[发明专利]预测旋转机器寿命的装置及其预测和确定维修时间的方法

说明书

对于相关申请的交叉引用

本申请基于并要求在2001年3月23日递交的在先日本专利申请2001-085736的优先权；其全部内部被包含于此以供参考。

技术领域

本发明涉及测量旋转机器的使用寿命预期值的旋转机器预期使用寿命预测方法，以及根据使用寿命预期值确定对一个旋转机器的最佳维修时间的旋转机器维修时间确定方法。

现有技术

对于高效率的半导体器件制造来说故障检测变得越来越重要。特别是作为向着大型/小批量的系统LSI(大规模集成电路)产品方向发展的趋势，从而需要有效而高度自适应的半导体器件制造方法。这可以使用小规模的生产线，用于半导体器件的有效制造。但是，如果仅仅减少生产线，则制造设备的生产能力的利用率下降。相应地，与大规模生产线相比存储例如投资效率下降这样的问题。为了纠正这种状况，有一种方法是在一个半导体制造设备执行的多种生产工艺。例如，低压化学汽相淀积(LPCVD)系统，所导入的反应气体和反应产品根据薄膜淀积的类型而不同。使用真空泵从LPCVD腔内抽空。相应地，根据制造工艺的类型不同，而薄膜淀积要求不同并且用于在真空泵内的反应产品的形成条件不同。因此，真空泵的使用寿命受到处理历史过程的影响。

通常，用于在操作过程中监控电流、温度等等的传感器被附加到真空泵上。由此，可以由操作员通过直接观察或者从绘制图表上的信息观察真空泵是否出现故障。但是，用于真空泵的电流和温度根据各种处理条件而改变，极其难以从这些随着每个工艺而改变的数值中测量真空泵的使用寿命预期值。

如果在LPCVD的薄膜淀积过程中，真空泵被非正常地关闭，然后被处理的这批产品会存在缺陷。另外，由于腔体以及用于气体导入或真空排除的管道内的剩余反应气体所造成的微尘，因此需要额外的LPCVD系统维护。进行这种额外的维护使得半导体器件的效率大大下降。

如果在安全的范围内安排定期的维护作为一种避免在生产过程中突然非正常关闭的措施，用于维护真空泵的频率可能是一个天文数字。不但这会增加维护成本，而且它会导致由于改变真空泵而造成LPCVD系统的生产能力利用率下降，造成半导体器件的制造效率极度下降。为了对多种工艺共同使用半导体制度设备，这是对有效的小规模生产线的要求，这样就希望能够准确地预测真空泵使用寿命的预期值，并且操作该真空泵而不浪费任何时间。

以前有人提出一些预测真空泵使用寿命预期值的方法。在日本专利申请公开No.2000-283056号中，公开一种利用例如真空泵电流量、温度或振动这样的多个物理量的真空泵故障预测方法。另外，它已经公开必须考虑到半导体制造设备的工作条件来预测真空泵故障，该工作条件例如工作时间与待机时间之比。但是，在把公共的半导体制造设备用于多个处理的情况中，不可能适应真空泵使用寿命预期值的历史结果。请注意，日本专利公开No.2000-283056的目的在于观察真空泵的异常，而不在于预测使用寿命预期值。因此，需要开发一种用于预测真空泵使用寿命预期值的装置和方法。

发明概述

一种用于预测旋转机器的使用寿命预期值的装置包括：负载方案输入模块，其用于获得旋转机器的负载条件；特征输入模块，其用于获得旋转机器的特征数据；以及使用寿命预期值预测模块，其根据负载条件和特征数据计算旋转机器的使用寿命。

使用旋转机器的制造设备包括：工艺控制器，其用于一种生产工艺；旋转机器，其用于处理生产工艺的负载；以及使用寿命预期值预测控制器，其用于根据由工艺控制器获得的工艺方案和从旋转机器获得的特征数据计算旋转机器的使用寿命预期值。

提供一种方法，其中包括：读取旋转机器的负载条件的负载方案；通过把该负载方案与现有的用于该工艺的负载方案相比较而确定是否存在负载条件的改变；如果没有存在负载条件的改变则采用现有的确定基准，以及如果存在负载条件的改变而不是现有的确定基准，读入和采用符合该工艺条件的确定基准；通过读入对应于该确定基准的对该旋转机器检测的特征数据，处理时间序列的数据；以及根据该时间序列的数据和确定基准计算旋转机器的使用寿命预期值。