專利名稱：傳感器型真空計(jì)及使用傳感器型真空計(jì)的單晶提升裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器部的輸出根據(jù)測(cè)定對(duì)象物的氣體可變動(dòng)的傳感器型真空計(jì)，特別是傳感器型皮拉尼真空計(jì)及使用其的單晶提升裝置。
背景技術(shù)：
以往，太陽能電池中有一種單晶硅太陽能電池。在制造該單晶硅太陽能電池時(shí)，對(duì)于得到單晶硅鑄塊的方法，一般公知的是直拉單晶制造法(CZ法)。實(shí)施CZ法的裝置包括由閘閥分為兩個(gè)室的真空腔室，該真空腔室的下部空間內(nèi)安裝有坩堝，其上部空間設(shè)置為提升單晶時(shí)的提升空間(參照例如專利文獻(xiàn)1)。在得到單晶硅的鑄塊時(shí)，根據(jù)情況將坩堝內(nèi)的高純度多晶硅與B、As、P等摻雜劑一同收納后，將真空腔室內(nèi)抽真空，加熱熔解原料。當(dāng)真空腔室內(nèi)的壓力達(dá)到規(guī)定壓力后， 以規(guī)定壓力向真空腔室內(nèi)導(dǎo)入氬氣，在氬氣氣氛下通過單晶提升機(jī)構(gòu)，將相當(dāng)于種子的單晶即籽晶浸漬到坩堝內(nèi)的熔液中，之后，通過緩緩提升使與籽晶具有相同排列方位的單晶成長(zhǎng)，制成大型圓柱狀鑄塊。而且，將真空腔室再次抽真空，達(dá)到規(guī)定壓力后，導(dǎo)入氮?dú)庵敝琳婵涨皇疫_(dá)到大氣壓，取出鑄塊。在通過上述氬氣的導(dǎo)入來控制真空腔室內(nèi)的壓力或確認(rèn)氮?dú)膺_(dá)到壓力時(shí)，通常使用隔膜真空計(jì)，但該隔膜真空計(jì)價(jià)格非常昂貴，會(huì)產(chǎn)生初期成本升高的問題。因而，可以考慮使用廉價(jià)且耐用的皮拉尼真空計(jì)，但因?yàn)橄率鲈颍酝]有使用皮拉尼真空計(jì)等廉價(jià)的熱傳導(dǎo)式真空計(jì)。即以皮拉尼真空計(jì)為例來說明的話，該皮拉尼真空計(jì)利用加熱了的加熱絲被氣體分子撞擊、熱量被奪走而溫度降低，從電阻、進(jìn)而從電壓的變化檢出該加熱絲的溫度并指示壓力。上述皮拉尼真空計(jì)雖然能在低壓狀態(tài)下得到與測(cè)定對(duì)象物的壓力大約一致的輸出，但隨著壓力的升高，氣體分子奪走的熱量不再依存于壓力，測(cè)定精度下降。通常，根據(jù)氮?dú)夂涂諝獾忍囟ǚN類的氣體，用能夠在測(cè)定精度下降的壓力范圍內(nèi)測(cè)定確切壓力的其他真空計(jì)來測(cè)量測(cè)定對(duì)象物的壓力，同時(shí)預(yù)先進(jìn)行將壓力對(duì)應(yīng)于輸出(電壓)的校正。不過，在上述測(cè)定原理上，如果測(cè)定對(duì)象物內(nèi)的氣體種類發(fā)生變化，由于其熱傳導(dǎo)率變化，該皮拉尼真空計(jì)指示的壓力也會(huì)有變動(dòng)。其結(jié)果如上所述，不利于在需要控制多種氣體的壓力等的單晶提升裝置中使用。在這種情況下，通常采用在測(cè)定對(duì)象物上安裝按規(guī)定的氣體(例如、氬氣和氮?dú)? 分別進(jìn)行校正的多個(gè)皮拉尼真空計(jì)，并按每種要測(cè)定的氣體來分別使用皮拉尼真空計(jì)，但是這樣不但會(huì)導(dǎo)致部件數(shù)量的增加，還會(huì)使信號(hào)布線和信號(hào)的處理等的控制變得復(fù)雜。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1專利公開2007-15899號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題鑒于以上情況，本發(fā)明的目的是提供一種低成本的傳感器型真空計(jì)及使用該傳感器型真空計(jì)的單晶提升裝置，其能夠用單一的本體，根據(jù)測(cè)定對(duì)象物內(nèi)的氣體(成分)正確測(cè)定壓力，適用于需要正確測(cè)定多個(gè)氣體的壓力的裝置。