JP2022134266A - 真空装置の製造方法、及び、真空装置 - Google Patents

Abstract

【課題】真空室を容易に形成できるようにする。【解決手段】真空装置を配置した真空加熱炉内を排気して高真空にしつつ、真空装置を温度Ａまで加熱して部屋Ｒ３内を脱ガスし、その後、真空装置を高真空中で温度Ｃまで加熱し、当該温度Ｃを維持する。このような加熱により、筒状部材は、軟化してその自重により変形し、焼成されて、筐体の貫通孔を封止する封止部に変化する。これにより、真空装置の筐体内の部屋が真空室となる。その後、真空装置の温度を下げて、真空装置の温度を、封止部の軟化点以下かつガラス転移点以上の温度Ｂで維持し、前記の部屋内のゲッターを活性化させる。ゲッターを活性化させることで、真空室となっている前記の部屋の真空度が向上する。【選択図】図４

Description

本発明は、真空室を有する真空装置の製造方法、及び、真空装置に関する。

真空装置の真空室は、例えば、特許文献１に開示されているような方法で形成される。まず、真空室（基準圧力室７）となる部屋に連通するパイプ（真空引き用パイプ９）を介して当該部屋を真空引きする。その後、パイプの一部を加圧変形させ、加圧変形させた部分を抵抗溶接により溶接して封止することで、真空室を形成する。

特開昭６３－１３３０３２号公報

特許文献１が開示する従来の真空室の形成では、真空引きのあとにパイプを物理的に変形させて封止を行う必要がある。従って、真空室の形成に手間がかかる。

本発明は、真空室を容易に形成できるようにすることを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点に係る真空装置の製造方法は、真空室となる部屋を内部に有する筐体であり、前記部屋と前記筐体の外部とを連通させる貫通孔を有する筐体と、前記貫通孔に配置され、前記部屋と前記筐体の前記外部とを連通させる連通路を有する部材と、を備える、真空室形成前の真空装置を形成する第１ステップと、前記真空装置を収容した真空加熱炉内の気体を排気することで前記部屋内の気体を前記部屋から前記連通路を介して排気し、前記真空加熱炉内で前記部材を加熱して軟化させることで前記部材をその自重により変形させて前記貫通孔を封止し、これにより前記真空室を形成する第２ステップと、を有する。

前記第１ステップで形成される前記真空装置は、加熱されることで活性化するゲッターを前記部屋内に備え、前記第２ステップでは、前記部材が変形して前記貫通孔を封止したあとも前記真空加熱炉内で前記真空装置を加熱して前記ゲッターを活性化させる、ようにしてもよい。

前記第２ステップでは、前記真空装置を第１加熱温度で加熱し、前記部材を軟化及び変形させ、その後、前記部材の温度を軟化点よりも低い温度とする第２加熱温度で前記真空装置を加熱して前記ゲッターを活性化させる、ようにしてもよい。

前記部材は、軟化点とガラス転移点とを有する材料により形成されており、前記第２加熱温度は、前記部材の温度を前記ガラス転移点よりも高く前記軟化点よりも低い温度に加熱する温度である、ようにしてもよい。

前記第２ステップでは、前記部材を変形させる加熱の前に、前記真空加熱炉内で当該加熱の際の加熱温度よりも低い加熱温度で前記真空装置を加熱することで前記部屋内を脱ガスする、ようにしてもよい。

前記貫通孔は、前記筐体の前記外部側に配置された第１部分と、前記筐体の前記部屋側に位置して第１部分と連通し、第１部分の中心軸方向からみて第１部分よりも小さい第２部分と、を備え、前記第１部分の内壁にテーパーが設けられている、ように構成されてもよい。

前記真空装置は、前記真空室の気圧と測定対象の気圧との差圧を検出する圧力センサである、ようにしてもよい。

本発明の第２の観点に係る真空装置は、真空室が形成される前の真空装置であって、前記真空室となる部屋を内部に有する筐体であり、前記部屋と前記筐体の外部とを連通させる貫通孔を有する筐体と、前記貫通孔に配置され、前記部屋と前記筐体の前記外部とを連通させる連通路を有し、加熱されることで自重により変形して前記貫通孔を封止するように形成された部材と、を備える。

