(57)【要約】【課題】被測定媒体からの熱伝達に起因するダイアフラムの変形の影響を低減し、ヒステリシスやシフトなどの出力信号誤差を削減する。【解決手段】台座プレート２２のダイアフラム支持部３２に対面する位置に圧力導入孔２２ａを形成する。これにより、ダイアフラム支持部３２とこのダイアフラム支持部３２に接合されたセンサ台座３５の厚み部分（肉厚部）３０Ａが放熱部あるいは吸熱部となり、被測定媒体が持つ熱エネルギーがセンサダイアフラム３１へ伝わりにくくなる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定媒体の圧力に応じて変位するダイアフラムと，このダイアフラムの周縁部を支持するダイアフラム支持部とを備えるダイアフラム構成部材と、
前記ダイアフラム支持部に接合され、前記ダイアフラムと共に基準真空室を形成するセンサ台座と、
前記ダイアフラム支持部の前記センサ台座とは反対側に接合され、前記ダイアフラムと共に圧力導入室を形成する台座プレートと、
前記センサ台座の前記基準真空室側の面に形成された固定電極と、
前記ダイアフラムの前記基準真空室側の面に前記固定電極と対向するように形成された可動電極とを備え、
前記台座プレートは、
前記ダイアフラム支持部に対面する位置に形成された前記被測定媒体を前記圧力導入室に導入する圧力導入孔を有する
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項２】
請求項１に記載された静電容量型圧力センサにおいて、
前記圧力導入孔は、
前記ダイアフラム支持部に対面する位置に複数形成されている
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項３】
請求項２に記載された静電容量型圧力センサにおいて、
前記圧力導入孔は、
前記ダイアフラム支持部に対面する開口が前記ダイアフラムを囲む円周上に周方向に等間隔で配置されている
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定媒体の圧力に応じた静電容量を検出するダイアフラム構造のセンサチップを備えた静電容量型圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体製造設備等において使用される真空計を始めとする圧力センサにおいては、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて小型のダイアフラムを有するセンサ素子を採用することが多い。このセンサ素子は、ダイアフラムで圧力媒体を受圧し、これにより生じた変位を何らかの信号へ変換することをその主な検出原理としている。
【０００３】
例えば、この種のセンサ素子を用いた圧力センサとして、被測定媒体の圧力を受けて撓むダイアフラム（隔膜）の変位を静電容量の変化として検出する静電容量型圧力センサが広く知られている。この静電容量型圧力センサは、ガス種依存性が少ないことから、半導体設備を始め工業用途でよく使用されている。例えば、半導体製造装置などにおける製造プロセス中の真空状態を計測するために利用されており、この真空状態を計測するための静電容量型圧力センサを隔膜真空計と呼んでいる。また、被測定媒体の圧力を受けて撓むダイアフラムは、感圧ダイアフラムと呼ばれたり、センサダイアフラムと呼ばれたりしている。
【０００４】
隔膜真空計に対しては、材料ガスやクリーニングガスに対する耐腐食性と共に、プロセス中の副生成物など（以下、これらの物質を汚染物質と呼ぶ。）の堆積に対して耐性が要求される。設備の通常稼働中にはプロセスチャンバ内部のみならず配管やポンプ類、更に隔膜真空計内部にも堆積が生じ、真空度計測誤差の要因となる。これらの汚染物質の予期せぬ堆積を低減するため、隔膜真空計も含めたチャンバなどの真空コンポーネントは最大で２００℃程度の自己加熱がなされるのが通常である。よって上記の耐腐食性と共に、隔膜真空計にはこの自己加熱温度への耐熱性も要求されている。
【０００５】
半導体製造装置のプロセス時やメンテナンス時には、上記のように自己加熱状態にある隔膜真空計内部のセンサ素子に対し、計測レンジの圧力はもちろんそれよりも過大な圧力を持つガスなどの計測媒体が繰返し印加される状況にある。このため、センサ製造時の残留応力が存在すると、出力信号にヒステリシスなどの誤差が生じ、センサ精度に影響する。
