(57)【要約】【課題】熱式流量センサにおいて、センサチューブに対する断熱の均一化を図り、製品ばらつきを抑えることが可能な技術を提供する。【解決手段】熱式流量センサは、センサチューブ１２Ａと、センサチューブ１２Ａの外周に設けられた一対の抵抗体１２Ｃと、樹脂製の第１の基板１４と、樹脂製の第２の基板１５と、を備える。一対の抵抗体１２Ｃが設けられたセンサチューブ１２Ａは、第１の基板１４と、第２の基板１５と間に介在している。【選択図】図３
2020139865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサチューブと、
前記センサチューブの外周に設けられた一対の抵抗体と、
樹脂製の第１の基板と、
樹脂製の第２の基板と、を備え、
前記一対の抵抗体が設けられた前記センサチューブは、前記第１の基板と、前記第２の基板と間に介在している、熱式流量センサ。
【請求項２】
前記第２の基板には、前記センサチューブに沿って溝が形成されている、請求項１に記載の熱式流量センサ。
【請求項３】
前記第１の基板または前記第２の基板には、前記一対の抵抗体に電気的に接続される回路パターンが形成されている、請求項１または請求項２に記載の熱式流量センサ。
【請求項４】
前記一対の抵抗体は、前記センサチューブの外周に成膜された一対の抵抗膜であり、
前記回路パターンは、前記一対の抵抗膜との電気的な接続を行う接続部を有し、
前記接続部と前記一対の抵抗膜とは、はんだ付けにより電気的に接続されている、請求項３に記載の熱式流量センサ。
【請求項５】
前記回路パターンが形成された前記第１の基板または前記第２の基板には、前記一対の抵抗体の測定を行ってデジタル信号へ変換するアナログ回路が実装されている、請求項３または請求項４に記載の熱式流量センサ。
【請求項６】
前記溝は、複数の第１の溝と、複数の第２の溝とを有し、前記第１の溝と前記第２の溝とが前記センサチューブに沿って交互に形成され、
前記第１の溝の幅は、前記第２の溝の幅よりも大きく構成され、
前記センサチューブは、前記第２の溝に挿入され、前記第２の溝により前記センサチューブが保持されている、請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の熱式流量センサ。
【請求項７】
前記第１の基板および前記第２の基板は、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料により構成されている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の熱式流量センサ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の熱式流量センサを備えるマスフローコントローラ。
【請求項９】
請求項８に記載のマスフローコントローラを備える半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱式流量センサ、マスフローコントローラ、および半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱式流量センサでは、センサチューブに対する外部の熱の影響を抑えるため、センサチューブを収容するケーシングの内部に断熱材が充填される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の熱式流量センサでは、断熱材としてグラスウールを使用しているが、グラスウールを充填する工程では、グラスウールを手作業でケーシング内に充填させている。このため、センサチューブに対する断熱の均一化を図ることが困難であった。
【０００４】
