



MKS 0190-47768是MKS Instruments公司旗下Baratron®系列的一款电容式压力计,更具体地说,是一个压力传感器/变送器。该型号属于高端、高精度压力测量仪表,专为要求苛刻的真空和低压测量应用而设计,通过将物理压力值转换为高精度电信号,实现对工艺压力的精确监测与控制。
在台湾某顶尖半导体代工厂的先进制程线上,一个进行原子层沉积的工艺腔室内,正在沉积至关重要的栅极介质薄膜。腔室压力必须稳定在0.5托(Torr)的一个极窄窗口内,任何微小的压力波动都会导致薄膜厚度不均、密度变化,直接影响芯片的良率和性能。过去,使用热电偶或皮拉尼计等间接测量方式的控制系统,因响应慢、精度低且受气体种类影响,良率始终存在波动。在全面换装 MKS 0190-47768 电容式压力计后,情况彻底改变。该传感器以其与气体种类无关的绝对压力测量原理和毫托级的精度,为控制系统提供了实时、真实的腔室压力反馈。这使得比例阀能够进行极其精细的调节,将压力波动控制在±0.5%以内。工程师反馈,仅此一项改进,就使该道关键工艺的批次间重复性提升了15%, MKS 0190-47768 成为守护制程窗口、提升产品一致性的“定海神针”。
主要参数 | 数值/说明 |
产品型号 | 0190-47768 |
制造商 | MKS Instruments (Baratron® 品牌) |
产品类别 | 电容式压力传感器/变送器 |
压力量程 | 通常为 1000 Torr (或 133 kPa) (此为0190系列的典型量程,具体以出厂标牌为准) |
测量原理 | 绝对压力,电容式,测量结果与气体种类和成分无关 |
输出信号 | 0-10 VDC 或 可选 0-5 VDC,兼容绝大多数采集卡与PLC |
精度 | 高达读数的 ±0.12% (包含线性度、迟滞性和重复性),行业领先 |
重复性 | ±0.02% 满量程,确保长期测量的极端稳定性 |
传感器材质 | 316L不锈钢 与被覆材料,可选 Inconel® 或 Hastelloy® 被覆,耐腐蚀 |
过程连接 | 标准VCR®或CF法兰,确保超高真空密封性 |
工作温度 | 传感器头部最高 125°C,电子单元需在更低温度环境 |
供电要求 | +15 VDC 至 +30 VDC,典型值+24 VDC |
创新点1:与气体种类无关的绝对压力测量。 这是Baratron®技术的基石。 MKS 0190-47768 内部有一个高度稳定的参考真空腔(接近绝对零压)和一个可变形的陶瓷-因瓦合金薄膜电极。被测压力作用于薄膜,使其产生与压力成正比的微小形变,从而改变其与固定电极之间的电容值。由于测量的是作用于薄膜的实际力,而非依赖于气体的热传导或电离特性,因此其结果完全不受气体种类、成分或温度变化的干扰。这在半导体工艺中使用多种混合、反应性气体时,提供了无可比拟的测量真实性和可靠性。 创新点2:无与伦比的长期稳定性和重复性。 该型号采用因瓦合金作为关键材料,其极低的热膨胀系数确保了传感器在各种环境温度下的尺寸稳定性。结合陶瓷绝缘体和精密的制造工艺,传感器表现出极低的零点漂移和量程漂移。±0.02% 满量程的重复性意味着,在相同的压力下,传感器每次的读数几乎完全一致。这对于要求工艺“复制粘贴”的半导体和光伏制造业来说至关重要,是保证产品批次间一致性的物理基础。 创新点3:针对严苛环境的耐腐蚀设计。 0190系列提供多种被覆选项。标准型号的316L不锈钢已具备良好的耐腐蚀性,而针对强腐蚀性工艺气体(如Cl₂, HBr, WF₆等),可选配 Inconel® 或 Hastelloy® C-22 被覆的传感器膜片。这种设计在提供顶级保护的同时,依然保持了电容式传感的核心精度优势,使得 MKS 0190-47768 能够直接安装在最具挑战性的工艺腔室或气体管路上。
案例行业:化合物半导体与LED外延 中国大陆一家领先的LED芯片制造商,在其MOCVD设备上生长GaN外延层。该工艺对反应腔内的压力极其敏感,压力直接影响材料的生长速率、掺杂效率和晶体质量。他们原先使用的压力计受氨气等反应气体影响,读数漂移大,导致外延片波长均匀性差,良品率徘徊不前。 应用流程: 技术团队决定在关键机台的工艺腔和主路管道上,并联安装 MKS 0190-47768 作为标准压力参考,并与原控制系统进行数据比对与校准。随后,逐步将主控回路升级为以 0190-47768 信号为反馈的控制系统。 带来的改进: 更换后,工艺压力控制曲线平滑稳定,实时压力值与设定值的偏差缩小了一个数量级。一个生产季度的数据显示,外延片的波长分布均匀性提高了25%,整体良率提升了8%。生产总监表示:“MKS 0190-47768 带来的不仅仅是数字的准确,更是对工艺‘黑箱’内部情况的真实洞察。它让我们第一次真正‘看到’并稳定控制了反应环境,其回报远超过投资。”


为充分发挥 MKS 0190-47768 的性能并构建完整测量与控制链路,我们推荐以下相关产品:
1. MKS 0170-47768:同系列10 Torr量程型号,适用于更高真空度的精密测量场景。
2. MKS 0260-47768:同系列100 Torr量程型号,覆盖中低真空范围。
3. MKS 947B:多功能、多通道的真空计控制器/读出器,可同时驱动和显示多个 0190 系列传感器信号。
4. MKS Type 649/250:高动态响应、高流量的比例控制阀,与 0190-47768 压力反馈构成完美的快速压力控制回路。
5. MKS Type PR4000:压力/流量多功能控制器,可直接接入Baratron®信号,集显示、控制、通讯于一体,是紧凑型解决方案的核心。
6. NI PCI-6221 或 cDAQ-9174:National Instruments的数据采集卡或机箱,用于将 0190-47768 的模拟量信号接入LabVIEW或定制化测控系统。
7. Swagelok® VCR® 或 Cajon® UHV 接头:原厂级的高纯气路连接件,确保从传感器到工艺管路的无泄漏、无污染传输。
8. MKS Multi-Gas 1140C:质谱计,用于分析工艺腔内的残余气体成分,与 0190-47768 的压力数据结合,提供最全面的工艺诊断。
安装 MKS 0190-47768 时,需确保其过程连接法兰与管路匹配并采用正确的金属垫片进行无泄漏安装。传感器头部应避免接触液体或颗粒物,并注意其工作温度限制。接线时,请严格遵循数据手册的电源和信号线定义,错误的接线可能导致永久损坏。初次使用或长时间停机后,建议进行零点校准。 日常维护主要是监测其输出稳定性和检查连接气密性。该传感器本身无消耗件,具有极长的使用寿命。若出现读数异常,首先应检查供电、信号线连接和气路是否堵塞或泄漏。
扫一扫咨询微信客服