JP2024517052A - 熱膨張によるミスマッチの緩和するプロセス状態検出装置および方法 - Google Patents
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Abstract
プロセス状態検出装置が開示される。この装置は、基板と、１つ以上の電子構成要素を含む電子エンクロージャとを備える。また、この装置は、電子エンクロージャを基板に機械的に結合するように設計された浮遊接続アセンブリを備える。浮遊接続アセンブリは、脚部および足部を備える。脚部と電子構成要素との界面、足部と基板との界面は、これら界面の熱応力を減衰させるように設計される。
Description
本開示は、概して、プロセス状態検出装置に関し、より詳細には、計装基板の構成要素間の熱膨張を軽減するように構成された計装基板に関する。
改善されたプロセス監視システムに対する要求が増加し続けるにつれて、半導体デバイス処理環境におけるプロセス状態に対する公差は減少し続けている。処理システム内の熱均一性は、そのような条件の１つである。温度を測定することが意図されるデバイスでは、電子機器およびバッテリは、それらがある温度を上回ってしまわないように、熱質量によって熱的に絶縁されることができる。電子機器またはバッテリのいずれかが、ある温度を超える温度に暴露された場合、いくつかの電子機器および／またはバッテリは、恒久的に損傷され、機能しなくなる可能性があり、一方、他の電子機器は、この温度を上回って機能し続ける可能性がある。さらに、デバイスが基板に機械的に固定される場合、デバイス内で使用される材料は、温度差および／または異なる熱機械的特性に起因して、異なる速度で膨張し得る。膨張率は、デバイスと基板との間の特定の接続点において過度の応力を引き起こし、さらに損傷を引き起こし、緩和されない場合、非機能デバイスにつながる場合がある。
上記で特定された以前のアプローチの欠点を解決する装置および方法を提供することが望ましいであろう。
本開示の１つ以上の実施形態によるプロセス状態検出装置が開示される。実施形態では、プロセス状態検出装置は基板を含む。実施形態では、装置は、１つ以上の電子構成要素を含む電子エンクロージャを含む。実施形態では、装置は、電子エンクロージャを基板に機械的に結合するように構成された浮遊（フローティング）接続アセンブリを含む。浮遊接続（浮遊・コネクション）アセンブリは、脚部（レッグ）および足部（フット）を含んでもよく、脚部または足部のうちの少なくとも１つは、１つ以上の界面（インターフェース）の間の熱応力を軽減するように配置され、１つ以上の界面は、脚－エンクロージャ界面（インターフェース）または足－基板界面（インターフェース）のうちの少なくとも１つを備える。
本開示の１つ以上の実施形態による方法が開示される。実施形態では、方法は、基板を提供することを含む。実施形態では、方法は、浮遊接続アセンブリを介して電子エンクロージャを基板に固定することを含み、浮遊接続アセンブリは、電子エンクロージャを基板に機械的に結合するように構成され、浮遊接続アセンブリは、脚および足を含み、脚および足は、脚－エンクロージャ界面と足－基板界面との間の熱応力を軽減するように配置される。実施形態では、本方法は、電子エンクロージャを脚部に固定することを含み、脚部は、固定部と、頂部キャップと、底部キャップとを備え、固定部は、電子エンクロージャの一部分を貫通し、頂部キャップおよび底部キャップは、電子エンクロージャを固定部に固定し、固定部は、固定部と電子エンクロージャの内部チャネル壁との間に間隙を提供するようにサイズ決定される。ギャップは、脚－エンクロージャ界面における熱応力を軽減する。実施形態では、方法は、足部を基板に固定するステップを含み、浮遊接続アセンブリは、リテーナを含み、リテーナは、基板の表面に沿った方向に足部と重なるように配置され、リテーナは、基板の表面に垂直な方向に足部とリテーナとの間に間隙を提供するように配置され、間隙は、足－基板界面における熱応力を軽減する。
前述の概要および以下の詳細な説明の両方は、例示的および説明的なものにすぎず、特許請求される本発明を必ずしも限定するものではないことを理解されたい。明細書に組み込まれ、明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、全般的な説明とともに、本発明の原理を説明するのに役立つ。
温度プローブ構築装置および方法における熱膨張ミスマッチを軽減することができる。
本開示の多数の利点は、添付の図面を参照することによって当業者によってよりよく理解され得る。
本開示の多数の利点は、添付の図面を参照することによって当業者によってよりよく理解され得る。
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態について以下に説明する。なお、以下の実施形態は本開示を限定するものではなく、また複数の例示を選択的に組み合わせてなる構成も本開示に含まれる。
本開示は、特定の実施形態およびその特定の特徴に関して具体的に示され、説明されてきた。本明細書に記載される実施形態は、限定的ではなく例示的であると解釈される。本開示の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細における種々の変更および修正が行われ得ることが、当業者に容易に明白となるはずである。ここで、添付の図面に示される開示された主題を詳細に参照する。