そこで本開示は、熱式流量センサにおいて、センサチューブに対する断熱の均一化を図り、製品ばらつきを抑えることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を解決するために、本開示の一態様である熱式流量センサは、センサチューブと、前記センサチューブの外周に設けられた一対の抵抗体と、樹脂製の第１の基板と、樹脂製の第２の基板と、を備え、前記一対の抵抗体が設けられた前記センサチューブは、前記第１の基板と、前記第２の基板と間に介在している。
【０００６】
前記第２の基板には、前記センサチューブに沿って溝が形成されていても良い。
【０００７】
前記第１の基板または前記第２の基板には、前記一対の抵抗体に電気的に接続される回路パターンが形成されていても良い。
【０００８】
前記一対の抵抗体は、前記センサチューブの外周に成膜された一対の抵抗膜であり、前記回路パターンは、前記一対の抵抗膜との電気的な接続を行う接続部を有し、前記接続部と前記一対の抵抗膜とは、はんだ付けにより電気的に接続されていても良い。
【０００９】
前記回路パターンが形成された前記第１の基板または前記第２の基板には、前記一対の抵抗体の測定を行ってデジタル信号へ変換するアナログ回路が実装されていても良い。
【００１０】
前記溝は、複数の第１の溝と、複数の第２の溝とを有し、前記第１の溝と前記第２の溝とが前記センサチューブに沿って交互に形成され、前記第１の溝の幅は、前記第２の溝の幅よりも大きく構成され、前記センサチューブは、前記第２の溝に挿入され、前記第２の溝により前記センサチューブが保持されていても良い。
【００１１】
前記第１の基板および前記第２の基板は、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料により構成されていても良い。
【００１２】
本開示の一態様であるマスフローコントローラは、上記の熱式流量センサを備える。
【００１３】
本開示の一態様である半導体製造装置は、上記のマスフローコントローラを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、熱式流量センサにおいて、センサチューブに対する断熱の均一化を図り、製品ばらつきを抑えることが可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の実施形態に係るマスフローコントローラの全体構成図を示す。
【図２】流量センサの斜視図である。
【図３】流量センサの分解斜視図である。
【図４】流量センサの正面図である。
【図５】センサ部の概要図である。
【図６】（ａ）は、センサ部の一方の第２の絶縁膜付近の拡大図であり、（ｂ）は、センサ部の抵抗膜の一方の端部付近の拡大図である。
【図７】第１の基板の斜視図である。
【図８】第２の基板の斜視図である。
【図９】（ａ）は、第１基板およびセンサ部を組み付けたセンサベースの半分部分の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）における領域Ａの拡大図である。
【図１０】スパッタリング装置の概略図である。
【図１１】半導体製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本開示の一実施形態による熱式流量センサについて、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において上下は、図１の上下を言うものとする。
【００１７】
図１は、熱式流量センサ１０（以下、単に流量センサ１０ともいう。）を備えるマスフローコントローラ１（以下、ＭＦＣ１ともいう。）の概略構成図を示している。図１において、ボディ２および流量センサ１０の一部は断面図を示している。
【００１８】
ＭＦＣ１は、ボディ２と、流量センサ１０と、制御部３と、流量制御機構４とを主に備える。
【００１９】
