JPH0721736B2 - マイクロバルブ・マスフローコントローラ - Google Patents
マイクロバルブ・マスフローコントローラInfo
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- JPH0721736B2 JPH0721736B2 JP63037802A JP3780288A JPH0721736B2 JP H0721736 B2 JPH0721736 B2 JP H0721736B2 JP 63037802 A JP63037802 A JP 63037802A JP 3780288 A JP3780288 A JP 3780288A JP H0721736 B2 JPH0721736 B2 JP H0721736B2
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- Japan
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- gas
- silicon substrate
- mass flow
- microvalve
- diaphragm
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、半導体プロセス等で使用される微量ガス検
知・制御に有用なマイクロバルブ・マスフローコントロ
ーラに関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、MOCVDやMOMBE（有機金属分子線エピタキシャル成
長）などのプロセスにおいて、極微量ガスを導入し結晶
成長を精密に制御する場合に有用な、極微量ガスコント
ローラに関するものである。
知・制御に有用なマイクロバルブ・マスフローコントロ
ーラに関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、MOCVDやMOMBE（有機金属分子線エピタキシャル成
長）などのプロセスにおいて、極微量ガスを導入し結晶
成長を精密に制御する場合に有用な、極微量ガスコント
ローラに関するものである。
（従来の技術とその課題） 近年、LSIや半導体レーザの高性能化に伴って、MOCVDや
MOMBEなどの極薄膜成長技術が重要となってきている。
たとえば、超格子デバイスやHEMT（高移動度トランジス
タ）、HET（ホットエレクトロントランジスタ）、位相
整合半導体レーザなどにおいては、多層のGaAs層とAlGa
As層を数Åの精度で膜厚を制御する必要がある。このよ
うな膜厚制御においては、反応ガスの流量にその精度が
大きく依存することから微量ガスの精密コントロールが
必要となっている。
MOMBEなどの極薄膜成長技術が重要となってきている。
たとえば、超格子デバイスやHEMT（高移動度トランジス
タ）、HET（ホットエレクトロントランジスタ）、位相
整合半導体レーザなどにおいては、多層のGaAs層とAlGa
As層を数Åの精度で膜厚を制御する必要がある。このよ
うな膜厚制御においては、反応ガスの流量にその精度が
大きく依存することから微量ガスの精密コントロールが
必要となっている。
従来より、いくつかの方式のコントローラが知られてい
るが、たとえば従来のニードルバルブと圧力センサを用
いたマスフローコントローラは機構部分と配管系が大き
いことや、機械的な接触による流量制御であることか
ら、高速制御は困難で、そのコントロール性能には限界
があった。さらに、反応装置とマスフローコントローラ
を位置的に離れて取付けなければならないことから、配
管系が長くなり、残留するガスのために微量制御が困難
になるという問題がある。
るが、たとえば従来のニードルバルブと圧力センサを用
いたマスフローコントローラは機構部分と配管系が大き
いことや、機械的な接触による流量制御であることか
ら、高速制御は困難で、そのコントロール性能には限界
があった。さらに、反応装置とマスフローコントローラ
を位置的に離れて取付けなければならないことから、配
管系が長くなり、残留するガスのために微量制御が困難
になるという問題がある。
そこでこの発明は、以上の通りの問題点に鑑みてなされ
たものであり、従来技術の欠点を解消し、超小型でかつ
