高纯气体的配管及材质
超纯气体管道施工
超纯气体管道施工工艺一、微电子产业现状（一）半导体设计业现状自从1986年我国第一家IC设计公司—中国华大集成电路设计中心（当时名为北京IC设计中心）建立以来到时隔12年之后的1998年，又先后建立了60多家设计公司，从业人数约2000人。
然而，从1998年到现在，仅仅两年的时间，由于受国际，尤其中国信息化建设需求的驱动，中国的微电子产业有着宏伟的发展前景，市场需求巨大，每年需要进口上百亿块的集成电路，于是国内外业界人士看好这一大好发展形势，纷纷以外资、合资、中资等方式加大投入。
大大小小的设计公司（中心、所），象雨后春笋般的建立起来了。
据不完全统计，到目前为止，国内已有各种类型的IC设计公司、中心、所约120余个。
这些设计公司大约分为五个类型：专业设计公司，如中国华大、天潼、长江等；企业、研究所的设计部门如华晶、首钢NEC、13所等都有专门的设计所；整机公司的设计部门，如华为、海信、熊猫等都有自己的设计所；高等院校的设计部门，如清华、北大、复旦；外资在大陆建立的设计公司，如MOTOROLA、INTEL、EPSON等在苏州、上海、北京都有自己专门的设计公司。
虽然近两年来，我国的设计业发展迅猛，然而与世界先进国家相比差距仍然很大，据有关人士测算，美国现有设计人才40万左右，相比之下，中国的设计人员，还不及它的1%，尤其高水平的设计公司和设计人才较少，而且设计手段（软件、硬件）落后，人才流失在设计业上也尤为严重。
目前的IC设计，已进入到SOC，即芯片集成系统，把系统功能集成在一个芯片上，设计业是龙头，这首先要设计业先设计好，然后才能由制芯业、封装业来完成。
业界专家们认为，21世纪将是SOC的时代，我国必须抓住芯片集成这一发展机遇来发展自己的设计业。
（二）半导体制造业现状中国现有半导体制造业的技术水平，目前具有代表性的有七大企业，它们是华晶、华越、南科、贝岭、先进、首钢NEC和华虹NEC。
最高水平的是华虹NEC 8英寸0.35—0.5μm ,月投片量20000片，接近当代国际水平。
气体管路方案书
超纯气体管路及工程施工方案一、供气参数1、气瓶间设在3层共有8路气体，其中包含氮气、氩气、氦气、氢气、液氮、液氩、空气和乙炔。
使用点共有27个，分别分布在2、3、4层。
2、气体管路系统包括：不锈钢自动切换系统，不锈钢管，不锈钢终端减压阀，不锈钢球阀等配件。
上述系统分别分布在气瓶间和使用点。
设计方案：①氮气、氩气、氦气、空气、液氮、液氩以上气体采用不锈钢自动切换系统（1*1)，此系统可实现自动切换，保证气体不间断供应，可同时供应气质、液质、前处理、ICP-MS、原子吸收、原子荧光和4层气相色谱的气体。
管路采用1/4’’ BA级316L不锈钢管，末端配置不锈钢球阀和不锈钢二级减压阀。
不锈钢二级减压阀可端独控制进入仪器的气体压力，使用方便，美观大方；②乙炔乙炔采用不锈钢自动切换系统（1*1)，此系统可实现自动切换，保证气体不间断供应，供应原子吸收室内的仪器。
由于乙炔压力较低，所以主管路采用1/2’’ BA级316L不锈钢管，支管路采用1/4’’ BA级316L不锈钢管，末端配置不锈钢球阀和不锈钢二级减压阀。
不锈钢二级减压阀可单独控制进入仪器的气体压力，使用方便，美观大方。
其中主管路上配置不锈钢回火防止器，用来防止乙炔在使用过程中出现回火，发生危险；③氢气氢气采用不锈钢自动切换系统（1*1)，此系统可实现自动切换，保证气体不间断供应，同时供应气质和4层气相室。
管路采用1/4’’ BA级316L不锈钢管，末端配置不锈钢球阀和不锈钢二级减压阀。
不锈钢二级减压阀可端独控制进入仪器的气体压力，使用方便，美观大方。
其中主管路上配置不锈钢回火防止器，用来防止氢气在使用过程中出现回火，发生危险；④气瓶室和使用点配置可燃气体报警器，气瓶室安装防暴排风扇，乙炔和氢气主管路安装防暴电磁阀。
当可燃气体出现泄漏时，可燃气体报警器进行声光报警，同时联动防暴排风扇和防暴电磁阀，防暴排风扇自动开启，防暴电磁阀关闭。