ボディ２は、ステンレス等の鋼材により構成され、外形が直方体形状をなし、その両端面には継手５が取り付けられている。ボディ２には、流入路２ａと、バイパス流路２ｂと、センサ流入路２ｃと、センサ流出路２ｄと、合流路２ｅと、弁室２ｆと、流出路２ｇとが形成されている。
【００２０】
バイパス流路２ｂへは、流入路２ａを通過した流体が流入する。センサ流入路２ｃは、バイパス流路２ｂから分岐し流量センサ１０へ流体を流す。センサ流出路２ｄは、流量センサ１０を通過した流体を流出させる。合流路２ｅでは、バイパス流路２ｂを通過した流体とセンサ流出路２ｄを通過した流体とが合流する。
【００２１】
また、バイパス流路２ｂおよびセンサ流入路２ｃは、所定の流量比（例えば、１：２〜１：１０００）で流体が流れるように構成されている。バイパス流路２ｂ内には、複数枚のバイパスシート６が設けられている。弁室２ｆ内には、流量制御機構４の流量制御弁４Ａが配置されている。
【００２２】
制御部３は、流量センサ１０により計測された流体の流量に基づき、バイパス流路２ｂを流れる流体が所定の流量となるように流量制御機構４へ弁駆動信号を出力する。
【００２３】
流量制御機構４は、制御部３からの弁駆動信号に基づき流量制御弁４Ａを駆動する
【００２４】
次に、流量センサ１０について説明する。
【００２５】
図２は、流量センサ１０の斜視図である。図３は、流量センサ１０の分解斜視図である。図４は、流量センサ１０の正面図である。
【００２６】
図１、２に示すように、流量センサ１０は、センサベース１１と、センサ部１２と、一対のセンサフランジ１３と、第１の基板１４と、第２の基板１５と、回路部１６と、締結手段である４本のボルト１７（図１では一本のみ図示）とを備える。
【００２７】
センサベース１１は、例えばステンレス等の鋼材により構成され、固定部１１Ａと、基板支持部１１Ｂとを有する。
【００２８】
固定部１１Ａは、略平板状をなしている。固定部１１Ａは、ボディ２のセンサ設置面に当接する当接面１１Ｃと、当接面１１Ｃに対して反対側に位置し基板支持部１１Ｂが設けられた支持面１１Ｄとを有する。固定部１１Ａには、その４隅付近にボルト挿入孔１１ｅが形成され、２つのボルト挿入孔１１ｅに挟まれるように、フランジ挿入孔１１ｆ（図４）が形成されている。図４に示すように、フランジ挿入孔１１ｆは、大径部１１ｆ１と小径部１１ｆ２とを有する。また、図２〜４に示すように、固定部１１Ａには、一対のスリット１１ｇが、各フランジ挿入孔１１ｆおよびその一方の側に位置するボルト挿入孔１１ｅを貫通し、固定部１１Ａの端面に開口するように形成されている。
【００２９】
基板支持部１１Ｂは、略平板状をなし、固定部１１Ａの支持面１１Ｄ上に、垂直に設けられている。基板支持部１１Ｂの一対のスリット１１ｇ側の面には、矩形状の基板凹部１１ｈが形成されている。基板支持部１１Ｂにおける基板凹部１１ｈの下側には、半円柱状の一対の細管凹部１１ｉが上下方向に延びるように形成されている。各細管凹部１１ｉは、フランジ挿入孔１１ｆの小径部１１ｆ２および基板凹部１１ｈに連通している。
【００３０】
図５は、センサ部１２の概要図である。図６（ａ）は、センサ部１２の一方の第２の絶縁膜１２Ｄ付近の拡大図であり、図６（ｂ）は、センサ部１２の抵抗膜１２Ｃの一方の端部１２Ｈ付近の拡大図である。なお説明のため、図では各膜の厚みを強調して一定の膜厚で記載している。
【００３１】
センサ部１２は、略門型形状をなしている。センサ部１２は、センサチューブ１２Ａと、第１の絶縁膜１２Ｂと、一対の抵抗膜１２Ｃと、一対の第２の絶縁膜１２Ｄとを有する。
【００３２】
センサチューブ１２Ａは、例えばステンレス鋼により構成され、外径が０．２〜０．６ｍｍである。センサチューブ１２Ａは、第１の直線部１２Ｅと、一対の湾曲部１２Ｆと、一対の第２の直線部１２Ｇとを有する。第１の直線部１２Ｅは、固定部１１Ａの支持面１１Ｄに平行に直線状に延びている。各湾曲部１２Ｆは、湾曲形状をなし、第１の直線部１２Ｅの両端に位置している。各第２の直線部１２Ｇは、各湾曲部１２Ｆの端部から固定部１１Ａの支持面１１Ｄに直交するように延びている。
