厂务大宗气体及特殊气体系统知识
(完整版)大宗气体特气系统介绍
气瓶柜 流程图
• Gas Cabinet Flow Diagram
A : PROCESS B : PURGE N2 C : GENERAL N2 D : LEAK CHECK He E : EXHAUST
气体分流箱(VMB)
•在不用停止供气的条件下增加使用点 •降通过减少气瓶柜的数量来降低费用 •系统和安全选项类似于气瓶柜 •设计简洁 •1 X 8 输送
VMB P&ID
ⓐ : Process In ⓑ : Process Out ⓒ : Process Out ⓓ : Process Out ⓔ : Process Out ⓕ : Process Out ⓖ : Process Out ⓗ : Process Out ⓘ : Process Out ⓙ : Purge N2 In ⓚ : Gas In
12” TFT Color Display
Actual Pressure Gas Flow Diagram
Monitoring System
• GMS Concept Flow
Server Full Point I/O
Server Full Point I/O
Server Full Point I/O
Ethernet Transceiver
Gas Cabinet VMB
Gas Cabinet VMB
Gas Cabinet VMB
Monitoring System
• GMS
大众气体
• 定义:在空气中可以提取的气体,如氮 气,氧气,氩气,氦气等.
• 储藏方式:低温储罐,高压钢瓶
低温气体
• 低温液体
气体输送系统
尾气处理
Safety Design & System
大宗气体及特殊气体之欧阳地创编
GAS系统基础知识概述HOOK-UP专业认知一、厂务系统HOOK UP定义HOOK UP 乃是藉由连接以传输UTILITIES使机台达到预期的功能。
HOOK UP是将厂务提供的 UTILITIES ( 如水,电,气,化学品等),经由预留之UTILITIES连接点( PORT OR STICK),藉由管路及电缆线连接至机台及其附属设备( SUBUNITS)。
机台使用这些 UTILITIES,达成其所被付予的制程需求并将机台使用后,所产生之可回收水或废弃物( 如废水,废气等),经由管路连接至系统预留接点,再传送到厂务回收系统或废水废气处理系统。
HOOK UP 项目主要包括∶CAD，MOVE IN ，CORE DRILL，SEISMIC ，VACUUM，GAS，CHEMICAL ，D.I ,PCW,CW,EXHAUST,ELECTRIC, DRAIN.二、GAS HOOK-UP专业知识的基本认识在半导体厂，所谓气体管路的Hook-up（配管衔接）以Buck Gas（一般性气体如CDA、GN2、PN2、PO2、PHE、PAR、H2等）而言，自供气源之气体存贮槽出口点经主管线（Main Piping）至次主管线（Sub-Main Piping）之Take Off点称为一次配（SP1 Hook-up），自Take Off出口点至机台（Tool）或设备（Equipment）的入口点，谓之二次配（SP2 Hook-up）。
以Specialty Gas（特殊性气体如：腐蚀性、毒性、易燃性、加热气体等之气体）而言其供气源为气柜（Gas Cabinet）。
自G/C出口点至VMB （Valve Mainfold Box.多功能阀箱）或VMP（Valve Mainfold Panel多功能阀盘）之一次测（Primary）入口点，称为一次配（SP1 Hook-up），由VMB或VMP Stick 之二次侧（Secondary）出口点至机台入口点谓之二次配（SP2 Hook-up）。
气体特性及系统简介
课程内容：大宗与特殊气体特性介绍一、大宗气体种类：半导体厂所使用的大宗气体，以台积厂常见有：CDA、GN2、PN2、PAr、PO2、PH2、PHe等七种。
二、大宗气体的制造：CDA / ICA (Clean Dry Air / Instrument Air)：CDA之来源取之于大气经压缩机压缩后除湿，再经过滤器或活性炭吸附去除粉尘及炭氢化合物以供给无尘室CDA/ICA (Clean Dry Air)。
GN2 (Nitrogen)：利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经过触媒转化器，将CO反应成CO2，将H2反应成H2O，再由分子筛吸附CO2、H2O，再经分溜分离O2 & CnHm。
N2=-195.6℃，O2=-183℃。
