本申請(qǐng)主張基于2016年3月22日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2016-057049號(hào)的優(yōu)先權(quán)。該日本申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考援用于本說(shuō)明書(shū)中。

本發(fā)明涉及一種低溫泵、低溫泵吸留氣體量推測(cè)裝置以及低溫泵吸留氣體量推測(cè)方法。

背景技術(shù)：

低溫泵是通過(guò)冷凝或吸附將氣體分子捕捉于冷卻至超低溫的低溫板從而進(jìn)行排氣的真空泵。低溫泵通常是為了實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體電路制造工藝等中要求的清潔的真空環(huán)境而進(jìn)行利用。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平9-14133號(hào)公報(bào)

由于低溫泵是捕集式真空泵，因此，通過(guò)低溫泵的真空排氣運(yùn)行，氣體會(huì)蓄積到低溫泵。隨著氣體的蓄積，低溫泵的排氣速度逐漸下降。因此，為了從低溫泵排出已蓄積的氣體以使排氣速度恢復(fù)到初始水平，定期進(jìn)行低溫泵的再生。上一次再生結(jié)束之后到進(jìn)行下一次再生為止的真空排氣運(yùn)行期間又稱作再生間隔。由于再生期間無(wú)法進(jìn)行低溫泵的真空排氣運(yùn)行，因此希望再生間隔盡可能長(zhǎng)。

在低溫泵的某一用途中，為了在真空處理工藝中使用而導(dǎo)入的氣體占捕捉于低溫泵的氣體的大部分。通常，對(duì)真空處理工藝中導(dǎo)入的氣體進(jìn)行管理并進(jìn)行計(jì)量。由于通過(guò)計(jì)算可以從氣體導(dǎo)入量準(zhǔn)確地獲取低溫泵的吸留氣體量，因此據(jù)此可以容易地設(shè)定再生間隔。

相對(duì)于此，在另一用途中，為了去除真空處理工藝中的副產(chǎn)氣體(例如，離子注入工藝中產(chǎn)生的較多的氫氣)而使用低溫泵。副產(chǎn)氣體的產(chǎn)生量一般不明確。因此，低溫泵的吸留氣體量也不明確，很難恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定再生間隔。如上所述，不提倡較短的再生間隔。若再生間隔過(guò)長(zhǎng)，則低溫泵的排氣速度會(huì)顯著下降，可能會(huì)頻繁出現(xiàn)真空不良現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，本發(fā)明的一種實(shí)施方式的例示性目的之一在于提供有助于恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定低溫泵再生間隔的指標(biāo)。

根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式方式，低溫泵具備：低溫泵真空容器；真空計(jì)，設(shè)置于所述低溫泵真空容器，以便測(cè)量所述低溫泵真空容器內(nèi)的真空度，并輸出真空測(cè)量信號(hào)；以及吸留氣體量推測(cè)部，其與所述真空計(jì)連接，以便從所述真空計(jì)接收所述真空測(cè)量信號(hào)，并且所述吸留氣體量推測(cè)部具備極限壓力確定部和吸留氣體量定量化部，所述極限壓力確定部根據(jù)所述真空測(cè)量信號(hào)確定所述低溫泵真空容器的極限壓力，所述吸留氣體量定量化部具備使所述極限壓力與吸留氣體量推測(cè)值建立關(guān)聯(lián)的吸留氣體量定量化函數(shù)，并且將所述極限壓力轉(zhuǎn)換成所述吸留氣體量推測(cè)值。

根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，低溫泵吸留氣體量推測(cè)裝置具備：極限壓力確定部，根據(jù)表示低溫泵真空容器內(nèi)的真空度的真空測(cè)量信號(hào)，確定所述低溫泵真空容器的極限壓力；以及吸留氣體量定量化部，具備使所述極限壓力與吸留氣體量推測(cè)值建立關(guān)聯(lián)的吸留氣體量定量化函數(shù)，并將所述極限壓力轉(zhuǎn)換成所述吸留氣體量推測(cè)值。