概して図１～図６を参照すると、本開示の１つまたは複数の実施形態によるプロセス状態検出デバイス（プロセス状態検出装置）および方法が記載されている。
本開示の実施形態は、プロセス状態検出装置を対象とする。例えば、プロセス状態検出装置は、基板に機械的に結合するための脚部および足部に載る電子エンクロージャを含むことができる。温度勾配および熱膨張不整合に起因して、脚部、脚部、基板および電子エンクロージャは、基板の平面内および基板の平面外（すなわち、基板に対して垂直または鉛直である）で異なる速度で膨張し、これは、緩和されない場合、反りおよび／または機械的故障をもたらし得る。ある応力点（例えば、脚部及び電子エンクロージャ及び／又は足部及び基板）における機械的結合は、より高い温度では不具合となるか、または不適切となる場合がある。したがって、これらの点における熱応力を軽減するデバイスおよび方法を提供することが望まれる。
プロセス状態検出装置は、処理チャンバ内の処理状態（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）を測定するための計装基板（インスツルメンテッド・サブストレイト）を組み込むことができる。これらの装置は、基板の熱特性（例えば、熱伝導率）が、処理される実際の半導体デバイスと同じであるか、または類似しているため、チャンバの状態の最も正確な測定を提供する。プローブデバイスは、概して、２０１７年８月３日に公開された米国特許８，０３３，１９０ （２０１１年１０月１１日、Ｒｅｎｋｅｎら）；米国特許８，６０４，３６１ （２０１３年１２月１０日、Ｓｕｎら）；米国特許９，７１９，８６７ （２０１７年８月１日、Ｓｈａｒｒａｔｔら）；米国特許９，８２３，１２１ （２０１７年１１月２１日、Ｓｕｎら）；米国特許１０，４６０，９６６ （２０１９年１０月２９日、Ｓｕｎら）；米国特許出願公開２０１７／０２１９４３７；２０１９年２月５日に公開された米国特許出願公開２０１９／０３６８９４４に記載されている。これらそれぞれその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図２～図３は、本開示の１つまたは複数の実施形態による、プロセス状態検出装置１００（以下、デバイス１００という）の簡略化された断面図を示す。実施形態では、デバイス１００は、基板１０２と、電子エンクロージャ１０４と、浮遊接続アセンブリ１１２とを含む。
基板１０２は、半導体処理の技術分野で知られている任意の基板を含むことができる。実施形態では、基板１０２はウェハである。例えば、基板１０２は、半導体ウエハ（例えば、シリコンウエハ）を含んでもよいが、これに限定されない。基板１０２は、限定はしないが、シリコン、ガラス、セラミック、ガリウムヒ素、炭化物、窒化物、石英などを含む、当技術分野で知られている任意の材料で形成され得る。本明細書では、基板１０２は、半導体デバイス処理システムによって処理される標準的な基板と同じまたは類似のサイズおよび形状をとり得ることに留意されたい。さらに、図２－３は、１つ以上の層を伴わない基板１０２を示すが、デバイス１００は、層状基板（例えば、少なくとも最上層および最下層を有する基板）を含んでもよいことに留意されたい。
実施形態では、基板１０２は、半導体製造機器の処理状態を測定するために使用される。例えば、基板１０２は、試料（例えば、ウェハ）が処理中に受けるプロセス状態を測定するために使用され得る。実施形態では、１つまたは複数のセンサが、基板１０２上の基板１０２を横切る１つまたは複数の位置に配置される。実施形態では、１つまたは複数のセンサは、基板１０２を横切る（ａｃｒｏｓｓ：渡る）１つまたは複数の位置で１つまたは複数の測定パラメータを取得するように構成される。実施形態では、１つ以上のセンサは、電子エンクロージャ１０４内の１つ以上の構成要素（例えば、１つ以上のプロセッサ、メモリ、通信回路である）に結合され、測定データを電子エンクロージャ１０４の構成要素に送信するように構成されてもよい。本明細書では、基板１０２は、任意の構成のセンサ（例えば、番号、位置など）を含み得ることに留意されたい。
１つ以上のセンサは、１つ以上の温度センサ、１つ以上の圧力センサ、１つ以上の放射線センサ、１つ以上の化学センサ、またはそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、当技術分野で公知の任意の測定デバイスを含んでもよいことに留意されたい。例えば、１つ以上のセンサは、温度を示す１つ以上のパラメータを取得するように構成された１つ以上の温度センサを含んでもよい。例えば、１つ以上の温度センサは、１つ以上の熱電対（ＴＣ）デバイス（例えば、熱電接合）、１つ以上の抵抗温度デバイス（ＲＴＤ）（例えば、薄膜ＲＴＤ）、または同等物を含んでもよいが、それらに限定されない。別の例では、圧力測定の場合、１つ以上のセンサは、圧電センサ、容量センサ、光学センサ、電位差センサ、または同等物を含んでもよいが、それらに限定されない。別の例では、放射線測定の場合、１つ以上のセンサは、１つ以上の光検出器（例えば、光電池、フォトレジストなど）または他の放射線検出器（例えば、固体検出器）を含んでもよいが、それらに限定されない。別の例では、化学的測定の場合、１つ以上のセンサは、１つ以上の化学抵抗器、ガスセンサ、ｐＨセンサ、または同等物を含んでもよいが、それらに限定されない。