【０００６】
上述したように、隔膜真空計では、計測のために圧力をダイアフラムへ印加することが必須である。その圧力の大きさとしては、大気圧やセンサのフルスケール圧といった大きな圧力が何度も印加されることが予想され、この後にセンサは再び真空排気されてゼロ点に戻るのが正常である。
【０００７】
従来、このような印加圧力の大幅な増減に伴うヒステリシス（機械的応力状態の変化により生じる圧力由来のヒステリシス）がセンサ部材の接合箇所に発生するものと考えられていた。圧力が印加されると、パッケージの金属筐体やセンサ部材そのものが変形してその影響が隔膜（ダイアフラム）に伝わって形状が変化し、ヒステリシスやシフトを生じることもある。
【０００８】
ところが、多くの場合は溶接部などの、圧力による変形により状態が変わり易い接触部位がその原因である。また、異種材料同士を接合している接合部もその界面に大きな歪をもつ為に僅かな機械的影響が不可逆な変化を生じることも考えられる。他にも静電容量を形成する電極材料が圧力印加を受けて変形してしまうこともあり、このようなシフトやヒステリシスをセンサに印加され得る圧力領域で生じさせないことが従来からの圧力センサの大きな設計課題とされ、この課題を解決するために種々の対策がとられている(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−６１２７０号公報
【特許文献２】特開２００２−１１１０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、隔膜真空計では、計測原理上、受圧時の被測定媒体からのダイアフラムへの熱伝達がどうしても不可避であり、上述したような従来からの課題とは別の課題が生じる。特に、センサ素子の部分的な領域（特にダイアフラム部位）に局所的な温度変化が生じる場合は、センサ出力のヒステリシス誤差に直結するため、影響を最低限にとどめることがセンサ製品の精度維持にとって重要となる。
【００１１】
ただし、自己加熱の温度を制御して温度を均一にしようと試みたとしても、真空状態のセンサ内部の局所温度分布に対しては効果が薄い。これはガス分子による熱伝達の影響が大きいためと推測される。出力に現れるヒステリシスは、計測圧力レンジが小さくになるにつれて、フルスケール圧力に対する誤差の影響が大きくなり、よりシビアな状況となる。よって、センサ計測精度上の大きな問題となるので、改善が求められることとなる。
【００１２】
従来は前述したセンサ構造製作時の残留応力への対策がほとんどで、このような微小圧力レンジで顕著となる、計測原理上避けられない要因(被測定媒体からのダイアフラムへの熱伝達)に対して対策をとることができていない、というのが現状である。
【００１３】
この課題について、図９に示す従来の隔膜真空計の要部の構成を参照して、具体的に説明する。この隔膜真空計１００は、被測定媒体の圧力に応じて変位するダイアフラム（センサダイアフラム）１０１と、このセンサダイアフラム１０１の周縁部を支持するダイアフラム支持部１０２とを備えるダイアフラム構成部材１０３と、ダイアフラム支持部１０２に接合され、センサダイアフラム１０１と共に基準真空室１０４を形成するセンサ台座１０５と、ダイアフラム支持部１０２のセンサ台座１０５とは反対側に接合され、センサダイアフラム１０１と共に圧力導入室１０６を形成する台座プレート１０７とを備えている。
【００１４】
この隔膜真空計１００において、センサ台座１０５の基準真空室１０４側の面には固定電極１０８が形成され、センサダイアフラム１０１の基準真空室１０４側の面には固定電極１０８と対向するように可動電極１０９が形成されている。また、台座プレート１０７には、そのプレートの中央部（センサダイアフラム１０１の中心に位置する部分）に圧力導入孔１０７ａが形成されている。この隔膜真空計１００において、被測定媒体は、圧力導入孔１０７ａを介して圧力導入室１０６に導入され、センサダイアフラム１０１を撓ませる。
【００１５】
