專利名稱：傳感器型真空計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器型真空計，其用于測量真空室等的被密封保存的測量對象物的壓力。
背景技術(shù)：
以往，作為裝配在真空室等的被密封保存的測量對象物上測量對象物內(nèi)的壓力的真空計，已知有所謂的傳感器型真空計。該傳感器型真空計構(gòu)成為在筐體(本體)內(nèi)一體組裝有具有傳感器部的檢測設(shè)備；提供壓力測量所需電力的電源；控制該電源的啟動并通過處理來自檢測設(shè)備的輸出進行壓力測量的控制設(shè)備。采用這樣的結(jié)構(gòu)，能實現(xiàn)節(jié)省空間、降低功耗和節(jié)約成本的目的(例如參照專利文獻I)。
再有，在裝配于濺鍍裝置或CVD裝置等真空處理裝置中分擔(dān)從大氣壓到高真空(例如I(T6Pa)的壓力范圍進行壓力測量時，例如，也開發(fā)有復(fù)合真空計，其具有測量從大氣壓到低真空(例如I X I(T1Pa)的壓力范圍的傳感器部，以及測量從低真空到高真空的壓力范圍的傳感器部(例如參照專利文獻2)。此處，作為測量從大氣壓到低真空的壓力范圍的設(shè)備(低真空用真空計)，可以舉出隔膜式壓力表或皮拉尼真空計等。再有，作為測量從低真空到高真空的壓力范圍的設(shè)備(高真空用真空計)，可以舉出熱陰極電離真空計或冷陰極電離真空計等。在這樣的真空計中，如專利文獻2所述一般將各傳感器部安裝在同一支持體上。該支持體通常裝卸自如地安裝在具有控制設(shè)備的本體上。而且，設(shè)置為因任意一個傳感器部上細絲斷線等導(dǎo)致故障發(fā)生時，可從本體上將整個支持板卸下更換為新設(shè)備。但是，在皮拉尼真空計或熱陰極電離真空計的各傳感器部上使用的細絲雖然是所謂消耗品，但他們在斷線的時間上有很大的差別，因一方斷線等引起的故障而將兩個傳感器部一并更換，將導(dǎo)致運行成本升高。再有，在上述的結(jié)構(gòu)中，也僅能在測量對象物的大致相同的測量點處進行壓力測定，存在使用的問題。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I:專利公開2008 - 267933號公報專利文獻2:專利公開2008 - 523410號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題鑒于上述內(nèi)容，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種運行成本低的傳感器型真空計，其不損失節(jié)省空間、降低功耗和節(jié)約成本的功能，能夠根據(jù)測量對象物在多點進行壓力測量。解決技術(shù)問題的手段為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是一種傳感器型真空計，其具有裝卸自如地裝配在密封保存的測量對象物上的本體，該本體上一體組裝有具有傳感器部的第一檢測設(shè)備；提供壓力測量所需電力的第一電源；以及控制該第一電源的啟動并且處理第一檢測設(shè)備的輸出進行壓力測量的控制設(shè)備，所述傳感器型真空計，其特征在于具有傳感器部的第二檢測設(shè)備能經(jīng)由配線與所述本體連接，所述第二檢測設(shè)備能在測量對象物的變化的壓力范圍內(nèi)與第一檢測設(shè)備分擔(dān)并檢測壓力，該本體上安裝有向第二檢測設(shè)備提供所需電力的第二電源，將來自第二檢測設(shè)備的輸出導(dǎo)入給控制設(shè)備使壓力測量能夠進行。根據(jù)本發(fā)明，在使用至少2個真空計分擔(dān)從大氣壓到高真空的壓力范圍進行壓力測量時，由于某一方的真空計中，采用了將具有傳感器部的第二檢測設(shè)備配線連接的結(jié)構(gòu)，所以能僅更換發(fā)生故障的檢測設(shè)備或其傳感器部，能夠降低運行成本。而且，由于配線連接的第二檢測設(shè)備能裝配在測量對象物的任意位置上，所以更便于使用。進而，在將第二檢測設(shè)備和本體配線連接時，只需將來自電源的配線和來自檢測電路的信號配線連接即可。因此，不會損失節(jié)省空間、降低功耗和節(jié)約成本的功能。在本發(fā)明中，所述第二檢測設(shè)備，優(yōu)選從啟動電壓相同的設(shè)備中自由選擇。由此，能夠不改變本體的電源的結(jié)構(gòu)，根據(jù)用途將多種真空計中最合適的傳感器部連接在本體上，更方便使用。 