実施形態では、電子エンクロージャ１０４は、基板１０２に機械的に結合される。例えば、電子エンクロージャ１０４は、浮遊接続アセンブリ１１２を介して基板１０２に結合され得る。浮遊接続アセンブリ１１２は、基板１０２上で電子エンクロージャ１０４を支持するように構成され得る。例えば、浮遊接続アセンブリ１１２は、１つ以上の脚部１０６（例えば、単一の支持脚又は複数の支持脚）、１つ以上の足部１０８（例えば、脚部１０６のための単一の支持足または複数の脚部１０６のための複数の支持足である）、およびリテーナ１１０を含んでもよいが、それらに限定されない。
実施形態では、特定の脚部１０６は、固定部２０２と、頂部キャップ２０４と、底部キャップ２０６とをさらに含む。例えば、図２に示すように、脚部１０６の固定部２０２は、内部チャネル１１４を介して電子エンクロージャ１０４に機械的に結合することができる。内部チャネル１１４は、脚部１０６の固定部２０２を囲む、または実質的に囲むように構成され得る。例えば、内部チャネル１１４は、固定部２０２と内部チャネル１１４の内壁との間に間隙２０８が存在するように固定部２０２を取り囲むように寸法決めされてもよく、それによって脚－エンクロージャ界面１０１を形成する。例えば、脚部１０６は、高さ１～２ミリメートルであってもよい。別の例として、脚－エンクロージャ界面における間隙２０８は、０．０１～１．５ミリメートルであり得る。別の例として、脚部１０６は、電子エンクロージャ１０４の頂部キャップ２０４及び電子エンクロージャ１０４の下の底部キャップ２０６を介して電子エンクロージャ１０４を固定することができる。例えば、頂部キャップ２０４及び底部キャップ２０６は、頂部キャップ２０４と電子エンクロージャ１０４との間に間隙２０８が存在し、かつ底部キャップ２０６と電子エンクロージャ１０４との間に間隙２０８が存在するように、電子エンクロージャ１０４を固定するように寸法設定されてもよい。加えて、頂部キャップ２０４および底部キャップ２０６における間隙２０８は、０．０１～１．５ミリメートルであってもよい。頂部キャップ２０４および底部キャップ２０６は、溶接などを含むがこれに限定されない当技術分野で公知の任意の方法によって１つまたは複数の脚部１０６に結合され得る。このように、脚－エンクロージャ界面１０１（例えば、脚部内部チャネルおよび頂部キャップ－電子エンクロージャ－底部キャップ）における間隙２０８は、基板に垂直な方向および／または基板に平行な方向に沿った１つ以上の脚部１０６の拡張のための余地を可能にすることによって、熱応力を軽減する。
実施形態では、電子エンクロージャ１０４は、足部１０８を介して基板１０２に結合され、それによって、足－基板界面１０３を作成する。足部１０８は、リテーナ１１０を介して基板１０２上にさらに固定されてもよい。例えば、リテーナ１１０は、足部１０８の上方に位置付けられ、それと重なり得る。図３に示すように、リテーナ１１０は、足部１０８の上方に間隙３０２をさらに含むことができる。例えば、間隙３０２は、足部１０８を取り囲むか、または実質的に取り囲むことができる。例えば、間隙３０２は、０．０１～１．５ミリメートルのサイズであってもよい。足－基板界面１０３における間隙３０２は、基板に垂直な方向および／または基板に平行な方向に沿った１つ以上の足部１０８の拡張のための余地を可能にすることによって、熱応力を軽減する。
実施形態では、浮遊接続アセンブリ１１２は、電子エンクロージャ１０４と基板１０２との間の熱伝達を制限するように、低い熱伝導率係数を有する材料から形成される。例えば、浮遊接続アセンブリ１１２は、限定されないが、セラミック、複合材料、結晶材料、ガラス等の低熱伝導率材料から形成されてもよい。例えば、浮遊接続アセンブリ１１２は、限定されないが、窒化ケイ素、酸化ケイ素等の低熱伝導率材料から形成されてもよい。
実施形態では、浮遊接続アセンブリ１１２（例えば、１つ以上の足部１０８および／またはリテーナ１１０）は、接着剤を介して基板１０２に結合される。本明細書において、接着剤は、当該技術分野において既知の任意の接着剤であり得ることに留意されたい。
浮遊接続アセンブリ１１２は、脚－エンクロージャ界面および／または足－基板界面に浮遊接続を含んでもよいことに留意されたい。例えば、浮遊接続アセンブリ１１２は、固定部２０２、頂部キャップ２０４、底部キャップ２０６、および間隙２０８を有する１つ以上の脚部１０６、ならびに／またはリテーナ１１０および間隙３０２を有する１つ以上の足部１０８のみを含んでもよい。
図４は、本開示の１つまたは複数の実施形態による、デバイス１００のデータ収集を示す時間－温度プロット４００である。図４に示されるように、基板１０２の温度が急速に上昇するが、デバイス１００（モジュール）は、急速に温度を上昇または低下しない。したがって、デバイス１００の熱膨張は、基板１０２よりも反応するのがはるかに遅い。したがって、浮遊接続アセンブリ１１２を含むデバイス１００は、図１に示されるように、不均等な加熱および／またはミスマッチ熱膨張に起因して、基板の平面内および基板の平面外の脚－エンクロージャ界面１０１および足－基板界面１０３における機械的結合応力点に打ち勝つことができる。