【００３３】
図５、６に示すように、第１の絶縁膜１２Ｂは、例えば二酸化ケイ素からなり、第１の直線部１２Ｅの略全長にわたって形成されている。第１の絶縁膜１２Ｂは、例えばスパッタにより第１の直線部１２Ｅの外周面を覆うように成膜され、周方向全体にわたって略均一な膜厚（約０．２５μｍ〜０．５μｍ）を有する。
【００３４】
一対の抵抗膜１２Ｃは、例えばニッケルコバルト合金からなり、第１の絶縁膜１２Ｂ上に互いに離間して形成されている。各抵抗膜１２Ｃは、例えばスパッタにより第１の絶縁膜１２Ｂの外周面を覆うように成膜され、周方向全体にわたって略均一な膜厚（約１μｍ）を有する。また、各抵抗膜１２Ｃの長さは、約５ｍｍである。
【００３５】
一対の第２の絶縁膜１２Ｄは、例えば二酸化ケイ素からなり、一対の抵抗膜１２Ｃ上に形成されている。各第２の絶縁膜１２Ｄは、例えばスパッタにより、各抵抗膜１２Ｃの外周面を覆うように成膜され、周方向全体にわたって略均一な膜厚（約０．２５  μｍ〜０．５μｍ）を有する。第１の直線部１２Ｅの長手方向において、各第２の絶縁膜１２Ｄの長さは、各抵抗膜１２Ｃよりも短く構成されており、各抵抗膜１２Ｃの両方の端部１２Ｈは露出している。
【００３６】
第１の絶縁膜１２Ｂ、一対の抵抗膜１２Ｃ、および一対の第２の絶縁膜１２Ｄの成膜方法については後述する。
【００３７】
図３に示すように、一対のセンサフランジ１３は、ステンレス等の鋼材により構成され、略円筒状をなし、センサチューブ１２Ａの各端部に設けられている。センサチューブ１２Ａの各端部が、センサフランジ１３の貫通孔１３ａに挿入され溶接等によって、センサ部１２と各センサフランジ１３とが連結される。
【００３８】
図７は、第１の基板１４の斜視図である。
【００３９】
第１の基板１４は、略板状をなし、樹脂製の基板（例えば、ガラスエポキシ基板（ＦＲ−４）等）により構成されている。第１の基板１４の外形の寸法は、基板凹部１１ｈの寸法より僅かに小さく構成されており、図１に示すように、第１の基板１４は、基板支持部１１Ｂの基板凹部１１ｈ内に配置され、接着剤等により基板支持部１１Ｂに固定されている。
【００４０】
図７に示すように、第１の基板１４には、センサ部１２の形状に対応するように、複数の第１の収容溝１４ａ〜１４ｉが形成されている。センサ部１２を第１の基板１４に組付けた際には、第１の収容溝１４ａ、１４ｂは、一対の第２の絶縁膜１２Ｄに対向し、第１の収容溝１４ｃは、一対の抵抗膜１２Ｃの間の部分の第１の絶縁膜１２Ｂに対向し、第１の収容溝１４ｄ、１４ｅは、各湾曲部１２Ｆおよび各第２の直線部１２Ｇの上端側に対向し、第１の収容溝１４ｆ〜１４ｉは、各第２の直線部１２Ｇの中間部分に対向する。各第１収容溝１４ａ〜１４ｉの短手方向の幅は、センサ部１２の外径よりも大きく構成されている。
【００４１】
図８は、第２の基板１５の斜視図である。
【００４２】
図８に示すように、第２の基板１５は、略門型形状をなしており、樹脂製の基板（例えば、ガラスエポキシ基板（ＦＲ−４）等）により構成されている。第２の基板１５は、上側部１５Ａと、一対の側部１５Ｂとを有する。上側部１５Ａは、細管１２Ａの第１の直線部１２Ｅに平行に延びている。各側部１５Ｂは、上側部１５Ａの端部から固定部１１Ａの支持面１１Ｄに向かって延びている。第２の基板１５において、上側部１５Ａの上端から側部１５Ｂの下端までの寸法、および一方の側部１５Ｂの外端から他方の側部１５Ｂの外端までの寸法は、第１の基板１４の外形の寸法とほぼ等しく構成されている。また、第２の基板１５の厚さは、第１の基板１４の厚さとほぼ等しく構成されている。
【００４３】