解決技術(shù)問題的手段為了解決上述問題，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，傳感器型真空計(jì)包括可在測(cè)定對(duì)象物上自由拆裝的本體，該本體一體化組裝有傳感器部、供給測(cè)定壓力所需電力的電源部、處理來自傳感器部的輸出并指示壓力的控制部，在來自傳感器部的輸出根據(jù)測(cè)定對(duì)象物的氣體可變動(dòng)的傳感器型真空計(jì)上，其特征在于采用了如下的構(gòu)造，即在所述控制部上， 按多種氣體的每種分別存儲(chǔ)將所述輸出對(duì)應(yīng)于壓力的校正表，設(shè)置選擇要測(cè)定的特定種類的氣體的輸入部，切換到與已選擇的氣體相對(duì)應(yīng)的校正表處理來自傳感器部的輸出并指示壓力。由此，在將本體安裝在測(cè)定對(duì)象物上進(jìn)行壓力測(cè)定時(shí)，根據(jù)測(cè)定對(duì)象物內(nèi)的氣體 (成分)，經(jīng)輸入部選擇其氣體(例如、氮?dú)?。而且，控制部從與測(cè)定對(duì)象物的壓力相對(duì)應(yīng)的傳感器部的輸出(例如是皮拉尼真空計(jì)的話，就是電阻的變化引起的電壓變化)出發(fā)，根據(jù)與已選擇的氣體(氮素用的)相對(duì)應(yīng)的校正表來進(jìn)行處理，對(duì)顯示器和其他裝置的控制單元等外部機(jī)器指示壓力。并且，在測(cè)定對(duì)象物內(nèi)的氣體(成分)已變化的情況下，經(jīng)輸入部選擇其他氣體(例如氬)。由此，控制部從與一種氣體相對(duì)應(yīng)的(氮素用的)校正表切換為與另外的氣體相對(duì)應(yīng)的(氬用的)校正表，根據(jù)該校正表來處理來自傳感器部的輸出并對(duì)外部機(jī)器指示壓力。如此采用上述一種實(shí)施方式，正如利用氣體的熱傳導(dǎo)的皮拉尼真空計(jì)那樣，即便來自其傳感器部的輸出是根據(jù)測(cè)定對(duì)象物內(nèi)的氣體(成分)變化的，但由于預(yù)先在控制部存儲(chǔ)有每種氣體的校正表，用來自輸入部的操作切換校正表并指示壓力，所以能夠用單一的本體根據(jù)測(cè)定對(duì)象物的氣體正確測(cè)定壓力。其結(jié)果是若將本發(fā)明的傳感器型真空計(jì)應(yīng)用于需要正確測(cè)定多個(gè)氣體的壓力的裝置，則能夠防止部件數(shù)量的增加，并且，能夠很簡(jiǎn)單地處理該真空計(jì)輸出的信號(hào)，結(jié)果對(duì)降低成本做出了顯著的貢獻(xiàn)。并且，在本發(fā)明的另一種方式中，其特征在于采用如下構(gòu)成在所述控制部上，按一種氣體來存儲(chǔ)將所述輸出對(duì)應(yīng)于壓力的校正表，同時(shí)還將在規(guī)定壓力上的一種氣體和其他的氣體的來自所述傳感器部的輸出的比作為補(bǔ)正系數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)，設(shè)置選擇所述其他的氣體的輸入部，在所述校正表的基礎(chǔ)上，處理該已選擇的氣體對(duì)應(yīng)的補(bǔ)正系數(shù)乘以所述傳感器部的輸出得到的結(jié)果，并指示壓力。采用這種方法，用來自輸入部的操作根據(jù)測(cè)定對(duì)象內(nèi)的氣體決定補(bǔ)正系數(shù)，以一種氣體上的校正表為基礎(chǔ)處理來自傳感器部的輸出乘以該補(bǔ)正系數(shù)得到的結(jié)果并指示壓力。