図５は、本開示の１つ以上の実施形態による、電子エンクロージャ１０４の１つ以上の電子構成要素の簡略化されたブロック図を図示する。実施形態では、電子エンクロージャ１０４は、１つ以上の電子構成要素を含む。実施形態では、電子エンクロージャ１０４の１つ以上の電子構成要素は、電源１２０を含む。電子エンクロージャ１０４は、当技術分野で知られている任意のタイプの電源を含むことができる。例えば、電子エンクロージャ１０４は、１つ以上のバッテリを含んでもよい。例えば、電子エンクロージャ１０４は、１つ以上のコインセル電池を含んでもよい。実施形態では、電源１２０は、ハウジング内に収容されてもよい。例えば、電源１２０は、電子エンクロージャ１０４内の金属ハウジング内に収容されてもよい。別の例として、電源１２０は、電子エンクロージャ１０４の外側に収容されてもよい。
実施形態では、電子エンクロージャ１０４の１つ以上の電子構成要素は、１つ以上のプロセッサ１２２を含む。例えば、１つ以上のプロセッサ１２２は、電子エンクロージャ１０４の１つ以上のセンサから１つ以上の測定パラメータを受信するように構成されてもよい。実施形態では、電子エンクロージャ１０４の１つ以上の電子構成要素は、通信回路１２４を含む。実施形態では、電子エンクロージャ１０４の１つ以上の電子構成要素は、１つ以上のプロセッサ１２２のためのプログラム命令および／または１つ以上のセンサから受信される測定パラメータを記憶するための記憶媒体１２６（例えば、メモリ）を含む。
本明細書では、電子エンクロージャ１０４の１つまたは複数の電子構成要素は、限定はしないが、アナログデジタル変換器を含む、当技術分野で知られている任意の電子構成要素を含み得ることに留意されたい。
実施形態では、電子エンクロージャ１０４は、遠隔データシステム１３０に通信可能に結合される。実施形態では、電子エンクロージャ１０４は、複数の測定パラメータを遠隔データシステム１３０に送信する。
１つまたは複数のプロセッサ１２２は、当技術分野で知られている任意のプロセッサまたは処理要素を含み得る。本開示の目的のために、「プロセッサ」または「処理要素」という用語は、１つまたは複数の処理または論理要素を有する任意のデバイスを包含するように広く定義され得る。この意味で、１つまたは複数のプロセッサ１２２は、アルゴリズムおよび／または命令（たとえば、メモリに記憶されたプログラム命令）を実行するように構成された任意のデバイスを含み得る。本開示全体にわたって説明されるステップは、単一のプロセッサによって、または代替として複数のプロセッサによって実行され得ることを認識されたい。
記憶媒体１２６は、関連する１つまたは複数のプロセッサ１２２によって実行可能なプログラム命令を記憶するのに適した、当技術分野で知られている任意の記憶媒体を含み得る。例えば、記憶媒体１２６は、非一時的な記憶媒体を含んでもよい。別の例として、記憶媒体１２６は、限定はしないが、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ソリッドステートドライブなどを含み得る。さらに、記憶媒体１２６は、１つまたは複数のプロセッサ１２２とともに共通のコントローラハウジング内に収容され得ることに留意されたい。実施形態では、記憶媒体１２６は、１つまたは複数のプロセッサ１２２の物理的位置に対して遠隔に位置する。たとえば、１つまたは複数のプロセッサ１２２は、ネットワーク（例えば、インターネット、イントラネットなど）を介してアクセス可能なリモートメモリ（たとえば、サーバ）にアクセスすることができる。
実施形態では、電子エンクロージャ１０４内の１つ以上の構成要素は、１つ以上のセンサ１２８に通信可能に結合されてもよい。たとえば、電子エンクロージャ１０４の構成要素は、１つまたは複数の有線接続（例えば、ワイヤ、相互接続などである）を介して１つまたは複数のセンサ１２８に結合され得る。実施形態では、電子エンクロージャ１０４の１つ以上の電子構成要素は、１つ以上のセンサ１２８から１つ以上の測定パラメータを取得するように構成されてもよい。例えば、電子エンクロージャ１０４の１つ以上のプロセッサ１２２は、１つ以上のセンサから１つ以上の測定パラメータを取得してもよい。１つまたは複数の測定パラメータは、限定はしないが、温度センサ（たとえば、熱電対）からの電圧（または他の信号）、圧力センサからの電圧（または他の信号）、放射線センサからの電圧（または他の信号）、化学センサからの電圧（または他の信号）などを含むことができる。
図６は、本開示の１つ以上の実施形態による、プロセス状態検出装置の動作パラメータを拡張するために、プロセス状態検出装置の熱誘起応力を軽減するための方法６００のフローチャートを図示する。本明細書では、方法６００のステップは、デバイス１００によってすべてまたは部分的に実装され得ることに留意されたい。しかしながら、方法６００は、追加のまたは代替の装置レベルの実施形態が方法６００のステップの全てまたは一部を実行し得るという点で、デバイス１００に限定されないことがさらに認識される。
ステップ６０２において、電子エンクロージャは、浮遊接続を介して基板に固定される。例えば、浮遊接続（例えば、浮遊接続アセンブリ１１２）は、１つ以上の脚部１０６と、１つ以上の足部１０８とを含んでもよい。たとえば、電子エンクロージャ１０４は、１つまたは複数の脚部１０６および１つまたは複数の足部１０８を介して基板１０２に機械的に結合され得る。
