真空度測定装置、気相成長装置および真空度測定方法
【課題】測定環境に塵埃が侵入しても正常に動作することができる真空度測定装置および気相成長装置
【解決手段】取出用ボックス１２は、ターボ分子ポンプ１５により内部の気体を吸引される。ペニング真空計１４は、取出用ボックス１２内の気圧を測定する。測定値取得処理部２２は、ペニング真空計１４の測定値を取得する。異常値除去処理部２３は、連続した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、ペニング真空計１４への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、これを満たさない測定値Ｐ２を取り除く。平均値算出処理部２４は、取り除かれなかった測定値の平均値を算出する。判定処理部２５は、平均値算出処理部２４が算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記気密室内が所定の真空度に達したと判定する。
【解決手段】取出用ボックス１２は、ターボ分子ポンプ１５により内部の気体を吸引される。ペニング真空計１４は、取出用ボックス１２内の気圧を測定する。測定値取得処理部２２は、ペニング真空計１４の測定値を取得する。異常値除去処理部２３は、連続した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、ペニング真空計１４への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、これを満たさない測定値Ｐ２を取り除く。平均値算出処理部２４は、取り除かれなかった測定値の平均値を算出する。判定処理部２５は、平均値算出処理部２４が算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記気密室内が所定の真空度に達したと判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にペニング真空計を用いた真空度測定装置、気相成長装置および真空度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の測定対象を測定して得られた測定値に対する信号処理方法は、一定の期間に取得した測定値の最大値と最小値を、上限値と下限値とし、これらの上限値と下限値とを満たさない測定値はノイズとみなして、上限値または下限値と置き換えて測定値としている（例えば、特許文献１参照）。
また、上記の上限値と下限値とを、測定値の時間変化率に基づいて決定しているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２６９３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ペニング真空計は、真空中に残留する気体を電離させて電極間に流れる電流から圧力を求めているため、測定環境に塵埃等が侵入するとこの塵埃等により電極間に電流が流れてしまい、実際の５〜６倍以上の値などの誤った測定値を、侵入した塵埃等の量が多いと頻繁に誤った測定値を出力してしまう。誤った測定値は、例えば、実際の５〜６倍以上の値となる。従って、従来の方法をペニング真空計を用いた真空度測定装置および気相成長装置に用いた場合にあっては、上限値および下限値が誤った測定値の影響を受けてしまい、この誤った測定値を正常な測定値とみなしてしまい、真空度測定装置および気相成長装置が正常に動作できない場合があるという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、測定環境に塵埃が侵入しても正常に動作することができる真空度測定装置、気相成長装置および真空度測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の真空度測定装置は、ポンプにより内部の気体を吸引される気密室の気圧を測定するペニング真空計と、前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記気密室内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える真空度測定装置において、前記制御部は、前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する測定値取得手段と、前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く異常値除去手段と、前記異常値除去手段により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段が算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記気密室内が所定の真空度に達したと判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の真空度測定装置は、前述の真空度測定装置であって、前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１、Ｐ３と、上限値算出用のパラメータα１とを用いて、上限値Ｐｍａｘを、
Ｐ１≧Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝Ｐ１×α１、
Ｐ１＜Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝Ｐ３×α１
により算出し、該算出した上限値Ｐｍａｘを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の真空度測定装置は、前述の真空度測定装置であって、前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１、Ｐ３と、下限値算出用のパラメータα２とを用いて、下限値Ｐｍｉｎを、
Ｐ１≧Ｐ３のときＰｍｉｎ＝Ｐ３／α２、
Ｐ１＜Ｐ３のときＰｍｉｎ＝Ｐ１／α２
により算出し、該算出した下限値Ｐｍｉｎを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の真空度測定装置は、前述の真空度測定装置であって、前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１＝Ｑ１×１０Ｒ１、Ｐ３＝Ｑ３×１０Ｒ３と、上限値算出用のパラメータβ１とを用いて、上限値Ｐｍａｘを、
Ｐ１≧Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝（Ｑ１＋β１）×１０Ｒ１、
Ｐ１＜Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝（Ｑ３＋β１）×１０Ｒ３
により算出し、該算出した上限値Ｐｍａｘを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の真空度測定装置は、前述の真空度測定装置であって、前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１＝Ｑ１×１０Ｒ１、Ｐ３＝Ｑ３×１０Ｒ３と、下限値算出用のパラメータβ２とを用いて、下限値Ｐｍｉｎを、
Ｐ１≧Ｐ３かつＱ３＞β２のときＰｍｉｎ＝（Ｑ３−β２）×１０Ｒ３、
Ｐ１≧Ｐ３かつＱ３≦β２のときＰｍｉｎ＝（１０＋Ｑ３−β２）×１０Ｒ３−１、
