一、產品概述

在半導體制造、平板顯示、光伏電池等產業的工藝鏈條中，真空環境是支撐薄膜沉積、干法刻蝕、灰化清洗等關鍵工序得以實現的基礎條件。而承擔這一基礎保障任務的核心設備——干式真空泵，其性能優劣直接決定著工藝的穩定性、產品的良率以及設備的綜合運行成本。

日本ULVAC（愛發科）株式會社是的真空技術綜合解決方案提供商，其推出的HR90多級羅茨型干泵，是HR系列干式真空泵中的經典機型。該產品專為CVD（化學氣相沉積）、蝕刻等嚴苛半導體工藝設計，通過ULVAC有的高溫均熱技術，實現了對工藝過程中產生的升華性排氣物質的高效氣態排出。

HR90憑借其126 m3/h（60Hz）的最大排氣速度、5.0 Pa的極限壓力以及245 kg的緊湊機身，在保證優異真空性能的同時，兼顧了設備輕量化與高可靠性。該產品已廣泛應用于全球各大半導體與平板顯示制造企業的工藝產線，成為處理腐蝕性氣體、應對硬工藝挑戰的干式真空泵產品。

二、型號命名與產品定位

ULVAC的產品體系中，HR90的型號命名清晰傳達了其產品定位與技術特征：

• H：代表High-temperature（高溫型），表明該系列產品采用高溫區域均熱化技術，適用于處理CVD、蝕刻等過程中產生的升華性廢氣。

• R：代表Roots（羅茨型），表明該泵采用多級羅茨轉子結構設計，屬于干式真空泵的技術路線。

• 90：代表該型號在HR系列中的規格定位，對應其90級的排氣能力檔位。

在ULVAC的干式真空泵產品矩陣中，HR系列定位于高溫工藝專用，與LR系列（低溫型，適用于負載鎖定腔或PVD工藝）形成明確的分工。此外，還有UR系列——可實現比HR系列更高的工作溫度，適用于需要加熱泵體、加熱氣體管路和/或加熱排氣管路的應用場景。

HR90在HR系列中屬于中等規格型號。同系列產品還包括HR60、HR180、HR300、HR600、HR1200乃至HR1800等更大排氣能力的型號。HR90以其126 m3/h的排氣速度（60Hz），精準定位于8英寸及以下晶圓制造、化合物半導體、先進封裝等中等規模產線的工藝配套需求。

三、核心技術特點

3.1 高溫區域均熱化技術

HR90最核心的技術優勢，在于ULVAC的高溫區域均熱化技術。

半導體CVD和蝕刻工藝過程中，常常產生具有升華特性的副產物——這些物質在較低溫度下會凝結為固體顆粒，附著于泵體內部或排氣管路中，不僅降低泵的排氣效率，還可能造成設備故障和工藝污染。HR90通過將泵體均勻加熱至高溫區域，有效利用泵體運行中自身產生的壓縮熱，使泵體內部溫度場高度均勻化，從而將升華性排氣物質始終維持在氣態條件下排出，杜絕了固體凝結問題。

ULVAC的獨特鋁合金設計是實現這一均勻溫度分布的關鍵技術基礎。憑借這一技術，HR系列在CVD和蝕刻等“硬工藝”中實現了高的耐久性。

3.2 氦氣密封結構

HR90搭載了屏蔽電動機（密封電機） ，形成了高度可靠的密閉結構。

這一設計帶來的核心優勢在于出色的氦氣密封能力——對于半導體工藝中常用的氦氣等氣體，泵體能夠實現極低泄漏率的密封效果。這在處理易燃、有毒或高價值工藝氣體時尤為重要，不僅保障了工藝安全性，也降低了昂貴氣體的消耗成本。

3.3 瞬停對策

在工業產線中，瞬時停電是影響設備連續運行的重要干擾因素。HR90采取了1000毫秒（1秒）以內的瞬停對策。

當電源發生短暫中斷時，泵體能夠在1000毫秒內完成應對處理，避免因瞬時停電導致的泵體停機、工藝中斷或數據丟失。這一功能對于需要長時間連續運行的半導體生產線具有高的實用價值。

3.4 出色的耐腐蝕性

HR90處理的氣體介質多為腐蝕性工藝氣體（如Cl?、BCl?、CF?等），對泵體材料的耐腐蝕性能提出了嚴苛要求。

HR90的主要零部件均采用表面硬度高、耐腐蝕性優異的特殊表面處理工藝。這一處理顯著降低了腐蝕性氣體排氣過程中對泵體內部的化學侵蝕，有效延長了泵的使用壽命，減少了因腐蝕導致的維護頻次和備件更換成本。

