JP5634861B2 - 容量マノメータおよび自動ドリフト補正に関する方法 - Google Patents
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Description
例1−内因的ドリフト
ある種の用途では、マノメータは、当該マノメータの動作時間に対応するそのゼロ読み取り値に対する内因的ドリフトを有することを特徴とすることができる。このような「内因的」ゼロ・ドリフトは、本開示による実施形態によって対処し予測することができる。
例2−プロセス関連ドリフト
ある種の用途では、マノメータは、1又は複数の特定的なプロセスに対してはマノメータの動作時間に対応するゼロ・ドリフトを有し、他のプロセスではそれを有さないことによって特徴付けることができる。このような「プロセス関連」ゼロ・ドリフトは、本開示による実施形態によって対処し予測することができる。
Claims (61)
- 容量マノメータであって、
第1ポートと第2ポートとを有するセンサ・カプセルと、
前記センサ・カプセルの中に配置されたダイアフラムであって、2つの側を有し、当該ダイアフラムの2つの側におけるそれぞれの圧力間の圧力差に応答して、前記センサ・カプセル内において移動するように構成および用意されている、ダイアフラムと、
前記ダイアフラムの一方側に隣接して、前記センサ・カプセルの中に配置された電極構造と、
(i)前記ダイアフラムと前記電極構造との間における容量を測定し(ii)測定したゼロ圧力に対応するゼロ出力読み取り値を生成し、(iii)それぞれが各ゼロ出力読み取り値に対応する2又は3個以上のタイム・スタンプを記録し、(iv)前記2又は3個以上のタイム・スタンプ及び前記各ゼロ出力読み取り値に基づいて、前記ゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値を予測するように構成および用意されている、電子回路と、
を備えている、容量マノメータ。 - 請求項1記載のマノメータにおいて、ディジタル出力を生成するように構成および用意されている、マノメータ。
- 請求項1記載のマノメータにおいて、アナログ出力を生成するように構成および用意されている、マノメータ。
- 請求項1記載のマノメータにおいて、前記2つの以上のタイム・スタンプに基づいて、指定されたドリフト量を超過するゼロ出力読み取り値を予測するように構成および用意されている、マノメータ。
- 請求項1記載のマノメータにおいて、前記第1ポートは、プロセス・ツールに対する流体結合のための測定ポートであり、前記第2ポートは真空源またはその他の圧力源に対する結合のための基準ポートである、マノメータ。
- 請求項5記載のマノメータにおいて、前記真空源は、前記センサ・カプセルに結合されたゲッタ・ポンプを含む、マノメータ。
- 請求項1記載のマノメータにおいて、前記第1ポートは、半導体プロセス・ツールに接続されている、マノメータ。
- 請求項5記載のマノメータにおいて、前記電極構造は、外側環状電極と、該環状電極の中に配置された内部電極とを備えており、前記環状電極に第1電気接続部が結合され、前記内部電極に第2電極接続部が結合されている、マノメータ。
- 請求項8記載のマノメータにおいて、前記電子回路が前記第1および第2電極接続部に接続されている、マノメータ。
- 請求項9記載のマノメータにおいて、前記電子回路は、前記第1および第2電気接続部に接続されている電気ブリッジ回路と、前記ブリッジに接続され、該ブリッジ回路を駆動するように構成および用意されている発振器とを含む、マノメータ。
- 請求項10記載のマノメータにおいて、前記電子回路は、更に、所望のゼロ出力読み取り値に対して格納した基準値と、前記ブリッジ回路からの差信号を受け取るように構成および用意されているバッファとを含み、前記バッファは、前記ブリッジ回路が生成する差出力信号を倍率調整および増幅するように構成および用意されている、マノメータ。
- 請求項9記載のマノメータであって、更に、当該マノメータがゼロ調整または交換を必要とすることを予測時点において指示する出力信号を生成するように構成および用意されている、ディジタル制御ユニットを備えている、マノメータ。
- 請求項9記載のマノメータであって、更に、2又は3個以上のタイム・スタンプ及び前記各ゼロ出力読み取り値に基づいて、圧力出力信号を補正して予測ゼロ・ドリフトを求めるように構成および用意されているディジタル制御ユニットを備えている、マノメータ。
- 請求項12記載のマノメータであって、更に、当該マノメータのゼロ出力読み取り調節に対応する2又は3個以上のタイム・スタンプを記録し、(ii)前記2又は3個以上のタイム・スタンプ及び前記各ゼロ出力読み取り値に基づいて、前記ゼロ出力読み取り値のドリフト値を予測するコンピュータ読み取り可能命令を含むコンピュータ読み取り可能媒体を備えている、マノメータ。