この隔膜真空計１００を半導体製造プロセス中の真空状態を計測するために利用する場合、所定の設定圧力でのプロセス時や大気解放されるメンテナンス時を除いて、チャンバは真空排気されており、隔膜真空計１００はゼロ点を維持しているのが通常である。図１０に半導体製造プロセス中の隔膜真空計１００の設置状況の概略を示す。同図において、１１１はメインチャンバ、１１２は配管である。計測開始時、メインチャンバ１１１や配管１１２には、前回の計測時の被測定媒体の残留気体が残っている。この被測定媒体の残留気体は、フルスケールの圧力を印加した後、真空引きした状態においても、メインチャンバ１１１から配管１１２を通って何度も壁面と衝突して熱エネルギーをやり取りしながら最終的に隔膜真空計１００の内部のセンサダイアフラム１０１に到達する。
【００１６】
もし、この時、圧力印加前のメインチャンバ１１１から配管１１２、隔膜真空計１００のパッケージの内面の温度とセンサダイアフラム１０１の近傍の温度とに差異があれば、センサダイアフラム１０１に気体が最初に到達する箇所の温度は熱エネルギーの授受により局所的に上昇したり、下降したりする。測定対象の圧力レンジが高ければ、センサダイアフラム１０１が相対的に厚くなるので熱が拡散し、局所的な膨張は発生しないかあるいはその影響は非常に小さなものとなる。
【００１７】
ところが、より微圧のレンジでは、圧力感度を得る為にセンサダイアフラム１０１が薄く、熱が拡散しないので、局所的に膨張もしくは収縮するような現象が発生する。すなわち、図１１に示すように、センサダイアフラム１０１の中央部に熱が溜まって、微小温度分布が生じ、局所的に膨張もしくは収縮するような現象が発生する。
【００１８】
このような局所的な膨張や収縮が発生すると、センサダイアフラム１０１の形状や元々持っている初期撓み、あるいは固定方法等が原因で圧力によらない撓みを生じ、センサ出力のシフトを発生させると考えられる。また、センサダイアフラム１０１と温度の異なる気体は配管１１２から次々と供給され、バックグラウンドの真空度が例えば１０^(-4)Ｐａ程度（１３Ｐａレンジセンサの０．００１％ＦＳ）とすると、残留気体分子による熱エネルギーの交換による配管及びセンサ内壁の均熱化には大きな時間を要するので、元の状態になるまでだらだらとしたシフトが観察されることとなる。完全に元の状態に戻らなければそれはオフセットとして出力に現れる。
【００１９】
発明者は、初期撓み０．１ｕｍ、径７．５ｍｍのダイアフラムの中心φ２ｍｍの位置に一定の熱流束を与え、どのくらいの温度上昇と撓みが発生するかを計算した。ダイアフラムの厚みが倍（例えば、２５μｍから５０μｍ）になると温度上昇は約半分になり、この熱流束に起因する撓みは１／８強となり、厚いダイアフラムの方がこの現象が発生しにくいことがわかった。
【００２０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、被測定媒体からの熱伝達に起因するダイアフラムの変形を低減し、ヒステリシスやシフトなどの出力信号誤差を削減することが可能な静電容量型圧力センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
このような目的を達成するために本発明は、被測定媒体の圧力に応じて変位するダイアフラム（３１）と，このダイアフラムの周縁部を支持するダイアフラム支持部（３２）とを備えるダイアフラム構成部材（３３）と、ダイアフラム支持部に接合され、ダイアフラムと共に基準真空室（３４）を形成するセンサ台座（３５）と、ダイアフラム支持部のセンサ台座とは反対側に接合され、ダイアフラムと共に圧力導入室（３６）を形成する台座プレート（２２）と、センサ台座の基準真空室側の面に形成された固定電極（３７）と、ダイアフラムの基準真空室側の面に固定電極と対向するように形成された可動電極（３８）とを備え、台座プレート（２２）は、ダイアフラム支持部（３２）に対面する位置に形成された被測定媒体を圧力導入室（３６）に導入する圧力導入孔（２２ａ）を有することを特徴とする。
【００２２】
この発明において、台座プレートにはダイアフラム支持部に対面する位置に圧力導入孔が形成されており、この圧力導入孔から被測定媒体が圧力導入室に導入される。すなわち、本発明では、被測定媒体がダイアフラム支持部を経由してからダイアフラム表面へ導かれる。これにより、ダイアフラム支持部とこのダイアフラム支持部に接合されているセンサ台座の厚み部分（肉厚部）が放熱部あるいは吸熱部となり、被測定媒体が持つ熱エネルギーがダイアフラムへ伝わりにくくなる。
