大宗气体及特殊气体
半导体厂GAS系统基础知识解读
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 ，VACUU，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（SP1Hook-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）。
大宗气体收货与验收管理规范
大宗气体收货与验收管理规定1 目的规范使用（氢气、液氮、氨气等）大宗气体收货作业规范化、确保公司气体工作站的正常供应与生产的连续性和安全性；使仓库作业合理化，帐料相符，以满足公司和顾客的需求。
2范围使用（氢气、液氮、氨气等）大宗气体3 参考文件《仓库管理程序》4 定义以下氢气、液氮、氨气均归属大宗气体范围5 职责5.1生产管理部仓管员a) 大宗气体的收料的验收、入库、结案处理。
b) 大宗气体各项收发及出仓程序的执行。
c) 大宗气体的帐务核对与盘点。
5.2采购与供应部负责大宗气体的采购、跟进及异常处理/具有收货监督权。
5.3品质管理部大宗气体的检验及判定、经由研发界定为免检品，厂商每批次交货产品化验报告单将由仓库签并按月存档；必检品参照《仓库管理程序》作业进货检验。
5.4制造部气站管理员5.4.1负责大宗气体需求的叫料。
5.4.2气体工作站的日常维护与检点。
5.4.3大宗气体的收货监督与管理。
5.5厂务部代替仓库（非工作时间段含节假日临时）与进行大宗气体的收货与监督。
6 资历与训练无7 作业内容7.1 进货管理7.1.1（周一至周五）液氮进货作业7.1.1.1液氮由公司气站管理员根据气站使用液位表数据，当液位不足3000(MMMC)时通知厂商送货（后续厂商装有远程监控设备后由厂商自行监控）。
同时对氮气站容器罐进行充灌时氮气站容器罐液位最大负荷不可超过7300(MMMC).7.1.1.2供货厂商无车载流量器作业：交货时由仓库与供货商一起经由有资质的第三方计量单位过磅进行称重核算作为交货数据（未充前重量-充完后重量=实充数量）。
若遇节假日等特殊情况第三方无法提供过磅时，将依气站容器罐液位量进行换算交货数据（充完液位-未充前液位=实充液位/换算成交货数据）。
7.1.1.3以供货厂商车载流量器计算交货数据作业：到厂后由仓管员联络气站管理员一同至气站查看氮气在未充灌前所载氮气车载流量器是否归零状态；确认车载流量器归零后方可对氮气站进行充灌。
纯气体输送系统中气体与管道的关系
纯气体输送系统中气体与管道的关系已有 42 次阅读2011-2-12 14:04||高纯气配管技术是高纯气体供气系统的重要组成部分，是能否将合符要求的高纯气体送至用气点仍保持质量合格的关键技术；所谓高纯气配管技术包括系统的正确设计、管件及附件的选择、施工安装和试验测试等内容。
近年来以大规模集成电路为代表的微电子产品生产对高纯气体的纯度和杂质含量的日益严格的要求，使高纯气体的配管技术日益受到关注和重视。
以下针对高纯气体输送从选材到施工以及验收、日常管理作个简单的概述。
常见气体的种类电子行业中常见气体的分类：普通气体，也称大宗气体（Bulk gas ）：氢气（H2）、氮气（N2）、氧气（O2）、氩气（A2）等特种气体（Specialty gas ）主要有SiH4 PH3 B2H6 A8H3 CL HCL CF4 NH3 POCL3 SIH2CL2 SIHCL3 NH3 BCL3 SIF4 CLF3 CO C2F6 N2O F2 HF HBR SF6……等等特殊气体的种类一般可分为腐蚀性、毒性、可燃性、助燃性、惰性等，一般常用的半导体气体分类如下：(一)、腐蚀性/ 毒性：HCl 、BF3、WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、PH3、Cl2、BCl3 …等(二)、可燃性：H2、CH4、SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO…等(三)、助燃性：O2、Cl2、N2O、NF3…等(四)、惰性：N2、CF4、C2F6、C4F8、SF6、CO2、Ne、Kr、He…等半导体气体很多是对人体有害。
特别是其中有些气体如SiH4的自燃性，只要一泄漏就会与空气中的氧气起剧烈反应，开始燃烧；还有AsH3的剧毒性，任何些微的泄漏都可能造成人员生命的危害，也就是因为这些显而易见的危险，所以对于系统设计安全性的要求就特别高。
气体的应用范围气体产品作为现代工业重要的基础原料，应用范围十分广泛，在冶金、钢铁、石油、化工、机械、电子、玻璃、陶瓷、建材、建筑、食品加工、医药医疗等部门，均使用大量的常用气体或特种气体。
半导体工厂大宗气体系统设计
半导体工厂大宗气体系统的设计搞要本文对集成电路芯片厂中的大宗气体系统的设计过程作了概括性的描述，对当前气体设计技术及其发展方向作了探讨，同时结合自己对多个FAB厂房的设计经验提出了设计中值得注意的问题和解决方案。
