ポンプの粉詰まりによる機械損傷を防止
なぜ必要なのか?
半導体工場の長年の課題
半導体製造には、エッチング、フォトリソグラフィ(黄光)、拡散、薄膜などの不可欠な工程が含まれます。
それぞれの製造装置の健全な状態をどのように確保するかは、極めて重要です。
例えば、拡散プロセスの「熱酸化」を例に挙げると、その核心は高温酸化炉管の正常な動作に依存しています。
もし真空度が不足すると、炉内のウェーハ全体が廃棄されるリスクがあり、甚大な損失を招きかねません。
しかし、炉管の故障を防ぐにはいくつかの課題が存在します。
炉管は真空ポンプ(Dry Pump)によって駆動されており、内部にはローターモーターとルーツポンプが含まれています。
しかし、真空ポンプメーカーが提供する監視システムでは、圧力、流量、温度、電流などの項目しかカバーされておらず、振動データが含まれていません。
そのため、ユーザーは十分な情報を把握できず、故障の予兆を事前に検知することが困難でした。
ユーザーが真空ポンプに求める主なニーズは2つあります。
1つ目は、故障の兆候を把握し、予期せぬダウンタイムを回避すること。
2つ目は、信頼できるデータを活用して、ポンプの寿命(Life time)を延ばし、メンテナンスコストを削減することです。
さらに、ポンプを保守のために外部委託する際には、工場へ返送された装置が適切なメンテナンス基準を満たしていることを確認する必要があります。
これまで、多くのユーザーは電流データを基に機械の健康状態を監視してきました。しかし、電流は遅行指標であり、異常が検出された時点では、すでに故障の危険が差し迫っている可能性があります。
電流異常の急上昇が警告として発せられた時点では、すでにダウンタイムのリスクが高まり、予知保全の原則には適していません。
さらに、ポンプの寿命(Lifetime)の設定は、従来、経験則と統計データをもとに決められてきました。
そのため、真空ポンプが設定された時間に達すると、状態に関わらず一律に保守へ回されるケースが多く、
結果として、まだ正常に稼働できるポンプの保守に無駄なコストをかけることになっていました。
また、外部委託されたポンプのメンテナンス後の評価も課題です。
ほとんどの場合、電流データのみを基準に検収が行われますが、それだけではメンテナンスの効果を十分に保証することはできません。
そのため、ポンプの寿命期間内に想定よりも早い段階で劣化が進むリスクが潜んでいます。
故障の兆候を
把握できない
予期せぬ
ダウンタイムを回避
良品の
稼働時間を延長
返却された
設備の品質を確保
経験に
過度に依存
良品のメンテナンス
コストが無駄
課題解決
正確な Life time の特定を期待し、運用コストを削減
ユーザーは Dry Pump に関する問題にしばしば悩まされています。
Dry Pump は定期メンテナンス前の正常な稼働時間内であっても、予期せず劣化が進むことがあります。
また、ポンプの粉詰まりによって機械が損傷し、最悪の場合は動作が完全に停止し、突発的なダウンタイムを引き起こすこともあります。
さらに、ベアリング側のオイル品質の問題(オイル漏れ・劣化)が原因でポンプが早期に故障し、運転中の正常なポンプでも定期メンテナンスの延長が求められることがあります。
これらの問題により、運用コストの増加や、保守後のポンプが本当に規格を満たしているかどうかの不透明性など、さまざまな課題が発生します。
こうした課題を解決するために、Good Technology は関連ソフトウェアとアルゴリズムの開発に着手しました。
これには、ISO 10816 に基づく回転機械の振動品質評価、Broad Band 数値管理、SOA(Spectrum Overall Value)管理などの複数のメカニズムが含まれています。
さらに、複雑な信号を直感的に理解できる健康指標に変換することで、従来の監視機能の不足を補完します。
これにより、FFT(高速フーリエ変換)スペクトル分析の専門知識を持たないユーザーでも、多くの微細な兆候を見抜くことができます。
ユーザーは、真空ポンプが優良・正常・警告・危険のどのレベルにあるのかを即座に把握できます。
また、短期間のトレンド管理のニーズを満たすため、一般的に見落とされがちな「第2種変動管理」にも対応しています。
実施目標
#設備の品質を把握し、突発的なダウンタイムを防ぐ
Dry Pump の健康状態を把握し、適切な予知保全を実施することで、
ポンプの粉詰まりやベアリング側のオイル問題(オイル漏れ・劣化)による機械損傷や動作停止を防ぎ、突発的なダウンタイムを回避します。
#迅速に問題の根本原因を特定し、異常を解消
Dry Pump にはさまざまな種類があり、製造プロセスに大きな影響を与えます。
設備の問題が発生した際に、速やかに問題の原因を特定し、異常を解消することが不可欠です。
これにより、製造ラインのプロセスが中断されることで生じる不良率の上昇や生産コストの増加を防ぎます。
#メンテナンスコストを削減し、保守の効果を確保
Dry Pump の種類によっては、メーカーや外部委託によるメンテナンスが必要ですが、
メンテナンス後のポンプが本当に適切な保守を受けたかどうかを判断するのは容易ではありません。
ポンプの品質を正しく把握することで、過剰なメンテナンスを回避し、最適なタイミングでの保守を実施し、メンテナンスコストを削減できます。
#良品の使用率を向上し、早期劣化を防ぐ
Dry Pump は半導体製造プロセスにおいて重要な役割を果たしています。
しかし、多くのユーザーは設備の状態を把握せず、一定の時間が経過するとポンプをメーカーに送ってメンテナンスを行い、
不必要な部品交換によりメンテナンスコストが増加するケースが見られます。
設備の状態を正確に理解することで、適切なメンテナンスが可能になり、早期劣化を防ぐことができます。
課題解決
OLVMS®-DP がもたらすメリット!
すぐに使いこなせる
設備品質の管理
正確な修理指示
メンテナンス効果の向上
ダウンタイム損失を回避
メンテナンスコストの削減
特長説明
リアルタイム監視でダウンタイムの危険を防止

