面向半导体腐蚀环境：Diavac TRP-31皮拉尼真空计设计亮点-深圳市秋山贸易有限公司

技术文章ARTICLE

您当前的位置：首页 > 技术文章 > 面向半导体腐蚀环境：Diavac TRP-31皮拉尼真空计设计亮点
面向半导体腐蚀环境：Diavac TRP-31皮拉尼真空计设计亮点

发布时间： 2025-11-11　　点击次数： 19次

在半导体刻蚀、CVD、离子注入等工艺段，真空计不仅要面对 HF、HCl、Cl₂、BCl₃ 等强腐蚀性气体，还需在 5×10⁻² Pa ～大气压的宽范围内保持长期稳定。Diavac 最新一代 TRP-31 皮拉尼真空计针对上述“腐蚀 + 宽压"双重挑战，在传感器结构、材料选型、温度补偿与智能诊断四个维度做出突破性设计，成为 2025 年本土 12 英寸 Fab 扩产项目中国产替代率最高的皮拉尼单元。
一、全 PFA 隔离测量头：把腐蚀介质与金属灯丝隔开
传统皮拉尼传感器将钨或铂灯丝直接暴露于真空侧，腐蚀气体可在高温下与灯丝形成脆性氯化物，导致 3～6 个月就断丝。TRP-31 采用“全 PFA 套筒 + 微孔扩散"方案：
测量腔由 1 mm 厚高纯 PFA 一体注塑，内壁做 0.2 µm 镜面抛光，减少腐蚀性气体吸附；
灯丝被封装在 ∅4 mm 的 PFA 微腔内，通过 30 µm 激光钻孔与主真空连通，既保证气体导热通路，又使腐蚀粒子在到达灯丝前被壁面“冷凝捕获"；
套筒与不锈钢法兰之间用全氟弹性体 O-ring 二次密封，实现“零金属"暴露。
实测在 BCl₃/Cl₂ 刻蚀尾气中连续运行 8 个月，灯丝质量损失 <1 µg，漂移 <2 %。
二、双灯丝 + 脉冲切换：寿命翻倍、无需停机维护
TRP-31 内部并联两根相同规格铂铑灯丝，由 MCU 以 0.5 Hz 脉冲交替工作。当其中一根出现阻值异常（>±5 %）时，系统自动切换至另一根并上报预警。
• 单根灯丝实际占空比 <50 %，表面氯化速率降低 60 %；
• 切换过程 <20 ms，输出信号无中断，避免工艺腔体因真空跳变而宕机；
• 用户可在维护窗口期离线更换故障灯丝，实现在线“零停机"。
统计 2024 H2 三家 Fab 数据，平均维护间隔从 6 个月延长至 14 个月。
三、数字温度补偿引擎：把“腐蚀热扰动"吃掉
腐蚀性气体往往伴随放热或吸热反应，导致传感器壳体温度瞬变。TRP-31 在 PFA 套筒外壁嵌入 0.3 mm NTC 阵列（4 点），MCU 以 64 Hz 采样并建立“壳温-灯丝-导热"三维模型，实时修正压力读数。
• 补偿后 -10 ℃～+60 ℃ 范围内的满量程误差 ≤±3 %，优于传统模拟补偿的 ±15 %；
• 用户可在 GUI 自定义气体曲线（N₂、Ar、CF₄、HCl 等 8 组），切换工艺配方时一键调用，无需重新校准。
四、Modbus-RS485 + 自诊断：让腐蚀失效“可见"
TRP-31 放弃 0–10 V 模拟输出，全系标配隔离型 RS485，支持 Modbus-RTU，可直接与 Etcher 上位机对接，实现：
实时输出灯丝阻值、壳温、腐蚀计数器（可重置），方便 FDC 做趋势预警；
内置“腐蚀指数"算法，根据阻值漂移速率自动判断传感器剩余寿命，并在 30 % 寿命时触发邮件；
支持远程空气校准（One-touch Auto Zero），洁净腔体破真空后 30 s 完成，无需工程师进场。
结语
从“PFA 隔离"到“双灯丝脉冲"，再到“数字补偿 + 自诊断"，TRP-31 把皮拉尼真空计在半导体腐蚀场景中的可靠性、维护性与数据可视性推到新高度。随着 3 nm 以下节点及金属刻蚀比例持续提升，TRP-31 及其后续型号有望成为国产真空量测替代链中的关键一环，为 Fab 提供更高层级的工艺稳定性与经济性保障。

下一篇：日本Honda-EL超声波清洗机W-357BM-600从硅片到硬盘多场景应用优势

上一篇：日本NAS技研SC系列：简易高效微量金属污染物回收技术解析

产品中心 Products