第２の基板１５には、複数の第２の収容溝１５ｃ〜１５ｋ、および複数の連結溝１５ｍが形成されている。第２の基板１５を第１の基板１４に組付けた際には、第２の収容溝１５ｃ、１５ｄは、一対の第１の収容溝１４ａ、１４ｂに対向し、第２の収容溝１５ｅは、第１の収容溝１４ｃに対向し、第２の収容溝１５ｆ、１５ｇは、第１の収容溝１４ｄ、１４ｅに対向し、第２の収容溝１５ｈ〜１５ｋは、第１の収容溝１４ｆ〜１４ｉに対向する。各連結溝１５ｍは、隣り合う第２の収容溝１５ｃ〜１５ｋを互いに連結している。なお、各側部１５Ｂの下端に位置する連結溝１５ｍは、第２の収容溝    １５ｉ、１５ｋと、細管凹部１１ｉとに連通している。複数の第２の収容溝１５ｃ〜１５ｋは複数の第１の溝に相当し、複数の連結溝１５ｍは複数の第２の溝に相当する。
【００４４】
第２の収容溝１５ｃ〜１５ｋの深さおよび幅は、センサ部１２の外径よりも大きく構成されている。各連結溝１５ｍの深さおよび幅は、センサチューブ１２Ａの外径よりも僅かに大きくかつ第２の収容溝１５ｃ〜１５ｋの深さおよび幅より小さく構成されている。図  ４に示すように、第２の基板１５を第１の基板１４に組み付けることにより、互いに対向する第１の収容溝１４ａ〜１４ｉと第２の収容溝１５ｃ〜１５ｋとにより、センサ部１２を収容する複数の収容空間１８が形成される。このように、複数の第２の収容溝１５ｃ〜１５ｋおよび複数の連結溝１５ｍは、センサチューブ１２Ａに沿って交互に形成され、複数の連結溝１５ｍにおいてセンサ部１２を保持する。第１の基板１４および第２の基板１５の熱伝導率は、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。
【００４５】
図３、４、７に示すように、回路部１６は、第１の基板１４上に設けられている（表面実装されている）。回路部１６は、回路パターン１６Ａと、３つの抵抗器１６Ｂと、ＩＣ（Integrated Circuit）チップ１６Ｃと、コネクタ１６Ｄとを有する。
【００４６】
回路パターン１６Ａは、第１の基板１４の表面に例えば銅箔により形成された回路パターン（配線）であり、第１の回路パターン１６Ａ１と第２の回路パターン１６Ａ２とを有する。図７に示すように、第１の回路パターン１６Ａ１は、４つの第１の接続部１６Ｅおよび６つの第２の接続部１６Ｆを有する。各第１の接続部１６Ｅは、互いに隣り合う第１の収容溝１４ａ〜１４ｄの間に位置し、各第１の接続部１６Ｅは、はんだにより各抵抗膜１２Ｃの各端部１２Ｈに電気的に接続される。図３、４、７に示すように、各第２の接続部１６Ｆには、はんだにより抵抗器１６Ｂが電気的に接続される。第１の回路パターン１６Ａ１、一対の抵抗膜１２Ｃ、および３つの抵抗器１６Ｂは、ブリッジ回路を構成している。
【００４７】
ＩＣチップ１６Ｃは、センサ駆動用のＩＣであり、増幅回路およびＡＤＣ（Analog-to-digital Convertor）等を有する。ＩＣチップ１６Ｃは、はんだにより第１の回路パターン１６Ａ１および第２の回路パターン１６Ａ２に接続されている。コネクタ１６Ｄは、はんだにより第２の回路パターン１６Ａ２に接続されている。コネクタ１６Ｄに図示せぬ出力端子が接続され、ブリッジ回路で検出された温度差に関する信号が制御部３へ出力される。
【００４８】
流量センサ１０を組み立てる際には、センサベース１１の基板支持部１１Ｂの基板凹部１１ｈに、回路部１６を設けた第１の基板１４を配置し、第１の基板１４を基板支持部１１Ｂに接着剤等により固定する。
【００４９】
図９（ａ）は、第１基板１４およびセンサ部１２を組み付けたセンサベース１１の半分部分の斜視図であり、図９（ｂ）は、（ａ）における領域Ａの拡大図である。
【００５０】
センサフランジ１３が連結されたセンサ部１２を、図９（ａ）に示すように、センサベース１１のスリット１１ｇおよびボルト挿入孔１１ｅを介して、フランジ挿入孔１１ｆに挿入し、センサフランジ１３を大径部１１ｆ１内に配置するにより、センサ部１２およびセンサフランジ１３をセンサベース１１に対し組み合わせる。この時、センサ部１２は、複数の第１の収容溝１４ａ〜１４ｉに対向し、一対の第２の絶縁膜１２Ｄは第１の収容溝１４ａ、１４ｂに対向し、図９（ｂ）に示すように、各抵抗膜１２Ｃの各端部１２Ｈは、それぞれ第１の接続部１６Ｅに対向する。
