JP2004163202A - 真空用位置検出器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源111と該光源111からの入射光を検出する光検出器112からなる光学系と、光検出器112に入射した光の強さに応じて発生した電気信号を処理する信号処理基板114と、光源111と相対的に移動し、光源111からの光を反射する反射ディスク113とを備えた真空用位置検出器において、該光学系、信号処理基板114および反射ディスク113を真空槽117内部に配置し、光学系および信号処理基板114を、気密ケース118と光透過窓119よりなる隔壁により気密に保持したものとなっている。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、高真空を必要とする半導体製造プロセスなどで用いられる真空用位置検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造プロセスにおける成膜装置などでは、モータやロボットが真空槽内部に設置されることがある。従来の成膜装置において、例えばモータと、モータの位置検出器を構成するスリットディスクを真空槽内部に設置し、同じく該位置検出器を構成する光源と光検出回路からなる光学系および信号処理基板を真空槽外部に設置する構成(不図示)のものがある(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1では、光源とスリットディスクは真空槽の内外に分けて離して設けていることから、光源はレーザなどの収束性の高い高出力ビームが必要となるため、構成が複雑で大型化し、しかも高価となるという問題があった。これより、構成が簡単で、省スペース、安価な真空用位置検出器を提供するためには、真空槽内部に光学系および信号処理基板を設ける必要があった。
その場合、光学系および信号処理基板を真空槽内部で使用すると、光源あるいは光検出器の信号処理基板およびその実装電子部品などから水分および有機系のガスが発生するので、これらのガスにより真空槽内部が汚染される。そこで、図4に示すような真空用位置検出器が提案されている。
図4は従来の真空用位置検出器の構成図である。図4において、111はLEDで構成される光源、112はフォトダイオードアレイで構成される光検出器、113は反射ディスク、114は光検出器112の信号処理基板、115はリード線、116は真空導入端子、117は真空槽である。ここで、光源111と光検出器112からなる光学系および反射ディスク113は真空槽内部に配置されると共に、信号処理基板114は真空槽外部に配置されている。また、当該光学系および信号処理基板114は図示しない取り付け治具により固定されると共に、反射ディスク113は図示しないモータシャフトに接続されている。そして、反射ディスク113における光源からの反射面は該ディスクの表面になるように設定してある。
【0003】
図4において、光源111から出た光は、反射ディスク113で反射された後、光検出器112に入射し、入射した光の強さに応じて発生した電気信号は信号処理基板114で処理される。信号処理基板114に実装された電子部品は多くの樹脂部分を含み、真空中で水分や有機系のガスを放出し易いので、リード線115と真空導入端子116を介して真空槽117外部に配置してある。検出器の種類によっては、光源111および光検出器112と反射ディスク113との間に固定スリットを配置する場合もある。
【0004】
【特許文献1】特開平6−300587号公報(第3―4頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の真空用位置検出器は、光検出器112と信号処理基板114はリード線115を介して一定の距離をおいて離しているのでノイズが乗りやすくなる。また、光検出器112から出るリード線115の本数が光検出器112のアレイ数に比例して多くなるが、絶対位置検出を行う場合は特にリード線115の本数が増加するため、リード線115からの発ガスの影響が増え、コストアップにもなるという問題があった。さらに、光源111と光検出器112も真空中に配置されるので、特に高真空が必要な装置においては、光源111と光検出器112からのガス放出も無視できないという問題があった。
【0006】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、真空中で使用してもノイズに強く、発ガスを抑制することができると共に、安価な真空用位置検出器を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、請求項1に記載の発明は、光源と前記光源からの入射光を検出する光検出器からなる光学系と、前記光検出器に入射した光の強さに応じて発生した電気信号を処理する信号処理基板と、前記光源と相対的に移動し、かつ、前記光源からの光を反射する反射ディスクとを備えた真空用位置検出器において、前記光学系、前記信号処理基板および前記反射ディスクを真空槽内部に配置し、前記光学系および前記信号処理基板を、光を透過する材料を含む隔壁により気密に保持したものである。
また、請求項2の発明は、請求項1記載の真空用位置検出器において、前記光検出器を前記信号処理基板上に実装したものである。
