JP2006153672A - Pressure and temperature distribution measurement system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measurement system for measurement of distribution of a physical amount such as air pressure or temperature in the space in particular in a vacuum chamber. <P>SOLUTION: The pressure and temperature distribution measurement system for measuring the distribution of the physical amount in a desired space is provided with a sensing unit composed of sensor chips 100 equipped on the tips of sensor support pipes 101-112 which are formed of pipes or rods and capable of maintaining each form for distributing them at the desired positions for measuring the distribution of the physical amount. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、空間、特に真空チャンバー内の気体圧力(真空度)や温度分布などを計測するシステムに関する。 The present invention relates to a system for measuring gas pressure (degree of vacuum), temperature distribution, etc. in a space, particularly in a vacuum chamber.

真空チャンバー内の気体圧力(真空度)や温度などの空間分布を計測するには、所望の空間位置に所望のセンサーを設置する必要がある。図2に、真空チャンバー内の気体圧力(以下、単に圧力と呼ぶ)の空間分布(以下、単に分布と呼ぶ)を計測するための従来のシステムの一例を示す。図2では、真空チャンバー221付近を断面図で示し、模式的に表わしている。圧力計測用の3本のピラニ真空ゲージ体201、202、203がチャンバー壁を貫通して取付けられている。各ピラニ真空ゲージ体の先端には、センサー本体200が装着されている。ピラニ真空ゲージ体は、直管式形状であり、予めその長さと取付け位置を調整することにより、所望の空間位置にセンサー本体を位置決めしている。なお、この例では真空チャンバー221には、添加ガス導入のため導入ガス輸送管219や、基板ホルダー220、加熱ヒーター217、真空排気口218が取付けられている。
圧力分布を計測するには、ピラニ真空ゲージ体からの電気信号ケーブル211、212、213を真空計225に接続し、各空間位置の圧力(真空度)を計測すればよい。
In order to measure the spatial distribution such as the gas pressure (degree of vacuum) and temperature in the vacuum chamber, it is necessary to install a desired sensor at a desired spatial position. FIG. 2 shows an example of a conventional system for measuring a spatial distribution (hereinafter simply referred to as distribution) of gas pressure (hereinafter simply referred to as pressure) in a vacuum chamber. In FIG. 2, the vicinity of the vacuum chamber 221 is schematically shown by a cross-sectional view. Three Pirani vacuum gauge bodies 201, 202, 203 for pressure measurement are attached through the chamber wall. A sensor main body 200 is attached to the tip of each Pirani vacuum gauge body. The Pirani vacuum gauge body has a straight tube shape, and the sensor body is positioned at a desired spatial position by adjusting the length and the mounting position in advance. In this example, an introduction gas transport pipe 219, a substrate holder 220, a heater 217, and a vacuum exhaust port 218 are attached to the vacuum chamber 221 for introducing an additive gas.
In order to measure the pressure distribution, electrical signal cables 211, 212, and 213 from the Pirani vacuum gauge body are connected to the vacuum gauge 225, and the pressure (degree of vacuum) at each spatial position is measured.

従来システムにおいては、ピラニ真空ゲージ体が直管形状であるため、所望計測位置に各々対応したチャンバー壁位置にピラニ真空ゲージ体を貫通取付けする必要があった。
このため、設置できるピラニ真空ゲージ体の数量には限界があり、多数計測点を設定するのが困難であった。また、図2に示すように、真空チャンバー221に加熱ヒーター217が装備されている場合には、温度分布も計測できると大変便利であるが、本例では、温度分布を計測することは不可能である。
本発明の目的は空間位置、特に真空チャンバー内の多数の所望空間位置の圧力(真空度)とその他のパラメータ(例えば温度など)を同時に計測可能とし、真空チャンバー内の圧力分布、温度分布などを計測可能としたシステムを提供することにある。
In the conventional system, since the Pirani vacuum gauge body has a straight pipe shape, the Pirani vacuum gauge body has to be attached to the chamber wall positions corresponding to the desired measurement positions.
For this reason, there is a limit to the number of Pirani vacuum gauge bodies that can be installed, making it difficult to set a large number of measurement points. Also, as shown in FIG. 2, when the vacuum chamber 221 is equipped with a heater 217, it is very convenient to measure the temperature distribution, but in this example, it is impossible to measure the temperature distribution. It is.
The object of the present invention is to be able to simultaneously measure the pressure (vacuum degree) and other parameters (for example, temperature) at a number of desired space positions in the vacuum chamber, in particular, the pressure distribution, temperature distribution, etc. in the vacuum chamber. The purpose is to provide a system that can be measured.

