在半导体先进制程中，物理气相沉积（PVD）工艺是金属薄膜沉积的关键环节。其中，脱气（Degas）工艺作为PVD的前道工序，其核心功能是在金属沉积前去除晶圆表面的原生氧化层、有机污染物及吸附物，通常通过氩等离子体原位离子溅射或氢等离子体化学还原实现。脱气工艺的优化效果直接影响金属附着强度、界面缺陷密度及最终器件良率。
行业挑战：PVD 脱气工艺中传统离子规的局限性
在实际生产中，PVD 脱气腔室的压力监测长期依赖电离规（Ion Gauge），但该类传感器在脱气工艺场景下面临多重固有缺陷：
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痛点 |
具体表现 |
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长期漂移与精度不足 |
电离规灯丝老化、电极污染导致灵敏度持续下降，泵降曲线读数不准确，无法精确判断泄漏与放气状态，制约设备产能 |
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氢气工艺“盲测”风险 |
脱气工艺常采用氢气作为等离子体气源。电离规依赖高能电子电离气体，能量传递可能引燃氢气，存在爆炸风险。 因此，在含氢工艺中操作人员往往被迫“盲测”，无法监控工艺压力，也无法验证质量流量控制器（MFC）的实际性能 |
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频繁维护与高成本 |
灯丝作为消耗品，在腐蚀性工艺气体（如BF₃、PH₃）环境中寿命极短，需频繁更换，导致设备综合使用成本居高不下 |
解决方案：DosiTorr SRG 真空计
针对以上行业痛点，上海伯东向客户推荐并成功实施了 PH-Instruments DosiTorr SRG 真空计 作为电离规的直接升级替代方案。
DosiTorr 是首款可自主工作的旋转转子规（SRG）工艺变送器，其测量原理基于动量传递物理效应：通过电磁场悬浮并驱动不锈钢球体旋转，气体分子撞击球体表面产生减速，减速速率与气体压力成函数关系。
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核心技术优势
SRG 技术的高精度和长期稳定性已在真空计校准领域（如电离规校准）得到多年验证。如今，该技术首次以自主式工艺传感器的形式呈现：
- 传递标准级精度：0.1 mbar 至 1×10⁻⁶ mbar 范围内精度达 读数 ±1%，100%线性压力读数，与气体种类无关
- 长期稳定性：年漂移率 < 1.5%，无需频繁校准
- 安全测量氢气：无热灯丝、无电离效应，从根本上消除氢气引燃风险，实现真正的“安全监控”
- 抗腐蚀与沉积：全不锈钢传感器（1.4404/1.4034），对工艺气体腐蚀及镀膜沉积不敏感
- 超洁净设计：真空侧无电子元件，无放气、无电离溅射污染，不影响被测介质
- 模块化可维护：核心传感器球可现场更换，避免整机报废，大幅降低维护成本
- 响应速度充足：快速模式响应时间 1秒，完全满足脱气工艺 1~3 分钟的工艺周期需求
产品规格摘要
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项目 |
规格参数 |
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测量原理 |
Spinning Rotor Gauge（旋转转子真空计） |
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测量范围 |
10 mbar ~ 5×10⁻⁷ mbar |
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精度（0.1~1×10⁻⁶ mbar） |
读数的 ±1% |
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精度（10~0.1 mbar） |
读数的 ±10% |
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长期稳定性 |
年漂移率 < 1.5% |
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测量时间选项 |
1, 3, 5, 10, 20, 30秒或自适应 |
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响应时间（快速模式） |
1秒 |
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100%线性输出 |
与气体种类无关 |
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真空侧材料 |
1.4404 / 1.4034 不锈钢 |
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供电 |
18~28 VDC |
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模拟输出 |
0~10 VDC 可配置 |
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数字接口 |
USB-C, RS-485, RS-232 |
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通信协议 |
Modbus协议，ASCII协议（可选），LabView驱动（可选） |
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法兰接口 |
KF25, KF40, CF40, 8VCR, 1/8″NPT |
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尺寸 |
200 × 105 × 65 mm |
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重量 |
1250 g |
产品选型：适配不同工艺需求
DosiTorr 系列提供多种配置版本，满足不同安装场景：
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型号 |
特点说明 |
适用场景 |
|---|---|---|
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DosiTorr 标准版 |
传感器、测量头与电子单元一体化紧凑设计 |
标准安装空间 |
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CaliTorr |
测量头与电子单元可分离，支持高达450℃烘烤 |
需定期烘烤除气的系统 |
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DosiTorr Extend |
分体式设计，电子单元与测量头分离 |
机台空间受限设备 |
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DosiTorr Config |
专为电离规替代设计，即插即用1:1替换 |
直接升级现有设备，无需改造接口 |
应用价值总结
在 PVD 脱气工艺中部署 DosiTorr SRG 真空计，可为企业带来显著收益：
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价值维度 |
DosiTorr 带来的提升 |
|---|---|
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工艺安全性 |
无热灯丝、无电离，安全监控氢气工艺，避免爆炸风险 |
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数据可靠性 |
读数精度 ±1%，年漂移 < 1.5%，数据长期可信 |
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设备利用率 |
精准泵降曲线监控，优化抽气周期，提升工具产能 |
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维护成本 |
传感器球可现场更换，无需整机报废，维护成本降低80%以上 |
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工艺窗口 |
提供真实工艺压力反馈，助力量产与研发中收紧工艺窗口，提升良率 |
上海伯东 作为德国 PH-Instruments 中国区授权合作伙伴，为您提供 DosiTorr 全系列 SRG 真空计产品的选型、销售、技术支持与本地化服务。
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