JPH03197832A

JPH03197832A - 真空測定装置

Info

Publication number: JPH03197832A
Application number: JP33728989A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ashida; 裕芦田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1989-12-26
Publication date: 1991-08-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔目次〕概要産業上の利用分野従来の技術（第２図）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（第１図）作用実施例（第３図）発明の効果〔概　要〕真空測定装置、特に大気圧から高真空に雰囲気が移行さ
れる真空処理装置の真空度を測定する装置に関し、該処理装置の真空度の気密保持に影響を及ぼす検知器の
設置数を削減し、大気圧から高真空に至る範囲の真空度
を測定することを目的とし、真空度の範囲を分担して検
出する二以上の検出部が同一の格納容器に格納された複
合検出手段と、前記検出部からの信号を個別に処理する
二以上の信号処理手段と、前記信号処理手段からの二以
上の真空度データを選択出力する信号出力手段と、前記
信号処理手段及び信号出力手段の入出力を制御する制御
手段とを具備することを含み構成する。

［産業上の利用分野］本発明は、真空測定装置に関するものであり、更に詳℃
く言えば、大気圧から高真空の雰囲気に移行される真空
処理装置の真空度を測定する装置に関するものである。

近年、半導体簗積回路の微細加工の要求に伴いその装置
の製造工程において、スパッタ装置やＣＶ　Ｄ　（Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　
）装置等の真空処理製造装置が使用されている。

該５！ｌ造装置によれば、真空処理容器内の真空度を把
握するため真空計が設けられている。しかし、大気圧か
ら高真空に至る広帯域の測定範囲を満足する真空計がな
く、測定範囲を異にする複数の真空計を真空処理容器に
設けている。

そこで、該装置の真空度の気密保持に影響を及ぼす複数
の真空計を設けることなく、大気圧から高真空に至る範
囲の真空度を測定することができる測定装置が望まれて
いる。

〔従来の技術］第３図は、従来例に係る真空処理装置の真空測定システ
ムの説明図である。

図において、スパッタ装置やＣＶＤ装置等の真空処理装
置３は、真空処理容器３ａに加工機器３ｂ、ガス導入口
３ｃ、排気口３ｄ、試料人出ドア３ｅが設けられ、咳排
気口３ｄには排気装置４が設けられて構成される。

当該装置３は、大気中で被加工物５が試料人出ドア３ｅ
を開閉して出し入れされる。その後、該処理容器３ａが
１０”＠Ｔｏｒｒ程度の高真空にされ、その加工処理が
される。

このような処理装置３の真空度は、真空処理容器３ａに
設置された熱伝導真空計１と電離真空計２とにより把握
される。熱伝導真空計１は、該処理容器３ａに設けられ
た低真空用センサＩＡと、その検出信号の処理をする信
号処理／表示回路ＩＢから構成されている。

また、電離真空計２は同様にその容器３ａに設けられた
高真空用センサ２Ａと、その検出信号の処理をする信号
処理／表示回！８２Ｂから構成されている。例えば、該
センサＩＡ、ＩＢは、真空処理容器３ａに直径７０ｍｍ
φの開口部がそれぞれ設けられ、コンフラツトフランジ
等の継ぎ手部材により係合されている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、従来例によればスパッタ装置やＣＶＤ装置等
の処理装置３が、その容器３ａ内を大気圧から１０−”
Ｔｏｒｒ程度の高真空にした後に、被加工物の加工処理
がされる。このことから、該容器３ａの真空度を把握す
るため、測定可能範囲が１０−４〜７６０　Ｔ　ｏｒｒ
の熱伝導真空計１と、測定可能範囲が１０”　〜１０−
’Ｔｏｒｒの電離真空計２とを併用することにより対処
している。

このため、それぞれのセンサＩＡ、ＩＢが個別に真空処
理容器３ａに設置される。一般に真空処理容器３ａ等の
高真空状態を維持するためには、気密保持劣化の原因と
なる継ぎ手部材や試料人出ドア３ｅ等の開口部の設置数
を極力削減する必要がある。

しかし、各真空計１．２の測定範囲の制限により真空処
理容器３ａに最低２か所の開口部が必要となる。

これにより、気密保持劣化の原因となる開口部の削減を
図ることができず、排気装置４の効率の低下の原因にな
るという問題がある。

本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、真空処理装置の真空度の気密保持に影響を及ぼ
す検知器の設置数を削減し、大気圧から高真空に至る範
囲の真空度を測定することを可能とする真空計測装置の
堤供を目的とする。

