JPH03144330A - 冷陰極真空ゲージのセンサケーブル接続構造 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷陰極真空ゲージのセンサケーブル接続構造
に係り、特にセンサ部と制御部門のケーブルが確実に接
続されていることを検出する手段を設けた冷陰極真空ゲ
ージのセンサケーブル接続構造に関する。

真空を使い半導体薄膜、絶縁Ｆｉｌｌｆｉ等を製造する
装置は年々その需要が高まり、またその真空性能も高性
能化が要求されている。これらの装置の真空度を計測す
る真空計には、電離真空計と冷陰極真空計が使われてい
るが、頻繁に大気開放を繰り返す部位や、真空破壊事故
が発生する恐れのある部位には、赤熱しているフィラメ
ントを持たない冷陰極型真空計の方が優れている。しか
し、冷陰極型真空計は２極型で３〜５ｋＶの電圧を加え
、真空度に比例する放電電流を測定する方式であるが、
測定限界以下の超高真空、大気圧付近、およびケーブル
の外れ・断線等によって測定子に規定の電圧が印加され
ていない場合は放電が起きず、ともに測定限界以下の超
高真空と測定され、その３条件の区別をすることが出来
ない。このうち、大気圧付近の真空である場合は、ピラ
ニー真空針等の低真空測定真空計と組合わせる事で区別
可能であり、測定限界以下の超高真空の場合は問題ない
が、ケーブルの接続外れやケーブルの断線は、システム
の安全上重大な問題である。

〔従来の技術〕

従来の冷陰極真空計としては、例えば第４．５図に示す
ようなものが知られており、これはＳＯＲ装置へ適用し
たものである。第４図はＳＯＲ装置の概略構成図であり
、この図において、ｌは強力Ｘ線源としてのＳＯＲ光を
発生させるための装置本体、２はＳＯＲ光を取り出す通
路、３はベリリウムからなるＸ線の取り出し窓、４は取
り出し窓３の破壊事故から装置本体１の真空を保護する
高速遮断弁、５は通路２の真空度を検出する冷陰極真空
計、６はコントローラ、７は高速遮断弁４を駆動するド
ライバである。

装置本体ｌの作動中、通路２内の真空は冷陰極真空計５
によって検出され、真空度の低下が検出されると（例え
ば、取り出し窓３の破壊により）、コントローラ６で制
御信号が生成されドライバ７により高速遮断弁４が駆動
されて通路２が閉じられ、装置本体ｌの真空が保護され
る。

ここで、冷陰極真空計５の構造は第５図（ａ）（ｂ）の
ように示される。なお、第５図（ｂ）は第５図（ａ）に
示す冷陰極真空計５を矢印Ａ方向から中心付近を見た図
・である。第５図（ａ）（ｂ）に示すように、冷陰極真
空計５は絶縁された中心電極１１と、その周囲にある間
隔をおいて配置され、接地された複数の穴あき円板状の
外部電極１２とを主要な電極構造としており、同軸ケー
ブルで中心電極１１が３〜５ｋＶの高電圧を印加し、中
心電極１１と外部電極１２との間における真空度に比例
する放電電流を計測することで、真空度を検出する。な
お、１３は接続真空フランジ、１４は中心電極１１に平
行磁場を与える永久磁石、１５は高圧接続コネクタ、１
６は絶縁部材である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の冷陰極真空計にあって
は、コントローラからは常に開放状態とみえているため
、ケーブルの外れやケーブルの接続忘れ等の異常があっ
ても検出できず、冷陰極真空計を用いた真空システムの
信顛性が低下するという問題点があった。

すなわち、通路内は１０−　”　〜１０−　”　ｔｏｒ
ｒの超高真空に保たれており、このような超高真空では
電極間の放電電流はｎＡ”ｐＡ程度の値となる。したが
って、放電電流の検出は非常に困難となるだけでなく、
超高真空においては放電が維持出来なくなり、放電が停
止することもある。しかし、超高真空で放電が停止した
場合はシステム上問題がない。なぜなら、該真空システ
ムの真空度が、該真空計の測定レンジ内になった場合、
ただちに放電を開始し、正常に動作するからである。測
定用の電極に正常な電圧が印加されないのは、測定制御
系の高圧発生器が故障した場合もあるが、これらは制御
回路上に高電圧検出回路を設ければ動作の確認ができる
０問題なのは、ケーブル外れやケーブル接続の忘れによ
って測定電極に正常な電圧が印加されていない場合であ
り、真空装置の故障時の修理や定期的な保守などで、測
定電極のケーブルを外すことがよくあり、点検後の復帰
時に接続を忘れることが多い。

