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公開番号2024141489
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023053176
出願日2023-03-29
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 19/00 20060101AFI20241003BHJP(測定;試験)
要約【課題】複数のダイアフラムを用いても、センサパッケージ容積の増大を抑制する。
【解決手段】導入室101には、測定対象の流体が導入口113を介して導入される。第1ダイアフラム102は、導入室101に導入された流体の圧力を第1受圧面102aで受ける。第2ダイアフラム103は、導入室101に導入された流体の圧力を第2受圧面103aで受ける。第1ダイアフラム102の第1受圧面102a、第2ダイアフラム103の第2受圧面103aは、導入室101に向けられて配置されている。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象の流体が導入される導入室と、
前記流体の圧力を受ける各々の受圧面が前記導入室に向けられて配置された第１ダイアフラムおよび第２ダイアフラムと、
前記第１ダイアフラムの変位を測定する第１測定部と、
前記第２ダイアフラムの変位を測定する第２測定部と
を備える圧力センサ。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
請求項１記載の圧力センサにおいて、
前記第１ダイアフラムと前記第２ダイアフラムとは、異なる張力を有する圧力センサ。
【請求項３】
請求項１記載の圧力センサにおいて、
前記第１ダイアフラムと前記第２ダイアフラムとは、異なる厚さとされている圧力センサ。
【請求項４】
請求項１記載の圧力センサにおいて、
前記第１ダイアフラムと前記第２ダイアフラムとは、異なる面積とされている圧力センサ。
【請求項５】
請求項１記載の圧力センサにおいて、
前記第１測定部は、
前記第１ダイアフラムの可動領域に形成された第１可動電極と、
前記第１可動電極に向かい合って形成された第１固定電極と
を備え、
前記第２測定部は、
前記第２ダイアフラムの可動領域に形成された第２可動電極と、
前記第２可動電極に向かい合って形成された第２固定電極と
を備え、
前記第１ダイアフラムの変位による前記第１可動電極と前記第１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、前記第２ダイアフラムの変位による前記第２可動電極と前記第２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圧力センサ。
【請求項６】
請求項５記載の圧力センサにおいて、
少なくとも前記第１可動電極は前記第１ダイアフラムの中央に形成された第１可動測定電極と、前記第１ダイアフラムの周縁に形成された第１可動参照電極とで構成され、かつ、前記第１固定電極は前記第１可動測定電極と対向する位置に設けられる第１固定測定電極と、前記第１可動参照電極と対向する位置に設けられた第１固定参照電極とで構成される圧力センサ。
【請求項７】
請求項１記載の圧力センサにおいて、
前記第１測定部は、前記第１ダイアフラムの変位によって発生する歪みを電気素子を用いて計測し、
前記第２測定部は、前記第２ダイアフラムの変位によって発生する歪みを電気素子を用いて計測するとともに、
前記第１測定部による前記第１ダイアフラムの歪みの計測値を第１圧力値に変換して出力し、前記第２測定部による前記第２ダイアフラムの歪みの計測値を第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圧力センサ。
【請求項８】
請求項１記載の圧力センサにおいて、
前記第１測定部は、前記第１ダイアフラムの変位を光学手段を用いて計測し、
前記第２測定部は、前記第２ダイアフラムの変位を光学手段を用いて計測するとともに、
前記第１測定部による前記第１ダイアフラムの変位の計測値を第１圧力値に変換して出力し、前記第２測定部による前記第２ダイアフラムの変位の計測値を第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圧力センサ。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか１項に記載の圧力センサにおいて、
前記第１ダイアフラムの周縁部と接合して前記第１ダイアフラムの前記導入室と反対面側に第１基準圧力室を囲隔する第１ハウジングと、
前記第２ダイアフラムの周縁部と接合して前記第２ダイアフラムの前記導入室と反対面側に第２基準圧力室を囲隔する第２ハウジングと、
前記導入室への前記流体の導入口を備えるとともに前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングとを収容する内部空間を有するセンサ収納ケースを備える圧力センサ。
【請求項１０】
請求項９に記載の圧力センサにおいて、
前記第１ハウジングには前記第１基準圧力室と前記センサ収納ケースの内部空間とを連通する第１連通路が形成されているとともに、
前記第２ハウジングには前記第２基準圧力室と前記センサ収納ケースの内部空間とを連通する第２連通路が形成されている圧力センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスにおいては、例えば成膜やエッチングなどの工程中のチャンバ圧力制御、あるいは装置の状態検知やインターロックなどで様々な圧力レンジの真空測定要求がある。また、半導体装置の製造においては、製造技術の高度化要求に伴い、装置内計装は複雑化する傾向にあり、個々の構成要素部品にはコンパクト化に向けた改善が求められている。このため、半導体製造装置に用いられる圧力センサにおいても、サイズ縮小が求められている。そこで、各々面積が異なる複数のダイアフラムを用いることで、測定レンジの異なる複数の圧力を測定可能とする圧力センサが開発されている（特許文献１）。この種の圧力センサは、半導体装置を製造する製造装置に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平０５－０１０８３９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、上述した技術では、複数のダイアフラムを同一の平面（層）に配置しているため、面積の増加によりセンサパッケージ容積が大きくなり、サイズ縮小の要求に応えられない場合がある。
【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、複数のダイアフラムを用いても、センサパッケージ容積の増大を抑制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、測定対象の流体が導入される導入室と、流体の圧力を受ける各々の受圧面が導入室に向けられて配置された第１ダイアフラムおよび第２ダイアフラムと、第１ダイアフラムの変位を測定する第１測定部と、第２ダイアフラムの変位を測定する第２測定部とを備える。
【０００７】
上記圧力センサの一構成例において、第１ダイアフラムと第２ダイアフラムとは、異なる張力を有する。
【０００８】
上記圧力センサの一構成例において、第１ダイアフラムと第２ダイアフラムとは、異なる厚さとされている。
【０００９】
上記圧力センサの一構成例において、第１ダイアフラムと第２ダイアフラムとは、異なる面積とされている。
【００１０】
上記圧力センサの一構成例において、第１測定部は、第１ダイアフラムの可動領域に形成された第１可動電極と、第１可動電極に向かい合って形成された第１固定電極とを備え、第２測定部は、第２ダイアフラムの可動領域に形成された第２可動電極と、第２可動電極に向かい合って形成された第２固定電極とを備え、第１ダイアフラムの変位による第１可動電極と第１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、第２ダイアフラムの変位による第２可動電極と第２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。
（【００１１】以降は省略されています）

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