CN1961204A - 电容式压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电容式压力传感器。该电容式压力传感器(1)具有形成在至少一部分由膜片构成的电容室内的对置的区域中的电容检测部，包括形成于膜片的对压力的灵敏度高的区域的压敏电容检测部(101)，以及形成在膜片的对压力的灵敏度低的区域的基准电容检测部(102)，该电容式压力传感器(1)通过独立地检测基准电容检测部(102)的信号输出值，可使整体小型化，并且可靠性良好。

Description

电容式压力传感器

技术领域

本发明涉及电容式压力传感器，特别涉及非常适合测定不同的压力测定区域的压力的电容式压力传感器。

背景技术

例如，在半导体芯片制造工艺中，广泛使用在一部分由膜片做成的电容室内具有电容检测部的结构的压力传感器(例如，参考作为专利文献1的日本国特开2002-111011号公报)。

测定这样的半导体芯片制造工艺过程中的或其它真空装置的压力的真空压力传感器具有两个独立的真空压力传感器：大气压传感器，其设置在真空室内，在送入或取出例如作为基材的硅晶片或作为产品的半导体芯片时，确认真空室内已成为大气压；真空压力传感器，其用于在CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)等工艺中，测定流入真空室内的几乎接近真空的工艺气体的压力。

并且，这样的真空压力传感器一般在传感器膜片的对压力的灵敏度高的区域具有压敏电容检测部，同时，在对压力的灵敏度低的区域具有基准电容检测部，基准电容检测部仅用于校正伴随压力传感器周围的温度变化的、压敏电容检测部的输出漂移。

[专利文献1]

日本国特开2002-111011号公报

迄今为止的压力传感器，其可测定的压力范围分别受到限定。因此，为了在宽范围内检测压力，必须设置多个压力传感器，以校正各压力传感器的测定范围。进而，当单独地设置多个压力传感器时，就会产生占用相应的设置空间的问题。

并且，上述问题并不仅仅是在测定接近真空的压力的情况下出现的问题，例如，在轮胎制造装置的加硫机中，要严格地测定接近大气压的压力，同时，也要测定加硫机工作中的机械内部的非常高的压力，在具有这样的两个不同的压力测定区域的应用中，一般也会产生上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电容式压力传感器，其整体被小型化，并且具有不同的压力测定区域。

为解决上述课题，本发明的电容式压力传感器具有作为形成在电容室内的对置的区域中的电容检测部的压敏电容检测部和基准电容检测部，上述电容室至少一部分由膜片构成，上述压敏电容检测部形成于膜片的对压力的灵敏度高的区域，上述基准电容检测部形成于膜片的对压力的灵敏度低的区域，其特征在于，上述电容式压力传感器独立地检测基准电容检测部的信号输出值。

通过将基准电容检测部的输出作为信号输出值，独立地进行检测，既可以将该信号输出值利用于压力传感器的被限定的窄的压力测定区域中的准确的压力测定，又可以利用于宽的压力测定区域中的粗略的压力测定。

此外，本发明的第二方面的电容式压力传感器，其特征在于，在第一方面的电容式压力传感器中，上述电容式压力传感器在基准电容检测部的信号输出值在一定的范围内时，根据压敏电容检测部的信号输出值、以及基准电容检测部的信号输出值，输出与压力对应的外部输出值，并且，在基准电容检测部的信号输出值超过一定的范围时，输出规定的外部输出值。

通过将基准电容检测部的信号输出值用于是否在压敏电容检测部的通常的压力测定范围之外的判断中，可以消除在形成了压敏电容检测部的膜片的一部分区域落位的瞬间压敏电容检测部所产生的误信号，可以准确地进行压力测定。

此外，本发明的第三方面的电容式压力传感器，其特征在于，在第二方面所述的电容式压力传感器中，当上述基准电容检测部的信号输出值超过一定的范围时，上述电容式压力传感器发出警报。

根据基准电容检测部的信号输出值，通过用警报来通知压敏电容检测部处于通常的压力测定范围外，可以只将通常压力测定范围内的测定值作为准确的测定值来利用。

此外，本发明的第四方面的电容式压力传感器，其特征在于，在第一至第三方面的任何一项所述的电容式压力传感器中，上述电容式压力传感器将基准电容检测部的信号输出值作为外部输出值来输出。