根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，低溫泵吸留氣體量推測(cè)方法具備如下步驟：測(cè)量低溫泵真空容器內(nèi)的真空度并生成真空測(cè)量信號(hào)；根據(jù)所述真空測(cè)量信號(hào)確定所述低溫泵真空容器的極限壓力；以及使用使所述極限壓力與吸留氣體量推測(cè)值建立關(guān)聯(lián)的吸留氣體量定量化函數(shù)將所述極限壓力轉(zhuǎn)換成所述吸留氣體量推測(cè)值。

另外，上述構(gòu)成要件的任意組合或本發(fā)明的構(gòu)成要件或表現(xiàn)在裝置、方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)程序、存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)介質(zhì)等之間的互相置換也作為本發(fā)明的實(shí)施方式而有效。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供有助于恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定低溫泵再生間隔的指標(biāo)。

附圖說(shuō)明

圖1是示意地表示一種實(shí)施方式所涉及的低溫泵及配套設(shè)備的圖。

圖2是示意地表示一種實(shí)施方式所涉及的低溫泵吸留氣體量推測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖3表示一種實(shí)施方式所涉及的吸留氣體量定量化函數(shù)。

圖4是表示一種實(shí)施方式所涉及的低溫泵吸留氣體量推測(cè)方法的流程圖。

圖5是表示一種實(shí)施方式所涉及的獲取吸留氣體量定量化函數(shù)的例示性方法的流程圖。

圖6表示基于圖5的方法的測(cè)量結(jié)果。

圖中：10-低溫泵，12-低溫泵真空容器，16-真空計(jì)，30-進(jìn)氣口，52-閘閥，100-推測(cè)裝置，102-吸留氣體量推測(cè)部，106-輸入部，108-輸出部，110-極限壓力確定部，112-吸留氣體量定量化部，114-閘閥指令生成部，116-吸留氣體量定量化函數(shù)，v-真空測(cè)量信號(hào)，p-極限壓力，g-吸留氣體量推測(cè)值，s-吸留氣體量推斷開(kāi)始指令，c-關(guān)閉指令。

具體實(shí)施方式

以下，參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，在以下的說(shuō)明中，對(duì)相同要件標(biāo)注相同的符號(hào)并適當(dāng)省略重復(fù)說(shuō)明。并且，以下敘述的結(jié)構(gòu)為示例，并不對(duì)本發(fā)明的范圍作任何限定。

圖1是示意地表示一種實(shí)施方式所涉及的低溫泵10及配套設(shè)備的圖。低溫泵10例如安裝于離子注入裝置或?yàn)R射裝置等的真空腔室，并用于使真空腔室內(nèi)部的真空度提高至所希望的處理中要求的水平。

閘閥52設(shè)置于低溫泵10與真空腔室50之間。構(gòu)成包括低溫泵10、真空腔室50及閘閥52的真空處理裝置11。

閘閥52具備閘閥凸緣54、閥板56及閥板容納部58。閥板56為閘閥52的閥體，閘閥凸緣54具有閥座60。閥板56與閥座60緊貼在一起時(shí)，閘閥52處于完全關(guān)閉的狀態(tài)。由于閥板56關(guān)閉低溫泵10的進(jìn)氣口30，因此從真空腔室50朝向低溫泵10的氣體流動(dòng)被切斷。如圖1中的單點(diǎn)劃線所示，在閥板56離開(kāi)閥座60而容納于閥板容納部58的情況下，閘閥52處于完全開(kāi)放的狀態(tài)。

圖1所示的閥板56位于全開(kāi)與全關(guān)之間的中間位置。如圖1所示，閥板56從閥座60稍微分開(kāi)，在閥板56與閥座60之間形成有閘閥間隙62。閘閥間隙62通過(guò)閥板56的移動(dòng)而可變。

低溫泵10具備低溫泵真空容器12、低溫泵凸緣14及真空計(jì)16。而且，低溫泵10還具備制冷機(jī)20、入口低溫板22、放射屏蔽件24及第2低溫板單元26?？梢詫⑷肟诘蜏匕?2及放射屏蔽件24統(tǒng)稱為第1低溫板單元。