本発明を図1を用いて説明する。図1は、本発明の圧力・温度分布計測システムの模式構成図であり、真空チャンバー121付近の構成は断面図により示している。
まず、導入フランジ113、114を貫通して取付けられているセンサーパイプ101〜112は、本例では各フランジに6本づつ装着されており、直径数ミリのパイプ状(又は無空棒構造)であり、自由に屈曲が可能である。
また、センサーパイプの各々の先端には、センサーチップ100が装着されており、それからのリード線をセンサー支持体パイプ内部、又はセンサー支持体無空棒に沿わせて真空チャンバーの外側に引出し、電気ケーブル群115、116に接続している。
The present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a pressure / temperature distribution measuring system according to the present invention, and a configuration in the vicinity of a vacuum chamber 121 is shown by a cross-sectional view.
First, in this example, six sensor pipes 101 to 112 attached through the introduction flanges 113 and 114 are attached to each flange, and are in the form of a pipe having a diameter of several millimeters (or an empty rod structure). Yes, it can be bent freely.
In addition, a sensor chip 100 is attached to each tip of the sensor pipe, and a lead wire from the sensor chip 100 is drawn inside the sensor support pipe or outside the vacuum chamber along the sensor support non-empty bar. The cable groups 115 and 116 are connected.

今、真空チャンバー内の圧力・温度分布を計測するには、センサー支持体を屈曲させてそのまゝの形状に保持させ、その先端にあるセンサーチップを所望の空間位置に設置する。
本例では、真空チャンバー内の圧力とともに温度分布も計測可能とするため、小型のセンサーチップには、例えば、数mm角サイズの半導体圧力・温度センサーチップを用いている。各設定空間位置の圧力と温度信号は、電気ケーブル群115、116を通してコントローラー125で処理され、ディスプレイ126に表示される。ディスプレイの表示には、例えば、各設定空間位置の圧力および温度の時系列グラフ表示など、コントローラーの設定モードにより、種々の形式の表示が可能である。
以上では、計測物理量として、圧力(真空度)と温度の2種類の計測が可能なセンサーチップを例にして説明したが、計測物理量は上記に限定されることなく、センサーチップ仕様により変更可能である。例えば、圧力・温度・湿度の三種類のパラメータの分布の計測なども可能である。
また、当然ながら一種類のみの物理量の計測も可能である。
Now, in order to measure the pressure / temperature distribution in the vacuum chamber, the sensor support is bent and held in its shape, and the sensor chip at the tip is placed in a desired spatial position.
In this example, in order to be able to measure the temperature distribution as well as the pressure in the vacuum chamber, for example, a semiconductor pressure / temperature sensor chip of several mm square size is used as a small sensor chip. The pressure and temperature signals at each set space position are processed by the controller 125 through the electric cable groups 115 and 116 and displayed on the display 126. For display on the display, various types of display are possible depending on the setting mode of the controller, such as a time-series graph display of pressure and temperature at each setting space position.
In the above, a sensor chip capable of measuring two types of pressure (degree of vacuum) and temperature has been described as an example of the measured physical quantity. However, the measured physical quantity is not limited to the above and can be changed according to the sensor chip specification. is there. For example, it is possible to measure the distribution of three types of parameters such as pressure, temperature, and humidity.
Of course, only one type of physical quantity can be measured.

本発明によれば、空間、特に真空チャンバー内の所望の複数位置に物理量検出用センサーを設置でき、同時に複数の物理量(圧力、温度など)を計測できるので、所望空間の物理量の分布の計測が可能となる。 According to the present invention, a physical quantity detection sensor can be installed at a desired plurality of positions in a space, particularly in a vacuum chamber, and a plurality of physical quantities (pressure, temperature, etc.) can be measured at the same time. It becomes possible.

以下、本発明の実施形態を実施例により説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of examples.