再有，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述本體由為高真空用真空計構(gòu)成，第二檢測設(shè)備優(yōu)選由低真空用真空計構(gòu)成。此處，低真空用真空計是指測量從大氣壓到低真空的壓力范圍的設(shè)備，高真空用真空計是指測量從低真空到高真空的壓力范圍的設(shè)備。由此，通常熱陰極電離真空計等高真空用真空計，是與低真空用真空計相比從電源給傳感器部的供給電壓高、消耗功率大(配線導(dǎo)致的功率損失也大)的設(shè)備，但若事先將該本體配置為高真空用真空計，則由于能夠縮短配線或消除配線，所以不會太損失降低功耗的功能。


圖I為將本發(fā)明的傳感器型真空計裝配在真空處理裝置后的狀態(tài)的示意圖。圖2為圖I所示的傳感器型真空計的結(jié)構(gòu)的放大圖。圖3是第二檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下，參照附圖，以濺鍍裝置或CVD裝置等真空處理裝置為密封保存的測量對象物，以裝配在該真空處理裝置中進行壓力測量的情況為例說明本發(fā)明的實施方式的傳感器
型真空計。參照圖1，VC是真空處理裝置的真空室，該真空室VC，設(shè)置為具有經(jīng)由管道VL而由渦輪分子泵Pl和其背壓側(cè)的隔膜泵P2構(gòu)成的真空排氣系統(tǒng)，能夠從大氣壓到高真空抽真空。真空室VC的側(cè)壁上，形成有具有凸緣的裝配部CPI，該裝配部CPl上，裝卸自如地裝配有本實施方式的傳感器型真空計I的本體11。本體11由筐體構(gòu)成,其一個側(cè)面上,裝卸自如地裝配有管狀傳感器13，所述管狀傳感器13尖端具有粘貼固定在裝配部CPl的凸緣上的凸緣12,該管狀傳感器13構(gòu)成本實施方式的傳感器部。此處，在本實施方式中，本體11，如圖2所示，主要由作為高真空用真空計的熱陰極電離真空計構(gòu)成，例如，在I X 101 I X 10_5Pa的壓力范圍進行壓力測量。管狀傳感器13其內(nèi)部具有支持板14，在該支持板14上，并列設(shè)置有由以氧化釔覆蓋Ir絲的表面而成的細絲15，螺旋狀的柵極16，以及由細線構(gòu)成的離子收集極17。細絲15和柵極16的兩自由端，設(shè)置為分別連接(直接安裝)于在正交支持板14的方向(圖2中為左右方向)上貫通且豎直設(shè)置的兩根細絲用的連接端子15a、15b及柵極用的連接端子16a、16b，該連接端子的一端能夠裝卸自如地插設(shè)在安裝于本體內(nèi)的連接器18上。離子收集極17也連接(直接安裝)于貫通支持板14且豎直設(shè)置的離子收集極用的連接端子17a，裝卸自如地插設(shè)在連接器18上。而且，一旦從本體11拔下管狀傳感器13,則各連接端子15a、15b、16a、16b、17a脫離安裝在本體11上的連接器18卸下管狀傳感器13。由此，細絲15的斷線等導(dǎo)致發(fā)生故障時，可僅更換作為傳感器部的管狀傳感器13。插設(shè)有連接端子17a的連接器18在本體11內(nèi)與電流計19連接,該電流計19構(gòu)成本實施方式的第一檢測設(shè)備。再有，在本體11內(nèi)，內(nèi)置有第一電源El和控制設(shè)備C。第一電源E1，具有對細絲15提供規(guī)定電流的細絲用的電源部Ef，以及向柵極16施加電壓以使對細絲15保持正電位的柵極用的電源部Eg。控制設(shè)備C具有微機或存儲器等，除細絲及柵極用的兩電源部Ef、Eg的通斷外，還控制細絲用的電源部Ef的啟動，以使流通細絲15及柵極16之間的場發(fā)射電流變?yōu)楣潭?。再有，控制設(shè)備C導(dǎo)入電流計19處檢測出的離子 電流，進行從此時的離子電流值計算出壓力等的處理。進而，控制設(shè)備C如后所述，設(shè)置為也能進行具有傳感器部的第二檢測設(shè)備的電源部的啟動或壓力測量的處理等。另外，在控制設(shè)備C中，個人電腦或顯示器等的外部設(shè)備M可經(jīng)由通信導(dǎo)線連接，設(shè)置為能夠用于顯示測量壓力，或根據(jù)測量壓力應(yīng)用于向真空室I內(nèi)的氣體導(dǎo)入或等離子體生成裝置的啟動的控制等的規(guī)定的工藝控制。進而，具有傳感器部的第二檢測設(shè)備2通過配線與上述本體11連接，所述第二檢測設(shè)備2，能在在真空排氣系統(tǒng)的啟動引起從大氣壓到高真空的真空室VC的變化的壓力范圍內(nèi)與具有上述傳感器部的第一檢測設(shè)備分擔(dān)并測定壓力。