日本(běn)愛發科ULVAC HR90多(duō)級羅茨型幹式真(zhēn)空泵技術(shù)介紹

日(rì)本愛(ài)發(fā)科ULVAC HR90多級(jí)羅茨型幹(gān)式(shì)真空(kōng)泵(bèng)技術(shù)介(jiè)紹(shào)

愛發科HR90多(duō)級羅茨型(xíng)幹(gān)式真空泵技(jì)術介紹(shào)
：高溫(wēn)區(qū)域(yù)均(jūn)熱(rè)化原理(lǐ)與半(bàn)導體CVD/刻(kè)蝕(shí)工藝(yì)應(yīng)用

在半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)CVD（化學氣相沉(chén)積），幹(gān)法(fǎ)刻蝕及(jí)灰(huī)化(huà)（Ashing）等工藝(yì)中(zhōng)，反應氣體常(cháng)含有氯化物(wù)，氟(fú)化物等(děng)腐(fǔ)蝕(shí)性成(chéng)分(fēn)，工(gōng)藝(yì)過程(chéng)中還會生成大(dà)量升華性副(fù)產物(wù)。這些副產(chǎn)物(wù)在(zài)低溫環(huán)境(jìng)下(xià)容易冷(lěng)凝沉積，附著於泵腔(qiāng)內(nèi)壁(bì)和(hé)轉子(zǐ)表(biǎo)麵(miàn)，導(dǎo)致(zhì)部件腐蝕，轉子(zǐ)卡(qiǎ)滯乃至(zhì)設(shè)備(bèi)停機(jī)。愛發(fā)科(kē)（ULVAC）HR係列高(gāo)溫區域均熱化幹(gān)式真空(kōng)泵針(zhēn)對(duì)這一行業(yè)痛點開(kāi)發，其(qí)中HR90作(zuò)為(wéi)該(gāi)係列(liè)的中(zhōng)等抽速(sù)型號，依托多(duō)級羅茨(cí)無油容(róng)積式(shì)壓(yā)縮與高溫區域(yù)均熱(rè)化兩(liǎng)大核心技(jì)術，為(wéi)CVD，刻蝕(shí)等硬(yìng)工藝(yì)場景(jǐng)提供了可(kě)靠(kào)的(dí)真(zhēn)空解決方案。

一，工作原(yuán)理
：多級(jí)羅茨(cí)無油(yóu)容(róng)積式壓縮(suō)與高(gāo)溫均(jūn)熱化

HR90的(dí)核心(xīn)工作(zuò)原理建立在多(duō)級羅茨(cí)無油容積(jī)式壓(yā)縮(suō)與高溫(wēn)區域均熱化兩大技術之上(shàng)。

多(duō)級羅(luó)茨無油容(róng)積式壓(yā)縮

HR90本質上(shàng)是一種幹式(shì)容(róng)積真空泵(bèng)——通過多(duō)組(zǔ)精密齧(niè)合的三葉羅(luó)茨轉子同(tóng)步(bù)反(fǎn)向旋(xuán)轉，周期性地改變(biàn)轉子(zǐ)與泵殼之間形(xíng)成(chéng)的(dí)封閉腔體容積，實(shí)現(xiàn)氣(qì)體的吸入(rù)，壓縮(suō)與排(pái)出。

泵(bèng)的核(hé)心(xīn)運(yùn)動部(bù)件由(yóu)多組精密(mì)羅茨轉(zhuǎn)子(zǐ)組成。在同步(bù)齒輪驅動下，多(duō)組轉(zhuǎn)子(zǐ)以(yǐ)相反(fǎn)方向高(gāo)速(sù)旋轉，轉子(zǐ)之間(jiān)以及(jí)轉子(zǐ)與泵殼之間始終保持(chí)微(wēi)米(mǐ)級的微(wēi)小(xiǎo)間隙(xì)，無(wú)需任何潤(rùn)滑(huá)油作(zuò)為密封(fēng)介質。氣(qì)體由(yóu)進氣口吸(xī)入後(hòu)，依(yī)次經過每一(yī)級羅茨(cí)轉子(zǐ)的壓縮(suō)——每(měi)一(yī)級轉子將氣體推入下一(yī)級(jí)，腔體容積沿輸(shū)送方(fāng)向逐級縮小(xiǎo)，氣(qì)體被逐(zhú)步壓縮至大(dà)氣壓以上，最(zuì)終(zhōng)從排氣口排出。