極微量なガスの制御を可能とする、新しいマスフローコ
ントローラを提供することを目的としている。
たものであり、従来技術の欠点を解消し、超小型でかつ
極微量なガスの制御を可能とする、新しいマスフローコ
ントローラを提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するものとして、ガスの
導入口と導出口とを有するガラスまたはシリコン基板
と、ガス流路、メサおよびダイアフラムとを有するシリ
コン基板を接合して完全気密構造を形成し、ガスの導入
口あるいは導出口の下部にメサとダイアフラムとからな
る弁を配し、かつ、ダイアフラムの下部にダイアフラム
を変形させるアクチュエータを配設して、マイクロバル
ブとなし、ガス流路中にマイクロヒータを配し、流量に
よるヒータ電流の変化をもとにサーマル型フローセンサ
で流量を検知することを特徴とするマイクロバルブ・マ
スフローコントローラを提供する。
導入口と導出口とを有するガラスまたはシリコン基板
と、ガス流路、メサおよびダイアフラムとを有するシリ
コン基板を接合して完全気密構造を形成し、ガスの導入
口あるいは導出口の下部にメサとダイアフラムとからな
る弁を配し、かつ、ダイアフラムの下部にダイアフラム
を変形させるアクチュエータを配設して、マイクロバル
ブとなし、ガス流路中にマイクロヒータを配し、流量に
よるヒータ電流の変化をもとにサーマル型フローセンサ
で流量を検知することを特徴とするマイクロバルブ・マ
スフローコントローラを提供する。
また、この発明は、ガスの導入口または導出口の下部に
接触するシリコン基板部に形成した溝部とガス流路部に
上下の基板の局所的接触により形成したガスケットと、
ダイアフラムとにより、ガス開閉弁を形成し、アクチュ
エータに電圧を加えない状態ではガスが完全に遮断さ
れ、電圧を加えることによって初めてガスが流れるノー
マリクローズ型としたことを特徴とするマイクロバルブ
・マスフローコントローラも提供する。
接触するシリコン基板部に形成した溝部とガス流路部に
上下の基板の局所的接触により形成したガスケットと、
ダイアフラムとにより、ガス開閉弁を形成し、アクチュ
エータに電圧を加えない状態ではガスが完全に遮断さ
れ、電圧を加えることによって初めてガスが流れるノー
マリクローズ型としたことを特徴とするマイクロバルブ
・マスフローコントローラも提供する。
そして、この発明は、上記のマスフローコントローラの
製造法をも提供する。
製造法をも提供する。
（作用） 上記の通りの課題を解決するための手段からなるこの発
明のマイクロバルブ・マスフローコントローラの作用に
ついて、添付した図面に沿って以下に説明する。
明のマイクロバルブ・マスフローコントローラの作用に
ついて、添付した図面に沿って以下に説明する。
すなわち、まず、添付した図面の第１図は、この発明の
マイクロバルブ・マスフローコントローアの構造を例示
したものであり、第１図（ａ）は平面図を、第１図
（ｂ）はＡ−Ａ′面を断面図を示している。
マイクロバルブ・マスフローコントローアの構造を例示
したものであり、第１図（ａ）は平面図を、第１図
（ｂ）はＡ−Ａ′面を断面図を示している。
この第１図（ａ）（ｂ）に示したように、この発明のマ
スフローコントローラでは、ガラスまたはシリコンの基
板（１）は、ガス導入口（２）とガス導出口（３）とを
有し、これに重ね合わせるガラスまたはシリコンの基板
（４）は、マイクロマシニング技術によって形成された
ガス流路（５）、メサ（６）とダイアフラム（７）とを
有している。そしてこの基板（１）と基板（４）とを接
合して完全気密構造を形成している。この構造におい
て、ガス導出口（３）の下部のメサ（６）とダイフラム
（７）とによる弁が構成されることになる。
スフローコントローラでは、ガラスまたはシリコンの基
板（１）は、ガス導入口（２）とガス導出口（３）とを
有し、これに重ね合わせるガラスまたはシリコンの基板
（４）は、マイクロマシニング技術によって形成された
ガス流路（５）、メサ（６）とダイアフラム（７）とを
有している。そしてこの基板（１）と基板（４）とを接
合して完全気密構造を形成している。この構造におい
て、ガス導出口（３）の下部のメサ（６）とダイフラム
（７）とによる弁が構成されることになる。
