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特表2024-516982センサのためのパッケージング、およびセンサのための当該パッケージングの製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-04-18
(54)【発明の名称】センサのためのパッケージング、およびセンサのための当該パッケージングの製造方法
(51)【国際特許分類】
C23C 16/44 20060101AFI20240411BHJP
【ＦＩ】
C23C16/44 B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023566814
(86)(22)【出願日】2022-05-09
(85)【翻訳文提出日】2023-12-22
(86)【国際出願番号】 US2022028390
(87)【国際公開番号】W WO2022240775
(87)【国際公開日】2022-11-17
(31)【優先権主張番号】17/316,622
(32)【優先日】2021-05-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】390040660
【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】クリシュナムルティ， シュリカンス
(72)【発明者】
【氏名】シュイ， ミン
(72)【発明者】
【氏名】オカダ， アシュレー エム．
(72)【発明者】
【氏名】グントゥリ， ラーマチャンドラ ムルティー
(72)【発明者】
【氏名】パルケ， ヴィジェイ
【テーマコード（参考）】
4K030
【Ｆターム（参考）】
4K030EA01
4K030KA39
(57)【要約】
本明細書では、センサ組立体、当該センサ組立体を製造する方法、および当該センサ組立体を使用する方法の実施形態が開示される。一実施形態では、センサ組立体が、外側領域と、内側領域と、外側領域と内側領域との間に配置された中間領域と、を備える基板を備え、基板が、少なくとも内側領域の上にある電気接触パッドをさらに備える。センサ組立体が、密閉シールを形成するために外側領域または中間領域のところで基板に結合されたハウジングをさらに備える。センサ組立体が、内側領域のところで電気接触パッドを介して基板に結合されたセンサデバイスをさらに備える。特定の実施形態では、センサ組立体が、センサ組立体の少なくとも一部分の上に堆積した共形コーティングをさらに備える。
【選択図】図４Ａ
【選択図】図４Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
センサ組立体であって、外側領域、内側領域、および前記外側領域と前記内側領域との間に配置された中間領域、を備える基板であって、前記基板が少なくとも前記内側領域の上にある電気接触パッドをさらに備える、基板と、
密閉シールを提供するために前記外側領域のところで前記基板に結合されたハウジングと、
前記内側領域のところで前記電気接触パッドを介して前記基板に結合されたセンサデバイスと、
を備えるセンサ組立体。
【請求項2】
前記センサ組立体の少なくとも一部分に堆積した共形コーティングをさらに備える、請求項１に記載のセンサ組立体。
【請求項3】
前記センサデバイスが、支持体構造に結合された自立感知要素を備え、前記センサデバイスが、前記支持体構造をガス流方向に対して垂直な配向にするように前記基板に固定される、請求項１に記載のセンサ組立体。
【請求項4】
前記センサデバイスが、支持体構造に結合された自立感知要素を備え、前記センサデバイスが、前記支持体構造をガス流方向に対して平行な配向にするように前記基板に固定される、請求項１に記載のセンサ組立体。
【請求項5】
前記ハウジングが、ガス側表面と、前記ガス側表面の反対側にある反対側の表面と、を備え、前記ハウジングが前記ハウジングを通るように形成されたスロットを有し、前記基板は、前記基板の前記内側領域が前記ガス側表面から延在するように前記スロット内に配設される、請求項１に記載のセンサ組立体。
【請求項6】
前記センサデバイスが第１のシールを介して前記電気接触パッドに結合され、前記基板が第２のシールを介して前記外側領域において前記ハウジングに固定され、ｏリングが前記基板と前記ハウジングとの間に配設される、請求項１に記載のセンサ組立体。
【請求項7】
前記基板が機械加工されたサファイアであり、前記基板に丸みがつけられおり、前記電気接触パッドが前記内側領域において金属化される、請求項６に記載のセンサ組立体。
【請求項8】
前記基板の前記外側領域および前記中間領域を完全に通過して前記基板の前記内側領域の少なくとも一部分の中まで延在する導体ピンをさらに備え、前記導体ピンが、第３のシールを介して、前記内側領域に配設された前記電気接触パッドに固定される、請求項７に記載のセンサ組立体。
【請求項9】
前記第１のシール、前記第２のシール、および前記第３のシールが、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含み、前記電気接触パッドおよび前記導体ピンが１つまたは複数の導電性金属を含み、
前記ハウジングが、ステンレス鋼、ニッケル合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、ニッケル－コバルト－鉄合金、またはこれらの組合せを含む、請求項８に記載のセンサ組立体。
【請求項10】
前記基板が多層セラミックであり、前記電気接触パッドが前記多層セラミック基板の層の間に形成され、前記電気接触パッドが前記外側領域から前記内側領域まで前記多層セラミック基板を完全に通過して延在する、請求項６に記載のセンサ組立体。
【請求項11】
前記第１のシールおよび前記第２のシールが、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含み、前記電気接触パッドが１つまたは複数の導電性金属を含み、
前記ハウジングが、ステンレス鋼、ニッケル合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、ニッケル－コバルト－鉄合金、またはこれらの組合せを含む、請求項１０に記載のセンサ組立体。
【請求項12】
センサ組立体であって、外側領域、内側領域、および前記外側領域と前記内側領域との間に配置された中間領域を備える多層セラミック基板であって、前記多層セラミック基板が、前記多層セラミック基板の層の間に形成された電気接触パッドを備え、前記電気接触パッドが、前記外側領域から前記内側領域まで前記多層セラミック基板を完全に通過して延在する、多層セラミック基板と、
密閉シールを形成するために前記中間領域のところで前記基板に結合されたハウジングと、
前記内側領域のところで前記電気接触パッドを介して前記基板に結合されたセンサデバイスと、
を備えるセンサ組立体。
【請求項13】
前記センサ組立体の少なくとも一部分に堆積した共形コーティングをさらに備える、請求項１２に記載のセンサ組立体。
【請求項14】
前記センサデバイスが、支持体構造に結合された自立感知要素を備え、前記センサデバイスが、前記支持体構造をガス流方向に対して平行な配向にするように前記基板に固定される、請求項１２に記載のセンサ組立体。
【請求項15】
前記ハウジングが、ガス側表面と、前記ガス側表面の反対側にある反対側の表面と、を備え、前記ハウジングが前記ハウジングを通るように形成されたスロットを有し、前記基板は、前記基板の前記内側領域が前記ガス側表面から延在し、前記基板の前記外側領域が前記反対側の表面から外部領域まで延在するように片持ちの配向で前記スロット内に配設される、請求項１２に記載のセンサ組立体。
【請求項16】
前記基板の前記中間領域が、第１の表面と、前記第１の表面の反対側にある第２の表面と、を備え、前記第１の表面が、平行な対面的構成で前記ハウジングの前記反対側の表面に固定され、ｏリングが前記基板と前記ハウジングとの間に配設される、請求項１５に記載のセンサ組立体。
【請求項17】
前記センサデバイスが第１のシールを介して前記電気接触パッドに結合され、前記第１の表面が第２のシールを介して前記ハウジングの前記反対側の表面に固定される、請求項１６に記載のセンサ組立体。
【請求項18】
前記第１のシールおよび前記第２のシールが、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含み、前記電気接触パッドが１つまたは複数の導電性金属を含み、
前記ハウジングが、ステンレス鋼、ニッケル合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、ニッケル－コバルト－鉄合金、またはこれらの組合せを含む、請求項１７に記載のセンサ組立体。
【請求項19】
前記ハウジングの前記反対側の表面に固定されたフランジをさらに備え、前記基板の前記中間領域の前記第１の表面が平行な対面的構成で前記フランジに固定される、請求項１６に記載のセンサ組立体。
【請求項20】
前記センサデバイスが第１のシールを介して前記電気接触パッドに結合され、前記フランジが溶接を用いて前記ハウジングの前記反対側の表面に固定され、前記第１の表面が第２のシールを介して前記フランジに固定される、請求項１９に記載のセンサ組立体。
【請求項21】
前記ハウジングが第１の熱膨張係数（ＣＴＥ１）を有し、前記基板が第２の熱膨張係数（ＣＴＥ２）を有し、前記フランジが第３の熱膨張係数（ＣＴＥ３）を有し、ＣＴＥ３がＣＴＥ１とＣＴＥ２との間である、請求項２０に記載のセンサ組立体。
【請求項22】
前記フランジと前記ハウジングの前記反対側の表面との間に配置されたバックアップリングをさらに備え、前記バックアップリングが、ハウジングの方を向く表面と、前記ハウジングの方を向く表面の反対側にあるフランジの方を向く表面と、を備え、前記フランジが第３のシールを介して、前記バックアップリングの前記フランジの方を向く表面に固定される、請求項２０に記載のセンサ組立体。
【請求項23】
前記第１のシール、前記第２のシール、および前記第３のシールが、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含み、前記電気接触パッドが１つまたは複数の導電性金属を含み、
前記ハウジングおよび前記フランジが、独立して、ステンレス鋼、ニッケル合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、ニッケル－コバルト－鉄合金、またはこれらの組合せを含み、
前記バックアップリングがセラミックを含む、
請求項２２に記載のセンサ組立体。
【請求項24】
センサ組立体であって、第１の端部、および、前記第１の端部の反対側にある第２の端部、を備える多層セラミック基板であって、
前記第１の端部が、第１の外側領域、内側領域、および、前記第１の外側領域と前記内側領域との間に配置された第１の中間領域、を備え、
前記第２の端部が、第２の外側領域、および、前記第２の外側領域と前記内側領域との間に配置された第２の中間領域、を備え、
前記多層セラミック基板が前記複層セラミック基板の層の間に形成された電気接触パッドを備え、前記電気接触パッドが前記第１の端部から前記第２の端部まで前記多層セラミック基板を完全に通過して延在する、
多層セラミック基板と、
密閉シールを形成するために前記第１の中間領域および前記第２の中間領域のところで前記多層セラミック基板に結合されたハウジングと、
前記内側領域のところで前記電気接触パッドを介して前記基板に結合されたセンサデバイスと、
前記センサ組立体の少なくとも一部分に堆積した共形コーティングと、
を備える、センサ組立体。
【請求項25】
前記ハウジングが、ガス側表面と、前記ガス側表面の反対側にある反対側の表面と、を備え、前記ハウジングが、第１の端部で前記ハウジングを通るように形成された第１のスロットと、反対側の第２の端部で前記ハウジングを通るように形成された第２のスロットと、を有し、前記基板の前記第１の端部が前記第１のスロットを通るように配設され、前記基板の前記第２の端部が前記第２のスロットを通るように配設され、その結果、前記基板の前記第１の外側領域が前記第１の端部における前記ハウジングの前記反対側の表面から前記第１の端部における外部領域まで延在し、
前記基板の前記第２の外側領域が前記第２の端部における前記ハウジングの前記反対側の表面から前記第２の端部における外部領域まで延在し、
前記基板の前記内側領域が前記第１の端部における前記ガス側表面から前記第２の端部における前記ガス側表面まで延在する、
請求項２４に記載のセンサ組立体。
【請求項26】
センサ組立体を製造する方法であって、前記方法が、外側領域、内側領域、および、前記外側領域と前記内側領域との間に配置された中間領域、を備える基板を提供することであって、前記基板が少なくとも前記内側領域の上にある電気接触パッドをさらに備える、基板を提供することと、
前記内側領域のところでセンサデバイスを前記基板に結合することと、
密閉シールを形成するために前記外側領域のところで前記基板を前記ハウジングに結合することと、
を含む、方法。
【請求項27】
前記センサ組立体の少なくとも一部分に共形コーティングを堆積させることをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項28】
前記共形コーティングが原子層堆積プロセスを使用して堆積され、前記共形コーティングがＡｌ２Ｏ３を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項29】
前記基板の上にある前記電気接触パッドと前記センサデバイスの上にある電気接点との間に第１のシールを形成することにより前記センサデバイスを前記基板に固定することであって、前記センサデバイスが、支持体構造に結合された自立感知要素を備え、前記センサデバイスが、前記支持体構造をガス流方向に対して垂直な配向にするように前記基板に固定される、前記センサデバイスを前記基板に固定することと、前記基板と前記ハウジングとの間に第２のシールを形成することにより前記基板を前記ハウジングに固定することと、
をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項30】
前記基板が、前記基板の前記外側領域および前記中間領域を完全に通過して前記基板の前記内側領域の少なくとも一部分の中まで延在する導体ピンを備え、前記方法が、第３のシールを介して、前記導体ピンを底部領域に配設された前記電気接触パッドに固定することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項31】
前記第１のシール、前記第２のシール、または前記第３のシールのうちの１つまたは複数を形成することが、それぞれ、前記センサデバイスを前記基板にろう付けすること、前記基板を前記ハウジングにろう付けすること、または導体ピンを前記電気接触パッドにろう付けすること、を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項32】
前記第１のシール、前記第２のシール、および前記第３のシールが、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含み、前記電気接触パッドおよび前記導体ピンが、独立して、１つまたは複数の導電性金属を含み、
前記ハウジングが、ステンレス鋼、ニッケル合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、ニッケル－コバルト－鉄合金、またはこれらの組合せを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項33】
前記基板を提供することの前に、前記基板を機械加工することであって、前記基板がサファイアであり、前記基板に丸みがつけられる、前記基板を機械加工することと、
前記基板の前記内側領域の上で電気接触パッドを金属化することと、
をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項34】
前記基板を提供することの前に、多層セラミック基板の層の間に形成される電気接触パッドを備える多層セラミック基板を形成することであって、その結果、前記電気接触パッドが前記外側領域から前記内側領域まで前記多層セラミック基板を完全に通過して延在する、多層セラミック基板を形成すること
をさらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項35】
前記第１のシールまたは前記第２のシールのうちの１つ以上を形成することが、それぞれ、前記センサデバイスを前記基板にろう付けすることまたは前記基板を前記ハウジングにろう付けすることを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項36】
前記第１のシールおよび前記第２のシールが、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含み、前記電気接触パッドが１つまたは複数の導電性金属を含み、
前記ハウジングが、ステンレス鋼、ニッケル合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、ニッケル－コバルト－鉄合金、またはこれらの組合せを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項37】
前記ハウジングが、ガス側表面と、前記ガス側表面の反対側にある反対側の表面と、を備え、前記ハウジングが前記ハウジングを通るように形成されたスロットを有し、前記方法が、前記外側領域のところで前記基板を前記ハウジングに結合することの前に、前記センサデバイスに結合された前記基板を、前記ハウジングを通るように形成された前記スロットの中に挿入することをさらに含み、その結果、前記基板の前記内側領域が前記ガス側表面から延在する、請求項２６に記載の方法。
【請求項38】
センサ組立体を製造する方法であって、外側領域、内側領域、および、前記外側領域と前記内側領域との間に配置された中間領域、を備える多層セラミック基板を提供することであって、前記多層セラミック基板が前記多層セラミック基板の層の間に形成された電気接触パッドを備え、前記電気接触パッドが前記外側領域から前記内側領域まで前記複層セラミック基板を完全に通過して延在する、多層セラミック基板を提供することと、
前記多層セラミック基板の前記内側領域のところでセンサデバイスを前記電気接触パッドに結合することと、
前記センサデバイスに結合された前記多層セラミック基板をハウジングの中に挿入することと、
片持ち位置で密閉シールを形成するように前記基板が構成されるように、前記中間領域のところで前記多層セラミック基板を前記ハウジングに結合することと、
を含む、方法。
【請求項39】
前記センサ組立体の少なくとも一部分に共形コーティングを堆積させることをさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項40】
前記共形コーティングが原子層堆積プロセスを使用して堆積され、前記共形コーティングがＡｌ２Ｏ３を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項41】
前記多層セラミック基板の前記内側領域のところでセンサデバイスを前記電気接触パッドに結合することの前に、平行な対面的構成で第１のシールを介して、フランジの基板の方を向く側を前記基板の前記中間領域の第１の表面に固定することと、
第２のシールを介して、前記フランジのハウジングの方を向く側をバックアップリングの基板の方を向く側に固定することと、
をさらに含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項42】
前記複層セラミック基板の前記内側領域のところでセンサデバイスを前記電気接触パッドに結合することが、前記基板の前記内側領域のところの前記電気接触パッドと前記センサデバイスの上にある電気接点との間に第３のシールを形成することにより前記センサデバイスを前記基板に固定することであって、前記センサデバイスが、支持体構造に結合された自立感知要素を備え、前記センサデバイスが、前記支持体構造をガス流方向に対して平行な配向にするように前記基板に固定される、前記センサデバイスを前記基板に固定すること
を含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項43】
前記センサデバイスに結合された前記多層セラミック基板をハウジングの中に挿入することが、前記センサデバイス、前記バックアップリング、および前記フランジを用いて組み立てられた前記基板を前記ハウジングの中に挿入すること
を含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項44】
前記中間領域のところで前記複層セラミック基板を前記ハウジングに結合することが、前記基板の前記中間領域のところで前記フランジと前記ハウジングとの間に第４のシールを形成することにより前記フランジを前記ハウジングに固定することであって、前記フランジを前記ハウジングに固定することが前記フランジを前記ハウジングに溶接することを含む、前記フランジを前記ハウジングに固定すること
を含み、