- 請求項12記載のマノメータにおいて、前記ディジタル制御ユニットは、前記マノメータ外部の制御システムへの通信リンクからコンピュータ読み取り可能命令を受信するように構成および用意されている、マノメータ。
- 請求項15記載のマノメータにおいて、前記制御システムはグラフィカル・ユーザ・インターフェースである、マノメータ。
- 請求項11記載のマノメータにおいて、前記電子回路は、前記マノメータの較正曲線スパンを調節するように構成および用意されているスパン・ポテンショメータを含む、マノメータ。
- 請求項9記載のマノメータにおいて、前記電子回路は、前記マノメータの較正曲線の線形性を調節するように構成および用意されている線形性ポテンショメータを含む、マノメータ。
- 請求項9記載のマノメータにおいて、前記電子回路は、前記マノメータのゼロ出力読み取り値を所望の値に調節するように構成および用意されている1又は複数のゼロ・ポテンショメータを含む、マノメータ。
- 請求項5記載のマノメータにおいて、前記センサ・カプセルは、オーステナイト系ニッケルベースのスーパーアロイを含む、マノメータ。
- 請求項9記載のマノメータであって、更に、電力を前記電子回路に供給するように構成および用意されている電源を備えている、マノメータ。
- 請求項1記載のマノメータであって、更に、当該マノメータの動作に付随する情報を表示するように構成および用意されているディスプレイを備えている、マノメータ。
- 請求項1記載のマノメータであって、更に、前記センサ・カプセルの近傍内に、該センサ・カプセル内の温度を所望の温度に維持するための温度規制熱源を備えている、マノメータ。
- 請求項5記載のマノメータにおいて、前記ダイアフラムは金属を含む、マノメータ。
- 請求項24記載のマノメータにおいて、前記金属は、オーステナイト系ニッケルベースのスーパーアロイを含む、マノメータ。
- 容量マノメータのゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値を予測する方法であって、
2回以上容量マノメータのゼロ調整を行うステップと、
マノメータのゼロ調整を行う毎に、タイム・スタンプが対応するゼロ出力読み取り値を記録し、前記2又は3個以上のタイム・スタンプ及び前記各ゼロ出力読み取り値を記録するステップと、
前記2又は3個以上のタイム・スタンプ及び前記各ゼロ出力読み取り値に基づいて、前記ゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値を予測するステップと、
を備えている、方法。 - 請求項26記載の方法において、ドリフト値を予測するステップは、前記2又は3個以上のタイム・スタンプ及び前記各ゼロ出力読み取り値に基づいて、前記マノメータのゼロ調整を行う必要性を判断することを含む、方法。
- 請求項26記載の方法において、ドリフト値を予測するステップは、前記ゼロ出力読み取り値が、指定された閾値を超過すると判定することを含む、方法。
- 請求項28記載の方法であって、更に、前記マノメータを交換する必要性を判断するステップを備えている、方法。
- 請求項26記載の方法において、ゼロ調整の必要性を予測するステップは、数学的関数を前記2又は3個以上の前記ゼロ出力読み取り値がドリフトした量に対応するオフセット値に当てはめるステップを含む、方法。
- 請求項30記載の方法において、数学的関数に当てはめるステップは、直線関数を当てはめることを含む、方法。
- 請求項30記載の方法において、数学的関数に当てはめるステップは、多項式関数を当てはめることを含む、方法。
- 請求項30記載の方法において、数学的関数に当てはめるステップは、指数関数を当てはめることを含む、方法。
- 請求項28記載の方法において、前記指定された閾値は、所定値である、方法。
- 請求項28記載の方法において、前記指定された閾値は、ユーザがプログラムした値である、方法。
- 請求項26記載の方法であって、更に、前記ゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値の予測に応答して、前記ゼロ出力読み取り値を所望の値に調節するステップを備えている、方法。
- 請求項26記載の方法であって、更に、前記ゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値の予測に応答して、前記ゼロ出力読み取り値を所望の値に戻すステップを備えている、方法。
- 請求項26記載の方法であって、更に、前記ゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値を、通信リンクによって制御システムに送るステップを備えており、前記制御システムは、前記マノメータの動作を制御するように構成および用意されている、方法。