Ｐ１＜Ｐ３かつＱ１＞β２のときＰｍｉｎ＝（Ｑ１−β２）×１０Ｒ１、
Ｐ１＜Ｐ３かつＱ１≦β２のときＰｍｉｎ＝（１０＋Ｑ１−β２）×１０Ｒ１−１、
により算出し、該算出した下限値Ｐｍｉｎを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の気相成長装置は、ポンプにより内部の気体を吸引される取出用ボックスと、前記取出用ボックスの気圧を測定するペニング真空計と、前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える気相成長装置において、前記制御部は、前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する測定値取得手段と、前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く異常値除去手段と、前記異常値除去手段により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段が算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したと判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の真空度測定方法は、ポンプにより内部の気体を吸引される気密室の気圧を測定するペニング真空計と、前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記気密室内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える真空度測定装置における真空度測定方法において、前記制御部が、前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する第１の過程と、前記制御部が、前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く第２の過程と、前記制御部が、前記第２の過程により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する第３の過程と、前記制御部が、前記第３の過程にて算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したと判定する第４の過程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、測定環境に塵埃等が侵入した場合でも、ペニング真空計の特性上現れる異常値を取り除くので、正常に動作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態による気相成長装置の構成を示す概略ブロック図である。気相成長装置とは、チャンバー１０内の基板に、原料ガスを取り替えながら流し込み、基板上に各成分の結晶膜の層を積み重ねていくことで、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを製造する装置である。
チャンバー１０は、挿入した基板に原料ガスを流して結晶膜を成長させる。
１１は、チャンバー１０内に基板を出し入れするためのグローブボックスである。
１２は、グローブボックス１１を介して、基板を気相成長装置外に出し入れするための取出用ボックスである。この取出用ボックス１２から基板を取り出す際には、一旦、取出用ボックス１２内を真空にした後に、窒素ガスを充填した状態にする。
【００１４】
１３は、取出用ボックス１２とターボ分子ポンプ１５とを結ぶ配管に設置されたバルブである。
１４は、バルブ１３とターボ分子ポンプ１５との間の配管の気圧を測定するペニング真空計である。
ターボ分子ポンプ１５は、バルブ１３を備えた配管で取出用ボックス１２に繋がれ、バルブ１６を備えた配管でロータリーポンプ１８に繋がれており、バルブ１３が開けられているときは、取出用ボックス１２内の気体を吸引する。
【００１５】
バルブ１６は、ターボ分子ポンプ１５とロータリーポンプ１８とを結ぶ配管に設置されている。
１７は、バルブ１６とロータリーポンプ１８との間の配管の気圧を測定するピラニー真空計である。
ロータリーポンプ１８は、バルブ１６を備えた配管でターボ分子ポンプ１５に繋がれており、バルブ１６が開けられているときは、ターボ分子ポンプ１５の背圧を下げる。また、ロータリーポンプ１８は、バルブ１９を備えた配管で取出用ボックス１２に繋がれており、バルブ１９が開けられているときは、取出用ボックス１２内の気体を吸引する。
【００１６】
バルブ１９は、取出用ボックス１２とロータリーポンプ１８とを結ぶ配管に設置されている。
２０は、窒素ガスの供給元と、取出用ボックス１２とを結ぶ配管に設置されたバルブである。
２１は、ペニング真空計１４およびピラニー真空計１７の測定値を取得し、バルブ１３、１６、１９、２０の開け閉めとロータリーポンプ１８の動作とターボ分子ポンプ１５の動作とを制御する制御部である。また、制御部２１は、測定値取得処理部２２と、異常値除去処理部２３と、平均値算出処理部２４と、判定処理部２５と、記憶部２６とを備える。
【００１７】
測定値取得処理部（測定値取得手段）２２は、ペニング真空計１４の測定値を、所定の時間間隔（本実施形態では１秒）で取得して、順に、記憶部２６に格納する。
異常値除去処理部（異常値除去手段）２３は、記憶部２６に連続して順に格納された３つの測定値Ｐ（ｎ−２）、Ｐ（ｎ−１）、Ｐ（ｎ）を取得し、測定値Ｐ（ｎ−２）、Ｐ（ｎ）から上限値Ｐｍａｘ、下限値Ｐｍｉｎを算出し、測定値Ｐ（ｎ−１）が上限値Ｐｍａｘ、下限値Ｐｍｉｎを満たさないときは、異常値として記憶部２６から削除する。
このとき、上限値Ｐｍａｘと下限値Ｐｍｉｎは、上限値算出用のパラメータα１と下限値算出用のパラメータα２とを用いて、次式を用いて算出する。
Ｐ（ｎ−２）≧Ｐ（ｎ）のとき
Ｐｍａｘ＝Ｐ（ｎ−２）×α１、Ｐｍｉｎ＝Ｐ（ｎ）／α２、
Ｐ（ｎ−２）＜Ｐ（ｎ）のとき
Ｐｍａｘ＝Ｐ（ｎ）×α１、Ｐｍｉｎ＝Ｐ（ｎ−２）／α２
【００１８】
平均値算出処理部（平均値算出手段）２４は、異常値除去処理部２３により異常値が削除された後の記憶部２６から直近の所定の時間の間に測定された測定値を取得し、これらの平均値を算出する。なお、異常値除去処理部２３による異常値か否かの判定が未だなされていない測定値は、平均値算出処理部２４により平均値を算出する際の対象から外す。また、平均値算出処理部２４は、直近の所定の時間分の測定値を取得し、これらの平均値を算出するとしたが、直近の所定の個数の測定値を取得し、これらの平均値を算出するとしてもよい。
【００１９】
判定処理部（判定手段）２５は、平均値算出処理部２４が算出した平均値が、所定の閾値Ａ２（本実施形態では、１．５×１０−２Ｐａ）以下であれば、前記気密室内が所定の真空度に達したと判定する。
記憶部２６は、測定値を格納する。なお、記憶部２６は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成されるものとする。
【００２０】
また、この制御部２１には、周辺機器として入力装置、表示装置等（いずれも図示せず）が接続されるものとする。ここで、入力装置とはキーボード、マウス等の入力デバイスのことをいう。表示装置とはＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）や液晶表示装置等のことをいう。
【００２１】