通过将以往只用于压敏电容检测部的温度校正用的基准电容检测部的信号输出值作为外部输出值来利用，从而，利用一个压力传感器，不仅能测定需要压力测定精度的窄范围的压力，而且还可以测定不需要压力测定精度的宽范围的压力，可以实现压力传感器的小型化。

此外，本发明的第五方面的电容式压力传感器，其特征在于，在第二方面所述的电容式压力传感器中，上述电容式压力传感器在基准电容检测部的信号输出值在一定的范围内时，根据压敏电容检测部的信号输出值、以及基准电容检测部的信号输出值，得到与压力对应的外部输出值，并且，在基准电容检测部的输出超过一定的范围时，不是输出如第二方面所述的规定的外部输出值，而是把基准电容检测部的信号输出值作为外部输出值而输出。

由于对需要测定精度的窄的压力范围内的外部输出值和不需要测定精度的宽的压力范围内的外部输出值进行择一的自动切换，因此，用户可以唯一地利用压力传感器的外部输出值，用户就不用带着迷惑地选择超过通常的测定范围而输出的各个外部输出值。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的电容式压力传感器的概略结构的剖面图，表示通常测定范围内的状态的剖面图(图1(a))、表示传感器膜片落底的瞬间的状态的剖面图(图1(b))、以及表示传感器膜片落底后的状态的剖面图(图1(c))。

图2是表示用于在本发明的一个实施方式的电容式压力传感器进行压力测定时，进行温度校正的检测电路的图。

图3是表示本实施方式的检测电路的图。

图4是分别表示在本实施方式的第1算法和第2算法中，施加到传感器膜片上的压力，与压敏电容检测部及基准电容检测部的输出之间的关系的图。

图5是分别表示在本实施方式的第3算法中，施加到传感器膜片上的压力，与压敏电容检测部及基准电容检测部的输出之间的关系的图。

图6是分别表示在本实施方式的第4算法中，施加到传感器膜片上的压力，与压敏电容检测部及基准电容检测部的输出之间的关系的图。

图7是表示本实施方式的电容式压力传感器的检测电路的变形例的图。

具体实施方式

以下，对本发明的一个实施方式的电容式压力传感器1(以下，设为“压力传感器1”)进行说明。本发明的一个实施方式的压力传感器1如图1所示，具有：基底部11，其由作为氧化铝(Al₂O₃)的单晶体的蓝宝石构成；膜片12，其同样由蓝宝石构成；在由基底部11和膜片12形成的电容室13中对置地配置的压敏电极111、121以及基准电极112、122。进而，压力传感器1被图中双点划线表示的由蓝宝石构成的盖板15和由金属的耐腐蚀材料构成的金属板16支持。

此外，在基底部11和膜片12之间，如上述专利文献1所述那样，被直接接合。

在基底部11形成导通孔11b，其用于将电容室内部保持为真空，通过被设置在基底部外部的被称为所谓吸气剂(未图示)的气体吸附物质，可将电容室内部的压力保持为真空。

在基底部11上，通过干式蚀刻形成有凹部11a，在该凹部11a的大致中央部，形成有压敏电容检测用电极111，其由金(Au)或铂(Pt)构成，例如在平面视图中为圆形。此外，与该电极111相分离地形成有例如在平面视图中为环状的基准电容检测用电极112，以包围该电极111的周围。

另一方面，在膜片12的电容室侧平面上，在与基底部11的压敏电容检测用电极111对置的位置，形成有膜片12的压敏电容检测用电极121，并且，在与基底部11的基准电容检测用电极112对置的位置，形成有膜片12的基准电容检测用电极122。

此外，这些在膜片12和基底部11上形成的电极111、112、121、122，通过未图示的引线和电极焊盘，分别被电导出到传感器外部。

进而，压力传感器1被由上述盖板15和金属板16构成的压力隔板划分为：基底部外部和电容室内部的成为真空的基准压力区域；以及被施加要测定的气体的压力的膜片外部的压力施加区域。并且，在需要压力传感器1的压力测定精度的使用范围内，使膜片12的基准电容检测部102所形成的区域不落位。

