい。ここで、ガス導入時間とは、積算の対象となった期間のうち、ターボ分子ポンプ１００が排気を行う真空容器にガスが導入されている時間である。ガス導入時間には、排気の負荷が増大する。ガス導入時間はモータ電流が上昇している期間に相当し、図３の要素プロセスＰ１ではＤ２とＤ３の和に相当する。例えば、Ｔ１からＴ２までモータ電流値を積算し、得られた積算値をガス導入時間Ｄ２＋Ｄ３で割った値を堆積物指数とすることができる。ガス導入時間以外はモータ電流値が小さくなる傾向がある。従って、積算値をガス導入時間で割ることにより、ガス導入時間がプロセスＰごとにばらついてもより正確に堆積物指数を算出することができる。積算値からノイズまたはバックグラウンド等を除去した後、ガス導入時間で割って堆積物指数としてもよい。

【0044】

本実施形態に係る真空ポンプの解析装置（ポンプ制御部２）において、情報生成部２５２は、積算値と、対象物に対する要素プロセスＰｉにおいて真空容器にガスが導入された時間（ガス導入時間）とに基づいて堆積物情報を生成する。これにより、ガス導入時間が要素プロセスＰｉごとにばらついても、ガス導入時間により正規化した閾値を使用できるので、種々の真空処理を行う場合でも、精度よく、かつ、効率的に、ターボ分子ポンプ１００に堆積した堆積物についての情報を提供することができる。
なお、ガス種によっても堆積物が生成される状況が異なるので、ガス種ごとに、各種閾値を設定することが望ましい。

【0045】

（変形例２）
上述の実施形態において、堆積物情報として、予測される将来の堆積物による負荷についての情報を含めてもよい。情報生成部２５２は、記憶部２３等に記憶された過去の堆積物指数の変化から、将来の堆積物の量またはメンテナンス時期等を導出することができる。

【0046】

図５は、本変形例の堆積物情報の生成を説明するための概念図である。図５のグラフは、横軸にプロセスが行われた回数をとり、縦軸にプロセスごとの堆積物指数を示している。この例では現在までに４００回のプロセスが行われており、グラフでは、４００より少ない回数では過去に算出された堆積物指数を実線Ｌ１で示し、４００より大きい回数では予測された堆積物指数を破線Ｌ２で示している。プロセスが行われる回数が増加すると、堆積物の量の増加に合わせて堆積物指数が増加する。例えば、情報生成部２５２は、堆積物指数の変化が所定の数式で表されるとして、当該数式の係数を過去に得られた堆積物指数から計算しモデリングすることで将来の堆積物指数の変化を予測することができる。

【0047】

（変形例３）
上述の実施形態では、算出部２５１は、回転駆動に関する物理量をモータ電流として積算値を算出した。しかし、回転駆動に関する物理量はこれに限定されず、回転駆動を行うモータの電力値若しくはＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御のデューティー比、または、回転体ユニット４５の軸であるロータシャフト５の変位を示す量とすることができる。これらの値についても、上記と同様、積算値を堆積物指数として使用することができ、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。ロータシャフト５の変位は磁気軸受３４、３５、３６に配置された変位センサから取得することができる。ポンプロータの変位を示す量としては、変位のばらつきを示す分散を用いてもよい。

【0048】

（変形例４）
上述の実施形態では、ポンプ制御部２に配置された情報生成部２５２が堆積物情報を生成する構成とした。しかし、情報生成部２５２は、通信等により必要なデータが得られれば任意のコンピュータに配置することができる。情報生成部２５２は、主制御部２００に配置されていてもよく、主制御部２００およびポンプ制御部２から物理的に離れた位置にあるサーバ、パーソナルコンピュータまたは携帯端末等に配置されていてもよい。同様に、真空ポンプシステム１０００が用いるデータの一部は遠隔のサーバ等に保存してもよく、解析プログラムにより行われる演算処理の少なくとも一部は遠隔のサーバ等で行ってもよい。物理的に離れた２以上の処理装置により、互いに強調して処理が行われてもよい。

【0049】

（変形例５）
上述の実施形態では、ターボ分子ポンプ１００が磁気浮上型のターボ分子ポンプとして説明した。しかし、上述の実施形態の真空ポンプの解析方法は、回転駆動が行われる真空ポンプであって、流路に堆積物が堆積する可能性のあるものであれば適用できる。例えば、上述の実施形態の解析方法は、玉軸受型のターボ分子ポンプにも適用することができる。

【0050】

（変形例６）
真空ポンプシステム１０００の情報処理機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録された、上述した情報生成部２５２の処理およびそれに関連する処理の制御に関するプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行させてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、光ディスク、メモリカード等の可搬型記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクまたはソリッドステートドライブ（Solid State Drive; ＳＳＤ）等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持するものを含んでもよい。また上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせにより実現するものであってもよい。

