HR600 是爱发科面向 8–12 英寸半导体量产制程开发的大型组合式多级罗茨干式真空泵,整机由HR90 多级罗茨主机 + PRC‑006A 大流量机械增压单元集成而成。区别于常规螺杆干泵,该机采用多级容积压缩 + 全域高温均热防腐 + 分段氮气气幕防护三位一体工作机制,无需前级泵、可大气压直排大气,专门适配刻蚀、CVD、ALD 等易产生升华粉尘、卤素腐蚀气体的严苛工艺。
一、整体结构工作逻辑
HR600 采用前置增压 + 多级串联压缩的双级结构布局:前段 PRC‑006A 增压单元负责大流量快速抽气,大幅提升低真空区间抽速;后段 HR90 多级罗茨主机完成逐级精密压缩,实现高真空稳定输出。
整机全程无油干式运转,转子无接触摩擦、无润滑油参与,从根源杜绝油雾返流污染晶圆腔体;搭配水冷恒温、高温均热腔体、分段氮气吹扫、屏蔽密封电机四大核心结构,形成洁净、防腐、防积粉、抗波动的完整真空排气系统。
二、核心容积压缩原理(真空生成原理)
设备电机通过同步齿轮驱动多组三叶罗茨转子反向同步高速旋转,转子与转子、转子与泵腔之间保持精密微小间隙,全程无接触、无磨损运转。
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进气容腔扩容:转子旋转打开进气口,工艺腔体气体被封闭在转子与泵壳的密闭容腔内;
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逐级容积压缩:气体随转子转动输送至下**泵腔,多级腔体容积逐级递减,实现连续分级低压压缩;
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增压强化排气:前端 PRC 增压单元提前对大流量气体预压缩,解决多级罗茨泵大流量工况抽速瓶颈;
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常压排出大气:多级压缩叠加增压单元做功,将气体直接压缩至常压排出,无需搭配任何前级真空泵,简化真空系统架构。
整套压缩过程为纯机械式容积输送,无压缩死区、抽气稳定性高,极限真空可达0.67Pa,**匹配半导体工艺高低压交替、频繁复压抽气的工况。
三、高温均热防沉积核心原理(HR 系列独有技术)
这是 HR600 区别于普通干泵的核心关键原理。
设备利用转子连续压缩产生的热能,配合水冷均热温控系统,让整泵各级腔体维持均匀高温稳态。
刻蚀、CVD 工艺产生的硅化物、金属氯化物、升华粉尘等易凝副产物,在常规干泵低温腔体内极易降温结垢、粘附转子造成卡泵;而 HR600 通过全域高温环境,让所有工艺副产物全程保持气态,随气流直接排出泵体,彻底杜绝腔内积粉、结晶、堵泵问题,大幅降低拆机清洁与停机维护频次。
四、氮气分段吹扫防腐防护原理
针对半导体卤素腐蚀气体工况,HR600 搭载多级独立氮气吹扫系统,覆盖轴封、各级泵腔、气镇结构:
通过通入恒定高纯氮气,在转子端面、密封间隙形成动态气幕隔离层,有效阻隔腐蚀性工艺气体接触转子、轴承、密封件等核心精密部件;同时稀释泵腔内残留腐蚀介质与微量可凝气体,弱化腐蚀损耗,显著延长核心部件使用寿命,保障设备长期 24h 连续量产稳定性。
五、屏蔽电机与电气保护原理
整机采用氦密封屏蔽式密闭电机,全封闭结构可有效阻断工艺气体外泄,满足半导体厂房高**防爆标准;内置1000ms 级瞬停保护机制,针对厂区电网瞬时波动、短时断电,可实现平稳续转、规避紧急停机、转子抱死、工艺断档等故障。
配套智能电控系统实时监测泵体温度、压力、冷却水流量、吹扫气状态,异常自动报警、保护性停机,保障设备与产线工艺**。
六、完整工作流程总结
设备启动→增压单元预抽大流量气体→多级罗茨转子逐级容积压缩→泵腔高温均热保持副产物气态→氮气气幕防腐隔离→洁净气体直排大气→电控系统实时温控、故障防护→持续稳定输出高洁净真空。
七、原理对应的工况优势
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多级压缩 + 前置增压:大抽速、高极限真空,适配大型半导体腔体快速抽气;
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全域高温均热:解决升华粉尘、可凝介质结垢卡泵痛点,适配刻蚀、CVD 核心制程;
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无油干式结构:零油污染,满足晶圆、精密器件超高洁净工艺要求;
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分段氮气吹扫:耐受弱 / 中度腐蚀气体,量产稳定性远超普通螺杆干泵;
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直排大气设计:无需前级泵,系统结构精简、故障率低、运维成本更低。