本発明によれば、真空室が容易に形成される。

図１は、本発明の実施の形態に係る真空装置の製造方法の流れ図である。 図２は、真空室形成前の真空装置の断面図である。 図３は、真空加熱炉にて真空装置を加熱して真空室を形成する際の様子を示す模式図である。 図４の上段は、真空加熱炉内にて真空装置を加熱する際の真空装置の温度の時間経過を示すグラフであり、下段は、真空加熱炉内を排気する際の当該真空加熱炉内の気圧の時間経過を示すグラフである。 図１の真空装置の貫通孔、貫通孔に配置された筒状部材、及び、真空装置を加熱するヒータを示す真空装置及びヒータの拡大立面図及び拡大断面図である。 図５の筒状部材が変形して貫通孔を封止する封止部に変化した後の様子を示す真空装置及びヒータの拡大断面図である。 変形例に係る真空装置の貫通孔、貫通孔に配置された筒状部材、及び、真空装置を加熱するヒータを示す真空装置及びヒータの拡大立面図及び拡大断面図である。 図７の筒状部材が変形して貫通孔を封止する封止部に変化した後の様子を示す真空装置及びヒータの拡大断面図である。 筒状部材が変形して変形例に係る貫通孔を封止する封止部に変化した後の様子を示す真空装置及びヒータの拡大断面図である。

以下、本発明の実施に係る真空装置の製造方法について、図面を参照して説明する。本実施の形態で製造される真空装置は、半導体製造装置等の真空チャンバ内の真空度（気圧）を計測する隔膜真空計の圧力センサとする。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る真空装置の製造方法は、真空室が形成される前の真空装置１０（図２参照）を形成するステップＳ１１と、真空装置１０を真空加熱炉１０１（図３参照）内に配置し、真空加熱炉１０１内の気体を排気しかつ真空加熱炉１０１内で真空装置１０を加熱することで真空室を形成するステップＳ１２と、を有する。

ステップＳ１１で形成される真空装置１０は、図２に示すように、真空室となる部屋Ｒ３を内部に有する筐体２０であり、部屋Ｒ３と筐体２０の外部とを連通させる貫通孔２２Ａを有する筐体２０を備える。さらに、真空装置１０は、貫通孔２２Ａに配置される筒状部材７０であり、部屋Ｒ３と筐体２０の外部とを連通させる連通路７１を有する筒状部材７０（図５も参照）も備える。以下、このような構成の真空装置１０の詳細について説明する。

図２に示すように、真空装置１０は、筐体２０と、バッフル３０と、センサ素子支持部４０と、センサ素子５０と、ゲッター６０と、筒状部材７０と、を備える。

筐体２０は、第１筐体部材２１と、第２筐体部材２２と、第３筐体部材２３と、を備え、上記各部材３０～６０を収容する。筐体２０の内部には、筐体２０の外の計測対象の気圧を有する空間である上記半導体計測装置の真空チャンバ内と連通する連通路Ｒ１と、連通路Ｒ１と連通して上記真空チャンバ内の気圧と同じ気圧を有する連通空間Ｒ２と、ステップＳ１２で、連通空間Ｒ２の気圧と比較される真空の気圧が封入された真空室となる部屋Ｒ３と、が形成されている。

筐体２０の第１筐体部材２１は、連通路Ｒ１及び連通空間Ｒ２を区画するロート形状を有している。第１筐体部材２１には、円筒状の第２筐体部材２２が、溶接等により、センサ素子支持部４０の後述の円盤状の金属薄板４１の周縁部を挟んで接合されている。第２筐体部材２２には、円板形状の第３筐体部材２３が溶接等によりに接合されている。第３筐体部材２３は、第２筐体部材２２とともに、真空室となる部屋Ｒ３を区画している。

第３筐体部材２３は、円盤形状の本体２３Ａと、本体２３Ａに形成された貫通孔２３Ｂを通り、センサ素子５０に接続されている電極２３Ｃと、電極２３Ｃが通る貫通孔２３Ｂをシールするハーメチックシール２３Ｄと、を備える。電極２３Ｃは、センサ素子５０が検出する後述の差圧の電気信号を筐体２０の外部に伝送する。電極２３Ｃは、リードピン２３ＣＡと、リードピン２３ＣＡが内部を通る円筒形状で金属製のシールド２３ＣＢと、リードピン２３ＣＡとシールド２３ＣＢとの間をシールするハーメチックシール２３ＣＣと、を備える。なお、電極の数は、任意であり、通常は複数設けられる。