其結(jié)果是與上述一樣，能夠用單一的本體，根據(jù)測(cè)定對(duì)象物的氣體成分中特定種類的氣體正確測(cè)定壓力。進(jìn)而，在本發(fā)明中，根據(jù)用途，所述氣體的選擇可設(shè)置為通過本體上設(shè)置的轉(zhuǎn)換元件、或通過能自由輸入控制部的外部信號(hào)來進(jìn)行。并且，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述本體還包括顯示所述已選擇的氣體的顯示設(shè)備，以能看出選擇的氣體。另外，本發(fā)明的傳感器型皮拉尼真空計(jì)，例如能應(yīng)用于皮拉尼真空計(jì)。
并且，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的單晶提升裝置，其特征在于包括安裝有權(quán)利要求5所述的傳感器型皮拉尼真空計(jì)的真空腔室、配置在該真空腔室內(nèi)的坩堝、單晶提升組件、統(tǒng)一控制裝置啟動(dòng)的控制單元；通過將原料收納并熔解在坩堝內(nèi)，將籽晶浸漬在該熔解的熔液中后提升，而使與籽晶具有相同排列方位的單晶成長(zhǎng)；根據(jù)真空腔室內(nèi)導(dǎo)入的氣體，通過控制單元將外部信號(hào)輸入到傳感器型皮拉尼真空計(jì)，用傳感器型皮拉尼真空計(jì)選擇上述氣體，將其壓力指示給控制單元。


圖1為本發(fā)明的傳感器型真空計(jì)的側(cè)視圖。圖2(a)是圖1的傳感器型真空計(jì)的檢測(cè)電路圖，(b)是其內(nèi)部構(gòu)成模塊示意圖。圖3示出檢測(cè)電路和壓力的關(guān)系的圖表。圖4示出使用每種氣體的補(bǔ)正系數(shù)測(cè)定壓力時(shí)的結(jié)果的圖表。圖5大致示出包括本發(fā)明的傳感器型真空計(jì)的單晶提升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6示出處理時(shí)真空腔室內(nèi)的壓力變化的圖表。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，設(shè)測(cè)定對(duì)象物為單晶提升裝置等的真空腔室，傳感器部的輸出根據(jù)測(cè)定對(duì)象物的氣體(成分)變動(dòng)的傳感器型真空計(jì)為傳感器型皮拉尼真空計(jì)，其本體安裝在真空腔室上，以根據(jù)其內(nèi)部的氣體種類進(jìn)行準(zhǔn)確的壓力測(cè)定的情況為例來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。參照?qǐng)D1和圖2，PG是傳感器型皮拉尼真空計(jì)。傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG包括由機(jī)箱構(gòu)成的本體1，其一側(cè)可自由拆裝地安裝有包括法蘭加的管狀傳感器2。管狀傳感器 2如圖2(a)所示，具有例如白金材質(zhì)的加熱絲21。在本體1內(nèi)，如圖2(b)所示，內(nèi)置有檢測(cè)電路22、電源部E，和控制電源部E啟動(dòng)同時(shí)處理來自檢測(cè)電路22的輸出并指示壓力的控制部C。檢測(cè)電路22包括增幅器(0P放大器)22a,和與加熱絲21共同構(gòu)成電橋電路的3個(gè)電阻22b 22d。管狀傳感器2及檢測(cè)電路22構(gòu)成本實(shí)施方式的傳感器部。電源部E通過控制部C向加熱絲21提供電壓(例如 5V)的同時(shí)，供給增幅器(0P放大器)2 驅(qū)動(dòng)用的電壓(例如15V)。