如上所述，压敏电容检测部101形成在膜片12的对压力的灵敏度高的区域，由圆形电极对置的电容器构成，具有压敏电容(静电电容)CX。此外，基准电容检测部102形成于上述电容器的外侧即膜片12的对压力的灵敏度低的区域，由环形电极对置的电容器构成，具有基准电容(静电电容)CY。

并且，无论压力传感器1是用蓝宝石等什么样的材料构成，根据周围的温度，都会膨胀或收缩，因此，压力传感器的电极间的静电电容发生变化，这样，在一个膜片上形成两个电容器，一边进行特别的信号处理，一边通过压敏电容检测部101和基准电容检测部102两方来进行压力测定，在要求测定精度的微小压力的测定中，可以消除由温度变化引起的输出误差。并且，对该具体的输出误差的消除方法，将在后面叙述。

具有这样的结构的压力传感器1以节省空间的方式设置在通常的半导体芯片制造工艺中的真空室内，其测定在关闭真空室的状态下的半导体工艺气体的压力，亦即测定几乎接近真空的范围内的压力，并且，测定在开放工艺室以将硅晶片放入该室内或者将硅芯片取出到外面等时，在该室内是否有与适合于此时的处理的大气压相当的气压。

并且，图1(a)表示在关闭工艺室的状态下，例如100Pa左右的微小压力施加到压力传感器上的状态。此外，图1(b)表示在所述压力传感器1的膜片上，施加例如2,000Pa左右的压力时的膜片的落位状态。此外，图1(c)表示在图1(b)的状态下，施加了更高压力的状态。

这样，当施加了过大的压力时，膜片12落位到对置的基底部11上，成为提高了耐破坏压力的结构。

继而，说明从压敏电容检测部101和基准电容检测部102得到进行温度校正、测定压力所必需的信号输出值V1、V2的检测电路的一例。该检测电路为如图2所示的结构。此处，VSin表示对该电路的输入信号(交流电流)，CX表示由压敏电容检测部101构成的电容器的电容，CY表示由基准电容检测部102构成的电容器的电容。此外，CF表示电路上的电容器电容，Detector表示半波整流或全波整流电路。此外，LPF表示对整流后的电压进行平均化的低通滤波器。

在该检测电路中流过规定的交流电流。该交流电流经过电路上的电容器CF，电流被变换为电压，成为正弦波电压。进而，该交流电流通过Detector被全波整流或半波整流，成为直流电压，通过LPF将该电压平均化。进而，通过这些信号处理，得到基于各电容CX、CY的信号输出值V1、V2。并且，此处所指的信号输出值是指当压力传感器1进行压力计测时内部使用的输出值。

并且，在图2所示的检测电路的情况下，从该电路结构上，分别对信号输出值V1、V2输出与CX-CY、CX成比例的信号。这样得到的V1、V2通过下述的运算，成为V1/V2，可以作为微小压力时的准确的压力测定值(外部输出值)来利用。并且，此处所指的外部输出值，是当压力传感器1进行压力计测时，输出到外部的输出值。

[数式1]

$\frac{V1}{V2}=\frac{\mathrm{CX}-\mathrm{CY}}{\mathrm{CX}}$

以下，对可以将V1/V2作为微小压力时的准确的压力测定值(外部输出值)来利用的理由，进行说明。

本实施方式的压力传感器1，如上所述，是将因压力而导致的电极间的变化作为电容的变化来进行检测的压力传感器。如上所述，根据压力而变化的压敏电容检测部101(压敏电容CX)被配置在膜片的中央区域。并且，压敏电容CX因为电极间的介电常数的变化或温度变化引起的材料的热膨胀系数，而具有误差特性。因此，如上所述，为了校正误差，在膜片的周边区域，配置不随压力而变化的基准电容检测部102(基准电容CY)。

此处，若将随压力而变化的这些电极间的间隔的变化量设为Δd，则各电容值分别由下式表示：

[数式2]

$\mathrm{CX}=\mathrm{\ϵ}\·\frac{S}{d-\mathrm{\Δd}}$

[数式3]

