TWI807688B - 靜電電容式壓力感測器及使用此壓力感測器之壓力檢測方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供可藉由高精度檢測流體之壓力，可小型化，且壓力檢測範圍更大之靜電電容式壓力感測器及使用此壓力感測器之壓力檢測方法。本發明之靜電電容式壓力感測器，具備：基準室，設置於固定電極和與流體之壓力相應地撓曲的可動電極之間；測定室，用於以流體填滿而使該可動電極產生撓曲；輸出訊號產生手段，對該固定電極依序施加第1電位與第2電位，產生與該第1電位相應的第1輸出訊號、及與該第2電位相應的第2輸出訊號；以及差分訊號產生手段，產生該第1輸出訊號與該第2輸出訊號之差分訊號。
Description
本發明係關於在藉由可變電容器測定流體(液體或氣體)之壓力時使用的靜電電容式壓力感測器及使用此壓力感測器之壓力檢測方法。
在多功能化、精密化、複雜化之當代工業製品中，將蒐集物理現象或狀態而轉換為訊號的感測技術，係最基本且最重要的技術之一。其中，在控制大量氣體(gas)、液體而施行之半導體/FPD/LED/太陽電池面板等的製程(後述內容中，以「半導體裝置之製造方法(製程)」作為此等製程之代表)中，使用以質量流量控制器為代表之各種流量/壓力控制機器，但可搭載於此等機器的壓力感測器，為關鍵要件之一。
在半導體裝置之製程中，使用氣相成長之各種成膜裝置。此等成膜裝置，為了形成nm單位之厚度的薄膜而正確地控制成膜室內之壓力或原料氣體之分壓等，其要點在於正確地檢測(量測/測定)此等壓力。為了檢測此等壓力，使用靜電電容式之壓力感測器(專利文獻1、2、3，及技術文獻1)。
此種壓力感測器，將源自於於作為壓力測定對象的流體之壓力的隔膜(diaphragm)之撓曲所產生的位移量直接轉換為電氣訊號，測定流體之壓力。
於圖5顯示此等靜電電容式感測器之感測頭的已知設計之一例。
圖5所示之靜電電容式的壓力感測器之感測頭400，具備殼體(未圖示)，其界定用於接受感知壓力的流體之內部(第2)腔室402、流入口407、及流出口408。
於殼體內，將第1導電性電極403與第2導電性電極404，幾近彼此平行地裝設，此外，以形成平行平板電容器之方式，藉由微小的間隙d彼此分隔。將此第1電極(固定電極)403，對間隔件410固定。另一方面，第2電極(可動電極)404，以回應接收的流體之方式，對第1電極403成為可動。
第1電極403，例如形成於陶瓷製之支持盤405上。此外，第2電極404，例如亦可為以鎳、鉻、鐵的合金等金屬形成之隔膜。
上述可動的第2電極404，一般而言，設置於周圍夾持在第2間隔件411的另行準備之隔膜的表面(第1腔室401側的表面)。
夾持的第2電極404，沿感測頭400的寬度方向延伸而界定第1腔室401與第2腔室402。
第1腔室401，藉由將第1電極403與第2電極404固接於嵌入有基準入口406之第1間隔件410，而劃分上內壁與下內壁。
第2腔室402，具備用於納入量測的流體之流入口407，回應流體之壓力變化而使第2電極404(隔膜)的中央部分偏移。由於此一偏移所產生之第2電極404表面的位移移動，而使該電極間之間隙d改變。對該第1電極403(一般而言，使可動的
第2電極404接地)給予電氣訊號，其結果，感知到第1電極403與第2電極404之間的電容之變化，將其與填滿第2腔室402的流體之壓力賦予關聯。
在具備圖5所示之感測頭400的壓力感測器中，係使第2電極404具有隔膜之功能的例子，但第2電極404亦可另行設置於以不同構件或同質構件形成之隔膜的表面(第1腔室401側的表面)上。此時，隔膜，除了金屬以外，亦有藉由陶瓷等絕緣體構成的例子。
於第2腔室402，具備用於使充填於該第2腔室402內的流體流出之流出口408。第2腔室402內的流體，在進行壓力偵測時，可使其形成流動(動態狀態)，但在靜止狀態下仍可偵測壓力。
為了嚴謹地感知流體之壓力，此外，為了獲得正確的解析度，必須能夠以足夠的解析度感知該間隙d之變化，亦即電容之變化。
為了此一目的，雖考慮將該隔膜(第2電極404)之尺寸充分地增大，但無法避免此一增大成為阻礙壓力感測器本體之小型化的要因之一。
又，若欲使壓力感測器小型化而將隔膜(第2電極404)減小，則必須將電極間之間隙d亦減小。
若將此點在數學上表示，則如同下述。
得知相對於平行平板電容器成為如下[數學式1]。
C=eA/d‧‧‧‧‧[數學式1]
此處，C為電容；e為依據平板間之材料的常數(對於真空為e=1)；A為該平行平板的共通區域(平行平板作為電容器運作的區域/面積)；而d為間隙。
此係指，和間隙之變化相對應的電容之變化成為如下[數學式2]。
d(C)/d(d)=-eAd-2‧‧‧‧‧[數學式2]
由於對式(1)給予之靜電電容的輸出越大，測定精度越改善，故單元的電極面積，亦即，共通區域A大者較為有利，但將招致感測器之大型化、空間解析度之降低。
另一方面，如式(2)所示，隨著共通區域A變小，變得難以正確地檢測d(C)/d(d)之變化。亦即，若將共通區域A減小，雖可追求壓力感測器之小型化，但為了達到壓力的正確感知，必須將間隙d(電極間距離)極為縮窄，必須正確地感知伴隨此一狹窄間隙d之變化的電容之變化。
