JP4674422B2 - Apparatus and pump system with multiple turbomolecular pumps - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置等のように複数のターボ分子ポンプを備えた装置、および、複数のターボ分子ポンプを備えるポンプシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造装置ではターボ分子ポンプが真空ポンプとして使用される場合が多いが、半導体製造装置は一般的に複数の真空チャンバを備えているためターボ分子ポンプも複数台使用される。装置起動の際には、複数のターボ分子ポンプの全てが同時に起動開始される。すなわち、半導体製造装置の主制御装置から各ターボ分子ポンプの駆動制御装置に起動信号が送信され、各ターボ分子ポンプは一斉にロータ回転を開始する。
【0003】
図10は、ターボ分子ポンプの運転状態と回転数および消費電力との関係を示したものである。起動動作時のターボ分子ポンプの消費電力はロータ回転数の増加とともに増大し、定格回転数となる直前にピークとなる。定格運転時には、ロータ回転数が一定となるように制御されるので、消費電力は起動時のピークに比べてかなり小さくなる。そのため、駆動制御装置の電源部は、この定格回転数直前のピーク電力を考慮して設計される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体製造装置に同一仕様のターボ分子ポンプが複数用いられている場合には、各ターボ分子ポンプは上述したように一斉に起動されるため、定格回転数直前のピークもほぼ同時に発生することになる。駆動制御装置には半導体製造装置の電源装置を介して交流電力が供給されるので、半導体製造装置の電源装置はターボ分子ポンプの起動時ピーク電力を考慮して設計をする必要があった。例えば、ターボ分子ポンプのピーク電力が1kWでその台数が5台であれば、ポンプ以外の消費電力も考慮して装置側電源装置の容量は5kWよりも大きなものに設定される。そのため、電源装置の大型化やコストアップの要因となっていた。また、半導体製造装置が設置される電力設備に関しても、ピーク電力に合わせて配線等を容量の大きなものにする必要があった。
【0005】
本発明の目的は、複数のターボ分子ポンプを備える装置やポンプシステムにおいて、起動時の最大消費電力を低減することができる装置やポンプシステムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
発明の実施の形態を示す図1,2および9に対応付けて説明する。
(1)図1,2に対応付けて説明すると、請求項1の発明による装置は、複数のターボ分子ポンプTMP1〜TMP7の起動時の消費電力ピーク発生時刻が各ターボ分子ポンプTMP1〜TMP7毎にそれぞれ異なるように、各ターボ分子ポンプTMP1〜TMP7を同時に起動開始するとともに各ターボ分子ポンプTMP1〜TMP7の起動動作時間がそれぞれ異なるように制御する制御装置24を設けたことにより上述の目的を達成する。
(2)図9に対応付けて説明すると、請求項2の発明は、複数のターボ分子ポンプ10と、複数のターボ分子ポンプ10毎に設けられ、対応するターボ分子ポンプ10を駆動制御する複数の駆動装置30と、交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を複数の駆動装置30のそれぞれに供給する電力変換部31と、複数のターボ分子ポンプ10の起動時の消費電力ピーク発生時刻が各ターボ分子ポンプ10毎にそれぞれ異なるように、各ターボ分子ポンプ10の起動動作時間がそれぞれ異なるように制御する制御部32と、を備えたことにより上述の目的を達成する。
【0007】
なお、上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
−第1の実施の形態−
図1は半導体製造装置の構成の一例を示した平面図である。図1に示した半導体製造装置1では、搬送室8を囲むように4つのプロセスチャンバ2〜5とロード室6およびアンロード室7が設けられている。各チャンバ2〜5、ロード室6、アンロード室7および搬送室8には、ターボ分子ポンプTMP1〜TMP7が設けられている。通常、プロセスチャンバ2〜5の排気には大型のターボ分子ポンプが用いられ、ロード室6、アンロード室7および搬送室8には小型のターボ分子ポンプが用いられる。なお、以下では説明を簡単にするために、ターボ分子ポンプTMP1〜TMP7は全て同一仕様のターボ分子ポンプであるとして説明する。搬送室8内には基板搬送用アーム(不図示)が設けられていて、このアームによって基板(シリコンウェハ基板や液晶パネル基板など)が各チャンバ2〜5、ロード室6、アンロード室7に搬送される。
【0009】