多(duō)級(jí)結構的(dí)優勢(shì)在(zài)於(yú)將(jiāng)巨大的壓(yā)縮比（從(cóng)數(shù)帕(pà)至大(dà)氣(qì)壓）合理(lǐ)分配至多個壓縮階(jiē)段(duàn)，使每一級(jí)均(jūn)在高效(xiào)區(qū)間工(gōng)作(zuò)。軸承和齒輪等旋轉部件的(dí)潤滑油(yóu)通過(guò)精密軸(zhóu)封嚴(yán)格隔離(lí)，確(què)保氣(qì)體接(jiē)觸(chù)區域不接觸(chù)任(rèn)何油類(lèi)介質。

高(gāo)溫區(qū)域均熱(rè)化(huà)

HR90的核心(xīn)技術特(tè)征在於對(duì)泵體(tǐ)內部(bù)實(shí)施(shī)高溫區域(yù)均熱化處(chǔ)理。愛發(fā)科(kē)利用(yòng)幹式真空泵(bèng)內(nèi)部壓縮過程(chéng)中產生的(dí)熱量，通過(guò)獨(dú)特(tè)的(dí)鋁(lǚ)製泵(bèng)體設計，使(shǐ)熱(rè)量在整(zhěng)個泵體內部均匀(yún)分布(bù)。泵(bèng)體(tǐ)被加熱(rè)至較高溫度(dù)區間，使CVD，刻蝕等(děng)工(gōng)藝(yì)中產(chǎn)生(shēng)的(dí)升(shēng)華(huá)性(xìng)副(fù)產(chǎn)物在(zài)到(dào)達(dá)泵腔之(zhī)前(qián)即(jí)保持氣態並被(bèi)排出。

這(zhè)一設計的實(shí)際(jì)價值(zhí)在(zài)於
：有效防(fáng)止副產物在泵內(nèi)壁和轉(zhuǎn)子(zǐ)表麵(miàn)的(dí)冷(lěng)凝(níng)沉(chén)積(jī)，避(bì)免腐(fǔ)蝕(shí)性物質對泵體金屬材料的(dí)化學侵(qīn)蝕，從而(ér)減(jiǎn)少因副產物(wù)堆積(jī)導致(zhì)的轉(zhuǎn)子(zǐ)卡滯(zhì)和性(xìng)能(néng)衰減(jiǎn)。

二，核(hé)心(xīn)技術(shù)特點

1. 高溫(wēn)區域均熱化，應(yīng)對CVD/刻(kè)蝕(shí)硬(yìng)工藝

HR90專為CVD，刻(kè)蝕(shí)等硬工藝設計。通(tōng)過高溫(wēn)區(qū)域均熱(rè)化(huà)技(jì)術(shù)，泵體(tǐ)在運行中(zhōng)維持(chí)均匀(yún)的高溫(wēn)分布，使工(gōng)藝中(zhōng)產生(shēng)的(dí)升(shēng)華性排氣物質以氣體(tǐ)狀態排出。對(duì)比(bǐ)UR係(xì)列（可實現更(gēng)高的泵(bèng)體(tǐ)溫度），HR90在滿(mǎn)足CVD和刻(kè)蝕工藝(yì)溫(wēn)度(dù)要求的(dí)同(tóng)時(shí)，提(tí)供了更(gēng)具(jù)性價(jià)比(bǐ)的(dí)解決(jué)方案。

2. 112m³/h抽(chōu)速，適(shì)配批(pī)量生(shēng)產節(jié)奏(zòu)