而且，本體1經(jīng)法蘭部2a，安裝在圖中未示出的真空腔室上，以該狀態(tài)給加熱絲21通電加熱，則通過檢測(cè)電路 22，在管狀傳感器2內(nèi)根據(jù)暴露加熱絲21的真空腔室內(nèi)的壓力輸出電壓，例如，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將與壓力相對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度的信號(hào)(來自本實(shí)施方式的傳感器部的輸出)輸入控制器部C。即檢測(cè)電路22的輸出端子的電壓相等時(shí)，給增幅器22a的輸出電壓變?yōu)橐欢ㄖ担?例如隨著真空腔室內(nèi)的壓力下降管狀傳感器2內(nèi)的壓力下降的話，加熱絲21的溫度將上升，該加熱絲21的電阻值變大。因此，加熱絲21上產(chǎn)生的電壓將變高。在這種情況下，將變高的加熱絲21上產(chǎn)生的電壓輸入到增幅器2 的反轉(zhuǎn)輸入端子的話，增幅器2 的輸出電壓將變低。對(duì)此，若隨著真空腔室內(nèi)的壓力上升管狀傳感器2內(nèi)的壓力上升的話，則加熱絲 21的溫度降低，加熱絲21的阻值變小。因此，加熱絲21上產(chǎn)生的電壓降低，增幅器22a的輸出電壓變高。而且，如果加熱絲21返回原來的溫度，電橋電路的輸出端子再次變?yōu)橄嗤妷?，電橋電路變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)。如此，增幅器2 的輸出電壓根據(jù)管狀傳感器2內(nèi)的壓力變化而變動(dòng)，在真空腔室的內(nèi)部壓力降低的情況下，增幅器22a的輸出電壓降低，另一方面， 在壓力上升的情況下，增幅器22a的輸出電壓上升。將該輸出放入控制部C，控制部C對(duì)個(gè)人電腦和顯示器等外部機(jī)器的控制單元指示壓力，設(shè)置為能夠用于顯示該壓力，或用于根據(jù)測(cè)定的壓力控制向真空腔室內(nèi)導(dǎo)入氣體等。然而，由于上述傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG像上述那樣測(cè)定壓力，所以一方面在低壓狀態(tài)下得到與壓力很一致的輸出值，另一方面伴隨壓力變高氣體分子奪走的熱量并不依存于壓力，測(cè)定精度變差。因此，在真空腔室內(nèi)，例如填充作為大氣中的主要成分的氮?dú)猓媚軌蛟跍y(cè)定精度下降的壓力范圍內(nèi)測(cè)得準(zhǔn)確壓力的其他真空計(jì)(例如隔膜真空計(jì))來測(cè)量真空腔室的壓力，同時(shí)對(duì)應(yīng)壓力對(duì)輸出進(jìn)行校正，預(yù)先將該校正表存儲(chǔ)在控制部C的存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)設(shè)備中，但由于真空腔室內(nèi)的氣體的種類變化的話，其熱傳導(dǎo)率會(huì)變化，所以即便在上述校正表的基礎(chǔ)上指示壓力，也會(huì)有無法變得與實(shí)際真空腔室內(nèi)的壓力一致的情況。在本實(shí)施方式中，在以氮?dú)庾龅男Ｕ?，再加上向真空腔室?nèi)填充除氮?dú)馔獾臍鍤獾戎辽僖环N氣體，用另外的真空計(jì)(比如隔膜真空計(jì))來測(cè)定真空腔室的壓力的同時(shí)， 針對(duì)其他的每種氣體分別對(duì)應(yīng)壓力對(duì)輸出進(jìn)行校正，該每種氣體的校正表也預(yù)先存儲(chǔ)在控制部C的存儲(chǔ)設(shè)備中。而且，在本體1上，為了從在控制部C上存儲(chǔ)的校正表上的氣體中根據(jù)要測(cè)定的氣體切換校正表，設(shè)置輸入部的轉(zhuǎn)換元件SW。再有，在本體1上，設(shè)置由LED燈構(gòu)成的顯示設(shè)備D，以便能視認(rèn)出已選擇的氣體種類。