図1に示したターボ分子ポンプTMP1〜TMP7は、それぞれ図2に示すようにポンプ本体10と電源装置11とから成る。すなわち、半導体製造装置1には図2に示すポンプ本体10と電源装置11の対が7セット設けられており、各電源装置11は半導体製造装置1のコントローラ22により制御されている。ポンプ本体10には、回転翼が取り付けられるロータシャフト12が設けられている。図2に示したターボ分子ポンプは磁気軸受式のターボ分子ポンプであり、ロータシャフト12は磁気軸受13によって非接触支持されている。ロータシャフト12の浮上位置はギャップセンサ14により検出される。磁気軸受制御回路15は、ギャップセンサ14の検出結果に基づいて磁気軸受13の励磁電流を制御する。
【0010】
電源装置11の電力変換部16は絶縁形のAC/DCコンバータであり、コントローラ22の電源部23から入力された交流電力を直流電力に変換してインバータ部17へ供給する。インバータ部17には、6組のトランジスタ18およびダイオード19と、トランジスタ18を駆動するための駆動制御回路20とが設けられている。ロータシャフト12を回転駆動する高周波モータ21は、インバータ部17から出力された交流電力により駆動される。磁気軸受け13によるロータシャフト12の浮上/浮上停止およびモータ21の起動/停止は、制御部24からのオンオフ信号により制御される。25はモータ停止時に用いられるブレーキ抵抗であり、通常はトランジスタ26がオフとされている、後述するように回生ブレーキ動作時にはトランジスタ26をオンしてブレーキ抵抗25に回生電流を流す。
【0011】
図3は、コントローラ22によるターボ分子ポンプTMP1〜TMP7の制御例を示した図である。図3の(a)〜(c)は、7セットあるターボ分子ポンプTMP1〜TMP7の中のターボ分子ポンプTMP1〜TMP3に関して、起動から停止までの回転数および消費電力の変化を示したものである。また、図3の(d)は、ターボ分子ポンプTMP1〜TMP3の3台を合わせたトータルの消費電力の変化を示したものである。図3の(a)〜(c)に示すように、3台のターボ分子ポンプTMP1〜TMP3の制御パターンはいずれも同じであるが、起動開始時刻がそれぞれ異なっている。
【0012】
まず、図3(a)を参照してターボ分子ポンプTMP1の制御パターンについて説明する。t11は半導体製造装置1のコントローラ22からターボ分子ポンプTMP1に起動信号が送信された時刻であり、起動信号を受信するとターボ分子ポンプTMPは起動動作(ロータ回転の加速)を開始する。時刻t11以後は、回転数の増加とともに消費電力も増加し、定格回転数N0(r.p.m.)となる時刻t12の直前にピークP1(消費電力W1(kW))に達する。時刻t12からt13までは定格運転を表しており、ロータ回転数は一定(N0)に保たれる。そのため、定格運転に移行すると回転を維持するだけで良いので、消費電力は低下してW2(<W1)となる。
【0013】
その後、時刻t13に停止信号を受信し、停止動作を開始する。この停止動作において、駆動制御回路20によりトランジスタ18のスイッチングの位相が逆転され、モータ21の回転エネルギーが電気エネルギーに変換されて回生される。回生ブレーキ動作時に図2のトランジスタ26をオンすると、ブレーキ抵抗25に回生電流が流れて回転エネルギーが熱として放出される。図3(a)に示す例では、時刻t13から時刻t14まで回生ブレーキを動作させる。その結果、時刻t13から時刻t14までは、減速のための消費電力が低減される。その後、時刻t15にロータ回転が停止する。
【0014】
なお、図2の例では、ダイオード27を設けることにより、通常は電力変換部16からの電流が磁気軸受制御回路15に供給されるが、ブレーキ動作時には電圧が上昇するので、回生電流による電力が磁気軸受制御回路15に供給されることになる。
【0015】
ターボ分子ポンプTMP2,TMP3に関しても全く同様のパターンで制御されるが、ターボ分子ポンプTMP2は時刻t21に起動動作が開始され、ターボ分子ポンプTMP3は時刻t31に起動動作が開始される。時刻t11に対する起動開始時刻t21,t31のタイミングは、各ターボ分子ポンプTMP1〜TMP3の消費電力のピークP1〜P3が図示左右にずれてトータルの消費電力のピークが図3(d)のように抑えられるように設定される。図3に示した例では、ターボ分子ポンプTMP1〜TMP3は同一仕様のポンプであり、起動動作時間Δtは全て等しく、Δt=t12−t11=t22−t21=t32−t31になっている。なお、ターボ分子ポンプTMP1〜TMP3の仕様が異なると起動動作時間も異なる場合があるので、そのような場合には、ピークP1〜P3の発生時刻が適切にずれるように、各ターボ分子ポンプTMP1〜TMP3の起動開始時刻を設定すれば良い。
【0016】