PN2 (Nitrogen)：将GN2经由纯化器(Purifier)纯化处理，产生高纯度的氮气。
一般液态氮气纯度约为99.9999﹪，总共是6个9。
经纯化器纯化过的氮气纯度约为99.9999999﹪，总共是9个9。
PO2 (Oxygen)：利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0﹪以上纯度之氧，再除去N2、Ar、CnHm。
另外可由水电解方式解离H2 ＆ O2，产品液化后易于运送储存。
PAr (Argon)：利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0﹪以上纯度之氩气，因氩气在空气中含量仅0.93﹪，生产成本相对较高。
PH2 (Hydrogen)：利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0﹪以上纯度之氢气。
另外可由水电解方式解离H2 ＆ O2，制程廉价但危险性高易触发爆炸，液化后易于运送储存。
PHe (Helium)：由稀有富含氦气之天然气中提炼，其主要产地为美国及俄罗斯。
利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，易由分溜获得,Helium=-268.9℃。
三、大宗气体在半导体厂的用途：CDA：CDA主要供给FAB内气动设备动力气源及吹净(purge)，Local Scrubber助燃。
大宗气体特气系统介绍
气体供应方式
气体输送系统
特殊气体系统
气体输送系统
特殊气体系统-流程图
特殊气体集中输送系统 BSGS
气体输送系统
气瓶柜
安全设计 外壳 不锈钢 316L VIM/VAR 选用材料符合特殊气体需要 100% 内表面电子抛光 无颗粒 泄漏率: 1 x 10 – 10 Atm-cc/sec He PLC 控制 & 触摸瓶 操作 和 维护方便 全自动循环工艺 自动工艺钢瓶切换 安全选项 & 联动装置 显示器 : EL Mono or TFT Color
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Server
Full Point I/O
气体供应方式
流量计
Tank Lorry
N2 Plant
液态气体储罐
大宗气体及特殊气体之欧阳语创编
GAS系统基础知识概述HOOK-UP专业认知一、厂务系统HOOK UP定义HOOK UP 乃是藉由连接以传输UTILITIES使机台达到预期的功能。
HOOK UP是将厂务提供的 UTILITIES ( 如水,电,气,化学品等),经由预留之UTILITIES连接点( PORT OR STICK),藉由管路及电缆线连接至机台及其附属设备( SUBUNITS)。
机台使用这些UTILITIES,达成其所被付予的制程需求并将机台使用后,所产生之可回收水或废弃物( 如废水,废气等),经由管路连接至系统预留接点,再传送到厂务回收系统或废水废气处理系统。
HOOK UP 项目主要包括∶CAD，MOVE IN ，CORE DRILL，SEISMIC ，VACUUM，GAS，CHEMICAL ，D.I ,PCW,CW,EXHAUST,ELECTRIC, DRAIN.二、GAS HOOK-UP专业知识的基本认识在半导体厂，所谓气体管路的Hook-up（配管衔接）以Buck Gas（一般性气体如CDA、GN2、PN2、PO2、PHE、PAR、H2等）而言，自供气源之气体存贮槽出口点经主管线（Main Piping）至次主管线（Sub-Main Piping）之Take Off点称为一次配（SP1 Hook-up），自Take Off 出口点至机台（Tool）或设备（Equipment）的入口点，谓之二次配（SP2 Hook-up）。
以Specialty Gas（特殊性气体如：腐蚀性、毒性、易燃性、加热气体等之气体）而言其供气源为气柜（Gas Cabinet）。
自G/C出口点至VMB （Valve Mainfold Box.多功能阀箱）或VMP（Valve Mainfold Panel多功能阀盘）之一次测（Primary）入口点，称为一次配（SP1 Hook-up），由VMB或VMP Stick 之二次侧（Secondary）出口点至机台入口点谓之二次配（SP2 Hook-up）。
大宗气体特气系统介绍
大宗气体特气系统介绍大宗气体特气系统是指一种用于储存、输送和利用大量气体的系统。
这种系统通常涉及到工业生产、能源开发、科研实验以及其他一些需要大量气体的领域。
在这篇文章中，我们将介绍大宗气体特气系统的基本原理、组成部分以及应用领域。