図3は、本発明の圧力センシングユニットの一実施例を示す模式断面図である。図3−(a)は、センシングユニットの全体図であり、取付けフランジ308を貫通してセンサー支持パイプ305が設けられている。支持パイプ305の先端にはセンサーチップ301が装着されている。また、センサーからの電気信号引出し線308は、センサー支持パイプ305の中側を通って、センサー支持パイプの他端から真空チャンバーの外側に取出される構造となっている。センサーチップ装着部分(A部)の詳細を図3−(b)に示す。センサー支持パイプ305の先端にチップホルダー302を介してセンサーチップ301が装着されている。センサーチップ301からの電気信号引出し線307はセンサー支持パイプ305の中側を通って、センサー支持パイプ他端から引出される。また、センサーチップを装着しているセンサー支持パイプの先端は、真空封止部材304により真空封止されている。また、センサー支持パイプを屈曲・変形させる際に、パイプの「潰れ」が懸念されるパイプ形状寸法の場合には、センサー支持パイプの内部を柔軟性をもつ内部充填材で満たすことが望ましい。また、センサーチップ301を機械的に保護するために、剛性のある複数本の細線で構成されガードリング303が設けられている。
本実施例の圧力センサーユニットを、所定の真空チャンバー壁に、フランジ部分で取付け、センサー支持パイプを屈曲・変形させてセンサーチップ部分を所望の空間位置にセッティングして、圧力(真空度)を計測する。
なお、本例では、計測物理量が圧力(真空度)であるが、適切なセンサーチップを選択すれば、温度、湿度、ガス成分などの計測も可能であり、さらに、複合チップを用いれば、例えば圧力と温度などの2種以上の物理量の同時計測も可能である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an embodiment of the pressure sensing unit of the present invention. FIG. 3A is an overall view of the sensing unit, and a sensor support pipe 305 is provided through the mounting flange 308. A sensor chip 301 is attached to the tip of the support pipe 305. In addition, the electrical signal lead wire 308 from the sensor has a structure that passes through the inside of the sensor support pipe 305 and is taken out from the other end of the sensor support pipe to the outside of the vacuum chamber. The details of the sensor chip mounting part (A part) are shown in FIG. A sensor chip 301 is attached to the tip of the sensor support pipe 305 via a chip holder 302. An electrical signal lead line 307 from the sensor chip 301 passes through the inside of the sensor support pipe 305 and is drawn from the other end of the sensor support pipe. The tip of the sensor support pipe on which the sensor chip is mounted is vacuum sealed by a vacuum sealing member 304. In addition, when the sensor support pipe is bent or deformed, if the pipe has a shape that is likely to be “crushed”, it is desirable to fill the sensor support pipe with a flexible internal filler. Further, in order to mechanically protect the sensor chip 301, a guard ring 303 is provided which is composed of a plurality of rigid thin wires.
The pressure sensor unit of this embodiment is attached to a predetermined vacuum chamber wall with a flange part, and the sensor support pipe is bent and deformed to set the sensor chip part to a desired spatial position, and the pressure (degree of vacuum) is measured. To do.
In this example, the measurement physical quantity is pressure (degree of vacuum). However, if an appropriate sensor chip is selected, temperature, humidity, gas components, and the like can be measured. Two or more physical quantities such as pressure and temperature can be measured simultaneously.

図4は、本発明のセンシングユニットの第2の実施例を示す模式斜視図である。取付け用ビス穴409を有する取付けフランジ408に、実施例1で述べたと同様のセンサー支持パイプ401、402、403などが貫通配置されている。図4では、合計12本のセンシングユニットが配備されているが、401〜403以外の残り9本のセンシングユニットについては一部を省略して描画している。
また、例えば、センサー支持パイプ401の先端には、センサーチップ400が装着されており、それからの電気信号ケーブル415が取付けフランジの反対側に引出されている。この側には、電気信号ケーブル415、416、417を含む合計12組の電気ケーブルが引出されており、電気ケーブル群420を構成している。
本実施例の圧力センシングユニットを、所定の真空チャンバー壁にフランジ部分で取付け、センサー支持パイプを屈曲・変形させてセンサーチップ部分を所望の空間位置にセッティングして、圧力(真空度)を計測する。
なお、本例では、計測物理量が圧力(真空度)であるが、適切なセンサーチップを選択すれば、温度、湿度、ガス成分などの計測も可能であり、さらに、複合チップを用いれば、例えば圧力と温度などの2種以上の物理量の同時計測も可能である。
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a second embodiment of the sensing unit of the present invention. Similar to the sensor support pipes 401, 402, 403 and the like described in the first embodiment, the mounting flange 408 having the mounting screw hole 409 is disposed therethrough. In FIG. 4, a total of twelve sensing units are provided, but the remaining nine sensing units other than 401 to 403 are drawn with some omitted.
For example, the sensor chip 400 is attached to the tip of the sensor support pipe 401, and the electric signal cable 415 from the sensor chip 400 is drawn out to the opposite side of the mounting flange. On this side, a total of 12 sets of electric cables including electric signal cables 415, 416, and 417 are drawn out to constitute an electric cable group 420.
The pressure sensing unit of this embodiment is attached to a predetermined vacuum chamber wall with a flange portion, the sensor support pipe is bent and deformed, the sensor chip portion is set at a desired spatial position, and the pressure (degree of vacuum) is measured. .
In this example, the measurement physical quantity is pressure (degree of vacuum). However, if an appropriate sensor chip is selected, temperature, humidity, gas components, and the like can be measured. Two or more physical quantities such as pressure and temperature can be measured simultaneously.