在這種情況下，對(duì)應(yīng)已選擇的氣體，或使亮燈時(shí)的顏色發(fā)生變化，或使燈的狀態(tài)發(fā)生變化(例如一種氣體的情況下閃爍，另一種氣體的情況下亮燈等)，以便能夠確定已選擇的氣體。根據(jù)上述內(nèi)容，在真空腔室內(nèi)安裝本體1進(jìn)行壓力測(cè)定的情況下，例如，真空腔室內(nèi)的氣體例如主要是氮的情況下，經(jīng)轉(zhuǎn)換元件SW選擇氮的話，該選擇被輸入控制部C。而且，通過檢測(cè)電路22輸出與真空腔室內(nèi)的壓力對(duì)應(yīng)的電壓的話，控制部C從該電壓出發(fā)，以氮用校正表為基礎(chǔ)來處理，將壓力指示給外部機(jī)器。另一方面，在真空腔室內(nèi)，從氮?dú)庾優(yōu)槔缫詺鍤鉃橹鞯臍夥盏那闆r下，通過轉(zhuǎn)換元件SW選擇氬氣。由此，控制部C切換到氬用校正表，通過檢測(cè)電路22輸出與真空腔室內(nèi)的壓力相對(duì)應(yīng)的電壓的話，以氬用校正表為基礎(chǔ)來處理并對(duì)外部機(jī)器指示壓力。通過上述方式，因?yàn)轭A(yù)先將每種氣體的校正表儲(chǔ)存在控制部C中，通過輸入部轉(zhuǎn)換元件SW的操作，根據(jù)氣體來切換校正表并指示壓力，因此能夠用單一的本體1根據(jù)真空腔室內(nèi)的氣體正確地測(cè)定壓力。此處，在圖3中的圖表，示出了使用本實(shí)施方式的氮?dú)?N2) 及氬氣(Ar)的校正表分別預(yù)先存儲(chǔ)于控制部C的傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG測(cè)定壓力時(shí)， 傳感器部的輸出和真空腔室內(nèi)的壓力之間的關(guān)系。圖3中，-·-是氮?dú)?，是氬氣?由此，例如在氮?dú)狻?. 0E+2Pa的情況下，檢測(cè)電路22的輸出電壓為3. 685V ；而另一方面，在氬氣、1. 0E+2Pa的情況下，檢測(cè)電路22的輸出電壓為2. 948V。因此，可知用僅持有氮用校正表的現(xiàn)有皮拉尼真空計(jì)，氬氣氣氛的真空腔室內(nèi)的壓力是1. 0E+2Pa的情況下，指示壓力變?yōu)?.0E+1I^。因此，可知如本實(shí)施方式這樣，通過根據(jù)氣體來切換校正表，能夠正確指示壓力。上述實(shí)施方式中，以根據(jù)氣體種類將校正表分別存儲(chǔ)于控制部C、并根據(jù)真空腔室內(nèi)的氣體(成分)通過轉(zhuǎn)換元件SW的操作切換校正表并指示壓力為例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不受上述實(shí)施方式的限制。在控制部C上按一種氣體(例如氮?dú)?存儲(chǔ)檢測(cè)電路22 的輸出與壓力對(duì)應(yīng)的校正表，再加上，求出在規(guī)定壓力內(nèi)的一種氣體和其他的氣體(例如氬)的檢測(cè)電路22的輸出電壓之比，并將該比值存儲(chǔ)為補(bǔ)正系數(shù)。而且，在真空腔室內(nèi)測(cè)定另一種氣體的壓力時(shí)，用轉(zhuǎn)換元件SW來選擇其他的氣體的話，也可在所述校正表的基礎(chǔ)上，處理該已選擇氣體對(duì)應(yīng)的補(bǔ)正系數(shù)乘以上述傳感器部的輸出得到的數(shù)值，并指示壓力。參照?qǐng)D3來說明，例如在氮?dú)狻?.0E+3Pa的情況下，檢測(cè)電路22的輸出電壓為 8. 072V。另一方面，在氬氣、1.0E+3Pa的情況下，檢測(cè)電路22的輸出電壓為6. 458V。這樣氮?dú)夂蜌鍤獾臋z測(cè)電路的輸出電壓之比為1. 25。將其作為補(bǔ)正系數(shù)存儲(chǔ)在控制部C的存儲(chǔ)設(shè)備上，指示氬氣的壓力時(shí)，檢測(cè)電路22的輸出乘以補(bǔ)正系數(shù)1. 