(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定容器に取り付けられて、前記被測定容器の内部のガスを導入して圧力を測定する隔膜型圧力計であって、
気密部材によって前記被測定容器の側の第１空間と大気側の第２空間とに区分けされ、前記ガスが前記第１空間に導入される筐体と、
固定電極が設けられた絶縁基板と、前記固定電極に対向する測定面を有するダイヤフラム電極とを含み、前記固定電極および前記測定面が気密の基準圧力室に面し、前記ダイヤフラム電極における前記測定面とは反対側の面が前記第１空間に面し、前記絶縁基板における前記固定電極が設けられた面とは反対側の面が前記第１空間に面し、前記測定面が前記ガスの導入方向に平行に配置されたセンサ部と、を備え、
前記絶縁基板および前記ダイヤフラム電極の全体が前記第１空間に配置され、前記固定電極と前記ダイヤフラム電極とで構成されるキャパシタは、前記絶縁基板に設けられた電極パッドに接続され、前記電極パッドは、前記気密部材を貫通して前記第１空間から前記第２空間に至る導電性配線に前記第１空間において接続され、
前記筐体が前記被測定容器に取り付けられた際に、前記ダイヤフラム電極の前記測定面が重力方向に平行に配置されることを特徴とする隔膜型圧力計。
【請求項２】
被測定容器に取り付けられて、前記被測定容器の内部のガスを導入して圧力を測定する隔膜型圧力計であって、
気密部材によって前記被測定容器の側の第１空間と大気側の第２空間とに区分けされ、前記ガスが前記第１空間に導入される筐体と、
固定電極が設けられた絶縁基板と、前記固定電極に対向する測定面を有するダイヤフラム電極とを含み、前記固定電極および前記測定面が気密の基準圧力室に面し、前記ダイヤフラム電極における前記測定面とは反対側の面が前記第１空間に面し、前記絶縁基板における前記固定電極が設けられた面とは反対側の面が前記第１空間に面し、前記測定面が前記ガスの導入方向に平行に配置されたセンサ部と、
前記ダイヤフラム電極の前記測定面が重力方向に平行に配置されるように前記筐体を前記被測定容器に取り付けるための取り付け部と、を備え、
前記絶縁基板および前記ダイヤフラム電極の全体が前記第１空間に配置され、前記固定電極と前記ダイヤフラム電極とで構成されるキャパシタは、前記絶縁基板に設けられた電極パッドに接続され、前記電極パッドは、前記気密部材を貫通して前記第１空間から前記第２空間に至る導電性配線に前記第１空間において接続される、
ことを特徴とする隔膜型圧力計。
【請求項３】
前記ダイヤフラム電極を２つ有し、
２つの前記ダイヤフラム電極の前記測定面が平行に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の隔膜型圧力計。
【請求項４】
被測定容器に取り付けられて、前記被測定容器の内部のガスを導入して圧力を測定する隔膜型圧力計であって、
前記ガスが内部に導入される筐体と、
固定電極と、前記固定電極に対向する測定面を有するダイヤフラム電極とを有し、前記固定電極および前記測定面が気密の基準圧力室に面し、前記ダイヤフラム電極の、前記測定面とは反対側の面が、前記ガスが導入される空間に面し、前記測定面が前記ガスの導入方向に平行に配置されたセンサ部と、を備え、
前記筐体が前記被測定容器に取り付けられた際に、前記ダイヤフラム電極の前記測定面が重力方向に平行に配置され、
前記ダイヤフラム電極を２つ有し、
２つの前記ダイヤフラム電極の前記測定面が平行に配置され、
前記筐体は、前記被測定容器の内部のガスを導入する導入路を有し、
２つの前記ダイヤフラム電極の前記測定面は、前記導入路の中心軸の両側に配置されることを特徴とする隔膜型圧力計。
【請求項５】
前記筐体は、前記被測定容器の内部のガスを導入する導入路を有し、
前記ダイヤフラム電極の前記測定面は、前記導入路の中心軸から離間して配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の隔膜型圧力計。
