■ドライポンプ ― 半導体製造を支えるクリーン排気技術 ―
現在の半導体製造装置で荒引きポンプとして主流となっているのがドライポンプ（Dry Vacuum Pump）です。以前はロータリーポンプが広く使用されていましたが、オイルによる汚染リスクを排除できることから、現在ではほとんどの半導体製造装置でドライポンプが採用されています。
ドライポンプは、その名のとおり排気室内にオイルを使用しない真空ポンプです。内部では複数のロータが高速で回転し、空気やプロセスガスを吸引・圧縮・排出します。ロータ同士はわずかな隙間を保ちながら非接触で回転するため、摩耗が少なく、高い信頼性を実現しています。
最大の特長は、オイルバック（逆流）による真空汚染が発生しないことです。半導体製造では、チャンバー内にわずかな油分や異物が混入するだけでも製品歩留まりに影響を与えるため、クリーンな排気性能は非常に重要です。また、腐食性ガスや反応性ガスにも対応しやすく、成膜装置やエッチング装置など幅広い工程で活躍しています。
半導体製造装置では、ドライポンプは荒引きポンプとして大気圧から低真空領域まで減圧し、その後ターボ分子ポンプやクライオポンプなどのメインポンプへ切り替える役割を担っています。真空システムの安定運転を支える、まさに縁の下の力持ちと言える存在です。
一方で、ドライポンプは内部機構が複雑で、高精度な加工技術が求められます。また、プロセスガスによる堆積物を除去するための定期的なメンテナンスも欠かせません。しかし、その優れたクリーン性能と信頼性から、現在の半導体製造装置には欠かせない真空ポンプとなっています
■ まとめ
ドライポンプは、半導体製造装置のクリーンな真空環境を支える代表的な荒引きポンプです。オイルフリー構造により高い清浄性を実現し、最新の成膜装置やエッチング装置など、多くの最先端プロセスで採用されています。真空システムを理解するうえで、ロータリーポンプと並んでぜひ知っておきたい重要な技術です。
■ 次回予告
次回は「Vol.33 ターボ分子ポンプ ― 超高真空を実現する高速回転技術」を解説します。毎分数万回転で分子を排気する仕組みと、半導体製造装置で果たす役割を分かりやすくご紹介します。