大宗气体特气系统的基本原理是将气体储存在特气集中储罐中，并通过输送管道将气体送到需要使用的地方。
在储气罐中，气体通常被压缩或液化以提高储存密度，并保持稳定的储存状态。
输送管道可以根据需要进行设计，以确保气体在输送过程中的流量和压力变化控制在合适的范围内。
大宗气体特气系统的主要组成部分包括储气罐、输送管道、气体压缩或液化装置、调节阀以及使用终端设备。
储气罐通常是由高强度的材料制成，以承受高压气体的储存。
输送管道是用于输送气体的管道系统，可以按照需要进行布置和连接。
气体压缩或液化装置是将气体压缩或液化的设备，以便提高储气密度和便于输送。
调节阀用于控制气体的流量和压力，确保稳定的供应。
使用终端设备根据实际需求而定，例如燃烧设备、冷却设备、实验设备等。
大宗气体特气系统的应用领域非常广泛。
在工业生产中，特气系统通常用于提供能源或原材料，例如供应工厂的燃气、供应化工生产的原料气体等。
在能源开发领域，特气系统可以用于提供燃气、蒸汽和热能，用于发电、加热和蒸汽动力等。
在科研实验中，特气系统可以提供实验所需的稳定气体供应，例如实验室中的气氛控制、气体分析等。
此外，特气系统还可以应用于其他领域，如医疗卫生、高科技制造等。
在大宗气体特气系统的设计和运行中，需要注意一些关键问题。
首先，应确保气体的储存和输送安全可靠，因此需要采取适当的安全措施，如安装安全阀、压力传感器等。
其次，应根据实际需求和气体特性选择合适的储气罐、输送管道和终端设备，以确保系统的正常运行和高效利用。
此外，还应定期进行检查和维护，以确保系统的可靠性和安全性。
总之，大宗气体特气系统是一种用于储存、输送和利用气体的系统，广泛应用于工业生产、能源开发、科研实验以及其他领域。
大宗气体特气系统介绍
(N2, Air water)
Inlet port
(4 ports standard)
Plasma chamber Middle flange Water chamber
Controller of Gas and Chemical Supply System
Monitoring System
• GMS
大众气体
• 定义:在空气中可以提取的气体,如氮 气,氧气,氩气,氦气等. • 储藏方式:低温储罐,高压钢瓶
低温气体
• 低温液体
–在常压下一般沸点低于-180℃
• 例如
–液氧 –液氩 –液氮 –液氦 (-182.9℃) (-185.7℃) (195.8℃) (-268.9℃)
Ethernet Transceiver Gas Cabinet VMB
Ethern WIRE WIRE WIRE et LINK LINK LINK Link P R R O PO WE U G P N R A O T T G E E B S S FUS R U EM K N M O R A O P T T LM E G
TRAINING FOR GAS
2011.5.18
Content
Section 1
Section 2 Section 3 Section 4 气体的类型 气体供应方式 气体设备 尾气处理 控制系统 大众气体输送系统
Section 5
Section 6 Section 7
压缩空气(CDA)
气体类型
Free Volt Main Power PLC Process Touch Panel Operation Display : EL Mono or TFT Color COM : RS-232C 422, 485, Data Highway Box Size W796 x D330 x H315
大宗气体及特殊气体
大宗气体及特殊气体大宗气体是指日常生产中大量使用的气体，包括氢气、氧气、氮气、二氧化碳等。
这些气体在许多行业中被广泛使用，例如制药、食品加工、电子、钢铁等。
特殊气体则是指一些使用量相对较少，但用途特殊的气体，例如贵气体、稀有气体等。
大宗气体氢气氢气是最轻的元素，具有较高的绝热指数和导热性能，因此在航空航天业、制造业以及化学工业中得到广泛应用。
氢气还是重要的能源之一，越来越多的研究表明，未来氢能将成为环保能源的主流。
但氢气具有极高的燃烧性能，若操作不当极易发生事故，所以必须注意安全。
氧气氧气是空气中的主要组成部分，被广泛用作氧化剂。
在医疗行业中，氧气是必需品，用于呼吸困难、心肺功能衰竭等患者的治疗。
氧气还被用于钢铁、石化、纺织和玻璃等行业中，以提高生产效率。
氮气氮气是一种非常常用的惰性气体，可以有效地防止氧化和污染。
在食品加工行业中，氮气被用于包装新鲜食品、冷藏和冷冻，以延长其保质期。
此外，氮气还被用于半导体行业、医疗行业以及科学研究中。