3.5 智能通信功能

HR90搭載了的通信功能模塊，支持讀取與泵運轉狀態相關的各類數據以及警告/報警履歷。

通過使用專用軟件進行計算機通信，用戶可實現集中監控——在控制中心實時掌握多臺泵的運行狀態、溫度、電流、報警信息等關鍵參數。這一功能為半導體工廠的設備自動化管理和預防性維護提供了數據基礎。

四、關鍵性能參數

根據制造商規格資料，HR90的核心技術參數匯總如下：

五、結構與設計特點

5.1 多級羅茨轉子結構

HR90采用多級羅茨（Roots）轉子結構，通過多組非接觸式羅茨轉子的串聯配置，實現從大氣壓到極限壓力（5.0 Pa）的寬壓力范圍排氣。羅茨轉子以相反方向高速旋轉，在轉子與泵腔之間形成密閉空間，將被抽氣體逐級壓縮并推向排氣口。

由于轉子與泵腔之間無接觸運行，泵體內部無需使用真空油進行潤滑和密封，實現了真正意義上的“干式”運行。這不僅消除了油蒸氣對工藝腔體的污染風險，也大幅降低了日常維護的復雜度。

5.2 輕量化設計

HR90在保證結構強度和可靠性的前提下，實現了245 kg的整機質量。在同類排氣能力的多級羅茨干泵中，這一重量處于較為緊湊的水平，有利于設備在空間有限的工藝機臺內部署與集成。

5.3 ECO-SHOCK節能選項

HR90支持與ECO-SHOCK節能系統的組合使用。在輕工藝（Light Process）應用中，通過ECO-SHOCK的智能控制，可節省高達約88%的電力消耗。這一選項對于多泵并行運行的大型半導體工廠而言，具有顯著的節能降本效益。

5.4 CE認證兼容

HR90全型號支持CE認證（可選配置） 。CE標志表明產品符合歐盟安全、健康與環保要求，便于設備在歐洲及認可CE標準的國家和地區銷售與部署。

六、適用領域與應用場景

HR90以其126 m3/h的排氣速度、5.0 Pa的極限壓力以及高溫均熱化的核心特性，在以下領域得到廣泛應用：

半導體制造：

• CVD裝置（化學氣相沉積）：用于各類薄膜沉積工藝的真空排氣

• 蝕刻裝置（干法刻蝕）：處理工藝過程中產生的腐蝕性氣體及升華性副產物

• 灰化裝置：光刻膠去除工藝的真空配套

• ALD（原子層沉積）、ALH（原子層熱處理）等先進工藝

平板顯示與光伏：

• 濺射、蒸鍍等PVD工藝的惰性氣體排放

• 薄膜太陽能電池的制造工藝排氣

材料制備：

• Si單晶拉制等制粉過程中的排氣

• 化合物半導體材料的制備工藝

作為輔助排氣泵：

• 渦輪分子泵的前級排氣

• 機械增壓泵的輔助排氣

七、總結

ULVAC愛發科HR90多級羅茨型干泵是一款定位精準、技術成熟的半導體工藝專用干式真空泵。其以高溫區域均熱化技術為核心，通過對泵體均勻加熱，將CVD和蝕刻工藝中產生的升華性排氣物質始終維持在氣態條件下排出，從根本上解決了固體凝結導致的泵體堵塞和工藝污染問題。

在結構設計上，多級羅茨轉子實現了無油干式運行；屏蔽電動機形成了可靠的氦氣密封結構；1000毫秒瞬停對策保障了產線連續運行的穩定性；特殊表面處理賦予了泵體優異的耐腐蝕性能；智能通信功能則為設備自動化管理提供了數據支撐。

從8英寸晶圓制造到化合物半導體研發，從平板顯示產線到光伏電池制備，HR90憑借126 m3/h的排氣速度、5.0 Pa的極限壓力以及久經考驗的高溫工藝適應性，已成為全球半導體產業中應對硬工藝挑戰的干式真空泵產品。對于需要處理腐蝕性氣體、應對升華性副產物挑戰的中等規模半導體與電子器件制造企業而言，HR90提供了一個兼具性能、可靠性與經濟性的理想真空解決方案。