また、ダイアフラム（７）の下部にはアクチュエータ
（８）を配設し、ダイアフラム（７）を変形させるよう
にしている。アクチュエータ（８）がダイヤフラム
（７）を押し上げてメサ（６）とガラス基板（１）とを
接触させて、ガス流量を制御するようにしている。つま
り、以上の構成でマイクロバルブが形成されることにな
る。そしてまた、この発明では、ガス流量（５）中にマ
イクロヒータ（10）を配置し、流量によるヒータ電流の
変化をもとにサーマル型のフローセンサ（９）により流
量を検知する。
（８）を配設し、ダイアフラム（７）を変形させるよう
にしている。アクチュエータ（８）がダイヤフラム
（７）を押し上げてメサ（６）とガラス基板（１）とを
接触させて、ガス流量を制御するようにしている。つま
り、以上の構成でマイクロバルブが形成されることにな
る。そしてまた、この発明では、ガス流量（５）中にマ
イクロヒータ（10）を配置し、流量によるヒータ電流の
変化をもとにサーマル型のフローセンサ（９）により流
量を検知する。
なお、第１図は、ピエゾアクチュエータ（８）に電圧を
加えない状態ではガスが流れるノーマリオープン型を例
示しているが、ノーマリクローズ型の構造とすることも
できる。
加えない状態ではガスが流れるノーマリオープン型を例
示しているが、ノーマリクローズ型の構造とすることも
できる。
また、この発明に用いることのできる上記のマクロマシ
ニング技術は、結晶軸やドーピング量の違いによってエ
ッチング速度が異なることを利用するものであり、EPW
（エチレンジアミン−ピロカテコール−水）やKOH液等
をエッチャントとすることによって（111）面に比較し
て（100）面を効率よくエッチングするものである。ま
た、ボロンなどをドーピングして形成したP+層はエッチ
ングされないことから、P+層を形成させることにより所
望の厚さのダイアフラムを形成することができる。
ニング技術は、結晶軸やドーピング量の違いによってエ
ッチング速度が異なることを利用するものであり、EPW
（エチレンジアミン−ピロカテコール−水）やKOH液等
をエッチャントとすることによって（111）面に比較し
て（100）面を効率よくエッチングするものである。ま
た、ボロンなどをドーピングして形成したP+層はエッチ
ングされないことから、P+層を形成させることにより所
望の厚さのダイアフラムを形成することができる。
サーマル型のフローセンサ（９）は、ガス流路（５）に
設けたマイクロヒータ（10）に接続するとともに、外部
に取付けられたオペアンプからなる信号処理回路に連結
する。ガス流路（５）中に設けたマイクロヒータ（10）
のガスの流量に従って変化する温度を、これを一定に保
つために供給するヒータ電流を検知し、これによりガス
の流量を測定する。
設けたマイクロヒータ（10）に接続するとともに、外部
に取付けられたオペアンプからなる信号処理回路に連結
する。ガス流路（５）中に設けたマイクロヒータ（10）
のガスの流量に従って変化する温度を、これを一定に保
つために供給するヒータ電流を検知し、これによりガス
の流量を測定する。
第２図は、このマイクロヒータ（10）部の詳細な構造を
平面図（ａ）と、断面図（ｂ）として例示したものであ
る。マイクロヒータ（10）はヒータの温度を高くするた
めにこれを折れ曲った構造としている。マイクロヒータ
（10）には、熱容量および熱時定数が極めて小さく、高
感度、高速応答のフローセンサが実現できるNi等の金属
線を用いることができ、SiO2膜等で被覆して、熱絶縁が
良好で、かつ直接ガスにさらされることのない状態とす
ることができる。この被覆によって各種のガスに適用す
ることができる。
平面図（ａ）と、断面図（ｂ）として例示したものであ
る。マイクロヒータ（10）はヒータの温度を高くするた
めにこれを折れ曲った構造としている。マイクロヒータ
（10）には、熱容量および熱時定数が極めて小さく、高
感度、高速応答のフローセンサが実現できるNi等の金属
線を用いることができ、SiO2膜等で被覆して、熱絶縁が
良好で、かつ直接ガスにさらされることのない状態とす
ることができる。この被覆によって各種のガスに適用す
ることができる。
リード線（11）は、基板（１）にあけた穴を通して、た
とえば導電性エポキシ樹脂等の導電性接着剤（12）によ