【００５１】
各第１の接続部１６Ｅと各抵抗膜１２Ｃの各端部１２Ｈとが、はんだにより電気的に接続される。各第２の収容溝１５ｃ〜１５ｋがセンサ部１２を覆い、各連結溝１５ｍにセンサ部１２の一部が挿入されるように、第２の基板１５を第１の基板１４に当接させ、第２の基板１５を第１の基板１４に接着剤等により固定する。このようにして、流量センサ１０が製造される。そして、各ボルト１７を各ボルト挿入孔１１ｅに挿入して締め付けることにより、センサフランジ１３により図示せぬガスケットが圧縮変形され、流量センサ１０がボディ２に固定される。
【００５２】
当該流量センサ１０では、一対の抵抗膜１２Ｃに電流を流して、センサチューブ１２Ａを加熱し、加熱された状態のセンサチューブ１２Ａに流体を流す。これにより、一対の抵抗膜１２Ｃ間に流体の流量に応じた温度差が生じ、当該温度差をブリッジ回路により電気信号へ変換し、ＩＣチップ１６Ｃにおいて増幅およびＡＤ変換して、流量の情報をデジタル信号として制御部３へ出力する。
【００５３】
次に、センサ部１２の製造方法について説明する。
【００５４】
図１０は、スパッタリング装置２０の概略図である。
【００５５】
スパッタリング装置２０は、一対の載置台２１と、一対のローラ２２と、一対の周回ベルト２３と、一対のマスク２４と、複数の支持ロッド２５と、ターゲット支持部２６とを有する。
【００５６】
各ローラ２２は、互いに離間して一対の載置台２１に架け渡されている。各周回ベルト２３は、一対のローラ２２の端部に巻き付けられている。各マスク２４は、各載置台２１に沿って延び、各載置台２１の互いに対向する辺に設けられている。複数の支持ロッド２５は、各載置台２１の互いに対向する辺に沿って、所定間隔開けて設けられている。ターゲット支持部２６は、一対の載置台２１の間であって、一対の載置台２１の下方に設けられている。ターゲット支持部２６上には、例えば、ニッケルコバルト合金、二酸化ケイ素等のターゲット２７が載置される。
【００５７】
曲げていない状態（一対の湾曲部１２Ｆを有さない）のセンサチューブ１２Ａを用意し、隣り合う支持ロット２５間であって、一対の周回ベルト２３上に配置し、一対のローラ２２を回転させて一対の周回ベルト２３を周回させ、センサチューブ１２Ａを回転させる。なお、図１０では１本のセンサチューブ１２Ａのみ図示しているが実際には複数本のセンサチューブ１２Ａが各隣り合う支持ロット２５間に配置される。スパッタリング装置２０の図示せぬ筐体内を真空状態にして、図示せぬ筐体内に充填されているアルゴンガスをイオン化して、ターゲットである二酸化ケイ素に衝突させ、ターゲットを一対のマスク２４間を通過させる。この結果、二酸化ケイ素が、回転状態にあるセンサチューブ１２Ａの外周面に周方向全体にわたって略均一に成膜され、センサチューブ１２Ａの外周面に第１の絶縁膜１２Ｂが形成される。
【００５８】
同様に、ニッケルコバルト合金を回転状態にあるセンサチューブ１２Ａの第１の絶縁膜１２Ｂの外周面に周方向全体にわたって略均一に成膜し、一対の抵抗膜１２Ｃを形成する。同様に、二酸化ケイ素を回転状態にあるセンサチューブ１２Ａの一対の抵抗膜１２Ｃの外周面に周方向全体にわたって略均一に成膜し、一対の第２の絶縁膜１２Ｄを形成する。このようにして、第１の絶縁膜１２Ｂ、一対の抵抗膜１２Ｃ、および一対の第２の絶縁膜１２Ｄがセンサチューブ１２Ａに成膜される。
【００５９】
次に、センサチューブ１２Ａにおいて第１の絶縁膜１２Ｂの両端の外側部分を湾曲させ、一対の湾曲部２２Ｆを形成することにより、センサ部１２が製造される。
【００６０】
次に、上記で説明したＭＦＣ１を備える半導体製造装置３０について説明する。
【００６１】