二氧化碳二氧化碳是一种无色、和无臭的气体，因为它能吸收一定量的红外线辐射，所以它被用作制冷和保鲜剂。
在饮料行业中，二氧化碳也是必需品，因为二氧化碳是制作碳酸饮料的主要成分之一。
特殊气体贵气体贵气体是指用途特殊、罕见的气体，例如氩气、氦气和氖气等。
氩气经常被用于氩弧焊接，因为氩气是一种惰性气体，在高温下不会与其他元素反应。
氦气则被用于氦气拼音、氦气激光等领域。
氖气则被广泛用于广告灯、激光器、放电管等领域。
稀有气体稀有气体也是一种用途特殊的气体，具有很多独特的特性。
例如氪气和氙气经常被用于灯泡、放大器、激光器和蒸气灯等领域。
铀和钍的放射性衰变产物氡，也属于稀有气体之一，经常被用于放射性物质的测量。
结论大宗气体和特殊气体在许多行业中都起着至关重要的作用。
生产过程中，必须注意操作规范，并且加强安全意识，以保障生产效率和员工安全。
未来，随着环保意识的不断增强，氢能将成为环保能源的主流之一，气体行业也将迎来新的发展机遇。
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利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0﹪以上纯度之氩气，因氩气在空气中含量仅0.93﹪，生产成本相对较高。
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利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0﹪以上纯度之氢气。另外可由水电解方式解离H2＆O2，制程廉价但危险性高易触发爆炸，液化后易于运送储存。
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简单知识基本掌握
第一章气体概述
由于制程上的需要，在半导体工厂使用了许多种类的气体，一般我们皆依气体特性来区分，可分为一般气体（）与特殊气体（）两大类。
前者为使用量较大之气体，如N2、等，因用量较大，一般气体常以大宗气体称之。
后者为使用量较小之气体•一般指用量小,极少用量便会对人体造成生命威胁的气体，如4、3等
系
统
基
础
知
识
概述
专业认知
一、厂务系统定义
乃是藉由连接以传输使机台达到预期的功能。是将厂务提供的(如水,电,气,化学品等),经由预留之连接点( ),藉由管路及电缆线连接ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机台及其附属设备( )。
机台使用这些,达成其所被付予的制程需求并将机台使用后,所产生之可回收水或废弃物(如废水,废气等),经由管路连接至系统预留接点,再传送到厂务回收系统或废水废气处理系统。项目主要包括∶，，，，，，，, .
2.（配件）
3.（阀件）
4.（调压阀）
5.（逆止阀）
6.（过滤器）
7.（真空产生器）
8.其他
2.1.2选料依据：
•气体种类,气体特性
*影响材料使用的等级– / / / /….
•业主需求及预算
*有无指定厂牌或规格
•依机台所需用量及本身接点选定料件尺寸
*影响材料使用的尺寸–¼”/¾”/15A/…….
又称）。
1：为由气体的起始流出点（）至无尘室中的或（）（）。
2：为由或开始至生产机台设备处为止（）。所使用管材以1/4”、3/8”、1/2”、3/4”为主。
之设计应配合气体类型考量，一般分为及两大类。
2.1介绍
了解半导体气体工程的配管，和管路设计，必须先了解材料（）
2.1.1材料区分：
1.&（管件）
N2=-195.6℃，O2=-183℃。
2 ()：
将2经由纯化器()纯化处理，产生高纯度的氮气。
一般液态氮气纯度约为99.9999﹪，含小数点后共6个9。
经纯化器纯化过的氮气纯度约为99.9999999﹪，含小数点后共9个9。
2 ()：
利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0﹪以上纯度之氧，再除去N2、、。另外可由水电解方式解离H2＆O2，产品液化后易于运送储存。
2.供应系统简介
*（）气瓶柜
*（）气瓶架
*（）特殊气体大量供应系统
* ,集束钢瓶
*槽车
*主阀箱/主阀盘（）
*阀箱/阀盘( )
我们不排除这些气体会对我们有不良影响。身在半导体工厂的我们，在设计上、施工中，如何避免泄漏、如何防患，则是我们努力的工作之一。
第二章一次配管和二次配管
半导体厂的气体管路，我们一般区分为一次配管（1）及二次配管（2，
*腐蚀性气体:易与水份起反应而产生酸性物质,有刺鼻,腐蚀,破坏人体的危险性
如3, 42,….