【請求項６】
前記筐体の外面には、前記測定面が重力方向に平行になるように前記隔膜型圧力計を前記被測定容器に取り付けるためのマークが設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の隔膜型圧力計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は隔膜型圧力計に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品や半導体製品を製造する過程において、真空装置内で薄膜形成、或いはエッチングがなされうる。プロセス中に真空装置内は所定の圧力に調整される。プロセス中の圧力を測定するために、気体の種類に係らず正確な測定ができる隔膜型圧力計がしばしば用いられる。【０００３】
例えば、特許文献１に示すようなダイヤフラム構造の隔膜型圧力計では、ダイヤフラム電極が圧力に応じてたわむように構成されている。しかし、ダイヤフラム電極は重力方向にも撓むため、重力方向に傾斜した状態で取り付けると測定値に誤差が生じる。隔膜型圧力計の取り付け角度による測定値の誤差を補正するために、例えば、特許文献２には、傾斜角度の値に基づいて測定値を補正することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許公報第４７８５６６９号
【特許文献２】特開２０１０−１６９６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、角度センサを備えることで部品点数が増大する。また、角度情報に基づいて測定値を補正するためには、傾斜角度によるダイヤフラム電極の静電容量変化に関するデータを予め準備する必要があった。【０００６】
本発明の目的は、重力によるダイヤフラム電極の変形に起因する測定誤差の問題をより簡単に解決する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】
【０００７】
本発明の第１の側面は、被測定容器に取り付けられて、前記被測定容器の内部のガスを導入して圧力を測定する隔膜型圧力計であって、気密部材によって前記被測定容器の側の第１空間と大気側の第２空間とに区分けされ、前記ガスが前記第１空間に導入される筐体と、固定電極が設けられた絶縁基板と、前記固定電極に対向する測定面を有するダイヤフラム電極とを含み、前記固定電極および前記測定面が気密の基準圧力室に面し、前記ダイヤフラム電極における前記測定面とは反対側の面が前記第１空間に面し、前記絶縁基板における前記固定電極が設けられた面とは反対側の面が前記第１空間に面し、前記測定面が前記ガスの導入方向に平行に配置されたセンサ部と、を備え、前記絶縁基板および前記ダイヤフラム電極の全体が前記第１空間に配置され、前記固定電極と前記ダイヤフラム電極とで構成されるキャパシタは、前記絶縁基板に設けられた電極パッドに接続され、前記電極パッドは、前記気密部材を貫通して前記第１空間から前記第２空間に至る導電性配線に前記第１空間において接続され、前記筐体が前記被測定容器に取り付けられた際に、前記ダイヤフラム電極の前記測定面が重力方向に平行に配置されることを特徴とする。
本発明の第２の側面は、被測定容器に取り付けられて、前記被測定容器の内部のガスを導入して圧力を測定する隔膜型圧力計であって、気密部材によって前記被測定容器の側の第１空間と大気側の第２空間とに区分けされ、前記ガスが前記第１空間に導入される筐体と、固定電極が設けられた絶縁基板と、前記固定電極に対向する測定面を有するダイヤフラム電極とを含み、前記固定電極および前記測定面が気密の基準圧力室に面し、前記ダイヤフラム電極における前記測定面とは反対側の面が前記第１空間に面し、前記絶縁基板における前記固定電極が設けられた面とは反対側の面が前記第１空間に面し、前記測定面が前記ガスの導入方向に平行に配置されたセンサ部と、前記ダイヤフラム電極の前記測定面が重力方向に平行に配置されるように前記