次にこの気相成長装置から基板を取り出す際に、取出用ボックス１２内を真空にした後に、窒素ガスを充填した状態にする動作を説明する。図２は、取出用ボックス１２内を真空にした後に、窒素ガスを充填した状態にする際の制御部２１の動作を説明するフローチャートである。
【００２２】
作業者は、グローブボックス１１から手を入れて、チャンバー１０内の基板を取出し、取出用ボックス１２に入れた後、グローブボックス１１と取出用ボックス１２との間の扉を閉める。次に、作業者が、制御部２１に取出用ボックス１２内を真空にした後に、窒素ガスを充填した状態にするシーケンスを開始するように指示すると、これを受け付けた制御部２１は、ロータリーポンプ１８を駆動させ、バルブ１９を開ける（Ｓａ１）。これにより、取出用ボックス１２内の気体はロータリーポンプ１８により吸引され排気される。制御部２１は、ピラニー真空計１７の測定値を取得し、この測定値が所定の閾値Ａ１（本実施形態では、２．０×１００Ｐａ）以下になるまで、一定時間毎にピラニー真空計１７の測定値を取得し続ける（Ｓａ２）。この間、ロータリーポンプ１８は、取出用ボックス１２内の気体を吸引し続けるので、取出用ボックス１２内の圧力は低下し、ピラニー真空計１７の測定値も低下し続ける。
【００２３】
時間が経過して、ピラニー真空計１７の測定値が閾値Ａ１以下になると、ステップＳａ３に遷移して、制御部２１は、バルブ１９を閉めて、バルブ１６を開ける。これにより、バルブ１３とバルブ１６との間の配管内の気体がロータリーポンプ１８側に流れ込んで、ピラニー真空計１７の測定値が閾値Ａ１以上になることがあるが、ロータリーポンプ１８は、この気体を吸引して排気し続ける。制御部２１は、ピラニー真空計１７の測定値を取得し、この測定値が所定の閾値Ａ１以下になるまで、一定時間毎にピラニー真空計１７の測定値を取得し続ける（Ｓａ４）。この間、ロータリーポンプ１８は、バルブ１３とバルブ１６との間の配管内の気体を吸引し続けるので、配管内の圧力は低下し、ピラニー真空計１７の測定値も低下し続ける。
【００２４】
時間が経過して、ピラニー真空計１７の測定値が閾値Ａ１以下になると、取出用ボックス１２内の圧力と配管内の圧力とが等しくなっているので、ステップＳａ５に遷移して、制御部２１は、バルブ１３を開ける。さらに、ピラニー真空計１７の測定値を取得し、この測定値が所定の閾値Ａ１以下になるまで、一定時間毎にピラニー真空計１７の測定値を取得し続ける（Ｓａ６）。ピラニー真空計１７の測定値が閾値Ａ１以下になると、ステップＳａ７に遷移して、制御部２１は、ターボ分子ポンプ１５を駆動させる。次に、制御部２１は、ペニング真空計１４の測定値を取得して、その平均値を算出する（Ｓａ８）。このステップＳａ８では、制御部２１の測定値取得処理部２２、異常値除去処理部２３、平均値算出処理部２４が動作して、平均値算出処理部２４が前述の平均値を算出するが、詳細は後述する。
【００２５】
制御部２１の判定処理部２５は、ステップＳａ８にて平均値算出処理部２４が算出した平均値が、所定の閾値Ａ２（本実施形態では、１．５×１０−２Ｐａ）以下であるか否かを判定する（Ｓａ９）。なお、この閾値Ａ２は前述の閾値Ａ１より小さい値となる。判定条件が成立してない場合は、ステップＳａ８に遷移して、ステップＳａ８とステップＳａ９とを繰り返す。この間、ターボ分子ポンプ１５により、取出用ボックス１２内の気体は吸引され排気され続けているので、ペニング真空計１４の測定値は低下し続け、ステップＳａ８にて平均値算出処理部２４が算出する平均値も低下する。
【００２６】
時間が経過して、平均値算出処理部２４が算出した平均値が、所定の閾値Ａ２以下になると、ステップＳａ１０に遷移して、制御部２１は、バルブ１３を閉め、ターボ分子ポンプ１５を停止させ、バルブ１６を閉める。さらに、制御部２１は、ロータリーポンプ１８を停止させ（Ｓａ１１）、バルブ２０を開ける（Ｓａ１２）。バルブ２０が開くと、窒素ガスが供給されて、取出用ボックス１２に充填される。窒素ガスが取出用ボックス１２に充填されると、作業者は、取出用ボックス１２から基板を取り出す。
【００２７】
図３は、図２のステップＳａ８の詳細を示すフローチャートである。図２のステップＳａ８では、まず、測定値取得処理部２２がペニング真空計１４の測定値Ｐ（ｎ）を取得して記憶部２６に格納する（Ｓｂ１）。次に、異常値除去処理部２３は、前回の測定値Ｐ（ｎ−１）が、ペニング真空計１４に塵埃が侵入して発生した異常値であるか否かを判定する（Ｓｂ２）。この判定では、（１）式により、上限値算出用のパラメータα１と下限値算出用のパラメータα２とを用いて、上限値Ｐｍａｘおよび下限値Ｐｍｉｎを算出し、前回の測定値Ｐ（ｎ−１）が、該上限値Ｐｍａｘおよび下限値Ｐｍｉｎの範囲内にない場合を異常値とする。
Ｐ（ｎ−２）≧Ｐ（ｎ）のとき
Ｐｍａｘ＝Ｐ（ｎ−２）×α１、Ｐｍｉｎ＝Ｐ（ｎ）／α２、
Ｐ（ｎ−２）＜Ｐ（ｎ）のとき
Ｐｍａｘ＝Ｐ（ｎ）×α１、Ｐｍｉｎ＝Ｐ（ｎ−２）／α２
・・・・・（１）
例えば、α１＝α２＝５とし、前々回の測定値Ｐ（ｎ−２）＝１．２×１０−２、前回の測定値Ｐ（ｎ−１）＝１．２×１０−１、今回の測定値Ｐ（ｎ）＝１．１×１０−２とする。このとき、Ｐ（ｎ−２）＝１．２×１０−２≧Ｐ（ｎ）＝１．１×１０−２が成り立つので、（１）式の１番目の式を用いて上限値Ｐｍａｘおよび下限値Ｐｍｉｎを算出する。
Ｐｍａｘ＝Ｐ（ｎ−２）×α１＝１．２×１０−２×５＝６．０×１０−２
Ｐｍｉｎ＝Ｐ（ｎ）／α２＝１．１×１０−２／５＝２．２×１０−３
Ｐ（ｎ−１）＝１．２×１０−１は、上限値Ｐｍａｘ＝６．０×１０−２より大きい値であるため、Ｐ（ｎ−１）は異常値である。
ステップＳｂ２にて、異常値ではないと判定されると、ステップＳｂ４に遷移するが、異常値であると判定されるとステップＳｂ３に遷移し、異常値除去処理部２３は、前回測定値Ｐ（ｎ−１）を記憶部２６から削除した後、ステップＳｂ４に遷移する。ステップＳｂ４では、平均値算出処理部２４が、記憶部２６から５回前から前回までの測定値Ｐ（ｎ−５）〜Ｐ（ｎ−１）のうち、異常値除去処理部２３により削除されていないものを取得し、これらの平均値を算出する。
【００２８】
これにより、取出用ボックス１２内に塵埃などが混入し、ペニング真空計１４が、異常値を頻繁に発生している場合でも、異常値除去処理部２３により、前述のステップＳｂ３にて異常値が削除されるので、取出用ボックス１２の圧力を正しく判定することができる。
【００２９】
なお、本実施形態において、異常値除去処理部２３における異常値の判定条件を（１）を満たさないこととしたが、ペニング真空計１４に塵埃等が侵入した場合の異常値は、実際の値より大きくなることから、異常値除去処理部２３における異常値の判定条件において、下限値Ｐｍｉｎを設けず、上限値Ｐｍａｘを満たさないこととしてもよい。このときは、下限値Ｐｍｉｎの算出は不要である。
【００３０】
また、異常値除去処理部２３における上限値Ｐｍａｘおよび下限値Ｐｍｉｎの算出に、（１）式に替えて、（２）式を用いてもよい。また、（２）式を用いた場合も、（１）式の場合と同様に上限値Ｐｍａｘのみとしてもよい。
【００３１】
Ｐ（ｎ−２）≧Ｐ（ｎ）かつＱ（ｎ）＞β２のとき
Ｐｍａｘ＝（Ｑ（ｎ−２）＋β１）×１０Ｒ（ｎ−２）、
Ｐｍｉｎ＝（Ｑ（ｎ）−β２）×１０Ｒ（ｎ）
Ｐ（ｎ−２）≧Ｐ（ｎ）かつＱ（ｎ）≦β２のとき
Ｐｍａｘ＝（Ｑ（ｎ−２）＋β１）×１０Ｒ（ｎ−２）、
Ｐｍｉｎ＝（１０＋Ｑ（ｎ）−β２）×１０Ｒ（ｎ）−１
【００３２】
Ｐ（ｎ−２）＜Ｐ（ｎ）かつＱ（ｎ−２）＞β２のとき
Ｐｍａｘ＝（Ｑ（ｎ）＋β１）×１０Ｒ（ｎ）、
Ｐｍｉｎ＝（Ｑ（ｎ−２）−β２）×１０Ｒ（ｎ−２）