又，若將間隙d(電極間距離)減小，則可變形量變小，不僅破壞柔軟性，亦因容易觸底而使可測定的壓力範圍(動態範圍)變窄。
如同自上述說明可理解，藉由上述任一方法皆可改善測定精度，但各自具有優劣勢，在習知靜電電容式壓力感測器中，難以滿足高測定精度、高解析度(高敏感度)、大動態範圍及小型化的全部要求。
此外，習知靜電電容式壓力感測器，多為量測在施加高頻交流訊號時流通之電流而檢測電容，難以排除在訊號取樣時因充放電的相位差、檢測電路的回應延遲而造成之訊號失真的影響。
且現今於半導體裝置之製造方法中，在日益進展的細微化中，膜厚與品質之均一化更上一層，需要更高精度的處理，迫切需要和此等要求相應的最佳靜電電容式壓力感測器、及使用此壓力感測器之壓力檢測方法的應用。
專利文獻1：日本特表2001-509585號公報
專利文獻2：日本特表2019-51023號公報
專利文獻3：日本特開2017-133841號公報
非專利文獻1：Feature Article特集論文「小型靜電電容式壓力感測器」，畑板剛久著，Readout pp10-13, No.36, May 2010
用心檢討上述問題點而提出本發明，其主要目的在於提供一種靜電電容式壓力感測器及使用此壓力感測器之壓力檢測方法，無論在動態狀態或靜態狀態皆可藉由更高的精度檢測(偵測/量測/測定)流體之壓力，可更為小型化，且使壓力檢測範圍更大(大動態範圍)。
本發明之一態樣為一種靜電電容式壓力感測器，具備固定電極與和該固定電極對向配置並與流體之壓力相應地撓曲的可動電極、設置於兩電極間的基準
室、及以流體填滿而用以使該可動電極產生撓曲的測定室，將與該可動電極之可動位移相應地變化的兩電極之間的靜電電容之變化量直接轉換為電氣訊號，測定流體之壓力；該靜電電容式壓力感測器之特徵在於，具備：輸出訊號產生手段，對該可動電極依序施加第1電位與第2電位，產生與該第1電位相應的第1輸出訊號、及與該第2電位相應的第2輸出訊號；以及差分訊號產生手段，產生該第1輸出訊號與該第2輸出訊號之差分訊號。
本發明之另一態樣為，於上述靜電電容式壓力感測器中，該可動電極，形成於絕緣層上。
本發明之更另一態樣為，於上述靜電電容式壓力感測器中，於該固定電極的表面，設置絕緣膜。
本發明之再另一態樣為一種流體之壓力偵測方法，使用靜電電容式壓力感測器，該靜電電容式壓力感測器，具備固定電極與和該固定電極對向配置並與流體之壓力相應地撓曲的可動電極、設置於兩電極間的基準室、及以流體填滿而用以使該可動電極產生撓曲的測定室，將與該可動電極之可動位移相應地變化的兩電極之間的靜電電容之變化量直接轉換為電氣訊號，測定流體之壓力；該流體之壓力偵測方法的特徵在於：以受壓力偵測流體填滿該測定室；
對該可動電極，依序施加第1電位與第2電位，產生與該第1電位相應的第1輸出訊號及與該第2電位相應的第2輸出訊號，產生該第1輸出訊號與該第2輸出訊號之差分訊號，依據該差分訊號而偵測該受壓力偵測流體之壓力。
依本發明，則可提供一種靜電電容式壓力感測器及使用該靜電電容式壓力感測器之壓力檢測方法，無論在動態狀態或靜態狀態皆可更為高精度地偵測/量測/測定流體之壓力，進一步，加大壓力檢測範圍與動態範圍，可更為小型化。
除此之外，即便在使用以可撓性低之材質的材料製造的隔膜之情況，由於解析度高，仍可實現大動態範圍的感測器。因此，可擴大隔膜的材料之選擇範圍，且由於解析度高，可簡單地進行高精度的量測。
本發明之其他特徵及優點，應可自參考添附圖式之下述說明知曉。另，於添附圖式中，對於相同或相等之構成，給予相同參考符號。
1,2-1,2-2,3~7,8-1,8-2,9,10:線
100:感測頭
101:感測器底座
101-1:表面
102:密閉底座
103,103-1,103-2:間隔件
104:絕緣體
104-1:表面(下表面)
104-2:表面(上表面)
105:隔膜(感測器隔膜)
106,106-1~106-5:導線接腳
107:探針銷
108:密閉玻璃
109,109-1~109-5:導線配線(導線)
110,110-1~110-4,110-5:絕緣體側電極(固定電極，檢測電極/基準電極)
111:隔膜側電極(可動電極)
112-1,112-2:貫通孔
113,113-1~113-5:電極墊
114:空間(預備室)
115:空間(測定室)
117,118:絕緣膜
120:空間(基準室)
121-1:內可撓面
121-2:外可撓面
122:電位賦予手段
123:訊號處理部
124:端子IN1~INn
125:差分訊號產生手段
126:流體
127:電容檢測電路
128:電極墊
200:IC晶片
201,201-1~201-5:電容檢測單元
202,202-1~202-5:S/H電容單元
203,203-1~203-5:保護電路
204:定電流電源
205-1,205-2:輸出緩衝放大器
206:水平移位暫存器(HSR)
208,208-1a~208-5a,208-1h~208-5h:虛擬單元
209,209-1~209-5:定電流電路
210:S/H電容單元區域
211:輸出緩衝放大器區域
212:定電流電源區域
213:水平移位暫存器(HSR)區域