【００２３】
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したことにより、本発明によれば、台座プレートのダイアフラム支持部に対面する位置に圧力導入孔を設けるようにしたので、ダイアフラム支持部とこのダイアフラム支持部に接合されたセンサ台座の厚み部分（肉厚部）が放熱部あるいは吸熱部となり、被測定媒体が持つ熱エネルギーがダイアフラムへ伝わりにくくなる。これにより、被測定媒体からの熱伝達に起因するダイアフラムの変形を低減し、ヒステリシスやシフトなどの出力信号誤差を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明に係る静電容量型圧力センサの一実施の形態（隔膜真空計）の要部を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１中の要部を抜き出して示した図である。
【図３】図３は、図２を矢印Ａ方向から見た平面図である。
【図４】図４は、台座プレートに形成された圧力導入孔の位置およびダイアフラム支持部に形成された被測定媒体の通路を示す斜視図である。
【図５】図５は、被測定媒体の流入口に設けられたバッフルの平面図である。
【図６】図６は、本実施の形態の構造を採用した隔膜真空計の計測結果を例示する図である。
【図７】図７は、正常な場合のセンサ出力の変化、プラス側に膨らむ場合のセンサ出力の変化、およびマイナス側に膨らむ場合のセンサ出力の変化を例示する図である。
【図８】図８は、ダイアフラム支持部に形成する通路の深さを深くした例を示す図である。
【図９】図９は、従来の隔膜真空計の要部の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、半導体製造プロセス中の隔膜真空計の設置状況の概略を示す図である。
【図１１】図１１は、被測定媒体からの熱伝達に起因して生じるダイアフラムの変形を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る静電容量型圧力センサの一実施の形態（隔膜真空計）の要部を示す縦断面図である。
【００２７】
この隔膜真空計１は、パッケージ１０と、パッケージ１０内に収容された台座プレート２０と、同じくパッケージ１０内に収容され台座プレート２０に接合されたセンサチップ３０と、パッケージ１０に直接取付けられパッケージ１０内外を導通接続する電極リード部４０とを備えている。また、台座プレート２０は、第１の台座プレート２１と第２の台座プレート２２とから構成され、パッケージ１０に対して隔間しており、支持ダイアフラム５０のみを介してパッケージ１０に支持されている。
【００２８】
パッケージ１０は、アッパハウジング１１、ロアハウジング１２、及びカバー１３から構成されている。なお、アッパハウジング１１、ロアハウジング１２、及びカバー１３は、耐食性の金属からなり、それぞれ溶接により接合されている。
【００２９】
アッパハウジング１１は、径の異なる円筒体を連結した形状を備え、その大径部１１ａは支持ダイアフラム５０との接合部を有し、その小径部１１ｂは被測定媒体が流入する導入部１０Ａをなしている。
【００３０】
ロアハウジング１２は略円筒体形状を有し、カバー１３、支持ダイアフラム５０、台座プレート２０、及びセンサチップ３０を介してパッケージ１０内に独立した真空の室１０Ｂを形成している。なお、真空の室１０Ｂにはいわゆるゲッター（図示せず）と呼ばれる気体吸着物質が備わり、真空度を維持している。
【００３１】
また、ロアハウジング１２の支持ダイアフラム５０の取付け側には周方向適所にストッパ１２ａが突出形成されている。なお、このストッパ１２ａは、被測定媒体の急激な圧力上昇により台座プレート２０が過度に変移するのを規制する役目を果たしている。
【００３２】
また、カバー１３は円形のプレートからなり、カバー１３の所定位置には電極リード挿通孔１３ａが形成されており、ハーメチックシール６０を介して電極リード部４０が埋め込まれ、この部分のシール性が確保されている。