安全システムでは Dry Pump の異常が発生すると、環境や人体に即座に危険をもたらす可能性があります。
また、半導体製造プロセス専用の真空システムである Dry Pump が故障または異常を起こすと、
製造工程における不良品の増加や製品の汚染につながります。
OLVMS®-DP 真空ポンプ監視システムは、ユーザーがリアルタイムで設備の状態を把握し、
予知保全をデータ化して実施できるようにします。
特長説明
リアルタイムで設備状態を表示・判別

OLVMS®-DP 真空ポンプ監視システムは、ISO 振動規格に基づき、
設備の状態を「優良」「正常」「警告」「危険」の4つのレベルに分類し、
ランプ表示によって現在の状態を可視化します。
また、ユーザーは独自のしきい値基準を設定することも可能です。
システムはリアルタイムで測定結果を表示するため、検査員の到着を待つ必要はありません。
すぐに問題を把握でき、ユーザー自身で工場内の設備健全性管理基準を確立するのに役立ちます。
特長説明
トレンドグラフとインテリジェント診断

OLVMS®-DP 真空ポンプ監視システムは、リアルタイムの監視とデータ収集が可能であり、
設定された各測定ポイントの履歴記録と品質状況を生成します。
メンテナンス担当者は、設備の状態を基に保守計画を立てることができ、
指定された期間の測定データを簡単に参照して回転機械の健康状態を把握できます。
また、インテリジェント診断機能を導入し、初期段階での故障原因を提示することで、
ユーザーが迅速に設備の保守作業を進められるよう支援します。
特長説明
技術的ハードルを下げ、簡単な操作性を実現

OLVMS®-DP 真空ポンプ監視システムは、さまざまな種類の回転機械に対応し、
推奨される測定監視ポイントを内蔵することで、
ユーザーがより迅速にセンサーの設置設定を行えるようにします。
システムには ISO 規格が内蔵されており、基準値を暗記する必要はなく、
該当する規格を選択するだけで測定を開始できます。
さらに、Good Technology は市場の既存の監視ソフトウェアをリードし、
最新の ISO 20816 規格を追加し、ユーザーがモーターや回転機械の管理をより包括的に行えるようにしました。
早期検知
故障の予兆
SubFab における Dry Pump 設備は、製造プロセスや製品品質に大きな影響を与えます。 設備の運転中に OLVMS®-DP 真空ポンプ監視システム を活用することで、 生産ライン設備の安定性を維持し、故障の予兆を早期に検知できます。 これにより、故障や予期せぬダウンタイムの発生を未然に防ぐことが可能になります。
UI 機能画面
システムメイン画面
UI 機能画面
トレンドグラフとアラート通知設定
OLVMS®-DP 真空ポンプ監視システムは、リアルタイム監視とデータ収集を行い、
各回転機械の測定ポイントにおける履歴データと品質状態を出力します。
トレンドグラフを表示し、メンテナンス担当者が保守計画を立てたり、設備の健康状態を即座に判断することを支援します。
UI 機能画面
規格設定
OLVMS®-DP 真空ポンプ監視システムは、さまざまな回転機械に対応する ISO 推奨規格を内蔵しており、
規格を記憶する必要はありません。インターフェースで対象設備を選択するだけで、測定結果を取得できます。
3種類の規格を同時監視:
ISO: モーターごとに異なる振動レベルを定義し、広範囲の標準値を提供。
Broad Band: 設備の振動基準値の上下限を 25% 設定、範囲外は異常と判断。
SOA (Spectrum Over All): 振動値が基準の2倍で警告、6倍を超えると危険レベル。
UI 機能画面
インテリジェント診断
OLVMS®-DP 真空ポンプ監視システムにはインテリジェント診断機能が搭載されており、
初期段階での故障の可能性を提示し、ユーザーが迅速に設備のメンテナンス作業を進められるよう支援します。

適用範囲
各種 DRY PUMP 設備に適用可能
主な適用分野:
半導体結晶成長工場、半導体製造業、ディスプレイ製造業、Sub-Fab 真空システム、各種製造業の工場真空システムなど。
適用可能な設備:
結晶成長炉、LPCVD 炉管、イオン注入装置 (Ion implanter)、CVD Producer、PVD Sputter、Dry Etch、Slit Coater など。
Dry Pump が定期メンテナンス前の通常稼働時間内で予期せず劣化するのを防止。
ポンプの粉詰まりによる機械損傷や停止、予期せぬダウンタイムの発生を回避。
ベアリング端のオイル漏れや劣化によるポンプの早期故障を防ぎ、良品の稼働時間を延長。
定期メンテナンスの間隔を延ばし、データを活用して運用維持コストを削減。
保守後のポンプが基準を満たしているかを確認し、外部委託の保守効果を確実なものにする。
Ion implanter
Dry Etch
Slit Coater
CVD Producer
LPCVD 炉管
結晶成長炉
アーキテクチャの説明
真空ポンプ監視システム



Support
その他の回転機器関連のトピック