214,214-1~214-5:SF陣列電路
400:感測頭
401:第1腔室
402:第2腔室
403:第1電極(第1導電性電極，固定電極)
404:第2電極(第2導電性電極，可動電極)
405:支持盤
406:基準入口
407:流入口
408:流出口
410,411:間隔件
A:共通區域
B:可撓區域(可動區域，位移區域)
C:非可撓區域
C1,C1a~C1e,C2,C2a~C2e,Cc,Cs:電容
d:間隙
ECPS:靜電電容式壓力感測器
EP:電極部
S1a,S1b,S2:電位
S2a,S2b:訊號
SW1,SW2N,SW2S:開關
T1a~T1e,T2a~T2e,TR1~TR5,TSF,TX1a~TX1e,TX2a~TX2e,TX3a~TX3e,TY1a~TY1e,TY2a~TY2e:電晶體
VOUT,VOUTN,VOUTS:訊號
添附圖式包含於說明書，構成其一部分，顯示本發明之實施形態，用於與其記述內容一同說明本發明之原理。
圖1A係概念方塊圖。為用於說明本發明之實施態樣的圖。
圖1B係用於說明靜電電容檢測之原理的示意概略電路圖。為用於說明本發明之實施態樣的圖。
圖1C係時序圖。為用於說明本發明之實施態樣的圖。
圖2A係以圖2C所示之線段XY切斷的示意剖面圖。為用於說明本發明的靜電電容式之壓力感測器的感測頭之較佳實施態樣之一者的圖。
圖2B係於圖2A以框顯示之A部的示意放大圖。為用於說明本發明的靜電電容式之壓力感測器的感測頭之較佳實施態樣之一者的圖。
圖2C係用於說明絕緣體之隔膜側表面的示意俯視圖。為用於說明本發明的靜電電容式之壓力感測器的感測頭之較佳實施態樣之一者的圖。
圖2D係用於說明絕緣體的電極墊配置側之表面的示意俯視圖。為用於說明本發明的靜電電容式之壓力感測器的感測頭之較佳實施態樣之一者的圖。
圖3A係IC感測器晶片的概略方塊佈置圖。為用於說明本發明之IC感測器晶片的較佳例之一者的圖。
圖3B係於圖3A以框顯示之B部的示意放大圖。為用於說明本發明之IC感測器晶片的較佳例之一者的圖。
圖3C係概略電路圖。為用於說明本發明之IC感測器晶片的較佳例之一者的圖。
圖3D係用於說明驅動時序的時序圖。為用於說明本發明之IC感測器晶片的較佳例之一者的圖。
圖3E係用於說明ADC之取樣時序的時序圖。為用於說明本發明之IC感測器晶片的較佳例之一者的圖。
圖4(A)~(C)係用於說明本發明的感測頭中之檢測電極的形狀/配置之另一較佳實施態樣的示意說明圖。
圖5係用於說明靜電電容式壓力感測器之習知感測頭的典型例之示意構造圖。
以下，為了促進本發明之理解，因應必要利用圖式並具體地加以說明。
圖1A至圖C係用於說明本發明之實施態樣的圖。
圖1A為概念方塊圖，圖1B為用於說明靜電電容檢測之原理的示意概略電路圖，圖1C為時序圖。
於圖1A，顯示本發明的實施態樣之構成的概略。
本發明的靜電電容式壓力感測器ECPS，具備感測頭100與訊號處理部123。
該感測頭100，具備電極部EP。該電極部EP，為了感知流體之壓力，具備：固定電極110；可動電極111；基準室120，形成於該固定電極110及該可動電極111之間；以及測定室115，與流體之壓力相應地變形，用於使該可動電極111產生可動位移，對該基準室120的靜電電容給予變化。
該訊號處理部123，如圖1B所示，具備電容檢測電路127。
藉由該固定電極110與該可動電極111，形成一種平行平板電容器(電容Cs)。
該可動電極111，可為構成該測定室115之一片壁面的隔膜本身(第一形態)，或亦可於該隔膜的表面另行設置(第二形態)。
第一形態，係使一個要素具有隔膜與電極兩種功能之形態；第二形態，係使不同的要素具有隔膜的功能與電極的功能之形態。隔膜的功能，係依據其形狀雖因外力而撓曲，但若去除外力則恢復為原本的形狀之性質，亦可說是依據可撓性。
後述內容中，亦有將具有第一形態與第二形態之任一形狀的可動電極稱作「隔膜電極」之情況。又，在使用「可動電極」一詞而未另行說明時，係在意指具有第一形態與第二形態之任一形狀的電極之含義下使用。
充滿該測定室115內的流體之壓力的偵測，係藉由以電位賦予手段122，將第1電位(S1a)、及和該第1電位(S1a)具有電位差(VIN)的第2電位(S1b)作為脈衝訊號ΦD，以周期t0賦予該可動電極111而進行。
該固定電極110，一般接地至GND，但亦可藉由該電位賦予手段122賦予既定電位(S2)。
電容Cc，為固定電極110之寄生電容，其成分主要由開關SW1之汲極電容、SF(Source Follower，源極隨耦器)Amp之閘極電容、及配線電容所構成。
若對該固定電極依序賦予第1電位(S1a)與第2電位(S1b)，則根據該固定電極110與該可動電極111之間(間隙d)的靜電電容(Cs)，從感測頭100輸出和第1電位(S1a)對應的第1訊號(S2a)、與和第2電位(S1b)對應的第2訊號(S2b)，將其等由輸入端子(IN1~INn)往訊號處理部123輸入。
從訊號處理部123，分別根據第1訊號(S2a)之輸入而將第1輸出訊號(VOUTN)輸出，根據第2訊號(VOUTS)之輸入而將第2輸出訊號(VOUTS)輸出。若將第1輸出訊號(VOUTN)與第2輸出訊號(VOUTS)輸入至差分訊號產生手段125，則產生差分訊號(VOUT)，將其由該差分訊號產生手段125輸出。
