048. 不可不知｜壓力計 manometer

 

有什麼差別？

上述提到的manometer gauge vs. pressure gauge 有什麼差別?

中文雖然都叫壓力錶，現在我終於懂差別了。

壓力有分「相對壓力」及「絕對壓力」。

還沒看過壓力的可以回顧之前文章   EP020. 兩張圖帶你看懂「壓力」

manometer gauge是絕對壓力錶，故底壓是 0，這環境是真空，近乎於什麼都沒有。

有點空氣分子進來環境中，壓力就會上升，ex. 5mTorr, 10mTorr (1大氣壓760,000mTorr)

Pressure gauge是相對壓力錶，環境為1大氣壓，壓力錶 0，表示環境壓力為1大氣壓。

例如：壓縮空氣壓力 7 kg/cm2, 或胎壓 40psi。

keywords: manometer, CM1,CM2,CM3, hasting gauge

這些概念簡單，卻實用，

看了就懂，可以應用在工作中的小知識。

壓力量測篇：

這裡要說明的是量測壓力的器具，

不是人們「心理的壓力」（目前還沒發明出來）

需是環境中「真實的壓力」。

以下介紹各壓力量測的器具名稱及功能：

CM1

功能：量測 chamber 內部壓力

量測範圍： 0 -100 mTorr

原理：膜片電容式

CM1 process manometer

CM2

功能：量測 chamber 內部壓力

量測範圍： 0 - 10 Torr

Interlock 設定：S1:0.5V.    S2:0.1V

為何設定interlock？當chamber 壓力<100mT，使用CM1回報UI

CM2 chamber manometer

CM3

功能：量測 foreline 內部壓力

量測範圍： 0 - 10 Torr

Interlock 設定：S1: 1V.

為何設定interlock？當foreline 壓力>1000mT，PV 關起來， 

                                     防止管路髒東西 回灌chamber

CM3 Foreline manometer

TM pressure gauge

功能：量測 VTM/Airlock 內部壓力

量測範圍： 0 – 999,000 mTorr (1000Torr)

Airlock pump 壓力讀值:    90 mTorr

Airlock vent  壓力讀值: 73x,xxxx mTorr

Airlock hasting gauge

044. 氣體壓力｜有三種氣體的壓力和別人不一樣

 

transducer 參考"相對壓力"

進一步來探討氣體壓力：

Transducer在機台的位置

各種氣體，來源壓力大部份都在40psi.

唯獨三種比較特別，參閱下表

氣體	來源端壓力（psi）	備註
SiCl4	-11.5	低壓氣體，並非負壓。
C4F6	6
SO2	20
Others	40	例：O2,Cl2,He….
大氣壓力	14.7

035. B/H, backside helium loop introduction

 

keywords: B/H, backside helium

參考資料： 202-803245-001, Rev. U

Verifying the ESC Helium Cooling Flow and Testing the UPC Leak-by Rat

1. B/H, backside helium是什麼?

答：氦氣，從ESC背面進入chamber，所以我們稱為Backside Helium。

2. backside helium 有什麼功用？

答：wafer 冷卻，也使ESC能均勻wafer 的溫度。

3. backside helium 怎麼作動的？

答：藉由 UPC(Unit Pressure Controller)，控制He的壓力。

        此壓力控制器最大設定值為50mT.

UPC P&ID 介紹

P&ID （Piping and instrumentation diagram, 管路儀表圖）

4. UPC 零點調校？

答：1）. 抽乾管路

        2）. 測漏

        3）. 確認壓力及Flow的零點。

        4）.由於UPC是壓力控制，若是調整壓力，要執行chamber condition monitoring.

5. UPC 的alarm 的故障排除經驗？

答：設定值26mT，但壓力讀值才21mT，就去檢查He supply pressure (錶頭壓力）。

6. UPC 的Flow超過多少alarm？

答：1）因EC/recipe 設定不盡相同，多數超過 4 Sccm會alarm，

        這是個安全設定，Flow過高代表 wafer 沒有被ESC吸住（chuck)，

        有可能wafer 背面（ESC表面）有particle、髒東西，

        也有可能是 Chunking 相關零件問題。

        2） 另一種 B/H Flow 99 Sccm，這是wafer 完全沒有吸住，

                wafer可能跨在TOP ring 上，

                或是wafer 有破損，種種可能

                得到現場確認實際狀況，再進行處理。

註： EC: equipment constant 機台參數設定

030. A+C 是什麼？

 

CM1:process manometer

這不是教學，只是分享交流

關於壓力，可回顧"壓力篇" https://hungnite.blogspot.com/2023/06/ep020.html

keywords： Autozero, conductance

Reference: 

202-803252-001, Rev. R Autozeroing the Process and Chamber Manometers
202-803253-001, Rev. P Performing the Conductance Learn

1. 什麼是A＋C？

答：autozero + conductance learn

2. 什麼功用？

答：1) CM1/CM2 零點需要維持住，也就是底壓（base pressure)，是壓力的基準點，
            若有誤差(offset)，需要做auto zero 校正。

        2) Conductance learn 從curve 可看出壓力系統是否有問題，諸如CM1底壓，pumping speed, 

            throttle valve 作動等等。

Note: The data generated by Conductance learn can also serve as an indicator of system performance with respect to pumping speed, throttle valve operation, and manometer calibration.