図4はターボ分子ポンプTMP1〜TMP3のトータルの消費電力を従来の場合と比較したものであり、実線は本実施の形態の場合を、破線は3台同時に起動開始した場合の消費電力をそれぞれ表している。3台同時起動の場合の時刻t12におけるピーク値W4は、図3(a)に示したピークP1の消費電力値W1の3倍になる。一方、本実施の形態の場合には、図3の(a)〜(c)に示すようにピークP1〜3がそれぞれずれているため、図3(d)および図4に示すトータルの消費電力のピークP4’の値W3は、W3<W4となる。なお、図3(d)および図4に示すようにピーク4’は平坦になっているが、このような場合もピークと呼ぶことにする。
【0017】
なお、上述した説明ではターボ分子ポンプTMP1〜TMP3について説明したが、図1のターボ分子ポンプTMP4〜TMP7についても同様に考え、ターボ分子ポンプTMP1〜TMP7の順に起動開始時刻をずらす。その結果、ターボ分子ポンプTMP1〜TMP7の起動時のピークが互いにずれて、消費電力ピークの大きさを従来より低減することができる。
【0018】
「変形例1」
図5は第1の実施の形態の変形例を示す図であり、(a)〜(c)はターボ分子ポンプTMP1〜TMP3の運転状態と回転数および消費電力との関係を示したものである。上述した図3に示す例では、ターボ分子ポンプTMP1〜TMP7の起動開始時刻を互いにずらすことによってトータルの消費電力のピーク値を低減するようにした。一方、この変形例では、起動動作時間Δt’=t11−t42を図3(a)の場合の起動動作時間Δt=t11−t12よりも長くすることにより、消費電力ピーク時の電力値を低減させるようにした。図5(a)に示すように、起動動作時間が長くなったことによりピークP5の値W5は図3(a)の場合のピーク値W1よりも小さくなる。
【0019】
ターボ分子ポンプTMP2,TMP3もターボ分子ポンプTMP1と同様の起動制御を行うので、図6の実線で示すように3台の合計消費電力W6(=3×W5)は、図6の破線で示す消費電力W4(図3(a)のような制御を行った場合の消費電力)よりも小さくなる。なお、起動動作以外の制御は図3(a)の場合と同様としたので、定格運転時および停止時の消費電力はいずれの場合も同じになる。なお、ターボ分子ポンプTMP4〜TMP7についてもターボ分子ポンプTMP1〜TMP3と同様に起動動作時間を長くする。通常、ターボ分子ポンプでは、起動動作時間は図2の駆動制御回路20において設定されている。そこで、装置1に搭載するポンプの台数に応じて、各電源装置11の駆動制御回路20に設定されている起動動作時間を変更すれば良い。この変更を装置1のコントローラ22側から設定するようにしても良い。
【0020】
「変形例2」
図7は第2の変形例を示す図であり、図3と同様の図である。第2の変形例では、装置起動時に全てのターボ分子ポンプTMP1〜TMP7を同時に起動するが、起動動作時間を各々異なるようにした。図7はターボ分子ポンプTMP1〜TMP3について示したものであるが、各ターボ分子ポンプTMP1〜TMP3を時刻t11に起動開始させる。しかし、各ターボ分子ポンプTMP1〜TMP3の起動動作時間Δt1,Δt2,Δt3は、Δt1<Δt2<Δt3のように設定した。そのため、各ターボ分子ポンプTMP1〜TMP3のピークP1,P7,P8の発生時刻がずれるとともに、ピークP7,P8の消費電力W7,W8はピークP1の消費電力W1よりも小さくなり、W8<W7<W1となっている。3台合計したトータルの消費電力は図7(d)のようになり、ピーク時の消費電力が従来よりも小さくなる。なお、図7に示す変形例において、さらに、起動開始時刻をターボ分子ポンプTMP1〜TMP7毎に変えても良い。
【0021】
上述したように、第1の実施の形態では、装置起動時に複数のターボ分子ポンプTMP1〜TMP7の起動開始時刻を互いにずらしたり起動動作時間を長くしたりすることによって、装置起動時におけるターボ分子ポンプTMP1〜TMP7の全体に関するピーク電力を従来より低減することができる。その結果、半導体製造装置1の電源部23(図2参照)の容量を小さくすることが可能となり、電源部の小型化およびコストダウンを図ることができる。
【0022】
−第2の実施の形態−
第2の実施の形態では、複数のターボ分子ポンプが一つの装置の排気装置として使用されることを前提としたポンプシステムについて説明する。図8はポンプシステムの構成を示す図である。なお、図2と同様の部分には同一の符号を付した。上述した第1の実施の形態では、図1,2に示すように半導体製造装置1にポンプ本体10と電源装置11とから成るターボ分子ポンプ単体を7台搭載している。一方、図8に示すポンプシステムでは、7台のポンプ本体10と、各ポンプ本体10に対応して設けられた7台の駆動装置30と、7台の駆動装置30に直流電力を供給する共通の電力変換部31とから成る。駆動装置30は図2の電源部11から電力変化部16を除いた部分に相当するものであり、電力変換部31からの電力により磁気軸受け13およびモータ21をそれぞれ駆動制御する。