ステップ６０４において、電子エンクロージャは脚に固定される。例えば、電子エンクロージャ１０４は、固定部２０２、頂部キャップ２０４、及び底部キャップ２０６を介して脚部１０６に機械的に結合されてもよい。例えば、固定部２０２は、電子エンクロージャ１０４の一部を通過することができる。加えて、頂部キャップ２０４および底部キャップ２０６は、図２に示すように、固定部２０２の両側に電子エンクロージャ１０４を固定することができる。別の例では、固定部２０２は、脚部１０６と電子エンクロージャ１０４の内部チャネル１１４の内壁（内部チャネル壁）との間に間隙２０８を提供するように寸法決めされてもよい。本明細書では、間隙２０８は、脚部１０６（例えば、固定部２０２、頂部キャップ２０４、及び底部キャップ２０６）と電子エンクロージャ１０４との間の界面１０１における熱応力を軽減することができることに留意されたい。
ステップ６０６において、足を基板に固定する。例えば、足部１０８は、接着剤を介して基板１０２に固定されてもよい。別の例として、１つまたは複数の足部１０８の足は、リテーナ１１０によってさらに固定され得る。例えば、リテーナ１１０は、図３に示すように、１つまたは複数の足部１０８の横方向上方にあり、それらと重なり得る。別の例では、リテーナ１１０は、リテーナ１１０と足部１０８との間の間隙３０２を可能にすることができる。本明細書において、間隙３０２は、足部１０８（例えば、足部１０８及びリテーナ１１０）と基板１０２との間の界面１０３における熱応力を軽減することができることに留意されたい。リテーナ１１０の熱膨張係数は、基板１０２の熱膨張係数とほぼ同一のマッチングの取れたものとできる。
当業者は、本明細書で説明される構成要素、デバイス、オブジェクト、およびそれらに付随する議論が、概念的明確性のために例として使用されること、および種々の構成修正が検討されることを認識するであろう。したがって、本明細書で使用されるように、記載される特定の例および付随する議論は、それらのより一般的なクラスの代表であることが意図される。概して、任意の特定の例の使用は、そのクラスを表すことが意図され、特定の構成要素、デバイス、および物体の非包含は、限定として解釈されるべきではない。
各種の車両（ｖｅｈｉｃｌｅｓ）があり、ここに記載される各種処理及び／又はシステム及び／又は他の技術によって、影響を与えられる（例えば、ハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェア）ことは、当業者には理解できることである。また、処理及び／又はシステム及び／又は他の技術が発展するとその内容に応じて好ましい車両が変化することも理解される。例えば、速度および精度（スピードと正確さ）が最も重要であると実装者が判断した場合、実装者は、主にハードウェアおよび／またはファームウェアの車両を選択するかもしれない。代替として、柔軟性が最重要である場合、実装者は、主にソフトウェア実装を選ぶかもしれない。または、やはり代替的に、実装者は、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの何らかの組合せを選ぶことができる。したがって、本明細書で説明されるプロセスおよび／またはデバイスおよび／または他の技術が達成され得る、いくつかの可能な車両が存在し、そのいずれも、利用される任意の車両が、車両が発展される状況および実装者の具体的懸念（例えば、速度、柔軟性、または予測可能性）に依存する選択肢であり、そのいずれも、変動し得るという点で、他よりも本質的に優れているわけではない。
前述の説明は、当業者が、特定の用途およびその要件の文脈において提供されるような本発明を作製および使用することを可能にするために提示される。本明細書で使用するとき、「頂部：トップ」、「底部：ボトム」、「上：オーバー」、「下：アンダー」、「上：アッパー」、「上方：アップワード」、「下方：ローワー」、「下方：ダウン」。「下：ダウンワード」などの方向を示す用語は、説明の目的で相対的な位置を提供することを意図しており、絶対的な基準系を示すことを意図していない。説明された実施形態に対する様々な修正は、当業者には明らかであり、本明細書で定義された一般的な原理は、他の実施形態に適用され得る。したがって、本発明は、図示および説明した特定の実施形態に限定されるものではなく、本明細書で開示した原理および新規の特徴に合致する最も広い範囲を与えられるべきである。
本明細書における実質的に任意の複数形および／または単数形の用語の使用に関して、当業者は、文脈および／または用途に適切であるように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。様々な単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に記載しない。