〔課題を解決するための手段］第１図は、本発明に係る真空測定装置の原理図を示して
いる。

真空度を分担して検出する二以上の検出部１１Ａ１１Ｂ
・・・が同一の格納容器ｌＩＣに格納された複合検出手
段１１と、前記検出部１１Ａ、１１Ｂ・・・からの信号
Ｓｌ、Ｓ２・・・を個別に処理する二以上の信号処理手
段１２．１３・・・と、前記信号処理手段１２１３・・
・からの二以上の真空度データＤ１、Ｄ２を選択出力す
る信号出力手段１４と、前記信号処理手段１２．１３・
・・及び信号出力手段１４の人出力を制御する制御手段
１５とを具備することを特徴とし、上記目的を達成する
。

（作　用］本発明によれば、真空度を分担して検出する二以上の検
出部１１Ａ、１１Ｂ・・・が同一の格納容器１１Ｃに格
納された複合検出手段１１が設けられている。

このため、検出手段１１を取り付けるための開口部を真
空処理装置１６に１か所のみ設けることで足りる。また
、例えば、第１の検出部１１Ａに７６０　”１０−’Ｔ
ｏｒｒの真空度の測定範囲を分！Ｒさせ、第２の検出部
１１Ｂに１０−’〜１０−”　Ｔｏｒｒの真空度の範囲
を分担させ、それぞれの真空度データＤＩＤ２を選択出
力することにより、大気圧から商真空に至る範囲の真空
度を測定することが可能となる。

これにより、気密保持劣化の原因となる開口部の設置数
が削減され、排気装置の効率の向上を図ることが可能と
なる。

〔実施例］次に図を参照しながら本発明の実施例について説明をす
る。

第２図は、本発明の実施例に係る真空測定装置の構成図
である。

回において、２１は複合検出手段１１の一実施例となる
複合検知器であり、格納容器２１Ｃに設けられたピラニ
ゲージ部２１Ａ、ベアード／アルバートゲージ部（以下
Ｂ／Ａゲージ部という）２１Ｂ及びこれらを絶縁する絶
縁スペーサ２１Ｄ、２１Ｅから成るものである。

ピラニゲージ部２１Ａは、第１の検出部１１Ａの一実施
例となる検知器であり、大気圧７６０〜中間流領域１０
−’Ｔｏｒｒの真空度の検知を分担するものである。該
ゲージ部２１Ａは、棒状フィラメントから成る。

その検知原理は、フィラメントに温度の低い気体分子が
１ｇｉ突すると、衝突時の熱の授受によって該フィラメ
ントが冷却される。このフィラメントから失われる電力
が圧力に比例する。この電力の変化から被測定対象の真
空度を検知するものである。

Ｂ／Ａゲージ部２１Ｂは、第２の検出部１１Ｂの一実施
例となる検知器であり、中間流ｆｉＩ￥域１０１〜高真
空領域１０−”　Ｔｏｒｒの真空度の検知を分担するも
のである。該ゲージ部２１Ａは、フィラメント２０ａ、
グリッド電極２０ｂ及びコレクタ電極２０ｃから成る。

その検知原理は、フィラメント２０ａから出射した電子
が１５０ｅ　Ｖ程度のエネルギーにより加速される。電
子は、気体分子密度に応じた割合で気体分子に衝突し、
それを電離する。この際に、コレクタ電流ＩＣとグリッ
ド電流の比で表される電子電流を一定とすれば、電離に
よって生したイオン電流が圧力に比例する。このイオン
電流の変化から被測定対象の真空度を検知するものであ
る。

ピラニゲージ部２１Ａ及びＢ／Ａゲージ部２１Ｂは、相
互干渉を避けるため取り付は位置が工夫されている０例
えば、熱依存性の高いピラニゲージ部２１人は、Ｂ／Ａ
ゲージ部２１Ｂの取り付は位置よりも後退させて格納容
器２１ｃに絶縁スペーサ２１Ｅを介して形成される。絶
縁スペーサ２１Ｄ、２１Ｅは耐熱・耐酸化性の材料等が
用いられ、格納容器２１ｃにそれが充填される。

また、複合検知器２１は、真空処理装置２７に直径７０
ｎｎφ程度に開口された開口部２８に取り付けられる。

該検知Ｈ２１は、コンフラツトフランジ（耐圧継ぎ手）
構造により超高真空状態に対処している。その構造は、
処理装置２７の開口部２８、複合検知器２１の相互に設
けられたフランジの間に無酸化銅のガスケットを介して
、両フランジをボルト・ナツト３０により係合したもの
である。