Ｐ（ｎ−２）＜Ｐ（ｎ）かつＱ（ｎ−２）≦β２のとき
Ｐｍａｘ＝（Ｑ（ｎ）＋β１）×１０Ｒ（ｎ）、
Ｐｍｉｎ＝（１０＋Ｑ（ｎ−２）−β２）×１０Ｒ（ｎ−２）−１
・・・・・・（２）
【００３３】
ただし、前々回の測定値をＰ（ｎ−２）＝Ｑ（ｎ−２）×１０Ｒ（ｎ−２）、前回の測定値をＰ（ｎ−１）＝Ｑ（ｎ−１）×１０Ｒ（ｎ−１）、今回の測定値をＰ（ｎ）＝Ｑ（ｎ）×１０Ｒ（ｎ）とし、上限値算出用のパラメータをβ１、下限値算出用のパラメータをβ２とする。
【００３４】
また、図１における測定値取得処理部２２、異常値除去処理部２３、平均値算出処理部２４、判定処理部２５の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりこれらの処理部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００３５】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００３６】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、半導体などの製造に用いられる気相成長装置に用いて好適であるが、これに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の一実施形態による気相成長装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態における制御部２１の動作を説明するフローチャートである。
【図３】同実施形態におけるステップＳａ８の詳細を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１０…チャンバー
１１…グローブボックス
１２…取出用ボックス
１３、１６、１９、２０…バルブ
１４…ペニング真空計
１５…ターボ分子ポンプ
１７…ピラニー真空計
１８…ロータリーポンプ
２１…制御部
２２…測定値取得処理部
２３…異常値除去処理部
２４…平均値算出処理部
２５…判定処理部
２６…記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にペニング真空計を用いた真空度測定装置、気相成長装置および真空度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の測定対象を測定して得られた測定値に対する信号処理方法は、一定の期間に取得した測定値の最大値と最小値を、上限値と下限値とし、これらの上限値と下限値とを満たさない測定値はノイズとみなして、上限値または下限値と置き換えて測定値としている（例えば、特許文献１参照）。
また、上記の上限値と下限値とを、測定値の時間変化率に基づいて決定しているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２６９３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ペニング真空計は、真空中に残留する気体を電離させて電極間に流れる電流から圧力を求めているため、測定環境に塵埃等が侵入するとこの塵埃等により電極間に電流が流れてしまい、実際の５〜６倍以上の値などの誤った測定値を、侵入した塵埃等の量が多いと頻繁に誤った測定値を出力してしまう。誤った測定値は、例えば、実際の５〜６倍以上の値となる。従って、従来の方法をペニング真空計を用いた真空度測定装置および気相成長装置に用いた場合にあっては、上限値および下限値が誤った測定値の影響を受けてしまい、この誤った測定値を正常な測定値とみなしてしまい、真空度測定装置および気相成長装置が正常に動作できない場合があるという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、測定環境に塵埃が侵入しても正常に動作することができる真空度測定装置、気相成長装置および真空度測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の真空度測定装置は、ポンプにより内部の気体を吸引される気密室の気圧を測定するペニング真空計と、前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記気密室内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える真空度測定装置において、前記制御部は、前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する測定値取得手段と、前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く異常値除去手段と、前記異常値除去手段により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段が算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記気密室内が所定の真空度に達したと判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の真空度測定装置は、前述の真空度測定装置であって、前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１、Ｐ３と、上限値算出用のパラメータα１とを用いて、上限値Ｐｍａｘを、
Ｐ１≧Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝Ｐ１×α１、
Ｐ１＜Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝Ｐ３×α１
により算出し、該算出した上限値Ｐｍａｘを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の真空度測定装置は、前述の真空度測定装置であって、前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１、Ｐ３と、下限値算出用のパラメータα２とを用いて、下限値Ｐｍｉｎを、
Ｐ１≧Ｐ３のときＰｍｉｎ＝Ｐ３／α２、
Ｐ１＜Ｐ３のときＰｍｉｎ＝Ｐ１／α２
により算出し、該算出した下限値Ｐｍｉｎを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の真空度測定装置は、前述の真空度測定装置であって、前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１＝Ｑ１×１０Ｒ１、Ｐ３＝Ｑ３×１０Ｒ３と、上限値算出用のパラメータβ１とを用いて、上限値Ｐｍａｘを、
Ｐ１≧Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝（Ｑ１＋β１）×１０Ｒ１、
Ｐ１＜Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝（Ｑ３＋β１）×１０Ｒ３
により算出し、該算出した上限値Ｐｍａｘを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の真空度測定装置は、前述の真空度測定装置であって、前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１＝Ｑ１×１０Ｒ１、Ｐ３＝Ｑ３×１０Ｒ３と、下限値算出用のパラメータβ２とを用いて、下限値Ｐｍｉｎを、