低溫泵真空容器12為容納制冷機(jī)20、入口低溫板22、放射屏蔽件24及第2低溫板單元26的低溫泵10的框體，其構(gòu)成為保持低溫泵10的內(nèi)部空間28的真空氣密。低溫泵真空容器12安裝于制冷機(jī)20的室溫部20a。低溫泵真空容器12包圍放射屏蔽件24及入口低溫板22。放射屏蔽件24包圍入口低溫板22以及第2低溫板單元26。

低溫泵凸緣14從低溫泵真空容器12的前端朝向徑向外側(cè)延伸。低溫泵凸緣14遍及低溫泵真空容器12的前端的整周而設(shè)置。在低溫泵凸緣14的徑向內(nèi)側(cè)劃定有低溫泵10的進(jìn)氣口30。低溫泵凸緣14安裝于閘閥凸緣54，由此，使低溫泵10安裝于真空腔室50。氣體從真空腔室50通過(guò)閘閥52及進(jìn)氣口30而進(jìn)入低溫泵10的內(nèi)部空間28。

真空計(jì)16設(shè)置在低溫泵真空容器12，以便測(cè)量低溫泵真空容器12內(nèi)的真空度。真空計(jì)16為能夠測(cè)量10^-5pa的高真空度的電離真空計(jì)。真空計(jì)16的測(cè)定范圍例如可以為從1pa(或者10pa)至10^-5pa(或者10^-6pa)。真空計(jì)16也可以是三極管式真空計(jì)、ba真空計(jì)等熱陰極電離真空計(jì)。

接著，對(duì)低溫泵10的其他構(gòu)成要件進(jìn)行說(shuō)明。

另外，以下為了更通俗易懂地表示低溫泵10的構(gòu)成要件之間的位置關(guān)系，有時(shí)使用“軸向”、“徑向”等術(shù)語(yǔ)。軸向表示通過(guò)進(jìn)氣口30的方向(圖1中的縱向)，徑向表示沿著進(jìn)氣口30的方向(圖1中的橫向)。為了方面起見(jiàn)，有時(shí)將軸向上相對(duì)靠近進(jìn)氣口30的一側(cè)稱作“上”，相對(duì)遠(yuǎn)離進(jìn)氣口30的一側(cè)稱作“下”。即，有時(shí)將相對(duì)遠(yuǎn)離低溫泵10底部的一側(cè)稱作“上”，相對(duì)靠近低溫泵10底部的一側(cè)稱作“下”。關(guān)于徑向，有時(shí)將靠近進(jìn)氣口30的中心的一側(cè)稱作“內(nèi)”，將靠近進(jìn)氣口30的周邊的一側(cè)稱作“外”。另外，這種表達(dá)方式與低溫泵10安裝于真空腔室50時(shí)的配置無(wú)關(guān)。例如，低溫泵10也可以以進(jìn)氣口30沿鉛垂方向朝下的方式安裝于真空腔室50。

并且，有時(shí)將圍繞軸向的方向稱作“周向”。周向?yàn)檠剡M(jìn)氣口30的第2方向，是與徑向正交的切線方向。

制冷機(jī)20例如為吉福德-麥克馬洪式制冷機(jī)(所謂的gm制冷機(jī))等超低溫制冷機(jī)。制冷機(jī)20為二級(jí)式制冷機(jī)。因此，制冷機(jī)20除了具備室溫部20a以外還具備第1缸體20b、第1冷卻臺(tái)20c、第2缸體20d及第2冷卻臺(tái)20e。

制冷機(jī)20構(gòu)成為，將第1冷卻臺(tái)20c冷卻至第1冷卻溫度，將第2冷卻臺(tái)20e冷卻至第2冷卻溫度。第2冷卻溫度為比第1冷卻溫度更低的溫度。例如，第1冷卻臺(tái)20c冷卻至65k～120k左右，優(yōu)選冷卻至80k～100k，第2冷卻臺(tái)20e冷卻至10k～20k左右。