筐体を前記被測定容器に取り付けるための取り付け部と、を備え、前記絶縁基板および前記ダイヤフラム電極の全体が前記第１空間に配置され、前記固定電極と前記ダイヤフラム電極とで構成されるキャパシタは、前記絶縁基板に設けられた電極パッドに接続され、前記電極パッドは、前記気密部材を貫通して前記第１空間から前記第２空間に至る導電性配線に前記第１空間において接続される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、重力によるダイヤフラム電極の変形に起因する測定誤差の問題をより簡単に解決する技術が提供される。【００１１】
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
【図１】本発明の一実施形態に係る隔膜型圧力計の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るセンサチップ組立体の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るセンサチップ組立体の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る隔膜型圧力計の真空容器への取り付け例である。
【図５】本発明の一実施形態に係る隔膜型圧力計のシステム構成図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る測定圧力と静電容量のデジタル値の関係図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る隔膜型圧力計の測定圧力と圧力のデジタル値の関係図である。
【図８】測定圧力とＩ／Ｏ出力信号の関係図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るセンサチップ組立体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に本発明の一実施形態に係る隔膜型圧力計Ｇを示す。隔膜型圧力計Ｇは、真空容器（被測定容器）２（図４参照）に取り付けて、真空容器２の内部のガスを導入して圧力を測定する圧力計である。隔膜型真空計Ｇは、フランジ（取り付け部）３ａを介して真空容器２の内部空間と連通された筐体３、筐体３内に配設された２つのセンサチップ１８，２２、センサチップ１８，２２の測定値を圧力値として出力する電気回路７（回路部）を主要な構成要素として有している。筐体３はステンレス製のケースであり、フランジ３ａを介して筐体３の内部空間を真空容器２の内部空間と連通させて、真空容器２から気体分子（ガス）を筐体３の内部空間に流通（導入）させることができる。
【００１４】
気密端子１９は、ハーメチックターミナルとも呼ばれ、気密を確保しながら電極部材を真空側の空間に導入する部材である。筐体３と気密端子１９によって大気側の空間と真空側の空間とに区分けされ、筐体３内に設けられた気密端子１９の真空側の空間にはセンサチップ１８，２２が設けられており、大気側の空間には電気回路７が設けられている。また、筐体３には、筐体３内にパーティクルの侵入を防ぐパーティクルフィルタ３ｂが設けられている。
【００１５】
パーティクルフィルタ３ｂは、例えば、パーティクルを除去するセラミックフィルターであり、真空容器２から飛来するパーティクルがセンサチップ１８，２２に付着しないように、センサチップ１８，２２とフランジ３ａとの間の位置に設けられている。電気回路７は電気出力端子１２を介して外部の制御装置や表示装置と接続されうる。Ｉ／Ｏ信号端子１７は、例えば、電気出力端子１２より出力されている電気信号がセンサチップ１８からのものか、センサチップ２２からのものかを示す信号を外部に出力する。２つのセンサチップ１８，２２はいずれも気密端子１９に取り付けられており、これによりセンサチップ組立体（センサ部）が構成されている。図１に示す例では隔膜型圧力計Ｇが筐体３内に電気回路７を備えているが、電気回路（回路部）７は、隔膜型圧力計の内部ではなく、外部に別部品として設けてもよい。