これにより、光検出器を信号処理基板上に実装するとノイズに対して強くなり、真空槽内部のリード線本数が減り、また、光学系、信号処理基板からの発ガスを抑制することができる。
また、請求項3に記載の発明は、光源と前記光源からの入射光を検出する光検出器からなる光学系と、前記光検出器に入射した光の強さに応じて発生した電気信号を処理する信号処理基板と、前記光源と相対的に移動し、かつ、前記光源からの光を透過するスリットディスクとを備えた真空用位置検出器において、前記光学系、前記信号処理基板および前記反射ディスクを真空槽内部に配置し、前記光学系および前記信号処理基板を、光を透過する材料を含む隔壁により気密に保持したものである。
また、請求項4の発明は、請求項3記載の真空用位置検出器において、前記光検出器を前記信号処理基板上に実装したものである。
これにより、光検出器を信号処理基板上に実装するとノイズに対して強くなり、真空槽内部のリード線本数が減り、また、光学系、信号処理基板からの発ガスを抑制することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的実施例を図に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1は、本発明の実施例を示す位置検出器の構成図である。なお、本発明の構成要素が従来技術と同じものについては、同一符号を付してその説明を省略し、異なる点のみ説明する。
図1において、118は気密ケース、119は光透過窓である。
本発明の特徴は以下のとおりである。
すなわち、光源111と光検出器112からなる光学系、信号処理基板114および反射ディスク113を真空槽117内部に配置し、光学系および信号処理基板114を、光を透過する材料を含む隔壁により気密に保持した点である。具体的には、該隔壁はコバール合金製の気密ケース118と光を透過する硬質ガラス製の光透過窓119により構成され、周囲の空間に対してガスの流出を防止するように気密に保持されたものとなっている。該隔壁の製造については、箱状に加工した気密ケース118において、光透過窓119をはめ込む部分の表面を酸化させ、硬質ガラスを被せて加熱した後、硬質ガラス製の光透過窓119をはめ込んで、接続部をさらに加熱して気密封止するようにしてある。
また、該光検出器112は信号処理基板114上に実装されている。
さらに、光学系および信号処理基板114は図示しない取り付け治具により固定されると共に、反射ディスク113は図示しないモータシャフトに接続されている。
【0009】
次に動作を説明する。
図1において、破線矢印で示す光はLEDで構成された光源111から出て光透過窓119を透過した後、反射ディスク113に到達し、さらに反射ディスク113の反射面で反射された後、再び光透過窓119を透過してフォトダイオードアレイで構成された光検出器112に入射し、入射した光の強さに応じて発生した電気信号は信号処理基板114で処理される。
【0010】
本発明の第1実施例における真空用位置検出器は、光源111と光検出器112からなる光学系、信号処理基板114および反射ディスク113を真空槽117内部に配置し、光学系および信号処理基板114を、光を透過する材料を含む隔壁により気密に保持する構成にしたので、真空槽117内部において信号処理基板114に搭載される電子部品から水分や有機系のガスを発生しても真空槽117における隔壁の内部から外部へのガスの流出を防止できる。
また、光検出器を信号処理基板上に実装する構成にしたので、ノイズに対して強くなり、真空槽内部のリード線本数が減少し、しかもコストを下げることができる。そして、光源、光検出器、信号処理基板からの発ガスを抑制することができるので、真空槽内で使用しても隔壁の外部での汚染を防止することができる。
【0011】
(第2実施例)
図2は、第2実施例の構成を示す図である。
図2において、120はスリットディスクである。なお、光検出器112を信号処理基板114上に実装した点、光源111と光検出器112からなる光学系および信号処理基板114を図示しない取り付け治具により固定した点は第1実施例と同じである。
第2実施例が第1実施例と異なる点は、光源からの光を反射する反射ディスクに替えて、光源からの光を透過するスリットディスク120を用いた点である。
また、光学系、信号処理基板114およびスリットディスク120を真空槽内部に配置すると共に、光学系および前記信号処理基板を、光を透過する材料を含む隔壁により気密に保持したものである。ここで、スリットディスク120は図示しないモータシャフトに接続されている。
【0012】
次に動作を説明する。
図2において、破線矢印で示す光はLEDで構成された光源111から出て光透過窓119を透過してスリットディスク120のスリットを通過した後、光透過窓119’を透過してフォトダイオードアレイで構成された光検出器112に入射し、入射した光の強さに応じて発生した電気信号は信号処理基板114で処理される。
【0013】
本発明の第2実施例における真空用位置検出器は、光学系、信号処理基板114およびスリットディスク120を真空槽内部に配置すると共に、光学系および信号処理基板を、光を透過する材料を含む隔壁により気密に保持する構成にしたので、真空槽117内部において信号処理基板114に搭載される電子部品から水分や有機系のガスを発生しても真空槽117における隔壁の内部から外部へのガスの流出を防止できる。
