专利名称：传感器型真空计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器型真空计，其用于测量真空室等的被密封保存的测量对象物的压力。
背景技术：
以往，作为装配在真空室等的被密封保存的测量对象物上测量对象物内的压力的真空计，已知有所谓的传感器型真空计。该传感器型真空计构成为在筐体(本体)内一体组装有具有传感器部的检测设备；提供压力测量所需电力的电源；控制该电源的启动并通过处理来自检测设备的输出进行压力测量的控制设备。采用这样的结构，能实现节省空间、降低功耗和节约成本的目的(例如参照专利文献I)。
再有，在装配于溅镀装置或CVD装置等真空处理装置中分担从大气压到高真空(例如I(T6Pa)的压力范围进行压力测量时，例如，也开发有复合真空计，其具有测量从大气压到低真空(例如I X I(T1Pa)的压力范围的传感器部，以及测量从低真空到高真空的压力范围的传感器部(例如参照专利文献2)。此处，作为测量从大气压到低真空的压力范围的设备(低真空用真空计)，可以举出隔膜式压力表或皮拉尼真空计等。再有，作为测量从低真空到高真空的压力范围的设备(高真空用真空计)，可以举出热阴极电离真空计或冷阴极电离真空计等。在这样的真空计中，如专利文献2所述一般将各传感器部安装在同一支持体上。该支持体通常装卸自如地安装在具有控制设备的本体上。而且，设置为因任意一个传感器部上细丝断线等导致故障发生时，可从本体上将整个支持板卸下更换为新设备。但是，在皮拉尼真空计或热阴极电离真空计的各传感器部上使用的细丝虽然是所谓消耗品，但他们在断线的时间上有很大的差别，因一方断线等引起的故障而将两个传感器部一并更换，将导致运行成本升高。再有，在上述的结构中，也仅能在测量对象物的大致相同的测量点处进行压力测定，存在使用的问题。现有技术文献专利文献专利文献I:专利公开2008 - 267933号公报专利文献2:专利公开2008 - 523410号公报
发明内容
发明要解决的技术问题鉴于上述内容，本发明所要解决的技术问题是要提供一种运行成本低的传感器型真空计，其不损失节省空间、降低功耗和节约成本的功能，能够根据测量对象物在多点进行压力测量。解决技术问题的手段为解决上述技术问题，本发明是一种传感器型真空计，其具有装卸自如地装配在密封保存的测量对象物上的本体，该本体上一体组装有具有传感器部的第一检测设备；提供压力测量所需电力的第一电源；以及控制该第一电源的启动并且处理第一检测设备的输出进行压力测量的控制设备，所述传感器型真空计，其特征在于具有传感器部的第二检测设备能经由配线与所述本体连接，所述第二检测设备能在测量对象物的变化的压力范围内与第一检测设备分担并检测压力，该本体上安装有向第二检测设备提供所需电力的第二电源，将来自第二检测设备的输出导入给控制设备使压力测量能够进行。根据本发明，在使用至少2个真空计分担从大气压到高真空的压力范围进行压力测量时，由于某一方的真空计中，采用了将具有传感器部的第二检测设备配线连接的结构，所以能仅更换发生故障的检测设备或其传感器部，能够降低运行成本。而且，由于配线连接的第二检测设备能装配在测量对象物的任意位置上，所以更便于使用。进而，在将第二检测设备和本体配线连接时，只需将来自电源的配线和来自检测电路的信号配线连接即可。因此，不会损失节省空间、降低功耗和节约成本的功能。在本发明中，所述第二检测设备，优选从启动电压相同的设备中自由选择。由此，能够不改变本体的电源的结构，根据用途将多种真空计中最合适的传感器部连接在本体上，更方便使用。 再有，在本发明中，优选所述本体由为高真空用真空计构成，第二检测设备优选由低真空用真空计构成。此处，低真空用真空计是指测量从大气压到低真空的压力范围的设备，高真空用真空计是指测量从低真空到高真空的压力范围的设备。由此，通常热阴极电离真空计等高真空用真空计，是与低真空用真空计相比从电源给传感器部的供给电压高、消耗功率大(配线导致的功率损失也大)的设备，但若事先将该本体配置为高真空用真空计，则由于能够缩短配线或消除配线，所以不会太损失降低功耗的功能。
图I为将本发明的传感器型真空计装配在真空处理装置后的状态的示意图。图2为图I所示的传感器型真空计的结构的放大图。图3是第二检测设备的结构示意图。
具体实施例方式以下，参照附图，以溅镀装置或CVD装置等真空处理装置为密封保存的测量对象物，以装配在该真空处理装置中进行压力测量的情况为例说明本发明的实施方式的传感器