前記ハウジングが、ガス側表面と、前記ガス側表面の反対側にある反対側の表面と、を備え、前記フランジの前記ハウジングの方を向く側が、平行な対面的構成を介して前記ハウジングの前記反対側の表面に固定される、
請求項４１に記載の方法。
【請求項45】
前記第１のシール、前記第２のシール、および前記第３のシールが、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含み、前記電気接触パッドが１つまたは複数の導電性金属を含み、
前記ハウジングが、ステンレス鋼、ニッケル合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、ニッケル－コバルト－鉄合金、またはこれらの組合せを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項46】
センサ組立体を製造するための方法であって、第１の端部、前記第１の端部の反対側にある第２の端部、および、前記第１の端部と前記第２の端部との間にある内側領域、を備える多層セラミック基板を提供することであって、
前記第１の端部が、第１の外側領域、および、前記第１の外側領域と前記内側領域との間に配置された第１の中間領域、を備え、
前記第２の端部が、第２の外側領域、および、前記第２の外側領域と前記内側領域との間に配置された第２の中間領域、を備え、
前記多層セラミック基板が前記多層セラミック基板の層の間に形成された電気接触パッドを備え、前記電気接触パッドが前記第１の端部から前記第２の端部まで前記多層セラミック基板を完全に通過して延在する、
多層セラミック基板を提供することと、
前記多層セラミック基板の前記内側領域のところでセンサデバイスを前記電気接触パッドに結合することと、
前記センサデバイスに結合された前記多層セラミック基板をハウジングの中に挿入することと、
密閉シールを形成するように前記基板が前記ハウジングの一方の端部から前記ハウジングの第２の反対側の端部まで延在するように、前記第１の中間領域および前記第２の中間領域のところで前記多層セラミック基板を前記ハウジングに結合することと、
前記センサ組立体の少なくとも一部分の上に共形コーティングを堆積させることと、
を含む、方法。
【請求項47】
流量制御装置であって、ガス流路を画定するガス流チャネルと、
前記ガス流チャネル内のガス流を調節するように構成された流量調節バルブと、
前記ガス流チャネルに結合されたセンサ組立体であって、前記センサ組立体が、
外側領域、内側領域、および、前記外側領域と前記内側領域との間に配置された中間領域、を備え、少なくとも前記内側領域の上にある電気接触パッドをさらに備える、基板、
密閉シールを形成するために前記中間領域または前記外側領域のところで前記基板に結合されたハウジング、
前記内側領域のところで前記電気接触パッドを介して前記基板に結合されたセンサデバイス、ならびに、
前記センサ組立体の少なくとも一部分の上に堆積した共形コーティング
を備える、センサ組立体と、
前記流量調節バルブおよび前記センサデバイスに動作可能に結合され、前記センサデバイスから受信される信号に基づいて前記流量制御バルブを調整するように構成された、処理デバイスと、
を備える、流量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の実施形態は、概して、例えばガスの流量などを、モニタおよび制御するためのセンサに関する。
【背景技術】
【0002】
種々の製造システム（例えば、半導体用途のための）が、ガス流の特性（例えば、流量、温度、および圧力など）の測定を含む可能性がある。このような測定を行うのに使用されるセンサは、特定の製造システムで使用され得る攻撃的環境（例えば、腐食環境、高エネルギープラズマを有する環境、真空を有する環境、ならびに、高い温度および／または高頻度温度サイクルを有する環境など）に適合しない可能性がある。特定の攻撃的環境に適合させながら、プロセスガスの特性に悪影響を及ぼさない特殊な幾何学形状を有するセンサおよび／またはセンサパッケージングを作ることが課題を提示する可能性がある。
【0003】
例えば、一部の製造システムでは、プロセスガス（例えば、半導体製造プロセス中に使用されるガス）ならびに／あるいは洗浄ガス（例えば、製造されたデバイスおよび／または電子デバイスの製造に使用されるチャンバを洗浄するのに使用されるガス）は、大きい質量流量を含む正確な送達目標を有する可能性があり、さらには小さい流量を正確に制御する能力を有する可能性がある。従来の製造システムは、しばしば、プロセスガスの質量流量を測定および制御するための１つまたは複数のマスフローコントローラ（ＭＦＣ：ｍａｓｓ ｆｌｏｗ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を使用する。
【0004】
厳しい製造環境に適合し（例えば、腐食および／材料汚染に対して耐性を有する）、真空シールを維持し、ロバスト性を有し、長い動作寿命を有し、高い信頼性を有し、ガス流特性に対する悪影響を最小にする幾何学形状を有する、ＭＦＣおよび／または他のセンサを開発することが有利となろう。
【発明の概要】
【0005】
本開示の特定の実施形態は、基板と、ハウジングと、センサデバイスと、を有するセンサ組立体に関する。特定の実施形態では、基板が、外側領域と、内側領域と、外側領域と内側領域との間に配置された中間領域と、を有する。特定の実施形態では、基板が、少なくとも内側領域の上にある電気接触パッドをさらに有する。特定の実施形態では、ハウジングが、密閉シールを提供するために外側領域のところで基板に結合される。特定の実施形態では、センサデバイスが、内側領域のところで電気接触パッドを介して基板に結合される。
【0006】
本開示の別の態様では、センサ組立体が、外側領域と、内側領域と、外側領域と内側領域との間に配置された中間領域と、を有する多層セラミック基板を有する。多層セラミック基板が、多層セラミック基板の層の間に形成された電気接触パッドをさらに有することができ、電気接触パッドが、外側領域から内側領域まで多層セラミック基板を完全に通過して延在する。特定の実施形態では、センサ組立体が、密閉シールを形成するために中間領域のところで基板に結合されたハウジングをさらに有する。特定の実施形態では、センサ組立体が、内側領域のところで電気接触パッドを介して基板に結合されたセンサデバイスをさらに有する。
【0007】
本開示の別の実施形態では、センサ組立体が、第１の端部および第１の端部の反対側にある第２の端部を備える多層セラミック基板を有する。特定の実施形態では、多層セラミック基板の第１の端部が、第１の外側領域と、内側領域と、第１の外側領域と内側領域との間に配置された第１の中間領域と、を有する。特定の実施形態では、多層セラミック基板の第２の端部が、第２の外側領域と、第２の外側領域と内側領域との間に配置された第２の中間領域と、を有する。特定の実施形態では、多層セラミック基板が、多層セラミック基板の層の間に形成された電気接触パッドを有し、電気接触パッドが、第１の端部から第２の端部まで多層セラミック基板を完全に通過して延在する。特定の実施形態では、センサ組立体が、密閉シールを形成するために第１の中間領域および第２の中間領域において複層セラミック基板に結合されたハウジングをさらに有する。特定の実施形態では、センサ組立体が、内側領域のところで電気接触パッドを介して基板に結合されたセンサデバイスをさらに有する。特定の実施形態では、センサ組立体が、センサ組立体の少なくとも一部分に配設された共形コーティングをさらに有する。
【0008】
本開示の特定の実施形態は、センサ組立体を製造する方法に関連する。特定の実施形態では、センサ組立体を製造する方法が、外側領域と、内側領域と、外側領域と内側領域との間に配置された中間領域と、を有する基板を提供することを含み、基板が少なくとも内側領域の上にある電気接触パッドをさらに有する。特定の実施形態では、センサ組立体を製造する方法が、内側領域のところでセンサデバイスを基板に結合することをさらに含む。特定の実施形態では、センサ組立体を製造する方法が、密閉シールを形成するために外側領域のところで基板をハウジングに結合することをさらに含む。
【0009】
本開示の別の態様では、センサ組立体を製造する方法が、外側領域と、内側領域と、外側領域と内側領域との間に配置された中間領域と、を有する多層セラミック基板を提供することを含み、多層セラミック基板が、多層セラミック基板の層の間に形成された電気接触パッドをさらに有し、電気接触パッドが、外側領域から内側領域まで複層セラミック基板を完全に通過して延在する。特定の実施形態では、センサ組立体を製造する方法が、多層セラミック基板の内側領域のところでセンサデバイスを電気接触パッドに結合することをさらに含む。特定の実施形態では、センサ組立体を製造する方法が、センサデバイスに結合された多層セラミック基板をハウジングの中に挿入することをさらに含む。特定の実施形態では、センサ組立体を製造する方法が、中間領域のところで複層セラミック基板をハウジングに結合することをさらに含み、その結果、基板が片持ち位置において密閉シールを形成するように構成される。
【0010】
本開示の別の態様では、センサ組立体を製造する方法が、第１の端部と、第１の端部の反対側にある第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間にある内側領域と、有する多層セラミック基板を提供することを含み、第１の端部が、第１の外側領域と、第１の外側領域と内側領域との間に配置された第１の中間領域と、を有し、第２の端部が、第２の外側領域と、第２の外側領域と内側領域との間に配置された第２の中間領域と、を有し、多層セラミック基板が、複層セラミック基板の層の間に形成された電気接触パッドを有し、電気接触パッドが、第１の端部から第２の端部まで多層セラミック基板を完全に通過して延在する。特定の実施形態では、センサ組立体を製造する方法が、多層セラミック基板の内側領域のところでセンサデバイスを電気接触パッドに結合することをさらに含む。特定の実施形態では、センサ組立体を製造する方法が、センサデバイスに結合された多層セラミック基板をハウジングの中に挿入することをさらに含む。特定の実施形態では、センサ組立体を製造する方法が、第１の中間領域および第２の中間領域のところで複層セラミック基板をハウジングに結合することをさらに含み、その結果、基板が、密閉シールを形成するためにハウジングの一方の端部からハウジングの第２の反対側の端部まで延在させられる。特定の実施形態では、センサ組立体を製造する方法が、センサ組立体の少なくとも一部分に共形コーティングを配設することをさらに含む。
【0011】
本開示の特定の実施形態は、流量制御装置に関連する。特定の実施形態では、流量制御装置が、ガス流路を画定するガス流チャネルと、ガス流チャネル内のガス流を調節するように構成された流量調節バルブと、ガス流チャネルに結合されたセンサ組立体と、処理デバイスと、を有する。特定の実施形態では、センサ組立体が、基板と、ハウジングと、センサデバイスと、センサ組立体の少なくとも一部分に配設された共形コーティングと、を有する。特定の実施形態では、基板が、外側領域と、内側領域と、外側領域と内側領域との間に配置された中間領域と、を有し、基板が、少なくとも内側領域の上にある電気接触パッドをさらに有する。特定の実施形態では、ハウジングが、密閉シールを形成するために中間領域または外側領域のところで基板に結合される。特定の実施形態では、センサデバイスが、内側領域のところで電気接触パッドを介して基板に結合される。特定の実施形態では、処理デバイスが、流量調節バルブおよびセンサデバイスに動作可能に結合され、センサデバイスからの信号に基づいて流量制御バルブを調整するように構成される。
【0012】
本開示は、同様の参照符号により同様の要素を示している添付図面の図に限定的ではなく例として示される。本開示での「１つ」の実施形態に対する言及は必ずしも同じ実施形態に対してではなく、このような言及は少なくとも１つを意味する、ことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本開示の実施形態による、処理チャンバと、ガス源と、流量制御装置と、を有する例示のシステムを示す図である。図１はさらに、本開示の実施形態によるセンサ組立体が処理チャンバおよび／または製造システムの種々の場所に組み込まれ得ることの例示の説明図を提供する。
【図2】本開示の実施形態による、例示の流量制御装置を示す図である。
【図3】本開示の実施形態によるセンサ組立体で使用され得る例示のセンサデバイスを示す図である。
【図4A】本開示の実施形態によるセンサ組立体を示す斜視図である。
【図4D】本開示の実施形態による、例示のセンサ組立体の表面の上に形成された共形コーティングを示す断面図である。
【図5A】本開示の実施形態によるセンサ組立体を示す斜視図である。
【図6A】本開示の実施形態によるセンサ組立体を示す斜視図である。
【図7A】本開示の実施形態によるセンサ組立体を示す斜視図である。
【図8A】本開示の実施形態によるセンサ組立体を示す斜視図である。
【図9A】本開示の実施形態によるセンサ組立体を示す斜視図である。
【図10A】本開示の実施形態によるセンサ組立体を示す斜視図である。
【図10D】本開示の実施形態によるセンサ組立体を示す側断面図である。
【図11A】本開示の実施形態による流量制御装置で使用するためにセンサデバイスを適合させる方法を示すフローチャートである。
【図11B】本開示の実施形態によるセンサ組立体を製造する方法を示すフローチャートである。
【図12】本開示の実施形態に従って使用されるためのコンピュータシステムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本明細書で説明される実施形態は、マスフロー制御装置で使用されるように適合されたセンサ組立体（センサパッケージングとも称され得る）と、当該センサ組立体を組み込むシステムと、このような使用に合うようにセンサ組立体を適合させる方法と、センサ組立体を使用する方法と、に関連する。特定の実施形態では、センサ組立体がさらに、マスフロー制御装置の一部として以外の使用のために適合され得る。例えば、センサ組立体が、温度制御および圧力制御などのために使用されるように適合され得る。センサ組立体が、いくつかの実施形態では、ガス流チャネルの流路内に直接配設されるための自立感知要素を有するセンサデバイス（ＭＥＭＳデバイス、熱線風速計（ＨＷＡ：Ｈｏｔ－Ｗｉｒｅ Ａｎｅｍｏｍｅｔｒｙ）、または任意適切な他のセンサ）を有する。センサ組立体が、いくつかの実施形態では、基板をさらに有し、センサデバイスが基板に固定される（例えば、金属シールを介して）。センサ組立体が、いくつかの実施形態では、ハウジングをさらに有し、基板がハウジングに固定される（例えば、金属シールを介して）。特定の実施形態では、センサデバイスが金属シールを介して基板に固定され得（例えば、ろう付け合金を用いるはんだ付けまたはろう付けを介して）、基板が別の金属シールを介してハウジングに固定され得る（例えば、ろう付け合金を用いるはんだ付けまたはろう付けを通して）。特定の実施形態では、さらに、ｏリングが基板とハウジングとの間に配設され得る。特定の実施形態では、センサ組立体の種々の構成要素が、基板（センサデバイスが基板に固定される）と、ハウジング（基板が、基板の外側領域のところでまたは基板の中間領域のところでハウジングに固定される）と、の間に密閉シールを提供するような手法で一体に組み立てられる。特定の実施形態では、センサ組立体の種々の構成要素が、自立感知要素からセンサ組立体を通って１つまたは複数の外部デバイス（処理デバイスなど）までの連続する電気伝導性を確立するような手法で接続され得、その結果、感知要素によって測定される特性が処理デバイスに送信され得るようになる。さらに、センサ組立体の種々の構成要素が、センサの測定に対する流れの乱流効果を最小にするような、ならびに／あるいは高い真空を受け入れてガス放出または漏洩を最小にする気密的な密閉を実現するような手法で接続され得る。センサ組立体が、いくつかの実施形態では、センサ組立体の種々の部分を腐食性ガスから保護するための共形コーティングをさらに有する（組立体の一部においてまたは組立体の全体において）。
【0015】
プロセスをより良好に制御するためにおよび詳細な処理の制約に適合するのを可能にするために、製造プロセスで使用されるプロセスガスの温度および流量を正確に制御することが概して有利である。現在の流れセンサの低い過渡応答速度は、少量のガスの送達などのガス投与の正確な制御さらには連続する１つまたは複数のガスのパルスの正確な制御を必要とする用途に適さない。
【0016】
本開示の実施形態は有利には、迅速かつ正確な流量フィードバックを提供するための、直接ガスの流路内に存在するセンサデバイス（ＭＥＭＳデバイス、熱線風速計（ＨＷＡ）、または任意適切な他のセンサ）を利用することにより、現在のセンサの制約を克服する。流量フィードバックに加えて、センサデバイスが、有利には、供給源のところ、バルブの近く、プロセスチャンバへの入口の近く（例えば、供給のポイント）、プロセスチャンバの中、またはフォアラインの中、を含むガス供給ラインの任意の場所において迅速かつ正確な温度測定を実現するのに利用され得る。温度測定が処理デバイスにより実時間でモニタされ得、処理デバイスがさらに、ガス供給ラインの多様な場所のところにある加熱ユニットに出力コマンドを送信することができる。
【0017】
特定の実施形態は、有利には、腐食性化学物質からセンサデバイスを保護しながらガス流路の中に直接挿入するようにセンサデバイスを適合させる。例えば、本明細書で説明される実施形態は、センサ組立体と、半導体処理中に使用されるような腐食性化学物質に対して露出する可能性があるセンサ組立体のための材料と、に関連する。本明細書で説明されるセンサ組立体は、センサデバイスの電気特性（例えば、センサまでの電気伝導性を確立する）、相対形状、および幾何学的構成を維持しながら、腐食性化学物質からセンサデバイスを保護するように適合され得る。一実施形態では、感知要素が、流路に対して露出されるようにおよびガス流の正確な測定を実現するのを可能にするように、センサデバイス内に配置される（例えば、ナノワイヤ部分）。センサ組立体がさらに、センサデバイスの測定に対する流れの乱流効果を最小にするように、腐食を最小にするように、センサ性能を阻害し得るセンサダイへの堆積を最小にするように、外部環境へのガス放出または漏洩を最小にするように、真空を維持するように、熱的特性を維持するように、センサデバイスの感度および／または測定精度を維持するように、ならびに、センサデバイスの迅速な反応を維持するように、適合され得る。
【0018】
図１は、本開示の実施形態による、処理チャンバ１０１と、ガス源１６０と、流量制御装置２００と、を有するシステム１００を描いている。処理チャンバ１０１が、腐食性プラズマ環境が実現されるプロセスのために使用され得る。例えば、処理チャンバ１０１が、プラズマエッチャまたはプラズマエッチングリアクタ、および、プラズマ洗浄装置、などのためのチャンバであってよい。代替的実施形態では、腐食性プラズマ環境に露出する可能性があるかまたは露出する可能性がない他の処理チャンバが使用されてもよい。チャンバ部品のいくつかの例が、化学気相堆積（ＣＶＤ：ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）チャンバ、物理気相堆積（ＰＶＤ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）チャンバ、ＡＬＤチャンバ、ＩＡＤチャンバ、エッチングチャンバ、および他の種類の処理チャンバを含む。いくつかの実施形態では、処理チャンバ１０１が、電子デバイス製造システムで使用される任意のチャンバであってもよい。
【0019】
一実施形態では、処理チャンバ１０１が、チャンバ本体１０２と、内部空間１０６を囲むシャワーヘッド１３０と、を有する。シャワーヘッド１３０が、シャワーヘッド基部と、複数のガス送達孔１３２（本明細書ではチャネルとも称される）を有することができるシャワーヘッドガス分配プレート（ＧＤＰ：ｇａｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐｌａｔｅ）と、を有することができ、複数のガス送達孔１３２がＧＤＰを完全に通過する。別法として、シャワーヘッド１３０がいくつかの実施形態では蓋およびノズルに置き換えられてもよく、または、他の実施形態では複数のパイ形状のシャワーヘッド区画およびプラズマ生成ユニットに置き換えられてもよい。チャンバ本体１０２が、アルミニウム、ステンレス鋼、またはチタンなどの他の適切な材料から製造され得る。チャンバ本体１０２が、概して、側壁１０８および底部１１０を有する。
【0020】
外側ライナ１１６が、チャンバ本体１０２を保護するために側壁１０８に隣接して配設され得る。外側ライナ１１６が、１つまたは複数の開孔を有するように製造され得る。一実施形態では、外側ライナ１１６が酸化アルミニウムから製造される。
【0021】
排気口１２６がチャンバ本体１０２内に画定され得、内部空間１０６をポンプシステム１２８に結合することができる。ポンプシステム１２８が、処理チャンバ１０１の内部空間１０６で排気を行って処理チャンバ１０１の内部空間１０６の圧力を管理するのに利用される、１つまたは複数のポンプおよびスロットルバルブを有することができる。
