離子真空計(jì)與電容真空計(jì)在真空干燥固化 ( Vacuum Dry, VCD) 及半導(dǎo)體離子植入 (Implantation) 制程中, 易受溫度, 制程物質(zhì)污染的影響, 面臨被污染和失真等問(wèn)題, 導(dǎo)致測(cè)量值不準(zhǔn)確和制程不穩(wěn)定. 上海伯東代理德國(guó) PH-Instruments 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)(Spinning Rotor Gauge, SRG) 作為更穩(wěn)定, 更精確且更具抗污染能力的替代方案,旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)在嚴(yán)苛的制程環(huán)境中能提供卓越的性能, 有效提升制程可靠性和產(chǎn)品良率.

離子真空計(jì)的污染與測(cè)量失真

a. 燈絲降解與涂層污染: 制程污染物可能會(huì)分解并在燈絲或柵極表面形成固體涂層. 這種污染可能導(dǎo)致燈絲燒毀, 發(fā)射電流降低, 或抑制離子收集, 從而導(dǎo)致完全故障.

b. 濺射效應(yīng): 此現(xiàn)象會(huì)使電極材料脫落, 導(dǎo)致讀數(shù)不一致和不準(zhǔn)確, 并污染制程腔體.

c. 反應(yīng)性腐蝕: 制程氣體與傳感器材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 導(dǎo)致傳感器隨時(shí)間腐蝕和分解, 造成不可逆的破壞.

電容真空計(jì)易受制程污染物和溫度影響

電容式真空計(jì)膜片本質(zhì)上容易受到機(jī)械性能的任何物理或化學(xué)改變的影響. 溫度引起的測(cè)量誤差, 制程反應(yīng)性氣體與腐蝕, 冷凝與沉積, 顆粒積聚, 皆會(huì)直接影響膜片的行為, 進(jìn)而影響電容測(cè)量.

上海伯東 SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)高精度測(cè)量原理

SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)是一種高精度且穩(wěn)定的真空測(cè)量技術(shù), 核心感測(cè)組件是一個(gè)小型磁懸浮的鋼球, 透過(guò)管件連接到真空系統(tǒng)內(nèi). 在測(cè)量周期中, 這個(gè)球由一個(gè)可分離的驅(qū)動(dòng)組件加速到精確定義的轉(zhuǎn)速 (每秒數(shù)百轉(zhuǎn)).

一旦達(dá)到所需速度, 驅(qū)動(dòng)線圈斷電, 讓球自由旋轉(zhuǎn), 周?chē)鷼怏w分子對(duì)球體表面施加的壓力 (分子阻力) 會(huì)使其減速. 擷取線圈測(cè)量這個(gè)減速速率, 計(jì)算精確壓力. 壓力較高時(shí), 較高的氣體密度導(dǎo)致較大的分子阻力, 減速較快; 而較低的壓力導(dǎo)致阻力減小, 減速時(shí)間較長(zhǎng). 壓力與鋼球旋轉(zhuǎn)之減速率成正比.

P = Constant * D

P: 壓力; Constant: 常數(shù), 與鋼球半徑相關(guān); D: 鋼球旋轉(zhuǎn)減速率

上海伯東 SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)性能特點(diǎn)

一 、固有的抗污染性和堅(jiān)固設(shè)計(jì): 德國(guó) PH-Instruments 超過(guò)20年設(shè)計(jì)制造 SRG 經(jīng)驗(yàn), 推出全金屬傳感器設(shè)計(jì)以及真空內(nèi)部沒(méi)有電氣穿透件的 DosiTorr 真空計(jì), 對(duì)機(jī)械應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)具有獨(dú)特的抵抗力. 唯一暴露在真空中的部分是管中的鋼球. 這種堅(jiān)固的設(shè)計(jì)使其比熱燈絲或精細(xì)膜片顯著不易受污染.

二、高精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性: SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)以其高精度而聞名, 表現(xiàn)出卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性, 一些報(bào)告顯示校準(zhǔn)系數(shù)在 20年內(nèi)變化小于 0.2%.

下圖為初期使用離子真空計(jì) Ion gauge 受到制程氣體影響, 壓力值失真明顯飄移不穩(wěn)定; 替換為 SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)后, 穩(wěn)定測(cè)量制程真空壓力.

上圖: 使用離子真空計(jì)與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)在同一制程腔體比較趨勢(shì), 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)表現(xiàn)穩(wěn)定的測(cè)量

上海伯東 SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)為先進(jìn)制造中的嚴(yán)苛測(cè)量應(yīng)用提供解決方案

計(jì)量和校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn): 幾十年來(lái),SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)一直被計(jì)量和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室信賴為真空校準(zhǔn)的精密傳遞標(biāo)準(zhǔn). 它們提供 NIST 可追溯性, 確保關(guān)鍵應(yīng)用所需的測(cè)量一致性和可靠性. 這種能力使其可以在制程腔體中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)使用, 以確保高真空計(jì)讀數(shù)的準(zhǔn)確性和制程機(jī)臺(tái)之間的一致性, 從而實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的制程結(jié)果與高稼動(dòng)率.

SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)具有「NIST可追溯性」, 表示其在計(jì)量校正上的優(yōu)越性. 如果 SRG 足夠準(zhǔn)確和穩(wěn)定以校準(zhǔn)其他高真空計(jì), 那么它本身就具備了更苛刻的直接制程測(cè)量所需的質(zhì)量.

SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)不僅僅定位為傳統(tǒng)真空計(jì)的替代品, 而是作為確保先進(jìn)制造制程中計(jì)量完整性的基礎(chǔ)技術(shù). 透過(guò)提供高度準(zhǔn)確和穩(wěn)定的測(cè)量, SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)更嚴(yán)格的制程控制, 減少變異性, 提高半導(dǎo)體制造, 鍍膜, 顯示面板, 光伏等高精密應(yīng)用中的良率和產(chǎn)品質(zhì)量.