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替代传统油泵污染痛点!ULVAC 爱发科无油干式真空泵半导体洁净工艺应用

更新时间:2026-09-07      浏览次数:9

替代传统油泵污染痛点!ULVAC 爱发科无油干式真空泵半导体洁净工艺应用

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在半导体晶圆制造当中,排气是刻蚀、CVD、PVD、Load‑Lock 传输腔体不可少的环节。早期大量产线普遍采用油旋片式真空泵,依靠真空油完成密封、润滑与冷却。但随着芯片制程不断向纳米级推进,油泵固有的油蒸气返流、油雾挥发、油品乳化变质等问题,成为制约晶圆良率的重大隐患。

油分子顺着管路反向扩散进入工艺腔体,会在硅片表面形成碳氢污染物,造成薄膜针孔、刻蚀异常、器件漏电失效;同时油泵需要定期更换真空油、油雾过滤器,产线维护频次高,废液处理成本居高不下。在此背景下,无油干式真空泵逐步取代传统油泵,成为半导体洁净产线的主流配置,日本 ULVAC 爱发科干式真空泵便是其中代表产品。

一、传统油式真空泵在半导体工艺的几大痛点

油蒸气返流污染腔体:运行过程中油气反向扩散,附着在晶圆、腔体内壁,引入碳氢杂质,直接造成器件良率下滑,制程无法接受。

工艺气体导致油品快速劣化:刻蚀、CVD 产生水汽、卤素、粉尘副产物,会造成真空油乳化、结焦,泵性能衰减快。

运维工作量大:定期换油、更换油雾过滤器;废油属于危废,增加产线运营成本。

工况受限:面对腐蚀性、含粉尘尾气,普通油泵使用时间大幅缩短,故障停机风险升高。

即便加装油雾捕捉过滤器,也只能缓解,无法从根源避免油气返流风险,先进半导体产线逐步淘汰油泵作为工艺主排气泵。

二、ULVAC 爱发科干式真空泵核心洁净原理

ULVAC 干式真空泵,泵腔压缩腔内不使用真空油做密封润滑,轴承、齿轮的润滑机构通过密封隔离结构与气体流道隔绝,被抽气体全程不接触润滑油,从源头杜绝油蒸气返流污染腔体的风险。

转子采用非接触间隙式运转,转子之间、转子与泵腔互不触碰,减少摩擦产生的微粒;整机搭载温度监测、过载保护,支持 7×24 小时不间断量产运行;支持通讯对接产线 MES 系统,状态监控、故障预警,适配无尘车间自动化管理需求。

三、半导体主流干泵系列及工艺适配

LS 系列水冷螺杆干泵(通用量产主力)

适配:普通 CVD、PVD 腔体、Load‑Lock 预抽、无强腐蚀的硅基量产产线。

特点:大气段抽速高,搭载 ECO‑SHOCK 节能技术,真空稳定、噪音低,适合 8‑12 英寸产线大规模连续生产,洁净工况维护周期长。

MS/VS 耐腐蚀螺杆干泵(腐蚀、粉尘工况专用)

适配:干法刻蚀、MOCVD、SiC/GaN 第三代半导体,处理 HCl、氟化物、卤素腐蚀性气体,伴随粉末副产物。

特点:转子、泵腔做特种防腐涂层,优化排粉结构,减少粉尘堆积卡泵风险,是化合物半导体产线刚需机型。

LR 多级罗茨干泵

适配:Load‑Lock 负载锁腔体预抽、PVD 腔体粗抽、分子泵前级泵。

特点:体积紧凑,运行稳定,适合洁净无腐蚀气体,多用于晶圆传输腔体预处理。

CR 风冷罗茨干泵

适配:研发中试线、设备集成工位,现场没有冷却水供给条件。

特点:风冷结构无需冷却水,安装灵活,适合间歇运行的实验室、小批量中试工位,不建议作为大产能刻蚀 CVD 主排气泵。

DA/DTC 隔膜干泵(小型设备配套)

适配:检测设备、分析仪器、小型平台前级真空。

特点:PTFE 气路耐有机溶剂,体积小巧无油污染,多用于实验室、晶圆检测工装。