特許ウォッチ

公開番号2025040181
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023146930
出願日2023-09-11
発明の名称真空計測システム
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類G01L 9/12 20060101AFI20250314BHJP(測定;試験)
要約【課題】センサヘッドの周囲の環境変化による静電容量値の変化を抑制する。
【解決手段】環境センサ131は、センサヘッド101の周囲の圧力または温度を測定する。回路ユニット102は、補正回路102aおよび計測回路102bを備える。補正回路102aは、環境センサ131の測定結果を基にセンサヘッド101に収容されているセンサチップ112が出力する静電容量値を補正する。計測回路102bは、補正回路102aが補正した静電容量値を圧力値に変換する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ダイアフラムの変位を静電容量値に変換して出力するセンサチップを収容するセンサハウジングと、前記センサハウジングに接続して前記センサチップの前記ダイアフラムに被測定媒体の圧力を導く圧力導入管とを備え、真空チャンバ内に配置されるセンサヘッドと、
前記真空チャンバ内の前記センサヘッドの周囲の圧力または温度を測定する環境センサと、
前記センサチップが出力する静電容量値と前記環境センサの測定結果を入力するコネクタ、前記コネクタに接続して前記環境センサの測定結果を基に前記センサチップが出力する静電容量値を補正する補正回路、および前記補正回路が補正した静電容量値を圧力値に変換する計測回路を備え、前記真空チャンバ外に設置される回路ユニットと、
前記センサチップと前記コネクタとの間の接続経路上の前記真空チャンバの外壁を貫通して設けられた真空フィードスルーと
を備える真空計測システム。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
請求項１記載の真空計測システムにおいて、
前記環境センサは前記センサヘッドに装着されることを特徴とする真空計測システム。
【請求項３】
ダイアフラムの変位を静電容量値に変換して出力するセンサチップを収容するセンサハウジングと、前記センサハウジングに接続して前記センサチップの前記ダイアフラムに被測定媒体の圧力を導く圧力導入管とを備え真空チャンバ内に配置されるセンサヘッドと、
前記センサチップが出力する静電容量値を入力するコネクタ、前記コネクタに接続して前記センサチップと前記コネクタの間の接続経路の経路長を基に前記センサチップが出力する静電容量値を補正する補正回路、および前記補正回路が補正した静電容量値を圧力値に変換する計測回路を備え、前記真空チャンバ外に設置される回路ユニットと、
前記センサチップと前記コネクタとの間の接続経路上の前記真空チャンバの外壁を貫通して設けられた真空フィードスルーと
を備える真空計測システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の真空計測システムにおいて、
前記真空フィードスルーを介して前記センサチップと前記コネクタとの間を接続するケーブルを備える真空計測システム。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の真空計測システムにおいて、
前記真空フィードスルーに設けられた中継器と、
前記中継器の一端と前記センサチップとを接続するケーブルと、
前記中継器の他端に前記コネクタを接続するアダプタと
をさらに備える真空計測システム。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の真空計測システムにおいて、
前記真空フィードスルーに設けられた中継器と、
前記センサチップと前記中継器の一端とを接続するための第１ケーブルと、
前記第１ケーブルを前記中継器の一端に接続するセンサアダプタと、
前記中継器の他端と前記コネクタとを接続するための第２ケーブルと、
前記第２ケーブルを前記中継器の他端に接続する第１アダプタと、
前記第２ケーブルを前記コネクタに接続する第２アダプタと
をさらに備える真空計測システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空計測システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
静電容量式の隔膜真空計などの圧力センサは、ダイアフラム（隔膜）を含むセンサチップを収容したセンサヘッドを測定対象のガスが流れる配管などに取り付けて、圧力を受けたダイアフラムのたわみ量、すなわち変位を静電容量値に変換し、静電容量値から圧力値を出力する。この圧力センサは、ガス種依存性が少ないことから、半導体設備をはじめ、工業用途で広く使用されている。
【０００３】
ところで、圧力センサが用いられる半導体設備で用いられる半導体のプロセスガスは、液化または固化しやすい。このため、センサヘッドの中で、センサチップへの圧力導入管やセンサチップに、液化または固化した成分が付着して計測に影響する。このプロセスガスの付着を防止するために、センサヘッドを加熱している。この加熱では、例えば、センサヘッドの外周面を取り囲むようにしてヒータを設け、このヒータによってセンサヘッド（センサケース）内を加熱している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－００２９８６号公報
特開２０２２－１７６６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この加熱方式では、センサヘッドの周囲の圧力が真空～大気圧まで変化することになる。また、センサヘッド部の周囲の圧力が真空～大気圧まで変化すると、断熱圧縮や断熱膨張により周囲温度が変化する可能性がある。このように周囲環境が変化すると、例えば、センサチップの特性や、センサチップと計測回路とを接続するケーブルの特性変化により、出力される静電容量値が変化する可能性がある。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、センサヘッドの周囲の環境変化による静電容量値の変化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る真空計測システムは、ダイアフラムの変位を静電容量値に変換して出力するセンサチップを収容するセンサハウジングと、センサハウジングに接続してセンサチップのダイアフラムに被測定媒体の圧力を導く圧力導入管とを備え、真空チャンバ内に配置されるセンサヘッドと、真空チャンバ内のセンサヘッドの周囲の圧力または温度を測定する環境センサと、センサチップが出力する静電容量値と環境センサの測定結果を入力するコネクタ、コネクタに接続して環境センサの測定結果を基にセンサチップが出力する静電容量値を補正する補正回路、および補正回路が補正した静電容量値を圧力値に変換する計測回路を備え、真空チャンバ外に設置される回路ユニットと、センサチップとコネクタとの間の接続経路上の真空チャンバの外壁を貫通して設けられた真空フィードスルーとを備える。
【０００８】
上記真空計測システムの一構成例において、環境センサはセンサヘッドに装着される。
【０００９】
本発明に係る真空計測システムは、ダイアフラムの変位を静電容量値に変換して出力するセンサチップを収容するセンサハウジングと、センサハウジングに接続してセンサチップのダイアフラムに被測定媒体の圧力を導く圧力導入管とを備え真空チャンバ内に配置されるセンサヘッドと、センサチップが出力する静電容量値を入力するコネクタ、コネクタに接続してセンサチップとコネクタの間の接続経路の経路長を基にセンサチップが出力する静電容量値を補正する補正回路、および補正回路が補正した静電容量値を圧力値に変換する計測回路を備え、真空チャンバ外に設置される回路ユニットと、センサチップとコネクタとの間の接続経路上の真空チャンバの外壁を貫通して設けられた真空フィードスルーとを備える。
【００１０】
上記真空計測システムの一構成例において、真空フィードスルーを介してセンサチップとコネクタとの間を接続するケーブルを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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