용량 압력 센서와 함께 사용하기 위한 흐름 한정 구조 document_id A220623052721

본 발명은 용량 압력 센서에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 용량 압력 센서와 함께 사용되는 향상된 필터에 대한 것이다. 도면 1A는 종래 기술의 세라믹 용량 압력 센서(100)의 단면도이다. 도면 1B는 센서(100)의 분해도이다. 센서(100)과 같은 센서들은 이미 잘 알려져 있지만, 그 구조와 작용에 대해서 간단한 설명을 제공한다. 센서(100)은 세라믹 Pr 바디(102)("Pr"은 "기준 압력"을 의미한다), 세라믹 Px 바디(104)("Px"는"미지의 압력"을 의미한다), 얇고 구부러지기 쉬운 세라믹 다이아프램(106), 그리고 입구 튜브(108)를 포함하고 있다. 도면1A에서 도시된 바와 같이, 센서(100)가 조립되었을 때, Pr 바디(102)와 Px바디(104)가 접합되어 다이아프램(106)이 Pr 바디와 Px 바디의 사이에 고정된다. 다이아프램(106)은 입구 튜브(108)내의 압력에 반응하여 구부러지거나 또는 변형된다. 따라서, 다이어프램(106)의 위치를 탐지하는 것으로 튜브(108)내의 압력을 측정할 수 있다. Pr 바디(102)와 Px 바디(104)는, 이 둘이 접합되었을 때, 내부 공간을 한정하도록 형성된다. 다이어프램(106)은 이 내부 공간을 상부 챔버(122)와 하부 챔버(124)로 나눈다 ("상부"와 "하부"라는 용어는 도면의 참조로 사용되며, 센서의 절대적인 방위를 의미하지 않는다). 센서(100)이 조립되었을 때, 다이아프램(106)과 Pr 바디(102)는 함께 상부 챔버(122)를 한정하고, 다이아프램(106)과 Px 바디(104)는 함께 하부 챔버(124)를 한정한다. Px 바디(104)는 중심부에 구멍(126)을 한정한다. 입구 튜브(108)는 중심부에 통로(130)을 한정하며, 통로(130)는 Px 바디(126)의 중심부에 구멍(126)과 유체가 교통하게 된다. 그래서, 통로(130)는 하부 챔버(124)와 유체가 교통하게 된다. 다이아프램(106)은 전도성 필름(140)이 놓여지는 얇고 유연한 세라믹 디스크이다. 다른 전도성 필름(142)은 Pr 바디의 중심부에 놓여지고 이로 인해 필름(142)은 다이아프램(106)에서 전도성필름(140)의 반대쪽에 간격이 떨어져 있게 된다. 두 개의 전도성필름들(140, 142)는 가변캐패시터(144)의 두 개의 플레이트를 형성한다. 공지된 바와 같이, 가변캐패시터(144)의 용량은, 무엇보다도, 두 플레이트(140, 142)사이의 거리에 따라 변한다. 센서(100)는 또한 전도성핀들(150, 152)을 포함하고 있다. 핀(150)은 다이아프램(106)의 필름(140)에 전기적으로 연결되어 있고, 핀(152)은 Pr 바디(102)의 필름(142)에 전기적으로 연결되어 있다. 센서(100) 바디의 외부에서, 핀(150, 152)은 필름(140, 142)에 전기적인 연결을 제공해준다. 작동 중에는, 기준압력(예를 들면, 진공)은 상부 챔버(122)에 생기며 입구 튜브는, 압력이 측정된 가스의 공급원에 연결된다. 하부 챔버의 압력 변화에 따라 다이아프램(106)이 굽혀지고 변형되며, 이것은 입구튜브(108)내의 압력에 따라 가변캐패시터(144)가 제공하는 용량이 변하는 것의 원인이 된다. 따라서, 가변캐패시터(144)가 제공하는 용량은, 입구튜브(108)내의 압력을 표시하는 것이다. 공지된 바와 같이, 센서(100)와 같은 센서들은, 설명의 편리함을 위해 도면1A와 도면1B에 도시하지는 않았지만, 종종 추가적인 특징들을 포함하고 있다. 예를 들어, 이와 같은 센서들은 흔히 상부 챔버(122)의 진공을 유지하기 위해 게터(getter)를 포함하고 있다. 또, 이와 같은 센서들은 도시된 한 개의 필름(142) 대신에 Pr 커버(102)에 놓여진 두개의 전도성 필름을 포함한다. 공지된 바와 같이, 두 개의 필름은 센서가 한 개가 아닌 두 개의 가변캐패시터를 제공하는 것을 허용하며, 이 것은 센서의 온도 안정성을 향상시켜 줄 수 있다. 센서(100)과 같은 압력센서들은 흔히 집적 회로 일괄 생산라인 파운드리(integrated circuit fabrication foundries)에 사용된다. 예를 들면, 증착챔버(deposition chamber)로 공급되는 가스 라인 내부의 유체 압력을 측정하거나, 또는 증착챔버 안에 있는 압력을 측정할 때 사용된다. 알루미늄의 에칭(etching)과 같이, 집적회로 일괄생산라인(Integrated circuit fabrication)에 사용되는 몇몇 공정들은, 대량의 분진과 오염물질을 발생시킨다. 일반적으로 이와 같은 오염물질들이 다이아프램(106)과 만나지 않도록 하는 것이 좋다. 이런 오염물질들이 다이아프램(106)에 쌓일 경우, 센서(100)의 압력 측정 정확도에 악영향을 미칠게 된다. 따라서, 종래 기술의 압력 센서들은 오염물질들이 다이아프램(106)에 도달하지 못하도록 하는 다양한 장치들을 사용했다. 매우 많은 필터 장치들이 개발되었지만, 오염물질들이 다이아프램에 도달하여 쌓이는 것을 방지해주는 개량된 방법과 구조에 대한 필요성이 있다.