【0023】
電力変換部31には、半導体製造装置の電源部23を介して交流電力が供給される。一方、各駆動装置30の磁気軸受制御回路15および駆動制御回路20のオン・オフは制御部24によって制御される。各ポンプ本体10は第1の実施の形態で説明したのと同様の方法で駆動制御される。すなわち、7台合計したときのピーク電力が低減されるように、各ポンプ本体10の起動開始時刻を互いにずらしたり起動動作時間を長くしたりする。
【0024】
そのため、第1の実施の形態と同様に、半導体製造装置の電源部23の容量を従来より小さくすることができ、小型化および低コスト化を図ることができる。さらに、第2の実施の形態では、7台のポンプ本体10および駆動装置30に対して共通の電力変換部31から電力を供給するようにしたので、7つの電力変換部16を設ける場合に比べて小型化およびコストダウンを図ることができる。さらに、電力変換部31に対するピーク電力を電力変換部16(図2)のピーク電力W1の7倍よりもかなり小さくすることができ、単に7台分の電力変換部16を一つにまとめた以上の小型化、コストダウンを図ることができる。
【0025】
なお、図8に示した例では装置側の制御部24によって各駆動装置30のオン・オフを制御したが、図9のようにポンプシステム側に別にポンプ制御部32を設けて、このポンプ制御部32により各駆動装置30のオン・オフを制御するようにしても良い。この場合、ポンプ制御部32は、装置側制御部24からの装置起動信号を受信すると、予め設定された時間間隔で順にポンプ本体10を起動する。すなわち、装置側の制御部24は、装置起動時のターボ分子ポンプの起動順序を考慮する必要のない従来の構成のままで良い。そのため、従来の独立した7台のターボ分子ポンプから図9に示すポンプシステムへの置き換えが容易となる。
【0026】
以上説明した実施の形態では、半導体製造装置を例に説明したがターボ分子ポンプが複数用いられる装置ならば本発明を適用することができる。また、装置に搭載されるターボ分子ポンプの数は7台に限らない。
【0027】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、半導体製造装置1は請求項1の装置を、制御部24は制御装置を、ポンプ本体10は請求項2のターボ分子ポンプを、ポンプ制御部32は制御部をそれぞれ構成する。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数のターボ分子ポンプを起動させたときに、ポンプ起動時における定格回転直前の消費電力ピークの発生時刻がポンプ毎に異なるため、ポンプ全体の消費電力のピーク値を低減することができる。その結果、ターボ分子ポンプが搭載された装置の電源容量を低く抑えることができ、装置のコスト低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体製造装置の構成の一例を示した平面図である。
【図2】ターボ分子ポンプTMP1〜TMP7の概略構成を示す図である。
【図3】ターボ分子ポンプTMP1〜TMP3の制御例を示した図であり、(a)〜(c)は運転状態と回転数および消費電力との関係を示し、(d)はトータルの消費電力を示す。
【図4】トータルの消費電力を従来の場合と比較して示した図である。
【図5】第1の変形例を示す図であり、(a)〜(c)はターボ分子ポンプTMP1〜TMP3の運転状態と回転数および消費電力との関係を示したものである。
【図6】第1の変形例におけるトータルの消費電力を従来の場合と比較して示した図である。
【図7】第2の変形例を示す図であり、(a)〜(c)はターボ分子ポンプTMP1〜TMP3の運転状態と回転数および消費電力との関係を示し、(d)ははトータルの消費電力を示す。
【図8】第2の実施の形態おけるポンプシステムの構成を示す図である。
【図9】図8に示すポンプシステムの変形例を示す図である。
【図10】ターボ分子ポンプの運転状態と回転数および消費電力との関係を示す図である。
【符号の説明】
1 半導体製造装置
2〜5 プロセスチャンバ
6 ロード室
7 アンロード室
8 搬送室
10 ポンプ本体
11 電源装置
16,31 電力変換部
22 コントローラ
23 電源部
24 制御部
30 駆動装置
32 ポンプ制御部
TMP1〜TMP7 ターボ分子ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus including a plurality of turbo molecular pumps such as a semiconductor manufacturing apparatus and a pump system including a plurality of turbo molecular pumps.