接著，以圖1B與圖1C，說明本發明的靜電電容式壓力感測器ECPS之運作。
脈衝訊號ΦD，表示以期間(周期)t0對可動電極111賦予第1電位(S1a)與第2電位(S1b)的訊號。
首先，藉由進行開關SW1之ON(開啟)-OFF(關閉)，而對該固定電極(檢測電極)110施加固定電極重設脈衝ΦR，將該固定電極110重設。而後，對可動電極111，施加由第1電位(S1a)與第2電位(S1b)形成的脈衝訊號ΦD。
在該可動電極111位於第1電位(S1a)時對開關SW2N施加抽樣保持脈衝ΦN而進行ON-OFF之期間，將第1輸出訊號(VOUTN)輸出。
同樣地，在該可動電極111位於第2電位(S1b)時對開關SW2S施加抽樣保持脈衝ΦS而進行ON-OFF之期間，將第2輸出訊號(VOUTS)輸出。
由第1輸出訊號(VOUTN)與第2輸出訊號(VOUTS)之差分，形成差分訊號(VOUT)。
差分訊號(VOUT)=第1輸出訊號(VOUTN)-第2輸出訊號(VOUTS)‧‧‧‧(3)
然則，GSF為SFAmp(Source Follower Amplifer，源極隨耦器放大器)之增益。
其結果，於設計之電氣電路中，可將固定電極(檢測電極)110之重設熱雜訊/低頻雜訊，SF(源極隨耦器：Source Follower)電晶體之低頻雜訊/閾值電壓的差異，及可動電極(對向電極)111、電源、SF電晶體/列電流源電晶體等所包含的較周期t0更為長周期之低頻雜訊等RN(隨機雜訊：Random Noise)、FPN(固定型樣雜訊：Fixed Pattern Noise)除去，故可藉由高精度(高分解度)，具體實現大動態範圍的靜電電容式壓力感測器。
又，若設置SF Amp，則可藉由一個電晶體施行電荷放大，能夠以小面積讀取線性關係佳的訊號。
接著，具體地詳述本發明。
於圖2A至圖2D，顯示本發明之較佳實施態樣的一例。
圖2A係在圖2C所示之線段XY的示意切斷面。
靜電電容型的感測頭100，具有於感測器底座101之周圍面上，設置有逆凹突形狀的密閉底座102之構成。於密閉底座102之內部空間(預備室)114的下部，隔著間隔件103-1、103-2，將絕緣體104設置於感測器底座101上。
空間(預備室)114係為了以導線109將導線接腳106與電極墊113連結，為求方便組裝而設置，在本發明中本質上並非為必要。
在導線接腳106與電極墊113之連結，亦有使用彈簧取代導線109的方法。在此一使用彈簧的方法中，僅藉由利用彈簧之彈力將彈簧機械性地插入至導線接腳106與電極墊113之間即可，故可避免如同使用導線109的方法般，分別將導線接腳106與導線109電沉積，將導線109與電極墊113電沉積之繁雜程序。
本發明中，除此之外，亦有使用將導線接腳106與電極墊113直接連結的方法之情形。
於感測器底座101內的空間(測定室)115之上方，如圖2A所示，將感測器底座101加工，使具有可撓(位移)區域(劃定空間115之頂面的區域)B之感測器隔膜105成為與感測器底座101一體化的構件而設置於感測器底座101之上部。亦即，可撓(位移)區域B之底面，劃定空間115之頂面。感測器隔膜105，如圖2A所示，在加工組裝上，宜設置成為與感測器底座101一體化的構件。除此之外，亦可與感測器底座101成為不同構件，以於感測器底座101上方將空間115之上部封閉的方式，設置成為於感測器底座101將其周圍部密接之構造體。
感測器隔膜105之厚度較薄者，可提高壓力量測之精度，故在機械性強度的容許範圍內宜盡可能為薄層者。
於絕緣體104之上表面104-2，配置5個電極墊113-1~113-5(一個記載於圖2D，於圖2A中未圖示)；於下表面104-1，配置絕緣體側電極(檢測電極/基準電極)110。絕緣體側電極110為固定電極。
圖示的絕緣體側電極110，係以4個檢測電極110-1~110-4、及因應必要而設置的基準電極110-5而構成。
基準電極110-5，為了進行壓力感知之零點修正，而配置於和與隔膜電極(可動電極)111之非可撓區域C的表面夾著固定間隙而相對向之位置。在圖2B，夾設因應必要而設置的探針銷接合電極墊128。
於電極墊113-1~113-5，經由分別對應的導線配線109-1~109-5而與分別對應的導線接腳106-1~106-5電性連接。
導線接腳106、探針銷107，藉由密閉玻璃108將與密閉底座102之間隙密封，並貫通密閉底座102而通過密閉底座102之內外。
於貫通孔112-1之內表面塗覆表面電極，將電極墊113-1與基準電極110-5電性連接。
以同樣的構成/構造，分別將電極墊113-2與第三檢測電極110-3電性連接，將電極墊113-3與第一檢測電極110-1電性連接，將電極墊113-4與第二檢測電極110-2電性連接，將電極墊113-5(未圖示)與第四檢測電極110-4電性連接。
於圖2B，顯示圖2A所示之A部的放大圖。
於絕緣體104之隔膜105側的表面104-1，設置絕緣體側電極110，因應必要亦可藉由絕緣膜118覆蓋其表面。