This paper introduces a general design process for Bulk Gas System in gas design technology and its development directionare also on the author抯 experience in FABdesign,several potential problems in design and relevant solutions are issued.1995年，美国半导体工业协会（SIA）在一份报告中预言："中国将在10-15年内成为世界最大的半导体市场"。
随着中国经济的增长和信息产业的发展，进入21世纪的中国半导体产业市场仍将保持20%以上的高速增长态势，中国有望在下一个十年成为仅次于美国的全球第二大半导体市场。
而目前的发展态势也正印证了这一点。
作为半导体生产过程中必不可少的系统，高纯气体系统直接影响全厂生产的运行和产品的质量。
相比较而言，集成电路芯片制造厂由于工艺技术难度更高、生产过程更为复杂，因而所需的气体种类更多、品质要求更高、用量更大，也就更具代表性。
因此本文重点以集成电路芯片制造厂为背景来阐述。
集成电路芯片厂中所使用的气体按用量的大小可分为二种，用量较大的称为大宗气体（Bulkgas），用量较小的称为特种气体（Specialtygas）。
大宗气体有：氮气、氧气、氢气、氩气和氦气。
其中氮气在整个工厂中用量最大，依据不同的质量需求，又分为普通氮气和工艺氮气。
由于篇幅所限，本文仅涉及大宗气体系统的设计。
1 系统概述大宗气体系统由供气系统和输送管道系统组成，其中供气系统又可细分为气源、纯化和品质监测等几个部分。
半导体工厂(FAB)大宗气体系统的设计(精)
半导体工厂(FAB)大宗气体系统的设计(精)半导体工厂（FAB）大宗气体系统（Gas Yard）的设计1995年，美国半导体工业协会（SIA）在一份报告中预言："中国将在10-15年内成为世界最大的半导体市场"。
随着中国经济的增长和信息产业的发展，进入21世纪的中国半导体产业市场仍将保持20%以上的高速增长态势，中国有望在下一个十年成为仅次于美国的全球第二大半导体市场。
而目前的发展态势也正印证了这一点。
作为半导体生产过程中必不可少的系统，高纯气体系统直接影响全厂生产的运行和产品的质量。
相比较而言，集成电路芯片制造厂由于工艺技术难度更高、生产过程更为复杂，因而所需的气体种类更多、品质要求更高、用量更大，也就更具代表性。
因此本文重点以集成电路芯片制造厂为背景来阐述。
集成电路芯片厂中所使用的气体按用量的大小可分为二种，用量较大的称为大宗气体（Bulk gas），用量较小的称为特种气体（Specialtygas）。
大宗气体有：氮气、氧气、氢气、氩气和氦气。
其中氮气在整个工厂中用量最大，依据不同的质量需求，又分为普通氮气和工艺氮气。
由于篇幅所限，本文仅涉及大宗气体系统的设计。
1 系统概述大宗气体系统由供气系统和输送管道系统组成，其中供气系统又可细分为气源、纯化和品质监测等几个部分。
通常在设计中将气源设置在独立于生产厂房（FAB）之外的气体站（Gas Yard），而气体的纯化则往往在生产厂房内专门的纯化间（Purifier Room）中进行，这样可以使高纯气体的管线尽可能的短，既保证了气体的品质，又节约了成本。
经纯化后的大宗气体由管道从气体纯化间输送至辅道生产层（SubFAB）或生产车间的架空地板下，在这里形成配管网络，最后由二次配管系统（Hook-up）送至各用户点。
图1给出了一个典型的大宗气体系统图。
2 供气系统的设计2.1 气体站2.1.1 首先必须根据工厂所需用气量的情况，选择最合理和经济的供气方式。
电子特种气体行业发展现状及趋势分析
电子特种气体行业发展现状及趋势分析一、工业气体概述气体是工业生产的重要基础性原材料，被喻为“工业的血液”，下游广泛应用于冶金、化工、机械制造、电子电器、能源、食品医疗等多个行业，上游通常以空气、工业废气、基础化学原料等作为原材料。
根据应用领域的不同，一般将工业气体分为普通工业气体和其他气体（特种气体、高纯大宗气体等），其中普通工业气体一般是指在冶金、化工、能源等传统制造业中使用的氮气、氧气、氩气等空分气体以及乙炔、二氧化碳等合成气体，具有需求量大、纯度要求相对较低等特点，供应模式一般以现场供应或储槽供气等为主。
随着中国经济的快速发展，工业气体作为基础工业要素之一，在国民经济中的重要地位和作用日益凸显，被广泛应用于多个国民经济重要领域，包括冶金、化工等多个传统行业。
需求的稳定为工业气体市场的发展提供了保证，未来随着高新技术产业的兴起,新兴分散用气市场将逐渐崛起，为中国国内气体零售商的发展开拓出更大的空间，从而促进工业气体行业的发展。
2020年中国工业气体行业市场规模为1623亿元，同比增长9.88%。
二、电子特种气体分类电子特气是集成电路、新型平板显示、太阳能电池等半导体行业生产过程中的关键材料。
电子气体主要分为大宗气体和特种气体，大宗气体集中供应且用量较大，主要用作环境气、保护气；特种气体用量较小，主要用于蚀刻、离子注入等。