【００３３】
一方、支持ダイアフラム５０は、パッケージ１０の形状に合わせた外形形状を有する金属製の薄板からなり、台座プレート２１と台座プレート２２との間に挟まれた状態で、その外周部（周囲縁部）が上述したアッパハウジング１１とロアハウジング１２の縁部に挟まれて溶接等により接合されている。
【００３４】
なお、支持ダイアフラム５０の厚さは、例えば本実施形態の場合数十ミクロンであって、各台座プレート２１，２２より充分薄い厚さとなっている。また、支持ダイアフラム５０の中央部には、台座プレート２１と台座プレート２２との間にスリット状の空間（キャビティ）２０Ａを作る大径の孔５０ａが形成されている。
【００３５】
台座プレート２１，２２は、酸化アルミニウムの単結晶体であるサファイアからなり、台座プレート２１はパッケージ１０の内面から離間させた状態で支持ダイアフラム５０の上面に接合され、台座プレート２２はパッケージ１０の内面から離間させた状態で支持ダイアフラム５０の下面に接合されている。
【００３６】
また、台座プレート２１には、スリット状の空間（キャビティ）２０Ａに連通する被測定媒体の導入孔２１ａがその中央部に形成されており、台座プレート２２には、スリット状の空間（キャビティ）２０Ａおよびセンサチップ３０の圧力導入室３６に連通する被測定媒体の導出孔２２ａが複数（この例では、４つ）形成されている。
【００３７】
図２および図３に台座プレート２１に形成された導入孔２１ａと台座プレート２２に形成された導出孔２２ａとの位置関係を示す。図２は図１中の要部を抜き出して示した図（縦断面図）、図３は図２を矢印Ａ方向から見た平面図である。
【００３８】
図２および図３に示されているように、台座プレート２１の導入孔２１ａと台座プレート２２の導出孔２２ａとは、台座プレート２１，２２の厚み方向において重ならない位置に設けられている。この例では、台座プレート２１の中央部に被測定媒体の導入孔２１ａが１つ設けられ、台座プレート２２の中央部から離れた位置に被測定媒体の導出孔２２ａが４つ形成されている。この導出孔２２ａが本発明でいう台座プレートに形成された圧力導入孔に相当する。この台座プレート２２に形成されている導出孔（圧力導入孔）２２ａの詳細については後述する。この例では、中央部に被測定媒体の導入孔２１ａが１つだけ設けられた台座プレート２１を示しているが、孔数や位置はこの限りではない。
【００３９】
なお、各台座プレート２１，２２は、支持ダイアフラム５０の厚さに対して上述の通り十分に厚くなっており、かつ支持ダイアフラム５０を両台座プレート２１，２２でいわゆるサンドイッチ状に挟み込む構造を有している。これによって、支持ダイアフラム５０と台座プレート２０の熱膨張率の違いによって発生する熱応力でこの部分が反るのを防止している。
【００４０】
また、台座プレート２２の下面には酸化アルミニウムの単結晶体であるサファイアでできた上面視矩形状のセンサチップ３０が酸化アルミニウムベースの接合材を介して接合されている。なお、このセンサチップ３０の接合方法については、特許文献２に詳しく記載されているのでここでの説明は省略する。
【００４１】
センサチップ３０は上面視で１ｃｍ角以下の大きさを有し、被測定媒体の圧力に応じて変位するダイアフラム（センサダイアフラム）３１と，このセンサダイアフラム３１の周縁部を支持するダイアフラム支持部３２とを備えるダイアフラム構成部材３３と、ダイアフラム支持部３２に接合され、センサダイアフラム３１と共に基準真空室３４を形成するセンサ台座３５とを備えている。
【００４２】
このセンサチップ３０において、センサ台座３５とは反対側のダイアフラム支持部３２は、台座プレート２２に接合されている。これにより、ダイアフラム支持部３２とセンサダイアフラム３１との間に圧力導入室３６が形成されている。また、センサチップ３０内の基準真空室３４とパッケージ１０内の真空の室１０Ｂとはセンサ台座３５の適所に穿設された図示しない連通孔を介して共に同一の真空度が保たれている。
【００４３】