第1缸體20b以及第2缸體20d構(gòu)成制冷機(jī)結(jié)構(gòu)部，所述制冷機(jī)結(jié)構(gòu)部將第2冷卻臺(tái)20e結(jié)構(gòu)性地支撐于第1冷卻臺(tái)20c并且將第1冷卻臺(tái)20c結(jié)構(gòu)性地支撐于制冷機(jī)20的室溫部20a。第1缸體20b以及第2缸體20d沿著徑向以同軸方式延伸。第1缸體20b將制冷機(jī)20的室溫部20a連接于第1冷卻臺(tái)20c，第2缸體20d將第1冷卻臺(tái)20c連接于第2冷卻臺(tái)20e。室溫部20a、第1缸體20b、第1冷卻臺(tái)20c、第2缸體20d以及第2冷卻臺(tái)20e依次以直線狀排列成一列。

在第1缸體20b及第2缸體20d的內(nèi)部，以能夠往返移動(dòng)的方式分別配設(shè)有第1置換器及第2置換器(未圖示)。在第1置換器及第2置換器中分別組裝有第1蓄冷器及第2蓄冷器(未圖示)。并且，室溫部20a具有用于使第1置換器及第2置換器往返移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括流路切換機(jī)構(gòu)，該流路切換機(jī)構(gòu)切換工作氣體的流路以便周期性地重復(fù)向制冷機(jī)20的內(nèi)部供給工作氣體(例如氦)及從制冷機(jī)20的內(nèi)部排出工作氣體。

制冷機(jī)20連接于工作氣體的壓縮機(jī)(未圖示)。制冷機(jī)20使通過(guò)壓縮機(jī)加壓的工作氣體在制冷機(jī)20的內(nèi)部膨脹從而冷卻第1冷卻臺(tái)20c以及第2冷卻臺(tái)20e。膨脹的工作氣體回收至壓縮機(jī)并重新被加壓。制冷機(jī)20通過(guò)重復(fù)進(jìn)行包括工作氣體的供給和排出及與該工作氣體的供給和排出同步的第1置換器及第2置換器的往返移動(dòng)的熱循環(huán)，從而產(chǎn)生寒冷。

圖示的低溫泵10為所謂的臥式低溫泵。臥式低溫泵通常是指制冷機(jī)20配設(shè)成其中心軸與放射屏蔽件24的中心軸正交并且第2冷卻臺(tái)20e配置于放射屏蔽件24的中心部的低溫泵。

放射屏蔽件24是為了從低溫泵真空容器12的輻射熱保護(hù)第2低溫板單元26而設(shè)置的。放射屏蔽件24與第1冷卻臺(tái)20c熱連接。因此，第1低溫板單元被冷卻至第1冷卻溫度。在放射屏蔽件24與低溫泵真空容器12之間具有間隙32，放射屏蔽件24并未與低溫泵真空容器12接觸。

為了從來(lái)自低溫泵10的外部熱源(例如，真空腔室50內(nèi)的熱源)的輻射熱保護(hù)第2低溫板單元26，入口低溫板22配設(shè)成覆蓋放射屏蔽件24的主開(kāi)口的至少一部分。入口低溫板22不僅限制輻射熱進(jìn)入，還限制氣體進(jìn)入內(nèi)部空間28。入口低溫板22經(jīng)由放射屏蔽件24與第1冷卻臺(tái)20c熱連接。在第1冷卻溫度下冷凝的氣體(例如水分)捕捉于入口低溫板22的表面。

第2低溫板單元26具備多個(gè)低溫板，這些低溫板以包圍第2冷卻臺(tái)20e的方式安裝在第2冷卻臺(tái)20e。第2低溫板單元26未與第1低溫板單元接觸。第2低溫板單元26與第2冷卻臺(tái)20e熱連接，第2低溫板單元26被冷卻至第2冷卻溫度。

在第2低溫板單元26中，在其至少一部分表面形成有吸附區(qū)域26a。吸附區(qū)域26a是為了通過(guò)吸附而捕捉非冷凝性氣體(例如氫)而設(shè)置的。吸附區(qū)域26a形成于在上方相鄰的低溫板的背陰處，從而無(wú)法從進(jìn)氣口30觀察到。即，吸附區(qū)域26a形成于各個(gè)低溫板的上表面的中心部和下表面的整個(gè)區(qū)域。但是，在直接與入口低溫板22面對(duì)的頂部低溫板的上表面并未設(shè)置有吸附區(qū)域26a。吸附區(qū)域26a例如通過(guò)將吸附材料(例如活性炭)粘結(jié)于低溫板表面而形成。