⑤气瓶室氮气、氩气、氦气、空气、乙炔、氢气六种气体分别安装低压报警装置。
洁净车间高纯气体管道的安装、施工
洁净车间高纯气体管道的安装、施工洁净厂房广泛用于电子、生物医药、精细化工、精密机械、食品、化妆品等产品的生产中，不同产品的生产过程中，对所用高纯度气体的品种、纯度，以及气体中允许的杂质浓度或气体的品质要求差异很大。
例如半导体工业，所用气体品种多，要求特别严格。
洁净厂房中的气体管道是指气体压力小于等于0.8MPa的氢气、氧气、氮气、压缩空气、燃气等一般气体和高纯气体管道及真空管道，其具体的安装要求可参考《洁净室施工及验收规范》(JGJ 71-1990)的有关规定。
高纯气体是指其气体纯度大于等于99.9995%，含水量小于5×10-4%的气体。
高纯度、高洁净气体管道的施工不同于一般工业管道，稍有疏忽便可能破坏气体的质量。
因此，要理解安装气体质量的重大意义、要求严格遵守设计、施工要求，工作严肃认真、一丝不苟，高度重视各个细小环节，建成符合要求的管路系统。
要求做到以下几个方面:1.外观的检查工作(1)管道系统的管材、阀门及所有附件，严格设计要求选用，不得随意更改或代换。
(2)所有管材应放在室内精心保管，不得露天堆放、日晒和雨淋。
(3)管段端头要用塑料或橡胶密封罩加以密封，不得脱落、破裂。
(4)管子、管件、阀门等使用前，详细进行外观检查。
2.配管的准备工作(1)无论多大压力、何种介质及何种用途的配管，下料时均不得采用氧、乙炔焰切割。
无论是机械或手工下料，分段处不得涂抹油脂或使用润滑剂。
(2)管子切口应当与管轴线严格垂直，切口表面平整，不得有裂纹、毛刺。
(3)各种阀门应在安装前清洗，清洗前先应研磨、试压合格，然后拆成零部件，并在三氯乙烯或四氯化碳溶剂中浸泡1~1.5h。
安全阀清洗后应当重新试压。
(4)波纹管等无法拆解成零部件的阀门，应在组装的情况下清洗。
(5)采用普通不锈钢管时，其表面若粘附有油污，安装后清洗十分困难，应当将原管放入清洗槽内清洗。
管道内壁的酸洗工作，必须保证清除掉的锈蚀部分而不损害未锈蚀的表面。
高纯气体管道施工工法
高纯气体管道施工工法高纯气体管道施工工法是指在高纯气体制备、输送和使用过程中所需要的管道系统的施工工艺和技术方法。
高纯气体管道是一种专用管道系统，用于输送高纯度的气体，以满足各种工业领域的需求，包括半导体制造、光电子、医药等行业。
在这些领域，高纯气体的纯度要求非常高，常规的管道系统无法满足要求，因此需要采用专门设计和施工的高纯气体管道。
高纯气体管道施工的关键是确保管道系统的无菌和无尘污染。
因为高纯气体的纯度要求非常高，任何微小的杂质都可能对产品质量造成影响。
因此，在施工过程中需要采取一系列的防护措施，以确保管道系统的纯净度。
首先，在施工过程中需要使用高纯度的材料来制作管道系统。
常见的材料包括高纯度不锈钢、高纯度塑料等。
这些材料具有较低的挥发性和较小的含杂质量，可以有效地减少杂质的生成和控制。
其次，需要在施工现场采取严格的管道清洁措施。
施工人员需要在操作前对施工区域进行彻底的清洁，保持无尘、无菌的环境。
同时，在操作过程中要穿着无尘服和手套等防护用具，避免人为污染管道系统。
在管道焊接方面，需要选择合适的焊接工艺和焊接材料，以确保焊接的质量和无菌性。
常见的管道焊接方法包括氩弧焊、等离子焊等。
在焊接过程中，需要使用高纯度的惰性气体作为保护气体，以避免焊接区域的氧化和杂质的引入。
除了管道的材料和焊接技术外，高纯气体管道施工还需要考虑管道的密封性和泄漏性。
为了确保管道的密封性，需要对连接点进行严密的密封处理，常用的方法包括橡胶O型圈密封和焊接密封等。
在施工完成后，需要进行泄漏检测和压力测试，以确保管道系统的安全和可靠。
另外，高纯气体管道施工还需要考虑管道系统的布局和设计。
在设计管道系统时，需要考虑气体流动的平滑性和均匀性，以及管道的通风和散热等。
同时，在施工过程中要避免管道的弯曲、挤压和受力等情况，以确保管道的正常运行和使用。