【００１６】
図２にセンサチップ組立体の拡大断面図、図３にセンサチップ組立体の斜視図を示す。図２に基づいてセンサチップ１８，２２についてさらに説明する。センサチップ１８は、例えば、半導体製造プロセス技術を応用したマイクロマシン技術によって作製されうる。センサチップ１８は、例えば、ソーダガラス製の絶縁基板１３ａと、単結晶シリコンからなるシリコン基板１４とをそれらの間に隙間（基準圧力室）を形成するように張り合わせて構成されうる。シリコン基板１４の一部には弾性を有する部分（弾性構造）がダイヤフラム電極４１として形成されている。
【００１７】
ダイヤフラム電極４１は、円形状を有し、シリコン基板の一部の厚さを薄くした部分でありうる。ダイヤフラム電極４１は、圧力に応じてたわむように構成されている。絶縁基板１３ａ上には、円形の固定電極５ａがダイヤフラム電極４１に対向して設けられうる。この固定電極５ａとダイヤフラム電極４１との間の静電容量に基づいて圧力値が算出される。すなわち、ダイヤフラム電極４１が圧力に伴ってたわみ、ダイヤフラム電極４１と固定電極５ａとの距離が変わることで静電容量が変化する。固定電極５ａとダイヤフラム電極４１との間の空間は、気密の基準圧力室であり、所定の圧力（基準圧力）になるようにゲッタ６が該空間に配置されている。
【００１８】
センサチップ２２もセンサチップ１８と同様の構造でありうる。シリコン基板２４に円形のダイヤフラム電極４２が形成されている。絶縁基板１３ｂ上には、ダイヤフラム電極４２に対向して固定電極５ｂが設けられうる。固定電極５ｂとダイヤフラム電極４２との間の静電容量から圧力が算出される。センサチップ１８のダイヤフラム電極４１と、センサチップ２２のダイヤフラム電極４２とは、互いに異なる圧力領域に対して最適な検出感度を有するように、その厚さが異なっている。
【００１９】
具体的には、ダイヤフラム電極４１は、ダイヤフラム電極４２よりも厚く形成されており高圧力側（低真空側）で高い感度を有している。一方、ダイヤフラム電極４１より薄いダイヤフラム電極４２は、低圧力側（高真空側）で高い感度を有している。本実施形態において、ダイヤフラム電極４１での圧力測定結果を出力する範囲は１００〜１０００００Ｐａであり、ダイヤフラム電極４２の圧力測定結果を出力する範囲は０．０１〜１００Ｐａとして設定されている。なお、ダイヤフラム電極４１（４２）と固定電極５ａ（５ｂ）とで構成されるキャパシタは電極パッド１６を介して気密端子１９の導電性配線９に接続される。
【００２０】
センサチップ組立体は、センサチップ１８とセンサチップ２２がいずれも、それらのダイヤフラム電極が気密端子１９の支持面１９ａに対して垂直になる姿勢で配置されている。気密端子１９には導電性配線９，９が気密を保持しながら貫通して配置されている。この導電性配線９，９とセンサチップ１８，２２の電極パッド１６を接続することで気密端子１９にセンサチップ１８，２２が固定されている。このとき、センサチップ１８，２２と気密端子１９が所定の隙間を有するように固定される。センサチップ１８，２２と気密端子１９の隙間は、熱膨張による変形でセンサチップ１８，２２が気密端子１９から応力を受けないために設けられている。
【００２１】
ダイヤフラム電極４１，４２は互いに対向して配置されており、２つのセンサチップ１８，２２の間の空間の圧力を測定できる。２つのセンサチップ１８，２２が同じ空間を測定するため測定位置による誤差が生じない。また、気密端子１９の支持面１９ａはフランジ３ａの取り付け面３ｃに平行に設けられている。すなわち、センサチップ１８，２２は、それらのダイヤフラム電極４１，４２がフランジ３ａの取り付け面３ｃに対して垂直になる方向に取り付けられる。
【００２２】