第２筐体部材２２には、径方向に貫通し、部屋Ｒ３と筐体２０の外部（つまり径方向外側の空間）とを連通させる貫通孔２２Ａが設けられている。貫通孔２２Ａは、第２筐体部材２２の径方向の外周側つまり筐体２０の外部側に円柱状の大径部２２Ｂを備え、内周側つまり部屋Ｒ３側に大径部２２Ｂよりも小径の円柱状の小径部２２Ｃを備える。大径部２２Ｂと小径部２２Ｃとは連通している。大径部２２Ｂと小径部２２Ｃとの各中心軸は、同じ軸線上に位置している。つまり、大径部２２Ｂの中心軸方向から見て、小径部２２Ｃは、大径部２２Ｂの中央に配置されている。大径部２２Ｂには、筒状部材７０がはめ込まれている。

筐体２０は、金属製の筐体本体２０Ｓと、当該筐体本体に取り付けられた電極２３Ｃ及びハーメチックシール２３Ｄ等の各種部品と、を含んで構成されている。この実施の形態の筐体本体２０Ｓは、例えば、第１筐体部材２１と、第２筐体部材２２と、第３筐体部材２３の本体２３Ａと、から構成されている。

バッフル３０は、第１筐体部材２１に不図示の固定部材等により固定され、上記真空チャンバから連通路Ｒ１を通って上方の連通空間Ｒ２に流入する気体の流れを筐体２０の外周方向に変える。

センサ素子支持部４０は、センサ素子５０を支持する。センサ素子支持部４０は、円盤状の金属薄板４１と、センサ素子５０が固定された台座４２と、を備える。金属薄板４１は、上述のように、その周縁部が第１筐体部材２１及び第２筐体部材２２に接合されており、筐体２０により支持されている。台座４２は、第１円板４２Ａ及び第２円板４２Ｂを備える。第１円板４２Ａと第２円板４２Ｂとは、金属薄板４１を上下から挟んだ状態でボルト及びナット等により締結されている。これにより、台座４２は、金属薄板４１に固定される。

センサ素子支持部４０は、第１筐体部材２１とともに連通空間Ｒ２を区画している。センサ素子支持部４０の中央には、台座４２及び金属薄板４１を上下方向に貫通し、連通空間Ｒ２の気圧をセンサ素子５０に導く貫通孔４０Ａが形成されている。

センサ素子５０は、貫通孔４０Ａを覆うようにして台座４２に密着した状態で固定されている。センサ素子５０は、センサ素子支持部４０、第２筐体部材２２、及び、第３筐体部材２３とともに部屋Ｒ３を区画している。センサ素子５０は、部屋Ｒ３内の気圧と、貫通孔４０Ａを介して導かれる連通空間Ｒ２の気圧つまり上記真空チャンバ内の気圧（真空装置１０の測定対象）との差圧を、例えば静電容量の変化により検出する。センサ素子５０は、どのような方式のセンサ素子でもよく、例えば、圧電素子を利用したセンサ素子であってもよい。

ゲッター６０は、加熱されることで活性化し、部屋Ｒ３を真空室としたときに当該部屋Ｒ３内に残留する残留気体を吸着する。この吸着により、部屋Ｒ３の真空度が向上する。このようなゲッター６０としては、非蒸発型のゲッターがある。図示はしていないが、ゲッター６０は、第３筐体部材２３の本体２３Ａの部屋Ｒ３側の面に接着剤等で固定されるか、当該下面にボルト又は溶接等で取り付けられた固定部材により固定される。ゲッター６０は、ボルト等により直接本体２３Ａに固定されてもよい。

筒状部材７０は、第２筐体部材２２の貫通孔２２Ａの大径部２２Ｂに嵌め入れられる。筒状部材７０は、円筒状であり、上述のように、貫通孔２２Ａに配置される（図２及び図５参照）。筒状部材７０の中空部は、部屋Ｒ３と筐体２０の外部とを連通させる連通路７１を形成している。連通路７１は、円柱形状であり、その中心軸が大径部２２Ｂの中心軸に一致するように配置されている。連通路７１は、貫通孔２２Ａの小径部２２Ｃと連通することで、部屋Ｒ３と筐体２０の外部とを連通させている。筒状部材７０は、ガラス粉体を圧縮成形して形成された成形体であり、ステップＳ１２での加熱により軟化するように構成されている。筒状部材７０は、ここではガラス粉体によるガラス製とするが、合成樹脂粉体による合成樹脂製としてもよい。筒状部材７０は、粉体で形成されたものでなくてもよい。