并且，在第2低溫板單元26的至少一部分表面上形成有用于通過(guò)冷凝而捕捉冷凝性氣體的冷凝區(qū)域26b。冷凝區(qū)域26b例如為低溫板表面中的沒(méi)有吸附材料的區(qū)域，因此在冷凝區(qū)域26b中露出有低溫板基材表面，例如金屬面。

以下，對(duì)上述結(jié)構(gòu)的低溫泵10的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在使低溫泵10工作時(shí)，首先，在其工作之前利用其它適當(dāng)?shù)拇殖楸脤⒄婵涨皇覂?nèi)部粗抽至1pa左右。之后，使低溫泵10工作。第1冷卻臺(tái)20c及第2冷卻臺(tái)20e通過(guò)制冷機(jī)20的驅(qū)動(dòng)而分別冷卻至第1冷卻溫度及第2冷卻溫度。因此，分別與第1冷卻臺(tái)20c及第2冷卻臺(tái)20e熱連接的第1低溫板單元及第2低溫板單元26也分別冷卻至第1冷卻溫度及第2冷卻溫度。

入口低溫板22冷卻從真空腔室向低溫泵10飛來(lái)的氣體。在第1冷卻溫度下蒸氣壓充分降低的(例如10^-8pa以下的)氣體在入口低溫板22的表面冷凝。該氣體也可稱作第1種氣體。第1種氣體例如為水蒸氣。如此，入口低溫板22能夠排出第1種氣體。在第1冷卻溫度下蒸氣壓未充分降低的氣體的一部分從進(jìn)氣口30進(jìn)入到內(nèi)部空間28。或者，氣體的另一部分被入口低溫板22反射而未進(jìn)入內(nèi)部空間28。

進(jìn)入到內(nèi)部空間28的氣體被第2低溫板單元26冷卻。在第2冷卻溫度下蒸氣壓充分降低的(例如10^-8pa以下的)氣體在第2低溫板單元26的表面冷凝。該氣體也可稱作第2種氣體。第2種氣體例如為氬氣。如此，第2低溫板單元26能夠排出第2種氣體。

在第2冷卻溫度下蒸氣壓未充分降低的氣體被第2低溫板單元26的吸附材料吸附。該氣體也可稱作第3種氣體。第3種氣體例如為氫氣。如此，第2低溫板單元26能夠排出第3種氣體。因此，低溫泵10通過(guò)冷凝或者吸附來(lái)排出各種氣體，從而能夠使真空腔室的真空度達(dá)到所希望的水平。

圖2是示意地表示一種實(shí)施方式所涉及的低溫泵吸留氣體量推測(cè)裝置(以下還稱作推測(cè)裝置)100的結(jié)構(gòu)的圖。這種推測(cè)裝置通過(guò)硬件、軟件或者它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。并且，圖2中示意地表示了相關(guān)真空處理裝置11的一部分結(jié)構(gòu)。

推測(cè)裝置100可以是低溫泵10的一部分。例如，推測(cè)裝置100可以與控制低溫泵10的控制裝置一體地設(shè)置。推測(cè)裝置100也可以是與低溫泵10分體設(shè)置的另一裝置。例如，推測(cè)裝置100可以構(gòu)成為與低溫泵控制裝置分體設(shè)置的運(yùn)算裝置。推測(cè)裝置100也可以是真空處理裝置11的一部分。

推測(cè)裝置100具備吸留氣體量推測(cè)部102、存儲(chǔ)部104、輸入部106以及輸出部108。吸留氣體量推測(cè)部102具備極限壓力確定部110、吸留氣體量定量化部112及閘閥指令生成部114。極限壓力確定部110具備極限壓力確定步驟111。吸留氣體量定量化部112具備吸留氣體量定量化函數(shù)116。