図5は、本発明の第3の実施例を示す模式図である。本例は、図3に示した圧力センシングユニットのセンサー支持パイプを、無空の棒体構造としたものである。センサーチップ支持棒505の先端にセンサーチップ501が装置されており、また、支持棒の他端は取付けフランジ508に固着されている。一方、センサーチップ501からの電気信号引出し線507は、支持棒505に添わせて配線し、電気信号ケーブルの各素線(例えば509)は、取付けフランジ508に配設されている気密封止型導入端子ピン510に接続されている。センサーチップ支持棒505は、例えば、アルミニウム線やニッケルメッキされた銅線であり、それ自体で自立しており、かつ、屈曲・変形が可能である太さを有している。 FIG. 5 is a schematic diagram showing a third embodiment of the present invention. In this example, the sensor support pipe of the pressure sensing unit shown in FIG. 3 has a non-empty rod structure. A sensor chip 501 is installed at the tip of the sensor chip support bar 505, and the other end of the support bar is fixed to a mounting flange 508. On the other hand, the electrical signal lead wire 507 from the sensor chip 501 is wired along the support rod 505, and each wire (for example, 509) of the electrical signal cable is hermetically sealed. It is connected to the introduction terminal pin 510. The sensor chip support rod 505 is, for example, an aluminum wire or a nickel-plated copper wire, and is self-supporting and has a thickness that allows bending and deformation.

本発明の第4の実施例を図1により説明する。図1は、真空チャンバー121内の所望空間位置の圧力(真空度)と温度とを測定し、その空間分布を計測するシステムの模式構成図である。本例では、実施例2で記述したと同様のセンシングユニット(センサー6本×2組)を用いている。真空チャンバー壁のセンシングユニット取付け開口部に、センシングユニットの取付けフランジ113、114を装着し、12本のセンサー支持パイプ101〜112を屈曲変形させて、センサー支持パイプの先端に装着されているセンサーチップ(例えば100)を所望の空間位置に配置する。本例では圧力(真空度)と温度との2種類パラメータを同時検出できるセンサーチップを用いている。また、本例では、真空チャンバー121の下部外壁に加熱ヒーターが設けてあり、また、チャンバー上部からは導入ガス輸送管119を通して導入ガスがチャンバー内に供給できる構成になっている。
本実施例のセンシングユニットの使用例は、前述の実施例1、実施例2と同様であるので、記述を省略する。
今、チャンバー内の所望の12箇所の空間位置の圧力と温度とを測定するには、各センシングユニットからの圧力と温度との検出信号を伝送する電気信号ケーブル群115、116をコントローラー125に接続する。圧力と温度の検出信号は、ディスプレイ126に数値データ表示やグラフ表示ができるように、コントローラーで処理される。
また、コントローラーにおいて、所望する測定時間間隔で、時々刻々変動する圧力と温度とのデータの記憶・蓄積も可能である。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a system that measures the pressure (degree of vacuum) and temperature at a desired space position in the vacuum chamber 121 and measures the spatial distribution thereof. In this example, the same sensing unit as described in the second embodiment (6 sensors × 2 sets) is used. Mounting flanges 113 and 114 of the sensing unit are attached to the sensing unit mounting opening of the vacuum chamber wall, and the 12 sensor support pipes 101 to 112 are bent and deformed, and the sensor chip is mounted at the tip of the sensor support pipe. (For example, 100) is arranged at a desired spatial position. In this example, a sensor chip capable of simultaneously detecting two types of parameters such as pressure (degree of vacuum) and temperature is used. Further, in this example, a heater is provided on the lower outer wall of the vacuum chamber 121, and the introduced gas can be supplied into the chamber through the introduced gas transport pipe 119 from the upper portion of the chamber.
Since the usage example of the sensing unit of the present embodiment is the same as that of the first embodiment and the second embodiment described above, description thereof is omitted.
Now, in order to measure the pressure and temperature at 12 desired spatial positions in the chamber, electrical signal cable groups 115 and 116 that transmit detection signals of pressure and temperature from each sensing unit are connected to the controller 125. To do. The pressure and temperature detection signals are processed by the controller so that numerical data and graphs can be displayed on the display 126.
In addition, the controller can store and accumulate data of pressure and temperature that change every moment at a desired measurement time interval.

