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
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
- 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%
- 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
- PVD / Diffusion:3~4 年
- CVD / Etch:2~3 年
- CMP:12~18 個月
選型決策步驟
- 確認製程類型:CVD / PVD / Etch / CMP / Diffusion 等
- 計算所需抽速:用上方公式,加 1.5~2 倍餘裕
- 確認製程氣體:是否含腐蝕性,決定耐腐蝕版本
- 盤點現有設備:盡量維持品牌一致性,降低備料複雜度
- 評估維修便利性:確認副廠零件供應商(如奎邦)能否支援
- 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%。