り固定し、外部と接続する構造とすることで、気密性を
充分に保つことができる。
とえば導電性エポキシ樹脂等の導電性接着剤（12）によ
り固定し、外部と接続する構造とすることで、気密性を
充分に保つことができる。
なお上記の場合には、信号処理回路を外付けとした構造
としているが、信号処理回路を基板（４）上に集積化す
ることもできる。
としているが、信号処理回路を基板（４）上に集積化す
ることもできる。
以上のこの発明のマイクロバルブ・マスフローコントロ
ーラでは、微小な変位を与えるアクチュエータの配設に
よって超小型の構成で極微量のガス流量の制御を可能と
し、しかもその際に、流路へのマイクロヒーターの配設
によるサーマル型フローセンサによって高感度で高速応
答の流量センシングが可能とされ、上記のガス流れの制
御を極めて精度の高いものとする。
ーラでは、微小な変位を与えるアクチュエータの配設に
よって超小型の構成で極微量のガス流量の制御を可能と
し、しかもその際に、流路へのマイクロヒーターの配設
によるサーマル型フローセンサによって高感度で高速応
答の流量センシングが可能とされ、上記のガス流れの制
御を極めて精度の高いものとする。
（実施例） 以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明のマイクロ
バルブ・マスフローコントローラについて説明する。
バルブ・マスフローコントローラについて説明する。
実施例１ 上記の第１図（ａ）（ｂ）および第２図（ａ）（ｂ）に
示した構造からあるマイクロバルブ・マスフローコント
ローラを製造した。
示した構造からあるマイクロバルブ・マスフローコント
ローラを製造した。
基板（１）としてはパイレックスガラス基板を、また、
基板（４）としてはシリコン基板を用い、アクチュエー
タ（８）はピエゾアクチュエータとした。そしてマイク
ロヒータ（10）には、長さ250μｍ、幅20μｍ、厚み0.4
μｍのNi線をSiO2膜によって被覆したものを使用した。
基板（４）としてはシリコン基板を用い、アクチュエー
タ（８）はピエゾアクチュエータとした。そしてマイク
ロヒータ（10）には、長さ250μｍ、幅20μｍ、厚み0.4
μｍのNi線をSiO2膜によって被覆したものを使用した。
第３図は、マイクロマシニング技術を用いたシリコン基
板（４）の加工プロセスとマイクロヒータ（10）の製造
プロセスを示した図である。
板（４）の加工プロセスとマイクロヒータ（10）の製造
プロセスを示した図である。
このプロセスは以下の通りの手順からなるものである。
（ａ）厚さ400μｍのn type（100））Si基板を20×200m
m2にスクライブし洗浄したのちWet酸化する。その後フ
ォトリソグラフィによりSiエッチ用のマスクパターンを
形成する。
m2にスクライブし洗浄したのちWet酸化する。その後フ
ォトリソグラフィによりSiエッチ用のマスクパターンを
形成する。
（ｂ）SiO2膜をマスクとし35wt％KOH液（80℃）でSiを
エッチングする。
エッチングする。
（ｃ）Niによるヒータ線や配線の下地となるSiO2膜をCV
Dにより２μｍ堆積する。基板裏面には2500ÅのCVD SiO
2膜を堆積する。
Dにより２μｍ堆積する。基板裏面には2500ÅのCVD SiO
2膜を堆積する。
（ｄ）電子ビーム蒸着によりNiを4000Å堆積する。その
後フォトリソグラフィによりヒータ線と配線のパターン
を形成する。エッチングにはFeCl2：H2O＝1:15液を使用
した。
後フォトリソグラフィによりヒータ線と配線のパターン
を形成する。エッチングにはFeCl2：H2O＝1:15液を使用
した。
（ｅ）Niによるヒータ線や配線のパターンを保護するた
めにプラズマCVDによりSiO2膜を２μｍ堆積し、その後
フォトリソグラフィによりSiO2膜をエッチングする。
めにプラズマCVDによりSiO2膜を２μｍ堆積し、その後
フォトリソグラフィによりSiO2膜をエッチングする。
（ｆ）Siをエッチングしてバルブおよびガス流通溝を形
成するため、そのマスクとなる3000ÅのSiO2膜をプラズ
マCVDで堆積しフォトエッチングする。その後ヒドラジ
ンによってSiを約310μｍエッチングし、バルブおよび
ガス流通溝を形成する。ここではヒドラジンが異方性エ
