漩渦氣泵在半導(dǎo)體設(shè)備中抽廢氣的應(yīng)用
隨著工業(yè)科技的快速發(fā)展,產(chǎn)品工藝的提高,漩渦氣泵已普遍應(yīng)用到各行各業(yè)中,其中,漩渦氣泵在半導(dǎo)體設(shè)備中抽廢氣時,憑借其無油運行、結(jié)構(gòu)緊湊、壓力流量可調(diào)等特性,通過負(fù)壓吸附、氣體輸送與循環(huán)等功能,有效處理光刻、刻蝕等工序產(chǎn)生的廢氣,確保工藝穩(wěn)定性與環(huán)保合規(guī)性。以下從工作原理、技術(shù)優(yōu)勢、應(yīng)用場景、選型與維護四方面展開分析:
一、工作原理:負(fù)壓吸附與氣體輸送的雙重機制
漩渦氣泵通過電機驅(qū)動葉輪高速旋轉(zhuǎn),利用離心力將空氣從進氣口吸入并甩向葉輪邊緣,在泵體內(nèi)形成漩渦狀氣流,從而產(chǎn)生高壓或負(fù)壓:
抽氣模式(負(fù)壓吸附):進氣口形成負(fù)壓,可快速吸附半導(dǎo)體制造過程中產(chǎn)生的廢氣(如光刻工序的有機溶劑廢氣、刻蝕工序的酸性/堿性廢氣),防止廢氣擴散污染環(huán)境或影響工藝穩(wěn)定性。
吹氣模式(氣體輸送):高壓氣流從排氣口排出,可將廢氣輸送至后續(xù)處理設(shè)備(如吸附塔、催化燃燒塔),或用于攪拌廢氣與處理藥劑,提升反應(yīng)效率。
二、技術(shù)優(yōu)勢:適配半導(dǎo)體廢氣處理的重要需求
無油運行,避免二次污染
半導(dǎo)體制造對潔凈度要求,漩渦氣泵采用無油設(shè)計,泵腔內(nèi)無潤滑油,確保輸送的氣體不含油污,避免對晶圓或設(shè)備造成污染。
結(jié)構(gòu)緊湊,適應(yīng)狹小空間
半導(dǎo)體設(shè)備內(nèi)部布局密集,漩渦氣泵體積小、重量輕(通常采用鋁合金或鑄鐵材質(zhì)),可靈活安裝于設(shè)備內(nèi)部或周邊,節(jié)省空間。
壓力與流量可調(diào),滿足多樣化需求
通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速或葉輪設(shè)計,漩渦氣泵可輸出不同壓力(一般不超過8kPa)和流量,適配光刻、刻蝕、離子注入等不同工序的廢氣處理需求。例如:
低流量高壓:用于吸附微小顆粒或高粘度廢氣;
高流量低壓:用于快速輸送大量廢氣至處理設(shè)備。
低噪音與低振動,保障工藝穩(wěn)定性
半導(dǎo)體制造對環(huán)境振動敏感,漩渦氣泵通過優(yōu)化葉輪動平衡和泵體結(jié)構(gòu),運行噪音低(通常低于65dB),振動小,避免干擾精密設(shè)備(如光刻機)的穩(wěn)定性。
維護簡便,降低運營成本
漩渦氣泵結(jié)構(gòu)簡單,無復(fù)雜傳動裝置,日常維護需定期檢查葉輪、軸承和密封件,更換潤滑脂(部分型號無需潤滑),維護成本低,停機時間短。
三、典型應(yīng)用場景:覆蓋半導(dǎo)體制造全流程
光刻工序廢氣處理
光刻膠曝光、顯影過程中釋放的有機溶劑廢氣(如苯、甲苯、二甲苯)具有揮發(fā)性和毒性,漩渦氣泵通過負(fù)壓吸附將廢氣快速抽出,輸送至活性炭吸附塔或催化燃燒塔進行凈化,防止廢氣在設(shè)備內(nèi)積聚導(dǎo)致光刻膠性能下降或危害操作人員健康。
刻蝕工序廢氣處理
刻蝕過程中產(chǎn)生的酸性廢氣(如氟化氫、氯化氫)和堿性廢氣(如氨氣)具有強腐蝕性,漩渦氣泵采用耐腐蝕材質(zhì)(如SUS316不銹鋼)或表面涂層處理,確保長期穩(wěn)定運行。同時,通過氣體循環(huán)功能,將廢氣與中和液充分混合,提升吸收效率。
離子注入與擴散工序廢氣處理
高溫工藝下產(chǎn)生的氨氣、氯氣等有害氣體需快速排出,漩渦氣泵的高抽氣速度(部分型號可達6000 L/s)可確保廢氣及時被抽出真空室,維持工藝穩(wěn)定性。
清洗工序廢氣處理
清洗劑揮發(fā)產(chǎn)生的廢氣需通過漩渦氣泵輸送至過濾設(shè)備,去除粉塵和顆粒物后排放,滿足環(huán)保法規(guī)要求。
四、選型與維護要點:確保長期穩(wěn)定運行
選型建議
材質(zhì)選擇:根據(jù)廢氣成分選擇耐腐蝕材質(zhì)(如SUS316不銹鋼用于酸性廢氣)。
壓力與流量匹配:根據(jù)廢氣處理設(shè)備的入口壓力和流量需求,選擇合適型號的漩渦氣泵。
防爆設(shè)計:若廢氣含易燃易爆成分(如硅烷),需選擇防爆電機和密封結(jié)構(gòu)。
維護注意事項
定期清洗過濾網(wǎng):防止進氣口堵塞,影響抽氣效率。
檢查軸承與密封件:定期更換潤滑脂(如7018高速潤滑脂),避免漏氣或磨損。
避免過載運行:工作壓力不得超過額定值(通常≤8kPa),防止電機過熱或損壞。
環(huán)境控制:安裝于干燥、通風(fēng)、無腐蝕性氣體的環(huán)境中,溫度不超過40℃,濕度低于80%。