Ｐ１≧Ｐ３かつＱ３＞β２のときＰｍｉｎ＝（Ｑ３−β２）×１０Ｒ３、
Ｐ１≧Ｐ３かつＱ３≦β２のときＰｍｉｎ＝（１０＋Ｑ３−β２）×１０Ｒ３−１、
Ｐ１＜Ｐ３かつＱ１＞β２のときＰｍｉｎ＝（Ｑ１−β２）×１０Ｒ１、
Ｐ１＜Ｐ３かつＱ１≦β２のときＰｍｉｎ＝（１０＋Ｑ１−β２）×１０Ｒ１−１、
により算出し、該算出した下限値Ｐｍｉｎを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の気相成長装置は、ポンプにより内部の気体を吸引される取出用ボックスと、前記取出用ボックスの気圧を測定するペニング真空計と、前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える気相成長装置において、前記制御部は、前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する測定値取得手段と、前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く異常値除去手段と、前記異常値除去手段により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段が算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したと判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の真空度測定方法は、ポンプにより内部の気体を吸引される気密室の気圧を測定するペニング真空計と、前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記気密室内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える真空度測定装置における真空度測定方法において、前記制御部が、前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する第１の過程と、前記制御部が、前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く第２の過程と、前記制御部が、前記第２の過程により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する第３の過程と、前記制御部が、前記第３の過程にて算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したと判定する第４の過程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、測定環境に塵埃等が侵入した場合でも、ペニング真空計の特性上現れる異常値を取り除くので、正常に動作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態による気相成長装置の構成を示す概略ブロック図である。気相成長装置とは、チャンバー１０内の基板に、原料ガスを取り替えながら流し込み、基板上に各成分の結晶膜の層を積み重ねていくことで、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを製造する装置である。
チャンバー１０は、挿入した基板に原料ガスを流して結晶膜を成長させる。
１１は、チャンバー１０内に基板を出し入れするためのグローブボックスである。
１２は、グローブボックス１１を介して、基板を気相成長装置外に出し入れするための取出用ボックスである。この取出用ボックス１２から基板を取り出す際には、一旦、取出用ボックス１２内を真空にした後に、窒素ガスを充填した状態にする。
【００１４】
１３は、取出用ボックス１２とターボ分子ポンプ１５とを結ぶ配管に設置されたバルブである。
１４は、バルブ１３とターボ分子ポンプ１５との間の配管の気圧を測定するペニング真空計である。
ターボ分子ポンプ１５は、バルブ１３を備えた配管で取出用ボックス１２に繋がれ、バルブ１６を備えた配管でロータリーポンプ１８に繋がれており、バルブ１３が開けられているときは、取出用ボックス１２内の気体を吸引する。
【００１５】
バルブ１６は、ターボ分子ポンプ１５とロータリーポンプ１８とを結ぶ配管に設置されている。
１７は、バルブ１６とロータリーポンプ１８との間の配管の気圧を測定するピラニー真空計である。
ロータリーポンプ１８は、バルブ１６を備えた配管でターボ分子ポンプ１５に繋がれており、バルブ１６が開けられているときは、ターボ分子ポンプ１５の背圧を下げる。また、ロータリーポンプ１８は、バルブ１９を備えた配管で取出用ボックス１２に繋がれており、バルブ１９が開けられているときは、取出用ボックス１２内の気体を吸引する。
【００１６】
バルブ１９は、取出用ボックス１２とロータリーポンプ１８とを結ぶ配管に設置されている。
２０は、窒素ガスの供給元と、取出用ボックス１２とを結ぶ配管に設置されたバルブである。
２１は、ペニング真空計１４およびピラニー真空計１７の測定値を取得し、バルブ１３、１６、１９、２０の開け閉めとロータリーポンプ１８の動作とターボ分子ポンプ１５の動作とを制御する制御部である。また、制御部２１は、測定値取得処理部２２と、異常値除去処理部２３と、平均値算出処理部２４と、判定処理部２５と、記憶部２６とを備える。
【００１７】
測定値取得処理部（測定値取得手段）２２は、ペニング真空計１４の測定値を、所定の時間間隔（本実施形態では１秒）で取得して、順に、記憶部２６に格納する。
異常値除去処理部（異常値除去手段）２３は、記憶部２６に連続して順に格納された３つの測定値Ｐ（ｎ−２）、Ｐ（ｎ−１）、Ｐ（ｎ）を取得し、測定値Ｐ（ｎ−２）、Ｐ（ｎ）から上限値Ｐｍａｘ、下限値Ｐｍｉｎを算出し、測定値Ｐ（ｎ−１）が上限値Ｐｍａｘ、下限値Ｐｍｉｎを満たさないときは、異常値として記憶部２６から削除する。
このとき、上限値Ｐｍａｘと下限値Ｐｍｉｎは、上限値算出用のパラメータα１と下限値算出用のパラメータα２とを用いて、次式を用いて算出する。
Ｐ（ｎ−２）≧Ｐ（ｎ）のとき
Ｐｍａｘ＝Ｐ（ｎ−２）×α１、Ｐｍｉｎ＝Ｐ（ｎ）／α２、
Ｐ（ｎ−２）＜Ｐ（ｎ）のとき
Ｐｍａｘ＝Ｐ（ｎ）×α１、Ｐｍｉｎ＝Ｐ（ｎ−２）／α２
【００１８】
平均値算出処理部（平均値算出手段）２４は、異常値除去処理部２３により異常値が削除された後の記憶部２６から直近の所定の時間の間に測定された測定値を取得し、これらの平均値を算出する。なお、異常値除去処理部２３による異常値か否かの判定が未だなされていない測定値は、平均値算出処理部２４により平均値を算出する際の対象から外す。また、平均値算出処理部２４は、直近の所定の時間分の測定値を取得し、これらの平均値を算出するとしたが、直近の所定の個数の測定値を取得し、これらの平均値を算出するとしてもよい。
【００１９】
判定処理部（判定手段）２５は、平均値算出処理部２４が算出した平均値が、所定の閾値Ａ２（本実施形態では、１．５×１０−２Ｐａ）以下であれば、前記気密室内が所定の真空度に達したと判定する。
記憶部２６は、測定値を格納する。なお、記憶部２６は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成されるものとする。
【００２０】
また、この制御部２１には、周辺機器として入力装置、表示装置等（いずれも図示せず）が接続されるものとする。ここで、入力装置とはキーボード、マウス等の入力デバイスのことをいう。表示装置とはＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）や液晶表示装置等のことをいう。