また、光検出器を信号処理基板上に実装する構成にしたので、ノイズに対して強くなり、真空槽内部のリード線本数が減少し、しかもコストを下げることができる。そして、光源、光検出器、信号処理基板からの発ガスを抑制することができるので、真空槽内で使用しても隔壁の外部での汚染を防止することができる。
【0014】
なお、第1実施例において、真空用位置検出器の種類によっては、光学系と反射ディスク113との間に固定スリットを配置しても構わない。
また、第3実施例において、真空用位置検出器の種類によっては、光検出器112とスリットディスク120との間に固定スリットを配置しても構わない。
また、第1実施例乃至第3実施例において、気密ケース118と光透過窓119の接続部を加熱により気密に封止しているが、Oリングを用いて気密ケース118と光透過窓の間の気密を保持するようにしても構わない。発ガスを極力抑えるためには封着を用いるのが望ましい。
また、気密ケース118の金属部にコバール合金を用いたが、気圧差に耐える強度と耐食性を有する金属であればコバール合金以外でもよいが、温度が上昇するような用途では硬質ガラスとの熱膨張係数差の小さいコバール合金が望ましい。
また、第1実施例において、反射ディスク113における光源からの反射面が該ディスクの表面になるように設定した構成を説明したが、図3に示すように反射ディスク113における光源からの反射面が該ディスク113の外周部になるように設定した構成にしても構わない。図3はその他の実施例を示す真空用位置検出器の構成図である。
【0015】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば以下の効果がある。
本発明の第1実施例における真空用位置検出器は、光源と光検出器からなる光学系、信号処理基板および反射ディスクを真空槽内部に配置し、光学系および信号処理基板を、光を透過する材料を含む隔壁により気密に保持した構成にしたため、真空槽内部において信号処理基板に搭載される電子部品から水分や有機系のガスを発生しても真空槽における隔壁の内部から外部へのガスの流出を防止することができる。
また、光検出器を信号処理基板上に実装する構成にしたため、ノイズに対して強くなり、真空槽内部のリード線本数が減少し、しかもコストを下げることができる。そして、光源、光検出器、信号処理基板からの発ガスを抑制することができるため、真空槽内で使用しても隔壁の外部での汚染を防止できる。
【0016】
本発明の第2実施例における真空用位置検出器は、光学系、信号処理基板およびスリットディスクを真空槽内部に配置すると共に、光学系および前記信号処理基板を、光を透過する材料を含む隔壁により気密に保持する構成にしたため、真空槽内部において信号処理基板に搭載される電子部品から水分や有機系のガスを発生しても真空槽における隔壁の内部から外部へのガスの流出を防止することができる。
また、光検出器を信号処理基板上に実装する構成にしたため、ノイズに対して強くなり、真空槽内部のリード線本数が減少し、しかもコストを下げることができる。そして、光源、光検出器、信号処理基板からの発ガスを抑制することができるため、真空槽内で使用しても隔壁の外部での汚染を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す真空用位置検出器の構成図
【図2】本発明の第2実施例を示す真空用位置検出器の構成図
【図3】その他の実施例を示す真空用位置検出器の構成図
【図4】従来の位置検出器の構成を示す図
【符号の説明】
111 光源
112 光検出器
113 反射ディスク
114 信号処理基板
115 リード線
116 真空導入端子
117 真空槽
118 気密ケース
119 光透過窓
120 スリットディスク
Claims (4)
- 光源と前記光源からの入射光を検出する光検出器からなる光学系と、前記光検出器に入射した光の強さに応じて発生した電気信号を処理する信号処理基板と、前記光源と相対的に移動し、かつ、前記光源からの光を反射する反射ディスクとを備えた真空用位置検出器において、
前記光学系、前記信号処理基板および前記反射ディスクを真空槽内部に配置し、前記光学系および前記信号処理基板を、光を透過する材料を含む隔壁により気密に保持したものであることを特徴とする真空用位置検出器。 - 前記光検出器を前記信号処理基板上に実装した請求項1記載の真空用位置検出器。
- 光源と前記光源からの入射光を検出する光検出器からなる光学系と、前記光検出器に入射した光の強さに応じて発生した電気信号を処理する信号処理基板と、前記光源と相対的に移動し、かつ、前記光源からの光を透過するスリットディスクとを備えた真空用位置検出器において、
前記光学系、前記信号処理基板および前記スリットディスクを真空槽内部に配置し、前記光学系および前記信号処理基板を、光を透過する材料を含む隔壁により気密に保持したものであることを特徴とする真空用位置検出器。 - 前記光検出器を前記信号処理基板上に実装した請求項3記載の真空用位置検出器。
Priority Applications (1)
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JP2002328104A JP2004163202A (ja) | 2002-11-12 | 2002-11-12 | 真空用位置検出器 |
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