２２は第１の信号処理手段１２の一実施例となる第１の
検出処理回路であり、フィラメント電流ＩＦの変化から
低真空度データＤ１を出力するものである。該回路２２
は、ピラニゲージ部２１Ａを一定温度にする定温回路２
２ａ及びフィラメント電流ＩＦの変化、すなわち、該ゲ
ージ部２１Ａから失われる電力に基づいて低真空度デー
タＤＩを出力する電力検出回路２２ｂから成る。

２３は第２の信号処理手段１３の一実施例となる第２の
検出処理回路であり、コレクタ電流ＩＣの変化から高真
空度データＤ２を出力するものである。該回路２３は、
フィラメント２０ａ、グリッド電極２０ｂ及びコレクタ
電極２０ｃに電源を供給する直流電源回路２３ａ及び電
子電流の変化によるイオン電流に基づいて高真空度デー
タＤ２を出力する電流検出回路２３ｂから成る。

２４は信号出力手段１４の一実施例となるデータ比較／
出力回路であり、低真空度データＤＩ及び高真空度デー
タＤ２を入力して、いずれか一方のデータを出力するも
のである。この際の選択基準は、予め、両ゲージ部２１
Ａ、２１Ｂの測定範囲の境界１例えば、中間？ｔ　ＳＲ
域１０−’Ｔｏｒｒを境界データＤ３とする。そのデー
タは制御手段１５より入力する。

２５は制御手段１５の一実施例となるマイクロプロセッ
サユニット（以下ＭＰＵという）であり、定温回路２２
ａ、電力検出回路２２ｂ、直流電源回路２３ａ、ｉｔｉ
流検比検出回路２３ｂチ゛−タ比較／出力回路２４の入
出力を制御するものである。

２６は表示回路であり、データＤ１又はＤ２を入力して
真空処理装置２７の真空度を表示するものである。

こようにして、本発明の実施例によれば真空処理装置２
７の真空度を検出するピラニゲージ部２１八及びＢ／Ａ
ゲージ部２１Ｂを直径７０ｍｍの同一の格納容器２１Ｃ
に格納した複合検出器２１が設けられている。

このため、該検出器２１を取り付けるための開口部２８
を真空処理装置２７に１か所のみ設けることで足りる。

また、ピラニゲージ部２１Ａが大気圧７６０〜中間流領
域１０−’Ｔｏｒｒの真空度の測定範囲を分担し、Ｂ／
Ａゲージ部２１Ｂが中間流領域１０−４〜高真空領域１
０−”　Ｔｏｒｒの真空度の範囲を分担し、それぞれの
真空度データＩ’）１．Ｄ２を境界データＤ３に基づい
て選択出力することにより、大気圧から高真空に至る範
囲の真空度を測定することが可能となる。

これにより、気密保持劣化の原因となる開口部２８の設
置数が従来例に比べて１つ削減され、排気装２４の効率
の向上を図ることが可能となる。

〔発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、真空度の範囲を
分担して検出する二つの検出部を同一の格納容器に格納
した複合検出器が設けられている。

このため、該検出器を取り付けるための開口部が真空処
理２ｉＷに１か所のみ設けることで足りる。

また、一方の検出部が大気圧〜中間流領域の測定範囲を
分担し、他方の検出部が中間流領域〜高真空の範囲を分
担し、それぞれの真空度データを選択出力することによ
り、大気圧から高真空に至る範囲の真空度を効率良く測
定することが可能となる。

これにより、スパッタ装置やＣＶＤ装置等の真空処理製
造装置の性能の向上及び真空測定システムの測定効率の
向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る真空測定装置の原理回、第２図
は、本発明の実施例に係る真空測定装置の構成図、第３図は、従来例に係る真空処理装置の真空測定システ
ムの説明図である。（符号の説明）１１・・・複合検知手段、１１Ａ・・・第１の検出部、１１Ｂ・・・第２の検出部、１２・・・第１の信号処理手段、１３・・・第２の信号処理手段、１４・・・信号出力手段、１５・・・制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】

真空度の範囲を分担して検出する二以上の検出部（１１
Ａ、１１Ｂ・・・）が同一の格納容器（１１Ｃ）に格納
された複合検出手段（１１）と、前記検出部（１１Ａ、
１１Ｂ・・・）からの信号（Ｓ１、Ｓ２・・・）を個別
に処理する二以上の信号処理手段（１２、１３・・・）
と、前記信号処理手段（１２、１３・・・）からの二以
上の真空度データ（Ｄ１、Ｄ２）を選択出力する信号出
力手段（１４）と、前記信号処理手段（１２、１３・・
・）及び信号出力手段（１４）の入出力を制御する制御
手段（１５）とを具備することを特徴とする真空測定装
置。