本明細書で説明する方法のすべては、方法の実施形態の１つまたは複数のステップの結果をメモリに記憶することを含み得る。結果は、本明細書で説明される結果のいずれかを含んでもよく、当技術分野で公知の任意の様式で記憶されてもよい。メモリは、本明細書で説明される任意のメモリ、または当技術分野で知られている任意の他の好適な記憶媒体を含み得る。結果が記憶された後、結果は、メモリ内にアクセスされ、本明細書に説明される方法またはシステム実施形態のうちのいずれかによって使用され、ユーザへの表示のためにフォーマットされ、別のソフトウェアモジュール、方法、またはシステムによって使用される等することができる。さらに、結果は、「永久的に」、「半永久的に」、「一時的に」、またはある期間にわたって記憶され得る。例えば、メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であってもよく、結果は、必ずしもメモリ内に無期限に持続しなくてもよい。
上述の方法の実施形態の各々は、本明細書に記載される任意の他の方法の任意の他のステップを含み得ることがさらに企図される。加えて、上述の方法の実施形態の各々は、本明細書に記載のシステムのいずれかによって実行することができる。
本明細書で説明される主題は、場合によっては、他の構成要素内に含まれる、または他の構成要素と接続される、異なる構成要素を図示する。そのような描写されたアーキテクチャは、単なる例示であり、実際には、同じ機能を達成する多くの他のアーキテクチャが実装され得ることを理解されたい。したがって、特定の機能を達成するために組み合わされた本明細書の任意の２つの構成要素は、アーキテクチャまたは中間構成要素にかかわらず、所望の機能が達成されるように互いに「関連付けられる」と見なすことができる。同様に、そのように関連付けられた任意の２つの構成要素はまた、所望の機能性を達成するために、相互に「接続」または「結合」されていると見なされることができ、そのように関連付けられることが可能な任意の２つの構成要素はまた、所望の機能性を達成するために、相互に「結合可能」であると見なされることができる。結合可能な特定の例は、物理的に結合可能及び／又は物理的に相互作用する構成要素及び／又は無線で相互作用可能及び／又は無線で相互作用する構成要素及び／又は論理的に相互作用及び／又は論理的に相互作用可能な構成要素を含むが、これらに限定されない。
さらに、本発明は添付の特許請求の範囲によって定義されることを理解されたい。一般に、本明細書および特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本体）で使用される用語は一般に「オープン」用語（例えば、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）がこれに限定されない」と解釈されるべきであり、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ）」と解釈されるべきであり、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語は「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）がこれに限定されない」と解釈されるべきである等である）として意図されることが当業者には理解されよう。導入される請求項の記載の具体的な数が意図される場合、そのような意図は、その請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。例えば、理解の助けとして、以下の添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含むことができる。しかしながら、そのような語句の使用は、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのような導入された請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、１つのそのような記載のみを含む発明に限定することを意味すると解釈されるべきではない。同じ請求項が「１つ以上」または「少なくとも１つ」という導入句および「ａ」または「ａｎ」（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は、典型的には、「少なくとも１つ」または「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである）などの不定冠詞を含む場合でも、同じことが、請求項の記載を紹介するために使用される明確な記事の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載の具体的な数が明示的に列挙されている場合でも、そのような記載は、典型的には少なくとも列挙された数（例えば、他の修飾因子を伴わない「２つの列挙」の裸の列挙は、典型的には、少なくとも２つの列挙、または２つ以上の列挙を意味する）を意味すると解釈されるべきであることを、当業者は認識されよう。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つなど」に類似する慣例表現が使用される事例では、概して、そのような構成は、当業者が慣例表現（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみを有するシステム、Ｂのみを有するシステム、Ｃのみを有するシステム、ＡおよびＢを共に有するシステム、ＡおよびＣを共に有するシステム、ＢおよびＣを共に有するシステム、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に有するシステムなどを含むが、これらに限定されない）を理解するであろう意味で意図される。