そこで本発明は、冷陰極真空ゲージのケーブル外れや接
続忘れ等の事故を検出し、冷陰極真空ゲージを用いた真
空システムの信顛性を向上させることができる冷陰極真
空ゲージのセンサケーブル接続構造を提供することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段］ 本発明による冷陰極真空ゲージのセンサケーブル接続構
造は上記目的達成のため、冷陰極放電現象を用いて真空
度を検出する冷陰極真空ゲージにコネクタを介してセン
サケーブルを接続する接続構造において、前記コネクタ
にスイッチ手段を設け、該スイッチ手段は、冷陰極真空
ゲージに対しコネクタが正規の接続位置に挿木されたと
き外部に一接続信号を出力するようにしている。

〔作用〕 本発明では、コネクタにスイッチ手段が設けられ、冷陰
極真空ゲージに対しセンサケーブルのコネクタが正規の
接続位置に挿入されると、スイッチ手段から外部に接続
信号が出力される。

したがって、この接続信号を用いて正規の接続位置にあ
ることが判断でき、センサケーブルの外れや接続忘れ等
の事故を検出できる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る冷陰極真空ゲージのセンサケーブ
ル接続構造の第１実施例を示す図であり、本実施例は従
来例と同様に本発明をＳＯＲ装置の真空度低下検出の用
途に適用した例である。

第１図は冷陰極真空計のセンサケーブル接続部を示す図
であり、この図において、２１は冷陰極真空計の外部電
極（接地電極）を支持している接続真空フランジ、２２
は冷陰極真空計の中心電極、２３は中心電極２２を絶縁
している絶縁部材である。冷陰極真空計としては従来例
と同様のものが用いられ、ＳＯＲ装置に設置されている
。

一方、コネクタ側について説明すると、図中、２４はセ
ンサケーブル２７の端部に配置されている円筒状の高圧
コネクタ接地電極で、コネクタの外部ボディを兼えるも
の、２５は高圧コネクタ中心電極、２６は高圧コネクタ
中心電極２５を絶縁している絶縁部材である。センサケ
ーブル２７としては、例えば同軸ケーブルが用いられ、
高圧コネクタ中心電極２５に３〜５ｋＶの直流電圧を供
給し、センサケーブル２７の他方は制御系の高圧発生器
（図示略）に接続されている。高圧コネクタ接地電極２
４の端部にはスイッチ手段２８が固定されており、スイ
ッチ手段２８はボディ２９と、ボディ２９の端部に取り
付けられ、コネクタが正規の接続位置にあるとき接続真
空フランジ２１の壁面に当接する高圧コネクタ接続検出
用接触端子３０と、ボディ２９内に収納され、高圧コネ
クタ接続検出用接触端子３０が接続真空フランジ２１に
当接したとき接点を看しる（接点が閉じた状態は接続信
号の出力に相当）スイッチ素子３１とを有している。な
お、高圧コネクタ接続検出用接触端子３０の先端には弾
力性のある部材が設けられ、上記当接の際のショックを
低減するようになっている。スイッチ手段２８は接続確
認のための信号ケーブル３２に接続され、信号ケーブル
３２はＳＯＲ装置の真空システムの制御回路に接続され
ている。

以上の構成において、ＳＯＲ装置の真空装置の故障時の
修理や定期的な保守などが終了すると、オペレータは高
圧コネクタ接地電極２４を握んで接続真空フランジ２１
に挿入する。このとき、高圧コネクタ接地電極２４の端
部に固定されているスイッチ手段２８の高圧コネクタ接
続検出用接触端子３０が同時に接続真空フランジ２１の
壁面に当接し、コネクタが正規の接続位置まで挿入され
たときスイッチ素子３１が閉じる。この状態は信号ケー
ブル３２を介して外部の真空システムの制御回路に接続
信号として出力され、制御回路側でコネクタが冷陰極真
空計に対して正常に接続されたことが確認される。

具体的には、例えば接続信号に基づいて制御回路側で真
空システムのインターロックに入れるようにすることに
より、センサケーブル２７が正規に接続されなければ真
空システムが作動しないようにするとよい。