25，以該值和一種氣體的 (氮素用的)校正表為基礎(chǔ)指示壓力。據(jù)此，使用帶有氮?dú)獾男Ｕ淼钠だ嵴婵沼?jì)，用于測(cè)定以氬為主的氣氛的真空腔室內(nèi)的壓力時(shí)，圖4中，如-X-線所示，以氮?dú)庥玫男Ｕ頌榛A(chǔ)指示壓力的話，隨著壓力升高，指示值變得比實(shí)際壓力低。與之相對(duì)，使用本發(fā)明，從乘上補(bǔ)正系數(shù)得到的值出發(fā)以氮?dú)庥玫男Ｕ頌榛A(chǔ)指示壓力的話，圖4中如-+_所示，可知已指示的壓力變?yōu)榕c實(shí)際的壓力大致相等。另外，圖4中，- -是在氮?dú)獾男Ｕ淼幕A(chǔ)上，測(cè)定以氮?dú)鉃橹鞯臍夥盏恼婵涨皇視r(shí)的值。并且，在上述實(shí)施方式中，是以傳感器部的輸出根據(jù)測(cè)定對(duì)象物的氣體成分來變動(dòng)的傳感器型真空計(jì)為傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG為例來說明的，但本發(fā)明并不僅限于此， 還能用于熱電偶型真空計(jì)和水晶真空計(jì)等來根據(jù)氣體正確地實(shí)施壓力測(cè)定。并且，能夠視認(rèn)選擇的氣體種類的顯示設(shè)備并不僅限于上述。也可為設(shè)置在本體1上的顯示器或連接在控制部C上能夠與控制部C自由通信的顯示器等。下面，參照?qǐng)D5，說明使用上述實(shí)施方式的傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG的單晶提升裝置PM。單晶提升裝置PM具有包括圖中未示出的真空泵的上下方向上豎長(zhǎng)的真空腔室10。 真空腔室10經(jīng)閘閥11被上下分割為主處理室IOa和提升室10b。位于下方的處理室IOa 上設(shè)置有石英材質(zhì)的坩堝12，該坩堝12通過與圖中未示出的馬達(dá)相連接的支持軸13來支持，可上下自由活動(dòng)。在坩堝12周圍，配置有由碳材構(gòu)成的桶狀加熱器14，坩堝12及加熱器14被隔熱材15圍繞。而且，在坩堝12內(nèi)，根據(jù)情況將高純度多晶硅原料與B、As、P等摻雜劑一同收納，通過加熱器14加熱熔融變?yōu)樵先垡篗。并且，在處理室IOa上設(shè)置包括氣體供給管16的氣體導(dǎo)入設(shè)備，在提升單晶等時(shí)侯能夠供給氬氣和氮?dú)獾确腔钚詺怏w。為實(shí)現(xiàn)通過導(dǎo)入該氬氣和氮?dú)鈦砜刂普婵涨皇覂?nèi)的壓力，在處理室IOa的上部，設(shè)置有本發(fā)明的傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG。作為這種情況下的傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG，接收下文所述的控制單元CU發(fā)出的外部信號(hào)，并進(jìn)行校正表切換。在提升室IOb上部，設(shè)置有作為單晶提升組件的絞升裝置17。絞升裝置17具有包括馬達(dá)的絞升輪17a，該絞升輪17a上繞有能穿過提升室IOb下垂到處理室IOa的繩索 17b。繩索17b的前端安裝有種子保持器17c，籽晶(圖中未示出)安裝在種子保持器17c 上。而且，由包括計(jì)算機(jī)、程序控制器和存儲(chǔ)器等的控制單元CU來統(tǒng)一控制絞升裝置17、氣體導(dǎo)入設(shè)備、加熱器、真空計(jì)和真空泵的啟動(dòng)等。下面對(duì)使用該單晶提升裝置制造單晶硅鑄塊進(jìn)行說明。首先，在坩堝12內(nèi)，根據(jù)情況將高純度多晶硅與B、As、P等摻雜劑一同收納，同時(shí)在繩索17b的前端的單晶硅17c上安裝籽晶。之后，在讓閘閥11處于打開狀態(tài)下將真空腔室10內(nèi)抽真空。