於感測器底座101之絕緣體104側的表面101-1，隔著絕緣膜117而設置隔膜側電極111。
探針銷107，通過貫通孔112-2之中而與隔膜側電極111電性連接。於圖2B，顯示經由電極墊128而電性連接，但本發明中，電極墊128並非為必須要件，因應必要而設置即可。
空間114與空間(基準室)120，經由貫通孔112-2而連通，宜至少於感測頭100之完成時成為減壓狀態，成為真空狀態為佳。此時的真空度，係依據對製作的
感測頭100要求之壓力檢測精度而適當決定。雖亦因隔膜105的可動特性(位移特性)、絕緣體側電極110的配置/形狀而異，但真空度越高可使檢測精度增高。
又，空間114、空間120，亦可在減壓狀態下以氮(N2)、氬(Ar)、氦(He)等惰性氣體填滿。
空間114，與空間120連通或隔斷皆可，但連通者在組裝感測頭100時，容易使空間120成為減壓狀態或真空狀態，由此點來看較為方便。
將空間(測定室)115，以待測定流體(氣體、液體)填滿。填滿空間115的待測定流體之壓力，在壓力測定時，無論該待測定流體為動態狀態或靜止狀態皆可測定。
圖2A至圖2D所記載之例子中，隔膜105，具有圓形平板的形狀。隔膜105，於空間115側具有內可撓面121-1，於絕緣膜117側具有外可撓面121-2。外可撓面121-2，係感測器底座101之絕緣體104側的表面101-1之一部分。外可撓面121-2與內可撓面121-1，分別構成隔膜105的可撓(位移)區域B之頂面與底面。
空間115之頂面，如圖2A所示，藉由可撓(位移)區域B(劃定空間115之頂面的範圍之區域)劃定。
隔膜105的可撓(位移)區域B，在圖2A、圖2B所記載之例子中，具有圓形平板的形狀，將空間115之上方封閉。
隔膜105，若具有使可撓(位移)區域B之中心與隔膜105本身之中心一致，並從該中心使具有可撓性的該可撓(位移)區域B等向地往各個方位延伸之圓形平板
形狀，則受到流體之壓力而以等向方式呈同心圓狀地(半球狀地)變形，故可更正確地偵測壓力，較為方便。
除此之外，隔膜105的形狀，在並未嚴格要求壓力偵測之正確性的壓力感測器之情況，亦可為橢圓平板形狀、多角形平板形狀。
檢測電極110(在圖2A至圖2D所示之例子為4個)，於絕緣體104之隔膜105側的表面104-1之隔膜105的可動(可撓)區域B之表面(可動區域B表面)上，以該表面的中心或實質中心為中心點，呈同心圓狀地配置。其中，設置基準電極110-5之情況，將此基準電極110-5配置於最外周。
此處所述之「實質中心」的「實質」，係指視為中心之容許範圍內。視為該中心之容許範圍，根據量測精度而適當地決定。
後述內容中，若未另行說明，則在本說明書使用之「實質」的含義，係以該含義使用。又，後述內容中，「中心」的含義，若未另行說明，則在本說明書使用之情況，亦包含該「實質中心」。
在圖2C所圖示之例子中，於表面104-1上，配置4個檢測電極(110-1~110-4)，其中將第一檢測電極110-1配置於表面的中心，將另外3個檢測電極(110-2~110-4)繞第一檢測電極110-1呈同心圓狀地配置。於最外周，將基準電極110-5呈同心圓狀地配置。
在圖2C所圖示之例子中，第一檢測電極110-1為圓板形狀，且以其中心和表面104-1的中心一致或實質上一致之方式配置於表面104-1，但第一檢測電極
110-1的形狀，不必非得呈圓板形狀。第一檢測電極110-1的形狀，例如亦可為板形圈狀。
於圖2A至圖2D記載之例子中，檢測電極110為4個(110-1~110-4)，如圖2C所示，配置於絕緣體104之隔膜105側的表面104-1上，但本發明中，檢測電極110之數量並未限定為4個，若為一個以上即可。
然則，檢測電極110之數量較多者，壓力偵測精度提高，因而宜在設計容許範圍內盡可能增多檢測電極110之數量。又，檢測電極110之數量與其配置方式，係根據要求的壓力感測器之規格與用途、製造成本而決定。
在具有使該可動電極111為於導電性之隔膜的表面另行設置電極層之第二形態，且於該隔膜與該電極層之間設置絕緣性的夾設膜之情況，藉由將基準(參考)電極(固定電極)110-5與該導電性的隔膜連接，而可將與施加電壓成比例的訊號往檢測電極傳遞，可施行S/N比更高之高精度的檢測。
絕緣體104，具備於頂面側(導線接腳106側的表面)具有表面104-2，於底面側(隔膜105側)具有表面104-1之圓柱形狀。此外，以覆蓋感測器隔膜105的可動區域B(在圖1A~圖1D所示之例子中為圓形)之方式，具有足夠尺寸之圓表面面積。亦即，絕緣體104，具有足夠在圓形的表面104-1之周端部區域隔著輪形之間隔件103設置(夾持)於感測器底座101上之尺寸的面積之圓表面。
藉由將絕緣體104隔著間隔件103設置於感測器底座101上，而可高精度地設置空間120之厚度(間隙)，故可將空間120之厚度(間隙)減小，可藉由高精度偵測壓力。
若使空間114與空間120在真空狀態下完全密閉，則可不受感測頭100外部之溫度左右而進行絕對壓力下的測定。
空間114與空間120之完全密閉，例如如同圖示，係將密閉底座102與感測器底座101氣密性地嵌合而施行。抑或，藉由以半導體雷射將密閉底座102與感測器底座101熱熔接，亦可將空間114與空間120完全密閉。