总结起来，高纯气体管道施工工法是一项细致、复杂而又关键的工艺。
在施工过程中，需要采取一系列的防护措施，以确保管道系统的纯净度和无菌性。
高纯气体的配管及材质
高纯气体的配管及材质1．高纯气体管路的设计要点：（1）对于不同特性的气体，要规划独立的供应区域，一般分为三个区：腐蚀性/毒性气体区、可燃性气体区、惰性气体区，将相同性质的气体集中加强管理，可燃性气体区要特别规划防爆墙与泄漏口，若空间不足，可考虑将惰性气体放置与毒性/腐蚀性气体区。
（2）管路设计需要考虑输送的距离，距离越长，成本越高，风险也越高，通常较合理的设计流速为20ml/S，可燃性气体小于10ml/S,毒性/腐蚀性气体小于8ml/S，在用量设计方面，则需要考虑使用点的压力和管径大小，前者与气体特性有关，后者使用点的管径一般为1/4”～3/8”。
（3）根据用气设备的分布情况，高纯气体的管网不宜过大或者过长；宜采用不封闭的环形管路，在系统末端连续不断排放少量的气体，以便在管网中总有高纯气体流通，不会发生“死空间”引起高纯气体的污染。
（4）管路中应减少不流动气体的“死空间”，不应设有盲管，在特种气体的储气瓶与用气设备之间应设吹扫控制装置、多阀门控制装置、用以控制各个阀门的开关顺序、系统吹除，以确保供气系统的安全、可靠运行和防止“死区”形成而滞留污染物，降低气体纯度。
（5）对高纯气体纯度要求不同的用气设备，宜采用分等级高纯气体输送系统；也可采用同等级输送系统，但是在纯度要求高的用气设备邻近处设末端气体提纯装置。
（6）为了检测高纯气体的纯度和杂质含量，输送系统除了设置必要的连续检测仪器，如衡量水含量或者氧杂质含量等分析仪外，还应设置定期取样用的检测采样口，以便按规定时间进行采样，分析高纯气体中各种杂质的含量。
（7）在亚微米级的集成电路生产中，要求供应10－9级的高纯气体，为了确保末端用气工艺设备处的气体纯度，使气体中的杂质含量（包括尘粒）控制在规定的数值内，一般在设备前设置末端纯化装置，或末端高精度气体过滤器2．高纯气体配管及附件材质的选择（1）选择标准●选用渗透性小、出气速率低、吸附性差的材料：目前超大规模集成电路前工序高纯气体输送系统管道材料采用不锈钢光亮退火管（SS304BA、SS316BA）、不锈钢电抛光管（SS316L-EP）等，但是对要求控制高纯气体中总杂质含量≤1.01.0×10－6及以下的管材应用SS316L-EP管，高纯气体使用管材的特点及要求如下表所示：'.管路型式以气体特性设计，惰性气体使用一般的单层管，作为制程用的反应气体，则选用高级别的SS316L-EP管；使用与芯片接触但不参与制程反应的气体则选用SS316L-BA管。
高纯气体管道施工工法
高纯气体管道施工工法一、引言高纯气体管道是在工业和实验室等领域中广泛应用的重要设施。
它们用于输送氢气、氮气、氩气等高纯度的气体，因此对管道的施工要求非常严格。
本文将介绍高纯气体管道施工的关键工法和注意事项，希望能为相关从业人员提供帮助。
二、施工准备1. 设计方案：在施工前，需要制定详细的设计方案，包括管道的走向、尺寸和材质等。
设计方案应符合相关标准和规范要求，确保管道的安全性和稳定性。
2. 材料采购：根据设计方案，采购符合高纯度气体管道要求的材料，如不锈钢管道、法兰、阀门等。
在采购过程中，需要注意选择正规厂家生产的产品，以确保材料质量的可靠性。
3. 工具准备：准备必要的工具，如管道切割机、焊接设备、扳手等。
确保工具的完好性和适用性，以提高施工效率和质量。
三、施工工法1. 管道布线：根据设计方案，在施工现场进行管道的布线。
在布线过程中，要注意管道的走向、气体流向和坡度等因素，确保管道的畅通和排水。
2. 管道切割：根据设计方案，使用管道切割机对不锈钢管道进行切割。
切割时要保持切口的平整和垂直度，以便后续的焊接工作。
3. 焊接连接：使用焊接设备将管道进行连接。
在焊接过程中，要注意控制焊接温度和时间，以确保焊接接头的质量和密封性。