真空計(jì)16構(gòu)成為，周期性地測(cè)量低溫泵真空容器12內(nèi)的真空度，并輸出表示真空度的真空測(cè)量信號(hào)v。吸留氣體量推測(cè)部102與真空計(jì)16連接，以便從真空機(jī)16接收真空測(cè)量信號(hào)v。

存儲(chǔ)部104構(gòu)成為，存儲(chǔ)與吸留氣體量推測(cè)處理相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，存儲(chǔ)部104預(yù)先存儲(chǔ)吸留氣體量定量化函數(shù)116和/或用于確定極限壓力的待機(jī)時(shí)間及閾值。

輸入部106構(gòu)成為，接收來(lái)自用戶或者其他裝置的輸入。例如，輸入部106構(gòu)成為，接收吸留氣體量推斷開(kāi)始指令s。輸入部106例如包括用于接收來(lái)自用戶的輸入的鼠標(biāo)或鍵盤(pán)等輸入機(jī)構(gòu)和/或用于與其他裝置進(jìn)行通信的通信機(jī)構(gòu)。

輸出部108構(gòu)成為，輸出與吸留氣體量推測(cè)處理相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且包括顯示器或打印機(jī)等輸出機(jī)構(gòu)。例如，輸出部108構(gòu)成為，輸出吸留氣體量推測(cè)值g。輸出部108也可以構(gòu)成為，輸出根據(jù)吸留氣體量推測(cè)值g來(lái)運(yùn)算出的值。

存儲(chǔ)部104、輸入部106以及輸出部108分別與吸留氣體量推測(cè)部102以能夠通信的方式連接。由此，吸留氣體量推測(cè)部102能夠根據(jù)需要從存儲(chǔ)部104讀取數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部104。并且，吸留氣體量推測(cè)部102能夠從輸入部106接收數(shù)據(jù)的輸入和/或?qū)?shù)據(jù)輸出到輸出部108。

極限壓力確定部110構(gòu)成為，按照規(guī)定的極限壓力確定步驟111來(lái)確定低溫泵真空容器12的極限壓力p。極限壓力確定步驟111包括如下步驟：在關(guān)閉閘閥52之后待機(jī)規(guī)定時(shí)間；在待機(jī)規(guī)定時(shí)間之后測(cè)量低溫泵真空容器12內(nèi)的真空度并生成真空測(cè)量信號(hào)v；根據(jù)真空測(cè)量信號(hào)v來(lái)確定低溫泵真空容器12的極限壓力p。待機(jī)時(shí)間例如設(shè)定為與獲取吸留氣體量定量化函數(shù)116時(shí)使用的待機(jī)時(shí)間相同的時(shí)間。極限壓力確定部110構(gòu)成為，向吸留氣體量定量化部112輸出所確定的極限壓力p。

如上所述，極限壓力p的確定是根據(jù)真空測(cè)量信號(hào)v進(jìn)行的。例如，極限壓力確定部110在閘閥52被關(guān)閉的期間從真空測(cè)量信號(hào)v運(yùn)算出低溫泵真空容器12內(nèi)的壓力及其下降速度。極限壓力確定部110判斷運(yùn)算出的壓力下降速度是否低于閾值，并在壓力下降速度低于閾值的情況下，將低溫泵真空容器12內(nèi)的壓力確定為極限壓力p。

換言之，極限壓力確定部110在低溫泵10的排氣運(yùn)行期間且在閘閥52被關(guān)閉的期間執(zhí)行壓力下降速度測(cè)試。在此，壓力下降速度測(cè)試是指如下處理：若從判定開(kāi)始時(shí)刻的壓力開(kāi)始的壓力上升梯度未超過(guò)閾值，則判定為合格，若壓力上升梯度超過(guò)閾值，則判定為不合格。極限壓力確定部110對(duì)低溫泵真空容器12內(nèi)的壓力執(zhí)行壓力下降速度測(cè)試，并且在合格的情況下，將此刻的壓力確定為極限壓力p。

吸留氣體量定量化部112構(gòu)成為，參考吸留氣體量定量化函數(shù)116將極限壓力p轉(zhuǎn)換成吸留氣體量推測(cè)值g。吸留氣體量定量化部112構(gòu)成為，向輸出部108輸出吸留氣體量推測(cè)值g。