為了防止由於感測器隔膜105之可動或不可預見之事態而在絕緣體側電極(檢測電極/基準電極)110的表面與隔膜側電極111的表面發生接觸之電性短路，宜將絕緣膜118設置於絕緣體側電極(檢測電極/基準電極)110上。
另，本發明中，依製作的感測頭100之規格，亦可不必非得設置絕緣膜118。
若依據至此之前說明的本發明之電容檢測法檢測電容，則可將單元檢測電極(絕緣體側電極110)的重設時之熱雜訊/低頻雜訊，SF電晶體之低頻雜訊/閾值電壓的差異，及對向電極(可動電極)111、電源、SF電晶體、列電流源電晶體等所包含的較周期t0更為長周期之低頻雜訊等RN(隨機雜訊)、FPN(固定型樣雜訊)除去，可進行高精度之壓力檢測。
接著，說明本發明之IC感測器晶片的一較佳例。
圖3A至圖3E，係用於說明本發明之IC感測器晶片的一較佳例之圖；圖3A係IC感測器晶片的概略方塊佈置圖，圖3B係於圖3A以框顯示之B部的示意放大圖。圖3C係概略電路圖，圖3D係用於說明驅動時序之一例的時序圖，圖3E係用於說明ADC之取樣時序的時序圖。
於下表1，顯示具備IC晶片200之電性PAD(後述內容中，亦有稱作電性「端子」或「接點」的情形)(No.1~No.20)與名稱的對應關係。
No.1~No.5，顯示與5個電容檢測單元201-1~201-5分別對應之5個端子IN1~IN5。
於圖3B所示之B部的框內，將電容檢測單元201，以根據規格的單元間距，例如12μm單元間距，設置5個單元(201-1~201-5)。
於電容檢測單元201(201-1)周圍，設置8個虛擬單元208(208-1a~208-1h)。相對於電容檢測單元201具有輸入端子，虛擬單元208除了未具有輸入端子而具備設置於GND或電源的固定電壓(固定電位)之電路構成的點以外，與電容檢測單元201為同等構成/構造。
如此地，藉由於電容檢測單元201之全周配置上述虛擬單元208(圖3B中為8個)，而可追求量測雜訊之降低。
在與虛擬單元208之下部鄰接的區域，設置電晶體定電流電路209，其係由成為SF電晶體TSF之定電流負載的電晶體TX2a及電晶體TX3a所構成。
於S/H電容單元區域210，一併設置5個S/H電容單元202(202-1~202-5)，其等將S/H電容C1a及與S/H電容C2a並聯地配備。
於輸出緩衝放大器區域211，設置2個輸出緩衝放大器205-1及輸出緩衝放大器205-2。於定電流電源區域212，設置定電流電源204。
於水平移位暫存器(HSR)區域213，設置水平移位暫存器(HSR)206。
接著，利用圖3C至圖3E，說明以感測頭100偵測壓力時之IC晶片200的電性驅動方法。
圖3C係IC晶片200之概略電路圖(將電路的一部分省略)。
圖3D係IC晶片200之驅動時序的一較佳例之時序圖。
圖上部之驅動時序，表示在S/H電容單元202(202-1~202-5)之電容C1(C1a~C1e)、電容C2(C2a~C2e)貯存(保存)電荷之驅動時序。圖下部之驅動時序，表示水平移位暫存器(HSR)206之驅動時序。
於圖3E，顯示移位暫存器脈衝與輸出訊號之關係的一具體例。
於圖3C，5個電容檢測單元201-1~201-5中，將3個電容檢測單元201-3~201-5以「‧‧‧」表示而省略，不予圖示。此外，5個S/H電容單元202-1~202-5中，將3個S/H電容單元202-3~202-5亦同樣地以「‧‧‧」表示而省略，不予圖示。
又，關於保護電路203，雖圖示2個保護電路203-1、保護電路203-2，但將其他3個保護電路203-3、保護電路203-4、保護電路203-5省略圖示。
同樣地，關於定電流電路209，雖圖示2個定電流電路209-1、定電流電路209-2，但將其他3個定電流電路209-3、定電流電路209-4、定電流電路209-5省略圖示。
進一步，同樣地，關於SF陣列(array)電路214，亦圖示2個SF陣列電路214-1、SF陣列電路214-2，但將其他3個SF陣列電路214-3、SF陣列電路214-4、SF陣列電路214-5省略圖示。
線1，將分別於5個電容檢測單元201-1~201-5設置之5個電晶體TR1~TR5的閘極電極連結。
線3，將分別於5個SF陣列電路214-1~214-5設置之5個電晶體TX1a~TX1e的閘極電極連結。
線4，將分別於5個SF陣列電路214-1~214-5設置之5個電晶體TX2a~TX2e的閘極電極連結。
線5，將分別於5個SF陣列電路214-1~214-5設置之5個電晶體TX3a~TX3e的閘極電極連結。
另，圖3C中，將電晶體TR2~TR5、電晶體TX1b~TX1e、電晶體TX2b~TX2e、電晶體TX3b~TX3e省略圖示。
線6，將分別於5個S/H電容單元202-1~202-5設置之5個電晶體TY1a~TY5a的閘極電極連結。
線7，將分別於5個S/H電容單元202-1~202-5設置之5個電晶體TY2a~TY2e的閘極電極連結。
另，圖3C中，將電晶體TY1b~TY1e、電晶體TY2b~TY2e、電晶體T1b~T1e、電晶體T2b~T2e、電容C1b~C1e、電容C2b~C2e省略圖示。
