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特種氣體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工

發(fā)布時(shí)間： 2022-07-27　　點(diǎn)擊次數(shù)： 2410次

一個(gè)工藝技術(shù)先進(jìn)的大規(guī)模集成電路工廠的硅片制造過(guò)程中，全部工藝大約要使用50種不同的電子氣體。其中大部分為特種氣體。博泰小編帶大家了解特種氣體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工相關(guān)知識(shí)。

一、供氣系統(tǒng)的選擇

1、簡(jiǎn)單供氣系統(tǒng)

簡(jiǎn)單供氣系統(tǒng)主要針對(duì)4英寸及以下半導(dǎo)體芯片廠、半導(dǎo)體材料的科研機(jī)構(gòu)以及一些單臺(tái)的工藝設(shè)備等。它們的制程簡(jiǎn)單，通常不需要連續(xù)性供氣，對(duì)氣體供應(yīng)系統(tǒng)的投資預(yù)算低。由于氣體流量小，不經(jīng)常使用，特種氣體氣源多采用普通鋼瓶。

輸送系統(tǒng)多采用半自動(dòng)氣瓶柜或氣瓶架加簡(jiǎn)單的控制面板；配置繼電器控制，自動(dòng)切換，手動(dòng)吹掃，手動(dòng)放空，有害性氣體配備緊急切斷閥。惰性氣體瓶架則采用全手動(dòng)系統(tǒng)，有些甚至用單瓶系統(tǒng)。所有氣體共用一個(gè)氣體房，甚至沒(méi)有氣體房，特氣鋼瓶和輸送系統(tǒng)有時(shí)放在回風(fēng)夾道，或直接放在工藝制造設(shè)備旁邊或隔壁。如果沒(méi)有特別危險(xiǎn)氣體一般共用一個(gè)抽風(fēng)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單供氣系統(tǒng)通常存在安全隱患。

2、常規(guī)供氣系統(tǒng)

常規(guī)供氣系統(tǒng)主要應(yīng)用于4-6英寸大規(guī)模集成電路廠，50MW以下的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線，發(fā)光二極管的芯片工序線以及其它用氣量中等規(guī)模的電子行業(yè)。對(duì)氣體純度控制的要求不苛刻，系統(tǒng)配備在滿足安全的前提下盡量簡(jiǎn)單，節(jié)省投資。特種氣體采用普通鋼瓶供氣。特氣輸送系統(tǒng)采用氣瓶柜。

配置全自動(dòng)PLC控制器，彩色觸摸屏；氣體面板采用氣動(dòng)閥門(mén)和壓力傳感器，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，自動(dòng)氮?dú)獯祾?，自?dòng)真空輔助放空；多重安全防護(hù)措施，泄漏偵測(cè)，遠(yuǎn)程緊急切斷；專(zhuān)用氮?dú)獯祾咂鹪吹鹊?。VMB采用支路氣動(dòng)閥，氮?dú)獯祾撸婵蛰o助排空。

二、氣體房的選擇和設(shè)計(jì)

除了簡(jiǎn)單的供氣系統(tǒng)以外，特氣房一般都獨(dú)立于主場(chǎng)房而單獨(dú)建設(shè)，其規(guī)劃時(shí)需考慮建筑物的防火、泄爆、防火防爆間距、危險(xiǎn)物的總量控制等。常規(guī)供氣系統(tǒng)一般也采用多種氣瓶柜共設(shè)在一個(gè)氣體室；而對(duì)于大宗特氣，會(huì)根據(jù)氣體特性和相容性將氣體房分成可燃?xì)怏w房、腐蝕性氣體房、惰性氣體房、硅烷氣體房、毒性氣體房等。氣體房必須有良好的通風(fēng)，氣體房的選擇和設(shè)計(jì)一般由設(shè)計(jì)院完成。

三、管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、材料的選擇特氣管路系統(tǒng)普遍采用316L不銹鋼電解拋光管道，閥門(mén)一般采用高純調(diào)壓閥、隔膜閥、高精密過(guò)濾器、VCR接頭等。接觸氣體的管路部件表面粗糙度可控制在5uin。對(duì)于某些高腐蝕性的氣體如CL2等，采用經(jīng)過(guò)特殊處理的耐腐蝕強(qiáng)的EP管。

2、輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)氣體柜或控制面板在安裝和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中由于搬運(yùn)和震動(dòng)，閥門(mén)、接頭、過(guò)濾器等的更換、或其他原因、需要對(duì)其重新進(jìn)行高壓氣密性試驗(yàn)和氦檢，氣體的置換也需要用到高壓氮?dú)饣蚝?，所以特氣柜需設(shè)計(jì)接入高壓惰性氣體氦氣或氮?dú)?。一般選擇在特氣房設(shè)置一臺(tái)或多臺(tái)惰性氣體柜。

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