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浮動式渦旋真空泵組在半導(dǎo)體拉晶工藝中的應(yīng)用
2025-01-17 10:58
——緊密合作與技術(shù)創(chuàng)新助力半導(dǎo)體拉晶爐真空泵國產(chǎn)化
半導(dǎo)體技術(shù)是現(xiàn)代科技的基石，它不僅推動了電子設(shè)備的微型化和智能化，還是全球經(jīng)濟(jì)增長和國家安全的關(guān)鍵。半導(dǎo)體材料制造已經(jīng)成為了一個重要的基礎(chǔ)。半導(dǎo)體材料本身擁有特殊的電學(xué)性質(zhì)，這使得它們成為了現(xiàn)代電子設(shè)備的核心材料。隨著科技的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體行業(yè)對材料的要求越來越高。單晶硅作為半導(dǎo)體行業(yè)的重要材料之一，被廣泛應(yīng)用于各種芯片制造中。從智能手機(jī)、電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品到航空航天、醫(yī)療設(shè)備等高端領(lǐng)域，都離不開單晶硅的支持。同時，隨著納米技術(shù)和三維封裝技術(shù)的不斷發(fā)展，單晶硅在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用前景將更加廣闊。
目前半導(dǎo)體行業(yè)中單晶硅的獲得主要是通過拉晶來實現(xiàn)的，拉晶的主要設(shè)備是拉晶爐，作為拉晶爐的核心設(shè)備，真空泵的穩(wěn)定運(yùn)行是單晶硅質(zhì)量的關(guān)鍵保證。目前拉晶爐上配套的真空泵基本上都是進(jìn)口產(chǎn)品，價格高、整機(jī)交貨周期長、備件交貨周期長、服務(wù)響應(yīng)不及時、國外的禁運(yùn)等這些弊端嚴(yán)重影響了單晶硅生產(chǎn)客戶的運(yùn)行成本和效率。所以真空泵的國產(chǎn)化替代迫在眉睫。
思科渦旋公司敏銳地發(fā)現(xiàn)了這一市場需求，結(jié)合公司400L浮動式渦旋真空泵的性能特點，設(shè)計開發(fā)了浮動式渦旋真空泵組來替代拉晶爐上的進(jìn)口真空泵，該泵組作為前級泵，負(fù)責(zé)初始的氣體排放和壓縮，而羅茨真空泵則作為次級泵，負(fù)責(zé)進(jìn)一步達(dá)到更高的真空度。
半導(dǎo)體拉晶工藝中會產(chǎn)生較多的粉塵，而目前進(jìn)口的真空泵的結(jié)構(gòu)基本上是螺桿泵，對于粉塵的容錯性較差：螺桿與螺桿之間、螺桿與泵體之間形成一系列密封腔。這些密封腔隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)在吸入端不斷形成，在排出端不斷消失。如果介質(zhì)中的顆粒過大或過硬，可能會對螺桿齒面產(chǎn)生直接的磨損或堵塞，影響泵的正常工作和使用壽命。為了保證真空泵正常的運(yùn)行需要每個月對粉塵進(jìn)行清理，造成較多的人工費(fèi)用并因停機(jī)造成產(chǎn)能損失。
浮動式渦旋真空泵組結(jié)構(gòu)特點使其能夠有效應(yīng)對粉塵挑戰(zhàn)。渦卷盤型線頂端設(shè)置的“肥頭”結(jié)構(gòu)，使得理論死容積為“零”，結(jié)合動渦卷盤在動態(tài)運(yùn)動過程中的徑向和軸向浮動能力，這種結(jié)構(gòu)的水蒸汽處理能力和粉塵容忍能力更強(qiáng)。即使在粉塵較多的工作環(huán)境中，也不會因為粉塵積累而導(dǎo)致泵的性能下降或損壞。且無需進(jìn)行定期維護(hù)。大大降低了維護(hù)人工成本、提高了效率和產(chǎn)出。泵組可以實現(xiàn)組合/獨(dú)立的運(yùn)行模式，配備伺服電機(jī)驅(qū)動、定制驅(qū)動控制模塊、進(jìn)出氣口單向電動閥門、高精度真空傳感器、智能穩(wěn)壓PID算法、泵機(jī)健康度檢測，可實現(xiàn)不停機(jī)維護(hù)。
在緊張而有序的研發(fā)過程中，我們不僅及時與合作伙伴溝通、分享了測試方案，還深入討論了實施細(xì)節(jié)，確保了準(zhǔn)備工作的周全性和測試流程的精確性。這種高效的溝通模式和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，為測試的順利進(jìn)行提供了有力保障。
經(jīng)過連續(xù)的努力和精心的準(zhǔn)備，無油渦旋泵組已經(jīng)在組裝、聯(lián)調(diào)中，兩家行業(yè)內(nèi)的頭部企業(yè)已約定產(chǎn)品上線測試，預(yù)計在第一季度將到客戶現(xiàn)場進(jìn)行上機(jī)測試。
本次研發(fā)的核心在于實現(xiàn)半導(dǎo)體生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化生產(chǎn)替代，旨在提升國內(nèi)半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力和市場競爭力。思科渦旋公司將以此為契機(jī)，繼續(xù)深化技術(shù)研發(fā)，加強(qiáng)與半導(dǎo)體硅料生產(chǎn)客戶、拉晶爐設(shè)備客戶的合作，致力于推動更多關(guān)鍵技術(shù)的國產(chǎn)化，為國家的工業(yè)升級和技術(shù)進(jìn)步作出更大的貢獻(xiàn)。