此時，設(shè)置為在本體11上僅安裝有第二電源E2，只有來自本體的第二電源E2的電源線Kl和將信號導(dǎo)入控制設(shè)備的信號線K2連接在第二檢測設(shè)備上。另外，雖未特別圖示說明，但在本實施方式中，設(shè)置為在本體11的規(guī)定位置上形成有由連接器構(gòu)成的連接部，來自第二檢測設(shè)備的電源線Kl及信號線K2能進行連接器連接。第二檢測設(shè)備2，如圖I中實線所示，能夠裝配在例如從渦輪分子泵Pl通到其背壓側(cè)的隔膜泵P2的排氣管，或如圖I中的雙點劃線所示，裝配在安裝于真空室I中的另一裝配部CP2等任意位置上。在本實施方式中，第二檢測設(shè)備2，如圖2及圖3所示，配置為作為低真空用真空計的皮拉尼真空計，例如能夠在I X 103 I X KT1Pa的壓力范圍內(nèi)進行測量。第二檢測設(shè)備2具有筐體21，在其一個側(cè)面上，例如裝卸自如地裝配有管狀傳感器22，所述管狀傳感器22具有粘貼固定在裝配部CP2的凸緣上的凸緣22a，該管狀傳感器22構(gòu)成傳感器部。管狀傳感器22具有白金制成的細絲23，再有，檢測電路24內(nèi)置在筐體21內(nèi)。檢測電路24，設(shè)置為具有增幅器(0P放大器)24a，以及與細絲23共同構(gòu)成電橋電路的3個電阻24b 24d，通過本體11內(nèi)的控制設(shè)備C經(jīng)由第二電源E2向細絲23提供電壓(例如5V)，并且提供增幅器(0P放大器)24a驅(qū)動用的電壓(例如15V)。而且，在電橋電路的輸出端子的電位相等時，給增幅器24a的輸出電壓變?yōu)楣潭ㄖ担?，一旦隨著真空室I內(nèi)的壓力下降管狀傳感器22內(nèi)的壓力下降，則細絲23的溫度上升細絲23的電阻值變大。因此，在細絲23中產(chǎn)生的電壓變高。此時，一旦變高的在細絲23中產(chǎn)生的電壓導(dǎo)入到增幅器24a的反相輸入導(dǎo)入端子，則增幅器24a的輸出電壓變低。與此相對，一旦隨著真空室VC內(nèi)的壓力上升管狀傳感器22內(nèi)的壓力上升，則細絲23的溫度下降細絲23的電阻值變小。因此，細絲23中產(chǎn)生的電壓下降增幅器24a的輸出電壓變高。而且，一旦細絲23回到原來的溫度，則電橋電路的輸出端子再次變?yōu)橄嗤娢?，電橋電路變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)。如此，增幅器24a的輸出電壓根據(jù)管狀傳感器22內(nèi)的壓力變化而變動，真空室I的內(nèi)部壓力下降后，增幅器24a的輸出電壓下降，另一方面，壓力上升后，增幅器24a的輸出電壓上升。該輸出電壓經(jīng)由信號線K2導(dǎo)入給控制設(shè)備C，在控制設(shè)備C中從該輸出電壓進行壓力測量。而且，通過控制設(shè)備C，與上述同樣，可用于在外部設(shè)備M顯示測量壓力，或根據(jù)測量壓力，向離子源15的細絲15a的通電開始的控制等。由此，通過一個控制設(shè)備C，本體11和第二檢測設(shè)備2能夠分擔(dān)真空室I的變化的從大氣壓到高真空的壓力范圍測量壓力。另外，控制設(shè)備C能夠?qū)⒌谝患暗诙膬蓹z測設(shè)備彼此單獨控制，進行壓力測量。再有，因細絲23的斷線等引發(fā)故障時，能將管狀傳感器22從筐體21卸下進行更換。
如上述所述，根據(jù)本實施方式，由于在分擔(dān)從大氣壓到高真空的壓力范圍進行壓力測量時，采用了僅以電源線Kl及信號線K2來配線連接作為低真空用真空計的第二檢測設(shè)備2的結(jié)構(gòu)，所以能夠僅更換第一及第二檢測設(shè)備(包含傳感器部)中發(fā)生故障的設(shè)備，與上述現(xiàn)有例的設(shè)備相比較，能降低運行成本。而且，如上述那樣，由于能將第二檢測設(shè)備2裝配在真空處理裝置的任意位置，所以很方便使用。進而，由于僅以電源線Kl及信號線K2將第二檢測設(shè)備2與本體11進行配線即可，所以不會損失節(jié)省空間或降低成本的功能。此夕卜，在本實施方式中，本體11配置為從電源El給傳感器部的供給電壓高，消耗功率大的熱陰極電離真空計縮短配線或消除配線，配線連接消耗功率相對小的皮拉尼真空計，所以不會太損失降低功耗的功能。上述，對本發(fā)明的實施方式的傳感器型真空計I進行了說明，但本發(fā)明并不限定于此。