HR90在50Hz電源(yuán)條件下的(dí)最大排氣速(sù)度(dù)達(dá)112m³/h（約(yuē)1860L/min） ，60Hz條(tiáo)件(jiàn)下(xià)達(dá)126m³/h（約(yuē)2100L/min） 。這(zhè)一(yī)抽速(sù)區間適用於中型(xíng)CVD設備，刻蝕機(jī)及批(pī)量生(shēng)產型(xíng)真空(kōng)係統，可在較短時間(jiān)內完成腔(qiāng)體抽空，滿足(zú)產綫節拍要(yào)求。

3. 0.67Pa極(jí)限壓力

HR90的(dí)到(dào)達壓(yā)力（極(jí)限壓力(lì)）為0.67Pa，明顯(xiǎn)優(yōu)於HR60的5Pa。這一(yī)性(xìng)能可(kě)滿足(zú)CVD，刻蝕等(děng)工(gōng)藝對基礎真空度(dù)的要求(qiú)。配合(hé)高(gāo)溫(wēn)均熱化設(shè)計，在(zài)含腐蝕性(xìng)氣體的工(gōng)藝(yì)環(huán)境中(zhōng)仍(réng)能(néng)保持穩定的真空性能(néng)。

4. 耐腐蝕(shí)性提升

HR90對(duì)氣體(tǐ)接(jiē)觸的(dí)核心部件(jiàn)進行了表麵硬度強(qiáng)化和耐腐蝕(shí)處理(lǐ)。當(dāng)泵(bèng)體暴露(lòu)於腐蝕(shí)性氣(qì)體(tǐ)時，經過(guò)特(tè)殊處理的(dí)內(nèi)部部件(jiàn)可有(yǒu)效防(fáng)止磨損和(hé)化(huà)學侵蝕(shí)，延長了(liǎo)設備在(zài)含氟(fú)，含氯等腐(fǔ)蝕性工(gōng)藝環境中(zhōng)的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)。

5. 氦氣(qì)密(mì)封(fēng)與安(ān)全(quán)設計

HR90搭載(zǎi)屏蔽(bì)電(diàn)動機(jī)（Canned Motor） ，形(xíng)成密(mì)閉(bì)結構(gòu)。這(zhè)一(yī)設(shè)計實現(xiàn)了優異(yì)的氦氣(qì)密封性能，同時(shí)提(tí)升了設備的(dí)安全(quán)性和維(wéi)護便利性。

6. 瞬停(tíng)對策與(yǔ)通信功(gōng)能

HR90具備(bèi)瞬停對策(cè)功(gōng)能，可承(chéng)受最長(cháng)1000毫秒(miǎo)的電源(yuán)中斷。在工(gōng)廠電力出現短暫(zàn)波(bō)動(dòng)時，泵不(bù)會立即(jí)停機(jī)，避免(miǎn)了因(yīn)瞬時(shí)斷(duàn)電(diàn)導(dǎo)致(zhì)的(dí)工藝中斷(duàn)和設備重啟。設備還搭載通(tōng)信功能(néng)，可將包括警告和報警(jǐng)在內(nèi)的泵運行數(shù)據(jù)導(dǎo)出(chū)，支持遠(yuǎn)程(chéng)泵(bèng)控製。

7. 水冷(lěng)散(sàn)熱與N2吹(chuī)掃

HR90采(cǎi)用水冷方式散熱，冷卻水流量(liáng)需(xū)大(dà)於5.0L/min，冷卻(què)水(shuǐ)一次壓(yā)力(lì)範圍(wéi)為0.1～0.3MPa，出(chū)入(rù)口壓(yā)差需大於0.1MPa。設(shè)備(bèi)配(pèi)備N2吹掃係統——軸(zhóu)封N2吹掃(sǎo)流量為5SLM，氣(qì)鎮(zhèn)N2吹掃流量為0～45SLM（可調(tiáo)）。N2吹掃可有(yǒu)效防(fáng)止(zhǐ)腐(fǔ)蝕(shí)性氣體(tǐ)侵入軸(zhóu)承和(hé)齒(chǐ)輪區(qū)域(yù)，同時稀釋和(hé)排(pái)出(chū)可凝(níng)性氣體。