固定電極５ａ（又は５ｂ）と対向するダイヤフラム電極４１（又は４２）の面をダイヤフラム電極４１（又は４２）の測定面として定義する。ダイヤフラム電極４１の測定面とダイヤフラム電極４２の測定面とが平行になるようにダイヤフラム電極４１およびダイヤフラム電極４２が配置されている。本明細書の記載において、センサチップ１８の測定面と記載するときは、センサチップ１８のダイヤフラム電極４１の測定面をいうものとし、同様にセンサチップ２２の測定面と記載するときは、センサチップ２２のダイヤフラム電極４２の測定面をいうものとする。
【００２３】
ダイヤフラム電極４１は、その測定面がフランジ３ａの開口の中心線Ａ−Ａ（図１，２参照）と平行になるように設けられている。隔膜型圧力計Ｇの真空容器２への取り付けた際、真空容器２の開口（ポート）から筐体３内に導入されたガス（気体分子）が直接ダイヤフラム電極４１の測定面に衝突しないため安定した測定値を得ることができる。特に排気動作の初期やガス導入の際の急激な圧力変化や衝撃から、ダイヤフラム電極４１を守ることができる。ダイヤフラム電極４２の測定面についても同様である。
【００２４】
隔膜型圧力計Ｇのように、ダイヤフラム電極４１，４２の各々の測定面の正面中央に中心線Ａ−Ａが位置していることが望ましいが、測定面が中心線Ａ−Ａに実質的に平行であれば、測定面と正面中央に中心線Ａ−Ａが位置していなくても上述の効果が期待できる。中心線Ａ−Ａ（中心軸）は、隔膜型圧力計Ｇを真空容器２のポートに取り付けた際にガスが流通する導入路の中心線であり、真空容器２から筐体３内に導入されるガスの導入方向に平行な線である。ガスの導入方向とは、真空容器２と筐体３との間でのガスの流通方向であり、より具体的には、真空容器２から筐体３内に移動したガスが、筐体３に導入される入り口付近で移動する方向である。ガスが流通する導入路は、筐体３のフランジ３ａ側に形成された部分であり、センサチップ１８，２２が配置された空間にガスを誘導する。
【００２５】
隔膜型圧力計Ｇの真空容器２への取り付け例を図４に示す。真空容器２および隔膜型圧力計Ｇは真空処理装置の構成要素である。３つの隔膜型圧力計Ｇ（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３）は、真空容器２ａの３つの壁面に設けられたポートに取り付けられている。具体的には、隔膜型圧力計Ｇ１は気密端子１９がセンサチップ１８，２２の上方（重力方向の反対方向）に位置しており、隔膜型圧力計Ｇ２は気密端子１９がセンサチップ１８，２２の水平方向に位置している。また、隔膜型圧力計Ｇ３は気密端子１９がセンサチップ１８，２２の下方（重力方向）に位置している。ここで、ポートとは、真空計などのセンサの取り付けやケーブルを導入するために真空容器に設けられた開口部である。
【００２６】
隔膜型圧力計Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のセンサチップ１８，２２は、いずれもダイヤフラム電極４１，４２の測定面が重力方向に平行になるように取り付けられている。言い換えると、ダイヤフラム電極４１，４２の測定面の法線（図２中のＢ−Ｂ線に相当）が重力方向と垂直に交わるように配置されている。そして、ダイヤフラム電極４１，４２と固定電極５ａ，５ｂはいずれも円形状である。そのため、隔膜型圧力計Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、鉛直方向の軸周りの取り付け角度が相互に異なるが、隔膜型圧力計Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のダイヤフラム電極４１，４２はたわまない、若しくは当該取り付け角度に係らず同じ形状にたわむ。よって、隔膜型圧力計Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３によって計測される静電容量（圧力）は同じである。すなわち、隔膜型圧力計Ｇは、ダイヤフラム電極４１，４２の測定面を重力方向に平行に配置すれば、鉛直方向の軸周りの取り付け角度による測定値の誤差は生じない。以下、単に取り付け角度というときは、鉛直方向の軸周りの取り付け角度を意味するものとする。