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor manufacturing apparatus, a turbo molecular pump is often used as a vacuum pump. However, since a semiconductor manufacturing apparatus generally includes a plurality of vacuum chambers, a plurality of turbo molecular pumps are also used. When the apparatus is activated, all of the plurality of turbo molecular pumps are activated simultaneously. That is, a start signal is transmitted from the main controller of the semiconductor manufacturing apparatus to the drive controller of each turbo molecular pump, and the turbo molecular pumps start rotating the rotor all at once.
[0003]
FIG. 10 shows the relationship between the operating state of the turbo molecular pump, the rotational speed, and the power consumption. The power consumption of the turbo molecular pump during the start-up operation increases as the rotor rotational speed increases, and peaks immediately before the rated rotational speed is reached. During rated operation, since the rotor speed is controlled to be constant, the power consumption is considerably smaller than the peak at startup. Therefore, the power supply unit of the drive control device is designed in consideration of the peak power immediately before the rated rotational speed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when multiple turbo molecular pumps of the same specification are used in a semiconductor manufacturing apparatus, since each turbo molecular pump is started all at once as described above, the peak immediately before the rated rotational speed also occurs almost simultaneously. become. Since AC power is supplied to the drive control device via the power supply device of the semiconductor manufacturing device, the power supply device of the semiconductor manufacturing device has to be designed in consideration of the peak power when the turbo molecular pump is started. For example, if the peak power of the turbo molecular pump is 1 kW and the number thereof is five, the capacity of the apparatus-side power supply device is set to be larger than 5 kW in consideration of power consumption other than the pump. For this reason, the power supply device has been increased in size and increased in cost. In addition, with regard to the power equipment in which the semiconductor manufacturing apparatus is installed, it is necessary to increase the capacity of the wiring and the like in accordance with the peak power.
[0005]
The objective of this invention is providing the apparatus and pump system which can reduce the maximum power consumption at the time of starting in the apparatus and pump system provided with several turbo-molecular pumps.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A description will be given in association with FIGS. 1, 2 and 9 showing an embodiment of the invention.
(1) Referring to FIGS. 1 and 2, the apparatus according to the first aspect of the present invention has a power consumption peak generation time at the start of a plurality of turbo molecular pumps TMP1 to TMP7 for each turbo molecular pump TMP1 to TMP7. The above-described object is achieved by providing a
(2) Referring to FIG. 9, the invention of
[0007]
In the section of means for solving the above problems, the drawings of the embodiments of the invention are used for easy understanding of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments of the invention. Absent.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
-First embodiment-
FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of a semiconductor manufacturing apparatus. In the
[0009]
The turbo molecular pumps TMP1 to TMP7 shown in FIG. 1 are each composed of a
[0010]
The
[0011]
FIG. 3 is a diagram illustrating a control example of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP7 by the
[0012]
First, the control pattern of the turbo molecular pump TMP1 will be described with reference to FIG. t11 is the time at which the start signal is transmitted from the
[0013]
Thereafter, the stop signal is received at time t13, and the stop operation is started. In this stop operation, the switching phase of the
[0014]
In the example of FIG. 2, by providing the
[0015]
The turbo molecular pumps TMP2 and TMP3 are controlled in exactly the same pattern. However, the turbo molecular pump TMP2 starts its operation at time t21, and the turbo molecular pump TMP3 starts its operation at time t31. The timing of the start start times t21 and t31 with respect to the time t11 is such that the power consumption peaks P1 to P3 of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3 are shifted to the left and right in the figure, and the total power consumption peak is suppressed as shown in FIG. To be set. In the example shown in FIG. 3, the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3 are pumps of the same specification, and their starting operation times Δt are all equal, and Δt = t12−t11 = t22−t21 = t32−t31. In addition, since the start-up operation time may be different if the specifications of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3 are different, in such a case, the turbo molecular pumps TMP1 to TMP1 to be appropriately shifted so that the generation times of the peaks P1 to P3 are appropriately shifted. You can set the start time of TMP3.
