机械真空泵
机械油旋转真空泵的最初设计要追溯到17世纪40年代当时，伽利略（Galileo）和托里切利(Torricelli)正在研究有关空气有重量的理论。他们把这种泵称之为鼓风机式泵(blower),在泵室内，偏心叶片旋转把空气从腔中抽走（参见下图）。随着旋转，旋片把腔中它前面的气体压缩，并从腔中扫出；与此同时，在它后面留下了一个低压区。被“推出”的气体从出气阀排出；同时，进气阀打开，使反应室与腔中相通，让反应室内的气体流人泵室。随着叶片旋转，越来越多的气体从腔中抽走，从而降低反应室的压力。
泵的主要部分是出气阀的效率。无效率阀门会使大气泄漏进系统，限制了泵最终压力的级别。对于这种泵，通常采用油浸压力阀门来阻止大气回流。
随着低压化学气相淀积和刻蚀工艺的应用，充油式泵遇到了对手。这些工艺产生了大量的残余物，会很快将油污染。现在，推出型泵已经取代了充油型真空泵。其中油封式（oil sealed）、无油式（oilless）、涡轮式泵(scroll pump）和罗茨式泵(roots pump)（又称罗茨式鼓风机）都是推出型泵。
油扩散泵
油扩散泵（参见下图）是半导体真空工艺的主流设备。这种泵要求由油机械泵先将反应室压力降至10的负八次托水平。然后，将相同的或另一种机械泵接在出气口的末端，系统通过一个巧妙的动量传递系统使反应室达到高真空。高真空大约在1俨托范围（在实际生产条件下）。饱和蒸气压很低的碳氢油在泵底加热，油蒸气沿蒸气塔升腾。在塔的顶部安装了一排折流板。热油分子沸腾时获得速度和能量，在飞出蒸气塔时遇到折流板改变方向，油分子则沿向下方向飞行。在塔外，它们撞击反应室来的气体分子，把气体分子推到泵的底部，由机械泵抽走。最后，油分子回到加热的油罐油扩散泵有两个难题：一是油分子回流到反应室；二是这种泵不能处理来自反应室的水蒸气。
因此我们在泵和反应室之间装设冷收集器（cold trap），来解决以上两个难题。冷收集器在设计上与液体喷嘴相似。在收集器中的液体是液氮，它将温度降至-96％℃。在这个温度下，油、污染物和水蒸气分子都被冷凝在收集器内侧，不会增加系统压力。