- 請求項26記載の方法において、前記ゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値を予測するステップは、マノメータの電子コントローラがコンピュータ読み取り可能命令を実行することを含む、方法。
- 請求項39記載の方法であって、更に、前記マノメータの動作を制御するために、グラフィカル・ユーザ・インターフェースを用いるステップを含む、方法。
- 容量マノメータのゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値を予測する方法であって、
容量マノメータを用いて複数のプロセス圧力を測定するステップであって、各プロセス圧力が複数のプロセスの内の1つと関連がある、ステップと、
前記複数のプロセスの各々について、経過時間を判定するステップと、
各々前記複数のプロセスの1つに対応する、前記マノメータのゼロ出力読み取り値に対する複数のドリフト率を計算するステップと、
前記複数のドリフト率に基づいて、ゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値を予測するステップと、
を備えている、方法。 - 請求項42記載の方法において、前記複数のプロセスの各々について経過時間を判定するステップは、複数のタイム・スタンプを記録するステップを含む、方法。
- 請求項43記載の方法において、複数のタイム・スタンプを記録するステップは、プロセス毎に1対のタイム・スタンプを記録することを含む、方法。
- 請求項44記載の方法において、タイム・スタンプの各対は、プロセス開始タイム・スタンプとプロセス終了タイム・スタンプとを含む、方法。
- 請求項42記載の方法において、ゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値を予測するステップは、前記複数のドリフト率に数学的関数を当てはめることを含む、方法。
- 請求項42記載の方法において、ゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値を予測するステップは、1又は複数のドリフト値を生成するために、前記複数のドリフト率の1又は複数の時間積分を計算することを含む、方法。
- 請求項42記載の方法であって、更に、前記複数のドリフト率に基づいて、前記マノメータのゼロ調整を行う必要性を判断するステップを備えている、方法。
- 請求項42記載の方法において、ドリフト値を予測するステップは、前記ゼロ出力読み取り値が、指定されている閾値を超過することを、予測時点で判断することを含む、方法。
- 請求項42記載の方法であって、更に、前記マノメータを交換する必要性を判断するステップを備えている、方法。
- 請求項42記載の方法において、ゼロ調整の必要性を予測するステップは、前記1又は複数のドリフト値に数学的関数を当てはめるステップを含む、方法。
- 請求項51記載の方法において、数学的関数を当てはめるステップは、直線関数を当てはめることを含む、方法。
- 請求項51記載の方法において、数学的関数を当てはめるステップは、多項式関数を当てはめることを含む、方法。
- 請求項51記載の方法において、数学的関数を当てはめるステップは、指数関数を当てはめることを含む、方法。
- 請求項49記載の方法において、前記指定された閾値は、所定値である、方法。
- 請求項49記載の方法において、前記指定された閾値は、ユーザがプログラムした値である、方法。
- 請求項42記載の方法であって、更に、前記ゼロ出力読み取り値のドリフト値の予測に応答して、前記ゼロ出力読み取り値を所望の値に調節するステップを備えている、方法。
- 請求項42記載の方法であって、更に、前記ゼロ出力読み取り値のドリフト値の予測に応答して、前記ゼロ出力読み取り値を所望の値に戻すステップを備えている、方法。
- 請求項42記載の方法であって、更に、前記ゼロ出力読み取り値のドリフト値を、通信リンクによって制御システムに送るステップを備えており、前記制御システムは、前記マノメータの動作を制御するように構成および用意されている、方法。
- 請求項42記載の方法において、前記ゼロ出力読み取り値の将来のドリフト値を予測するステップは、マノメータの電子コントローラがコンピュータ読み取り可能命令を実行することを含む、方法。
- 請求項59記載の方法であって、更に、前記マノメータの動作を制御するために、グラフィカル・ユーザ・インターフェースを用いるステップを含む、方法。
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