吸留氣體量定量化部112可以具備運(yùn)算出吸留氣體量推測(cè)值g相對(duì)于低溫泵10的吸留氣體容量的比率的比率運(yùn)算部118。吸留氣體容量可以是低溫泵10的規(guī)格上的最大吸留氣體量(例如，氫氣的最大吸留氣體量)。此時(shí)，輸出部108可以輸出吸留氣體量推測(cè)值g相對(duì)于低溫泵10的吸留氣體容量的比率。使用比率具有如下有點(diǎn)：容易直觀地了解低溫泵10中蓄積了多少氣體。

閘閥指令生成部114構(gòu)成為，接收吸留氣體量推斷開(kāi)始指令s后向閘閥52輸出關(guān)閉指令。閘閥52與吸留氣體量推測(cè)部102連接，以便從吸留氣體量推測(cè)部102接收由閘閥指令生成部114生成的關(guān)閉指令c。閘閥52構(gòu)成為，按照關(guān)閉指令c對(duì)進(jìn)氣口30進(jìn)行關(guān)閉。

并且，閘閥指令生成部114可以構(gòu)成為，在吸留氣體量推測(cè)處理結(jié)束時(shí)生成閘閥52的開(kāi)放指令。閘閥52可以構(gòu)成為，按照開(kāi)放指令開(kāi)放進(jìn)氣口30。

圖3表示一種實(shí)施方式所涉及的吸留氣體量定量化函數(shù)116。吸留氣體量定量化函數(shù)116構(gòu)成為，使極限壓力p與吸留氣體量推測(cè)值g建立關(guān)聯(lián)。吸留氣體量定量化函數(shù)116例如為用于從極限壓力p運(yùn)算出吸留氣體量推測(cè)值g的查找表或者逼近函數(shù)。

如圖3所例示，在將吸留氣體量推測(cè)值g設(shè)為縱軸，將極限壓力p以對(duì)數(shù)形式設(shè)為橫軸時(shí)，吸留氣體量定量化函數(shù)116描繪出緩慢單調(diào)遞增的圖表。極限壓力p越高(即變壞)，吸留氣體量推測(cè)值g越大。

圖4是表示一種實(shí)施方式所涉及的低溫泵吸留氣體量推測(cè)方法的流程圖。推測(cè)裝置100可以在低溫泵10的運(yùn)行期間執(zhí)行該處理。

首先，吸留氣體量推測(cè)部102判定有無(wú)吸留氣體量推斷開(kāi)始指令s輸入(s10)。若沒(méi)有吸留氣體量推斷開(kāi)始指令s輸入(s10的否)，則不執(zhí)行本方法。若有吸留氣體量推斷開(kāi)始指令s輸入(s10的是)，則關(guān)閉閘閥52(s12)。如上所述，閘閥指令生成部114生成關(guān)閉指令c，并且根據(jù)該指令關(guān)閉閘閥52。

極限壓力確定部110執(zhí)行極限壓力確定步驟111(s14)。極限壓力確定部110在關(guān)閉閘閥52之后待機(jī)一定時(shí)間，并在待機(jī)一定時(shí)間之后周期性地測(cè)量低溫泵真空容器12內(nèi)的真空度，并生成與測(cè)量結(jié)果相對(duì)應(yīng)的真空測(cè)量信號(hào)v(s15)。極限壓力確定部110根據(jù)真空測(cè)量信號(hào)v進(jìn)行壓力下降速度測(cè)試。極限壓力確定部110周期性地重復(fù)進(jìn)行壓力下降速度測(cè)試直到合格為止，并將合格時(shí)的壓力確定為極限壓力p。

另外，在即使重復(fù)進(jìn)行了規(guī)定次數(shù)的壓力下降速度測(cè)試仍為不合格的情況下，極限壓力確定部110可以中斷極限壓力確定步驟111。此時(shí)，吸留氣體量推測(cè)部102可以中止吸留氣體量推測(cè)處理，并將該內(nèi)容輸出至輸出部108。