型真空计。参照图1，VC是真空处理装置的真空室，该真空室VC，设置为具有经由管道VL而由涡轮分子泵Pl和其背压侧的隔膜泵P2构成的真空排气系统，能够从大气压到高真空抽真空。真空室VC的侧壁上，形成有具有凸缘的装配部CPI，该装配部CPl上，装卸自如地装配有本实施方式的传感器型真空计I的本体11。本体11由筐体构成,其一个侧面上,装卸自如地装配有管状传感器13，所述管状传感器13尖端具有粘贴固定在装配部CPl的凸缘上的凸缘12,该管状传感器13构成本实施方式的传感器部。此处，在本实施方式中，本体11，如图2所示，主要由作为高真空用真空计的热阴极电离真空计构成，例如，在I X 101 I X 10_5Pa的压力范围进行压力测量。管状传感器13其内部具有支持板14，在该支持板14上，并列设置有由以氧化钇覆盖Ir丝的表面而成的细丝15，螺旋状的栅极16，以及由细线构成的离子收集极17。细丝15和栅极16的两自由端，设置为分别连接(直接安装)于在正交支持板14的方向(图2中为左右方向)上贯通且竖直设置的两根细丝用的连接端子15a、15b及栅极用的连接端子16a、16b，该连接端子的一端能够装卸自如地插设在安装于本体内的连接器18上。离子收集极17也连接(直接安装)于贯通支持板14且竖直设置的离子收集极用的连接端子17a，装卸自如地插设在连接器18上。而且，一旦从本体11拔下管状传感器13,则各连接端子15a、15b、16a、16b、17a脱离安装在本体11上的连接器18卸下管状传感器13。由此，细丝15的断线等导致发生故障时，可仅更换作为传感器部的管状传感器13。插设有连接端子17a的连接器18在本体11内与电流计19连接,该电流计19构成本实施方式的第一检测设备。再有，在本体11内，内置有第一电源El和控制设备C。第一电源E1，具有对细丝15提供规定电流的细丝用的电源部Ef，以及向栅极16施加电压以使对细丝15保持正电位的栅极用的电源部Eg。控制设备C具有微机或存储器等，除细丝及栅极用的两电源部Ef、Eg的通断外，还控制细丝用的电源部Ef的启动，以使流通细丝15及栅极16之间的场发射电流变为固定。再有，控制设备C导入电流计19处检测出的离子 电流，进行从此时的离子电流值计算出压力等的处理。进而，控制设备C如后所述，设置为也能进行具有传感器部的第二检测设备的电源部的启动或压力测量的处理等。另外，在控制设备C中，个人电脑或显示器等的外部设备M可经由通信导线连接，设置为能够用于显示测量压力，或根据测量压力应用于向真空室I内的气体导入或等离子体生成装置的启动的控制等的规定的工艺控制。进而，具有传感器部的第二检测设备2通过配线与上述本体11连接，所述第二检测设备2，能在在真空排气系统的启动引起从大气压到高真空的真空室VC的变化的压力范围内与具有上述传感器部的第一检测设备分担并测定压力。此时，设置为在本体11上仅安装有第二电源E2，只有来自本体的第二电源E2的电源线Kl和将信号导入控制设备的信号线K2连接在第二检测设备上。另外，虽未特别图示说明，但在本实施方式中，设置为在本体11的规定位置上形成有由连接器构成的连接部，来自第二检测设备的电源线Kl及信号线K2能进行连接器连接。第二检测设备2，如图I中实线所示，能够装配在例如从涡轮分子泵Pl通到其背压侧的隔膜泵P2的排气管，或如图I中的双点划线所示，装配在安装于真空室I中的另一装配部CP2等任意位置上。在本实施方式中，第二检测设备2，如图2及图3所示，配置为作为低真空用真空计的皮拉尼真空计，例如能够在I X 103 I X KT1Pa的压力范围内进行测量。第二检测设备2具有筐体21，在其一个侧面上，例如装卸自如地装配有管状传感器22，所述管状传感器22具有粘贴固定在装配部CP2的凸缘上的凸缘22a，该管状传感器22构成传感器部。管状传感器22具有白金制成的细丝23，再有，检测电路24内置在筐体21内。检测电路24，设置为具有增幅器(0P放大器)24a，以及与细丝23共同构成电桥电路的3个电阻24b 24d，通过本体11内的控制设备C经由第二电源E2向细丝23提供电压(例如5V)，并且提供增幅器(0P放大器)24a驱动用的电压(例如15V)。而且，在电桥电路的输出端子的电位相等时，给增幅器24a的输出电压变为固定值，例如，一旦随着真空室I内的压力下降管状传感器22内的压力下降，则细丝23的温度上升细丝23的电阻值变大。因此，在细丝23中产生的电压变高。此时，一旦变高的在细丝23中产生的电压导入到增幅器24a的反相输入导入端子，则增幅器24a的输出电压变低。与此相对，一旦随着真空室VC内的压力上升管状传感器22内的压力上升，则细丝23的温度下降细丝23的电阻值变小。因此，细丝23中产生的电压下降增幅器24a的输出电压变高。而且，一旦细丝23回到原来的温度，则电桥电路的输出端子再次变为相同电位，电桥电路变为平衡状态。如此，增幅器24a的输出电压根据管状传感器22内的压力变化而变动，真空室I的内部压力下降后，增幅器24a的输出电压下降，另一方面，压力上升后，增幅器24a的输出电压上升。该输出电压经由信号线K2导入给控制设备C，在控制设备C中从该输出电压进行压力测量。而且，通过控制设备C，与上述同样，可用于在外部设备M显示测量压力，或根据测量压力，向离子源15的细丝15a的通电开始的控制等。由此，通过一个控制设备C，本体11和第二检测设备2能够分担真空室I的变化的从大气压到高真空的压力范围测量压力。另外，控制设备C能够将第一及第二的两检测设备彼此单独控制，进行压力测量。再有，因细丝23的断线等引发故障时，能将管状传感器22从筐体21卸下进行更换。
