(57)【要約】【課題】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、安価な真空用位置検出器を提供する。【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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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