以上の構成により、ディスプレイ上には、種々の形式の圧力・温度データーの表示が可能となる。代表的な表示形式を以下に示す。
(1)特定時刻における、各測定位置の圧力と温度のデーターリスト
(2)特定時刻における、各測定位置の圧力と温度のグラフ表示
(3)特定時間間隔で圧力と温度とを測定し、これを上記(1)又は(2)の形式で実時間表示する
(4)特定空間位置のデーターを基準として、このデーターと比較することを目的として、1箇所以上の空間位置の測定データーを特定空間位置の測定データーとともに併記表示する。また、この時、特定空間位置のデーターを基準にして、他の空間位置のデーターを特定空間位置のデーターで規格化し、他の空間位置のデーター数値が特定空間位置のデーター数値の何倍であるかを併記表示することも可能である。
(5)所望の測定時間間隔毎の測定データーは、コントローラー内に記憶・蓄積されているので、必要なときにデーターを読み出して、時系列表示をすることや、測定時刻毎の各空間位置の測定データーをグラフ表示した画面を駒送り表示して、各空間位置の測定データーの時間的変動を俯瞰的に把握しやすくすることも可能である。
With the above configuration, various types of pressure / temperature data can be displayed on the display. Typical display formats are shown below.
(1) Pressure and temperature data list at each measurement position at a specific time (2) Graph display of pressure and temperature at each measurement position at a specific time (3) Measure pressure and temperature at specific time intervals Is displayed in real time in the form of (1) or (2) above. (4) The measurement data of one or more spatial positions is specified space for the purpose of comparison with this data on the basis of the data of the specific space position. Displayed together with the position measurement data. At this time, with reference to the data of the specific spatial position, the data of the other spatial position is normalized with the data of the specific spatial position, and the data value of the other spatial position is how many times the data value of the specific spatial position. It is also possible to display these together.
(5) The measurement data for each desired measurement time interval is stored and stored in the controller, so the data can be read out when necessary and displayed in time series, or the spatial position of each measurement time It is also possible to make it easy to grasp the temporal variation of the measurement data at each spatial position from a bird's-eye view by displaying a screen displaying the measurement data in a graph.

図6に、本発明の第5の実施例である圧力・温度分布計測システムの模式構成図を示す。
圧力(真空度)と温度の検出ができるセンサー本体600がセンサー支持パイプ601の先端に装着されており、センサー本体からの電気信号ケーブル615は、支持パイプの中を通って支持パイプの他端から外部に取出される。また、真空チャンバー壁621にはチャンバー壁開口部622が設けられており、この部分には、ベローズ610が取付けられている。さらに、ベローズ610の他端には、貫通孔付きフランジ611が取付けられている。
また、貫通孔付きフランジ611の貫通孔部分には、シール部材612が装着されており、センサー本体が装着されたセンサー支持パイプ601をシール部材612の部分から真空チャンバー側に向って挿入する構造となっている。
さらに、貫通孔付きフランジ611の下部は移動機構支持板614に固定されている。また、フランジ611の位置を、送りネジ613とこれを駆動させるためのモーター(前後移動用駆動モーター)617により、真空チャンバー壁に向って前後に移動させることが可能である。
上記の機構により、センサー本体600を、センサー支持パイプ601の挿入ストロークと首振り角度、および貫通孔付きフランジ611の前後移動距離で決定される円錐台形で囲まれる空間位置にセンサー本体600を自由に配置することができる。
さらに、センサー本体600からの圧力・温度センサー出力信号620は、コントローラー625で信号が読み取られ、圧力・温度の数値データーに変換される。
一方、センサー本体600の位置座標については、位置検出器(図示せず)からのセンサー本体位置検出信号ケーブル618を通じて、座標認識処理装置624によりセンサー本体の位置座標を計測する。
次に、コントローラー625では上記の座標認識処理装置624からのセンサー本体位置座標信号619と圧力・温度センサー出力信号620を取込み、センサー本体の座標位置とその点の圧力、温度との相関、あるいは、センサー本体座標位置と圧力・温度との相関データーの時系列処理、数値データー表示のためのデーター処理、データーのグラフィック表示のための処理などが行われる。コントローラー625からの出力信号は、ディスプレイ626に送出され、コントローラー625で指定した各種の表示形式で真空チャンバー内の所望空間位置の圧力と温度をディスプレイ626上に表示させることができ、所望空間の圧力分布、温度分布の計測ができる。
ディプレイ上の表示形式については、前述の実施例4に類似しているので、具体的な記述を省略する。
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of a pressure / temperature distribution measuring system according to a fifth embodiment of the present invention.
A sensor body 600 capable of detecting pressure (degree of vacuum) and temperature is attached to the tip of the sensor support pipe 601, and an electric signal cable 615 from the sensor body passes through the support pipe from the other end of the support pipe. Take out outside. The vacuum chamber wall 621 is provided with a chamber wall opening 622, and a bellows 610 is attached to this portion. Further, a flange 611 with a through hole is attached to the other end of the bellows 610.
In addition, a seal member 612 is attached to the through hole portion of the flange 611 with a through hole, and the sensor support pipe 601 to which the sensor main body is attached is inserted from the seal member 612 portion toward the vacuum chamber side. It has become.
Furthermore, the lower part of the flange 611 with a through hole is fixed to the moving mechanism support plate 614. Further, the position of the flange 611 can be moved back and forth toward the vacuum chamber wall by a feed screw 613 and a motor (drive motor for back and forth movement) 617 for driving the feed screw 613.
With the above mechanism, the sensor body 600 can be freely placed in a spatial position surrounded by a truncated cone shape determined by the insertion stroke and the swing angle of the sensor support pipe 601 and the longitudinal movement distance of the flange 611 with a through hole. Can be arranged.
Further, the pressure / temperature sensor output signal 620 from the sensor body 600 is read by the controller 625 and converted into pressure / temperature numerical data.
On the other hand, the position coordinates of the sensor body 600 are measured by the coordinate recognition processing device 624 through the sensor body position detection signal cable 618 from a position detector (not shown).
Next, the controller 625 takes in the sensor body position coordinate signal 619 and the pressure / temperature sensor output signal 620 from the coordinate recognition processing device 624, and correlates the coordinate position of the sensor body with the pressure and temperature at that point, or Time series processing of correlation data between the sensor body coordinate position and pressure / temperature, data processing for displaying numerical data, processing for graphic display of data, and the like are performed. The output signal from the controller 625 is sent to the display 626, and the pressure and temperature of the desired space position in the vacuum chamber can be displayed on the display 626 in various display formats designated by the controller 625. Distribution and temperature distribution can be measured.
Since the display format on the display is similar to that of the above-described fourth embodiment, a specific description is omitted.