4. 安装法兰和阀门：根据设计方案，在管道上安装法兰和阀门。
在安装过程中，要注意法兰和阀门的紧固力度和密封性，以确保管道的安全运行。
5. 检查和测试：在施工完成后，对管道进行检查和测试。
检查包括对焊缝的质量和焊接接头的密封性进行检测，测试包括对管道的压力进行测试。
四、注意事项1. 安全防护：在施工过程中，要加强安全防护意识，佩戴必要的安全防护装备。
对于易燃易爆气体的施工，要采取相应的防火和防爆措施。
2. 质量控制：施工过程中要严格控制质量，确保管道的密封性和可靠性。
对关键环节的施工，如焊接和连接，要加强质量监督和验收。
3. 清洁环境：在施工现场保持清洁，防止杂物、灰尘和有害物质对管道的污染。
高纯气体不锈钢管道施工方案
高纯气体不锈钢管道施工方案适用于本工程中的CDA，HCDA，IA,PH2，PO2，PAr、PN2系统管道的施工。
1)施工作业流程2)各阶段控制要点3)工序及控制点详解➢材料控制✓采购A.根据设计图纸、招标文件及技术规格书，如有矛盾及冲突之处，一定要与相关方进行确定。
B.核实选材：●材料等级应能够符合测试要求；●注意品牌要求；●注意管材标准，尤其注意管道、管件、阀门、法兰的标准统一性。
C.尺寸标准中，尤为要注意是A制（日标）还是英制。
D.注意壁厚标准，如5S或10S。
自动焊机一般用5S，手动焊接一般用10S 。
E.注意阀门形式，如球阀，波纹管阀，隔膜阀等；F.注意阀门的连接方式：如NPT (美标螺纹) 、SWAGELOK、VCR、焊接、法兰。
一般NPT、SWAGELOK用于普通气体管道非焊接处连接，VCR则用于超高纯气体管道和特种气体管道非焊接处连接。
法兰连接较少用于高纯气体管道，一般使用在CDA系统。
G.采购材料时需要注意FITTING是自动焊接还是手动焊接，因为长度不一样。
H.采购管材的时候需考虑试焊所需的量。
一般按1～3%考虑，视焊口数量及焊工水平而定。
✓检验与存放A.材料搬运中注意包装不能被破坏，包装应在下料前才拆封；B.材料存放规范——架空放置，并分类保管。
C.材料保管：严格的出入账登记。
D.严格的材料检验●直观检查：确认无损坏，划痕或凹坑；检查密封状况。
如为双层包装应检查内外是否有损坏。
●数量核对。
●检查合格证、材质报告、报关单等。
●填写检查记录。
➢2、机具控制合适的工机具是提高施工质量、工作效率的关键项。
✓各种机具图1 GF锯图2 轻型GF锯图3 不锈钢割刀图4 平口机图5 平口片图6 倒角器图7 ARC MACHINES INC 207A 图8 SWEGELOK焊机图9ARC207配套焊把图10配套焊把图11手工氩弧焊机图12 焊道镜图13 钨棒研磨机图14 弯管器图15 置管架图16 保压计图17 钨棒量尺➢人员控制✓必须建立严格的培训和考核制度！✓所有参与高纯气体管道施工的人员必须经过培训；✓对焊工及管工进行考核，考核合格后发上岗证，专人专号，禁止无证操作。
气体配管材料说明
气体配管材料说明一.材料区分:1. TUBE & PIPE(管件)2. FITTINGS(配件)3. V AL VE(阀件)4. REGULA TOR(调压阀)5. CHECK V AL VE(逆止阀)6. FIL TER(过滤器)7. 其它.二.选料依据:1.依据使用气体种类及业主需求选定材料等级.(如316L BA/316L EP/316LVIM-V AR/C-22)2.依据现场需求选定阀件尺寸.(1/4”;1/2”;3/4”……)3.依据压力不同选择料件型式.(一般主要区分高压及低压,GAUGE可另外选择其正负压力值,另流量亦需考虑是否足够)4.视盘面组装选择阀件接头型式.(MALE/FEMALE或VCR/SWG)5.有相同等级之材料符合上述条件时,应配合业务人员选择价格较合理者.三. 说明:1. TUBE & PIPE选取:习惯上3/4”以下的管称为TUBE, 1”以上称为PIPE(请参阅附表).其选取分为管径/材料及表面处理程度.