【００２１】
次にこの気相成長装置から基板を取り出す際に、取出用ボックス１２内を真空にした後に、窒素ガスを充填した状態にする動作を説明する。図２は、取出用ボックス１２内を真空にした後に、窒素ガスを充填した状態にする際の制御部２１の動作を説明するフローチャートである。
【００２２】
作業者は、グローブボックス１１から手を入れて、チャンバー１０内の基板を取出し、取出用ボックス１２に入れた後、グローブボックス１１と取出用ボックス１２との間の扉を閉める。次に、作業者が、制御部２１に取出用ボックス１２内を真空にした後に、窒素ガスを充填した状態にするシーケンスを開始するように指示すると、これを受け付けた制御部２１は、ロータリーポンプ１８を駆動させ、バルブ１９を開ける（Ｓａ１）。これにより、取出用ボックス１２内の気体はロータリーポンプ１８により吸引され排気される。制御部２１は、ピラニー真空計１７の測定値を取得し、この測定値が所定の閾値Ａ１（本実施形態では、２．０×１００Ｐａ）以下になるまで、一定時間毎にピラニー真空計１７の測定値を取得し続ける（Ｓａ２）。この間、ロータリーポンプ１８は、取出用ボックス１２内の気体を吸引し続けるので、取出用ボックス１２内の圧力は低下し、ピラニー真空計１７の測定値も低下し続ける。
【００２３】
時間が経過して、ピラニー真空計１７の測定値が閾値Ａ１以下になると、ステップＳａ３に遷移して、制御部２１は、バルブ１９を閉めて、バルブ１６を開ける。これにより、バルブ１３とバルブ１６との間の配管内の気体がロータリーポンプ１８側に流れ込んで、ピラニー真空計１７の測定値が閾値Ａ１以上になることがあるが、ロータリーポンプ１８は、この気体を吸引して排気し続ける。制御部２１は、ピラニー真空計１７の測定値を取得し、この測定値が所定の閾値Ａ１以下になるまで、一定時間毎にピラニー真空計１７の測定値を取得し続ける（Ｓａ４）。この間、ロータリーポンプ１８は、バルブ１３とバルブ１６との間の配管内の気体を吸引し続けるので、配管内の圧力は低下し、ピラニー真空計１７の測定値も低下し続ける。
【００２４】
時間が経過して、ピラニー真空計１７の測定値が閾値Ａ１以下になると、取出用ボックス１２内の圧力と配管内の圧力とが等しくなっているので、ステップＳａ５に遷移して、制御部２１は、バルブ１３を開ける。さらに、ピラニー真空計１７の測定値を取得し、この測定値が所定の閾値Ａ１以下になるまで、一定時間毎にピラニー真空計１７の測定値を取得し続ける（Ｓａ６）。ピラニー真空計１７の測定値が閾値Ａ１以下になると、ステップＳａ７に遷移して、制御部２１は、ターボ分子ポンプ１５を駆動させる。次に、制御部２１は、ペニング真空計１４の測定値を取得して、その平均値を算出する（Ｓａ８）。このステップＳａ８では、制御部２１の測定値取得処理部２２、異常値除去処理部２３、平均値算出処理部２４が動作して、平均値算出処理部２４が前述の平均値を算出するが、詳細は後述する。
【００２５】
制御部２１の判定処理部２５は、ステップＳａ８にて平均値算出処理部２４が算出した平均値が、所定の閾値Ａ２（本実施形態では、１．５×１０−２Ｐａ）以下であるか否かを判定する（Ｓａ９）。なお、この閾値Ａ２は前述の閾値Ａ１より小さい値となる。判定条件が成立してない場合は、ステップＳａ８に遷移して、ステップＳａ８とステップＳａ９とを繰り返す。この間、ターボ分子ポンプ１５により、取出用ボックス１２内の気体は吸引され排気され続けているので、ペニング真空計１４の測定値は低下し続け、ステップＳａ８にて平均値算出処理部２４が算出する平均値も低下する。
【００２６】
時間が経過して、平均値算出処理部２４が算出した平均値が、所定の閾値Ａ２以下になると、ステップＳａ１０に遷移して、制御部２１は、バルブ１３を閉め、ターボ分子ポンプ１５を停止させ、バルブ１６を閉める。さらに、制御部２１は、ロータリーポンプ１８を停止させ（Ｓａ１１）、バルブ２０を開ける（Ｓａ１２）。バルブ２０が開くと、窒素ガスが供給されて、取出用ボックス１２に充填される。窒素ガスが取出用ボックス１２に充填されると、作業者は、取出用ボックス１２から基板を取り出す。
【００２７】
図３は、図２のステップＳａ８の詳細を示すフローチャートである。図２のステップＳａ８では、まず、測定値取得処理部２２がペニング真空計１４の測定値Ｐ（ｎ）を取得して記憶部２６に格納する（Ｓｂ１）。次に、異常値除去処理部２３は、前回の測定値Ｐ（ｎ−１）が、ペニング真空計１４に塵埃が侵入して発生した異常値であるか否かを判定する（Ｓｂ２）。この判定では、（１）式により、上限値算出用のパラメータα１と下限値算出用のパラメータα２とを用いて、上限値Ｐｍａｘおよび下限値Ｐｍｉｎを算出し、前回の測定値Ｐ（ｎ−１）が、該上限値Ｐｍａｘおよび下限値Ｐｍｉｎの範囲内にない場合を異常値とする。
Ｐ（ｎ−２）≧Ｐ（ｎ）のとき
Ｐｍａｘ＝Ｐ（ｎ−２）×α１、Ｐｍｉｎ＝Ｐ（ｎ）／α２、
Ｐ（ｎ−２）＜Ｐ（ｎ）のとき
Ｐｍａｘ＝Ｐ（ｎ）×α１、Ｐｍｉｎ＝Ｐ（ｎ−２）／α２
・・・・・（１）
例えば、α１＝α２＝５とし、前々回の測定値Ｐ（ｎ−２）＝１．２×１０−２、前回の測定値Ｐ（ｎ−１）＝１．２×１０−１、今回の測定値Ｐ（ｎ）＝１．１×１０−２とする。このとき、Ｐ（ｎ−２）＝１．２×１０−２≧Ｐ（ｎ）＝１．１×１０−２が成り立つので、（１）式の１番目の式を用いて上限値Ｐｍａｘおよび下限値Ｐｍｉｎを算出する。
Ｐｍａｘ＝Ｐ（ｎ−２）×α１＝１．２×１０−２×５＝６．０×１０−２
Ｐｍｉｎ＝Ｐ（ｎ）／α２＝１．１×１０−２／５＝２．２×１０−３
Ｐ（ｎ−１）＝１．２×１０−１は、上限値Ｐｍａｘ＝６．０×１０−２より大きい値であるため、Ｐ（ｎ−１）は異常値である。
ステップＳｂ２にて、異常値ではないと判定されると、ステップＳｂ４に遷移するが、異常値であると判定されるとステップＳｂ３に遷移し、異常値除去処理部２３は、前回測定値Ｐ（ｎ−１）を記憶部２６から削除した後、ステップＳｂ４に遷移する。ステップＳｂ４では、平均値算出処理部２４が、記憶部２６から５回前から前回までの測定値Ｐ（ｎ−５）〜Ｐ（ｎ−１）のうち、異常値除去処理部２３により削除されていないものを取得し、これらの平均値を算出する。
【００２８】
これにより、取出用ボックス１２内に塵埃などが混入し、ペニング真空計１４が、異常値を頻繁に発生している場合でも、異常値除去処理部２３により、前述のステップＳｂ３にて異常値が削除されるので、取出用ボックス１２の圧力を正しく判定することができる。
【００２９】
なお、本実施形態において、異常値除去処理部２３における異常値の判定条件を（１）を満たさないこととしたが、ペニング真空計１４に塵埃等が侵入した場合の異常値は、実際の値より大きくなることから、異常値除去処理部２３における異常値の判定条件において、下限値Ｐｍｉｎを設けず、上限値Ｐｍａｘを満たさないこととしてもよい。このときは、下限値Ｐｍｉｎの算出は不要である。
【００３０】
また、異常値除去処理部２３における上限値Ｐｍａｘおよび下限値Ｐｍｉｎの算出に、（１）式に替えて、（２）式を用いてもよい。また、（２）式を用いた場合も、（１）式の場合と同様に上限値Ｐｍａｘのみとしてもよい。
【００３１】
Ｐ（ｎ−２）≧Ｐ（ｎ）かつＱ（ｎ）＞β２のとき
Ｐｍａｘ＝（Ｑ（ｎ−２）＋β１）×１０Ｒ（ｎ−２）、
Ｐｍｉｎ＝（Ｑ（ｎ）−β２）×１０Ｒ（ｎ）
Ｐ（ｎ−２）≧Ｐ（ｎ）かつＱ（ｎ）≦β２のとき
Ｐｍａｘ＝（Ｑ（ｎ−２）＋β１）×１０Ｒ（ｎ−２）、