若藉由使流體填滿感測頭100的空間120，將電氣訊號ΦD，往電容檢測單元201-1之端子IN1輸入，則在圖3D所示之驅動時序，於S/H電容單元202-1內的電容C1a、電容C2a，貯存和因隔膜105位移而產生之位移量相應的既定電荷量。此時之電晶體TR1的開啟(ON)/關閉(OFF)，係藉由將訊號ΦR在圖3D所示之時序輸入至端子ΦR而進行。若使電晶體TX1a開啟/關閉，則電流在電晶體TX2a及電晶體TX3a流通，將電晶體TSF開啟/關閉。電晶體TX1a的開啟/關閉，係藉由將訊號ΦX在圖3D所示之時序輸入至端子ΦX而進行。電荷之往電容C1a的貯存，係在圖3D所示之訊號ΦN的往端子ΦN輸入之時序，將電晶體TY1a開啟/關閉藉以進行。同樣地，電荷之往電容C2a的貯存，係在圖3D所示之訊號ΦS的往端子ΦS輸入之時序，將電晶體TY2a開啟/關閉藉以進行。
習知技術多為量測在施加高頻交流訊號時流通之電流而檢測電容，難以排除在訊號取樣時因充放電的相位差、檢測電路的回應延遲所造成之訊號失真的影響，但依上述本發明之一具體例的驅動法，則可在和對隔膜施加的第1電位與第2電位對應之電晶體TSF的輸出訊號穩定之時間，於電容C1a、電容C2a貯存訊號電荷，故可簡單地獲得高精度的訊號。
若將電氣訊號ΦD輸入至端子IN1，則同時亦輸入至端子IN2~IN5，因而亦同樣地貯存在和S/H電容單元202-2~202-5的電容C1a、電容C2a對應之各電容。
使將訊號ΦHR在圖3D所示之時序輸入至端子ΦHR藉以驅動之和HSR(水平移位暫存器)206的輸出連接之電晶體T1a~T1e開啟/關閉，藉此，將和分別貯存在電容C1a~C1e之電荷量相應的訊號，依序通過線10而由端子OUTN依序作為訊號OUTN輸出。
同樣地，使將訊號ΦHS在圖3D所示之時序輸入至端子ΦHS藉以驅動之和HSR206的輸出連接之電晶體T2a~T2e開啟/關閉，藉此，將和分別貯存在電容C2a~C2e之電荷量相應的訊號，依序通過線9而由端子OUTS依序作為訊號OUTS輸出。
接著，說明ADC(類比/數位轉換器)之取樣時序。
圖3E係用於說明ADC之取樣時序的一具體例之時序圖，顯示移位暫存器脈衝與輸出訊號之時序關係。
圖3E所示之例子中，係在水平移位暫存器時鐘脈衝ΦHC的上升後100ns至下降前50ns為止之間進行ADC取樣的例子。
藉由成為此等關係之時序，而可不受到在IC晶片200中產生的訊號之時間延遲的影響，而在從IC晶片200輸出的訊號穩定之時刻精度良好地施行AD轉換。
圖3D、圖3E之時序，係將從5個檢測電極獲得的訊號每20μs，亦即以每1秒50,000次之周期輸出的情況之例子，但不必非得限定於此一形態。此外，例如在以每1秒1000次之周期獲得訊號即可時，使用將50次之輸出平均的訊號即可，藉此可進一步改善檢測精度。
接著，說明本發明的感測頭中之檢測電極的形狀/配置之另一較佳實施態樣。
圖4係用於說明本發明的感測頭中之檢測電極的形狀/配置之另一較佳實施態樣的示意說明圖。
圖4(A)係檢測電極為9個之例子，圖4(B)係檢測電極為7個之例子，圖4(C)係檢測電極為2個之例子。
圖4(A)~(C)之任一例，皆將基準電極(參考電極)(No.10、No.8、No.3)於最外周呈環狀地配置，將No.1的檢測電極，以圓形配置於中心。
關於No.1以外的檢測電極，在圖4(A)、(B)之任一例，皆係於No.1的檢測電極之外側，與No.1的檢測電極呈同心圓狀地設置2個環狀電極，將此等環狀電極，在圖4(A)之情況分割為4個而配置No.2~No.9的8個檢測電極，在圖4(B)之情況分割為3個而配置No.2~No.7的6個檢測電極之例子。
在圖4(C)之情況，係於No.1的檢測電極之外側，將環狀之No.2的檢測電極與No.1的檢測電極呈同心圓狀地配置之例子。
檢測電極，在至此之前說明之例子中，為設置複數個之例子，但在本發明中並未限定為複數個，亦可為單數個，此外，其形狀、配置亦未限定於至此之前之說明內容，如圖4所示，藉由將環狀電極分割為複數個而設置，可降低檢測電極之寄生電容，進一步在隔膜大幅變形而中央部的變形受限後仍可檢測周邊部之隔膜的變形量，可追求高敏感度、擴大動態範圍，故分割之數量較多者可追求更好的效果。
以上，在至此之前說明之本發明的實施態樣之數個較佳例及其等之變形例，皆記載作為與半導體之製造相關的靜電電容式壓力感測器之例，但本發明的靜電電容式壓力感測器之用途並未限定於此等例子，例如，亦可應用在照護
醫療的褥瘡偵測感測器或排泄尿量偵測感測器、及在食品加工/飲料製造/藥液製造等的使用流體之製造現場所使用的壓力感測器。
本發明並未受上述實施形態所限制，可不脫離本發明之精神及範圍地進行各種變更及變形。因此，為了公開本發明之範圍而添附後述請求項。
100:感測頭
110:絕緣體側電極(固定電極，檢測電極/基準電極)
111:隔膜側電極(可動電極)
115:空間(測定室)
120:空間(基準室)
122:電位賦予手段
123:訊號處理部
124:端子IN1~INn
125:差分訊號產生手段
126:流體
ECPS:靜電電容式壓力感測器
EP:電極部