吸留氣體量定量化部112運(yùn)算出低溫泵10的吸留氣體量推測(cè)值g(s16)。吸留氣體量定量化部112使用吸留氣體量定量化函數(shù)116將極限壓力p轉(zhuǎn)換成吸留氣體量推測(cè)值g。

輸出部108輸出吸留氣體量推測(cè)值g(s18)。吸留氣體量推測(cè)值g顯示于顯示器等。閘閥指令生成部114生成開(kāi)放指令，并根據(jù)該開(kāi)放指令開(kāi)放閘閥52。如此，結(jié)束吸留氣體量推測(cè)處理。

如此，根據(jù)本實(shí)施方式，作為有助于恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定低溫泵再生間隔的指標(biāo)，能夠?qū)Φ蜏乇?0的吸留氣體量進(jìn)行定量化后進(jìn)行輸出。

圖5是表示一種實(shí)施方式所涉及的獲取吸留氣體量定量化函數(shù)116的例示性方法的流程圖。該方法在上述低溫泵吸留氣體量推測(cè)方法之前進(jìn)行，從而準(zhǔn)備吸留氣體量定量化函數(shù)116。

首先，將低溫泵10安裝在試驗(yàn)用真空腔室(s20)。并且，將真空計(jì)16設(shè)置于低溫泵10。真空計(jì)16也可以設(shè)置于真空腔室。

將規(guī)定量的氣體(例如，10sccm左右的氫氣)導(dǎo)入到真空腔室(s22)。對(duì)導(dǎo)入的氣體進(jìn)行計(jì)量，并且在達(dá)到規(guī)定量時(shí)，停止氣體的導(dǎo)入(s24)。

停止氣體的導(dǎo)入之后，待機(jī)規(guī)定時(shí)間(例如15分左右)(s26)，待機(jī)之后用真空計(jì)16測(cè)量低溫泵10內(nèi)的壓力(s28)。待機(jī)時(shí)間設(shè)定為導(dǎo)入的氣體量被捕捉于低溫泵10所需的足夠時(shí)間。使測(cè)量出的壓力與累積的導(dǎo)入氣體量建立關(guān)聯(lián)(s30)。

重復(fù)進(jìn)行這種氣體導(dǎo)入及壓力測(cè)量直至達(dá)到規(guī)定的總計(jì)導(dǎo)入氣體量(s32的否)。若達(dá)到了規(guī)定的總計(jì)導(dǎo)入氣體量(s32的是)，則結(jié)束測(cè)量。

圖6例示了基于圖5的方法的測(cè)量結(jié)果120。橫軸表示累積的導(dǎo)入氣體量，縱軸以對(duì)數(shù)形式表示極限壓力p。導(dǎo)入氣體的期間的壓力略大于10^-3pa。在待機(jī)時(shí)間中，導(dǎo)入氣體被低溫泵10捕捉，壓力會(huì)大幅下降。在測(cè)量開(kāi)始時(shí)，壓力下降至10^-6pa左右。棱形的標(biāo)記表示測(cè)量出的極限壓力。測(cè)量過(guò)后再次導(dǎo)入氣體。該操作重復(fù)進(jìn)行多次。隨著氣體量的增加，極限壓力也會(huì)慢慢上升。

圖3所例示的吸留氣體量定量化函數(shù)116相當(dāng)于將測(cè)量結(jié)果120的縱軸與橫軸互換的數(shù)據(jù)。

以上，根據(jù)實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，可以進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更，可以存在各種變形例，并且這種變形例也屬于本發(fā)明的范圍，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是可以理解的。

低溫泵10也可以不具備真空計(jì)16。真空計(jì)16可以設(shè)置在真空處理裝置11中的任意部位。真空計(jì)16可以設(shè)置于真空腔室50。真空計(jì)16可以測(cè)量真空腔室50內(nèi)的真空，并輸出真空測(cè)量信號(hào)v。吸留氣體量推測(cè)部102可以連接于真空計(jì)16，以便從真空計(jì)16接收真空測(cè)量信號(hào)v。

本發(fā)明的吸留氣體量推測(cè)方法不僅可以適用于氫氣等第3種氣體，也可以適用于氬氣等第2種氣體。