在上述實施方式中，是以本體11主要由熱陰極電離真空計構(gòu)成，配線連接的第二檢測設(shè)備由皮拉尼真空計構(gòu)成的為例加以說明的，但使用其他的真空計的情況，也可適用本發(fā)明。例如，作為第一檢測設(shè)備，可由冷陰極電離真空計(彭寧真空計)構(gòu)成，作為第二檢測設(shè)備，可使用隔膜式真空計及石英晶振真空計。但是，如上述實施方式那樣，將配線連接的第二檢測設(shè)備2配置為皮拉尼真空計時，提供到該檢測電路的啟動電壓通常為15V，該電壓與以隔膜式真空計及石英晶振真空計提供電力時的啟動電壓相同。從而，第二檢測設(shè)備2變?yōu)閺钠鋯与妷合嗤脑O(shè)備中自由選擇，能夠不改變本體11的第二電源E2的結(jié)構(gòu)，從多種真空計中根據(jù)用途連接最合適的真空計(包含本體及傳感器部)，更方便使用。再有，在上述實施方式中，是以在本體11上連接一個第二檢測設(shè)備為例加以說明的，但并不限定于此，連接多個第二檢測設(shè)備的情況也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這樣的情況下，只在本體上增加電源即可。進而，也能構(gòu)成為可在本體上連接大氣壓確認裝置。附圖標記說明I…傳感器型真空計、11···本體(熱陰極電離真空計高真空用真空計)、13…管狀傳感器(傳感器部)、15···細絲(傳感器部)、16···柵極(傳感器部)、17···離子收集極(傳感器部)、19…電流計(第一檢測設(shè)備)、2···第二檢測設(shè)備(皮拉尼真空計低真空用真空計)、22···管狀傳感器(傳感器部)、23···細絲(傳感器部)、24···檢測電路、C···控制設(shè)備、El、E2…第一及第二電源、KL···電源線(配線)、K2…信號線(配線)、VC…真空室(測 量對象物)。
權(quán)利要求
1.一種傳感器型真空計，其具有在被密封保存的測量對象物上裝卸自如的本體，該本體上一體組裝有具有傳感器部的第一檢測設(shè)備；提供壓力測量所需電力的第一電源；以及控制該第一電源的啟動并且通過處理第一檢測設(shè)備的輸出進行壓力測量的控制設(shè)備，所述傳感器型真空計，其特征在于 具有傳感器部的第二檢測設(shè)備經(jīng)由配線可與所述本體連接，所述第二檢測設(shè)備能在測量對象物的變化的范圍內(nèi)與第一檢測設(shè)備分擔(dān)檢測壓力，該本體上安裝有向第二檢測設(shè)備提供測量所需電力的第二電源，將來自第二檢測設(shè)備的輸出導(dǎo)入給控制設(shè)備使壓力測量能夠進行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的傳感器型真空計，其特征在于 所述第二檢測設(shè)備，從啟動電壓相同的設(shè)備中自由選擇。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的傳感器型真空計，其特征在于 所述本體由高真空用真空計構(gòu)成，第二檢測設(shè)備由低真空用真空計構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種運行成本低的傳感器型真空計，其不會損失節(jié)省空間、降低功耗和節(jié)約成本等功能，根據(jù)測量對象物可在多點進行壓力測量。具有在真空室VC上裝卸自如的本體(11)，該本體(11)上一體組裝有傳感器部(15、16、17)；第一檢測設(shè)備(19)；提供壓力測量所需電力的第一電源(E1)；以及控制第一電源的啟動并且處理來自第一檢測設(shè)備的輸出進行壓力測量的控制設(shè)備(C)。具有傳感器部第二檢測設(shè)備(2)可經(jīng)由配線與本體連接，所述第二檢測設(shè)備(2)能與第一檢測設(shè)備分擔(dān)真空室的變化的壓力范圍檢測壓力。在本體上，安裝有對第二檢測設(shè)備提供測量所需電力的第二電源(E2)，將第二檢測設(shè)備的輸出導(dǎo)入給控制設(shè)備使壓力測量能夠進行。
文檔編號G01L21/32GK102782470SQ201180005038
公開日2012年11月14日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者中島豐昭, 內(nèi)田康文, 宮下剛, 永田寧, 福原萬沙洋 申請人:株式會社愛發(fā)科