図１に示すステップＳ１１では、例えば、第３筐体部材２３を形成し、形成した第３筐体部材２３にゲッター６０を取り付ける。他方、センサ素子支持部４０（金属薄板４１）の周縁部を、第２筐体部材２２と、バッフル３０が取り付けられた第１筐体部材２１とにより挟み込んで、これらを溶接して接合し、これらからなるユニットを形成する。その後、ステップＳ１１で形成したユニットに、センサ素子５０を配置しつつ、第３筐体部材２３を溶接等により接合する。センサ素子５０は、第３筐体部材２３の電極２３Ｃと電気的に接続された状態で、センサ素子支持部４０に固定される。さらに、ステップＳ１１では、適宜のタイミングで、筒状部材７０が第２筐体部材２２の貫通孔２２Ａの大径部２２Ｂに嵌め入れられる。

真空装置１０は、上述のように、ステップＳ１２で加熱される。真空装置１０は、この加熱によって不都合が生じないような材料で形成される。この点については、ステップＳ１２を説明してから説明する。

ステップＳ１２では、図３の模式図に示すように、ステップＳ１１で形成された真空装置１０が、真空加熱炉１０１内に配置される。真空装置１０は、筐体２０の貫通孔２２Ａの中心軸が上下方向（天地方向）に沿う向きで配置される。真空加熱炉１０１内には、真空装置１０の筐体２０に接触するヒータ１０２が配置されている。真空加熱炉１０１内の気体は、真空ポンプ１０３により排気される。

ヒータ１０２は、不図示のヒータ電源からの電流により発熱し、真空装置１０を加熱する。ヒータ１０２に流れる電流量を制御することで、ヒータ１０２の温度（ヒータ温度）が制御される。図３において内部構造を省略しているが、ヒータ１０２は、例えば、シーズヒータ等が埋め込まれ円筒形状に形成されたバンドヒータである。ヒータ１０２は、真空装置１０の筐体２０の側面に接触し、当該筐体２０を加熱することで真空装置１０を加熱する。ヒータ１０２は、筒状部材７０を露出させる露出孔１０２Ａを備える。ヒータ１０２は、例えば、電磁誘導等により発熱するように構成されてもよい。ヒータ１０２は、ゲッター６０を効率よく加熱するため、筐体２０の第３筐体部材２３に接触する部位をさらに備えてもよい。

ステップＳ１２では、真空加熱炉１０１内の気体を真空ポンプ１０３により排気しつつ、真空装置１０をヒータ１０２により加熱する。この排気及び加熱のプロセスを、図４を参照して説明する。なお、真空加熱炉１０１内は、当初、空気又は不活性ガス（例えば、窒素ガス）といった気体で満たされているものとする。また、下記で説明する真空装置１０の各温度は、特に言及がない限り、真空装置１０の筐体２０（特に筐体２０の大部分である筐体本体２０Ｓ）の温度であり、当該筐体２０の熱が伝わる筒状部材７０の温度ともいえる。当該温度は、不図示の温度センサ等により検出される。また、ヒータ１０２の発熱温度であって真空装置１０を加熱する加熱温度を、ヒータ温度ともいう。

ステップＳ１２では、まず、ヒータ１０２のヒータ温度を上げて真空装置１０を温度Ａまで加熱するとともに（期間Ｔ０～Ｔ２）、真空加熱炉１０１内を排気することで真空加熱炉１０１内の気圧を１．００＊１０^－４Ｐａオーダーの高真空まで低下させる（期間Ｔ０～Ｔ１）。ここでは、真空装置１０の温度が温度Ａに達するよりも前に、気圧を１．００＊１０^－４Ｐａオーダーの高真空まで低下させる（時間Ｔ１＜Ｔ２）。この高真空は、後述の冷却の途中（時間Ｔ８）まで維持される（例えば真空ポンプ１０３は稼働したままとする）。これにより、後述のように真空室を形成する際の加熱によって不純物等のガスが発生しても、部屋Ｒ３内の真空度を保つことができる。真空加熱炉１０１内の気体の排気により真空装置１０の部屋Ｒ３内の気体も筒状部材７０の連通路７１を介して排気される。従って、真空加熱炉１０１内が高真空のときは部屋Ｒ３も高真空である。

真空装置１０の温度が温度Ａに達したときには、その温度Ａが第１所定期間維持される（期間Ｔ２～Ｔ３）。この温度Ａの維持は、高真空中で行われる。これにより、部屋Ｒ３内の内壁面、及び、ゲッター６０等に付着した不純物がガス化して排気される脱ガスが行われる。温度Ａは、筒状部材７０のガラス転移点よりも低い温度である。このため、真空装置１０の温度が温度Ａであるときには、筒状部材７０は、硬化状態のままである。