8. ECO-SHOCK節(jié)能適配(pèi)

HR90可與愛(ài)發科(kē)ECO-SHOCK節能(néng)適配(pèi)器配(pèi)合(hé)使(shǐ)用(yòng)。在輕工藝(yì)（如抽空氣(qì)或(huò)氮(dàn)氣(qì)）期間(jiān)，ECO-SHOCK可(kě)將功耗降低(dī)約(yuē)70%～88%。同(tóng)時，所(suǒ)有(yǒu)型號均支持CE認證（可選）。

三，性能(néng)參(cān)數(shù)一(yī)覽(lǎn)

數(shù)據來(lái)源
：愛發科產品規格(gé)表

四，典型(xíng)應用(yòng)場景(jǐng)

半導體CVD設備
：在(zài)化學氣相(xiāng)沉積(jī)工藝中(zhōng)，HR90的高(gāo)溫區(qū)域均(jūn)熱(rè)化設計(jì)可有效(xiào)防止反應副產(chǎn)物在泵腔(qiāng)內冷凝沉積(jī)，保障工藝(yì)的連(lián)續(xù)穩定運行(háng)。

幹(gān)法(fǎ)刻(kè)蝕設備(bèi)
：用於(yú)等(děng)離子刻蝕設備的真(zhēn)空排氣(qì)，處(chǔ)理(lǐ)含(hán)氟，含(hán)氯(lǜ)等(děng)腐蝕性工藝(yì)氣(qì)體(tǐ)。

灰(huī)化設(shè)備(bèi)
：適用於光(guāng)刻膠灰化（Ashing）工(gōng)藝(yì)的真(zhēn)空係(xì)統(tǒng)。

ALD原子層(céng)沉(chén)積(jī)
：用於原子層(céng)沉(chén)積(jī)（ALD）及原子層(céng)熱(rè)處理(lǐ)（ALH）等(děng)先(xiān)進工(gōng)藝(yì)。

粉末生成工藝排氣
：適用於(yú)矽(guī)單晶生(shēng)長(cháng)爐(lú)等產生(shēng)粉(fěn)末副(fù)產(chǎn)物的(dí)工藝排氣(qì)。

輔(fǔ)助(zhù)排氣
：作為渦(wō)輪分(fēn)子泵或機械增壓(yā)泵的前(qián)級或輔(fǔ)助(zhù)排氣(qì)泵(bèng)。

五，總結

HR90是愛發科在高(gāo)溫工(gōng)藝(yì)多級(jí)羅(luó)茨幹式真空泵領域的一款代表(biǎo)性(xìng)產品(pǐn)。通過(guò)多級羅茨無(wú)油容積式壓縮(suō)機(jī)製與高溫(wēn)區(qū)域均熱化技術(shù)的配合，在實現112m³/h（50Hz）最大抽速(sù)和0.67Pa極限壓(yā)力的(dí)同時(shí)，有效(xiào)解(jiě)決了CVD，刻(kè)蝕等工藝(yì)中副(fù)產物冷凝(níng)沉積(jī)的(dí)行業痛(tòng)點。其耐腐(fǔ)蝕(shí)處理，氦(hài)氣密封，1000毫(háo)秒瞬停對策(cè)，N2吹掃(sǎo)及ECO-SHOCK節(jié)能適(shì)配等特(tè)性，使其(qí)成為半導體(tǐ)CVD，幹(gān)法刻蝕(shí)，灰(huī)化(huà)及ALD等含腐蝕(shí)性氣(qì)體硬工(gōng)藝場(cháng)景中可靠的(dí)真空(kōng)獲(huò)取(qǔ)方(fāng)案。

購買(mǎi)渠(qú)道
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