【0022】
ガス源１６０が、供給ライン１１２を介して、シャワーヘッド１３０を通して内部空間１０６にプロセスガスおよび／または洗浄ガスを提供するために処理チャンバ１０１に結合され得る。流量制御装置２００がガス源１６０および処理チャンバ１０１に結合され得る。流量制御装置２００が、ガス源１６０から内部空間１０６までのガスの流れを測定および制御するのに使用され得る。例示の流量制御装置２００が図２に関連して後でより詳細に説明される。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のガスパネル１６０が、内部空間１０６にガスを提供するために処理チャンバ１０１に結合され得る。このような実施形態では、１つまたは複数の流量制御システム２００が各ガス源１６０および処理チャンバ１０１に結合され得る。他の実施形態では、単一の流量制御装置２００が１つまたは複数のガスパネル１６０に結合され得る。いくつかの実施形態では、流量制御装置２００が、処理チャンバ１０１（例えば、１つまたは複数の供給ライン１１２を通して）または他の処理チャンバまでのガスの流れを制御するための流量比制御装置を備えることができる。
【0023】
シャワーヘッド１３０がチャンバ本体１０の側壁１０８の上で支持され得る。シャワーヘッド１３０（または、蓋）が処理チャンバ１０１の内部空間１０６へのアクセスを可能にするために開いていてよく、閉じている間に処理チャンバ１０１のためのシールを提供することができる。ガス源１６０が、シャワーヘッド１３０または蓋およびノズルを通して（例えば、シャワーヘッドまたは蓋およびノズルの開孔を通して）内部空間１０６にプロセスガスおよび／または洗浄ガスを提供するために処理チャンバ１０１に結合され得る。
【0024】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数のセンサ組立体１７０が内部空間１０６内に配設され得る。例えば、１つまたは複数のセンサ組立体１７０がシャワーヘッド１３０の近くに（例えば、１０センチメートルの範囲内に）位置することができる。別の実施例として、反応部位の近くの状態をモニタするのに使用され得る１つまたは複数のセンサデバイスが基板１４４の近くに（例えば、１０センチメートルの範囲内に）位置することができる。
【0025】
一実施形態では、基板支持アセンブリ１４８が、静電チャック１５０を支持するペデスタル１５２を有する。静電チャック１５０が、熱伝導性基部と、一実施形態ではシリコーン接着剤であってよい接着剤により熱伝導性基部に接着された静電パックをさらに有する。静電チャック１５０の熱伝導性基部および／または静電パックが、基板支持アセンブリ１４８の横方向の温度プロファイルを制御するための、１つまたは複数の任意選択の、埋込加熱要素、埋込熱絶縁体、および／または導管を有することができる。静電パックが、静電パックの上側表面内に形成され得る、溝、メサ、および他の表面特徴などの、複数のガス通路をさらに有することができる。ガス通路が、静電パック内に穿孔された孔を介してヘリウムなどの熱伝達ガス（または、裏側ガス）の供給源に流体的に結合され得る。動作中、裏側ガスが、静電パックと支持された基板１４４との間での熱伝達を向上させるために、制御圧力下で、ガス通路の中へ提供され得る。静電チャック１５０が、チャック電源によって制御される１つまたは複数のクランプ電極を有することができる。
【0026】
図２は、本開示の実施形態による流量制御装置２００を描いている。流量制御装置２００が、測定システム内で使用されるプロセスガスおよび／または洗浄ガスの質量流量を測定および制御するように構成され得、したがってＭＦＣのタイプとみなされ得る。流量制御装置２００が、ガス流チャネル２４０を介してガス源１６０およびチャンバ１０１に結合され得る。ガス流チャネルが図１の供給ライン１１２に相当することができる。いくつかの実施形態では、流量制御装置２００が、流量比制御装置またはパルス化されたマスフローシステムに組み込まれ得る。
【0027】
いくつかの実施形態では、流量制御装置２００が、少なくとも、流量調節装置２１０と、センサ組立体２２０と、処理デバイス２３０と、を有することができる。ガス源１６０からのガスが、流量調節装置２１０を通るガス流チャネル２４０を通るように画定された流路２４２を通ってチャンバ１０１まで流れる。他の実施形態では、ガス流チャネル２４０が、チャンバ１０１以外の他の何らかの場所で終端してもよい。例えば、ガス流チャネル２４０が、開環境（例えば、排気システム）または閉環境（例えば、建物または車両換気システム）にガスを供給することができる。いくつかの実施形態では、ガス流チャネル２４０が、ガスライン、ガスラインの分岐チャネル、または、ガスラインに装着された入口および出口を備える別個の構成要素である。
【0028】
いくつかの実施形態では、流量調節装置２１０が、流路２４２を通るガス流を制限するように構成され、各々、例えばソレノイドバルブまたは圧電バルブなどの、作動可能バルブであってよい１つまたは複数の流量調節バルブを備えることができる。いくつかの実施形態では、流量調節装置が、バルブに加えて、流れ感知構成要素および温度感知構成要素などの、他の構成要素を有する。いくつかの実施形態では、流量調節装置２１０が、熱ベースのＭＦＣ、圧力ベースのＭＦＣ、または減衰率ベースのＭＦＣなどの、ＭＦＣとして機能する。
【0029】
流量調節装置２１０が熱ベースのＭＦＣとして機能するいくつかの実施形態では、流量調節装置２１０が、ガス流チャネル２４０から分岐する毛細管バイパスチャネルを有する。毛細管の開始位置および端部のところにある温度センサが、ガス流量に比例する温度差分を計算する（例えば、処理デバイス２３０または搭載処理デバイスにより）のに使用される。
【0030】
いくつかの実施形態では、センサ組立体２２０が流量調節装置２１０の下流に配設される。センサ組立体２２０が、流量調節装置２１０の一部であってよいか（例えば、流量調節装置２１０の流量調節バルブに隣接する）、流量調節装置２１０の近くに（例えば、１０センチメートルの範囲内に）あってよいか、チャンバ１０１またはシャワーヘッド１３０の入口の近くに（例えば、１０センチメートルの範囲内に）あってよいか、あるいは、チャンバ１０１内にあってよい（センサ組立体２２０と同じであってよいかまたは同様であってよいセンサ組立体１７０に関連して図１に示されるように）。
【0031】
いくつかの実施形態では、センサ組立体２２０が、ガス流の状態に反応して１つまたは複数の信号を生成するように構成され得るセンサデバイス２２２を備える。例えば、センサデバイス２２２が、ガス温度またはガス流量を示す１つまたは複数の信号を生成するように構成され得る。例示のセンサ組立体が図４Ａから図１０Ｃに関連して後でより詳細に説明される。いくつかの実施形態では、センサ組立体２２０が、流路２４２の中にセンサデバイス２２２が直接挿入されるように、ガス流チャネル２４０に結合される。センサ組立体２２０が、ガス漏洩を防止するためにシールが形成されるように、ガス流チャネルに結合される。いくつかの実施形態では、センサ組立体２２０がハウジングをさらに有し、基板およびセンサデバイス２２２（例えば、ＭＥＭＳデバイス、熱線風速計（ＨＷＡ）、または任意適切な他のセンサ）がシール（例えば、金属シール）を介してハウジングに固定される。
【0032】
いくつかの実施形態では、処理デバイス２３０が、中央演算処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、マイクロコントローラ、プラグラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）、サーバーコンピュータ、または他の適切な種類の計算デバイスを含む。処理デバイス２３０が、流量調節装置２１０の動作に関連付けられたプログラミング命令を実行するように構成され得る。処理デバイス２３０が、センサデバイス２２２からおよび任意選択で流量調節装置２１０からフィードバック信号を受信し、ガス流の温度、流量、および／または他のパラメータを計算する。処理デバイス２３０が、受信したフィードバック信号に基づいてさらに制御信号を流量調節装置２１０に送信する。いくつかの実施形態では、処理デバイス２３０が高速フィードバック処理のために構成され、例えば、ＥＰＭを含むことができる。いくつかの実施形態では、処理デバイスが、チャンバ１０１を使用する製造プロセスのために、プロセスレシピ、あるいは、プロセスレシピの１つまたは複数のステップを実行するように構成される。例えば、レシピが、特定の時間に、特定の継続時間で、特定のガスのために発生する特定の流量のガス流を意味することができる。別の実施例として、レシピが、１つまたは複数のガスのパルスを意味することができる。
【0033】
図３は、当業者にはよく知られている製造技術を使用して製造され得る例示のセンサデバイス３００の上面図を示している。センサデバイス３００が、実質的な平面の形状を有する支持体構造３０２を有する。支持体構造３０２が、シリコン、その上に形成された１つまたは複数の酸化物層を有するシリコン、あるいは任意適切な他の材料などの、絶縁材料または半導体から形成され得る。
【0034】
いくつかの実施形態では、センサデバイス３００が、センサデバイスの一方の端部にあるインターフェース領域（インターフェース領域３０４）と、センサデバイスの反対側の端部にあるセンサ領域（例えば、センサ領域３０６）と、を有する。インターフェース領域３０４は、例えば基板の上にある電気接触パッドを介して、基板などの外部デバイスにセンサデバイス３００を結合するのに適し得る（図４Ａから図１０Ｄに関連してさらに説明されるように）。センサ領域３０６がキャビティ３１２を画定することができ、キャビティ３１２に跨って自立感知要素３０８が懸架される。
【0035】
さらに、図３には電極３１４が示され、電極３１４がセンサデバイス３００の一方の端部（例えば、インターフェース領域３０４の一方の端部）からセンサデバイス３００の反対側の端部（例えば、センサ領域３０６上にある反対側の端部）までおよび／または感知要素３０８まで延在する。感知要素３０８が２つの電極３１４の間に懸架され得る。一実施形態では、感知要素３０８がナノワイヤであってよい。電極３１４が、１つまたは複数の導電性金属から形成され得る。特定の実施形態では、感知要素３０８が、電極３１４と同じ導電性金属から作られ得る。一実施形態では、感知要素３０８および／または電極３１４が白金から作られ得る。電極が電気接点として機能することができ、１つまたは複数のデバイス（例えば、処理デバイス２３０）がこの電気接点に動作可能に結合され得る。いくつかの実施形態では、電極３１４の一部分が、図４Ａから図１０Ｄに描かれる例示のセンサ組立体に関連してさらに詳細に説明されるように、基板に固定され得る。電極３１４が、このような外部デバイスとのインターフェース接続のための電気接点として機能することができ、動作中に閉回路を形成することができる。
【0036】
本明細書で説明される特定の実施形態は、有利には、処理チャンバ（例えば、処理チャンバ１０１）内で利用され得る攻撃的ガス（例えば、とりわけ、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、ＳｉＣｌ４、ＨＢｒ、ＮＦ３、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ３、Ｆ、ＮＦ３、Ｃｌ２、ＣＣｌ４、ＢＣｌ２、およびＳｉＦ４などの、ハロゲン含有ガス、ならびに、Ｏ２またはＮ２Ｏなどの他のガス）の腐食作用からセンサデバイスを保護しながら、図３に関連して説明されるセンサデバイス（または、任意適切な他のセンサデバイス）などのセンサデバイスをガス流チャネル（図２のガス流チャネル２４０など）の中に直接挿入するように適合させる。
【0037】
例えば、本明細書で説明される実施形態は、センサ組立体と、半導体処理中に使用されるような腐食性化学物質に対して露出する可能性があるセンサ組立体のための材料と、に関連する。本明細書で説明されるセンサ組立体は、センサデバイスの電気特性、相対形状、および幾何学的構成を維持しながら、腐食性化学物質からセンサデバイスを保護するように適合され得る。センサ組立体がさらに、センサデバイスの測定に対する流れの乱流効果を最小にするように、外部環境へのガス放出または漏洩を最小にするように、真空を維持するように、熱的特性を維持するように、センサデバイスの感度および／または測定精度を維持するように、ならびに、センサデバイスの迅速な反応を維持するように、適合され得る。特定の実施形態では、本明細書で説明されるセンサ組立体／パッケージングが、腐食環境内で高速反応センサデバイス（高速反応ＭＥＭＳベースの熱線シリコン流れセンサなど）を使用するのを可能にする。特定の実施形態では、本明細書で説明されるパッケージングが、（例えば、真空および／または腐食性ガスを）外部環境に一切漏洩させることなくセンサデバイス（高速反応ＭＥＭＳベースの熱線シリコン流れセンサなど）および／またはセンサ組立体をパッケージングして気密的に密閉するのを可能にする。特定の実施形態では、本明細書で説明されるセンサ組立体および／またはパッケージングが、流れの乱流効果を回避するその性能を最大にするようにセンサデバイスを配置するのを可能にする。特定の実施形態では、本明細書で説明されるセンサ組立体／パッケージングが、流路の中心に対して対称的にセンサデバイスを配置するのを可能にする。特定の実施形態では、本明細書で説明されるセンサ組立体／パッケージングが、センサデバイスの感度に対する影響を低減するようにコーティング厚さを最適化するのを可能にする。このような組立体／パッケージングの便益は、コンパクトな手法（寸法観点）および高コスト効率な手法にしながら、腐食環境内で高速反応センサデバイス（高速反応ＭＥＭＳベースの熱線シリコン流れセンサなど）を使用する能力を含む。これにより、有利には、ツール内の実質的に任意の場所の（処理チャンバ内の任意の場所などの）ガス流および温度を迅速かつ正確に測定することが実現され得る。
【0038】
図４Ａは、本開示の実施形態によるセンサ組立体４００の斜視図を示している。１つまたは複数の実施形態では、センサ組立体（例えば、センサ組立体４００）が基板（例えば、基板４０２）を有する。特定の実施形態では、基板（例えば、基板４０２）が、基板をハウジング（例えば、ハウジング４０４）に結合するための外側領域（例えば、外側領域４０２Ｏ）と、センサデバイス（例えば、センサデバイス３００）を基板に結合するための内側領域（例えば、内側領域４０２Ｉ）と、外側領域と内側領域との間に配置された中間領域（例えば、中間領域４０２Ｍ）と、を有する。基板４０２または他の図のうちの任意の図で説明される基板のうちの任意の基板に関連して本明細書で使用される場合の「外側領域」という用語は、ガス流体チャネル２４０の外部にある外部環境の近くにある基板の領域を意味する。基板４０２または他の図のうちの任意の図で説明される基板のうちの任意の基板に関連して本明細書で使用される場合の「内側領域」という用語は、ガス流体チャネル２４０の内部にある内側環境の近くにある基板の領域を意味する。基板４０２または他の図のうちの任意の図で説明される基板のうちの任意の基板に関連して本明細書で使用される場合の「中間領域」という用語は、外側領域と内側領域との間にある基板の領域を意味する。
【0039】
特定の実施形態では、基板が、サファイアなどの、誘電体材料で作られ得る。サファイアは、サファイアによってもたらされる良好な耐腐食性および適切な形状となるように機械加工され得る能力のために、適切な基板材料となり得る。特定の実施形態では、誘電体サファイア基板が、当業者に既知の方法に従って適切な形状となるように機械加工され得る。特定の実施形態では、基板４０２が、端が丸い細長い本体（例えば、円筒形形状）を有することができる。特定の実施形態では、基板４０２が、その外側領域４０２Ｏにおいておよびその中間領域４０２Ｍの少なくとも一部分において円筒形形状を有し、この円筒形形状がその内側領域４０２Ｉでは半円筒形形状へと移行する。
【0040】
特定の実施形態では、基板（例えば、基板４０２）が、基板の少なくとも内側領域の上にある電気接触パッド（例えば、電気接触パッド４１４）をさらに有することができる。一実施形態では、基板４０２が、内側領域４０２Ｉの半円筒形形状の平坦表面の上にある電気接触パッド４１４を有する。センサデバイス３００のインターフェース領域の上にある電気接点３１４が、基板の内側領域の上にある電気接触パッド４１４に固定され得る（例えば、金属シールを介して）。センサデバイスの上にある電気接点３１４が、基板の上にある電気接触パッド４１４および１つまたは複数の外部デバイス（処理デバイス２３０など）と共に、動作中に閉回路を一体に形成する。基板の上にある電気接触パッド（例えば、４１４）が、センサデバイスの上にある電気接点３１４と同じ導電性材料であってよい。例えば、一実施形態では、電気接触パッド４１４が、当業者には既知の手順を介して基板４０２の内側領域４０２Ｉの平坦表面の上で金属化され得る白金で作られる。
【0041】
特定の実施形態では、基板（例えば、基板４０２）が、密閉シールを形成するためにその外側領域（例えば、４０２Ｏ）においてハウジング（例えば、ハウジング４０４）に結合され得る。特定の実施形態では、ハウジングが、ステンレス鋼、ニッケル合金（例えば、ニッケル、モリブデン、およびクロムの合金であるＨａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）Ｃ－２７６合金）、コバール（例えば、ニッケル－コバルト鉄合金）、または別の適切な材料で作られ得る。一実施形態では、ハウジングがステンレス鋼で作られ得る。特定の実施形態では、基板が、処理チャンバ環境から外部環境へのガス漏洩を最小にするために、例えばはんだ付けまたはろう付けを介して、金属シールを介してハウジングに固定され得る。特定の実施形態では、基板がさらに、カウンターボア（座ぐり）Ｃシールなどの少なくとも１つの追加の漏洩防止シールを介してハウジングに固定され得る。特定の実施形態では、基板とハウジングとの間の密閉シールをさらに支援するためにならびにセンサ組立体４００を通るガスチャネル２４０からの真空漏洩および／または腐食性ガスの漏洩を最小にするおよび／または排除するために、さらに、ｏリングが基板とハウジングとの間に配設され得る。特定の実施形態では、キャップが、ｏリングと係合するように（例えば、圧縮するように）基板とハウジングとの間に配置され得る。
【0042】
図４Ａに示される実施形態では、基板４０２が、外側領域４０２Ｏの頂部から中間領域４０２Ｍを通って内側領域４０２Ｉの少なくとも一部分まで、基板の長さを完全に通過して延在する導体ピン孔を画定するようにさらに機械加工され得る。特定の実施形態では、基板４０２が導体ピン孔の内部にある導体ピン４１６をさらに有し、導体ピン４１６が、基板４０２の外側領域４０２Ｏおよび中間領域４０２Ｍを完全に通過して延在して基板４０２の内側領域４０２Ｉの少なくとも一部分の中まで延在する。特定の実施形態では、導体ピン４１６が、例えば金属シールを介して、基板４０２の内側領域４０２Ｉに配設された電気接触パッド４１４に固定される。センサデバイスの上にある電気接点３１４、基板の上にある電気接触パッド４１４、および導体ピン４１６が、１つまたは複数の外部デバイス（処理デバイス２３０など）と共に、動作中に閉回路を一体に形成する。基板を完全に通過して延在する導体ピン（例えば、４１６）は、センサデバイスの上にある電気接点３１４と同じ導電性材料であってよい。例えば、一実施形態では、導体ピン４１６が白金で作られる。
【0043】
図４Ｂは、図４Ａの領域Ａの拡大図を示しており、ここでは、センサデバイス３００と、基板４０２と、電気接触パッド４１４と、導体ピン４１６との間の接続が拡大されている。図４Ｂに示される実施形態では、センサデバイス３００が、その電気接点３１４を介して、基板４０２の内側領域４０２Ｉの上にある電気接触パッド４１４に結合される。一実施形態では、センサデバイスが、例えば、第１のろう付け合金を用いるなどして、金属シールであってよい第１のシール４２０Ａを介して電気接触パッド４１４に結合される。特定の実施形態では、センサデバイスが、図４Ｃに関連してさらに示されるように、センサデバイス（例えば、３００）の支持体構造（例えば、３０２）をガス流方向（例えば、２４２）に対して垂直の配向にするように、基板に固定される。特定の実施形態では、センサデバイスが、図６Ｄに示される少なくともセンサ組立体に関連してさらに示されるように、センサデバイスの細長い支持体構造をガス流方向に対して平行な配向にするように、基板に固定される。
【0044】
一実施形態では、基板４０２の外側領域４０２Ｏが、例えば第２のろう付け合金を用いるなどして、金属シールであってよい第２のシール４２０Ｂを介してハウジング４０４に結合／固定される。特定の実施形態では、さらに、基板４０２の外側領域４０２Ｏが、カウンターボアＣシールなどの少なくとも１つの追加の漏洩防止シールを介してハウジング４０４に固定され得る。
【0045】