S1a,S1b,S2:電位
S2a,S2b:訊號
VOUT,VOUTN,VOUTS:訊號
Claims (4)
- 一種靜電電容式壓力感測器，包含固定電極與和該固定電極對向配置並與流體之壓力相應地撓曲的可動電極、設置於兩電極間的基準室、及以流體填滿而用來使該可動電極產生撓曲的測定室，將與該可動電極之可動位移相應地變化的兩電極之間的靜電電容之變化量直接轉換為電氣訊號，而測定流體之壓力； 其特徵在於，包含： 輸出訊號產生手段，對該可動電極依序施加第1電位與第2電位，以產生與該第1電位相應的第1輸出訊號、及與該第2電位相應的第2輸出訊號；以及 差分訊號產生手段，產生該第1輸出訊號與該第2輸出訊號之差分訊號。
- 如請求項1之靜電電容式壓力感測器，其中， 該可動電極，形成於絕緣層上。
- 如請求項1之靜電電容式壓力感測器，其中， 於該固定電極的表面，設置絕緣膜。
- 一種流體之壓力偵測方法，使用靜電電容式壓力感測器，該靜電電容式壓力感測器，包含固定電極與和該固定電極對向配置並與流體之壓力相應地撓曲的可動電極、設置於兩電極間的基準室、及以流體填滿而用以使該可動電極產生撓曲的測定室，將與該可動電極之可動位移相應地變化的兩電極之間的靜電電容之變化量直接轉換為電氣訊號，以測定流體之壓力； 該流體之壓力偵測方法的特徵在於： 將該測定室，以受壓力偵測流體填滿； 對該可動電極，依序施加第1電位與第2電位，產生與該第1電位相應的第1輸出訊號及與該第2電位相應的第2輸出訊號，再產生該第1輸出訊號與該第2輸出訊號之差分訊號，且依據該差分訊號而偵測該受壓力偵測流體之壓力。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11258092A (ja) * | 1998-03-13 | 1999-09-24 | Omron Corp | 物理量測定装置 |
| JP2003028740A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-01-29 | Denso Corp | 静電容量型圧力センサ |
| JP2008527329A (ja) * | 2004-12-30 | 2008-07-24 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 較正された圧力センサ |
| US20130118265A1 (en) * | 2011-05-04 | 2013-05-16 | Nxp B.V. | Mems capacitive pressure sensor, operating method and manufacturing method |
| TW201411104A (zh) * | 2012-09-06 | 2014-03-16 | Nihon Dempa Kogyo Co | 外力檢測裝置及外力檢測傳感器 |
| JP2016505145A (ja) * | 2013-01-29 | 2016-02-18 | フェラン テクノロジー インコーポレイテッドＦｅｒｒａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ． | キャパシタンスダイヤフラムゲージの自動汚染検出 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11258092A (ja) * | 1998-03-13 | 1999-09-24 | Omron Corp | 物理量測定装置 |
| JP2003028740A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-01-29 | Denso Corp | 静電容量型圧力センサ |
| JP2008527329A (ja) * | 2004-12-30 | 2008-07-24 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 較正された圧力センサ |
| US20130118265A1 (en) * | 2011-05-04 | 2013-05-16 | Nxp B.V. | Mems capacitive pressure sensor, operating method and manufacturing method |
| TW201411104A (zh) * | 2012-09-06 | 2014-03-16 | Nihon Dempa Kogyo Co | 外力檢測裝置及外力檢測傳感器 |
| JP2016505145A (ja) * | 2013-01-29 | 2016-02-18 | フェラン テクノロジー インコーポレイテッドＦｅｒｒａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ． | キャパシタンスダイヤフラムゲージの自動汚染検出 |
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