



AMAT 0100-76055 是应用材料公司为其半导体、平板显示及光伏制造设备配套的一款高精度电容式压力计控制器,通常指代一套完整的电容压力计单元。该产品属于


真空测量与过程控制仪表,用于精确测量并监控工艺反应腔室或传输腔室内的气体绝对压力,测量范围通常覆盖从粗真空到中高真空。它通过处理来自电容式压力传感器(Baratron® 或类似原理)的信号,提供稳定、可靠的电压或数字信号输出,是确保沉积、刻蚀、离子注入等工艺在精确压力环境下进行的关键传感器与控制器。
在台湾一家顶级晶圆代工厂的90纳米铜互连工艺线上,一道关键的金属阻挡层正在PVD(物理气相沉积)设备中沉积。工艺要求腔室压力必须稳定在5.0毫托的极窄窗口内,任何压力波动都会导致薄膜厚度不均,影响芯片的电气性能和可靠性。安装在腔室主管路上的 AMAT 0100-76055 电容压力计控制器正扮演着“压力守门员”的角色。它内部的精密电容传感器将微小的压力变化转化为电容变化,其电子单元以极高的精度和稳定性将信号转换为0-10V模拟量输出,并传送至设备主控系统。在一次预防性维护后,工程师通过设备软件远程调用 0100-76055 的自动清零功能,消除了因大气暴露可能产生的零点漂移。工艺工程师强调:“在纳米级制造中,压力是决定薄膜均匀性和阶梯覆盖率的关键变量。 AMAT 0100-76055 提供的与气体种类无关的绝对压力读数,是我们建立和复现每一个工艺配方的物理基础。它的长期稳定性直接关系到工艺的重复性和良率。”
主要参数 | 数值/说明 |
产品型号 | 0100-76055 |
制造商 | Applied Materials (AMAT), 应用材料公司 |
产品类别 | 电容式真空计控制器/变送器 |
测量原理 | 电容式薄膜规,测量与气体种类和成分无关的绝对压力。 |
测量范围 | 典型范围如 0-10 Torr 或 0-1000 mTorr(具体以铭牌为准),覆盖粗/中真空。 |
精度 | 高精度,通常为读数的 ±0.25% 或更高,满量程的 ±0.05%,提供可靠数据。 |
输出信号 | 模拟输出:通常为 0-10 VDC 或 4-20 mA,线性对应压力值。 |
传感器类型 | 集成或分体式电容薄膜传感器头,可能采用耐腐蚀材料(如 Hastelloy®)镀膜。 |
零点与量程调整 | 前面板或通过数字接口进行零点校准和量程校准。 |
显示与操作 | 可能配备数字显示屏和按键,用于本地读数、单位切换和参数设置。 |
供电要求 | 通常为 24 VDC 或 100-240 VAC,满足机柜内安装需求。 |
过程连接 | 标准真空法兰接口,如 CF 或 ISO-K,便于集成到真空管路。 |
环境温度 | 电子单元:0-50°C;传感器头可耐受更高温度(如 150°C)。 |
主要特点 | 高精度、高稳定性、与气体种类无关、响应快速、耐腐蚀可选。 |
创新点1:与气体种类无关的绝对压力测量,提供工艺“真实压力”。 与热导规(Pirani)或电离规(Ion Gauge)不同,AMAT 0100-76055 采用的电容薄膜规原理是测量作用在柔性膜片上的实际力。压力变化导致膜片形变,改变其与固定电极间的电容。该变化经电路处理后输出。由于测量的是物理力,其结果完全不受气体种类、分子量或化学成分的影响。这在半导体工艺使用多种混合气体、反应气体或未知副产物时至关重要,确保了压力读数的真实性和一致性,是工艺可重复性的基石。 创新点2:卓越的长期稳定性与自动零点补偿技术。 电容式传感器本身具有极低的漂移特性。 0100-76055 的电子单元进一步采用了精密的温度补偿和低漂移放大电路,确保了长期测量稳定性。许多型号具备自动或手动零点校准功能,允许用户在已知的参考真空(如高真空)下进行零点校准,消除长期运行或暴露大气后可能产生的零点偏移,从而维持全量程的测量精度。 创新点3:快速响应与高分辨率,适应动态工艺控制。 电容薄膜规的响应速度极快(通常<100毫秒),能够实时跟踪工艺过程中快速的压力变化,例如在腔室抽气、充气或等离子体点燃/熄灭的瞬间。其高分辨率(可达满量程的0.01%)使得系统能够检测到极其微小的压力波动,为高级过程控制算法(APC)提供高质量的反馈信号,从而实现更紧致的工艺窗口控制。
案例行业:平板显示制造 - 化学气相沉积(CVD)设备 韩国一家OLED显示面板制造商的CVD设备,用于沉积薄膜封装层。该工艺需要在特定的压力和气体流量下进行,以获得均匀的膜层和优异的阻隔性能。 应用流程: 腔室压力由 AMAT 0100-76055 电容压力计精确测量,其输出信号接入设备的压力控制回路。控制器通过调节主阀和节流阀的开度,将压力稳定在设定点。 带来的改进: 过去使用其他类型的真空计时,由于气体成分变化(从氩气切换到反应气体),压力读数会出现偏差,导致每次换气后都需要工艺工程师手动调整压力设定点,耗时且易出错。更换为 0100-76055 后,无论使用何种工艺气体,其读数始终反映真实压力。设备实现了全自动的压力控制,换气后无需人工干预,压力稳定性提升了50%,产品薄膜均匀性(Within Wafer Uniformity)显著改善,产品良率得到提升。工艺整合经理表示:“ AMAT 0100-76055 的 气体无关性 彻底解决了我们多工艺配方下的压力基准问题。它让我们的自动化压力控制回路变得真正可靠,是提升量产稳定性的‘幕后功臣’。”
AMAT 0100-76055 通常作为真空测量子系统的一部分集成在AMAT设备中,其相关组件包括:
1. 电容式传感器头: 分离式或与控制器一体的压力传感元件。
2. AMAT设备真空子系统控制器: 如 Pressure Control Module,接收 0100-76055 信号并控制阀门。
3. 高真空计: 如电离规,用于测量 0100-76055 量程以下的更高真空度。
4. 真空管路与法兰: 将传感器连接到工艺腔室的真空管路,通常为不锈钢并经过电抛光处理。
5. 信号调理与分配模块: 在AMAT设备机柜内,可能用于将压力信号分配给多个控制系统。
6. 设备主控软件: 如 Applied Materials’ E3 或 PROVision®,用于监控、记录和设置压力参数。
7. 校准标准器: 如全量程真空校准系统,用于定期校验 0100-76055 的精度。
8. 备用传感器头: 针对腐蚀性工艺的备用耐腐蚀传感器。
安装 AMAT 0100-76055 需由经过培训的设备工程师在设备维护窗口进行。需确保真空管路清洁、无泄漏,传感器安装方向正确(通常垂直安装以避免颗粒沉积)。电气连接需遵照AMAT设备图纸,确保电源和信号线正确无误。 日常维护主要是通过设备软件监控其读数稳定性和零点。定期(根据工艺频率或设备PM计划)进行零点校准(在设备处于良好基压时执行)。当读数出现持续漂移或异常时,可能需要对传感器头进行清洁(按照严格程序)或更换。
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