一方、コネクタが挿入されないときはスイッチ素子３１
が閉じず、接続信号が出力されないので、制御回路側で
はセンサケーブル２７の接続忘れであることが確認でき
る。また、接続はしたものの、正規の位置から外れてし
まったような場合も、同様にスイッチ素子３１が閉じな
いので、センサケーブル２７の接続外れを検出できる。

したがって、このようなセンサケーブル２７の事故を未
然に防止できるとともに、接続外れがあってもこれに対
する対応を直ちに取ることにより、冷陰極真空計を用い
た真空システムの信転性を向上させることができる。

次に、第２図は本発明の第２実施例を示す図であり、本
実施例では冷陰極真空計の接続真空フランジ３５の一部
が緩やかなスロープ状に形成され、このスロープ部３５
ａに高圧コネクタ接地電極２４に固定されたマイクロス
インチ（スイッチ手段に相当）３６の接触ロッド３７が
接触することにより、スイッチ素子３８が閉じるような
構成となっている。

また、第３図は本発明の第３実施例を示す図であり、本
実施例では高圧コネクタ接地電極２４の相対する２ケ所
に微細な穴４０ａ、４０ｂが形成され、これらの穴４０
ａ、４０ｂを臨む位置に発光部４Ｉおよび受光部４２が
それぞれ設けられ高圧コネクタ接地電極２４に固定され
ている。発光部４１は内部に発光ダイオード４１ａを有
し、受光部４２は内部に受光ダイオード（フォトダイオ
ード）４２ａを有している。

そして、コネクタの接続の確認は、コネクタが丁度正規
の接続位置まで挿入されたとき、接続真空フランジ２１
が穴４０ａ、４０ｂを塞いで発光ダイオード４１ａの光
が受光ダイオード４２ａに入射できなくなることで行わ
れ、これが接続信号という形で各ケーブル４３．４４を
通して外部に取り出される。発光部４１、受光部４２お
よび穴４０ａ、４０ｂは全体としてスイッチ手段４５を
構成する。

上記の第２、第３実施例においても第１実施例と同様の
効果を得ることができるのは勿論である。

なお、本発明の適用は上記のようなＳＯＲ装置に限るも
のではなく、例えば蒸着装置、スパンタ装置等にも適用
できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、冷陰極真空ゲージのケーブル外れや接
続忘れ等の事故を検出することができ、冷陰極真空ゲー
ジを用いた真空システムの信軌性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る冷陰極真空ゲージのセンサケーブ
ル接続構造の第１実施例を示す構成図、第２図は本発明
に係る冷陰極真空ゲージのセンサケーブル接続構造の第
２実施例を示す構成図、第３図は本発明に係る冷陰極真
空ゲージのセンサケーブル接続構造の第３実施例を示す
構成図、第４図は従来のＳＯＲ装置の主要構成図、第５
図は従来の冷陰極真空計を説明する図である。 ２１．３５・・・・・−接続真空フランジ、２２・−・
・・中心電極、 ２３．２６・−・・・・絶縁部材、 ２４−・・・・・高圧コネクタ接地電極、２５・・・・
・−高圧コネクタ中心電極、２７・・・・・・センサケ
ーブル、 ２８−・・−・・スイッチ手段、 ２９・−・−・・ボディ、 ３０・・・・・・高圧コネクタ接続検出用接触端子、３
１．３８・・・・・・スイッチ素子、３２・・・・・・
信号ケーブル、 ３６−・−・・・マイクロスイッチ（スイッチ手段）、
３７・・−・・・ロンド、 ４１−−・・・・発光部、 ４２−・・・・・受光部、 ４３．４４・・・・・・ケーブル、 ４５−・・・・−スイッチ手段。 第１実施例の構成図 第３実施例の構成図 第 図 第２実施例の構成図 第 図 従来のＳＯＲ装置の主要構成図 第４図 （ａ） （ｂ） 従来の冷陰極真空針を説明する図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 冷陰極放電現象を用いて真空度を検出する冷陰極真空ゲ
   ージにコネクタ（２４）を介してセンサケーブル（２７
   ）を接続する接続構造において、前記コネクタ（２４）
   にスイッチ手段（２８、３６、４５）を設け、 該スイッチ手段（２８、３６、４５）は、冷陰極真空ゲ
   ージに対しコネクタ（２４）が正規の接続位置に挿入さ
   れたとき外部に接続信号を出力することを特徴とする冷
   陰極真空ゲージのセンサケーブル接続構造。