此時(shí)，開始加熱坩堝12。并且，傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG設(shè)置為根據(jù)來自控制單元CU的信號(hào)選擇氮?dú)?，以氮用校正表為基礎(chǔ)將真空腔室10內(nèi)的壓力指示給控制單元CU。而且，坩堝12內(nèi)的原料熔解，當(dāng)真空腔室10內(nèi)的壓力達(dá)到規(guī)定壓力時(shí)，以規(guī)定壓力向真空腔室10內(nèi)導(dǎo)入氬氣。在此之前，通過控制單元CU選擇氬氣，切換為氬用校正表， 并以氬用校正表為基礎(chǔ)將真空腔室10內(nèi)的壓力指示給控制單元。而且，以傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG指示的壓力為基礎(chǔ)，將真空腔室10內(nèi)部保持在規(guī)定的壓力的同時(shí)，在絞升裝置17 上，將安裝在繩索17b的前端的單晶17c浸漬在坩堝12的原料熔液M中，其后，緩緩提起。 由此，讓與籽晶有相同排列方位的單晶生長(zhǎng)例如1 3m，制成大型圓柱狀鑄塊。要得到規(guī)定的鑄塊的話，通過控制單元CU再次選擇氮?dú)?，以此狀態(tài)將真空腔室10 抽真空至規(guī)定壓力。最后，傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG指示給控制單元⑶的壓力達(dá)到規(guī)定壓力后，導(dǎo)入氮?dú)庵敝琳婵涨皇?0達(dá)到大氣壓，取出鑄塊。此處，按上述步驟進(jìn)行單晶提升時(shí)，用本發(fā)明的傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG、隔膜真空計(jì)或現(xiàn)有技術(shù)的皮拉尼真空計(jì)來分別測(cè)定真空腔室10內(nèi)的壓力變化，其結(jié)果如圖6 所示。圖6中，- -是以本發(fā)明的傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG、- ■-是以隔膜真空計(jì)， 而-▲-是以現(xiàn)有技術(shù)的皮拉尼真空計(jì)來測(cè)定壓力時(shí)得到的數(shù)值。由此，可知使用本發(fā)明的傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG的話，與隔膜真空計(jì)一樣，能夠測(cè)定真空腔室10內(nèi)的壓力。如上所述，用單一的傳感器型皮拉尼真空計(jì)PG能夠切實(shí)測(cè)定多個(gè)氣體的壓力，能夠防止單晶提升裝置的部件數(shù)量增加，并且，也能夠很簡(jiǎn)單地處理來自該真空計(jì)的信號(hào)，其結(jié)果對(duì)降低成本做出顯著貢獻(xiàn)。PG.,傳感器型皮拉尼真空計(jì)(傳感器型真空計(jì))
1.本體
2.管狀傳感器(傳感器部)
22.,檢測(cè)電路(傳感器部)
E.電源部
C.控制部
Sff.,轉(zhuǎn)換元件(輸入部)
D.顯示設(shè)備
PM.,單晶提升裝置
10.,真空腔室
12._坩堝
17.,絞升裝置(單晶提升組件)
CU.,控制單元
M.原料熔液
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權(quán)利要求
1.一種傳感器型真空計(jì)，為來自傳感器部的輸出根據(jù)測(cè)定對(duì)象物的氣體可變動(dòng)的傳感器型真空計(jì)，其包括可在測(cè)定對(duì)象物上自由拆裝的本體，該本體上一體化組裝有傳感器部、 供給測(cè)定壓力所需電力的電源部、處理所述傳感器部的輸出并指示壓力的控制部，其特征在于構(gòu)成如下在所述控制部上，按多種氣體的每種分別存儲(chǔ)將所述輸出對(duì)應(yīng)于壓力的校正表，并設(shè)置選擇要測(cè)定的特定種類氣體的輸入部，切換到與已選擇的氣體相對(duì)應(yīng)的校正表處理傳感器部的輸出并指示壓力。