[0016]
FIG. 4 compares the total power consumption of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3 with the conventional case. The solid line represents the case of this embodiment, and the broken line represents the power consumption when three units are started simultaneously. ing. The peak value W4 at time t12 in the case of simultaneous activation of three units is three times the power consumption value W1 of the peak P1 shown in FIG. On the other hand, in the present embodiment, since the peaks P1 to P3 are shifted as shown in FIGS. 3A to 3C, the total power consumption shown in FIG. 3D and FIG. The value W3 of the peak P4 ′ is W3 <W4. In addition, although peak 4 'is flat as shown in FIG.3 (d) and FIG. 4, such a case is also called a peak.
[0017]
In the above description, the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3 have been described. However, the turbo molecular pumps TMP4 to TMP7 in FIG. 1 are also considered in the same manner, and the start start times are shifted in the order of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP7. As a result, the startup peaks of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP7 are shifted from each other, and the magnitude of the power consumption peak can be reduced as compared with the conventional case.
[0018]
"
FIG. 5 is a diagram showing a modification of the first embodiment, and (a) to (c) show the relationship between the operating state of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3, the rotational speed, and the power consumption. . In the example shown in FIG. 3 described above, the peak value of the total power consumption is reduced by shifting the startup start times of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP7 from each other. On the other hand, in this modification, the starting operation time Δt ′ = t11−t42 is made longer than the starting operation time Δt = t11−t12 in the case of FIG. I did it. As shown in FIG. 5A, the value W5 of the peak P5 becomes smaller than the peak value W1 in the case of FIG.
[0019]
Since the turbo molecular pumps TMP2 and TMP3 perform the same start-up control as the turbo molecular pump TMP1, as shown by the solid line in FIG. 6, the total power consumption W6 (= 3 × W5) of the three units is shown by the broken line in FIG. It becomes smaller than the power W4 (power consumption when the control as shown in FIG. 3A is performed). Since the control other than the start operation is the same as in the case of FIG. 3A, the power consumption during rated operation and during stop is the same in both cases. Note that the start-up operation time of the turbo molecular pumps TMP4 to TMP7 is also increased similarly to the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3. Normally, in the turbo molecular pump, the starting operation time is set in the
[0020]
"
FIG. 7 is a diagram showing a second modification, which is the same as FIG. In the second modification, all the turbo molecular pumps TMP1 to TMP7 are started at the same time when the apparatus is started, but the starting operation times are different from each other. FIG. 7 shows the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3. The turbo molecular pumps TMP1 to TMP3 are started to start at time t11. However, the starting operation times Δt1, Δt2, and Δt3 of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3 were set so that Δt1 <Δt2 <Δt3. Therefore, the generation times of the peaks P1, P7, and P8 of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3 are shifted, and the power consumption W7 and W8 of the peaks P7 and P8 are smaller than the power consumption W1 of the peak P1, and W8 <W7 <W1. It has become. The total power consumption of the three units is as shown in FIG. 7 (d), and the power consumption at the peak time is smaller than the conventional one. In the modification shown in FIG. 7, the start time may be changed for each of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP7.