材料主要区分为SUS 304/SUS 304L及SUS 316/SUS 316L,其差异在于SUS316增加钼(Mo)金属,改善其机械性质, L则表示材料降低含碳(C)量,增加含镍(Ni)量.表面处理等级常用可分两种, BA (Bright Anneal)是经过表面研磨处理其Rmax ≦4.5μm, EP (Electro Polish)除了表面研磨外,再加以电解研磨其Rmax≦0.7μm.另外管材(含FITTING)又因原始制程不同而区分为VOD/VIM-VAR,其中V+V为真空二重溶解超清净钢(美国航天工业发展之技术),其组织较为优良.2.FITTIN选取:FITTING主要可区分为TEE/ELBOW/GLAND/NUT/CAP/REDUCER…其选取以BENKAN型录作示范:Product Name Size Size for other side Type Specification Material SCM 4 0 E EP LE SCM: 表示BANKEN公司对FITTING的分类,是属于短接头MICRO型式,另有SCL是长接头型示及SCF是较大尺寸(3/4”以上)之FITTING.4: 表示尺寸为1/4”.0: 表示另一端尺寸同前,为1/4”.E: 表示此料件型式为ELBOW(T: Tee, R: Reducer…).EP: 表示料件表面处理等级为EP.LE: 表示此料件为VIM+VAR等级之EP.另外FITTING又可分为三种不同规格,分别为一般Type; VCR Type及SWG Type,一般型即为平时所见之焊接型式,VCR型为对接型式,可直接以GLAND+NUT锁上(Gland 端仍需焊接), SWG型类似VCR型,唯其以SWG接头锁上,不需焊接.一般组盘所用接头有两种,分别为VCR及SWG,其中VCR需锁1/8圈,SWG需锁1 1/4圈,方能有效锁紧.(*. 一般气体使用之GASKET为Ni材质,CO对Ni具侵蚀性,故CO所用之GASKET必须为SUS系列材质.)(*. VCR接头一年之泄漏量约为一立方公分)3. V AL VE选取:V AL VE一般分为BALL-V AL VE(球阀)/BELLOWS-V AL VE(风箱阀) & DIAPHRAGM-V AL VE(膜片阀),另外又因作动方式区分为MANUAL-V ALVE &AIR-V AL VE.其选取以BENKAN型录作示范:Model Operating system Pressure rating Connection size Other special specifications V alve size Type of valve Connection type Material of sheetIIID 4 M S H - V □ C - □□IIID: 表示此为BANKEN Moder 35之Diaphragn V alve.4: 表示尺寸为1/4”.M: 表示其操作方式为手动旋转1800 控制开关(C表气动阀).S: 表示此阀出入端成一直线,没有分岔及角度.H: 表示为高压(压力超过10kg/cm2)用阀(没标H即为低压阀).V: 表示两端接头为VCR Male(VF: Female).4. REGULA TOR 选取:REGULA TOR之用途为调整出口端之压力值,一般分高压与低压选取,但尚有高流量型式可供选取,另外可依表头(Gauge)需求加以搭配成单表或双表.目前大部份之调压阀其材质均为EP以上.其选取以TESCOM型录作示范:74 –24 6 2 –K A 4 1 074-24: 表示此调压阀之等级6: 表示本体材质为316L VIM+VAR.2: 表示出口端压力范围为1-100 PSIG(1-6.9 bar)K: 表示顶针座的材质为PCTFE,耐热范围是-400C-+930CA: 表示进出口端之尺寸型式,在此指高洁净度之VCR Male接头.4: 表示入口与出口端之尺寸及型式(可由此求得阀件两端之距离).1: 表示入口端之最大容许压力,在此为3500psi.0: 表示表头配置及接头型式,此处为无表头.5. CHECK V AL VE 选取:CHECK V AL VE为逆止阀,其功用为防止气体回流,选取主要依据其尺寸及两端接头型式决定(若是泄压阀则须考虑其泄压之Range).