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公開番号2024031316
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022134802
出願日2022-08-26
発明の名称圧力センサ
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類G01L 19/04 20060101AFI20240229BHJP(測定;試験)
要約【課題】圧力センサのチップサイズを大きくすることなく、測定のバラツキが抑制できるようにする。
【解決手段】この圧力センサは、基台101、ダイアフラム102、可動電極104、固定電極105を備え、さらに、基準室103の外部の基台101の裏面に形成され基台101を挟んで固定電極105と対向させて設けられた補正電極106を備える。補正電極106は、固定電極105に対応する位置に形成されている。例えば、固定電極105と補正電極106とは、基台101を挾んで平面視で同じ領域内に形成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基台と、
前記基台の表面から離間して前記基台と向かい合う対向面を有するダイアフラムと、
前記基台と前記ダイアフラムの前記対向面との間に形成された基準室と、
前記基準室の内部で前記対向面に設けられた可動電極と、
前記基準室の内部の前記基台の表面に設けられて前記可動電極と向かい合う固定電極と、
前記基準室の外部の前記基台の裏面に形成され、前記基台を挟んで前記固定電極と対向させて設けられた補正電極と
を備える圧力センサ。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
請求項１記載の圧力センサにおいて、
前記補正電極は、前記固定電極に対応する位置に形成されていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項３】
請求項１または２記載の圧力センサにおいて、
前記補正電極と前記固定電極との間の容量を基準とし、前記ダイアフラムの変位による前記可動電極と前記固定電極との間の容量変化を圧力値に変換して出力するように構成された圧力値出力部を備える
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項４】
請求項１記載の圧力センサにおいて、
前記基準室の内部で、前記可動電極の周囲に形成された副可動電極と、
前記基準室の内部の前記基台の表面で前記固定電極の周囲に設けられて前記副可動電極と向かい合う副固定電極と
を備えることを特徴とする圧力センサ。
【請求項５】
請求項４記載の圧力センサにおいて、
前記副可動電極は、前記可動電極の周囲を囲う状態に形成され、
前記副固定電極は、前記固定電極の周囲を囲う状態に形成されている
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項６】
請求項４または５記載の圧力センサにおいて、
前記固定電極または前記副固定電極と前記補正電極との間の容量を基準とし、前記ダイアフラムの変位による前記可動電極と前記固定電極との間の容量変化を第１圧力値に変換して出力し、前記ダイアフラムの変位による前記副可動電極と前記副固定電極との間の容量変化を第２圧力値に変換して出力するように構成された圧力値出力部を備える
ことを特徴とする圧力センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量の変化を検出することで圧力を計測する圧力センサに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
静電容量式の隔膜真空計などの圧力センサは、ダイアフラム（隔膜）を含むセンサチップを測定対象のガスが流れる配管などに取り付けて、圧力を受けたダイアフラムのたわみ量、すなわち変位を静電容量値に変換し、静電容量値から圧力値を出力する。この圧力センサは、ガス種依存性が少ないことから、半導体設備をはじめ、工業用途で広く使用されている。この容量式の圧力センサにおいて、熱膨張の影響などによる測定のバラツキを抑制するために参照電極（補正電極）を用いる技術がある（特許文献１）。補正電極により得られる容量変化を基準として補正することで、測定のバラツキを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１１５９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、可動電極の周囲に補正電極を設けるため、可動電極に加えて補正電極を形成する領域が必要となり、センサチップの小型化を妨げている。例えば、半導体製造装置などの精密な圧力制御が求められる装置では、内部状態管理の高度化要求に伴いセンサチップの実装数が増える傾向にあり、常にセンサチップの小型化の要求があり、改善が求められている。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、圧力センサのチップサイズを大きくすることなく、測定のバラツキが抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る圧力センサは、基台と、基台の表面から離間して基台と向かい合う対向面を有するダイアフラムと、基台とダイアフラムの対向面との間に形成された基準室と、基準室の内部で対向面に設けられた可動電極と、基準室の内部の基台の表面に設けられて可動電極と向かい合う固定電極と、基準室の外部の基台の裏面に形成され、基台を挟んで固定電極と対向させて設けられた補正電極とを備える。
【０００７】
上記圧力センサの一構成例において、補正電極は、固定電極に対応する位置に形成されている。
【０００８】
上記圧力センサの一構成例において、補正電極と固定電極との間の容量を基準とし、ダイアフラムの変位による可動電極と固定電極との間の容量変化を圧力値に変換して出力するように構成された圧力値出力部を備える。
【０００９】
上記圧力センサの一構成例において、基準室の内部で、可動電極の周囲に形成された副可動電極と、基準室の内部の基台の表面で固定電極の周囲に設けられて副可動電極と向かい合う副固定電極とを備える。
【００１０】
上記圧力センサの一構成例において、副可動電極は、可動電極の周囲を囲う状態に形成され、副固定電極は、固定電極の周囲を囲う状態に形成されている。
上記圧力センサの一構成例において、固定電極または副固定電極と補正電極との間の容量を基準とし、ダイアフラムの変位による可動電極と固定電極との間の容量変化を第１圧力値に変換して出力し、ダイアフラムの変位による副可動電極と副固定電極との間の容量変化を第２圧力値に変換して出力するように構成された圧力値出力部を備える。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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