本発明は、真空チャンバー内の圧力や温度などの物理量の分布の計測に利用可能である。   The present invention can be used to measure the distribution of physical quantities such as pressure and temperature in a vacuum chamber.

本発明、および本発明の第4の実施例である、気体圧力・温度分布計測システムの模式構成図Schematic configuration diagram of a gas pressure / temperature distribution measuring system according to the present invention and the fourth embodiment of the present invention 従来の気体圧力分布計測システムConventional gas pressure distribution measurement system 本発明の第1の実施例を示す模式断面図Schematic cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention 本発明の第2の実施例を示す模式斜視図Schematic perspective view showing a second embodiment of the present invention 本発明の第3の実施例を示す模式断面図Schematic cross-sectional view showing a third embodiment of the present invention 本発明の第4の実施例を示す模式構成図Schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

100:センサーチップ
101〜112:センサー支持パイプ
113、114、408、508:導入フランジ
120:基板ホルダー
121、221:真空チャンバー
125、625:コントローラー
126、626:ディスプレイ
200:センサー本体
201、202、203:ピラニ真空ゲージ体
225:真空計
301、400、501:センサーチップ
305、401、402、403、601:センサー支持パイプ
505:センサーチップ支持棒
621:真空チャンバー壁
624:座標認識処理装置
100: sensor chips 101 to 112: sensor support pipes 113, 114, 408, 508: introduction flange 120: substrate holder 121, 221: vacuum chamber 125, 625: controller 126, 626: display 200: sensor main bodies 201, 202, 203 : Pirani vacuum gauge body 225: Vacuum gauge 301, 400, 501: Sensor chip 305, 401, 402, 403, 601: Sensor support pipe 505: Sensor chip support rod
621: Vacuum chamber wall 624: Coordinate recognition processing device

Claims (10)