上記の脱ガス後、ヒータ１０２によるヒータ温度を上げて、真空装置１０を高真空中で温度Ｃまで加熱し（期間Ｔ３～Ｔ４）、当該温度Ｃを第２所定期間維持する（期間Ｔ４～Ｔ５）。温度Ｃは、筒状部材７０の軟化点よりも高く、筒状部材７０の焼成に適した温度である。このような加熱により、図５に拡大して示す筒状部材７０は、各粉体及び全体が軟化し、その自重により変形し、焼成されて、図６に示す封止部７０Ｈに変化する。筒状部材７０が変形して形成されたこの封止部７０Ｈは、筒状部材７０の連通路７１が塞がった形状であり、筐体２０の貫通孔２２Ａを封止している。これにより、部屋Ｒ３は、真空室となる。

その後、ヒータ１０２のヒータ温度を下げて、真空装置１０の温度を、封止部７０Ｈの軟化点以下かつガラス転移点以上の温度Ｂまで徐々に下げ（期間Ｔ５～Ｔ６）、封止部７０Ｈの形状を安定させる。その後、温度Ｂを第３所定期間維持し（期間Ｔ６～Ｔ７）、ゲッター６０を活性化させる。これにより、真空室となっている部屋Ｒ３の真空度が向上する。なお、第３所定期間の前から、具体的には、真空装置１０が期間Ｔ３～Ｔ６においてゲッター６０が活性化に必要な温度となったタイミングから、ゲッター６０の活性化のための加熱は開始されている。従って、この実施の形態での第３所定期間の長さは、真空装置１０が期間Ｔ３～Ｔ６においてゲッター６０の活性化に必要な温度となる期間も考慮されて設定される。上述のように、ゲッター６０の活性化のために、真空装置１０は、封止部７０Ｈのガラス転移点以上の温度に加熱される。これにより、部屋Ｒ３の真空度が向上したときに、真空度の向上度合いに応じて、封止部７０Ｈの一部が筐体２０の貫通孔２２Ａの小径部２２Ｃ内に引き込まれる。

その後、ヒータ温度を徐々に下げて、真空装置１０を冷却する（期間Ｔ７～Ｔ９）。当該冷却の途中で、高真空状態も解除され（時間Ｔ８）、真空加熱炉１０１内には空気又は不活性ガスが導入される。この冷却により、封止部７０Ｈも冷却されガラス状態に硬化する。

以上のような一連の加熱により、部屋Ｒ３を真空室とした真空装置１０が完成する。

上記の一連の加熱により、真空装置１０は、最高で温度Ｃまで加熱される。また、ゲッター６０を活性化するための温度Ｂは、筒状部材７０のガラス転移点よりも高い。このようなことから、下記のような温度の大小関係が好ましい。つまり、筒状部材７０のガラス転移点＜ゲッター６０を活性化させるための温度Ｂ＜筒状部材７０を変形させて貫通孔２２Ａを封止するための温度Ｃ＜ステップＳ１１で形成された真空装置１０つまり真空室形成前の真空装置１０の耐熱温度、となる温度の大小関係が好ましい。なお、真空装置１０の耐熱温度とは、真空装置１０がその温度で故障又は変形等しない温度である。

上記大小関係を満たすため、例えば、筐体２０の金属部分である筐体本体２０Ｓをニッケルークロムー鉄合金（例えばインコネル６００）で形成し、筒状部材７０を、ビスマス系無鉛ガラスで形成する。さらに、ハーメチックシール２３Ｄ等をコバールガラスで形成し、センサ素子支持部４０及びセンサ素子５０をサファイヤ等で形成するとよい。このような場合、筒状部材７０のガラス転移点は３５０℃で、ガラス軟化点は４１０℃で、推奨焼成温度は４６０℃である。そこで、温度Ａを２５０℃、温度Ｂを３７０℃、温度Ｃを４１０～４６０℃とする。また、各部材の材料は任意であり、前記に限定されない。

以上の通り、本実施の形態では、ステップＳ１１により、真空室となる部屋Ｒ３を有する筐体２０及び筐体２０の貫通孔２２Ａに配置された筒状部材７０を備える真空室形成前の真空装置１０を形成する。さらに、ステップＳ１２により、真空装置１０を収容した真空加熱炉１０１内の気体を排気することで部屋Ｒ３内の気体を部屋Ｒ３から排気する。かつ、真空加熱炉１０１内で真空装置１０を加熱することで筒状部材７０を加熱して軟化させる。軟化した筒状部材７０は、自重により変形して封止部７０Ｈとなって、真空装置１０の筐体２０の貫通孔２２Ａを封止する。これらにより、部屋Ｒ３が真空室となる。従って、本実施の形態では、筒状部材７０を機械的な力を加えて変形させることなく、加熱のみにより貫通孔２２Ａを封止して真空室を形成するので、真空室が容易に形成される。

