센서 - 진공(압력) 센서

진공센서의 종류와 구조, 원리, 용도 및 측정 압력 범위

진공센서는 반도체 제조 공정에서 필수적인 장비로, 기체의 압력을 정확하게 측정하여 최적의 작업 환경을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 반도체 공정은 매우 정밀한 환경을 요구하며, 진공 상태는 불순물의 침투를 방지하고, 화학 반응을 최적화하는 데 필수적입니다. 이번 포스팅에서는 진공센서의 주요 종류와 각 종류별 구조, 원리, 용도, 측정 압력 범위에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 

1. Pirani Gauge

● 구조: 가열된 필라멘트와 이를 둘러싼 진공 챔버로 구성됩니다.
● 원리: 필라멘트가 가열되면 주변 기체의 열전도도에 따라 온도가 변화합니다. 기체의 압력이 낮을수록 필라멘트의 온도가 상승하며, 이 온도 변화는 전기 저항의 변화를 초래합니다. 이 저항 변화는 압력으로 변환됩니다.
● 용도: 반도체 제조, 진공 포장 등에서 사용됩니다.
● 측정 압력 범위: 대기압에서 약 10^-3 Torr까지 측정 가능.

 

2. Capacitance Manometer

● 구조: 고체 다이어프램과 전극으로 구성되어 있습니다.
● 원리: 다이어프램의 변형에 따라 전극 간의 거리가 변하고, 이 거리 변화에 따라 전기 용량이 변화합니다. 이 변화를 통해 압력을 측정합니다.
● 용도: 높은 정확도를 요구하는 반도체 제조, 화학 공정 등에서 사용됩니다.
● 측정 압력 범위: 10^-3 Torr에서 10^3 Torr까지 측정 가능.

 

3. Ionization Gauge

● 구조: 이온화된 기체의 전류를 측정하는 전극과 진공 챔버로 구성됩니다.
● 원리: 고진공 상태에서 기체가 이온화되면 발생하는 전류를 측정하여 압력을 결정합니다. 이온화된 기체의 전류는 기체의 압력에 비례합니다.
● 용도: 반도체 제조, 진공 증착 등에서 사용됩니다.
● 측정 압력 범위: 10^-3 Torr에서 10^-9 Torr까지 측정 가능.

 

4. Thermocouple Gauge

● 구조: 열전대와 진공 챔버로 구성되어 있습니다.
● 원리: 열전대의 온도 차이에 따라 발생하는 전압을 측정하여 압력을 결정합니다. 기체의 압력이 낮을수록 열전도도가 낮아져 열전대의 온도 변화가 발생합니다.
● 용도: 저압 환경에서의 기체 분석 및 반도체 제조에 사용됩니다.
● 측정 압력 범위: 10^-3 Torr에서 10^2 Torr까지 측정 가능.