$\mathrm{CY}=\mathrm{\ϵ}\·\frac{S}{d}$

ε：介电常数

d：电极间距离

S：电极面积

进而，通过进行以下的计测，可以消除介电常数或温度特性等的影响，可进行与电极间距离的变化，亦即消除了上述影响的状态下的压力的变化成比例的准确的计测。

[数式4]

$\frac{\mathrm{CX}-\mathrm{CY}}{\mathrm{CX}}=\frac{\mathrm{\ϵ}\·\frac{S}{d-\mathrm{\Δd}}-\mathrm{\ϵ}\·\frac{S}{d}}{\mathrm{\ϵ}\·\frac{S}{d-\mathrm{\Δd}}}=\frac{\mathrm{\Δd}}{d}$

亦即，从上述电路得到的信号输出值V1、V2之比V1/V2与Δd/d是等价的，表示随压力而变化的电极间的间隔的狭窄程度，可以检测出微小压力测定时的准确的压力。

并且，如上所述，代替只用(CX-CY)/CX来表示微小压力值，构成计测(CX-CY)/(CX+CY)，或者(CX-CY)/CY，或者CX-CY，或者CX/CY的电路，也能够消除介电常数或温度特性的影响，准确地测定微小压力。

继而，根据图3至图6，对利用由上述电路结构得到外部输出值的本实施方式的压力传感器的压力检测算法进行说明。

并且，当实施该算法时，由于必须得到基准电容检测部102的信号输出值，因此，在本实施方式中，利用在图2所示的电路结构中还加入可得到输出V3的电路的图3所示的电路结构。在该检测电路中，从该电路结构上，作为信号输出值V3，可计测只与基准电容CY成比例的信号输出值。对该只与CY成比例的信号输出值V3的使用方法，在以下的算法中进行说明。

以下，按顺序对检测算法的第1算法至第4算法进行说明。作为第1算法，与由上述检测电路进行的(CX-CY)/CX的计测同时，还始终进行基准电容CY的单独的信号输出值的计测。进而，在基准电容CY的信号输出值如后所述，超过图4所示的A点的情况下，不管压敏电容CX的信号输出值是通常的计测值的值，强制地将压敏电容CX的信号输出值固定在上限值(规定值)，将其作为外部输出值来使用，从而能消除误输出。并且，也可以使用微处理器等用程序来实施该判断，也可以模拟地根据比较器的输出来驱动开关来实施该判断。

所述的第1算法(伴随压敏电容检测部的膜片落底的异常输出防止算法)的具体内容，如以下所述。

首先，把基准电容CY的信号输出值作为图3所示的电路的V3进行计测，如有必要，进行校正运算。

若该信号输出值小于等于A，通过上述的检测电路，计测(CX-CY)/CX＝Δd/d，如有必要，一边进行校正运算一边输出。亦即，将该Δd/d作为微小压力的测定值来输出。

此外，若该信号输出值大于等于A，将压敏电容CX的输出固定在上限值，将该上限值作为外部输出值来输出。

图4是对应于施加到压力传感器1上的压力的大小，示出从这样的压力传感器1的压敏电容检测部101得到的传感器输出、以及从基准电容检测部102得到的传感器输出的图。

如图4的实线所示，在压力为0Pa～150Pa的范围中，压敏电容检测部101的信号输出值根据作用在压力传感器1上的工艺气体的压力而上升，但在150Pa以上的压力时，压敏电容检测部101的信号输出值被固定在上限值，作为外部输出值输出(参考图4中的实线)。

并且，本实施方式的情况下，形成压敏电容检测部121的膜片12的一部分区域在2,000Pa左右时落底，此时，不会产生如以往的压敏电容检测部的输出那样在该落底的压力附近输出暂时降低(参考图4中的双点划线)的不良状况，而是如实线所示，成为外部输出值被固定在上限值的状态，防止了膜片落底时的错误的外部输出值的发生。

这样，通过将基准电容检测部102的信号输出值用于是否在压敏电容检测部101的通常的压力测定范围外的判断，可以消除形成了压敏电容检测部101的膜片12的一部分区域在落底的瞬间，压敏电容检测部101所产生的误信号，可以进行准确的压力测定。

此外，作为第2算法，如第1算法那样，除了将压敏电容CX的信号输出值作为外部输出值，固定在上限值上之外，还可以与此同时输出警报信号。从而，用户可以一下子判断出压敏电容检测部101处于通常的测定范围之外。