【００２７】
図４において、隔膜型圧力計Ｇ１の取り付け角度を０°とすると、隔膜型圧力計Ｇ２の取り付け角度は９０°、隔膜型圧力計Ｇ３の取り付け角度は１８０°となる。もちろん、これ以外の取り付け角度であっても同様の効果を得ることができる。すなわち、ダイヤフラム電極４１，４２の測定面が重力方向に対して平行になるように隔膜型圧力計Ｇが配置されればよい。
【００２８】
上述のように、隔膜型圧力計を異なる取り付け角度で取り付けても、ダイヤフラム電極が重力によってたわむ形状が取り付け角度に係らず同じ形状であれば同じ測定値を計測できる。そのため、ダイヤフラム電極を正方形などの回転対称性を有する多角形状としてもよい。この場合、重力方向に対する多角形の配置が同じ対称形になるように、隔膜型圧力計の取り付け角度（ダイヤフラム電極の測定面の法線周りの取り付け角度）を設定する。例えば、四角形のダイヤフラム電極の場合は、測定面を重力方向と平行に配置することに加えて、各辺が重力方向に垂直になるように配置されるか、又は、対角線が重力方向に平行に配置されるとよい。
【００２９】
ダイヤフラム電極４１，４２の測定面を重力方向に平行に配置できるように、筐体３の外面にはダイヤフラム電極４１，４２の向きを示すマークＭが形成されうる。例えば、筐体３の外側にロゴマークが印字されており、このロゴマークが印字された面が重力方向と平行になるように真空容器２に取り付けることでダイヤフラム電極４１，４２の測定面を重力方向に平行に配置できる。
【００３０】
隔膜型圧力計Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は真空容器２の開口部（ポート）の中心線Ａ−Ａ上に、センサチップ１８，２２に挟まれた空間の中心が位置するように配置されうる。すなわち、中心線Ａ−Ａを挟んで両側に対称に２つのダイヤフラム電極４１，４２が配置されうる。換言すると、中心線Ａ−Ａはダイヤフラム電極４１，４２の双方と等距離になるように配置されうる。このように、中心線Ａ−Ａとダイヤフラム電極４１，４２の双方とが等距離になるようにセンサチップ１８，２２を配置することで、真空容器２の開口（ポート）から筐体３内に侵入した気体分子の多くがダイヤフラム電極４１，４２の測定面が対向する空間に導入される。また、２つのセンサチップ１８，２２が気体分子の導入路に対して対称に配置される。そのため、高い測定精度を確保することができる。
【００３１】
さらに、ダイヤフラム電極４１，４２を中心線Ａ−Ａから離間して配置することで、中心線Ａ−Ａから離間した領域の真空度を測定することができる。筐体３内部では、中心線Ａ−Ａに沿ってガスが流通するため、中心線Ａ−Ａから離間した領域が真空容器２内部の圧力に近く、従って、より正確に真空容器２内の圧力を測定することができる。なお、センサチップ４１（又は４２）のダイヤフラム電極の測定面上に中心線Ａ−Ａが位置するように配置してもよく、この場合でも、ダイヤフラム電極の測定面を重力方向及び中心線Ａ−Ａに平行に取り付ければ、取り付け角度に伴う測定値の変化は生じないことはもちろんである。
【００３２】
ここで、隔膜型圧力計Ｇの測定時の制御について説明する。隔膜型圧力計Ｇは、ダイヤフラム電極４１，４２のたわみ量を電気信号に変換し、その電気信号に応じた値を予め記録したデータと比較し、測定した圧力値を決定するものである。図５の隔膜型圧力計Ｇのシステム構成図に基づいて詳細に説明する。隔膜型圧力計Ｇの制御回路は電気回路７に形成されており、センサチップ１８，２２、Ｃ／Ｄコンバータ２１、ＣＰＵ（中央演算ユニット）２３、温度センサ２８、測定圧力調整装置２７、メモリ２５、Ｄ／Ａコンバータ２９、Ｉ／Ｏ出力端子３１を有して構成されている。センサチップ１８は、上述のようにダイヤフラム電極４１と固定電極５ａで構成されているコンデンサ構造（高圧側センサ）を有している。同様にセンサチップ２２はダイヤフラム電極４２と固定電極５ｂで構成されるコンデンサ構造（低圧側センサ）を有している。