*低压性/保温气体:属粘稠性液态气体,需包加热线及保温棉,将管内的温度升高以使其气化,才能充分供应气体,如6, 3 , ,….
*惰性气体:又称窒息性气体,当泄漏出的量使空气中含氧量减少至166%以下时,便会影响人体,甚至死亡,如6 , C4F8 , N2O ,….
由稀有富含氦气之天然气中提炼，其主要产地为美国及俄罗斯。利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，易由分溜获得。
-268.9℃，-161.4℃。
2．大宗气体在半导体厂的用途：
：
主要供给内气动设备动力气源及吹净()，助燃。主要供给厂务系统气动设备动力气源及吹净。
N2：
主要供给部分气动设备气源或供给吹净、稀释、惰性气体环境及化学品输送压力来源。
1.2特殊气体特性及系统简介
半导体厂所使用的特殊气体种类繁多，约有四五十种，依危险性可区分为以下数类：
*易燃性气体
*毒性气体
*腐蚀性气体
*低压性/保温气体
*惰性气体
1.特殊气体特性简介
*易燃性气体:燃点低,一泄漏与其他气体相混,便易引起爆炸及燃烧
如4 , 3 , H2 ,….
*毒性气体:反应性极强,强烈危害人体功能,如, 3,….
1.1介绍
半导体厂所使用的大宗气体，一般有：
、2、2、、2、2、等七种。
1．大宗气体的制造：
/ ( / )：
之来源取之于大气经压缩机压缩后除湿，再经过滤器或活性炭吸附去除粉尘及炭氢化合物以供给无尘室( )。
2 ()：
利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经过触媒转化器，将反应成2，将H2反应成H2O，再由分子筛吸附2、H2O，再经分溜分离O2 &。
二、专业知识的基本认识
在半导体厂，所谓气体管路的（配管衔接）以（一般性气体如、2、2、2、、、H2等）而言，自供气源之气体存贮槽出口点经主管线（）至次主管线（）之点称为一次配（1），自出口点至机台（）或设备（）的入口点，谓之二次配（2）。以（特殊性气体如：腐蚀性、毒性、易燃性、加热气体等之气体）而言其供气源为气柜（）。自出口点至（.多功能阀箱）或（多功能阀盘）之一次测（）入口点，称为一次配（1），由或之二次侧（）出口点至机台入口点谓之二次配（2）。
O2：
供给制程氧化剂所需及制程中供给氧化制程用，供给O3所需之氧气供应及其它制程所需。
：
供给制程，离子溅镀热传导介质，稀释及惰性气体环境。
H2：
供给炉管设备燃烧造成湿氧环境，制程中做H2之用，制程中作为6之还原反应气体及其它制程所需。
：
供给化学品输送压力介质及制程芯片冷却。
3的供应系统
:
大宗气体( )虽然不像特殊气体( )，有的具有强烈的毒性、腐蚀性。但是我们使用大宗气体时，仍然要注意安全。2、2、、具有窒息性的危险，这些气体无臭、无色、无味，如大量泄出而相对致空气中含氧量（一般为21﹪）减少至16﹪以下时，即有头痛与恶心现象。当氧气含量少至10﹪时，将使人陷入意识不清状态，6﹪以下瞬间昏倒，无法呼吸，6分钟以内即死亡。2因泄漏或混入时，其本身之浓度只要在H2之爆炸范围(4%－75%)内（如对空气），只要一有火源，此气体乃会因相混而燃烧。2会使物质易于氧化产生燃烧，造成火灾的不幸事件。因此，身在半导体工厂工作的我们，在设计上、施工中，如何避免泄漏、如何防患，则是我们努力的工作之一。