図４Ｂに示される実施形態では、導体ピン４１６が、基板４０２の内側領域４０２Ｉの上にある電気接触パッド４１４に結合／固定される。一実施形態では、導体ピン４１６が、例えば第３のろう付け合金を用いるなどして、金属シールであってよい第３のシール４２０Ｃを介して電気接触パッド４１４に固定される。特定の実施形態では、さらに、導体ピン４１６が、例えば第４のろう付け合金を用いるなどして、金属シールであってよい第４のシール４２０Ｄを介して例えば中間領域４０２Ｍのところで基板４０２に固定され得、それにより、基板４０２内の導体ピン孔（導体ピン４１６が通過しているところ）を通るようなガスチャネル２４０からの真空漏洩および／またはガス（例えば、腐食性ガス）を最小にするかまたは排除するための密閉シールを形成する。
【0046】
第１のシール、第２のシール、第３のシール、および第４のシールの各々が、存在する場合、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含むことができる。特定の実施形態では、すべてのシールのために使用されるろう付け合金が同じである。他の実施形態では、２つ以上の異なるろう付け合金が異なるシールのために使用され得る。一実施形態では、シール４２０Ａ、４２０Ｂ、４２０Ｃ、または４２０Ｄのうちの少なくとも１つのシールがろう付け合金としてＳｎ－Ａｇ－Ｔｉを含む。「第１のシール」、「第２のシール」、「第３のシール」、「第４のシール」などの意味が、本明細書で説明されるセンサ組立体内の拘束的な（ｂｉｄｉｎｇ）種々の構成要素の順序に関して限定されるものと解釈されるべきではなく、センサ組立体内のシールの総数に関して限定されるものとして解釈されるべきではない、ことを認識されたい。むしろ、これらの意味は単に１つのシールを別のシールから区別するために便宜的に使用されるものである。本明細書で説明される種々のセンサ組立体を製造するための例示の方法を、図１１Ａおよび図１１Ｂに関連して後でより詳細に説明する。
【0047】
いくつかの実施形態では、センサ組立体（例えば、センサ組立体４００）が、１つまたは複数の表面の上にあるかあるいはセンサ組立体の少なくとも一部分の上にある非導電性共形コーティングをさらに有する。いくつかの実施形態では、コーティングがセンサデバイス（例えば、３００）の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、センサデバイス３００のセンサ領域３０６および／またはインターフェース領域３０４の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、感知要素３０８の一部またはすべてを含む、センサ領域３０６の一部またはすべてを覆う。他の実施形態では、共形コーティングが、感知要素３０８を覆うことなく、センサ領域３０６を覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、基板４０２の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、外側領域４０２Ｏ、中間領域４０２Ｍ、および／または内側領域４０２Ｉの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、電気接触パッド４１４の一部またはすべてを含む、内側領域４０２Ｉの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、導体ピン４１６の一部またはすべてを含む、中間領域４０２Ｍの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、種々のシールの一部またはすべてを覆う（例えば、第１のシール４２０Ａ、第２のシール４２０Ｂ、第３のシール４２０Ｃ、および／または第４のシール４２０Ｄ）。特定の実施形態では、センサ組立体が完全に覆われない状態を維持する可能性がある。
【0048】
いくつかの実施形態では、センサ組立体が、最初に、センサ組立体のすべての構成要素の間に（例えば、センサデバイスと基板との間にさらには基板と導体ピンとの間に）電気接点を形成するように組み立てられ、次いで、組み立てられたセンサ組立体が、図４Ｃに関連して後で考察されるようにセンサ組立体がガス流チャネルの中に結合されるときにガス流に対して露出することになるセンサ組立体の部分をコーティングにより覆うように被覆される。
【0049】
いくつかの実施形態では、コーティングが、例えば、ＡＬＤ、ＩＡＤ、低圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ：ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｌａｓｍａ ｓｐｒａｙ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、プラズマ溶射化学気相堆積（ＰＳ－ＣＶＤ：ｐｌａｓｍａ ｓｐｒａｙ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スパッタリング、これらの組合せ、あるいは、他の技法、または共形コーティングを形成するのに適するこれらの他の技法の修正形態、を使用して堆積される。いくつかの実施形態では、コーティングが、プロセスガスまたは反応性種による腐食に対して耐性を有するセラミック材料を含む。例えば、いくつかの実施形態では、コーティングが、Ｙ２Ｏ３、ＹＺｒＯ、ＹｘＺｒｙＯｚ、ＹＺｒＯＦ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９、ＹＦ３、ＹｘＯｙＦｚ、ＹＯＦ、Ｅｒ２Ｏ３、Ｅｒ３Ａｌ５Ｏ１２、ＥｒＦ３、ＥｘＯｙＦｚ、ＥｒＯＦ、Ｌａ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、ＳｃＦ３、ＳｃＯＦ、Ｇｄ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体、から選定される希土類セラミック、Ｙ２Ａｌ４Ｏ９およびＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体を含むセラミック、あるいは、これらの組合せ、を含む耐プラズマ性セラミックコーティングを含むことができる。いくつかの実施形態では、コーティングがＡｌ２Ｏ３を含む。一実施形態では、コーティングが、原子層堆積（ＡＬＤ：ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって堆積されたＡｌ２Ｏ３を含む。いくつかの実施形態では、コーティングが実質的に均一の厚さを有し、被覆される下にある表面に対して共形であり、無間隙であり、亀裂を有さず、金属汚染のための拡散バリアとして機能し、高い純度（例えば、約９９％超の純度、または約９９．９５％超の純度）を有する。特定の実施形態では、センサ組立体のすべての寸法を覆うのに有利にはＡＬＤが利用され得る。いくつかの実施形態では、コーティングが、種々の温度（最大３５０℃など）で耐亀裂性および／または耐層間剥離性を有する。
【0050】
特定の実施形態では、コーティングが、１つの場所のコーティングの厚さと別の場所のコーティングの厚さとを比較する場合に（または、コーティングの平均厚さに対して１つの場所のコーティングの厚さを比較する場合に、または、複数の場所に跨ってコーティングの厚さの標準偏差を評価する場合に）約＋／－２０％未満の厚さのばらつき、約＋／－１０％未満の厚さのばらつき、約＋／－５％未満の厚さのばらつき、またはより小さい厚さのばらつきを有する均一の厚さを有することができる。
【0051】
特定の実施形態では、コーティングが、下にある表面特徴および／または複雑な幾何学的形状ならびに／あるいは高いアスペクト比を有する被覆部分を含む、被覆された下にある表面に対して共形となり得る。例えば、コーティングが、約２：１から５００：１、約５：１から約３００：１、約１０：１から約１５０：１、約１５：１から約１００：１、または約２０：１から約５０：１の範囲の例えば長さ：幅（Ｌ：Ｗ）または長さ：直径（Ｌ：Ｄ）である高いアスペクト比を有する部分を共形的におよび均一に被覆することができる。
【0052】
特定の実施形態では、コーティングが非常に高密度であってよく、約１％未満、約０．５％未満、約０．１％未満、または無間隙（０％の間隙率）の間隙率などの、非常に低い間隙率を有することができる。特定の実施形態では、コーティングが亀裂のない微細構造を有することができ、気密性を有することができ、高い絶縁破壊耐性を有することができる。
【0053】
特定の実施形態では、コーティングが、多種多様な材料とのその使用を可能にすることができる、例えば最大３５０℃の堆積温度などの、低い堆積温度で堆積され得る。
【0054】
図４Ｄは、本開示の実施形態による、例示のセンサ組立体の表面の上に形成された共形コーティングの断面図を示している。簡潔さのために、図４Ｄは、本明細書で説明されるセンサ組立体４００の任意の部分であってよいセンサ組立体４００の一部分の上にあるコーティング４２０を示している。同様の手法で、コーティング４２０が、本明細書で説明される他のセンサ組立体のうちの任意のセンサ組立体の任意の部分に堆積され得る。いくつかの実施形態では、コーティングが、連続で堆積される複数の層４２２Ａ～４２２Ｄを有する。いくつかの実施形態では、示されるよりも多くのまたは少ない層が存在してもよく、層の数は１層から１００層の範囲であってよいか、最大５００層の範囲であってよいか、またはそれ以上の範囲であってよい。例えば、複数の原子レベルの薄さのまたは原子レベルに近い薄さの層が、例えばＡＬＤを使用して堆積され得る。いくつかの実施形態では、層４２２Ａ～４２２Ｄの各々の組成物が交互であってよい。いくつかの実施形態では、コーティングの全体の厚さが、１０ナノメートルから５００ナノメートルの範囲であってよいか、その中の任意の部分的な範囲であってよいか、またはその中の任意の単一の値であってよい。特定の実施形態では、コーティングの厚さが、処理中にそれに対してセンサ組立体が露出する可能性があるものである攻撃的化学物質からセンサ組立体（および、センサ組立体の種々の構成要素）を保護しながら、測定の感度に対するコーティングの影響を低減するように最適化される。
【0055】
図４Ｃは、本開示の実施形態による、結合された図４Ａのセンサ組立体４００を有する例示の流れチャネル（流れチャネル２４０など）の側断面図を示している。この図に示されるように、センサ組立体４００が、漏洩防止シール（例えば、Ｃシール）などの適切なシールを介してＫ１ＳのＴマニホルド（Ｔ形継手４９２を備える）などのマニホルドに設置され得る。マニホルドが両端部においてガス流チャネル２４０（管類など）に結合され得る。
【0056】
特定の実施形態では、ハウジング（例えば、ハウジング４０４）が、ガス側表面４６０と、ガス側表面の反対側にある反対側の表面４７０と、を有することができる。ハウジング４０４が、基板（例えば、基板４０２）を受けるように成形された、ハウジング４０４を通るように形成された少なくとも１つのスロット（例えば、スロット４８０Ｂ）を有することができる。基板４０２がスロット（例えば、スロット４８０Ｂ）の中に挿入され得、その結果、基板４０２Ｉの内側領域がガス側表面４６０から例えばガス流チャネル（例えば、ガス流チャネル２４０）の内部環境の中まで延在することになる。特定の実施形態では、ハウジング４０４が、例えば適切なマニホルドおよび／または適切なシール（Ｃシール４９０など）を介して、ならびに／あるいは適切な取付具（Ｔ形継手４９２など）を介して、ハウジング４０４をガス流チャネル２４０に設置するように構成され得る少なくとも１つの追加のスロット（例えば、４８０Ａおよび４８０Ｃ）を有することができる。シール４９０が、ガス流チャネル２４０から外部環境へのガス漏洩を防止するための気密シールであってよい。いくつかの実施形態では、シール４９０が、例えばろう付けまたははんだ付けにより形成された金属シールである。
【0057】
図５Ａは、本開示の実施形態による、センサ組立体５００の斜視図を示している。１つまたは複数の実施形態では、センサ組立体（例えば、センサ組立体５００）が基板（例えば、基板５０２）を有する。特定の実施形態では、基板（例えば、基板５０２）が、基板をハウジング（例えば、ハウジング５０４）に結合するための外側領域（例えば、外側領域５０２Ｏ）と、センサデバイス（例えば、センサデバイス３００）を基板に結合するための内側領域（例えば、内側領域５０２Ｉ）と、外側領域と内側領域との間に配置された中間領域（例えば、中間領域５０２Ｍ）と、を有する。特定の実施形態では、誘電体基板が、セラミックシートの複数の層で作られた多層セラミックであってよい。複層セラミック基板が、適切な形状となるように形成され得る任意の誘電体セラミック材料で作られ得る。特定の実施形態では、誘電体多層セラミック基板が、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で作られ得る。特定の実施形態では、基板が、ＡｌＮ、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、およびＳｉＯ２などで作られ得る。多層セラミック基板は、その高い強度、良好な絶縁性、小さい熱膨張係数、および良好な化学安定性のために、有利に使用され得る。多層セラミックは、限定しないが、以下のオペレーション：テープキャスティング、テープカッティング、組み立て、ビア打ち抜き、ビア充填、スクリーン印刷、積層、切断、同時焼成、Ｎｉメッキ処理、Ａｕめっき処理、またはこれらの組合せ、のうちの１つまたは複数のオペレーションを含むプロセスなどを通して、当業者に既知の方法によって作られ得る。
【0058】
図５Ｃは、本開示の実施形態による、図５Ａのセンサ組立体に含まれる多層セラミック基板の斜視図を示している。図５Ｄは、図５Ｃの多層セラミック基板の側面図を示している。図５Ｅは、図５Ｃの多層セラミック基板の上面図を示している。図５Ｃ～５Ｅに示される実施形態では、セラミックシートの２つの層が示される（例えば、第１の層５０２Ａ、および、第１の層５０２Ａの一部分を覆う第２の層５０２Ｂ）。描かれる実施形態では、セラミック層５０２Ａおよび５０２Ｂが、層の間で気密的な密閉を達成するように接触している。示される実施形態では、電気接触パッド５１４が、多層セラミック基板５０２の層の間に形成される／組み入れられる（例えば、電気接触パッド５１４が第１のセラミック層５０２Ａと第２のセラミック層５０２Ｂとの間に形成される）。電気接触パッド５１４が、その外側領域５０２Ｏからその内側領域５０２Ｉまで多層セラミック基板を完全に通過して延在する。この基板の１つの利点は、層の間に形成された電気接触パッドと共に、多層セラミックのセラミック層の間で気密的な密閉が達成されることである。この気密的な密閉により、金属シールを介して（例えば、ろう付けを介して）センサ組立体の種々の構成要素を固定することになる場所の数が低減され、ガスチャネル２４０内の内側環境からの真空および／またはガスの漏洩の可能性のある場所が最小となる。
【0059】
基板５０２は図５Ｃ～図５Ｅでは鋭利な角部（例えば、層の各々において長方形）を有するものとして例示されるが、本開示は、センサ組立体４００内の基板４０２のために示された形状と同様の、端が丸い丸みを帯びた形状の多層セラミック基板も企図する。特定の実施形態では、他の基板形状も使用され得、本開示は図に示される形状のみに限定されるものとしてみなされるべきではない。
【0060】
特定の実施形態では、センサデバイス３００のインターフェース領域の上にある電気接点３１４が、基板５０２の内側領域５０２Ｉの上にある電気接触パッド５１４に固定され得る（例えば、金属シールを介して）。センサデバイスの上にある電気接点３１４が、基板の上にある電気接触パッド５１４および１つまたは複数の外部デバイス（処理デバイス２３０など）と共に、動作中に閉回路を一体に形成する。複層セラミック基板５０２の層の間に位置する電気接触パッド（例えば、５１４）が、センサデバイスの上にある電気接点３１４と同じ導電性材料であってよい。例えば、一実施形態では、電気接触パッド５１４が白金で作られる。
【0061】
特定の実施形態では、基板（例えば、基板５０２）が、その外側領域（例えば、５０２Ｏ）においてハウジング（例えば、ハウジング５０４）に結合され得る。特定の実施形態では、ハウジングが、ステンレス鋼、ニッケル合金（例えば、ニッケル、モリブデン、およびクロムの合金であるＨａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）Ｃ－２７６合金）、コバール（例えば、ニッケル－コバルト鉄合金）、または別の適切な材料で作られ得る。一実施形態では、ハウジングがステンレス鋼で作られ得る。特定の実施形態では、基板が、処理チャンバ環境から外部環境へのガス漏洩を最小にするために、例えばはんだ付けまたはろう付けを介して、金属シールを介してハウジングに固定され得る。特定の実施形態では、基板がさらに、カウンターボアＣシールなどの少なくとも１つの追加の漏洩防止シールを介してハウジングに固定され得る。
【0062】
特定の実施形態では、基板とハウジングとの間の密閉シールをさらに支援するためにならびに／あるいはセンサ組立体５００を通るガスチャネル２４０からの真空漏洩および／または腐食性ガスの漏洩を最小にするおよび／または排除するために、さらに、ｏリング５８０が基板５０２とハウジング５０４との間に配設され得る。特定の実施形態では、キャップが、ｏリングと係合するように（例えば、圧縮するように）基板とハウジングとの間に配置され得る。
【0063】
図５Ｂは、図５Ａの領域Ｂの拡大図を示しており、ここでは、センサデバイス３００と、基板５０２と、電気接触パッド５１４との間の接続が拡大されている。図５Ｂに示される実施形態では、センサデバイス３００が、その電気接点３１４を介して、基板５０２の内側領域５０２Ｉの上にある電気接触パッド５１４に結合される。一実施形態では、センサデバイスが、例えば、第１のろう付け合金を用いるなどして、はんだ付けまたはろう付けを介して形成された金属シールであってよい第１のシール５２０Ａを介して電気接触パッド５１４に結合される。特定の実施形態では、センサデバイスが、図５Ｆに関連してさらに示されるように、センサデバイス（例えば、３００）の支持体構造（例えば、３０２）をガス流方向（例えば、２４２）に対して垂直の配向にするように、基板に固定される。特定の実施形態では、センサデバイスが、図６Ｄに示される少なくともセンサ組立体に関連してさらに示されるように、センサデバイスの支持体構造をガス流方向に対して平行な配向にするように、基板に固定される。
【0064】
一実施形態では、基板５０２の外側領域５０２Ｏが、例えば第２のろう付け合金を用いるなどして、金属シールであってよい第２のシール５２０Ｂを介してハウジング５０４に結合／固定される。特定の実施形態では、さらに、基板５０２の外側領域５０２Ｏが、カウンターボアＣシールなどの少なくとも１つの追加の漏洩防止シールを介してハウジング５０４に固定され得る。特定の実施形態では、基板が、ガスチャネル２４０からの真空および／またはガスの漏洩を最小にするおよび／または排除するために密閉シールを介してハウジングに固定される。
【0065】
第１のシール（５２０Ａ）および第２のシール（５２０Ｂ）の各々が、存在する場合、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含むことができる。特定の実施形態では、すべてのシールのために使用されるろう付け合金が同じである。他の実施形態では、２つ以上の異なるろう付け合金が異なるシールのために使用され得る。一実施形態では、シール５２０Ａまたは５２０Ｂのうちの少なくとも１つのシールがろう付け合金としてＡｇ－Ｃｕを含む。「第１のシール」、「第２のシール」などの意味が、本明細書で説明されるセンサ組立体内の拘束的な種々の構成要素の順序に関して限定されるものとして解釈されるべきではなく、センサ組立体内のシールの総数に関して限定されるものとして解釈されるべきではない、ことを認識されたい。むしろ、これらの意味は単に１つのシールを別のシールから区別するために便宜的に使用されるものである。本明細書で説明される種々のセンサ組立体を製造するための例示の方法を、図１１Ａおよび図１１Ｂに関連して後でより詳細に説明する。
【0066】