【００３３】
Ｃ／Ｄコンバータ２１はセンサチップ１８，２２から出力された静電容量をデジタル値に変換するものであり、センサチップ１８，２２のそれぞれに対して１つずつ設けられている。メモリ２５はＣＰＵ２３による書き込みと読み出しが可能な記憶装置である。Ｄ／Ａコンバータ２９はＣＰＵ２３から出力されたデジタル値をアナログ値に変換するものである。
【００３４】
センサチップ１８，２２から出力されたアナログ信号（静電容量）は、Ｃ／Ｄコンバータ２１でデジタル値（静電容量のデジタル値）に変換されてＣＰＵ２３に送られる。ＣＰＵ２３では温度センサ２８の測定値やメモリ２５からの入力を参照して圧力値に比例するデジタル値（圧力のデジタル値）を算出してＤ／Ａコンバータ２９に送る。Ｄ／Ａコンバータ２９は圧力に相当する出力信号（圧力の電圧値）をアナログ値に変換してから電気出力端子１２に出力する。このとき、Ｉ／Ｏ端子は、電気出力端子１２から出力される信号が、いずれのセンサチップ１８，２２で測定されたものかを示す信号を外部に出力する。電気出力端子１２、Ｉ／Ｏ出力端子１７から出力された信号は、例えば表示装置（図４参照）に送られ、測定圧力として表示される。
【００３５】
本実施形態の隔膜型圧力計Ｇはセンサチップ１８，２２を２つ備えているが、センサチップは２つに限らずそれ以上の数、または、他の実施形態として後述するように１つであってもよい。また、センサチップ１８，２２が測定値を電圧としてアナログ値として出力する素子である場合はＣ／Ｄコンバータ２１の代わりにアナログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータが取り付けられる。
【００３６】
各センサチップ１８，２２の出力は、圧力の他に環境温度によっても変化しうる。そのため、各センサチップ１８，２２の環境温度毎のデジタル値の出力特性を予めデータとして採取しておき、その温度特性データはメモリ２５の中に保存されている。環境温度は図５中に示した温度センサ２８によって測定される。ＣＰＵ２３は、センサチップ１８，２２からの測定値をＤ／Ａコンバータ２９へ出力する信号（圧力のデジタル値）として算出する際に、環境温度に対応した温度特性データを参照して測定値を補正している。
【００３７】
図６に、測定圧力と各Ｃ／Ｄコンバータ２１から出力される静電容量の値の関係について示す。図中、出力特性Ａはフルスケール圧力が１０００００Ｐａのセンサチップ１８、出力特性Ｂはフルスケール圧力が１００Ｐａのセンサチップ２２の出力特性である。具体的には隔膜型圧力計Ｇでは、固定電極５ａからの出力が出力特性Ａ、固定電極５ｂからの出力が出力特性Ｂである。測定圧力が１００Ｐａ以上の領域では、固定電極５ａによって検出される圧力の出力信号（静電容量のデジタル値）がＣＰＵ２３で処理されて圧力のデジタル値として算出される。
【００３８】
一方、測定圧力が１００Ｐａよりも低い圧力では固定電極５ｂによって検出される圧力の出力信号（静電容量のデジタル値）がＣＰＵ２３で処理されて圧力のデジタル値として算出される。そして、ＣＰＵ２３から出力された圧力のデジタル値は、Ｄ／Ａコンバータ２９で電圧値（アナログ値）に変換される。なお、ＣＰＵ２３では温度センサ２８からの入力信号とメモリ２５内の温度特性データを参照するので、Ｄ／Ａコンバータ２９の出力端子から圧力測定値が出力されるときには環境温度による影響が補正された値（圧力値）が出力される。
【００３９】
結果として隔膜型圧力計Ｇは、図７で示した圧力−出力電圧特性を有する。図７は測定圧力の全域で圧力の対数値に対してＣＰＵ２３から出力される圧力のデジタル値の対数値が直線関係になるように調整したものである。電気出力端子１２から圧力に応じたアナログ信号が出力される際に、図８で示したＩ／Ｏ出力信号がＩ／Ｏ出力端子１７から出力されている。このＩ／Ｏ出力信号によってセンサチップ１８，２２のうち、いずれの圧力検出結果がＤ／Ａコンバータ２９の出力端子から出力されているかを識別できる。