如上述所述，根据本实施方式，由于在分担从大气压到高真空的压力范围进行压力测量时，采用了仅以电源线Kl及信号线K2来配线连接作为低真空用真空计的第二检测设备2的结构，所以能够仅更换第一及第二检测设备(包含传感器部)中发生故障的设备，与上述现有例的设备相比较，能降低运行成本。而且，如上述那样，由于能将第二检测设备2装配在真空处理装置的任意位置，所以很方便使用。进而，由于仅以电源线Kl及信号线K2将第二检测设备2与本体11进行配线即可，所以不会损失节省空间或降低成本的功能。此夕卜，在本实施方式中，本体11配置为从电源El给传感器部的供给电压高，消耗功率大的热阴极电离真空计缩短配线或消除配线，配线连接消耗功率相对小的皮拉尼真空计，所以不会太损失降低功耗的功能。上述，对本发明的实施方式的传感器型真空计I进行了说明，但本发明并不限定于此。在上述实施方式中，是以本体11主要由热阴极电离真空计构成，配线连接的第二检测设备由皮拉尼真空计构成的为例加以说明的，但使用其他的真空计的情况，也可适用本发明。例如，作为第一检测设备，可由冷阴极电离真空计(彭宁真空计)构成，作为第二检测设备，可使用隔膜式真空计及石英晶振真空计。但是，如上述实施方式那样，将配线连接的第二检测设备2配置为皮拉尼真空计时，提供到该检测电路的启动电压通常为15V，该电压与以隔膜式真空计及石英晶振真空计提供电力时的启动电压相同。从而，第二检测设备2变为从其启动电压相同的设备中自由选择，能够不改变本体11的第二电源E2的结构，从多种真空计中根据用途连接最合适的真空计(包含本体及传感器部)，更方便使用。再有，在上述实施方式中，是以在本体11上连接一个第二检测设备为例加以说明的，但并不限定于此，连接多个第二检测设备的情况也包含在本发明的范围内。这样的情况下，只在本体上增加电源即可。进而，也能构成为可在本体上连接大气压确认装置。附图标记说明I…传感器型真空计、11···本体(热阴极电离真空计高真空用真空计)、13…管状传感器(传感器部)、15···细丝(传感器部)、16···栅极(传感器部)、17···离子收集极(传感器部)、19…电流计(第一检测设备)、2···第二检测设备(皮拉尼真空计低真空用真空计)、22···管状传感器(传感器部)、23···细丝(传感器部)、24···检测电路、C···控制设备、El、E2…第一及第二电源、KL···电源线(配线)、K2…信号线(配线)、VC…真空室(测 量对象物)。
权利要求
1.一种传感器型真空计，其具有在被密封保存的测量对象物上装卸自如的本体，该本体上一体组装有具有传感器部的第一检测设备；提供压力测量所需电力的第一电源；以及控制该第一电源的启动并且通过处理第一检测设备的输出进行压力测量的控制设备，所述传感器型真空计，其特征在于 具有传感器部的第二检测设备经由配线可与所述本体连接，所述第二检测设备能在测量对象物的变化的范围内与第一检测设备分担检测压力，该本体上安装有向第二检测设备提供测量所需电力的第二电源，将来自第二检测设备的输出导入给控制设备使压力测量能够进行。
2.根据权利要求I所述的传感器型真空计，其特征在于 所述第二检测设备，从启动电压相同的设备中自由选择。
3.根据权利要求I或2所述的传感器型真空计，其特征在于 所述本体由高真空用真空计构成，第二检测设备由低真空用真空计构成。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种运行成本低的传感器型真空计，其不会损失节省空间、降低功耗和节约成本等功能，根据测量对象物可在多点进行压力测量。具有在真空室VC上装卸自如的本体(11)，该本体(11)上一体组装有传感器部(15、16、17)；第一检测设备(19)；提供压力测量所需电力的第一电源(E1)；以及控制第一电源的启动并且处理来自第一检测设备的输出进行压力测量的控制设备(C)。具有传感器部第二检测设备(2)可经由配线与本体连接，所述第二检测设备(2)能与第一检测设备分担真空室的变化的压力范围检测压力。在本体上，安装有对第二检测设备提供测量所需电力的第二电源(E2)，将第二检测设备的输出导入给控制设备使压力测量能够进行。
文档编号G01L21/32GK102782470SQ201180005038
公开日2012年11月14日 申请日期2011年1月20日 优先权日2010年2月12日
发明者中岛丰昭, 内田康文, 宫下刚, 永田宁, 福原万沙洋 申请人:株式会社爱发科