所述的第2算法(伴随压敏电容检测部101的膜片落底的异常输出防止+发出警报算法)的具体内容，如以下所述。

首先，计测基准电容CY的信号输出值，如有必要，进行校正运算。此处，若该信号输出值小于等于A，则通过上述检测电路，计测(CX-CY)/CX＝Δd/d，如有必要，一边进行校正运算，一边将其作为外部输出值而输出。亦即，将该Δd/d作为微小压力的测定值加以利用。此外，若该信号输出值大于等于A，则作为压敏电容CX的外部输出值，输出上限值，并且输出警报信号。

在该第2算法中，在具有图4所示的输出特性的方面，与第1算法相同。亦即，在以下方面与第1算法相同：根据从压力传感器1的压敏电容检测部101得到的信号输出值、以及从基准电容检测部102得到的信号输出值，进行消除温度的影响的信号处理，以及防止在膜片12的压敏电容检测部落底时的错误的外部输出值的计测。但是，除了在0Pa～150Pa以上的压力时，将压敏电容检测部101的信号输出值作为外部输出值固定在上限值上之外，还发出警报，在此方面与第1算法不同。

这样，根据基准电容检测部102的信号输出值，利用警报通知压敏电容检测部101处于通常的压力测定范围以外，这样可以只将通常压力测定范围内的外部输出值作为准确的测定值来利用。

继而，对第3算法进行说明。作为第3算法，通过使基准电容CY的信号输出值超过A点来进行计测，从而把在该基准电容CY的信号输出值超过A点之前所计测的基准电容CY的信号输出值，原样地作为外部输出值来输出。

所述第3算法(伴随压敏电容CX的膜片落底的异常防止+基准电容CY的输出算法)的具体内容，如以下所述。

首先，计测基准电容CY的值，如有必要，进行校正运算。进而，若该信号输出值小于等于A，则通过上述检测电路，计测(CX-CY)/CX＝Δd/d，如有必要，进行校正运算，将其作为外部输出值而输出。进而，将该Δd/d作为微小压力的测定值而输出。

此外，若上述信号输出值大于等于A，则输出上限值，作为压敏电容检测部101的外部输出值，并且，将基准电容检测部102的信号输出值作为外部输出值而输出。图5是对应于施加到压力传感器1上的压力的大小，示出从这样的压力传感器1的压敏电容检测部101得到的传感器输出、以及从基准电容检测部102得到的传感器输出的图。

如图5的实线所示，在压力为0Pa～150Pa的范围中，压敏电容检测部101的信号输出值对应于作用在压力传感器1上的工艺气体的压力而上升，在150Pa以上的压力时，保持压敏电容检测部101的信号输出值被固定在上限值的状态，作为外部输出值而输出。

并且，形成了压敏电容检测部121的膜片12的一部分区域在2,000Pa左右的压力时落底，即使在该情况下，也不会如以往的压敏电容检测部那样在落底的压力附近产生传感器输出暂时降低(参考图中的双点划线)的不良状况，而是如实线所示，保持外部输出值被固定在上限值的状态，防止了膜片落底时的错误的外部输出值的发生。

另一方面，基准电容检测部102的信号输出值在超过大气压100,000Pa之前的范围内，根据作用在压力传感器1上的工艺气体的压力而上升，将该信号输出值原样地作为外部输出值而输出。并且，在压力传感器1的通常使用范围之外、即超过大气压的范围中，形成基准电容检测部102的膜片12的一部分区域落底。

从而，可以计测宽范围的压力，可以用1个传感器虚拟地起到两个传感器的作用，实现压力传感器的小型化。

并且，在上述的实施方式中，为了提高基准电容CY的测定精度，只要用微处理器等进行温度校正或线性校正即可。

另一方面，作为第4算法，也可以利用如下方式，即当基准电容检测部的计测值超过A点时，用微处理器等将通常的计测值自动地切换为通过基准电容检测部102的计测求出的外部输出值。