なお、ダイアフラム構成部材３３とセンサ台座３５はいわゆる直接接合によって互いに接合され、一体化したセンサチップ３０を構成している。また、本実施の形態では、センサダイアフラム３１とダイアフラム支持部３２とを一体化したものをダイアフラム構成部材３３としているが、センサダイアフラム３１とダイアフラム支持部３２とを別体としても構わない。例えば、ダイアフラム支持部３２を上下に分割し、この間にセンサダイアフラム３１を挟むような構成としてもよい。この場合、ダイアフラム支持部３２で挟まれた部分は、ダイアフラム支持部３２の構成要素とされる。
【００４４】
また、このセンサチップ３０において、センサ台座３５の基準真空室３４側の面には金又は白金等の導体でできた固定電極３７が形成され、センサダイアフラム３１の基準真空室３４側の面には固定電極３７と対向するように金又は白金等の導体でできた可動電極３８が形成されている。
【００４５】
また、台座プレート２２には、圧力導入室３６への被測定媒体の圧力導入孔として、前述した４つの導出孔２２ａが形成されている。以下、台座プレート２２に形成されている導出孔２２ａを圧力導入孔２２ａとも呼ぶ。この４つの圧力導入孔２２ａは、台座プレート２２の中心から径方向に等距離、かつ周方向に等間隔隔てて、ダイアフラム支持部３２に対面する位置に形成されている。ダイアフラム支持部３２には、図４に示すように、台座プレート２２の圧力導入孔２２ａの真下に、この圧力導入孔２２ａと圧力導入室３６とを連通させる通路３２ａが形成されている。この通路３２ａの深さは浅くされている。
【００４６】
一方、電極リード部４０は電極リードピン４１と金属製のシールド４２とを備え、電極リードピン４１は金属製のシールド４２にガラスなどの絶縁性材料からなるハーメチックシール４３によってその中央部分が埋設され、電極リードピン４１の両端部間で気密状態を保っている。
【００４７】
そして、電極リードピン４１の一端はパッケージ１０の外部に露出して図示しない配線によって隔膜真空計１の出力を外部の信号処理部に伝達するようになっている。なお、シールド４２とカバー１３との間にも上述の通りハーメチックシール６０が介在している。また、電極リードピン４１の他方の端部には導電性を有するコンタクトバネ４５，４６が接続されている。
【００４８】
コンタクトバネ４５，４６は、導入部１０Ａから被測定媒体が急に流れ込むことで発生する急激な圧力上昇により支持ダイアフラム５０が若干変移しても、コンタクトバネ４５，４６の付勢力がセンサチップ３０の測定精度に影響を与えない程度の十分な柔らかさを有している。
【００４９】
この隔膜真空計１において、センサチップ３０のセンサダイアフラム３１と導入部１０Ａとの間には、導入部１０Ａからの被測定媒体の流入口に、被測定媒体の通過方向Ｆにその板面を直交させて、金属製のバッフル７０が配置されている。図５にバッフル７０の平面図を示す。バッフル７０には、その外周部に所定の角度間隔でタブ７０ａが形成されており、このタブ７０ａ間の隙間７０ｂを被測定媒体が通過して、センサダイアフラム３１へと送られる。図示するバッフル７０は一例であり、形状・サイズ等はこの限りではない。
【００５０】
次に、この隔膜真空計１の動作について説明する。なお、この実施の形態において、隔膜真空計１は半導体製造装置におけるＣＶＤプロセス中の必要な場所に取付けられているものとする。
【００５１】
〔被測定媒体の圧力測定〕
この隔膜真空計１では、導入部１０Ａからの被測定媒体（気体）がセンサダイアフラム３１に到達し、この被測定媒体の圧力と基準真空室３４との差圧によってセンサダイアフラム３１が撓み、センサダイアフラム３１の裏面とセンサ台座３５の内面との間に設けられている固定電極３７と可動電極３８との間隔が変化し、この固定電極３７と可動電極３８で構成されるコンデンサの容量値（静電容量）が変化する。この静電容量の変化を隔膜真空計１の外部に取り出すことで、被測定媒体の圧力が測定される。
【００５２】
〔汚染物質の堆積防止〕
また、この圧力の測定に際し、導入部１０Ａからの被測定媒体（気体）は、バッフル７０の板面の中央に当たって迂回し、バッフル７０の周囲の隙間７０ｂを通過して、台座プレート２１の導入孔２１ａより台座プレート２１と台座プレート２２との間のスリット状の空間（キャビティ）２０Ａに流入する。
【００５３】
