離子真空計與電容真空計在真空干燥固化 ( 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題, 導(dǎo)致測量值不準(zhǔn)確和制程不穩(wěn)定. 上海伯東代理德國 PH-Instruments 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(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.

離子真空計的污染與測量失真

a. 燈絲降解與涂層污染: 制程污染物可能會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)致傳感器隨時間腐蝕和分解, 造成不可逆的破壞.

電容真空計易受制程污染物和溫度影響

電容式真空計膜片本質(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, 皆會直接影響膜片的行為, 進(jìn)而影響電容測量.

上海伯東 SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計高精度測量原理

SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計是一種高精度且穩(wěn)定的真空測量技術(shù), 核心感測組件是一個小型磁懸浮的鋼球, 透過管件連接到真空系統(tǒng)內(nèi). 在測量周期中, 這個球由一個可分離的驅(qū)動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)動線圈斷電, 讓球自由旋轉(zhuǎn), 周圍氣體分子對球體表面施加的壓力 (分子阻力) 會使其減速. 擷取線圈測量這個減速速率, 計算精確壓力. 壓力較高時, 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, 減速時間較長. 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)子真空計性能特點(diǎn)

一 、固有的抗污染性和堅固設(shè)計: 德國 PH-Instruments 超過20年設(shè)計制造 SRG 經(jīng)驗, 推出全金屬傳感器設(shè)計以及真空內(nèi)部沒有電氣穿透件的 DosiTorr 真空計, 對機(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. 這種堅固的設(shè)計使其比熱燈絲或精細(xì)膜片顯著不易受污染.

二、高精度和長期穩(wěn)定性: SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計以其高精度而聞名, 表現(xiàn)出卓越的長期穩(wěn)定性, 一些報告顯示校準(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 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)子真空計后, 穩(wěn)定測量制程真空壓力.

上圖: 使用離子真空計與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計在同一制程腔體比較趨勢, 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計表現(xiàn)穩(wěn)定的測量

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

計量和校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn): 幾十年來,SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計一直被計量和校準(zhǔn)實驗室信賴為真空校準(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)場使用, 以確保高真空計讀數(shù)的準(zhǔn)確性和制程機(jī)臺之間的一致性, 從而實現(xiàn)可重復(fù)的制程結(jié)果與高稼動率.

SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計具有「NIST可追溯性」, 表示其在計量校正上的優(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, 那么它本身就具備了更苛刻的直接制程測量所需的質(zhì)量.

SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計不僅僅定位為傳統(tǒng)真空計的替代品, 而是作為確保先進(jìn)制造制程中計量完整性的基礎(chǔ)技術(shù). 透過提供高度準(zhǔn)確和穩(wěn)定的測量, SRG 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計能夠?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.