いくつかの実施形態では、センサ組立体（例えば、センサ組立体５００）が、１つまたは複数の表面の上にあるかあるいはセンサ組立体の少なくとも一部分の上にある非導電性共形コーティングをさらに有する。いくつかの実施形態では、コーティングがセンサデバイス（例えば、３００）の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、センサデバイス３００のセンサ領域３０６および／またはインターフェース領域３０４の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、感知要素３０８の一部またはすべてを含む、センサ領域３０６の一部またはすべてを覆う。他の実施形態では、共形コーティングが、感知要素３０８を覆うことなく、センサ領域３０６を覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、基板５０２の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、外側領域５０２Ｏ、中間領域５０２Ｍ、および／または内側領域５０２Ｉの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、電気接触パッド５１４の一部またはすべてを含む、内側領域５０２Ｉの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、中間領域５０２Ｍの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、種々のシールの一部またはすべてを覆う（例えば、第１のシール５２０Ａおよび／または第２のシール５２０Ｂ）。いくつかの実施形態では、センサ組立体５００が、最初に、センサ組立体のすべての構成要素の間に（例えば、センサデバイスと基板との間に）電気接点を形成するように組み立てられ、次いで、組み立てられたセンサ組立体が、図５Ｆに関連して後で考察されるようにセンサ組立体がガス流チャネルの中に結合されるときにガス流に対して露出することになるセンサ組立体の部分をコーティングにより覆うように被覆される。いくつかの実施形態では、センサ組立体５００の少なくとも一部分の上に堆積されるコーティングが、センサ組立体４００の少なくとも一部分を覆うのに適する本明細書において上で説明したコーディングと同様であってよい（例えば、堆積技法、コーティング組成物／材料、ならびに／あるいは、コーティングの均一性、共形性、間隙率、およびアーキテクチャなど、において同様である）。特定の実施形態では、センサ組立体５００が完全に覆われない状態を維持する。
【0067】
図５Ｆは、本開示の実施形態による、結合された図５Ａのセンサ組立体５００を有する例示の流れチャネル（流れチャネル２４０など）の側断面図を示している。この図に示されるように、センサ組立体５００が、漏洩防止シール（例えば、Ｃシール）などの適切なシールを介してＫ１ＳのＴマニホルド（Ｔ形継手５９２）などのマニホルドに設置され得る。マニホルドが両端部においてガス流チャネル２４０（管類など）に結合され得る。
【0068】
特定の実施形態では、ハウジング（例えば、ハウジング５０４）が、ガス側表面５６０と、ガス側表面の反対側にある反対側の表面５７０と、を有することができる。ハウジング５０４が、基板（例えば、基板５０２）を受けるように形成された、ハウジング５０４を通るように成形された少なくとも１つのスロット（例えば、スロット５８０Ｂ）を有することができる。基板５０２がスロット（例えば、スロット５８０Ｂ）の中に挿入され得、その結果、基板５０２Ｉの内側領域がガス側表面５６０から例えばガス流チャネル（例えば、ガス流チャネル２４０）の内部環境の中まで延在することになる。特定の実施形態では、ハウジング５０４が、例えば適切なマニホルドおよび／または適切なシール（Ｃシール５９０など）を介して、ならびに／あるいは適切な取付具（Ｔ形継手５９２など）を介して、ハウジング５０４をガス流チャネル２４０に設置するように構成され得る少なくとも１つの追加のスロット（例えば、５８０Ａおよび５８０Ｃ）を有することができる。シール５９０が、ガス流チャネル２４０から外部環境へのガスの漏洩を防止するための気密シールであってよい。いくつかの実施形態では、シール５９０が、例えばろう付けまたははんだ付けにより形成された金属シールである。
【0069】
ガス流方向（例えば、２４２）に対してセンサデバイスの支持体構造を垂直の配向にするようにセンサデバイス３００が対応する基板に固定される実施形態においてセンサ組立体４００およびセンサ組立体５００を示しているが、いくつかの実施形態では、センサデバイス３００は、センサデバイスの支持体構造をガス流方向（例えば、２４２）に対して平行な配向にするように、基板に固定されてもよい。このような例示の実施形態は、図６Ｄの少なくともセンサ組立体６００に関連して説明される。
【0070】
図６Ａは、本開示の実施形態による、センサ組立体６００の斜視図を示している。１つまたは複数の実施形態では、センサ組立体（例えば、センサ組立体６００）が基板（例えば、基板６０２）を有する。特定の実施形態では、基板（例えば、基板６０２）が、基板をハウジング（例えば、ハウジング６０４）に結合するための外側領域（例えば、外側領域６０２Ｏ）と、センサデバイス（例えば、センサデバイス３００）を基板に結合するための内側領域（例えば、内側領域６０２Ｉ）と、外側領域と内側領域との間に配置された中間領域（例えば、中間領域６０２Ｍ）と、を有する。
【0071】
図６Ｃは、本開示の実施形態による、図６Ａのセンサ組立体６００に含まれる基板などの基板の斜視図を示している。図６Ｃに描かれる実施形態では、基板がサファイアなどの誘電体材料で作られる。図６Ｃに描かれる実施形態では、基板が、端が丸い機械加工されたサファイアである。示される基板６０２は、その中間領域６０２Ｍにおいて円筒形形状を有する。示される実施形態では、領域６０２Ｍの円筒形形状が内側領域６０２Ｉでは半円筒形形状へと移行する。示される実施形態では、領域６０２Ｍの円筒形形状が外側領域６０２Ｏの一部分の中まで継続し、最終的に外側領域６０２Ｏの頂部に達する。示される実施形態では、外側領域６０２Ｏの頂部が、領域６０２Ｏおよび６０２Ｍにおける円筒形部分の直径より大きい直径を有する円板として成形される。示される基板は、後でさらに詳細に説明されるように、導体ピン６１６を受けるように成形された、基板６０２の外側領域６０２Ｏの頂部から基板６０２の内側領域６０２Ｉの底部まで延在する導体ピン孔６１６Ｈをさらに画定する。特定の実施形態では、端が丸い基板（サファイアまたは複層セラミックのいずれであっても）がストレス要因を緩和することができ、それによりセンサ組立体の動作寿命を延ばすことができる。基板６０２は、当業者には既知の手段により、示される形状または任意適切な他の形状となるように機械加工され得る。
【0072】
特定の実施形態では、基板（例えば、基板６０２）が、基板の少なくとも内側領域の上にある電気接触パッド（例えば、電気接触パッド６１４）をさらに有することができる。センサデバイス３００のインターフェース領域の上にある電気接点３１４が、基板の内側領域の上にある電気接触パッド６１４に固定され得る（例えば、金属シールを介して）。センサデバイスの上にある電気接点３１４が、基板の上にある電気接触パッド６１４および１つまたは複数の外部デバイス（処理デバイス２３０など）と共に、動作中に閉回路を一体に形成する。基板の上にある電気接触パッド（例えば、６１４）が、センサデバイスの上にある電気接点３１４と同じ導電性材料であってよい。例えば、一実施形態では、電気接触パッド６１４が、当業者には既知の手順を介して基板（例えば、機械加工されたサファイア基板６０２）の上で金属化され得る白金である。
【0073】
特定の実施形態では、基板（例えば、基板６０２）が、その外側領域（例えば、６０２Ｏ）においてハウジング（例えば、ハウジング６０４）に結合され得る。特定の実施形態では、ハウジングが、ステンレス鋼、ニッケル合金（例えば、ニッケル、モリブデン、およびクロムの合金であるＨａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）Ｃ－２７６合金）、コバール（例えば、ニッケル－コバルト鉄合金）、または別の適切な材料で作られ得る。一実施形態では、ハウジングがステンレス鋼で作られ得る。特定の実施形態では、基板が、処理チャンバ環境から外部環境へのガス漏洩を最小にするために、例えばはんだ付けまたはろう付けを介して、金属シールを介してハウジングに固定され得る。
【0074】
特定の実施形態では、基板とハウジングとの間の密閉シールをさらに支援するためにならびにセンサ組立体６００を通るガスチャネル２４０からの真空漏洩および／または腐食性ガスの漏洩を最小にするおよび／または排除するために、さらに、ｏリングが基板６０２とハウジング６０４との間に配設され得る。特定の実施形態では、キャップが、ｏリングと係合するように（例えば、圧縮するように）基板とハウジングとの間に配置され得る。
【0075】
図６Ａに示される実施形態では、基板６０２が、基板６０２の外側領域６０２Ｏおよび中間領域６０２Ｍを完全に通過して延在して基板６０２の内側領域６０２の底部に達する導体ピン６１６をさらに有する。導体ピン６１６が、基板６０２の外側領域６０２Ｏの頂部から基板６０２の内側領域６０２Ｉの底部まで延在する導体ピン孔６１６Ｈを通して基板６０２内で受けられる。特定の実施形態では、導体ピン６１６が、基板６０２の内側領域６０２Ｉの底部に配設された電気接触パッド６１４に固定される。センサデバイスの上にある電気接点３１４、基板の上にある電気接触パッド６１４、および導体ピン６１６が、１つまたは複数の外部デバイス（処理デバイス２３０など）と共に、動作中に閉回路を一体に形成する。基板を完全に通過して延在する導体ピン（例えば、６１６）は、センサデバイスの上にある電気接点３１４と同じ導電性材料で作られ得る。例えば、一実施形態では、導体ピン６１６が白金で作られる。
【0076】
図６Ｂは、図６Ａの領域Ｃの拡大図を示しており、ここでは、センサデバイス３００と基板６０２との間の接続が拡大されている。図６Ｂに示される実施形態では、センサデバイス３００が、その電気接点３１４を介して、基板６０２の内側領域６０２Ｉの上にある電気接触パッド６１４に結合される。一実施形態では、センサデバイスが、例えば、第１のろう付け合金を用いるなどして、金属シールであってよい第１のシール６２０Ａを介して電気接触パッド６１４に結合される。特定の実施形態では、センサデバイスが、図６Ｄに関連してさらに示されるように、センサデバイス（例えば、３００）の支持体構造（例えば、３０２）をガス流方向（例えば、２４２）に対して平行な配向にするように、基板に固定される。センサ組立体６００とセンサ組立体４００との間の主要な違いのうちの１つは、センサデバイス３００の配向である。特定の実施形態では、平行な配向で固定されたセンサデバイスを備えるセンサ組立体で達成される測定はガス流の再循環および／または乱流によって受ける影響を小さくすることができ、流路を通る導電性を向上させることができる。特定の実施形態では、（例えば２４２などのガス流方向に対して）平行な配向で基板に固定されたセンサデバイス（センサデバイス３００など）はガスの再循環をセンサ先端部から離し、それによりセンサ測定の精度に対する影響を最小にする。
【0077】
一実施形態では、基板６０２の外側領域６０２Ｏが、例えば第２のろう付け合金を用いるなどして、金属シールであってよい第２のシール６２０Ｂを介して、および／または、例えば第３のろう付け合金を用いるなどして、同様に金属シールであってよい第３のシール６２０Ｃを介して、ハウジング６０４に結合／固定される。特定の実施形態では、さらに、基板６０２の外側領域６０２Ｏが、漏洩防止シール（例えば、カウンターボアＣシール）などの少なくとも１つの追加のシールを介してハウジング６０４に固定され得る。
【0078】
図６Ｂに示される実施形態では、導体ピン６１６が、例えば第４のろう付け合金を用いるなどして、金属シールであってよい第４のシール６２０Ｄを介して、基板６０２の内側領域６０２Ｉの底部において電気接触パッド６１４および／またはセンサデバイス３００に結合／固定され得る。特定の実施形態では、さらに、導体ピン６１６が、例えば第５のろう付け合金を用いるなどして、金属シールであってよい第５のシール６２０Ｅを介して、例えば内側領域６０２Ｉの底部において、基板６０２に固定され得る。特定の実施形態では、導体ピン６１６が、センサ組立体６００を通るガスチャネル２４０からの真空漏洩および／または腐食性ガスの漏洩（例えば、導体ピン６１６が通過しているところである導体ピン孔６１６Ｈを通しての）を最小にするおよび／または排除するために、シールを介して基板６０２に固定され得る。
【0079】
第１のシール（６２０Ａ）、第２のシール（６２０Ｂ）、第３のシール（６２０Ｃ）、第４のシール（６２０Ｄ）、および第５のシール（６２０Ｅ）の各々が、存在する場合、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含むことができる。特定の実施形態では、すべてのシールのために使用されるろう付け合金が同じである。他の実施形態では、２つ以上の異なるろう付け合金が異なるシールのために使用され得る。一実施形態では、シール６２０Ａ、６２０Ｂ、６２０Ｃ、６２０Ｄ、または６２０Ｅのうちの少なくとも１つのシールがろう付け合金としてＳｎ－Ａｇ－Ｔｉを含む。「第１のシール」、「第２のシール」、「第３のシール」、「第４のシール」、「第５のシール」などの意味が、本明細書で説明されるセンサ組立体内の拘束的な種々の構成要素の順序に関して限定されるものと解釈されるべきではなく、センサ組立体内のシールの総数に関して限定されるものとして解釈されるべきではない、ことを認識されたい。むしろ、これらの意味は単に１つのシールを別のシールから区別するために便宜的に使用されるものである。本明細書で説明される種々のセンサ組立体を製造するための例示の方法を、図１１Ａおよび図１１Ｂに関連して後でより詳細に説明する。
【0080】
いくつかの実施形態では、センサ組立体（例えば、センサ組立体６００）が、１つまたは複数の表面の上にあるかあるいはセンサ組立体の少なくとも一部分の上にある非導電性共形コーティングをさらに有する。いくつかの実施形態では、コーティングがセンサデバイス（例えば、３００）の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、センサデバイス３００のセンサ領域３０６および／またはインターフェース領域３０４の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、感知要素３０８の一部またはすべてを含む、センサ領域３０６の一部またはすべてを覆う。他の実施形態では、共形コーティングが、感知要素３０８を覆うことなく、センサ領域３０６を覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、基板６０２の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、外側領域６０２Ｏ、中間領域６０２Ｍ、および／または内側領域６０２Ｉの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、電気接触パッド６１４および／または導体ピン６１６の一部またはすべてを含む、内側領域６０２Ｉの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、中間領域６０２Ｍの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、種々のシールの一部またはすべてを覆う（例えば、第１のシール６２０Ａ、第２のシール６２０Ｂ、第３のシール６２０Ｃ、第４のシール６２０Ｄ、および／または第５のシール６２０Ｅ）。いくつかの実施形態では、センサ組立体が、最初に、センサ組立体のすべての構成要素の間に（例えば、センサデバイスと、導体ピンと、基板との間に）電気接点を形成するように組み立てられ、次いで、組み立てられたセンサ組立体が、図６Ｄに関連して後で考察されるようにセンサ組立体がガス流チャネルの中に結合されるときにガス流に対して露出することになる少なくともセンサ組立体の部分をコーティングにより覆うように被覆される。特定の実施形態では、コーティングが基板６０２の外側領域６０２Ｏの頂部分（例えば、ガス側表面６６０の反対側のハウジング６７０の反対側の表面から延在する、外部環境に対して露出する頂部分）のところで導体ピン６１６を覆う場合、コーティングの一部分が覆われない（例えば、エッチングされる）可能性があり、それにより導体ピン６１６の少なくとも一部を露出させる。次いで、導体ピン６１６の露出パート（外部環境において）が１つまたは複数の外部デバイス（処理デバイス２３０など）に結合され得、動作中に閉電気回路を形成する。特定の実施形態では、センサ組立体６００が完全に覆われない状態を維持する。
【0081】
いくつかの実施形態では、センサ組立体６００の少なくとも一部分の上に堆積されるコーティングが、センサ組立体４００の少なくとも一部分を覆うのに適する本明細書において上で説明したコーディングと同様であってよい（例えば、堆積技法、コーティング組成物／材料、ならびに／あるいは、コーティングの均一性、共形性、間隙率、およびアーキテクチャなど、において同様である）。
【0082】
【0083】
特定の実施形態では、ハウジング（例えば、ハウジング６０４）が、ガス側表面６６０と、ガス側表面の反対側にある反対側の表面６７０と、を有することができる。ハウジング６０４が、基板（例えば、基板６０２）を受けるように成形された、ハウジング５０４を通るように形成された少なくとも１つのスロット（例えば、スロット６８０Ｂ）を有することができる。基板６０２がスロット（例えば、スロット６８０Ｂ）の中に挿入され得、その結果、基板の内側領域６０２Ｉがガス側表面６６０から例えばガス流チャネル（例えば、ガス流チャネル２４０）の内部環境の中まで延在することになる。特定の実施形態では、ハウジング６０４が、例えば適切なマニホルド（Ｋ１Ｈのマニホルドなど）および／または適切なシール（Ｃシール５９０など）を介して、ならびに／あるいは適切な取付具を介して、ハウジング６０４をガス流チャネル２４０に設置するように構成され得る少なくとも１つの追加のスロット（例えば、６８０Ａおよび６８０Ｃ）を有することができる。シール６９０が、ガス流チャネル２４０からのガスの漏洩を防止するための気密シールであってよい。いくつかの実施形態では、シール６９０が、例えばろう付けまたははんだ付けにより形成された金属シールである。
【0084】
特定の実施形態では、センサ組立体６００の寸法がセンサ組立体４００および５００の寸法より大きい。その理由は、センサデバイス３００がガス流２４２の方向に対して平行な配向で（センサ組立体４００および５００の場合に示されるような垂直の配向とは異なる）基板６０２に固定された状態で、基板６０２がスロット６８０Ｂの中に挿入されるからである。特定の実施形態では、スロット６８０Ｂが、感知要素３０８をスロット６８０Ｂの境界部に触れさせることなく平行な配向でセンサデバイス３００を基板６０２に結合させるように、基板６０２を挿入するのを受け入れるように成形され得る。
【0085】
図７Ａは、本開示の特定の他の実施形態によるセンサ組立体７００の斜視図を示している。１つまたは複数の実施形態では、センサ組立体（例えば、センサ組立体７００）が基板（例えば、基板７０２）を有する。特定の実施形態では、基板（例えば、基板７０２）が、外側領域（例えば、外側領域７０２Ｏ）と、センサデバイス（例えば、センサデバイス３００）を基板に結合するための内側領域（例えば、内側領域７０２Ｉ）と、外側領域と内側領域との間に配置された中間領域（例えば、中間領域７０２Ｍ）と、を有する。特定の実施形態では、基板が、中間領域７０２Ｍにおいてハウジング（例えば、ハウジング７０４）に結合され得る。特定の実施形態では、基板７０２が、センサ組立体５００に関連して説明される多層セラミック基板５０２と同様に、セラミックシートの複数の層で作られた多層セラミックであってよい。
【0086】
図７Ｂは、本開示の実施形態による、図７Ａのセンサ組立体に含まれる多層セラミック基板の斜視図を示しており、ここでは、センサデバイス３００が内側領域７０２Ｉにおいて基板７０２に結合される。図７Ｃは、図７Ｂの多層セラミック基板の側面図を示している。図７Ｄは、図７Ｂの多層セラミック基板の上面図を示している。図７Ｂ～図７Ｄに示される実施形態では、セラミックシートの２つの層が示される（例えば、中間領域７０２Ｍにおいて第１の層７０２Ａの一部分を覆う第１の層７０２Ａおよび第２の層７０２Ｂ）。描かれる実施形態では、セラミック層７０２Ａおよび７０２Ｂが、層の間で気密的な密閉を達成するように接触している（多層セラミック基板５０２と同様に）。示される実施形態では、電気接触パッド７１４が、多層セラミック基板７０２の層の間に形成される／組み入れられる（例えば、電気接触パッド７１４が第１のセラミック層７０２Ａと第２のセラミック層７０２Ｂとの間に形成される）。電気接触パッド７１４が、その外側領域７０２Ｏからその内側領域７０２Ｉまで複層セラミック基板を完全に通過して延在する。この基板は、基板５０２と同様に、層の間に形成された電気接触パッドと共に、複層セラミック基板のセラミック層の間で気密的な密閉が達成される、という利点を有する。この気密的な密閉により、金属シールを介して（例えば、ろう付けを介して）センサ組立体の種々の構成要素を固定することになる場所の数が低減される。
【0087】
セラミック基板７０２は、基板５０２に関連して本明細書において上で説明したように、当業者には既知である方法に従って適切な複層セラミックとなるように成形され得る任意適切な耐プラズマ性セラミックで作られ得る。同様に、セラミック基板７０２は、基板５０２のために本明細書において上で説明した材料と同様の材料で作られ得る。
【0088】
特定の実施形態では、センサデバイス３００のインターフェース領域の上にある電気接点３１４が、基板７０２の内側領域の上にある電気接触パッド７１４に固定され得る（例えば、金属シールを介して）。センサデバイスの上にある電気接点３１４が、基板の上にある電気接触パッド７１４および１つまたは複数の外部デバイス（処理デバイス２３０など）と共に、動作中に閉回路を一体に形成する。多層セラミック基板７０２の層の間に位置する電気接触パッド（例えば、７１４）が、センサデバイスの上にある電気接点３１４と同じ導電性材料であってよい。例えば、一実施形態では、電気接触パッド７１４が白金で作られる。