所述的第4算法(伴随压敏电容检测部的膜片落底的异常防止+基准电容检测部的输出自动切换算法)的具体内容，如以下所述。

首先，计测基准电容CY，如有必要，进行校正运算。此处，若该信号输出值小于等于A，则通过上述检测电路，计测(CX-CY)/CX＝Δd/d，如有必要，进行校正运算，将其作为外部输出值而输出。亦即，将该Δd/d作为微小压力的测定值。

此外，若基准电容CY的信号输出值大于等于A，则只将基准电容CY的信号输出值作为压力传感器1的外部输出值而输出。

图6是对应于施加到压力传感器1上的压力的大小，示出从这样的压力传感器1的压敏电容检测部101得到的传感器输出、以及从基准电容检测部102得到的传感器输出的图。

如图6的实线所示，在压力为0Pa～150Pa的范围中，压敏电容检测部101的信号输出值根据作用在传感器1上的工艺气体的压力而上升，在150Pa以上的压力时，保持压敏电容检测部101的信号输出值被固定在上限值的状态，如图中虚线所示，不输出外部输出值。

另一方面，基准电容检测部102的信号输出值在超过大气压100,000Pa之前的范围内，根据作用在压力传感器1上的工艺气体的压力而上升，在压力传感器1的通常的使用范围外即超过0Pa～150Pa的范围中，代替不从压敏电容检测部101输出外部输出值的方式，将基准电容检测部102的信号输出值V3原样地作为外部输出值而输出。

从而，对微小压力范围的计测，可以高精度地计测，并且，能在宽的压力范围内进行计测。此外，通过将基准电容检测部102的信号输出值A作为阈值，自动切换外部输出值，从而可以得到唯一的外部输出值，可以消除用户对外部输出值的选择的迷惑。

并且，在上述实施方式中所说明的检测电路，并不仅限于该电路结构，如以下变形例的电路结构，也可以实现上述第1算法至第4算法。

继而，对上述实施方式的检测电路的变形例进行说明。该变形例的检测电路具有图7所示的电路结构。并且，该检测电路的各结构要素的名称，由于与上述的检测电路相同，此处省略其说明。

作为图7的动作方法，通过将如下的输入信号分时地输入到压敏电容检测部和基准电容检测部进行计测，求出对各输入信号的各计测值。

[表1]

	向CX的输入信号	向CY的输入信号	Vout输出
				V1	+Sin Wave	-Sin Wave	与(CX-CY)成比例的输出
V2	+Sin Wave	GND	与CX成比例的输出
				V3	-Sin Wave	+Sin Wave	与-(CX-CY)成比例的输出
V4	-Sin Wave	GND	与-CX成比例的输出

然后，把以下的压敏电容检测部的信号输出值V1和基准电容检测部的信号输出值V2之比，亦即准确地表示微小压力时的压力的Δd/d，作为外部输出值而输出。

[数式5]

$\frac{V1}{V2}=\frac{\mathrm{CX}-\mathrm{CY}}{\mathrm{CX}}$

或者，为了更进一步排除电路的误差要素，也可以如下述那样进行计测，求出高精度的计测值。

[数式6]

$\frac{V1-V3}{V2-V4}=\frac{\mathrm{CX}-\mathrm{CY}}{\mathrm{CX}}$

这样，在本变形例的检测电路中，通过按如上所述运算通过分时得到的信号输出值V1～V4，如式1(数式1)所示，可以求出外部输出值Δd/d，可以进行压力的准确测定。

除此之外，为了实施上述第1到第4算法，在上述分时计测的信号中加入以下的信号，来实施基准电容CY的单独的计测。从而，在从上述的第1算法到第4算法中，可以将该基准电容CY单独的信号输出值V7作为外部输出值来利用。

[表2]

	向CX的输入信号	向CY的输入信号	Vout输出
				V7	GND	Sin Wave	与CY成比例的输出

利用这样的检测电路的变形例，也可以根据上述第1算法至第4算法，进行压力的测定。

如以上说明那样，在以往的计测方式中，当施加过大压力，使膜片落底时，虽然当然能够防止传感器的破坏，但却不能进行计测。

此外，根据膜片变形的方法，由于落底时的机械动作原因，电容值成为异常值，存在虽然施加了压力，却输出“未施加有压力”这样的误信号的可能性。

亦即，由于膜片的形成压敏电容检测部的区域的落底，使通过相互分离而对置的电极的电容所测定的值突然变成电阻值，在膜片落底的瞬间，发出不知道到底是电阻值还是电容值的不恰当的输出信号。从而，对于实际的压力，有可能误判断为低压力。为了对其采取对策，必须想办法使得利用传感器的结构不会产生误信号，但这会成为成本上升的原因。

