乾式幫浦選型指南:抽速、品牌、製程對應的完整對照

Dry Pump Selection Guide: Pump Speed, Brand, and Process Application Matrix

新採購乾式真空幫浦時,工程師最常問的問題是「我的製程該選哪台?」。 選錯型號會導致抽速不足、壽命過短、或維修成本失控。 本文整理半導體常見製程的乾式幫浦選型對照,含品牌建議和預算評估。

選型三大維度

選擇乾式幫浦要看三個層面,缺一不可:

1️⃣ 製程氣體類型

決定材質選擇(FKM / FFKM、SiC、Carbon Vane)和是否需要耐腐蝕設計。

2️⃣ 所需抽速

由腔室容量和真空度需求決定。100 m³/h ~ 600 m³/h 為主流範圍。

3️⃣ 品牌與供應鏈

考慮設備整合性、廠內備料、維修零件可得性。

製程 × 推薦幫浦對照表

製程類型 典型氣體 抽速範圍 推薦品牌/型號 注意事項
CVD(化學氣相沉積) SiH₄, NH₃, WF6 150~300 m³/h EBARA EDP-200/300, Edwards iXL220 需 N₂ purge 防積垢
PVD(物理氣相沉積) Ar, N₂(惰性為主) 80~200 m³/h Kashiyama MGSA, Varian DS 磨損慢、O 型環選 FKM
Etch(蝕刻) Cl₂, HBr, SF6, CF4 80~200 m³/h EBARA ESA, Edwards iH 必須耐腐蝕 + FFKM O 型環
CMP(化學機械研磨) Slurry 顆粒 + 純水 150~300 m³/h Varian DS, EBARA CMP 專用版 HHC 葉片 + SiC/SiC 軸封
Diffusion(擴散爐) N₂, O₂(高溫) 60~150 m³/h EBARA EDP-100, Kashiyama 耐溫設計 + 排氣冷卻
Implant(離子植入) BF3, PH3, AsH3 100~200 m³/h Varian(OEM 配套), EBARA 高毒氣體,需專用排氣處理
LPCVD(低壓 CVD) SiH₄, NH₃ 200~400 m³/h Edwards GXS, EBARA EDP-300 大流量設計 + 高真空
LED MOCVD TMG, NH₃, H₂ 300~600 m³/h Edwards iH 大流量版 耐腐蝕 + 大抽速

抽速計算簡易公式

乾式幫浦所需抽速可用以下公式估算:

S (m³/h) = V × ln(P₁/P₂) / t × 3.6

  • S:所需抽速(m³/h)
  • V:腔室容積(L)
  • P₁:起始壓力(Torr,通常 760 大氣壓)
  • P₂:目標壓力(Torr)
  • t:抽到目標壓力的時間(秒)

範例:50L 腔室從大氣抽到 0.1 Torr,要求 60 秒內完成 → S = 50 × ln(7600) / 60 × 3.6 = 26.7 m³/h(理論值,實際選 1.5~2 倍餘裕,約 50~60 m³/h)。

品牌特性對照

EBARA 荏原

強項:市佔率高、台積電供應鏈標準

適合:CVD/Etch/Diffusion,全製程通用

注意:原廠零件較貴,副廠選奎邦可省 40%+

Kashiyama

強項:日系設備整合(TEL、Hitachi)

適合:PVD、中等抽速應用

注意:大流量機型較少,CMP 較少見

Varian (Brooks)

強項:CMP 製程設計優化

適合:CMP、PVD、Implant

注意:葉片消耗品,需頻繁更換

Edwards (Atlas Copco)

強項:耐腐蝕設計(iH 系列)

適合:Etch、LED MOCVD、大流量

注意:價格較高,但壽命好

Leybold (歐納)

強項:歐系設備整合、DRYVAC 系列

適合:中型抽速、太陽能、LED

注意:台灣供應商較少,奎邦可供應

預算評估

採購預算(新機):
  • 100 m³/h 級:NT$ 80~120 萬
  • 200 m³/h 級:NT$ 120~180 萬
  • 300 m³/h 級:NT$ 180~250 萬
  • 耐腐蝕版(iH 系列):加價 30~50%
年度維修成本:
  • 正常製程:機器原價的 8~12%
  • CMP / 腐蝕性製程:12~15%
  • 用奎邦副廠零件可省 40~60% 維修費
大修週期:
  • PVD / Diffusion:3~4 年
  • CVD / Etch:2~3 年
  • CMP:12~18 個月

選型決策步驟

  1. 確認製程類型:CVD / PVD / Etch / CMP / Diffusion 等
  2. 計算所需抽速:用上方公式,加 1.5~2 倍餘裕
  3. 確認製程氣體:是否含腐蝕性,決定耐腐蝕版本
  4. 盤點現有設備:盡量維持品牌一致性,降低備料複雜度
  5. 評估維修便利性:確認副廠零件供應商(如奎邦)能否支援
  6. 確認原廠 vs 副廠混用比例:關鍵製程用原廠、備品用副廠

常見問題(FAQ)

Q:CVD 製程選哪台幫浦?

EBARA EDP-200/300 或 Edwards iXL220,150~300 m³/h。需配 N₂ purge 防積垢。腐蝕性 CVD(如 WF6)需 FFKM O 型環。

Q:CMP 製程選哪台幫浦?

Varian/Edwards/EBARA 的 CMP 專用版,HHC 葉片 + SiC/SiC 軸封。保養週期短(12~18 個月),備料要充足。

Q:Etch 製程選哪台幫浦?

EBARA ESA 或 Edwards iH 系列(耐腐蝕專用)。O 型環必須 FFKM,軸封 SiC/SiC,抽速 80~200 m³/h。

Q:新採購乾式幫浦預算多少?

100 m³/h 級 NT$ 80~120 萬;200 m³/h NT$ 120~180 萬;300 m³/h NT$ 180~250 萬。耐腐蝕版加 30~50%。

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