2.—種傳感器型真空計(jì)，為來自傳感器部的輸出根據(jù)測(cè)定對(duì)象物的氣體可變動(dòng)的傳感器型真空計(jì)，其包括可在測(cè)定對(duì)象物上自由拆裝的本體，該本體上一體化組裝有傳感器部、 提供測(cè)定壓力所需電力的電源部、處理傳感器部的輸出并指示壓力的控制部，其特征在于構(gòu)成如下在所述控制部上，按一種氣體存儲(chǔ)將所述輸出對(duì)應(yīng)于壓力的校正表，同時(shí)將在規(guī)定壓力上的一種氣體和其他氣體的所述傳感器部的輸出的比作為補(bǔ)正系數(shù)加以存儲(chǔ)，設(shè)置選擇所述其他氣體的輸入部，以所述校正表為基礎(chǔ)，處理該已選擇的氣體相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)正系數(shù)乘以所述傳感器部的輸出得到的結(jié)果，并指示壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳感器型真空計(jì)，其特征在于，所述氣體的選擇通過設(shè)置在本體上的轉(zhuǎn)換元件或通過對(duì)控制部自由輸入的外部信號(hào)來實(shí)施。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳感器型真空計(jì)，其特征在于，所述本體還包括顯示所述已選擇氣體的顯示設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳感器型真空計(jì)，其特征在于，所述傳感器型真空計(jì)是利用氣體的熱傳導(dǎo)率依存于壓力的關(guān)系的皮拉尼真空計(jì)。
6.一種單晶提升裝置，其特征在于，包括安裝有權(quán)利要求5所述的傳感器型皮拉尼真空計(jì)的真空腔室、配置于該真空腔室內(nèi)的坩堝、單晶提升組件、統(tǒng)一控制裝置啟動(dòng)的控制單元；通過將原料收納熔解于坩堝內(nèi)，將籽晶浸漬于該已熔解的熔液中并提起，而使與籽晶排列方位相同的單晶成長(zhǎng)；根據(jù)導(dǎo)入真空腔室內(nèi)的氣體，通過控制單元將外部信號(hào)輸入傳感器型皮拉尼真空計(jì)，用傳感器型皮拉尼真空計(jì)來選擇上述氣體，將該壓力指示給控制單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低成本的傳感器型真空計(jì)，能夠用單一的本體根據(jù)測(cè)定對(duì)象物內(nèi)的氣體(成分)來正確測(cè)定壓力，適用于要正確測(cè)定多個(gè)氣體的裝置。其包括在測(cè)定對(duì)象物上可自由拆裝的本體(1)，該本體上一體化組裝有傳感器部(2、22)、提供測(cè)定壓力所需的電力的電源部(E)，處理來自傳感器部的輸出并指示壓力的控制部(C)。在該控制部上，按多種氣體的每種分別存儲(chǔ)有將所述輸出對(duì)應(yīng)于壓力的校正表，設(shè)置有選擇要測(cè)定的特定種類的氣體的輸入部，切換到與已選擇的氣體相對(duì)應(yīng)的校正表并處理來自傳感器部的輸出及指示壓力。
文檔編號(hào)G01L21/26GK102374922SQ20111020912
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者中島豐昭, 宮下剛, 福原萬沙洋, 齊藤憲 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛發(fā)科