「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つなど」に類似する慣例表現が使用される事例では、概して、そのような構成は、当業者が慣例表現（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみを有するシステム、Ｂのみを有するシステム、Ｃのみを有するシステム、ＡおよびＢを共に有するシステム、ＡおよびＣを共に有するシステム、ＢおよびＣを共に有するシステム、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に有するシステムなどを含むが、これらに限定されない）を理解するであろう意味で意図される。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、説明、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、その用語の一方（ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒｍｓ）、その用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈ ｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。例えば、「ＡまたはＢ「という語句は、「Ａ」または「Ｂ」または「ＡおよびＢ」の可能性を含むと理解されるであろう
本開示およびその付随する利点の多くは、前述の説明によって理解されるであろうと考えられ、開示される主題から逸脱することなく、またはその物質的利点の全てを犠牲にすることなく、構成要素の形態、構造、および配置において種々の変更が行われ得ることが明白となるであろう。説明される形態は単なる説明であり、そのような変更を包含し、含むことが以下の特許請求の範囲の意図である。さらに、本発明は添付の特許請求の範囲によって定義されることを理解されたい。
Claims (21)
- プロセス状態検出装置であって
基板と、
１つ以上の電子構成要素が内部に配置される電子エンクロージャと、
前記電子エンクロージャを前記基板に機械的に結合するように構成された浮遊接続アセンブリであって、脚部および足部を含み、前記脚部または前記足部のうちの少なくとも１つは、１つ以上の界面間の熱応力を緩和するように配置され、前記１つ以上の界面は、前記脚部と前記電子エンクロージャ間の脚－エンクロージャ界面または前記足部と前記基板間の足－基板界面のうちの少なくとも１つである、浮遊接続アセンブリと、
を含む、
プロセス状態検出装置。 - 請求項１に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記脚部は、固定部と、頂部キャップと、底部キャップとを備え、前記固定部は、前記電子エンクロージャの一部分を貫通し、前記頂部キャップおよび前記底部キャップは、前記電子エンクロージャを前記固定部に固定し、前記固定部は、前記電子エンクロージャの内部チャネル壁との間に間隙を提供するようにサイズ決めされ、前記間隙は、前記脚－エンクロージャ界面における熱応力を軽減する、
プロセス状態検出装置。 - 請求項２に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記頂部キャップおよび前記底部キャップは、前記電子エンクロージャを前記固定部に沿って垂直な方向に固定する、
プロセス状態検出装置。 - 請求項２に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記脚部は、前記底部キャップと前記固定部とを一つの部材で形成されている、
プロセス状態検出装置。 - 請求項４に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記頂部キャップは、前記固定部に溶接されている、
プロセス状態検出装置。 - 請求項２に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記頂部キャップおよび前記底部キャップは、前記固定部に溶接されている、
プロセス状態検出装置。 - 請求項２に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記間隙は０．０１～１．５ミリメートルである、
プロセス状態検出装置。 - 請求項２に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記足は、接着剤を介して前記基板に固定されている、
プロセス状態検出装置。 - 請求項１に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記浮遊接続アセンブリは、リテーナを含み、前記リテーナは、前記基板の表面に沿った方向において前記足部と重なるように配置され、前記リテーナは、前記基板の表面に垂直な方向において前記足部との間に間隙を提供するように配置され、前記間隙は、前記足－基板界面における熱応力を軽減する、