Ｐｍｉｎ＝（１０＋Ｑ（ｎ）−β２）×１０Ｒ（ｎ）−１
【００３２】
Ｐ（ｎ−２）＜Ｐ（ｎ）かつＱ（ｎ−２）＞β２のとき
Ｐｍａｘ＝（Ｑ（ｎ）＋β１）×１０Ｒ（ｎ）、
Ｐｍｉｎ＝（Ｑ（ｎ−２）−β２）×１０Ｒ（ｎ−２）
Ｐ（ｎ−２）＜Ｐ（ｎ）かつＱ（ｎ−２）≦β２のとき
Ｐｍａｘ＝（Ｑ（ｎ）＋β１）×１０Ｒ（ｎ）、
Ｐｍｉｎ＝（１０＋Ｑ（ｎ−２）−β２）×１０Ｒ（ｎ−２）−１
・・・・・・（２）
【００３３】
ただし、前々回の測定値をＰ（ｎ−２）＝Ｑ（ｎ−２）×１０Ｒ（ｎ−２）、前回の測定値をＰ（ｎ−１）＝Ｑ（ｎ−１）×１０Ｒ（ｎ−１）、今回の測定値をＰ（ｎ）＝Ｑ（ｎ）×１０Ｒ（ｎ）とし、上限値算出用のパラメータをβ１、下限値算出用のパラメータをβ２とする。
【００３４】
また、図１における測定値取得処理部２２、異常値除去処理部２３、平均値算出処理部２４、判定処理部２５の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりこれらの処理部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００３５】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００３６】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、半導体などの製造に用いられる気相成長装置に用いて好適であるが、これに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の一実施形態による気相成長装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態における制御部２１の動作を説明するフローチャートである。
【図３】同実施形態におけるステップＳａ８の詳細を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１０…チャンバー
１１…グローブボックス
１２…取出用ボックス
１３、１６、１９、２０…バルブ
１４…ペニング真空計
１５…ターボ分子ポンプ
１７…ピラニー真空計
１８…ロータリーポンプ
２１…制御部
２２…測定値取得処理部
２３…異常値除去処理部
２４…平均値算出処理部
２５…判定処理部
２６…記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプにより内部の気体を吸引される気密室の気圧を測定するペニング真空計と、
前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記気密室内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える真空度測定装置において、
前記制御部は、
前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する測定値取得手段と、
前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く異常値除去手段と、
前記異常値除去手段により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段が算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記気密室内が所定の真空度に達したと判定する判定手段と
を備えることを特徴とする真空度測定装置。
【請求項２】
前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１、Ｐ３と、上限値算出用のパラメータα１とを用いて、上限値Ｐｍａｘを、
Ｐ１≧Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝Ｐ１×α１、
Ｐ１＜Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝Ｐ３×α１
により算出し、該算出した上限値Ｐｍａｘを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする請求項１に記載の真空度測定装置。
【請求項３】
前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１、Ｐ３と、下限値算出用のパラメータα２とを用いて、下限値Ｐｍｉｎを、
Ｐ１≧Ｐ３のときＰｍｉｎ＝Ｐ３／α２、
Ｐ１＜Ｐ３のときＰｍｉｎ＝Ｐ１／α２
により算出し、該算出した下限値Ｐｍｉｎを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする請求項２に記載の真空度測定装置。
【請求項４】
前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１＝Ｑ１×１０Ｒ１、Ｐ３＝Ｑ３×１０Ｒ３と、上限値算出用のパラメータβ１とを用いて、上限値Ｐｍａｘを、
Ｐ１≧Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝（Ｑ１＋β１）×１０Ｒ１、
Ｐ１＜Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝（Ｑ３＋β１）×１０Ｒ３
により算出し、該算出した上限値Ｐｍａｘを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする請求項１に記載の真空度測定装置。
【請求項５】
前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１＝Ｑ１×１０Ｒ１、Ｐ３＝Ｑ３×１０Ｒ３と、下限値算出用のパラメータβ２とを用いて、下限値Ｐｍｉｎを、
Ｐ１≧Ｐ３かつＱ３＞β２のときＰｍｉｎ＝（Ｑ３−β２）×１０Ｒ３、
Ｐ１≧Ｐ３かつＱ３≦β２のときＰｍｉｎ＝（１０＋Ｑ３−β２）×１０Ｒ３−１、
Ｐ１＜Ｐ３かつＱ１＞β２のときＰｍｉｎ＝（Ｑ１−β２）×１０Ｒ１、
Ｐ１＜Ｐ３かつＱ１≦β２のときＰｍｉｎ＝（１０＋Ｑ１−β２）×１０Ｒ１−１、
により算出し、該算出した下限値Ｐｍｉｎを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする請求項４に記載の真空度測定装置。
【請求項６】
ポンプにより内部の気体を吸引される取出用ボックスと、
前記取出用ボックスの気圧を測定するペニング真空計と、
前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える気相成長装置において、
前記制御部は、
前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する測定値取得手段と、
前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く異常値除去手段と、
前記異常値除去手段により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段が算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したと判定する判定手段と
を備えることを特徴とする気相成長装置。
【請求項７】
ポンプにより内部の気体を吸引される気密室の気圧を測定するペニング真空計と、