其选取以NUPRO型录做说明:6 L - C W 4 V R 46L: 表示材料为SUS 316L.CW: ALL WELDED CHECK V AL VE即为NUPRO对CHECK V AL VE之代码.4: 表示CHECK V AL VE之尺寸为1/4”.VR4: 表示接头为1/4” VCR Male.(* NH3必需使用特殊之CHECK V ALVE,否则会造成其内部结晶堵塞,代替之型式为一般型号后加AF,表示其内部材质为AFLAS.)FIL TER之功能是过滤气体中之Particle(与Purifier之纯化气体功能不同),选取要注意其操作压力/接头型式/材质/过滤等级及流量大小,压力一般区分高压及低压,接头分VCR/SWG/WELD,材质主要有SUS/NI及PTFE,过滤等级可选择0.01um/ 0.03um/0.003um等,流量则有一般流量及大流量之区别.其选取以MILLIPORE型录做说明:WG 2 F T1 RR 2WG: 为MILLIPORE Wafergard III Gas Filter 之代称.2: 代表是MILLIPORE第二代之产品.F: 表示其材质为PTFE铁氟龙(N: NI, M: SUS-316L).T1: 据其业务表示没特别意义.RR: 表示进出口端之接头型式为VCR Male(S: SWG, J: WELD).2: 表示其尺寸是1/4”.7. 其它材料:除以上介绍之材料外,气体配管上还有许多其它较少使用之料件(如Transducer/ Scale/ Cylinder Connec tor……),若有兴趣,可径向设计部查阅型录等相关信息,或于工作上有机会接触时,再向资深人员请益即可.。
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高纯气体的配管及材质
1.高纯气体管路的设计要点:
(1)对于不同特性的气体,要规划独立的供应区域,一般分为三个区:腐蚀性/毒性气体区、可燃性气体区、惰性气体区,将相同性质的气体
集中加强管理,可燃性气体区要特别规划防爆墙与泄漏口,若空间不足,可考虑将惰性气体放置与毒性/腐蚀性气体区。
(2)管路设计需要考虑输送的距离,距离越长,成本越高,风险也越高,通常较合理的设计流速为20ml/S,可燃性气体小于10ml/S,毒性/
腐蚀性气体小于8ml/S,在用量设计方面,则需要考虑使用点的压力与管径大小,前者与气体特性有关,后者使用点的管径一般为1/4”～3/8”。
(3)根据用气设备的分布情况,高纯气体的管网不宜过大或者过长;宜采用不封闭的环形管路,在系统末端连续不断排放少量的气体,以便
在管网中总有高纯气体流通,不会发生“死空间”引起高纯气体的污染。
(4)管路中应减少不流动气体的“死空间”,不应设有盲管,在特种气体的储气瓶与用气设备之间应设吹扫控制装置、多阀门控制装置、
用以控制各个阀门的开关顺序、系统吹除,以确保供气系统的安全、可靠运行与防止“死区”形成而滞留污染物,降低气体纯度。
(5)对高纯气体纯度要求不同的用气设备,宜采用分等级高纯气体输送系统;也可采用同等级输送系统,但就是在纯度要求高的用气设备
邻近处设末端气体提纯装置。
(6)为了检测高纯气体的纯度与杂质含量,输送系统除了设置必要的连续检测仪器,如衡量水含量或者氧杂质含量等分析仪外,还应设置
定期取样用的检测采样口,以便按规定时间进行采样,分析高纯气体中各种杂质的含量。
(7)在亚微米级的集成电路生产中,要求供应10－9级的高纯气体,为了确保末端用气工艺设备处的气体纯度,使气体中的杂质含量(包括
尘粒)控制在规定的数值内,一般在设备前设置末端纯化装置,或末端高精度气体过滤器
2.高纯气体配管及附件材质的选择
(1)选择标准