プロセス状態検出装置。 - 請求項９に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記間隙は０．０１～１．５ミリメートルである、
プロセス状態検出装置。 - 請求項９に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記足は、接着剤を介して前記基板に固定されている、
プロセス状態検出装置。 - 請求項９に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記リテーナは、前記基板に一体化されている、
プロセス状態検出装置。 - 請求項９に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記リテーナは、前記基板の熱膨張係数とほぼ一致する熱膨張係数を有する、
プロセス状態検出装置。 - 請求項１に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記電子エンクロージャの１つ以上の電子構成要素は、
１つ以上のセンサから１つまたは複数の測定パラメータを受信するように構成される１つ以上のプロセッサと、
通信回路と、
メモリと、
電源と、
を含む、
プロセス状態検出装置。 - プロセス状態検出装置であって、
基板と、
１つ以上の電子構成要素が内部に配置される、電子エンクロージャと、
前記電子エンクロージャを前記基板に機械的に結合するように構成された浮遊接続アセンブリであって、
脚部および足部を含み、前記脚部および前記足部は、前記脚部と前記電子エンクロージャ間の脚－エンクロージャ界面と、前記足部と前記基板間の足－基板界面との間の熱応力を軽減するように配置される、浮遊接続アセンブリと、
を含み、
前記脚部は、固定部と、頂部キャップと、底部キャップとを含み、前記固定部は、前記電子エンクロージャの一部分を貫通し、前記頂部キャップおよび前記底部キャップは、前記電子エンクロージャを前記固定部に固定し、前記固定部は、前記電子エンクロージャの内部チャネル壁との間に間隙を提供するようにサイズ決定され、前記間隙は、前記脚－エンクロージャ界面における熱応力を軽減し、
前記浮遊接続アセンブリは、リテーナを含み、前記リテーナは、前記基板の表面に沿った方向に足部と重なるように配置され、前記リテーナは、前記基板の表面に垂直な方向に前記足部との間に間隙を提供するように配置され、前記間隙は、前記足－基板界面における熱応力を軽減する、
プロセス状態検出装置。 - 請求項１５に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記足は、接着剤を介して前記基板に固定されている、
プロセス状態検出装置。 - 請求項１５に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記リテーナは、接着剤を介して前記基板に固定されている
プロセス状態検出装置。 - 請求項１５に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記リテーナは、前記基板に一体化されている、
プロセス状態検出装置。 - 請求項１５に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記リテーナは、前記基板の熱膨張係数とほぼ一致する熱膨張係数を有する、
プロセス状態検出装置。 - 請求項１５に記載のプロセス状態検出装置であって、
前記電子エンクロージャの１つ以上の電子構成要素は、
１つ以上のセンサから１つまたは複数の測定パラメータを受信するように構成される１つ以上のプロセッサと、
通信回路と、
メモリと、
電源と、
を含む、
プロセス状態検出装置。 - 方法であって、
基板を提供するステップと、
浮遊接続アセンブリを介して電子エンクロージャを前記基板に固定するステップであって、前記浮遊接続アセンブリは、前記電子エンクロージャを前記基板に機械的に結合するように構成され、前記浮遊接続アセンブリは、脚部および足部を含み、前記脚部および前記足部は、前記脚部と前記電子エンクロージャとの間の脚－エンクロージャ界面と、前記足と前記基板間の足－基板界面との間の熱応力を軽減するように配置される、ステップと、
前記電子エンクロージャを前記脚に固定するステップであって、前記脚は、固定部と、頂部キャップと、底部キャップとを備え、前記固定部は、前記電子エンクロージャの一部分を貫通し、前記頂部キャップおよび前記底部キャップは、前記電子エンクロージャを前記固定部に固定し、前記固定部は、電子エンクロージャの内部チャネル壁との間に間隙を提供するようにサイズ決定され、前記間隙は、前記脚－エンクロージャ界面における熱応力を軽減する、ステップと、；
前記基板に前記足を固定するステップであって、前記浮遊接続アセンブリは、リテーナを含み、前記リテーナは、前記基板の表面に沿った方向に前記足と重なるように配置され、前記リテーナは、前記基板の表面に垂直な方向に前記足と前記リテーナとの間に間隙を提供するように配置され、前記間隙は、前記足－基板界面における熱応力を軽減する、ステップと、
を含む、方法。
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