ッチング液であるという性質によってヒータ線下部のSi
がエッチングされるようにヒータブリッジの構造を設計
してある。
成するため、そのマスクとなる3000ÅのSiO2膜をプラズ
マCVDで堆積しフォトエッチングする。その後ヒドラジ
ンによってSiを約310μｍエッチングし、バルブおよび
ガス流通溝を形成する。ここではヒドラジンが異方性エ
ッチング液であるという性質によってヒータ線下部のSi
がエッチングされるようにヒータブリッジの構造を設計
してある。
以上の工程により、第１図（ａ）（ｂ）並びに第２図
（ａ）（ｂ）に示した通りのメサ（６）とダイアフラム
（７）、マイクロヒータ（10）を有するシリコン基板
（４）を製造した。このシリコン基板（４）は、第１図
（ａ）（ｂ）に示した通りにガス導入口（２）とガス導
出口（３）を有するパイレックスのガラス基板（１）と
気密構造となるように接合した。
（ａ）（ｂ）に示した通りのメサ（６）とダイアフラム
（７）、マイクロヒータ（10）を有するシリコン基板
（４）を製造した。このシリコン基板（４）は、第１図
（ａ）（ｂ）に示した通りにガス導入口（２）とガス導
出口（３）を有するパイレックスのガラス基板（１）と
気密構造となるように接合した。
この際の気密接合方法としては、従来公知の方法を用い
た。
た。
すなわち、ガラス基板（１）とシリコン基板（４）とを
位置合わせした後、加熱しながらガラス基板（１）側が
マイナスとなるように一定の電圧を加えて陽極接合を行
った。この場合、加熱温度、印加電圧は、たとえば200
〜600℃、300〜1000V程度の範囲とすることができるが3
50〜400℃、500V程度の条件を好適なものとして採用し
た。
位置合わせした後、加熱しながらガラス基板（１）側が
マイナスとなるように一定の電圧を加えて陽極接合を行
った。この場合、加熱温度、印加電圧は、たとえば200
〜600℃、300〜1000V程度の範囲とすることができるが3
50〜400℃、500V程度の条件を好適なものとして採用し
た。
上記の接合の終了後に、第１図（ｂ）に示したように、
ピエゾアクチュエータ（８）を配設した。このピエゾア
クチュエータ（８）は、断面が、1.4×３mm2、長さが9m
mのものであり、最大直流電圧印加150Vによって約８μ
ｍ変位するものとした。それゆえ、この例では、メサ
（６）による弁とパイレックスのガラス基板（１）との
間隔を６μｍとなるように設計した。
ピエゾアクチュエータ（８）を配設した。このピエゾア
クチュエータ（８）は、断面が、1.4×３mm2、長さが9m
mのものであり、最大直流電圧印加150Vによって約８μ
ｍ変位するものとした。それゆえ、この例では、メサ
（６）による弁とパイレックスのガラス基板（１）との
間隔を６μｍとなるように設計した。
第４図は、以上の通りにして得られたマイクロバルブ・
マスフローコントローラを用いて流量コントロールを行
った結果を例示したものである。この第４図からも明ら
かなように、N2ガス（1kg/cm2）の場合、ピエゾアクチ
ュエータ（８）への印加電圧のコントロールによって数
ccm以下の極微量のガスを制御できることがわかる。ま
た、この発明のマイクロバルブ・マスフローコントロー
ラは10〜20msという高速応答性を有することも確認して
いる。
マスフローコントローラを用いて流量コントロールを行
った結果を例示したものである。この第４図からも明ら
かなように、N2ガス（1kg/cm2）の場合、ピエゾアクチ
ュエータ（８）への印加電圧のコントロールによって数
ccm以下の極微量のガスを制御できることがわかる。ま
た、この発明のマイクロバルブ・マスフローコントロー
ラは10〜20msという高速応答性を有することも確認して
いる。
実施例２ 第５図は、他の実施例を示した図であり、ノーマリクロ
ーズ型とした例である。第５図（ａ）は平面図であり、
第５図（ｂ）はそのＡ−Ａ′断面図であり、第５図
（ｃ）は基本動作を説明した図である。
ーズ型とした例である。第５図（ａ）は平面図であり、
第５図（ｂ）はそのＡ−Ａ′断面図であり、第５図
（ｃ）は基本動作を説明した図である。
この例の場合には、接合した２枚のシリコン基板（13）
（14）を用いている。基本的な構造は第１図に示した例
