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半導體產業用圧力表與應用環境
閱讀：86 發布時間：2025-8-14半導體產業用圧力表與應用環境
半導體產業通常需要使用高精度、高潔凈度、耐腐蝕的壓力表，以滿足其精密制造工藝和嚴苛生產環境的要求。具體如下：
按類型分類：
數字壓力表：如長野福田的半導體行業專用小型數字壓力表 ZT67，體積小巧（30mm 見方），顯示清晰，有 BA、UC 等級可選擇，測壓范圍廣（-0.1~1MPa、0~1MPa 等多種范圍可選），可用于半導體設備真空室、干燥泵、氣體供給線等部位。
電接點壓力表：例如麥克傳感器的 MPM802UHP 型超高純電接點壓力表，適用于半導體行業高純氣體壓力監測，可在壓力達到設定值時發出電信號，實現壓力的控制和報警功能，常用于需要對壓力進行精確控制的場合。
超高純壓力表：雅斯科的 Ashcroft^{®} 50mm/63mm HPX 超高純壓力表，經過超聲波清洗，不銹鋼結構和接液元件適用于半導體工業氣體應用，能滿足超高純度氣體輸送系統的測量需求。
按材質分類：
不銹鋼壓力表：由于半導體生產過程中涉及多種氣體和液體，部分具有腐蝕性，因此常使用 316L 不銹鋼材質的壓力表。如雅斯科的部分壓力表采用高純度奧氏體 316L 不銹鋼，可減輕氫脆影響，且接液部件為 316L 不銹鋼的壓力表能適應多種腐蝕性介質。
氟聚合物涂層壓力表：對于一些特殊腐蝕性氣體或液體的測量，會使用帶有氟聚合物（PTFE/PFA）涂層的壓力表，其具有良好的耐腐蝕性和化學穩定性，可有效保護壓力表內部部件不受腐蝕。
按特性分類：
高潔凈度壓力表：半導體生產對環境潔凈度要求很高，壓力表需經過特殊處理，如每臺產品都經過泄漏檢測（>5 x 10^{-11} mbar L/s）以及雙重包裝處理等，確保完整性和潔凈度，像雅斯科的部分壓力表在 100 級潔凈室中組裝和包裝。
高精度壓力表：半導體工藝對壓力控制精度要求嚴格，通常需要精度較高的壓力表，如 Ashcroft ^{®} ZT/ZX 系列高純壓力傳感器基于 CVD 傳感元件平臺，可提供 ±1.0% 滿量程精度（參考溫度為 23°C）。
半導體產業用壓力表的應用環境極為嚴苛，需適應高精度、高潔凈度、強腐蝕性及復雜介質等多重要求，具體可從以下幾個關鍵維度分析：
一、超高潔凈度環境
潔凈室標準：半導體生產多在 Class 1~100 級潔凈室（每立方英尺空氣中粒徑≥0.5μm 的粒子數≤100 個）中進行，壓力表需滿足嚴格的潔凈要求：
表面無殘留污染物：需經過超聲波清洗、脫脂處理，避免粒子脫落污染晶圓或工藝氣體。
密封性能優異：泄漏率需控制在極低水平（通?！?×10?11 mbar?L/s），防止外部雜質滲入氣體管路。
二、腐蝕性與特殊介質環境
接觸介質特性：半導體工藝中涉及多種腐蝕性氣體（如氯氣、氟化氫）、高純化學品（如硫酸、氨水）及高溫蒸汽，因此壓力表需具備：
耐腐蝕性材質：接液部件多采用 316L 不銹鋼（抗氫脆、耐酸堿）、PTFE/PFA（氟聚合物，耐強腐蝕），部分更高要求的產品還會進行表面鈍化處理（如電解拋光）。
兼容性設計：避免與介質發生化學反應，例如測量氨氣時需避免銅材質（會生成易爆的氮化銅）。
典型應用：濕法刻蝕設備的化學品輸送管路、廢氣處理系統的壓力監控。
三、寬壓力范圍與高精度控制需求
壓力區間跨度大：涵蓋從超高真空（如離子注入機，壓力低至 10?? Pa）到高壓（如氣體鋼瓶輸送，壓力可達 10MPa 以上）的測量需求，壓力表需在不同區間內保持穩定精度（通常要求 ±0.1%~±1% FS）。
動態壓力環境：部分工藝（如快速熱退火）中壓力會快速波動，要求壓力表響應速度快（毫秒級），避免滯后導致工藝偏差。
應用場景：真空系統（分子泵、擴散泵）的壓力調節、氣體流量控制器（MFC）的壓力配套監測。
四、強電磁干擾與振動環境
電磁兼容性（EMC）：半導體設備（如射頻濺射機、等離子刻蝕機）會產生強電磁輻射，壓力表需通過 EMC 認證（如 CE、FCC），確保在高頻電磁場中測量數據穩定，不受干擾。
抗振動性能：設備運行（如真空泵、機械臂運動）會產生持續振動，壓力表需具備抗震結構（如充液阻尼、彈性元件加固），避免指針或電子元件因振動損壞，測量精度下降。
五、高溫或低溫環境
溫度波動范圍廣：部分工藝環節（如薄膜沉積腔室）溫度可達 300~1000℃，而氣體輸送管路可能處于常溫或低溫（如液化氣體存儲），壓力表需：
耐溫范圍寬：通常要求 - 40℃~125℃（部分高溫型號可達 200℃以上）。
總結
半導體用壓力表的應用環境核心是“精密化"—— 既要耐受腐蝕性、高溫、強電磁等惡劣條件，又要在超高潔凈環境中保持高精度、低污染，因此其設計需針對半導體工藝的特殊性進行定制化優化，是保障芯片制造良率的關鍵輔助設備之一。