図１１は、半導体製造装置３０の概略図である。半導体製造装置３０は、例えば、ＣＶＤ装置であり、流体制御装置４６を有するガス供給手段４０と、真空チャンバ５０と、排気手段６０とを有し、ウェハ上に不動態膜（酸化膜）を形成する装置である。
【００６２】
ガス供給手段４０は、ガス供給源４１と、圧力計４２と、流体制御装置４６とを備える。流体制御装置４６は、複数の流体制御機器により構成される複数のガスラインを有し、流体制御機器として、開閉弁４３、４４と、ＭＦＣ４５とを備える。ガス供給手段４０と真空チャンバ５０との間には、開閉弁３１が設けられている。真空チャンバ５０は、ウェハ５２を載置するための載置台５１と、ウェハ５２上に薄膜を形成するための電極５３とを備える。真空チャンバ５０には、商用電源３２が接続されている。排気手段６０は、排気配管６１と、開閉弁６２と、集塵機６３とを備える。
【００６３】
ウェハ５２上に薄膜を形成する時には、開閉弁４３、４４の開閉、ＭＦＣ４５、および開閉弁３１の開閉により、真空チャンバ５０へのガスの供給が制御される。また、ウェハ５２上に薄膜を形成した際に発生する副生成物たる粉粒体を除去する時には、開閉弁６２が開状態とされ、排気配管６１を介して集塵機６３により粉粒体が除去される。
【００６４】
そして、ＭＦＣ４５に対して、本実施形態におけるＭＦＣ１を適用することができる。
【００６５】
なお、半導体製造装置３０がＣＶＤ装置の場合について説明したが、スパッタリング装置またはエッチング装置であってもよい。エッチング装置（ドライエッチング装置）は、処理室、ガス供給手段（流体制御装置）、排気手段から構成され、反応性の気体による腐食作用によって、材料表面等を加工する装置である。スパッタリング装置は、ターゲット、真空チャンバ、ガス供給手段（流体制御装置）、排気手段から構成され、材料表面を成膜する装置である。
【００６６】
上記の流量センサ１０によれば、一対の抵抗膜１２Ｃが設けられたセンサチューブ１２Ａは、第１の基板１４と、第２の基板１５と間に介在しているので、センサチューブ１２Ａに対する断熱のばらつきを抑え均一化を図ることができる。これにより、流量センサ１０の性能および生産性を向上させることができる。
【００６７】
第２の基板１５には、センサチューブ１２Ａに沿って溝が形成されているので、センサチューブ１２Ａ周囲を断熱のために取り囲みつつ、センサチューブ１２Ａを２枚の基板１４、１５のみで保持することができる。
【００６８】
第１の基板１４には、一対の抵抗膜１２Ｃに電気的に接続される回路パターン１６Ａが形成されているので、プリント基板を第１の基板１４および回路パターン１６Ａを備える基板として用いるができ、流量センサ１０の構造の簡略化することができ、組立を容易に行うことができる。
【００６９】
回路パターン１６Ａの接続部１６Ｅと一対の抵抗膜１２Ｃとは、はんだ付けにより電気的に接続されているので、一対の抵抗膜１２Ｃへの配線を短くすることができ、電磁波ノイズを低減することができる。
【００７０】
回路パターン１６Ａが形成された第１の基板１４には、一対の抵抗膜１２Ｃに対する測定を行ってデジタル信号へ変換するアナログ回路（抵抗器１６Ｂ、ＩＣチップ１６Ｃ）が実装されているので、アナログ回路を流量センサ１０内に収めることができる。これにより、マスフローセンサ１の制御等に使用されるデジタル回路と、当該アナログ回路とを分離することができるので、デジタル回路起因のノイズを低減することができる。
【００７１】
第２の収容溝１５ｃ〜１５ｋの幅は、連結溝１５ｍの幅よりも大きく構成され、センサチューブ１２Ａは、連結溝１５ｍに挿入され、連結溝１５ｍによりセンサチューブ１２Ａが保持される。これにより、第２の基板１５に対する接触部を減らして、第２の基板１５に対する熱伝導を抑制することができる。また、複数の連結溝１５ｍが設けられることで、センサチューブ１２Ａと第２の基板１５との間の空間が複数に分割されるため、空気の対流による測定精度への影響を抑制することができる。
【００７２】