形状を変形させたとき、そのまま維持することが可能な支持パイプの先端に、真空チャンバー内の物理量の計測が可能なセンサーチップを装着し、センサーチップからの電気信号引出し線を前記支持パイプの内部を通して支持パイプの他端から引き出し、取付けフランジを貫通して前記支持パイプと電気信号引出し線を真空チャンバーの外部に引き出し、支持パイプを屈曲変形させて所望の空間位置にセンサーチップを配置することを特徴とするセンシングユニット。 A sensor chip capable of measuring a physical quantity in the vacuum chamber is attached to the tip of a support pipe that can be maintained as it is deformed, and an electrical signal lead line from the sensor chip is connected to the inside of the support pipe. Through the other end of the support pipe, and through the mounting flange, the support pipe and the electrical signal lead wire are drawn out of the vacuum chamber, and the support pipe is bent and deformed to place the sensor chip in a desired spatial position. A characteristic sensing unit. 形状を変形させたとき、そのまま維持することが可能な支持棒の先端に、真空チャンバー内の物理量の計測が可能なセンサーチップを装着し、センサーチップからの電気信号引出し線を前記支持棒に添わせるように配設し、取付けフランジに前記支持棒を固着し、また、前記電気信号引出し線を取付けフランジを貫通して真空チャンバーの外部に引き出し、支持棒を屈曲変形させて所望の空間位置にセンサーチップを配置することを特徴とするセンシングユニット。 A sensor chip capable of measuring physical quantities in the vacuum chamber is attached to the tip of a support rod that can be maintained as it is deformed, and an electrical signal lead line from the sensor chip is attached to the support rod. The support rod is fixed to the mounting flange, and the electrical signal lead wire is pulled out of the vacuum chamber through the mounting flange, and the support rod is bent and deformed to a desired spatial position. A sensing unit comprising a sensor chip. 計測すべき物理量が、気体圧力、温度、湿度、ガス濃度のいずれか一つ以上であり、これに対応した複合センサーチップを具備した、請求項1、または請求項2に記載のセンシングユニット。 The sensing unit according to claim 1 or 2, wherein the physical quantity to be measured is any one or more of gas pressure, temperature, humidity, and gas concentration, and a composite sensor chip corresponding to the physical quantity is provided. 取付けフランジに複数本のセンシングユニットを配設したことを特徴とする請求項3に記載のセンシングユニット。 The sensing unit according to claim 3, wherein a plurality of sensing units are arranged on the mounting flange. 真空チャンバーに、請求項1〜3に記載のセンシングユニットのいずれか1個以上を、又は組み合わせて2個以上を真空チャンバーに装着し、センシングユニットからの信号出力を専用コントローラーで処理して記憶した後、真空チャンバー内の所望空間位置の気体圧力と温度とをディスプレイに表示することを特徴とする圧力・温度分布計測システム。 Two or more sensing units according to any one of claims 1 to 3, or a combination of two or more sensing units according to claims 1 to 3 are mounted in a vacuum chamber, and a signal output from the sensing unit is processed by a dedicated controller and stored. Then, a pressure / temperature distribution measuring system which displays the gas pressure and temperature at a desired space position in the vacuum chamber on a display. 所望空間位置の圧力と温度とを時系列グラフでディスプレイに表示することを特徴とする、請求項5に記載の圧力・温度分布計測システム。 6. The pressure / temperature distribution measuring system according to claim 5, wherein the pressure and temperature at a desired space position are displayed on a display in a time series graph. 所望空間位置番号をグラフ横軸に、また、前記空間位置に対応する圧力と温度とをグラフの縦軸にして、圧力と温度とをディスプレイにグラフ表示することを特徴とする、請求項5に記載の圧力・温度分布計測システム。 6. The desired space position number is displayed on a horizontal axis of the graph, the pressure and temperature corresponding to the spatial position are set on the vertical axis of the graph, and the pressure and temperature are displayed on a display as a graph. The pressure / temperature distribution measurement system described. 特定空間の物理量の分布を計測する機構において、計測すべき空間を含んで取り囲むチャンバー壁にセンサー支持パイプを挿入するための開口部をあけ、開口部のチャンバー外部に向けてベローズをチャンバーに取付け、ベローズの他端にはセンサー支持パイプを挿入できる貫通孔を有するフランジを取付け、フランジ貫通孔内面にはセンサー支持パイプを軸方向に摺動させても機械的保持と気密性を確保できるシール部材を設け、
また、前記フランジをチャンバー壁面に向かって前後に移動可能な移動機構を設け、さらに、センサー支持パイプの先端(チャンバー側)に物理量計測センサー本体を装着し、センサー本体からの電気信号引出し線をセンサー支持パイプの中側を通してセンサー支持パイプの他端から外部に取り出し、フランジ貫通孔シール部材部分を介してセンサー支持パイプをチャンバーに挿出入するストロークと、フランジ貫通孔シール部材部分を支点としたセンサー支持パイプの首振り移動範囲と、フランジの前後移動ストロークとの三者で決定されるチャンバー内の特定空間の物理量の分布計測をすることを特徴とするセンシング機構。
In the mechanism for measuring the distribution of physical quantities in a specific space, an opening for inserting the sensor support pipe is opened in the surrounding chamber wall including the space to be measured, and the bellows is attached to the chamber toward the outside of the chamber of the opening, A flange having a through hole into which the sensor support pipe can be inserted is attached to the other end of the bellows, and a seal member that can ensure mechanical holding and airtightness even if the sensor support pipe is slid in the axial direction on the inner surface of the flange through hole. Provided,
In addition, a moving mechanism is provided that can move the flange back and forth toward the chamber wall surface, and a physical quantity measurement sensor body is attached to the tip (chamber side) of the sensor support pipe, and an electrical signal lead line from the sensor body is connected to the sensor. The sensor support pipe is taken out from the other end of the sensor support pipe through the inside of the support pipe, and the sensor support pipe is inserted into and removed from the chamber through the flange through-hole seal member part, and the sensor support with the flange through-hole seal member part as a fulcrum. A sensing mechanism characterized by measuring the distribution of physical quantities in a specific space in a chamber determined by three factors: the range of movement of the pipe swing and the stroke of front and rear movement of the flange.
前記請求項8において、チャンバー内が減圧雰囲気であり、また、計測すべき物理量が気体圧力、温度、湿度、ガス濃度のいずれか一つ以上であり、センサー本体が上記物理量をセンシングできるセンサー本体であることを特徴とする、請求項8に記載のセンシング機構。 9. The sensor body according to claim 8, wherein the inside of the chamber is a decompressed atmosphere, and the physical quantity to be measured is any one or more of gas pressure, temperature, humidity, and gas concentration, and the sensor body is a sensor body capable of sensing the physical quantity. The sensing mechanism according to claim 8, wherein there is a sensing mechanism. 前記請求項8、または請求項9に記載したセンシング機構に、センサー本体の空間位置座標を認識できる座標認識機構を装備し、センサー本体からの電気信号と座標認識機構からの座標認識信号を専用のコントローラーで処理した後、センサー本体の空間位置座標とそれに対応した物理量計測値をディスプレイに表示することを特徴とする、物理量分布計測システム。 The sensing mechanism according to claim 8 or 9 is equipped with a coordinate recognition mechanism capable of recognizing the spatial position coordinates of the sensor body, and the electric signal from the sensor body and the coordinate recognition signal from the coordinate recognition mechanism are dedicated. A physical quantity distribution measurement system that displays the spatial position coordinates of the sensor body and the corresponding physical quantity measurement values on the display after processing by the controller.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008111778A (en) * 2006-10-31 2008-05-15 Ulvac Japan Ltd Pirani vacuum gage and method for measuring pressure
JP2008209284A (en) * 2007-02-27 2008-09-11 Ulvac Japan Ltd Pressure measuring device and method
JP2011191284A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Toyo Denshi Kenkyusho:Kk Hot-cathode type ionization vacuum gauge with cold-cathode type ionization vacuum gauge
CN103196490A (en) * 2013-03-19 2013-07-10 中国科学院力学研究所 High-pressure triaxial pressure chamber comprising multiple measuring units