さらに、ステップＳ１２では、筒状部材７０を変形させて筐体２０の貫通孔２２Ａを封止したあと、つまり、封止部７０Ｈ形成後も、真空加熱炉１０１内で真空装置１０を加熱してゲッター６０を活性化させる。これにより、真空加熱炉１０１内で、真空室の形成及びゲッター６０の活性化を一連の工程で行うことができ、真空室の真空度を容易に向上させることができる。特に、従来は、真空室の形成のため、真空引き、溶接、ゲッターの加熱の３工程を別々に行っているが、本実施の形態では、真空加熱炉１０１内で、ゲッター６０の活性化までを一連の工程で行うことができ、真空室、特に、真空度がゲッター６０によって向上した真空室を容易に形成できる。

さらに、ステップＳ１２では、真空装置１０を第１ヒータ温度（第１加熱温度）で加熱して真空装置１０ないし筒状部材７０の温度を温度Ｃまで上げて、筒状部材７０を変形させ封止部Ｈを形成する。その後、ヒータ温度を下げ、筒状部材７０の温度を軟化点よりも低い温度とする第２ヒータ温度（第２加熱温度）で真空装置１０を加熱して、ゲッター６０を活性化させる。これにより、封止部７０Ｈの形状を安定化させた状態でゲッター６０を活性化できる。従って、第１ヒータ温度のままで真空装置１０を加熱してゲッター６０を活性させてしまうことに比べて、筒状部材７０の形状が安定せず、その一部が貫通孔２２Ａの小径部２２Ｃ内に垂れ流れ、その後、部屋Ｒ３内に流入するといった不都合が抑制される。

さらに、上記第２ヒータ温度は、筒状部材７０（封止部７０Ｈ）の温度をガラス転移点よりも高く軟化点よりも低い温度Ｂに加熱する温度であることにより、封止部７０Ｈの形成後に、当該封止部７０Ｈを一定期間ゴム状態で保持することができる。これにより、封止部７０Ｈが急激に冷えることによって割れる等の不都合が回避される。また、例えば、ゲッター６０の活性化により部屋Ｒ３の真空度が上がって、その気圧が下がっても、この気圧の低下に追従して封止部７０Ｈの一部が小径部２２Ｃに引き込まれることで封止部７０Ｈが変形することができる。これにより、封止部７０Ｈは、その後の真空装置１０の冷却時に、真空室となっている部屋Ｒ３の気圧に応じた形状で硬化できる。これにより、封止部７０Ｈの硬化後に、ゲッター６０の活性化前後での部屋Ｒ３の気圧差による負荷（封止部７０Ｈを部屋Ｒ３に吸引する吸引力）が封止部７０Ｈに掛かることが抑制される。

さらに、ステップＳ１２では、真空装置１０を温度Ｃまで上げて筒状部材７０を変形させる加熱の前に、前記真空加熱炉内で、当該加熱の際の第１ヒータ温度（第１加熱温度）よりも低い第３ヒータ温度（第３加熱温度）で真空装置１０を温度Ａに加熱することで部屋Ｒ３内を脱ガスする。これにより、脱ガスからゲッター６０の活性化までを真空加熱炉１０１で一連の工程で行うことができる。

さらに、ステップＳ１１で形成される真空室形成前の真空装置１０では、真空室となる部屋Ｒ３を内部に有する筐体２０の貫通孔２２Ａに、連通路７１を有し、加熱されることで自重により変形して貫通孔２２Ａを封止するように形成された筒状部材７０が設けられている。これにより、真空加熱炉１０１内を真空引きし、当該真空加熱炉１０１内で筒状部材７０を加熱して変形させることで、真空室が形成されるので、真空室が容易に形成される。

上記実施の形態では、一連の加熱処理等を真空加熱炉１０１内で行うことができる。従って、真空加熱炉１０１内にステップＳ１１で形成された複数の真空装置１０を入れて、当該複数の真空装置１０について一度に上記加熱処理等を行い、各真空装置１０について真空室を形成してもよい。これにより、複数の真空装置１０それぞれの真空室の形成を一度に容易に行うことができる。