但是，通过利用本实施方式那样的检测电路或者其变形例，根据上述第1算法到第4算法，管理压力传感器的输出，可以消除由于膜片的压敏电容检测部的形成区域的落底而导致的误信号。

亦即，在本实施方式中具有如下的特征，即，即使膜片的压敏电容检测部的形成区域落底，配置在周边部的基准电容检测部的形成区域也不会落底，并且，虽然与压敏电容检测部相比，其移位小，但利用基准电容检测部在宽的压力范围内具有灵敏度的特性，在以往的计测的基础上，还同时实施基准电容CY的单独的计测。

从而，虽然误差稍大，但可以用1个压力传感器来提供比起通常的计测范围宽得多的计测范围(例如，通常的计测范围的100倍等的压力范围)，没有必要如以往那样分别设置压力传感器。

此外，可以提供即使落底时存在异常动作，也不会输出误信号的可靠性高的压力传感器。

并且，在上述实施方式中，对由蓝宝石构成的压力传感器进行了说明，但并不一定仅限于此，本发明也可以适用于例如由石英构成的压力传感器、或由陶瓷构成的压力传感器、由硅构成的压力传感器。

此外，在上述实施方式中，当基准电容检测部102的信号输出值变为A以上时，把压敏电容检测部101的外部输出值固定在上限值，但下述方式当然也应被包含在本发明的范围内：在压敏电容检测部的信号输出值伴随压力的上升而变小的情况下，当基准电容检测部的信号输出值变化到A以上时，将压敏电容检测部的信号输出值固定在下限值。

本发明的电容式压力传感器，作为其实施方式，对安装在半导体工艺的真空室内的电容式压力传感器进行了说明，但作为该电容式压力传感器的安装对象，并不仅限于这样的真空室，例如，在下述等情况下的应用中均可广泛地利用该电容式压力传感器：如设置在轮胎制造工艺中的加硫机那样，要高精度地测定大气压附近的压力，并且在宽的压力范围内粗略地测定装置工作中的装置内的高压力的情况，或如食品加工厂那样，在食品的取出放入时，要准确地测定出压力处于大气压附近，并且在食品加工时需要粗略地测定出工厂中处于高压的情况。

Claims (5)

1.一种电容式压力传感器，该电容式压力传感器具有作为形成在电容室内的对置的区域中的电容检测部的压敏电容检测部和基准电容检测部，上述电容室至少一部分由膜片构成，上述压敏电容检测部形成于膜片的对压力的灵敏度高的区域，上述基准电容检测部形成于膜片的对压力的灵敏度低的区域，其特征在于，上述电容式压力传感器独立地检测上述基准电容检测部的信号输出值。

2.如权利要求1所述的电容式压力传感器，其特征在于，

上述电容式压力传感器在上述基准电容检测部的信号输出值在一定的范围内时，根据上述压敏电容检测部的信号输出值、以及基准电容检测部的信号输出值，输出与压力对应的外部输出值，并且，在上述基准电容检测部的信号输出值超过一定的范围时，输出规定的外部输出值。

3.如权利要求2所述的电容式压力传感器，其特征在于，

当上述基准电容检测部的信号输出值超过一定的范围时，上述电容式压力传感器发出警报。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电容式压力传感器，其特征在于，

上述电容式压力传感器将上述基准电容检测部的信号输出值作为外部输出值而输出。

5.如权利要求2所述的电容式压力传感器，其特征在于，

上述电容式压力传感器在上述基准电容检测部的信号输出值在一定的范围内时，根据上述压敏电容检测部的信号输出值、以及基准电容检测部的信号输出值，得到与压力对应的外部输出值，并且，在上述基准电容检测部的信号输出值超过一定的范围时，不输出如权利要求2所述的规定的外部输出值，而是把基准电容检测部的信号输出值作为外部输出值而输出。

Images