JP2017508976A - マイクロピラニ真空計 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、「マイクロピラニ真空計」と題し、2014年3月25日に出願された、代理人整理番号086400−0200(MKS−237US)の、米国出願第14/224,927号に基づくとともに、これらの出願に優先権を主張する。これらの出願の各々の内容全てをここに参照して援用する。
Claims (39)
- ガスを加熱するとともに、前記ガスの圧力に対応する信号を生成するように作動する加熱素子と、
前記加熱素子を受けるように構成され、第1の熱伝導率を有するプラットフォームと、
基板に接続されるとともに、前記基板内に配設された開口内で、前記加熱素子と一緒に前記プラットフォームを支持するように構成された支持要素であって、前記第1の熱伝導率よりも低い第2の熱伝導率を有する支持要素と、
を備えるマイクロピラニ真空センサ。 - 前記第2の熱伝導率は、前記第1の熱伝導率よりも、少なくとも1桁低い、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記第2の熱伝導率は、前記第1の熱伝導率よりも、少なくとも2桁低い、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記第2の熱伝導率は、0.2W/mK以下である、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記支持要素は、パリレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、酸化ケイ素、または窒化ケイ素を備える、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記支持要素は切れ目のない膜を備える、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記支持要素は穿孔またはパターニングされている、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記加熱素子は、ニッケル、チタニウム、プラチナ、シリコン、またはポリシリコンを備える、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記加熱素子は、0.003/°C以上の抵抗の温度係数を有する材料を備える、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記プラットフォームは、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、サファイヤ、ダイヤモンド、または酸化アルミニウムを備える、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記加熱素子は、前記プラットフォーム内に配設され、前記ガスには直接曝されない、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記プラットフォームは、前記支持要素内に配設され、前記ガスには直接曝されない、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記基板に接続されるとともに前記支持要素を覆うキャップをさらに備え、前記キャップは、前記キャップの壁と前記プラットフォームを支持する前記支持要素との間の間隙によって容量を形成するように構成され、前記間隙は所望サイズであり、前記間隙は、前記容量内で所望サイズの平均自由行程をガス分子に与える、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- 前記マイクロピラニ真空センサは、1X10−6Torrを含む圧力測定のダイナミックレンジを有する、請求項1に記載のマイクロピラニセンサ。
- (A)圧力測定の第1のダイナミックレンジを有する第1の真空センサであって、
(i)ガスを加熱するとともに、前記ガスの圧力に対応する信号を生成するように作動する加熱素子と、
(ii)前記加熱素子を受けるように構成され、第1の熱伝導率を有するプラットフォームと、
(iii)基板に接続されるとともに、前記基板内に配設された開口内で、前記加熱素子と一緒に前記プラットフォームを支持するように構成された支持要素であって、前記第1の熱伝導率よりも低い第2の熱伝導率を有する支持要素と、
を有するマイクロピラニ真空センサを備える、前記第1の真空センサと、
(B)圧力測定の第2のダイナミックレンジを有する第2の真空センサと、
を備える二重モード真空センサ。 - 前記第2の熱伝導率は、前記第1の熱伝導率よりも、少なくとも1桁低い、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記第2の熱伝導率は、0.2W/mK以下である、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記支持要素は、パリレン、ポリアミド、ポリイミド、またはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を備える、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記支持要素は切れ目のない膜を備える、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記支持要素は穿孔またはパターニングされている、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記加熱素子は、ニッケル、チタニウム、プラチナ、シリコン、またはポリシリコンを備える、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記加熱素子は0.003/°C以上の抵抗の温度係数を有する材料を備える、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記プラットフォームは、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、サファイヤ、ダイヤモンド、または酸化アルミニウムを備える、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記加熱素子は、前記プラットフォーム内に配設され、前記ガスには直接曝されない、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記プラットフォームは、前記支持要素内に配設され、前記ガスには直接曝されない、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記基板に接続されるとともに前記支持要素を覆うキャップをさらに備え、前記キャップは、前記キャップの壁と前記プラットフォームを支持する前記支持要素との間の間隙によって容量を形成するように構成され、前記間隙は所望サイズであり、前記間隙は、前記容量内で所望サイズの平均自由行程をガス分子に与える、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記マイクロピラニ真空センサは、1X10−6Torrを含む圧力測定のダイナミックレンジを有する、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記第2のセンサは、マイクロピラニ真空センサを備える、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記第2のセンサは、静電容量型圧力計を備える、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記第2のセンサは、ピエゾ抵抗圧力計を備える、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- 前記第2のセンサは、共振圧力センサを備える、請求項15に記載の二重モード真空センサ。
- プラットフォーム材料の第1の層を基板の第1の側の上に堆積させる工程と、
加熱素子材料を前記プラットフォーム材料の第1の層の上に堆積させる工程と、
プラットフォーム材料の第2の層を前記加熱素子材料とプラットフォーム材料の前記第1の層との両方の上に堆積させる工程と、
前記加熱素子材料を支持するプラットフォームを形成する工程と、
前記基板の少なくとも一部分と前記プラットフォームの少なくとも一部分とを覆うように、前記プラットフォーム材料よりも低い熱伝導率を有する支持要素材料の第1の層を堆積させる工程と、
前記基板に開口を設け、前記プラットフォームおよび前記支持要素材料の第1の層の一部分を露出させる、前記プラットフォームに隣接する基板材料を除去する工程と、
を備える、マイクロピラニ真空センサの製造方法。 - 前記基板の第2の側の上と前記プラットフォームおよび前記支持要素材料の第1の層の前記露出部分の上とに、材料の第2の層を堆積させる工程をさらに備える、請求項32に記載の方法。
- 保護層を有する基板を、第1及び第2の側の上に設ける工程をさらに備える、請求項32に記載の方法。
- 前記保護層は、酸化ケイ素または窒化ケイ素を備える、請求項34に記載の方法。
- 前記支持要素材料の第1の層を堆積する工程は、前記プラットフォームの表面の全範囲を覆うように前記材料を堆積させる工程を備える、請求項32に記載の方法。
- 前記支持要素材料は、パリレン、ポリアミド、ポリイミド、またはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を備える、請求項32に記載の方法。
- 前記プラットフォームに隣接する基板材料を除去する工程は、裏面エッチングの工程を備える、請求項32に記載の方法。
- 前記支持要素材料の第1の層を堆積させる工程は、前記プラットフォームの露出領域をパターニングする工程を備える、請求項32に記載の方法。
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