3.  auto zero怎麼做？

答：看圖，注意事項：

1）pump down

2）PV 全開，讀值1000 為pump down

3）底壓（base pressure, BP)，CM1/CM2 讀值趨近於零（絕對壓力）

      若CM 讀值>1.5，可能有異常，先確認manometer 是否裝好。

4）按”AutoZero”

5）確認Zero offset 頁面

6）Zero offset spec.要符合規範

7）Lam建議 CM1 < 8 mT, 換掉，實際規範問自家學長。

Auto zero

4.  conductance learn 怎麼做？怎麼判斷好壞？

1）Generate data. 跳數分鐘後，就會產生新的曲線。 “New”

---------- 以下說明圖

2）Input gas，通常設定O2，80sccm

3）橫軸為 throttle position。

4）縱軸為 Flow/pressure（CM1），可從單位看出相對應的項目

Conductance learn

典型的曲線

以下為異常曲線，若底壓有異常，非零的情況下，"新"跑出來的曲線就異常，

能否看出其中的差異，只能多練習。

異常的曲線

EP020. 兩張圖帶你看懂「壓力」的物理意義

 

Keyword: pressure, manometer, 壓力

1. 什麼是壓力？

「壓力」是作用在物體表面上垂直做功時每單位面積力的大小，常用的單位換算有 mTorr、Kg/cm2、Bar(Pa)及 psi 等。 

2. 大氣壓：

在海平面上測得的空氣壓力約為 1 kg/cm2，其來源是大氣層中空氣的重量，因此又稱為大氣壓力，常以 atm 表示，1 kg/cm2 約等同於 1 大氣壓力（1 atm）。實際的大氣壓力則會隨著海拔高度、溫度及天氣等因素而有所變動。 

3. 絕對壓力及相對壓力：

絕對壓力的壓力值 ＝絕壓值，以絕對壓力為基準的壓力錶 ＝絕對壓力錶

ex. CM1, CM2, CM3
相對壓力的壓力值 ＝錶壓值，以相對壓力為基準的壓力錶 ＝相對壓力錶

ex. MFC transducer, He pressure gauge 等

圖解絕對壓力及相對壓力

帶著以上的概念，重新看一次機台用到的gauge 吧

No.	縮寫	全名	量測範圍	Interlock switch	如何應用？
1	CM1	Process manometer	0 - 100 mTorr	NA	Chamber 壓力小於100mT, 用CM1讀
2	CM2	Chamber manometer	0 - 10 Torr	0.1V (100mT) 0.5V (500mT)	Chamber 壓力大於100mT, 用CM2讀
3	CM3	Foreline  Manometer	0 - 10 Torr	1V   (1000mT) 10V (non use)	Foreline壓力大於1000mT, PV close
4	CM4	Backside helium UPC	0 - 50 psi	NA	需pump down, 確認pressure & flow 零點
5	TM	Pressure gauge	0 – 760,000 mT	NA	VTM gauge Normal 95mT
6	AL1 AL2	Hasting gauge	0 – 930,000 mTorr	NA	Airlock gauge

EP018. CDA switch is not sensed

 

CDA switch is not sensed

1        CDA： compressed dry air 壓縮空氣。

2        CDA switch 是用來偵測chamber CDA 壓力，若有供應CDA，膜片會外推壓住switch，此時CDA pressure 燈號是綠色的；若壓力過小，CDA pressure 燈號是灰色的，會發報「CDA is not sensed」alarm。

3        CDA switch is not sensed 發生原因：

3.1       CDA 漏氣。

3.2       CDA switch 膜片消耗。

3.3       CDA switch 壞了。

3.4       CDA switch 線路脫離。

4        CDA switch 在哪裡？如何修復？

4.1       CDA 漏氣。止漏。

4.2       CDA switch 膜片消耗。微調開關。

4.3       CDA switch 壞了。更換開關。

4.4       CDA switch 線路脫離。撥開線路，接通電線。

EP011.漏率是什麼？怎麼算？

 

Keyword: Leakback, LR, Leak rate

漏率是什麼？怎麼算？

1.     名詞解釋： 率是指以每單位時間之某物來量度另一某物（或事）之大小、數量或程度

2.     漏率單位：mTorr/min. (1分鐘壓力的變化量（CM1讀值變化量)

3.     mTorr 是壓力單位，由「CM1」讀取數值。

4.     按Leakback，可得Chamber漏率，機台怎麼動作自動算出漏率呢？

4.1  Pump down 5min

4.2  Pendulmn valve close

4.3  Stablize 30s

4.4  計算CM1 變化量，壓力上升多少mT (120s)

5.     有哪些漏率及規格？

5.1  Chamber 漏率：1 mT/min.

5.2  Primary vale 漏率：0.1 mT/min.

5.3  Second valve 漏率：0.1mT/min.

練習題：

弄懂以上的概念，再來觀察chamber 漏率怎麼得來的