と同様であるが、２つのメサ（15）の接触によって形成
されるガスケット構造を利用して弁としており、かつガ
ス導出口（16）の下部にＶ溝（17）を形成している。こ
の構造によって、第５図（ｃ）に示したように、シリコ
ン基板（13）（14）は、Ｖ溝（17）を介して相互に当接
した状態（Ａ）にありながら、アクチュエータ（18）で
ダイアフラム（19）を押し上げることによりガスケット
部（Ｂ）が開き、Ｖ溝（17）の空隙（ｃ）を介してガス
が図中の矢印のように流れるようにしている。
（14）を用いている。基本的な構造は第１図に示した例
と同様であるが、２つのメサ（15）の接触によって形成
されるガスケット構造を利用して弁としており、かつガ
ス導出口（16）の下部にＶ溝（17）を形成している。こ
の構造によって、第５図（ｃ）に示したように、シリコ
ン基板（13）（14）は、Ｖ溝（17）を介して相互に当接
した状態（Ａ）にありながら、アクチュエータ（18）で
ダイアフラム（19）を押し上げることによりガスケット
部（Ｂ）が開き、Ｖ溝（17）の空隙（ｃ）を介してガス
が図中の矢印のように流れるようにしている。
このため、アクチュエータ（８）への印加電圧をコント
ロールすることで、ガス流量を高精度に制御することが
できる。
ロールすることで、ガス流量を高精度に制御することが
できる。
この例では、シリコン基板（13）（14）間の気密接合に
は、ガスの導入口（20）および導出口（16）を有するシ
リコン基板の接合表面にあらかじめ低融点ガラス（21）
をRFスパッタで成膜した後、陽極接合法を施す方法をと
っている。
は、ガスの導入口（20）および導出口（16）を有するシ
リコン基板の接合表面にあらかじめ低融点ガラス（21）
をRFスパッタで成膜した後、陽極接合法を施す方法をと
っている。
（発明の効果） 以上詳しく説明した通り、この発明は、マクロマシニン
グ技術により作製されたマイクロバルブを用い、かつマ
イクロヒータを用いたサーマル型のフローセンサを用い
ることにより、高感度、高速応答で、かつ、微量ガスを
制御することのできる超小型マイクロバルブ・マスフロ
ーコントローラを実現する。
グ技術により作製されたマイクロバルブを用い、かつマ
イクロヒータを用いたサーマル型のフローセンサを用い
ることにより、高感度、高速応答で、かつ、微量ガスを
制御することのできる超小型マイクロバルブ・マスフロ
ーコントローラを実現する。
【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）（ｂ）は、この発明の構成を例示した平面
図と断面図である。第２図（ａ）（ｂ）は、マイクロヒ
ータ部について例示した拡大平面図と断面図である。 第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、実施
例としての製造プロセスの一例を順次示した断面図であ
る。 第４図は、実施例としての、この発明のマスフローコン
トローラの印加電圧と制御された流量との相関を示した
図である。 第５図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、別の実施例を示した平面
図と断面図である。 １……ガラス基板 ２……ガス導入口 ３……ガス導出口 ４……シリコン基板 ５……ガス流路 ６……メサ ７……ダイアフラム ８……ピエゾアクチュエータ ９……フローセンサ 10……マイクロヒータ 11……リード線 12……導電性接着剤 13,14……基板 15……メサ 16……ガス導入口 17……Ｖ溝 18……アクチュエータ 19……ダイアフラム 20……ガス導入口 21……低融点ガラス
図と断面図である。第２図（ａ）（ｂ）は、マイクロヒ
ータ部について例示した拡大平面図と断面図である。 第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、実施
例としての製造プロセスの一例を順次示した断面図であ
る。 第４図は、実施例としての、この発明のマスフローコン
トローラの印加電圧と制御された流量との相関を示した
図である。 第５図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、別の実施例を示した平面