[0021]
As described above, in the first embodiment, the turbo molecular pump at the time of starting the apparatus is shifted by shifting the start time of the plurality of turbo molecular pumps TMP1 to TMP7 from each other or lengthening the starting operation time. The peak power regarding the whole of TMP1 to TMP7 can be reduced as compared with the prior art. As a result, the capacity of the power supply unit 23 (see FIG. 2) of the
[0022]
-Second Embodiment-
In the second embodiment, a pump system on the premise that a plurality of turbo molecular pumps are used as an exhaust device of one device will be described. FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the pump system. In addition, the same code | symbol was attached | subjected to the part similar to FIG. In the first embodiment described above, as shown in FIGS. 1 and 2, seven turbo molecular pumps each including a
[0023]
AC power is supplied to the
[0024]
Therefore, similarly to the first embodiment, the capacity of the
[0025]
In the example shown in FIG. 8, the on / off of each driving
[0026]
In the embodiments described above, the semiconductor manufacturing apparatus has been described as an example. However, the present invention can be applied to any apparatus that uses a plurality of turbo molecular pumps. Further, the number of turbo molecular pumps installed in the apparatus is not limited to seven.
[0027]
In the correspondence between the embodiment described above and the elements of the claims, the
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a plurality of turbo molecular pumps are started, the generation time of the power consumption peak immediately before the rated rotation at the time of pump activation differs from pump to pump. The peak value of can be reduced. As a result, the power supply capacity of the device equipped with the turbo molecular pump can be kept low, and the cost of the device can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of a semiconductor manufacturing apparatus.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of turbo molecular pumps TMP1 to TMP7.
FIG. 3 is a diagram showing an example of control of turbo molecular pumps TMP1 to TMP3, (a) to (c) showing the relationship between the operating state, the rotational speed and the power consumption, and (d) the total power consumption. Indicates.
FIG. 4 is a diagram showing the total power consumption in comparison with the conventional case.
FIG. 5 is a diagram showing a first modified example, and (a) to (c) show the relationship between the operating state of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3, the rotational speed, and the power consumption.
FIG. 6 is a diagram showing the total power consumption in the first modification compared with the conventional case.
FIG. 7 is a diagram showing a second modification, wherein (a) to (c) show the relationship between the operating state of the turbo molecular pumps TMP1 to TMP3 and the rotational speed and power consumption, and (d) shows the total Of power consumption.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a pump system in a second embodiment.
9 is a view showing a modification of the pump system shown in FIG.
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the operating state of the turbo molecular pump, the rotation speed, and the power consumption.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
TMP1 ~ TMP7 turbo molecular pump
Claims (4)
前記複数のターボ分子ポンプ毎に設けられ、対応するターボ分子ポンプを駆動制御する複数の駆動装置と、
交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記複数の駆動装置のそれぞれに供給する電力変換部と、
前記複数のターボ分子ポンプの起動時の消費電力ピーク発生時刻が各ターボ分子ポンプ毎にそれぞれ異なるように、前記各ターボ分子ポンプの起動動作時間をそれぞれ異なる長さに制御する制御部と、を備えたことを特徴とするポンプシステム。Multiple turbomolecular pumps,
A plurality of drive units that are provided for each of the plurality of turbo molecular pumps and that drive and control corresponding turbo molecular pumps;
A power converter that converts AC power into DC power and supplies the converted DC power to each of the plurality of drive devices;
Wherein the plurality of such power peak occurrence time of startup of the turbo molecular pump are different for each turbo-molecular pump, and a control unit for controlling the start operation time of each turbo-molecular pump in different lengths A pump system characterized by that.
備えられている前記ターボ分子ポンプの台数に応じて前記各駆動装置に設定されている起動動作時間を長くするように変更するとともに、前記各ターボ分子ポンプを同時に起動開始する制御装置を設けたことを特徴とする複数のターボ分子ポンプを備えた装置。According to the number of turbo molecular pumps provided, a control device is provided to change the start-up operation time set for each drive device to be longer and to start the turbo molecular pumps simultaneously. A device comprising a plurality of turbo molecular pumps.
前記複数のターボ分子ポンプ毎に設けられ、対応するターボ分子ポンプを設定されている起動動作時間で駆動制御する複数の駆動装置と、A plurality of driving devices that are provided for each of the plurality of turbo molecular pumps and that control driving of the corresponding turbo molecular pumps with a set start-up operation time;
交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を前記複数の駆動装置のそれぞれに供給する電力変換部と、A power converter that converts AC power to DC power and supplies the converted DC power to each of the plurality of drive devices;
備えられている前記ターボ分子ポンプの台数に応じて前記各駆動装置に設定されている前記起動動作時間を長くするように変更する制御部と、を備えたことを特徴とするポンプシステム。A pump system comprising: a control unit configured to change the start-up operation time set in each driving device in accordance with the number of the turbo molecular pumps provided.
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