第１の基板１４および第２の基板１５は、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料により構成されているので、第１、２の基板１４、１５が十分な断熱性能を有する。これにより、センサ部１２に対する熱の影響を十分に減少させることができる。
【００７３】
マスフローコントローラ１は、上記の流量センサ１０を備えるので、流体の流量制御を精度良く行うことができ、動作速度を高めることができる。
【００７４】
半導体製造装置３０は、上記のマスフローコントローラ１を備えるので、安定した流体の流量制御により、安定した半導体製造プロセスを提供することができる。
【００７５】
なお、本開示は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本開示の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。
【００７６】
回路パターン１６Ａと、一対の抵抗膜１２Ｃおよび抵抗器１６Ｂとの接続は、はんだにより行ったが、ワイヤボンディングにより接続してもよい。また、センサ部１２を第１の基板１４および第２の基板１５に収容したが、金属ケーシングに収容して、金属ケーシング内に断熱材を充填する構成であってもよい。
【００７７】
第１の絶縁膜１２Ｂ、一対の抵抗膜１２Ｃ、および一対の第２の絶縁膜１２Ｄは、スパッタリングにより成膜したが、真空蒸着およびイオンプレーティング等の他の蒸着法により成膜してもよい。センサチューブ１２Ｃは、金属製のセンサチューブであったが、樹脂製のセンサチューブであってもよい。
【００７８】
センサ部１２は、２枚の基板（第１の基板１４および第２の基板１５）に収容される構成であったが、例えば、４枚の基板に収容される構成であってもよい。すなわち、板状の第１の基板と、板状の第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に位置する門型形状の第１のスペーサ基板および門型形状の第２のスペーサ基板とにより構成してもよい。第１の基板および第２の基板には溝は形成されておらず、第２のスペーサ基板は、第１のスペーサ基板よりも小さく構成されている。そして、第１、２の基板と第１、２のスペーサ基板とが組み合わさることにより、センサ部１２を収容する門型形状の収容空間が形成されてもよい。
【００７９】
センサ部１２において抵抗体として、抵抗膜１２Ｃを用いたが、コイル線をセンサチューブ１２Ａに巻回して、抵抗体として用いてもよい。第１の基板１４および第２の基板１５は、ＦＲ−４のプリント基板であったが、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であれば、他の基板であってもよい。
【００８０】
抵抗膜１２Ｃは２つに分かれて形成されていたが、両者をつなげて１つの抵抗膜として形成しても良い。これは、図４の回路図からわかるように、各抵抗膜１２Ｃに挟まれる位置にある２つの端部１２Ｈは測定に用いられるブリッジ回路において同電位になるため、両者を同一の接点とできることに起因する。本実施形態では、回路部１６との接点にあたる端部１２Ｈが４か所存在したが、抵抗膜を１つにつなげた場合は回路部１６との接点は３か所になる
【符号の説明】
【００８１】
１： マスフローコントローラ、  １０：流量センサ、  １２Ａ：センサチューブ、  １２Ｃ：抵抗膜、  １４：第１の基板、１５：第２の基板、  １５ｃ〜１５ｋ：第２の収容溝、  １５ｍ：連結溝、  １６Ａ：回路パターン、  １６Ｂ：抵抗器、１６Ｃ：ＩＣチップ、  １６Ｅ：第１の接続部、  ３０：半導体製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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