上記実施の形態については、種々の変形を施してもよい。例えば、真空装置１０の形状は、適宜変更できる。例えば、筐体２０は、上記実施の形態では円柱状の形状であるが、多角柱の形状であってもよい。筐体２０の貫通孔２２Ａの形状も任意である。貫通孔２２Ａは、円柱形状でなく、多角柱形状であってもよい。筒状部材７０の形状も貫通孔２２Ａの形状に応じて多角筒状であってもよい。ステップＳ１２の各プロセスは、手動により行われても、不図示のコントローラによりヒータ１０２及び真空ポンプ１０３が制御されることで行われてもよい。

ステップＳ１２において、真空装置１０は、貫通孔２２Ａの中心軸が水平方向に沿う向きで真空加熱炉１０１内に配置されてもよい。このような場合であっても、加熱された筒状部材７０は、自重により変形することで連通路７１が塞がれ、その結果、貫通孔２２Ａを封止する封止部７０Ｈに変形することができる。このような場合、ゲッター６０を活性化させるヒータ温度を、上記のように、筒状部材７０（封止部７０Ｈ）の温度をガラス転移点よりも高い温度Ｂとするとよい。これにより、真空装置１０ないし筒状部材７０を温度Ｂとする加熱時において封止部７０Ｈをゴム状態として封止部７０Ｈの形状を保持でき、貫通孔２２Ａから軟化状態の封止部７０Ｈの多くが流れ落ちてしまうことを防止される。

筐体２０の第２筐体部材２２の貫通孔２２Ａ、及び、筒状部材７０を、図７に示すような貫通孔２２２Ａ及び切り欠き部材２７０に変更してもよい。貫通孔２２２Ａは、貫通孔２２Ａの大径部２２Ｂ及び小径部２２Ｃにそれぞれ対応する大径部２２２Ｂ及び小径部２２２Ｃを有する。小径部２２２Ｃは、大径部２２２Ｂの下部（大径部２２２Ｂ及び小径部２２２Ｃの中心軸が水平方向に沿う向きのときの天地方向を上下方向とした場合の下部）と連通するように配置されている。切り欠き部材２７０は、筒状部材７０の連通路７１に対応する連通路２７１を有する。連通路２７１は、小径部２２２Ｃと連通しており、切り欠き部材２７０の下部に設けられた切り欠き孔により構成されている。このような場合の真空装置１０をステップＳ１２において加熱する場合は、大径部２２２Ｂ及び小径部２２２Ｃの中心軸が水平方向に沿う向きで真空加熱炉１０１内に配置されてもよい。このような場合、加熱された切り欠き部材２７０は、図８に示すように、自重により変形することで連通路２７１が塞がれ、その結果、貫通孔２２２Ａを封止する封止部２７０Ｈに変形することができる。ここでは、特に、自重による切り欠き部材２７０の変形により、連通路２７１を容易につぶすことができ、貫通孔２２２Ａの下部に位置する小径部２２２Ｃを容易に封止できる。これらのように、上記実施の形態及び変形例における筐体２０の貫通孔２２Ａ等に配置される部材は、連通路７１等を有する部材であればよい。

上記貫通孔２２Ａ及び２２２Ａといった、真空装置１０の筐体２０の、部屋Ｒ３と筐体２０の外部とを連通させる貫通孔は、筐体２０の外部側に配置された第１部分（上記では、大径部２２Ｂ）と、部屋Ｒ３側に位置して第１部分と連通し、第１部分の中心軸方向からみて第１部分よりも小さい第２部分（上記では、小径部２２Ｃ）と、を備えるものであるとよい。これにより、第１部分に、筒状部材７０等の連通路を有する部材を配置することができ、当該部材が変形したときに第２部分を容易に塞ぐことができる。従って、変形後の当該部材つまり封止部が貫通孔を容易に封止できる。さらに、第１部分の内壁、具体的には、側内面又は底面にテーパーが設けられてもよい。例えば、図９に示すように、大径部２２Ｂにおける、小径部２２Ｃの開口が形成されている底面２２ＢＡを円錐台の側面形状とすることで、この底面ＢＡにテーパーを設けてもよい。このようなテーパーにより、封止部７０Ｈと貫通孔２２Ａの内壁との接合面積を大きくすることができ、封止部７０Ｈの筐体２０に対する良好な接合強度が得られる。なお、封止部７０Ｈとなる前の筒状部材７０の外面についても、底面ＢＡに合わさるテーパーを設けてもよい。