前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記気密室内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える真空度測定装置における真空度測定方法において、
前記制御部が、前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する第１の過程と、
前記制御部が、前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く第２の過程と、
前記制御部が、前記第２の過程により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する第３の過程と、
前記制御部が、前記第３の過程にて算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したと判定する第４の過程と
を備えることを特徴とする真空度測定方法。
【請求項１】
ポンプにより内部の気体を吸引される気密室の気圧を測定するペニング真空計と、
前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記気密室内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える真空度測定装置において、
前記制御部は、
前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する測定値取得手段と、
前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く異常値除去手段と、
前記異常値除去手段により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段が算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記気密室内が所定の真空度に達したと判定する判定手段と
を備えることを特徴とする真空度測定装置。
【請求項２】
前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１、Ｐ３と、上限値算出用のパラメータα１とを用いて、上限値Ｐｍａｘを、
Ｐ１≧Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝Ｐ１×α１、
Ｐ１＜Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝Ｐ３×α１
により算出し、該算出した上限値Ｐｍａｘを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする請求項１に記載の真空度測定装置。
【請求項３】
前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１、Ｐ３と、下限値算出用のパラメータα２とを用いて、下限値Ｐｍｉｎを、
Ｐ１≧Ｐ３のときＰｍｉｎ＝Ｐ３／α２、
Ｐ１＜Ｐ３のときＰｍｉｎ＝Ｐ１／α２
により算出し、該算出した下限値Ｐｍｉｎを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする請求項２に記載の真空度測定装置。
【請求項４】
前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１＝Ｑ１×１０Ｒ１、Ｐ３＝Ｑ３×１０Ｒ３と、上限値算出用のパラメータβ１とを用いて、上限値Ｐｍａｘを、
Ｐ１≧Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝（Ｑ１＋β１）×１０Ｒ１、
Ｐ１＜Ｐ３のとき、Ｐｍａｘ＝（Ｑ３＋β１）×１０Ｒ３
により算出し、該算出した上限値Ｐｍａｘを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする請求項１に記載の真空度測定装置。
【請求項５】
前記異常値除去手段は、前記測定値Ｐ１＝Ｑ１×１０Ｒ１、Ｐ３＝Ｑ３×１０Ｒ３と、下限値算出用のパラメータβ２とを用いて、下限値Ｐｍｉｎを、
Ｐ１≧Ｐ３かつＱ３＞β２のときＰｍｉｎ＝（Ｑ３−β２）×１０Ｒ３、
Ｐ１≧Ｐ３かつＱ３≦β２のときＰｍｉｎ＝（１０＋Ｑ３−β２）×１０Ｒ３−１、
Ｐ１＜Ｐ３かつＱ１＞β２のときＰｍｉｎ＝（Ｑ１−β２）×１０Ｒ１、
Ｐ１＜Ｐ３かつＱ１≦β２のときＰｍｉｎ＝（１０＋Ｑ１−β２）×１０Ｒ１−１、
により算出し、該算出した下限値Ｐｍｉｎを満たさない測定値Ｐ２を取り除くことを特徴とする請求項４に記載の真空度測定装置。
【請求項６】
ポンプにより内部の気体を吸引される取出用ボックスと、
前記取出用ボックスの気圧を測定するペニング真空計と、
前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える気相成長装置において、
前記制御部は、
前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する測定値取得手段と、
前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く異常値除去手段と、
前記異常値除去手段により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段が算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したと判定する判定手段と
を備えることを特徴とする気相成長装置。
【請求項７】
ポンプにより内部の気体を吸引される気密室の気圧を測定するペニング真空計と、
前記ペニング真空計の測定値を取得して、前記気密室内が所定の真空度に達したか否かを判定する制御部とを備える真空度測定装置における真空度測定方法において、
前記制御部が、前記ペニング真空計の測定値を、所定の時間間隔で取得して、記憶部に格納する第１の過程と、
前記制御部が、前記記憶部に連続して順に格納した３つの測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を取得し、測定値Ｐ１と測定値Ｐ３とに基づき、前記ペニング真空計への塵埃の侵入の有無を判定する上限値を算出し、該算出した上限値を満たさない測定値Ｐ２を取り除く第２の過程と、
前記制御部が、前記第２の過程により取り除かれなかった測定値を用いて、測定値の平均値を算出する第３の過程と、
前記制御部が、前記第３の過程にて算出した平均値が、所定の閾値以下であれば、前記取出用ボックス内が所定の真空度に達したと判定する第４の過程と
を備えることを特徴とする真空度測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１４８１３（Ｐ２００８−１４８１３Ａ）
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８６６５３（Ｐ２００６−１８６６５３）
【出願日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【出願人】（０００２３１２３５）大陽日酸株式会社 (642)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【出願人】（０００２３１２３５）大陽日酸株式会社 (642)
【Ｆターム（参考）】
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