【0089】
特定の実施形態では、基板（例えば、基板７０２）が、その中間領域（例えば、７０２Ｍ）においてハウジング（例えば、ハウジング７０４）に結合され得る。特定の実施形態では、ハウジングが、ステンレス鋼、ニッケル合金（例えば、ニッケル、モリブデン、およびクロムの合金であるＨａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）Ｃ－２７６合金）、コバール（例えば、ニッケル－コバルト鉄合金）、または別の適切な材料で作られ得る。一実施形態では、ハウジングがステンレス鋼で作られ得る。特定の実施形態では、基板が、処理チャンバ環境から外部環境へのガス漏洩を最小にするために、例えばろう付けを介して、金属シールを介してハウジングに固定され得る。特定の実施形態では、ｏリングが基板７０２とハウジング７０４との間に配設され得る。特定の実施形態では、ｏリングと係合するように（例えば、圧縮するように）構成されたキャップが、基板７０２とハウジング７０４との間に配設され得る。
【0090】
実施形態では、センサデバイス３００が、その電気接点３１４を介して、基板７０２の内側領域７０２Ｉの上にある電気接触パッド７１４に結合される。一実施形態では、センサデバイスが、例えば、第１のろう付け合金を用いるなどして、はんだ付けまたはろう付けを介して形成された金属シールであってよい第１のシール７２０Ａを介して電気接触パッド７１４に結合される。特定の実施形態では、センサデバイスが、センサデバイス（例えば、３００）の支持体構造（例えば、３０２）をガス流方向（例えば、２４２）に対して平行な配向にするように、基板に固定される。特定の実施形態では、センサデバイスが、センサデバイスの支持体構造をガス流方向に対して垂直の配向にするように、基板７０２に固定され得る（図示せず）。
【0091】
一実施形態では、基板７０２の中間領域７０２Ｍが、例えば第２のろう付け合金を用いるなどして、金属シールであってよい第２のシール７２０Ｂを介してハウジング７０４に結合／固定される。特定の実施形態では、基板７０２が、処理チャンバ環境および／またはガスチャネル２４０から外部環境への真空および／またはガスの漏洩を最小にするために密閉シールを介してハウジング７０４に固定され得る。
【0092】
第１のシール（７２０Ａ）および第２のシール（７２０Ｂ）の各々が、存在する場合、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含むことができる。特定の実施形態では、すべてのシールのために使用されるろう付け合金が同じである。他の実施形態では、２つ以上の異なるろう付け合金が異なるシールのために使用され得る。一実施形態では、シール７２０Ａまたは７２０Ｂのうちの少なくとも１つのシールがろう付け合金としてＡｇ－Ｃｕを含む。「第１のシール」、「第２のシール」などの意味が、本明細書で説明されるセンサ組立体内の拘束的な種々の構成要素の順序に関して限定されるものとして解釈されるべきではなく、センサ組立体内のシールの総数に関して限定されるものとして解釈されるべきではない、ことを認識されたい。むしろ、これらの意味は単に１つのシールを別のシールから区別するために便宜的に使用されるものである。本明細書で説明される種々のセンサ組立体を製造するための例示の方法を、図１１Ａおよび図１１Ｂに関連して後でより詳細に説明する。
【0093】
いくつかの実施形態では、センサ組立体（例えば、センサ組立体７００）が、１つまたは複数の表面の上にあるかあるいはセンサ組立体の少なくとも一部分の上にある非導電性共形コーティングをさらに有する。いくつかの実施形態では、コーティングがセンサデバイス（例えば、３００）の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、センサデバイス３００のセンサ領域３０６および／またはインターフェース領域３０４の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、感知要素３０８の一部またはすべてを含む、センサ領域３０６の一部またはすべてを覆う。他の実施形態では、共形コーティングが、感知要素３０８を覆うことなく、センサ領域３０６を覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、基板７０２の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、外側領域７０２Ｏ、中間領域７０２Ｍ、および／または内側領域７０２Ｉの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、電気接触パッド７１４の一部またはすべてを含む、内側領域７０２Ｉの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、中間領域７０２Ｍの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、種々のシールの一部またはすべてを覆う（例えば、第１のシール７２０Ａおよび／または第２のシール７２０Ｂ）。いくつかの実施形態では、センサ組立体７００が、最初に、センサ組立体のすべての構成要素の間に（例えば、センサデバイスと基板との間に）電気接点を形成するように組み立てられ、次いで、組み立てられたセンサ組立体が、センサ組立体がガス流チャネルの中に結合されるときにガス流に対して露出することになるセンサ組立体の部分をコーティングにより覆うように被覆される。いくつかの実施形態では、センサ組立体７００の少なくとも一部分の上に堆積されるコーティングが、センサ組立体４００の少なくとも一部分を覆うのに適する本明細書において上で説明したコーディングと同様であってよい（例えば、堆積技法、コーティング組成物／材料、ならびに／あるいは、コーティングの均一性、共形性、間隙率、およびアーキテクチャなど、において同様である）。特定の実施形態では、センサ組立体７００が完全に覆われない状態を維持する。
【0094】
図７Ｅは、図７ＡのセクションＡ－Ａの正面図を示している。特定の実施形態では、ハウジング（例えば、ハウジング７０４）が、ガス側表面７６０と、ガス側表面の反対側にある反対側の表面７７０と、を有することができる。ハウジング７０４は、ガス流チャネル２４０と同様にガス流チャネルとして成形され得る。ハウジングが、ガス流チャネル（例えば、２４０）の直径より大きい直径あるいは幅および／または高さ（ハウジングが円筒／管とは異なる形状を有する場合）を有することができる。ハウジング７０４のより大きい直径あるいは幅および／または高さはガス流を制限することなくセンサ組立体のためのスペースを提供するように構成され得、その結果、センサデバイスによって測定されるガス流パラメータに対する影響が最小になる（または、実質的にゼロになる）。
【0095】
ハウジング７０４が、基板（例えば、基板７０２）を受けるように成形された、ハウジング７０４を通るように形成された少なくとも１つのスロット（例えば、スロット７８０Ｂ）を有することができる。基板７０２がスロット（例えば、スロット７８０Ｂ）の中に挿入され得、その結果、基板の内側領域７０２Ｉがガス側表面７６０から例えばガス流チャネル（例えば、ガス流チャネル２４０）の内部環境の中まで延在することになる。特定の実施形態では、基板７０２が、片持ちの配向で、スロット７８０Ａの中に挿入され得、基板７０２の中間領域７０２Ｍのところでハウジング７０４に固定され得、その結果、基板の内側領域７０２Ｉがガス側表面７６０からガス流チャネルの内部環境の中まで延在するようになり、図７ＥのセクションＡ－Ａの正面図に示されるように、基板の外側領域７０２Ｏが反対側の表面７７０から外部領域まで延在するようになる。
【0096】
特定の実施形態では、図８Ａおよび図８Ｂに例示されるように、ハウジング７０４が、第１の端部７６５Ａ上に形成された第１のスロット７８０Ａ（例えば、ガス側表面７６０から、ガス側表面の反対側の反対側の表面７７０まで）と、反対側の第２の端部７６５Ｂ上に形成された第２のスロット７８０Ｂ（例えば、ガス側表面７６０から、ガス側表面の反対側の反対側の表面７７０まで）と、を有する。このようなハウジングは、基板７０２と同様であってよい基板８０２を受け入れることができる。特定の実施形態では、基板８０２が複層セラミック基板である。基板８０２は、基板５０２および７０２と同様に、層の間に形成された電気接触パッドと共に、複層セラミック基板のセラミック層の間で気密的な密閉が達成される、という利点を有する。この気密的な密閉により、金属シールを介して（例えば、ろう付けを介して）センサ組立体の種々の構成要素を固定することになる場所の数が低減される。
【0097】
セラミック基板８０２は、基板５０２に関連して本明細書において上で説明したように、当業者には既知である方法に従って適切な多層セラミックとなるように成形され得る任意適切な耐プラズマ性セラミックで作られ得る。同様に、セラミック基板８０２は、基板５０２のために本明細書において上で説明した材料と同様の材料で作られ得る。
【0098】
多層セラミック基板８０２が、第１の端部８０２Ａと、第１の端部の反対側にある第２の端部８０２Ｂと、を有することができる。基板８０２の第１の端部８０２Ａが、第１の外側領域８０２Ｏ１と、内側領域８０２Ｉと、第１の外側領域８０２Ｏ１と内側領域８０２Ｉとの間に配置された第１の中間領域８０２Ｍ１と、を有することができる。基板８０２の第２の端部８０２Ｂが、第２の外側領域８０２Ｏ２と、同じ内側領域８０２Ｉと、第２の外側領域８０２Ｏ２と内側領域８０２Ｉとの間に配置された第２の中間領域８０２Ｍ２と、を有することができる。多層セラミック基板８０２が、多層セラミック基板８０２の層の間に形成された電気接触パッド８１４を有することができる。電気接触パッド８１４が、図８Ｂの断面Ｂ－Ｂの正面図で示されるように、第１の端部８０２Ａから第２の反対側の端部８０２Ｂまで複層セラミック基板８０２を完全に通過して延在することができる。
【0099】
多層セラミック基板８０２が、第１の中間領域８０２Ｍ１および第２の中間領域８０２Ｍ２のところでハウジング７０４に固定され得る。特定の実施形態では、多層セラミック基板が、ハウジング７０４の全直径（または、幅）を完全に通過して延在して第２のスロット７０８Ｂまで延在する第１のスロット７８０Ａを介してハウジング７０４の中に挿入され得る。多層セラミック基板８０２の第１の端部８０２Ａが第１のスロット７８０Ａを通るように配設され得、多層セラミック基板８０２の第２の反対側の端部８０２Ｂが第２の反対側のスロット７８０Ｂを通るように配設され得る。この構成では、基板８０２の第１の外側領域８０２Ｏ１が、第１の端部７６５Ａにあるハウジング７０４の反対側の表面７７０から第１の端部にある外部領域まで延在することができる。さらに、この構成では、基板８０２の第２の外側領域８０２Ｏ２が、第２の反対側の端部７６５Ｂにあるハウジング７０４の反対側の表面７７０から第２の反対側の端部にある外部領域まで延在することができる。さらに、この構成では、基板８０２の内側領域８０２Ｉが、第１の端部７６５Ａにあるハウジング７０４のガス側表面７６０から第２の端部７６５Ｂにあるハウジング７０４のガス側表面７６０まで延在することができる。特定の実施形態では、基板８０２が、処理チャンバ環境から外部環境へのガス漏洩を最小にするように密閉シールを形成するために、例えばろう付けを介して、金属シールを介してハウジングに固定され得る（例えば、ハウジング７０４の第１の端部７６５Ａが基板８０２の第１の中間領域８０２Ｍ１に固定され、ハウジング７０４の第２の端部７６５Ｂが基板８０２の第２の中間領域８０２Ｍ２に固定される）。ハウジング７０４と基板８０２との間の（または、ハウジング７０４と基板７０２との間の）シールが、ガス流チャネル２４０からのガスの漏洩および／または真空漏洩を防止するための気密シールであってよい。いくつかの実施形態では、シールが、本明細書において上で説明されるろう付け合金のうちの任意のろう付け合金を用いる例えばろう付けまたははんだ付けにより形成された金属シールである。図９Ａ～図９Ｃおよび図１０Ａ～図１０Ｄに関連してさらに詳細に説明されて示されるように、種々の密閉構成が適切に使用され得る。
【0100】
図８Ａ～図８Ｂに示される実施形態では、センサデバイス３００が内側領域８０２Ｉにおいて基板８０２に結合／固定され得る。既に示されたセンサ組立体に関連して説明したように、センサデバイス３００は、電気接点３１４（センサデバイス３００の上にある）と基板８０２の上にある電気接触パッド８１４との間にある金属シールを介して基板に固定され得る。センサデバイスの上にある電気接点３１４が、基板の上にある電気接触パッド８１４および１つまたは複数の外部デバイス（処理デバイス２３０など）と共に、動作中に閉回路を一体に形成する。多層セラミック基板８０２の層の間に位置する電気接触パッド（例えば、７１４）が、センサデバイスの上にある電気接点３１４と同じ導電性材料であってよい。例えば、一実施形態では、電気接触パッド８１４が白金で作られる。
【0101】
センサデバイス３００が、支持体構造（例えば、３０２）をガス流方向（例えば、２４２）に対して平行な配向にするように、基板８０２に固定され得る。特定の実施形態では、センサデバイスが、センサデバイスの支持体構造をガス流方向に対して垂直の配向にするように、基板８０２に固定される（図示せず）。
【0102】
いくつかの実施形態では、図８Ａ～図８Ｂに示されるセンサ組立体が、１つまたは複数の表面の上にあるかあるいはセンサ組立体の少なくとも一部分の上にある非導電性共形コーティングをさらに有する。いくつかの実施形態では、コーティングがセンサデバイス（例えば、３００）の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、センサデバイス３００のセンサ領域３０６および／またはインターフェース領域３０４の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、感知要素３０８の一部またはすべてを含む、センサ領域３０６の一部またはすべてを覆う。他の実施形態では、共形コーティングが、感知要素３０８を覆うことなく、センサ領域３０６を覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、基板８０２の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、外側領域８０２Ｏ１および８０１Ｏ２、中間領域８０２Ｍ１および８０２Ｍ２、ならびに／あるいは内側領域８０２Ｉの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、電気接触パッド８１４の一部またはすべてを含む、内側領域８０２Ｉの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが種々のシールの一部またはすべてを覆う（例えば、センサデバイス３００と基板８０２との間にある第１のシール８２０Ａ、ならびに／あるいは、基板８０２の第１の中間領域８０２Ｍ２とハウジング７０４の第１の端部７６５Ａとの間にある第２のシール８２０Ｂ、および／または、基板８０２の第２の中間領域８０２Ｍ２とハウジング７０４の第２の端部７６５Ｂとの間にある第３のシール８２０Ｃ）。いくつかの実施形態では、センサ組立体８００が、最初に、センサ組立体のすべての構成要素の間に（例えば、センサデバイスと基板との間に）電気接点を形成するように組み立てられ、次いで、組み立てられたセンサ組立体が、センサ組立体がガス流チャネルの中に結合されるときにガス流に対して露出することになるセンサ組立体の部分をコーティングにより覆うように被覆される。いくつかの実施形態では、センサ組立体８００の少なくとも一部分の上に堆積されるコーティングが、センサ組立体４００の少なくとも一部分を覆うのに適する本明細書において上で説明したコーティングと同様であってよい（例えば、堆積技法、コーティング組成物／材料、ならびに／あるいは、コーティングの均一性、共形性、間隙率、およびアーキテクチャなど、において同様である）。特定の実施形態では、センサ組立体８００が完全に覆われない状態を維持する。
【0103】
「第１のシール」、「第２のシール」、「第３のシール」などの意味が、本明細書で説明されるセンサ組立体内の拘束的な種々の構成要素の順序に関して限定されるものとして解釈されるべきではなく、センサ組立体内のシールの総数に関して限定されるものとして解釈されるべきではない、ことを認識されたい。むしろ、これらの意味は単に１つのシールを別のシールから区別するために便宜的に使用されるものである。本明細書で説明される種々のセンサ組立体を製造するための例示の方法を、図１１Ａおよび図１１Ｂに関連して後でより詳細に説明する。
【0104】
既に示したように、基板（例えば、７０２または８０２）が、ハウジングを通るスロットの境界部（例えば、スロット７８０Ａまたはスロット７８０Ｂの境界部）と基板の中間領域（例えば、７０２Ｍ、８０２Ｍ１、または８０２Ｍ２）の境界部との間の交差位置のところでハウジング（例えば、７０４）に固着され得る。しかし、特定の実施形態では、基板の中間領域およびハウジングを通るスロットが、これらの２つの間での対面的（ｆａｃｅ－ｔｏ－ｆａｃｅ）ボンディングを可能にするように成形され得る。限定的であると解釈されない、基板（例えば、中間領域のところの）とハウジングとの間の対面的ボンディングがボンディング中に発生し得る応力を低減すると考えられる。このような例示の対面的ボンディングが図９Ａ～図９Ｃおよび図１０Ａ～図１０Ｄに示される。
【0105】
図９Ａは、本開示の実施形態によるセンサ組立体９００の斜視図を示している。図９Ａで見ることができるように、センサ組立体９００が、ハウジング７０４と同様であってよいハウジング９０４を有することができる。ハウジング９０４が、ガス側表面９６０と、ガス側表面の反対側にある反対側の表面９７０と、をさらに有することができる。ハウジング９０４が、ハウジング９０４を通るスロット９８０Ａをさらに有することができる。特定の実施形態では、ハウジング９０４が、スロット９８０Ａの境界部のところで平坦表面を確立するように構成されたテーパ領域をスロット９８０Ａの境界部のところに有することができ、基板９０２の中間領域９０２Ｍが平行な配向でスロット９８０Ａの中に固着され得る。
【0106】
図９Ｂは、多層セラミック基板９０２の斜視図を示しており、ここでは、センサデバイス３００が内側領域のところで多層セラミック基板９０２に結合される。本明細書において上で説明される他の多層セラミック基板と同様に、多層セラミック基板９０２は当業者には既知の方法によって調製され得る。複層セラミック９０２が、内側領域９０２Ｉ（センサデバイス３００が内側領域９０２Ｉに固定され得る）と、外側領域９０２Ｏと、内側領域９０２Ｉと外側領域９０２Ｏとの間に配置された中間領域９０２Ｍと、を有することができる。特定の実施形態では、中間領域９０２Ｍが、内側領域９０２Ｉおよび／または外側領域９０２Ｏより大きい厚さおよび／または長さを有する。特定の実施形態では、中間領域９０２Ｍが、第１の表面９０２Ｍ１と、第１の表面の反対側にある第２の表面９０２Ｍ２と、を有する。基板９０２がハウジング９０４に固定される場合、第１の表面９０２Ｍ１がハウジング９０４の反対側の表面９７０の近くにあってよく、対面的構成でハウジング９０４の反対側の表面９７０に固着され得る。
【0107】
特定の実施形態では、基板９０２の形状が、当業者には既知の方法により多層セラミック層を用いて形成される。特定の実施形態では、多層セラミック基板の層の間で気密的な密閉が達成される。特定の実施形態では、電気接触パッド９１４が、多層セラミック基板９０２の層の間に形成され／組み入れられ（外側領域９０２Ｏから内側領域９０２Ｉまで、基板９０２の全体を完全に通過して延在する）、層の間に電気接触パッド９１４が存在しても気密的な密閉が維持される。
【0108】
セラミック基板９０２は、基板５０２に関連して本明細書において上で説明したように、当業者には既知である方法に従って適切な複層セラミックとなるように成形され得る任意適切な耐プラズマ性セラミックで作られ得る。同様に、セラミック基板９０２は、基板５０２のために本明細書において上で説明した材料と同様の材料で作られ得る。
【0109】
センサ組立体９００の少なくとも一部または全体が、他のセンサ組立体のために既に説明した保護コーティングで覆われ得る。センサ組立体９００の少なくとも一部分に堆積されるコーティングは、センサ組立体４００の少なくとも一部分を覆うのに適する本明細書において上で説明されたコーティングと同様であってよい（例えば、堆積技法、コーティング組成物／材料、ならびに／あるいは、コーティングの均一性、共形性、間隙率、およびアーキテクチャなど、において同様である）。特定の実施形態では、センサ組立体９００が完全に覆われない状態を維持する可能性がある。
【0110】