ステップＳ１２での、筒状部材７０又は切り欠き部材２７０といった、封止部となる部材を加熱して変形させる際、当該部材を直接加熱してもよい。上記の軟化は、筒状部材７０等の封止部となる部材が融点を有する場合、当該部材がその融点を超えて溶融することであってもよい。

本発明は、真空室を内部に有する筐体を有する真空装置及びその製造方法一般に適用できる。例えば、本発明は、真空室の気圧と測定対象の気圧との差圧を検出する圧力センサとして形成される真空装置及びその製造方法の他、真空チャンバを有する半導体製造装置、ランプ、電子管、真空断熱材、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等の各種の真空装置及びその製造方法に適用可能である。なお、圧力センサは、測定対象の気圧を伝達するシリコンオイル等の液体が封入されたセンサであってもよい。

以上、実施の形態及び変形例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、本発明には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る、上記の実施の形態及び変形例に対する様々な変更が含まれる。上記実施の形態及び変形例に挙げた各構成は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。

１０…真空装置、２０…筐体、２１…第１筐体部材、２２…第２筐体部材、２２Ａ…貫通孔、２２Ｂ…大径部、２２ＢＡ…底面、２２Ｃ…小径部、２３…第３筐体部材、２３Ａ…本体、２３Ｂ…貫通孔、２３Ｃ…電極、２３Ｄ…ハーメチックシール、３０…バッフル、４０…センサ素子支持部、４０Ａ…貫通孔、５０…センサ素子、６０…ゲッター、７０…筒状部材、７１…連通路、２２２Ａ…貫通孔、２２２Ｂ…大径部、２２２Ｃ…小径部、２７０…切り欠き部材、２７１…連通路、Ｒ１…連通路、Ｒ２…連通空間、Ｒ３…部屋。

Claims (8)

1. 真空室となる部屋を内部に有する筐体であり、前記部屋と前記筐体の外部とを連通させる貫通孔を有する筐体と、前記貫通孔に配置され、前記部屋と前記筐体の前記外部とを連通させる連通路を有する部材と、を備える、真空室形成前の真空装置を形成する第１ステップと、
   前記真空装置を収容した真空加熱炉内の気体を排気することで前記部屋内の気体を前記部屋から前記連通路を介して排気し、前記真空加熱炉内で前記部材を加熱して軟化させることで前記部材をその自重により変形させて前記貫通孔を封止し、これにより前記真空室を形成する第２ステップと、
   を有する真空装置の製造方法。
2. 前記第１ステップで形成される前記真空装置は、加熱されることで活性化するゲッターを前記部屋内に備え、
   前記第２ステップでは、前記部材が変形して前記貫通孔を封止したあとも前記真空加熱炉内で前記真空装置を加熱して前記ゲッターを活性化させる、
   請求項１に記載の真空装置の製造方法。
3. 前記第２ステップでは、
   前記真空装置を第１加熱温度で加熱し、前記部材を軟化及び変形させ、
   その後、前記部材の温度を軟化点よりも低い温度とする第２加熱温度で前記真空装置を加熱して前記ゲッターを活性化させる、
   請求項２に記載の真空装置の製造方法。
4. 前記部材は、軟化点とガラス転移点とを有する材料により形成されており、
   前記第２加熱温度は、前記部材の温度を前記ガラス転移点よりも高く前記軟化点よりも低い温度に加熱する温度である、
   請求項３に記載の真空装置の製造方法。
5. 前記第２ステップでは、前記部材を変形させる加熱の前に、前記真空加熱炉内で当該加熱の際の加熱温度よりも低い加熱温度で前記真空装置を加熱することで前記部屋内を脱ガスする、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の真空装置の製造方法。
6. 前記貫通孔は、前記筐体の前記外部側に配置された第１部分と、前記筐体の前記部屋側に位置して第１部分と連通し、第１部分の中心軸方向からみて第１部分よりも小さい第２部分と、を備え、
   前記第１部分の内壁にテーパーが設けられている、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の真空装置の製造方法。
7. 前記真空装置は、前記真空室の気圧と測定対象の気圧との差圧を検出する圧力センサである、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の真空装置の製造方法。
8. 真空室が形成される前の真空装置であって、
   前記真空室となる部屋を内部に有する筐体であり、前記部屋と前記筐体の外部とを連通させる貫通孔を有する筐体と、
   前記貫通孔に配置され、前記部屋と前記筐体の前記外部とを連通させる連通路を有し、加熱されることで自重により変形して前記貫通孔を封止するように形成された部材と、
   を備える真空装置。

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