このスリット状の空間（キャビティ）２０Ａに流入した被測定媒体は、台座プレート２１の導入孔２１ａと台座プレート２２の圧力導入孔２２ａとが台座プレート２１および台座プレート２２の厚み方向において重ならない位置に設けられているので、スリット状の空間（キャビティ）２０Ａを横方向に進まざるを得ない。
【００５４】
このスリット状の空間（キャビティ）２０Ａを横方向に進むとき、被測定媒体に気体の状態で混入している汚染物質が台座プレート２１又は台座プレート２２の内側表面に堆積する機会が生じる。これにより、最終的に台座プレート２２の圧力導入孔２２ａを抜けて、気体の状態でセンサチップ３０のセンサダイアフラム３１へ到達する汚染物質の量が少なくなり、センサダイアフラム３１上に堆積する汚染物質の量が低減されるものとなる。
【００５５】
〔被測定媒体からの熱伝達に起因するダイアフラムの変形の低減〕
この実施の形態では、台座プレート２２の中心から径方向に等距離、かつ周方向に等間隔隔てて、ダイアフラム支持部３２に対面する位置に４つの圧力導入孔２２ａが形成されており、この圧力導入孔２２ａを通して被測定媒体が圧力導入室３６に導入される。
【００５６】
すなわち、本実施の形態では、被測定媒体がダイアフラム支持部３２を経由してからセンサダイアフラム３１の表面へ導かれる。これにより、ダイアフラム支持部３２とこのダイアフラム支持部３２に接合されているセンサ台座３５の厚み部分（肉厚部）が放熱部あるいは吸熱部となり、被測定媒体が持つ熱エネルギーがセンサダイアフラム３１へ伝わりにくくなる。すなわち、図２にＴ×Ｗとして示される肉厚部３０Ａより被測定媒体の持つ熱エネルギーが外部に逃がされ、センサダイアフラム３１へ伝わりにくくなる。これにより、被測定媒体からの熱伝達に起因するセンサダイアフラム３１の変形が低減され、ヒステリシスやシフトなどの出力信号誤差が削減されるものとなる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、センサダイアフラム３１の厚さをｔ０としたとき、肉厚部３０Ａの厚さ（ダイアフラム支持部３２とセンサ台座３５とを合わせた厚さ）ＴをＴ＝３０・ｔ０とし、ダイアフラム支持部３２の厚さｔをｔ＝５・ｔ０としている。また、台座プレート２２に形成されている圧力導入孔２２ａの径をφ０としたとき、肉厚部３０Ａの幅Ｗ（ダイアフラム支持部３２の幅）をＷ＞３・φ０としている。
【００５８】
図６に、本実施の形態の構造を採用した隔膜真空計の計測結果を例示する。計測開始時、フルスケールの圧力を印加した後、真空引きする。図６には、この時の復帰状況を従来のものと比較して示している。図６において、点線で示す特性Ｉは本実施の形態の構造を採用した隔膜真空計のセンサ出力の変化を示し、実線で示す特性IIは従来の構造を採用した隔膜真空計のセンサ出力の変化を示す。
【００５９】
この結果から分かるように、隔膜真空計のゼロ点復帰時の信号追従性は、本実施の形態の構造を採用した方がゼロ点に戻る時間が速いことが分かる。このように、復帰にかかる時間が低減できた結果、出力として現れるヒステリシスを低減することが可能となる。なお、参考として、図７に、正常な場合のセンサ出力の変化を特性IIIとして、プラス側に膨らむ場合のセンサ出力の変化を特性IVとして、マイナス側に膨らむ場合のセンサ出力の変化を特性Ｖとして示す。
【００６０】
なお、上述した実施の形態では、台座プレート２２に圧力導入孔２２ａを４つ設けるようにしたが、必ずしも４つに限られるものではなく、１つであっても構わない。また、図８に示すように、ダイアフラム支持部３２に形成する通路３２ａの深さを深くしてもよい。
【００６１】
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…隔膜真空計、２２…台座プレート、２２ａ…導出孔（圧力導入孔）、３０…センサチップ、３１…センサダイアフラム、３２…ダイアフラム支持部、３２ａ…通路、３３…ダイアフラム構成部材、３４…基準真空室、３５…センサ台座、３６…圧力導入室、３７…固定電極、３８…可動電極、３０Ａ…肉厚部。
【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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