図９Ｃは、図９Ａの断面Ｃ－Ｃの正面図を示している。図９Ｃに示されるように、センサ組立体９００は、基板９０２とハウジング９０４との間のボンディングを除いて、センサ組立体７００と同様である。センサ組立体９００では、（内側領域９０２Ｉのところで）平行な配向（ガス流２４２に対して）でセンサデバイス３００が固定されるところである多層セラミック基板９０２が、片持ち構成（図９Ｃに示される）でスロット９８０Ａの中に挿入され、最終的に、基板の中間領域９０２Ｍの第１の表面９０２Ｍ１がスロット９８０Ａのテーパ境界部（ハウジング９０４の反対側の表面９７０に位置する）に接触する（対面的に）。次いで、基板組立体９０２が、ガスチャネル２４０から外部環境へのガスおよび／または真空の漏洩を最小にするように密閉シールを形成するために、例えば金属シールを介して（ろう付け合金を用いるなどして）ハウジング９０４に固定され得る。
【0111】
図には示されないが、センサ組立体９００は、センサ組立体８００と同様に基板をハウジングの一方の端部からハウジングの反対側の端部まで延在させるように、修正され得る。このような修正を用いることにより、修正された基板の各端部が、センサ組立体９００に関連して説明したような同様の対面的ボンディングを介してハウジングの各々の対応する端部に固定され得る。
【0112】
図１０Ａは、本開示の実施形態によるセンサ組立体１０００の斜視図を示している。図１０Ａで見ることができるように、センサ組立体１０００が、ハウジング７０４および９０４と同様であってよいハウジング１００４を有することができる。ハウジング１００４が、ガス側表面１０６０と、ガス側表面の反対側にある反対側の表面１０７０と、をさらに有することができる。ハウジング１００４が、ハウジング１００４を通るスロット１０８０Ａをさらに有することができる。特定の実施形態では、ハウジング１００４が、スロット１０８０Ａの境界部のところで平坦表面を確立するように構成されたテーパ領域をスロット１０８０Ａの境界部のところに有することができ、基板１００２の中間領域１００２Ｍが平行な配向でスロット１０８０Ａの中に固着され得る。別法として、図１０Ａに示されるように、ハウジング１００４が、正方形または長方形の平坦側壁を備える領域１００４Ｍを有することができ、基板１００２の中間領域１００２Ｍが平行な対面的な配向で領域１００４Ｍに固着され得る。特定の実施形態では、ハウジング１００４が、正方形または長方形の平坦側壁を備える領域１００４Ｍの２つの反対の側面から延在する管状ガスチャネル１００４Ｃを有することができる。
【0113】
図１０Ｂは、多層セラミック基板１００２の斜視図を示している。本明細書において上で説明される他の多層セラミック基板と同様に、多層セラミック基板１００２は当業者には既知の方法によって調製され得る。多層セラミック１００２が、内側領域１００２Ｉ（センサデバイス３００が内側領域１００２Ｉに固定され得る）と、外側領域１００２Ｏと、内側領域１００２Ｉと外側領域１００２Ｏとの間に配置された中間領域１００２Ｍと、を有することができる。特定の実施形態では、中間領域１００２Ｍが、内側領域１００２Ｉおよび／または外側領域１００２Ｏより大きい厚さおよび／または長さを有する。特定の実施形態では、中間領域１００２Ｍが、端が丸い円板として成形され（例えば、楕円または円）、第１の表面１００２Ｍ１と、第１の表面の反対側にある第２の表面１００２Ｍ２と、を有する。基板１００２がハウジング１００４に固定される場合、第１の表面１００２Ｍ１がハウジング１００４の反対側の表面１０７０の近くにあってよく、対面的構成でハウジング１００４に固着され得る。
【0114】
特定の実施形態では、基板１００２の形状が、当業者には既知の方法により多層セラミック層を用いて形成される。特定の実施形態では、多層セラミック基板の層の間で気密的な密閉が達成される。特定の実施形態では、電気接触パッド１０１４が、複層セラミック基板１００２の層の間に形成され／組み入れられ（外側領域１００２Ｏから内側領域１００２Ｉまで、基板１００２の全体を完全に通過して延在する）、層の間に電気接触パッド１０１４が存在しても気密的な密閉が維持される。
【0115】
セラミック基板１００２は、基板５０２に関連して本明細書において上で説明したように、当業者には既知である方法に従って適切な多層セラミックとなるように成形され得る任意適切な耐プラズマ性セラミックで作られ得る。同様に、セラミック基板１００２は、基板５０２のために本明細書において上で説明した材料と同様の材料で作られ得る。
【0116】
特定の実施形態では、センサ組立体１０００が、アダプタ／フランジ１３００をさらに有する。アダプタ／フランジ１３００が、平坦プレートの中心領域を通るように画定されたリングを有する平坦プレートとして成形され得、リングがセラミック基板１００２の一部分を囲むように構成される。アダプタ／フランジ１３００が、第１の側１３００Ｓ１（例えば、ハウジングの方を向く側）と、第１の側の反対側にある第２の側１３００Ｓ２（例えば、基板の方を向く側）と、を有することができる。アダプタ／フランジ１３００が丸みを帯びた境界部（例えば、楕円または円形の境界部、あるいは、角が湾曲した長方形形状）を有することができる。アダプタ／フランジ１３００が、例えばスロット１０８０Ａの場所に近いところで（例えば、スロット１０８０Ａの境界部の周り）、ハウジング１００４に固着され得、例えばハウジング１００４の反対側の表面１０７０に固着され得る。例えば、フランジ／アダプタ１３００は、例えばｅビーム溶接を介して、ハウジング１００４に溶接され得、その結果、アダプタ／フランジ１３００の第１の側１３００Ｓ１が、例えば図１０Ｄの数字１３００Ｄによって示されるように、ハウジング１００４の近くにくる（例えば、ハウジング１００４の反対側の表面１０７０の近く）。アダプタ／フランジ１３００が、平行な対面的構成でハウジング１００４に固定され得る。
【0117】
アダプタ／フランジ１３００が、多層セラミック基板１００２の熱膨張係数とハウジング１００４の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有する材料で作られ得る。特定の実施形態では、ハウジング１００４が第１の熱膨張係数（ＣＴＥ１）を有し、基板１００２が第２の熱膨張係数（ＣＴＥ２）を有し、アダプタ／フランジ１３００が第３の熱膨張係数（ＣＴＥ３）を有する。特定の実施形態では、ＣＴＥ３が、ＣＴＥ１とＣＴＥ２との間の値を有する。例えば、ハウジング１００４がＣＴＥ１を有するステンレス鋼で作られ得、誘電体複層セラミック基板がＣＴＥ２を有するセラミックで作られ得、アダプタ／フランジ１３００が、ＣＴＥ１とＣＴＥ２との間のＣＴＥ３を有するコバール（ニッケル－コバルト鉄合金）で作られ得る。特定の実施形態では、アダプタ／フランジ１３００が、ステンレス鋼、ニッケル合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、ニッケル－コバルト－鉄合金、またはこれらの組合せを含む。特定の実施形態では、基板１００２がアダプタ／フランジ１３００に固定され、その結果、第１のフランジ１２００Ｍ１がアダプタ／フランジ１３００の第２の側面１３００Ｓ２の近くにくることができ、対面的構成でアダプタ１３００の第２の側面１３００Ｓ２に固着され得る。
【0118】
基板１００２が、本明細書において上で説明される金属合金のうちに任意の金属合金または任意適切な他の金属合金を用いるろう付けなどを介して第１の金属シール１３００Ａを介して、アダプタ／フランジ１３００（存在する場合）にまたはハウジング１００４（アダプタ／フランジ１３００が存在しない場合）に固定され得る。一実施形態では、基板１００２が、Ａｌ合金を用いるろう付けを介してアダプタ／フランジ１３００に固定され得る。
【0119】
特定の実施形態では、さらに、バックアップリング１５００が、フランジ１３００とハウジング１００４との間の基板１００２の一部分の周りに配設され得る。バックアップリングが平坦プレートの中心領域内に画定されたリングを備える平坦プレートとして成形され得、リングがセラミック基板１００２の一部分を囲むように構成される。バックアップリングが、ハウジングの方を向く側と、ハウジングの方を向く側の反対側にある基板の方を向く側と、を有することができる。特定の実施形態では、バックアップリングの基板の方を向く側が、第２の金属シール１３００Ｂを介してフランジ／アダプタ１３００のハウジングの方を向く側に固定され得る。第２の金属シール１３００Ｂが、本明細書において上で説明される金属合金のうちの任意の金属合金または任意適切な他の金属合金を用いて形成された金属ろう付けシールであってよい。特定の実施形態では、セラミックバックアップリング１５００が、ジョイント（フランジ／アダプタ１３００とハウジング１００４との間のジョイントなど）内の応力を低減するように構成される。バックアップリング１５００が、平行な対面的構成を介してフランジ／アダプタ１３００および／またはハウジング１００４に固定され得る。
【0120】
バックアップリング１５００が、多層セラミック基板１００２の熱膨張係数とハウジング１００４の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有する材料で作られ得る。特定の実施形態では、バックアップリング１５００がセラミック材料で作られる。
【0121】
特定の実施形態では、バックアップリング１５００およびアダプタ／フランジ１３００を基板１２００に固定するとき、センサデバイス（センサデバイス３００など）が、第３のシール１３００Ｃを介して基板１００２の内側領域に固定され得る。その後、バックアップリング１５００と、アダプタ／フランジ１３００と、センサデバイス３００と、を備える基板１００２が、ハウジング１００４の中に挿入され得、その後、アダプタ／フランジ１３００がハウジング１００４に固定され（例えば、ｅビーム溶接を介して）、それによりガスチャネル２４０から外部環境への真空および／またはガスの漏洩を最小にするための密閉シールを形成する。
【0122】
第１のシール１３００Ａ、第２のシール１３００Ｂ、第３のシール１３００Ｃ、および任意選択の第４のシール１３００Ｄ（溶接されない場合）の各々が、存在する場合、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含むことができる。特定の実施形態では、すべてのシールのために使用されるろう付け合金が同じである。他の実施形態では、２つ以上の異なるろう付け合金が異なるシールのために使用され得る。「第１のシール」、「第２のシール」、「第３のシール」、「第４のシール」などの意味が、本明細書で説明されるセンサ組立体内の拘束的な種々の構成要素の順序に関して限定されるものと解釈されるべきではなく、センサ組立体内のシールの総数に関して限定されるものとして解釈されるべきではない、ことを認識されたい。むしろ、これらの意味は単に１つのシールを別のシールから区別するために便宜的に使用されるものである。本明細書で説明される種々のセンサ組立体を製造するための例示の方法を、図１１Ａおよび図１１Ｂに関連して後でより詳細に説明する。
【0123】
センサ組立体１０００の少なくとも一部または全体が、他のセンサ組立体のために既に説明した保護コーティングで覆われ得る。センサ組立体１０００の少なくとも一部分に堆積されるコーティングは、センサ組立体４００の少なくとも一部分を被覆するのに適する本明細書において上で説明されたコーティングと同様であってよい（例えば、堆積技法、コーティング組成物／材料、ならびに／あるいは、コーティングの均一性、共形性、間隙率、およびアーキテクチャなど、において同様である）。特定の実施形態では、センサ組立体１０００が完全に覆われない可能性がある。
【0124】
図１０Ｃは、図１０Ａの断面Ｃ－Ｃの正面図を示している。図１０Ｃに示されるように、センサ組立体１０００は、基板１００２とハウジング１００４との間のボンディングを除いて、センサ組立体７００および９００と同様である。センサ組立体１０００では、（内側領域１００２Ｉのところで）平行な配向（ガス流２４２に対して）でセンサデバイス３００が固定されるところである多層セラミック基板１００２が、片持ち構成（図１０Ｃに示される）でスロット１０８０Ａの中に挿入され、最終的に、基板の中間領域１００２Ｍの第１の表面９０２Ｍ１がスロット１０８０Ａのテーパ境界部（図示せず）またはアダプタ／フランジ１３００の第２の側１３００Ｓ２（ハウジング１００４の反対側の表面１０７０に位置することができる）のいずれかに接触する（対面的に）。次いで、基板組立体１００２が、例えば金属シールを介して（ろう付け合金を用いるなどして）アダプタ／フランジ１３００に固定され得る。
【0125】
図には示されないが、センサ組立体１０００は、センサ組立体８００と同様に基板をハウジングの一方の端部からハウジングの反対側の端部まで延在させるように、修正され得る。このような修正を用いることにより、修正された基板の各端部が、センサ組立体１０００に関連して説明したように、中間アダプタ／フランジを介して、同様の対面的ボンディングを介してハウジングの各々の対応する端部に固定され得る。
【0126】
図１１Ａは、本開示の実施形態による流量制御装置で使用するためにセンサデバイスを適合させる方法１１００を示している。ブロック１１１０で、基板が提供される。基板が、外側領域と、内側領域と、外側領域と内側領域との間に配置された中間領域と、を有することができ、基板の少なくとも内側領域の上にある電気接触パッドをさらに有することができる。このような例示の基板は、例えば、基板４０２、５０２、６０２、７０２、８０２、９０２、および１００２などの、本明細書において上で説明されるセンサ組立体内に示される。特定の実施形態では、基板を提供する前に、基板が、本明細書において上で説明される形状または任意適切な他の形状となるように機械加工され得る。特定の実施形態では、電気接触パッドが基板の内側領域に入るように金属化され得る。特定の実施形態では、基板を提供する前に、基板が、多層セラミック基板の層の間に形成された電気接触パッドを備える、本明細書において上で説明される形状のうちの任意の形状（または、任意適切な他の形状）を有する複層セラミック基板として形成され得、その結果、電気接触パッドが外側領域から内側領域まで多層セラミック基板を完全に通過して延在する。
【0127】
ブロック１１２０で、図３で説明されるセンサデバイス３００または任意適切な他のデバイスなどのセンサデバイスが、基板の内側領域のところで基板に結合され得る。いくつかの実施形態では、センサデバイスが、センサデバイスの一方の端部にあるインターフェース領域（例えば、インターフェース領域３０４）と、センサデバイスの反対側の端部にあるセンサ領域（例えば、センサ領域３０６）と、を備える支持体構造を備える。センサ領域が、センサ領域のところに懸架された自立感知要素（例えば、感知要素３０８）を有することができる。センサデバイスが、感知要素からインターフェース領域の頂部まで細長い支持体構造の長さを完全に通過して延在する電気接点（例えば、電気接点３１４）をさらに有することができる。センサデバイスが、センサデバイスから処理デバイス（例えば、処理デバイス２３０）に信号を送るための連続的な閉電気回路を確立するためにセンサデバイスの上にある電気接点を基板の上にある電気接触パッドに接触させるように、基板に固定／結合され得る。
【0128】
特定の実施形態では、センサデバイスが、基板の上にある電気接触パッド（例えば、４１４、５１４、６１４、７１４、８１４、９１４、または１０１４）とセンサデバイスの上にある電気接点（例えば、３１４）との間に第１のシールを形成することにより基板に固定され得る。特定の実施形態では、本明細書で企図されるセンサ組立体のうちの任意のセンサ組立体内のセンサデバイスが、ろう付けにより（または、センサデバイスを基板に取り付ける任意の他の化学モード（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｏｄｅ）により）基板に固定され得る。特定の実施形態では、本明細書で企図されるセンサ組立体のうちの任意の組立体内のセンサデバイスが熱源を介して（例えば、レーザ溶接を介して）基板に固定され得る。センサデバイスが、垂直な配向（例えば、センサ組立体４００および５００などにおける）または平行な配向（センサ組立体６００、７００、８００、９００、および１０００などにおける）で基板に固定され得る。
【0129】
基板が基板の外側領域および中間領域を完全に通過して基板（例えば、基板４０２および６０２）の内側領域の少なくとも一部分の中まで延在する導体ピンを有する特定の実施形態では、本方法が、基板の内側領域のところで（例えば、センサ組立体４００および６００で説明したように）、例えば第３の金属シールを用いて（ろう付けなどを介して）導体ピンを電気接触パッドに固定することをさらに含むことができる。
【0130】
ブロック１１３０で、基板がハウジング（本明細書において上で説明されるハウジング４０４、５０４、６０４、７０４、９０４、または１００４のうちの任意のハウジングなど）内のスロットの中に挿入され、その結果、基板の内側領域がハウジングのガス側表面から延在する。特定の実施形態では、次いで、基板が、センサ組立体を形成するために第２のシールを用いて（例えば、適切なろう付け合金を用いたはんだ付けおよび／またはろう付けを介して）ハウジングに結合／固定される。特定の実施形態では、基板が、センサ組立体４００、５００、および６００で示されるように、基板の外側領域のところでハウジングに固定され得る。特定の実施形態では、センサ組立体７００および９００で示されるように、基板が基板の中間領域のところで片持ち構成でハウジングに固定され得る。特定の実施形態では、基板が伸長構成でハウジングの２つの反対の端部にある２つのスロットの中に挿入され得、センサ組立体８００で示されるように、基板の２つの中間領域のところでハウジングに結合／固定され得る。特定の実施形態では、基板が、センサ組立体９００で示されるように、基板の中間領域のところで対面的構成を介してハウジングに固定され得る。特定の実施形態では、基板が、基板の中間領域のところで対面的構成を介してアダプタ／フランジに固定され得、アダプタ／フランジが、センサ組立体１００で示されるように、および、図１１Ｂに関連してより詳細に説明されるように、ハウジングに結合され得る（例えば、溶接され得る）。
【0131】
特定の実施形態では、本明細書で説明される金属シール（例えば、第１のシール、第２のシール、第３のシール、および任意の追加の金属シール）のうちの１つまたは複数の金属シールを形成することが、１つの構成要素を別の構成要素にろう付けすることを含むことができる（例えば、センサデバイスを基板にろう付けすること、基板をハウジングにろう付けすること、または導体ピンを電気接触パッドにろう付けすること）。シールのうちの任意のシールのためのろう付け合金は、独立して、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金、Ｎｉ合金、Ｓｉ合金、Ａｕ－Ｎｉ合金、Ｎｉ－Ｐｄ合金、Ｎｉ－Ｙ合金、Ｔｉ合金、またはこれらの組合せを含むことができる。特定の実施形態では、別のｏリングが基板とハウジングとの間に配置され得（任意選択で、ｏリングと係合するかまたは圧縮するように構成された別のキャップが基板とハウジングとの間に配置され得る）、それにより基板とハウジングとの間の密閉シールを補強する。特定の実施形態では、シールが、ガスチャネル２４０から外部環境への真空および／またはガスの漏洩を最小にするための（例えば、基板とハウジングとの間のインターフェース内での漏洩を最小にするための、および／または導体ピンを通過させることができるところであるピン孔を通る漏洩を最小にするための）気密的な密閉を実現する。
【0132】
ブロック１１４０で、共形コーティングが、センサ組立体の少なくとも一部分を被覆するためにセンサ組立体の上に堆積され得る。いくつかの実施形態では、共形コーティングが、非導電性セラミック材料などの非導電性材料である。いくつかの実施形態では、共形コーティングが、感知要素３０８の少なくとも一部分を覆う。他の実施形態では、共形コーティングがセンサ領域を覆い、感知要素を被覆しないかまたは最小に被覆する。いくつかの実施形態では、コーティングが、基板の一部またはすべて（基部の内側領域、１つまたは複数の中間領域、および１つまたは複数の外側領域を含む）を覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、基板の上にある電気接点の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが、基板から延在する導体ピンの一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、コーティングが種々のシール（例えば、基板とセンサデバイスとの間のシール、基板と導体ピンとの間のシール、導体ピンと基板の上にある電気接触パッドとの間のシール、基板とハウジングとの間のシール、基板とアダプタ／フランジとの間のシール、など）の一部またはすべてを覆う。いくつかの実施形態では、センサ組立体が、最初に、センサ組立体のすべての構成要素の間に（例えば、センサデバイスと基板との間に、および／または基板と存在する場合の導体ピンとの間に）電気接点を形成するように組み立てられ、次いで、組み立てられたセンサ組立体が、センサ組立体がガス流チャネルの中に結合されるときにガス流に対して露出することになるセンサ組立体の部分をコーティングにより覆うように被覆される。いくつかの実施形態では、センサ組立体の少なくとも一部分の上に堆積されるコーティングが、センサ組立体４００の少なくとも一部分を覆うのに適する本明細書において上で説明したコーディングと同様であってよい（例えば、堆積技法、コーティング組成物／材料、ならびに／あるいは、コーティングの均一性、共形性、間隙率、およびアーキテクチャなど、において同様である）。特定の実施形態では、センサ組立体が完全に覆われない状態を維持する可能性がある。