図と断面図である。 １……ガラス基板 ２……ガス導入口 ３……ガス導出口 ４……シリコン基板 ５……ガス流路 ６……メサ ７……ダイアフラム ８……ピエゾアクチュエータ ９……フローセンサ 10……マイクロヒータ 11……リード線 12……導電性接着剤 13,14……基板 15……メサ 16……ガス導入口 17……Ｖ溝 18……アクチュエータ 19……ダイアフラム 20……ガス導入口 21……低融点ガラス
Claims (6)
- 【請求項１】ガスの導入口と導出口とを有するガラスま
たはシリコン基板と、ガス流路と、メサおよびダイアフ
ラムとを有するシリコン基板を接合して完全気密構造を
形成し、ガスの導入口あるいは導出口の下部にメサとダ
イアフラムとからなる弁を配し、かつ、ダイアフラムの
下部にダイアフラムを変形させるアクチュエータを配設
してマイクロバルブとなし、ガス流路中にマイクロヒー
タを配設し、流量によるヒータ電流の変化をもとにサー
マル型フローセンサで流量を検知することを特徴とする
マイクロバルブ・マスフローコントローラ。 - 【請求項２】ピエゾアクチュエータを用いる請求項第１
項記載のマイクロバルブ・マスフローコントローラ。 - 【請求項３】ガスの導入口または導出口の下部に接触す
るシリコン基板部に形成した溝部とガス流路部に上下の
基板の局所的接触により形成したガスケットと、ダイア
フラムとにより、ガス開閉弁を形成し、アクチュエータ
に電圧を加えない状態ではガスが完全に遮断され、電圧
を加えることによって初めてガスが流れるノーマリクロ
ーズ型としたことを特徴とする請求項第１項記載のマイ
クロバルブ・マスフローコントローラ。 - 【請求項４】ガラス基板とシリコン基板との接合を陽極
接合法により行う請求項第１項記載のマイクロバルブ・
マスフローコントローラの製造法。 - 【請求項５】シリコン基板とシリコン基板との接合を、
ガス導入出口を有するシリコン基板の接合表面に低融点
ガラスを成膜せしめ、次いで陽極接合することにより行
う請求項第１項記載のマイクロバルブ・マスフローコン
トローラの製造法。 - 【請求項６】マイクロヒータの下層にSiO2層を配設して
熱絶縁した請求項第１項記載のマイクロバルブ・マスフ
ローコントローラの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63037802A JPH0721736B2 (ja) | 1988-02-21 | 1988-02-21 | マイクロバルブ・マスフローコントローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63037802A JPH0721736B2 (ja) | 1988-02-21 | 1988-02-21 | マイクロバルブ・マスフローコントローラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01213523A JPH01213523A (ja) | 1989-08-28 |
| JPH0721736B2 true JPH0721736B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=12507640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63037802A Expired - Lifetime JPH0721736B2 (ja) | 1988-02-21 | 1988-02-21 | マイクロバルブ・マスフローコントローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721736B2 (ja) |
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-
1988
- 1988-02-21 JP JP63037802A patent/JPH0721736B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01213523A (ja) | 1989-08-28 |
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