【００４０】
図８中では、低電圧（Ｌｏｗ）は、低圧力側のセンサチップ２２（固定電極５ｂ）の検出結果（第１圧力値）がＤ／Ａコンバータ２９から出力されているときのＩ／Ｏ出力信号を示している。一方、高電圧（Ｈｉｇｈ）は、高圧力側のセンサチップ２２（固定電極５ａ）の検出結果（第２圧力値）がＤ／Ａコンバータ２９から出力されているときのＩ／Ｏ出力信号を示している。なお、Ｉ／Ｏ出力信号が示す圧力検出素子はこの逆に設定することもできる。
【００４１】
図９に、他の実施形態に係る隔膜型圧力計のセンサチップ組立体を示す。この実施形態は上述の実施形態と比べてセンサチップ組立体の構造に違いがある。すなわち、この実施形態のセンサチップ組立体（センサ部）はセンサチップ３１を１つのみ備えている。センサチップ３１はセンサチップ１８（又は２２）と同様であり、ダイヤフラム電極は円形状として構成されている。この場合も、ダイヤフラム電極の測定面を重力方向に平行に取り付ければ、取り付け角度に伴う測定値の変化は生じない。
【００４２】
センサチップ３１は、気密端子１９の支持面１９ａに導電性配線９によって取り付けられている。センサチップ３１のダイヤフラム電極の測定面は、中心線Ａ−Ａから所定距離、離間して配置されている。この場合の所定距離とは、ダイヤフラム電極の測定面の前方に中心線Ａ−Ａが配置された状態で測定面と中心線Ａ−Ａとの距離をいうものとする。ダイヤフラム電極の測定面を中心線Ａ−Ａから離間して配置することで、中心線Ａ−Ａの延長線上の領域の真空度を測定することができる。筐体３内部では、中心線Ａ−Ａの延長線上の領域が真空容器２内部の圧力に近いため、より正確に圧力を測定することができる。なお、中心線Ａ−Ａは上述したガスの導入路の中心軸と重なって位置している。
【００４３】
本発明の隔膜型圧力計によれば、ダイヤフラム電極の測定面を重力方向に平行に配置すれば、鉛直方向の軸周りの取り付け角度による測定値の誤差は生じない。これにより、取り付け場所の制限が少なく、使い勝手がよくなる。なお、センサチップ３１のダイヤフラム電極の測定面上に中心線Ａ−Ａが位置するように配置することも可能であり、この場合でも、ダイヤフラム電極の測定面を重力方向及び中心線Ａ−Ａに平行に取り付ければ、取り付け角度に伴う測定値の変化は生じないことはもちろんである。  
【００４４】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
【００４５】
本願は、２０１１年１０月５日提出の日本国特許出願特願２０１１−２２０５６５、２０１２年４月４日提出の日本国特許出願特願２０１２−０８５２１９を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
【符号の説明】
【００４６】
Ｇ  隔膜型圧力計
１  基準圧力室
２  真空容器
３  筐体
３ａ  フランジ
４１，４２，１０４  ダイヤフラム電極
５ａ，５ｂ  固定電極
６  ゲッタ
７  電気回路
９  導電性配線
１０  補正電極
１２  電気出力端子
１３ａ，１３ｂ  絶縁基板
１４，２４  シリコン基板
１６  電極パッド
１７  Ｉ／Ｏ出力端子
１８，２２，３１  センサチップ
１９  気密端子
２１  Ｃ／Ｄコンバータ
２３  ＣＰＵ
２５  メモリ
２８  温度センサ
２９  Ｄ／Ａコンバータ
【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１】
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【図２】
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【図３】
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【図９】
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