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5575618A (en) * 1978-12-01 1980-06-07 Japan Atom Energy Res Inst Measuring unit for physical quantity in vacuum vessel
JPS62157527A (en) * 1985-12-21 1987-07-13 ダンフオス アクチエセルスカベト Sensor device for measuring physical parameter
JPH06235672A (en) * 1993-02-10 1994-08-23 Hitachi Ltd Process state detector and semiconductor sensor state detecting circuit
JPH07302934A (en) * 1994-05-10 1995-11-14 Hitachi Ltd Cryostat measuring wire
JPH11196833A (en) * 1998-01-21 1999-07-27 Showa Mfg Co Ltd Temperature sensor mounting structure for vacuum refrigerating machine
JP2003227761A (en) * 2002-02-04 2003-08-15 Bridgestone Corp Sensor for measuring temperature in pressure vessel

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5575618A (en) * 1978-12-01 1980-06-07 Japan Atom Energy Res Inst Measuring unit for physical quantity in vacuum vessel
JPS62157527A (en) * 1985-12-21 1987-07-13 ダンフオス アクチエセルスカベト Sensor device for measuring physical parameter
JPH06235672A (en) * 1993-02-10 1994-08-23 Hitachi Ltd Process state detector and semiconductor sensor state detecting circuit
JPH07302934A (en) * 1994-05-10 1995-11-14 Hitachi Ltd Cryostat measuring wire
JPH11196833A (en) * 1998-01-21 1999-07-27 Showa Mfg Co Ltd Temperature sensor mounting structure for vacuum refrigerating machine
JP2003227761A (en) * 2002-02-04 2003-08-15 Bridgestone Corp Sensor for measuring temperature in pressure vessel

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008111778A (en) * 2006-10-31 2008-05-15 Ulvac Japan Ltd Pirani vacuum gage and method for measuring pressure
JP2008209284A (en) * 2007-02-27 2008-09-11 Ulvac Japan Ltd Pressure measuring device and method
JP2011191284A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Toyo Denshi Kenkyusho:Kk Hot-cathode type ionization vacuum gauge with cold-cathode type ionization vacuum gauge
CN103196490A (en) * 2013-03-19 2013-07-10 中国科学院力学研究所 High-pressure triaxial pressure chamber comprising multiple measuring units

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