Varian（現已併入 Brooks Automation）的乾式幫浦廣泛應用於台灣半導體廠的 CMP、PVD 與離子植入製程。 由於 CMP 製程特性，Varian 幫浦的磨損模式和其他品牌略有不同。 本文整理 Varian 乾式幫浦常見零件問題與奎邦的供應方案。
Varian 乾式幫浦的特點
Varian 乾式幫浦採用葉片式（Vane）設計，主要特點包括：
- 葉片式轉子：多片碳質葉片在轉子槽中滑動，依靠離心力與彈簧力貼合定子內壁形成密封。
- 無油設計：碳質葉片本身提供潤滑，不需要額外油液，適合潔淨製程。
- 高抽氣速率：多段設計可達到較高真空度，適合 CMP 等高需求製程。
- 對顆粒敏感：CMP 研磨液顆粒若進入幫浦，會加速葉片和定子內壁磨損。
常見磨損零件與選購重點
1. 葉片轉子（Vane Rotor）— VR-9900
葉片轉子是 Varian 幫浦最核心的零件，也是磨損最快的消耗品。
- 材質：原廠為碳-石墨複合材料（Carbon-Graphite），自潤滑特性好。更換時必須使用相同材質，不可使用鋁或不鏽鋼替代。
- 葉片槽配合間隙：新品與轉子槽的配合間隙應在 0.02~0.05 mm 之間，過緊會卡死，過鬆會降低密封性。
- 高度一致性：同組葉片的高度差異應在 ±0.01 mm 以內，確保接觸均勻。
2. 轉子葉片（Rotor Vane）— RV-5001
部分 Varian/Leybold 機型使用更薄的葉片設計（RV 系列），磨損率更高， 建議每 18~24 個月或發現抽氣效能下降時更換。
3. 軸承板（Bearing Plate）— BP-1120
軸承板為轉子軸提供徑向支撐，平面度要求高（≤ 0.01 mm）。 磨損後會導致轉子軸向偏擺，進一步加速葉片磨損。
- 平面度：要求 ≤ 0.01 mm，CNC 精密加工後需 CMM 量測確認。
- 材質：碳鋼或合金鋼，視機型而定。勿使用鑄鐵替代，鑄鐵易開裂。
CMP 製程的特殊維護要點
CMP 製程使用含有氧化矽、氧化鈰等硬質顆粒的研磨液（Slurry）。 即使有前端過濾，微量顆粒仍可能進入幫浦，需要特別注意：
- 縮短保養週期：CMP 幫浦建議縮短至 12~18 個月，非 CMP 幫浦標準 24~36 個月。
- 選更硬的葉片材質：高硬度碳-石墨（HHC Grade）比標準碳-石墨耐磨壽命提升約 40%。
- 軸封升級：建議選碳化矽（SiC）面 + FFKM O 型環，耐研磨液中的化學成分。
- 定期清洗氣路：每季用氮氣吹掃幫浦氣路，防止顆粒積累。
零件更換建議週期（Varian 系列）
| 零件 | 一般製程 | CMP 製程 |
|---|---|---|
| 葉片轉子（碳質葉片） | 24~36 個月 | 12~18 個月 |
| 軸承板 | 36~48 個月 | 24~36 個月 |
| O 型環（FKM） | 每次大修 | 每次大修 |
| 軸封組件 | 18~24 個月 | 12~18 個月 |
| 滾針軸承 | 36 個月 | 24 個月 |
常見問題（FAQ）
Q：Varian 葉片轉子多久要換？
一般製程 24~36 個月，CMP 製程縮短至 12~18 個月。若幫浦噪音增大或抽氣速率下降超過 15%，應提前檢查。葉片槽磨損後配合間隙應控制在原廠規格 ±0.01 mm 內。
Q：Varian 和 Leybold 零件可以通用？
部分標準件（O 型環、密封件）相似，但精度件（轉子、定子、軸承座）不建議混用。奎邦的 VR-9900 和 RV-5001 分別針對不同機型規格設計，採購前請提供機型型號確認。
Q：CMP 幫浦維修有什麼特別注意？
CMP 研磨液顆粒會加速磨損，建議縮短保養週期、選高硬度碳質葉片、升級軸封材質（SiC + FFKM），並定期清洗氣路。