【0133】
いくつかの実施形態では、共形コーティングが、ＡＬＤ、ＩＡＤ、ＬＰＰＳ、ＣＶＤ、ＰＳ－ＣＶＤ、またはスパッタリングのうちの１つまたは複数を利用して堆積される。いくつかの実施形態では、共形コーティングが、Ｙ２Ｏ３、ＹＺｒＯ、ＹｘＺｒｙＯｚ、ＹＺｒＯＦ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９、ＹＦ３、ＹｘＯｙＦｚ、ＹＯＦ、Ｅｒ２Ｏ３、Ｅｒ３Ａｌ５Ｏ１２、ＥｒＦ３、ＥｘＯｙＦｚ、ＥｒＯＦ、Ｌａ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、ＳｃＦ３、ＳｃＯＦ、Ｇｄ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体、から選定される希土類セラミック、Ｙ２Ａｌ４Ｏ９およびＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体を含むセラミック、あるいは、これらの組合せ、を含む。いくつかの実施形態では、共形コーティングがＡｌ２Ｏ３を含む。いくつかの実施形態では、共形コーティングが、ＡＬＤによって堆積されたＡｌ２Ｏ３を含む。いくつかの実施形態では、共形コーティングが複数の層を備える。いくつかの実施形態では、共形コーティングが、約１０ナノメートルから約５００ナノメートルの、あるいは、その中の任意の部分的な範囲または単一の値の、厚さを有する。
【0134】
いくつかの実施形態では、図１０Ｄに描かれるセンサ組立体などのセンサ組立体を製造する方法が、図１１Ｂでフローチャートとして示されるようなおよび図１１Ｃで説明されるような方法１２００に従う。最初に、ブロック１２１０により、外側領域１００２Ｏと、内側領域１００２Ｉと、中間領域１００２Ｍ（外側領域１００２Ｏと内側領域１００２Ｉとの間に配置される）とを備える基板１００２などの基板が提供される。その後、ブロック１２２０により、金属フランジ／アダプタ１３００が、フランジ／アダプタ１３００の基板の方を向く側と基板１００２Ｍ１の中間領域の第１の側との間で、平行な対面的構成で、第１のシール１３００Ａを介して、基板に固定され得る。その後、ブロック１２３０により、バックアップセラミックリング１５００が、バックアップセラミックリングの基板の方を向く側とフランジ／アダプタ１３００のハウジングの方を向く側との間で、平行な対面的構成で、第２のシール１３００Ｂを介して固定され得る。
【0135】
その後、ブロック１２４０により、センサデバイス（例えば、センサデバイス３００）が、センサデバイスから処理デバイス（例えば、処理デバイス２３０）に信号を送るための連続的な閉電気回路を確立するためにセンサデバイスの上にある電気接点を基板の上にある電気接触パッドに接触させるように、基板１００２の内側領域１００２Ｉに固定され得る。特定の実施形態では、基板の上にある電気接触パッドとセンサデバイスの上にある電気接点との間に第３のシール１３００Ｃを形成することにより、センサデバイスが基板に固定され得る。センサデバイスが、垂直な配向または平行な配向で基板に固定され得る。
【0136】
その後、ブロック１２５０により、一方の側で基板におよび他方の側でセラミックバックアップリング１５００に二重にろう付けされた金属フランジ１３００を用いて組み立てられており、センサデバイスを備える）基板１００２が、ハウジング（本明細書において上で説明される１００４など）内のスロットの中に挿入され得、その結果、ブロック１２５０により、基板の内側領域がハウジングのガス側表面から延在するようになる。特定の実施形態では、ブロック１２５０により、次いで、金属フランジ１３００が、溶接され得る（例えば、ｅビーム溶接され得る）、はんだ付けされ得る、および／または適切なろう付け合金を用いてろう付けされ得る第４のシール１３００Ｄを用いてハウジングに結合／固定され、それによりセンサ組立体（センサ組立体１０００など）を形成する。特定の実施形態では、基板が、基板の中間領域のところで片持ち構成でハウジングに固定され得る。特定の実施形態では、基板が、伸長構成で、ハウジングの２つの反対側の端部にある２つのスロットの中に挿入され得、基板の２つの中間領域のところでハウジングに結合／固定され得る。特定の実施形態では、方法１２００に従って組み立てられた基板組立体の少なくとも一部分が、本明細書の上記において方法１１００のブロック１１４０に関連して説明されるようにおよび種々のセンサ組立体に関連する本説明の全体を通して説明されるように被覆され得る。特定の実施形態では、方法１２００に従って組み立てられた基板組立体が完全に覆われない状態を維持する可能性がある。
【0137】
その後、センサ組立体が図１１Ａの方法１１００に従って製造されるかまたは図１１Ｂの方法１２００に従って製造されるかのいずれでも、センサ組立体が、例えば適切な取付具（例えば、１つまたは複数のＶＣＲ継手）を通して、ガス流チャネルに設置され得るかまたは管類に取り付けられ得る（例えば、溶接され得る）。センサ組立体が、閉じたガス流測定・制御回路を形成するために１つまたは複数の外部デバイス（処理デバイス２３０など）にさらに接続され得る。特定の実施形態では、センサ組立体を１つまたは複数の外部デバイスに接続する前、センサ組立体の特定の部分（センサ組立体６００内の導体ピンの外部部分など）が少なくとも部分的に覆われない可能性があり（例えば、レーザエッチングされる）、それにより、動作中に閉電気回路を形成するために外部デバイスに接続され得る導電性部分を露出させる。
【0138】
説明の簡潔さのために、本開示の方法は一連の行為として描かれて説明される。しかし、特に明記しない限り、本開示による行為は多様な順序でおよび／または同時に行われ得、他の行為は本明細書では提示されたり説明されたりしない。さらに、開示される主題による方法を実施するのに示されるすべての行為が必要となる可能性があるわけではない。加えて、本方法が別法として状態図または事象を介して一連の相互に関連する状態として表され得ることを当業者であれば理解および認識するであろう。加えて、本明細書で開示される方法が、この方法を実施するための命令を計算デバイスに移送および伝送するのを支援するために製造品に保存され得ることを認識されたい。本明細書で使用される場合の「製造品」という用語は、任意のコンピュータ可読デバイスまたはストレージ媒体からアクセス可能であるコンピュータプログラムを包含することを意図される。
【0139】
図１２は、コンピュータシステム１２００の例示の形態である機械の図表示を示しており、コンピュータシステム１２００内で１組の命令（例えば、機械に本明細書で考察される方法体系のうちの任意の１つまたは複数の方法体系を実施させることなど）が実行され得る。代替的実装形態では、機械が、ＬＡＮ、ＷＡＮ、イントラネット、エクストラネット、またはインターネットで他の機械に接続され得る（例えば、ネットワーク接続され得る）。機械が、クライアント－サーバネットワーク環境のサーバまたはクライアントマシンの処理能力内で動作することができるか、あるいはピアツーピア（または、分散型）ネットワーク環境内でピアマシンとして動作することができる。機械が、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、タブレットＰＣ、ＰＤＡ、携帯電話、ウェブアプラインス、サーバ、ネットワークルータ、スイッチまたはブリッジ、あるいは、この機械によって行われることになるアクションを指定する１組の命令を実行する（連続してまたは他のかたちで）ことができる任意の機械であってよい。さらに、単一の機械のみが示されるが、「機械」という用語は、本明細書で考察される方法体系のうちの任意の１つまたは複数の方法体系を実施するために１組の（または、複数の組の）命令を個別にまたは一体に実行する機械の任意の集合体を含むともみなされるものとする。コンピュータシステム１２００の構成要素の一部またはすべてが、本明細書で説明される電子構成要素（例えば、処理デバイス２３０、あるいは、チャンバ１０１または流量調節装置２１０の動作に関連して利用される任意の電子構成要素）のうちの任意の電子構成要素によって利用され得るかまたはこのような電子構成要素のうちの任意の電子構成要素の実例となり得る。
【0140】
例示のコンピュータシステム１２００が、処理デバイス（プロセッサ）１２０２、メインメモリ１２０４（例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ：ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ）またはラムバスＤＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ：Ｒａｍｂｕｓ ＤＲＡＭ）などのダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ：ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、など）、スタティックメモリ１２０６（例えば、フラッシュメモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ：ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、など）、および、バス１２１０を介して互いと通信するデータストレージデバイス１２００を含む。
【0141】
プロセッサ１２０２が、マイクロプロセッサまたは中央演算処理装置などの１つまたは複数の汎用処理デバイスを表す。より具体的には、プロセッサ１２０２は、複合命令セット計算（ＣＩＳＣ：ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）マイクロプロセッサ、縮小命令セット計算（ＲＩＳＣ：ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ：ｖｅｒｙ ｌｏｎｇ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗｏｒｄ）マイクロプロセッサ、あるいは、他の命令セットを実装するプロセッサまたは命令セットの組合せを実装するプロセッサであってよい。プロセッサ１２０２はまた、特定用途向き集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、またはネットワークプロセッサなど、の１つまたは複数の特殊用途処理デバイスであってもよい。プロセッサ１２０２は、本明細書で考察される動作およびステップを実施するための命令１２４０を実行するように構成される。
【0142】
コンピュータシステム１２００が、ネットワークインターフェースデバイス１２０８をさらに有することができる。コンピュータシステム１２００は、ビデオディスプレイユニット１２１２（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）、ブラウン管（ＣＲＴ：ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）、またはタッチスクリーン）、英数字入力デバイス１２１４（例えば、キーボード）、カーソル制御デバイス１２１６（例えば、マウス）、および信号生成デバイス１２２２（例えば、スピーカー）をさらに有することができる。
【0143】
電力デバイス１２１８が、コンピュータシステム１２００あるいはコンピュータシステム１２００の構成要素のうちの１つまたは複数の構成要素に電力供給するのに使用されるバッテリーの電力レベルをモニタすることができる。電力デバイス１２１８が、電力レベルの指標、コンピュータシステム１２００またはコンピュータシステム１２００の１つまたは複数の構成要素の停止前の残りの時間ウィンドウ、電力消費量、コンピュータシステムにより外部電源またはバッテリー電力を利用しているかどうかのインジケータ、あるいは他の電力関連の情報、を提供するための１つまたは複数のインターフェースを提供することができる。いくつかの実装形態では、電力デバイス１２１８に関連する指標が遠隔的にアクセス可能となり得る（例えば、ネットワーク接続を介して遠隔バックアップ管理モジュールからアクセス可能である）。いくつかの実装形態では、電力デバイス１２１８によって利用されるバッテリーがコンピュータシステム１２００にローカル接続されているかまたはコンピュータシステム１２００から遠隔である無停電電力供給装置（ＵＰＳ：ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔａｂｌｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）であってよい。このような実装形態では、電力デバイス１２１８が、ＵＰＳの電力レベルに関する情報を提供することができる。
【0144】
データストレージデバイス１２２０がコンピュータ可読ストレージ媒体１２２４（非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体）を有することができ、本明細書で説明される方法体系または機能のうちの任意の１つまたは複数の方法体系または機能を具現化する１組のまたは複数の組の命令１２４０（例えば、ソフトウェア）がコンピュータ可読ストレージ媒体１２２４に保存される。また、これらの命令１２４０は、完全にまたは少なくとも部分的に、コンピュータシステム１２００による命令１２４０の実行中にメインメモリ１２０４および／またはプロセッサ１２０２内に常駐してもよく、メインメモリ１２０４およびプロセッサ１２０２もコンピュータ可読ストレージ媒体を構成する。命令１２４０がさらに、ネットワークインターフェースデバイス１２０８を介してネットワーク１２３０上で送信または受信され得る。コンピュータ可読ストレージ媒体１２２４は例示の実装形態では単一の媒体として示されるが、コンピュータ可読ストレージ媒体１２２４は、１組または複数の組の命令１２４０を保存する単一の媒体または複数の媒体（例えば、集中データベースまたは分散型データベース、ならびに／あるいは、付随のキャッシュおよびサーバ）を有することができることを理解されたい。
【0145】
上記の説明では多数の細部が記載される。しかし、本開示がこれらの具体的な細部なしでも実施され得ることが、本開示の恩恵を受ける当業者には明らかであろう。本明細書で特定の実施形態を説明してきたが、特定の実施形態が限定的なものではなく単に例として提示されていることを理解されたい。本出願の広がりおよび範囲は本明細書で説明されるいずれの実施形態によっても限定されず、以下の後日提出される特許請求の範囲およびその均等物のみに従って画定されるべきである。実際、本明細書で説明されるものに加えて、本開示の他の種々の実装形態および本開示に対する修正形態が、上記の説明および添付図面から当業者には明らかとなろう。したがって、このような他の実装形態および修正形態は本開示の範囲内にあることを意図される。
【0146】
例示として特定の実施形態を示している、本記述の一部を形成する添付図面を参照してきた。これらの開示される実施形態は当業者が実施形態を実施するのを可能にするために十分に詳細に説明されるが、これらの実施例が限定的なものではなく、したがって、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、他の実施形態も使用され得、開示される実施形態に対して変更形態も作られ得る、ことを理解されたい。例えば、本明細書で示されて説明される方法のブロックは、必ずしも、いくつかの他の実施形態で示される順序で実施されるわけではない。加えて、いくつかの他の実施形態では、開示される方法が、説明されるブロックよりも多くのまたは少ないブロックを含むこともできる。別の例として、別個のブロックとして本明細書で説明されるいくつかのブロックが他のいくつかの実施形態で組み合わされてもよい。逆に、単一のブロックとして本明細書で説明される可能性があるブロックがいくつかの他の実施形態では複数のブロックとして実装されてもよい。加えて、接続詞「または（ｏｒ）」は、本明細書では、特に明記しない限り、適切である場合に包含的な意味であることを意図され、つまり、「Ａ，Ｂ，ｏｒ Ｃ」というフレーズは、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「ＡおよびＢ」、「ＢおよびＣ」、「ＡおよびＣ」、ならびに、「Ａ、Ｂ、およびＣ」の可能性を含むことを意図される。
【0147】
「実施例」または「例示」という単語は、本明細書では、実施例、例、または実例として機能することを意味するのに使用される。「実施例」または「例示」として本明細書で説明される任意の態様またはデザインは、必ずしも、他の態様またはデザインよりも好適または有利であると解釈されるわけではない。むしろ、「実施例」または「例示」という単語の使用は、概念を具体的に提示することを意図される。「約（ａｂｏｕｔ）」または「および（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という用語が本明細書で使用される場合、これは、提示される公称値が±１０％の範囲内の精度であることを意味することを意図される。
【0148】
加えて、本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合の冠詞「ａ」および「ａｎ」は、一般に、特に明記しない限り、または文脈から単数形を対象とすることが明らかではない限り、「１つまたは複数」を意味すると解釈されるべきである。本明細書を通して「（１つの）実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「いくつかの実施形態」、または「特定の実施形態」を参照することは、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または性質が少なくとも１つの実施形態に含まれることを示している。したがって、本明細書を通して種々の場所で「（１つの）実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「いくつかの実施形態」、または「特定の実施形態」というフレーズが現れることは、必ずしも、すべてが同じ実施形態を参照するわけではない。
【0149】
詳細な説明のいくつかの部分は、アルゴリズム、および、コンピュータメモリ内のデータビット上でのオペレーションの象徴的表象として提示され得る。これらのアルゴリズム的説明および表象は、それらの仕事の要旨を当業者に最も効果的に伝えるために、データ処理の技術分野の当業者によって使用される手法である。アルゴリズムは、本明細書では、また一般的には、所望の結果につながるステップの自己矛盾のない順序となるように考え出される。これらのステップは、物理量の物理的な操作を必要とするステップである。必須ではないが、通常、これらの量は、保存され得るか、伝送され得るか、組み合わされ得るか、比較され得るか、または他のかたちで操作され得る電気信号または磁気信号の形態をとる。主として共通使用のために、これらの信号を、ビット、値、要素、記号、文字、用語、または数など、として言及することが場合によっては好都合であることが分かっている。
【0150】
しかし、これらの用語または同様の用語のすべてが適切な物理量に関連付けられるものであり、これらの量に適用される単に便宜的な表記である、ことに留意されたい。以下の考察から明らかであるとして明記されない限り、「受信する」、「検索する」、「送信する」、「計算する」、「生成する」、「処理する」、「再処理する」、「加算する」、「減算する」、「乗算する」、「除算する」、「最適化する」、「較正する」、「検出する」、「実施する」、「分析する」、「決定する」、「可能にする」、「識別する」、「修正する」、「変換する」、「適用する」、「引き起こす」、「保存する」、または「比較する」などの用語を利用する考察は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリの中の物理量（例えば、電子物理量）として表されるデータを操作して、コンピュータシステムのメモリまたはレジスタの中でのあるいは他のこのような情報ストレージデバイス、伝送デバイス、またはディスプレイデバイスの中での同様に物理量として表される他のデータへと変換する、コンピュータシステムまたは同様の電子計算デバイスのアクションおよびプロセスに言及するものである。
【0151】
さらに、特定の目的のための特定の環境における特定の実装形態の文脈で本開示を説明してきたが、本開示の有用性がこれのみに限定されず、任意の数の目的のための任意の数の環境において本開示が有益に実装され得る、ことを当業者であれば認識するであろう。したがって、以下に記載される特許請求の範囲は、特許請求の範囲の権利を付与される均等物の全範囲に共に、本明細書で説明される本開示の全体の広がりおよび精神を考慮して解釈されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12】
【国際調査報告】