【0051】

また、パーソナルコンピュータ（Personal Computer；ＰＣ）等に適用する場合、上述した制御に関するプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等のデータ信号を通じて提供することができる。図６はその様子を示す図である。ＰＣ９５０は、ＣＤ－ＲＯＭ９５３を介してプログラムの提供を受ける。また、ＰＣ９５０は通信回線９５１との接続機能を有する。コンピュータ９５２は上記プログラムを提供するサーバーコンピュータであり、ハードディスク等の記録媒体にプログラムを格納する。通信回線９５１は、インターネット、パソコン通信などの通信回線、あるいは専用通信回線などである。コンピュータ９５２はハードディスクを使用してプログラムを読み出し、通信回線９５１を介してプログラムをＰＣ９５０に送信する。すなわち、プログラムをデータ信号として搬送波により搬送して、通信回線９５１を介して送信する。このように、プログラムは、記録媒体または搬送波などの種々の形態のコンピュータ読み込み可能なコンピュータプログラム製品として供給できる。

【0052】

（態様）
上述した複数の例示的な実施形態またはその変形は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0053】

（第１項）一態様に係る真空ポンプの解析装置は、内部で対象物に対するプロセスが行われる真空容器を排気する真空ポンプの解析装置であって、前記プロセスの少なくとも一部の期間における、前記真空ポンプのロータの回転駆動に関する物理量の積算値に基づいて、前記真空ポンプの堆積物による負荷についての情報を生成する情報生成部を備える。これにより、この解析装置は、精度よく、かつ、効率的に、真空ポンプに堆積した堆積物についての情報を提供することができる。

【0054】

（第２項）他の一態様に係る真空ポンプの解析装置では、第１項の態様の真空ポンプの解析装置において、前記情報生成部は、前記積算値と、前記期間において前記真空容器にガスが導入された導入時間とに基づいて前記情報を生成することができる。これにより、この解析装置は、ガス導入時間がプロセスごとにばらついても、精度よく真空ポンプに堆積した堆積物についての情報を提供することができる。

【0055】

（第３項）他の一態様に係る真空ポンプの解析装置では、第２項の態様の真空ポンプの解析装置において、前記情報生成部は、前記積算値を、前記導入時間で割って得られた値に基づいて前記情報を生成することができる。これにより、この解析装置は、ガス導入時間がプロセスごとにばらついても、さらに精度よく真空ポンプに堆積した堆積物についての情報を提供することができる。

【0056】

（第４項）他の一態様に係る真空ポンプの解析装置では、第１項から第３項のいずれかの態様の真空ポンプの解析装置において、前記積算値は、前記対象物ごと、または、前記対象物に対して特定のプロセスが行われるごとに算出される。これにより、この解析装置は、条件を合わせ、さらに精度よく真空ポンプに堆積した堆積物についての情報を提供することができる。

【0057】

（第５項）他の一態様に係る真空ポンプの解析装置では、第２項の態様の真空ポンプの解析装置において、前記物理量は、前記回転駆動を行うモータの電流値、電力値若しくはＰＷＭ制御のデューティー比、または、前記ロータの軸の変位を示す量とすることができる。これにより、この解析装置は、これらの値の特徴を利用して、真空ポンプに堆積した堆積物についての情報を提供することができる。

【0058】

（第６項）他の一態様に係る真空ポンプの堆積物の解析装置では、第１項から第５項までいずれかの態様の真空ポンプの堆積物の解析装置において、前記真空ポンプは、ターボ分子ポンプとすることができる。ターボ分子ポンプでは、流路に堆積物が堆積し得るため、上記態様を特に好ましく適用することができる。

【0059】

（第７項）一態様に係る真空ポンプは、第１項から第６項までいずれかの態様の真空ポンプの解析装置を備える。これにより、この真空ポンプは、精度よく、かつ、効率的に、真空ポンプに堆積した堆積物についての情報を提供することができる。

【0060】

（第８項）一態様に係る解析プログラムは、内部で対象物に対するプロセスが行われる真空容器を排気する真空ポンプの解析処理をコンピュータに行わせるための解析プログラムであって、前記解析処理は、前記プロセスの少なくとも一部の期間における、前記真空ポンプのロータの回転駆動に関する物理量の積算値に基づいて、前記真空ポンプの堆積物による負荷についての情報を生成する情報生成処理（図４のフローチャートのステップＳ１００５に対応）を含む。これにより、このコンピュータは、精度よく、かつ、効率的に、真空ポンプに堆積した堆積物についての情報を提供することができる。

【0061】

上記では、種々の実施形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、各実施形態および変形例は、それぞれ単独で適用しても良いし、組み合わせて用いても良い。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0062】

１ ポンプ部
２ ポンプ制御部
３ ベース
２１ モータ制御部
２５ 解析部
３０ ポンプケーシング
３１ 固定翼
３８ 排気管
４１ 回転翼
４３ 回転数センサ
１００ ターボ分子ポンプ
２００ 主制御部
２５１ 算出部
２５２ 情報生成部
１０００ 真空ポンプシステム
Ｍ モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】