●选用渗透性小、出气速率低、吸附性差的材料:
目前超大规模集成电路前工序高纯气体输送系统管道材料采用不锈钢光亮退火管(SS304BA、SS316BA)、不锈钢电抛光管(SS316L-EP)等,但就是对要求控制高纯气体中总杂质含量≤1、01、0×10－6及以下的管材应用SS316L-EP管,高纯气体使用管材的特点及要求
制作过程冷延→热处理→冷拉→光亮热处理→脱脂→一般水洗→纯水水洗
(10000级洁净环境)→纯氮吹扫(1000级洁净环境)→检查→包装
(压帽氮封及双层聚乙烯外包装充纯氮保护)
冷延→热处理→冷拉→光亮热处理→脱脂→一般水
洗→电解抛光→一般水洗→碱中与→一般水洗→硝
酸浸渍→水洗→冷纯水水洗(10000级洁净环境)→
热纯水水洗(10000级洁净环境)→纯氮吹扫
(100/1000级洁净环境)→检查→包装(压帽氮封及
双层聚乙烯外包装充纯氮保护)→最终检查
内表面粗糙度Rmax 3、0～4、5μm <0、7μm
表面硬度(HRB) <90 <80
公差要求项目管外径、管壁厚、管长、管道垂直度管外径、管壁厚、管长、管道垂直度
注:①管路型式以气体特性设计,惰性气体使用一般的单层管,作为制程用的反应气体,则选用高级别的SS316L-EP管;使用与芯片接触但不参与制程反应的气体则选用SS316L-BA管。
②对于自燃爆炸,有剧毒的特种气体,如SiH4、PH3、AsH3等则考虑使用双套管,它的内/外管材质一般为
SS316L-EP/SS316L-AP,此设计的主要目的有两点,首先可保护内管直接受到外力撞击,其次能将由内管渗漏的气体阻绝
于外管,并利用相关的检测设备检测,目前常用的设计有正压与负压
两种方式,负压设计就是将内外管间抽成真空,正压设计则就是灌以
氮气维持正压,两者皆可接上压力表或者压力警报器检知泄漏状
态。
●内表面处理:通常采用的方法有机械喷砂、化学溶液清洗、化学
抛光、电抛光等,目前广泛应用的管材有光亮退火管与电抛光管。
●阀门的选用:高纯气体对系统所用阀门的严密性有十分严格的要
求,目前国内洁净厂房的高纯气体管道的阀门基本都采用SS304或
SS316L不锈钢材质,阀门型式有隔膜阀、波纹管阀与球阀。
波纹管
阀的严密性比球阀好,在气体流过阀门时没有与外环境接触的填料,
所以没有渗漏现象:隔膜阀除了严密性与波纹管阀相当以外,还具
有阀体死体积小,易吹除且污染少,所以适用于对气体纯度与生产
工艺要求极严格或者危险性大的气体。
●管道连接:①高纯气体一般采用手工氩弧焊接与自动氩弧焊接,
焊接型式通常采用承插焊与对焊,承插焊的好处在于施焊时管道的
对中,方便焊接,但缺点就是由于管道与承插口之间有间隙,会存在
“死空间’不易将杂质吹除,影响高纯气体质量。
因此对于要求极为严格的高纯气体来说,应采用对接焊连接并要求内表面无焊缝,即在施工时不得使用不锈钢焊丝,利用母材的本身融化填满焊缝。
②为确保输送至用气设备的气体质量,高纯气体管道与用气设备之间应用不锈钢金属软管连接,不宜采用非金属软管。
③高纯气体管道与阀门等附件连接应采用密封不易泄漏的专用接头予以连接,常用的接头方式有两种:分别为
VCR(Vacuum Coupling Retainer)与SWG(Swaglok),VCR采用优良的金属垫,利用纵向压力压紧,因此泄漏率极低,约为10～9A cc/s,且耐压较高,常用于气体杂质含量1、0×10－9级的高纯气输送系统,而SWG则不如VCR,耐压较低,基本上这两种接头方式的安全性足可代替焊接的方式。
“VCR”连接件构造示意图如下:1－压盖螺帽;2－密封压盖;3－垫片;4－接头;
用在腐蚀性气体上,v+v的EP管,腐蚀性气体可否列一下:
自燃,毒性气体, sih4 10%ph3/He 0、7%AsH3 1%PH3/H2 , Si2H6 SiH2CL2 NH3 WF6 HCL BCL3 HBr F2/Kr/Ne(腐蚀性)华虹用过TEOS, CLF3
近些年,KEE在磷烷与氯气上使用V+V的管材,其她的气体上未曾使用。