三、电子特种气体行业市场规模根据数据显示，2013-2020年中国特种气体行业市场规模呈现稳定上升趋势。
截至2020年底，中国电子特气市场规模达到173.6亿元，同比增长24%。
我国电子特气主要用于半导体、电子器件以及太阳能三大领域中，其中半导体占比最大，44.2%的电子特气用于半导体领域，34.7%的电子特气用于电子器件领域。
其中六氟化硫在国内外被广泛应用于电力设备中的输配电及控制设备行业，四氟化碳被广泛应用于国内外半导体制造、平板显示、太阳能薄膜等行业。
四、电子特种气体行业竞争格局全球电子特种气体市场高度集中，国内市场主要被外资企业所把控。
HOOK-UP系统简介
HOOK-UP系统简介工作特点1．晶圆厂简介2．晶圆厂所需气体之特性与功能3．晶圆厂所需化学物质及其特性4．工作内容1．晶圆厂简介晶圆厂是生产芯片的现代化厂房，其主要工作场所为无尘室。
无尘室是恒温恒湿的，温度为21°C。
相对湿度为65%。
一般晶圆厂无尘室分为扩散区（炉管区）、黄光区、蚀刻区、薄膜区。
2．晶圆厂所需气体之特性及功能由于制程上的需要，在半导体工厂使用了许多种类的气体。
一般我们皆以气体特性来区分。
可分为特殊气体及一般气体两大类。
前者为使用量较小之气体。
如SiH4、NF3等。
后者为使用量较大之气体。
如N2、CDA等。
因用量较大；一般气体常以“大宗气体”称之。
即Bulk Gas。
特气—Specialty Gas。
2-1 Bulk Gas在半导体制程中，需提供各种高纯度的一般气体使用于气动设备动力、化学品输送压力介质或用作惰性环境，或参与反应或去除杂质度等不同功能。
目前由于半导体制程日益精进，其所要求气体纯度亦日益提并。
以下将简述半导体厂一般气体之品质要求及所需配合之设备及功能。
2-1-1大宗气体种类：半导体厂能使用的大宗气体，一般有CDA、GN2、PN2、PAr、PO2、PH2、PHe等7种。
2-1-2 大宗气体的制造：<1> CDA/ICA(Clean Dry Air)洁净干燥空气。
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碳氢化合物以供给无尘室CDA/ZCD。
CDA System:空气压缩机缓衡储存槽冷却干燥机过滤器CDA<2> GN2利用压缩机压缩冷却气体成液态气体。
经触媒转化器，将CO反应成CO2，将H2反应成H2O，再由分筛吸附CO2、H2O，再经分溜分离O2&CnHm。
N2=-195.6°C O2=-183°CPN2将GN2经由纯化器(Purifier)纯化处理，产生高纯度的N2。
一般液态原氮的纯度为99.9999%经纯化器纯化过的氮的纯度为99.9999999%GN2&PN2 System(见附图)<3> PO2经压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99%以上纯度之O2，再除去N2、Ar、CnHm。
半导体工厂(FAB)大宗气体系统的设计(精)
半导体工厂（FAB）大宗气体系统（Gas Yard）的设计1995年，美国半导体工业协会（SIA）在一份报告中预言："中国将在10-15年内成为世界最大的半导体市场"。
随着中国经济的增长和信息产业的发展，进入21世纪的中国半导体产业市场仍将保持20%以上的高速增长态势，中国有望在下一个十年成为仅次于美国的全球第二大半导体市场。
而目前的发展态势也正印证了这一点。
作为半导体生产过程中必不可少的系统，高纯气体系统直接影响全厂生产的运行和产品的质量。
相比较而言，集成电路芯片制造厂由于工艺技术难度更高、生产过程更为复杂，因而所需的气体种类更多、品质要求更高、用量更大，也就更具代表性。
因此本文重点以集成电路芯片制造厂为背景来阐述。
集成电路芯片厂中所使用的气体按用量的大小可分为二种，用量较大的称为大宗气体（Bulk gas），用量较小的称为特种气体（Specialtygas）。
大宗气体有：氮气、氧气、氢气、氩气和氦气。
其中氮气在整个工厂中用量最大，依据不同的质量需求，又分为普通氮气和工艺氮气。
由于篇幅所限，本文仅涉及大宗气体系统的设计。
1 系统概述大宗气体系统由供气系统和输送管道系统组成，其中供气系统又可细分为气源、纯化和品质监测等几个部分。
通常在设计中将气源设置在独立于生产厂房（FAB）之外的气体站（Gas Yard），而气体的纯化则往往在生产厂房内专门的纯化间（Purifier Room）中进行，这样可以使高纯气体的管线尽可能的短，既保证了气体的品质，又节约了成本。
经纯化后的大宗气体由管道从气体纯化间输送至辅道生产层（SubFAB）或生产车间的架空地板下，在这里形成配管网络，最后由二次配管系统（Hook-up）送至各用户点。
图1给出了一个典型的大宗气体系统图。
2 供气系统的设计2.1 气体站2.1.1 首先必须根据工厂所需用气量的情况，选择最合理和经济的供气方式。
氮气的用量往往是很大的，根据其用量的不同，可考虑采用以下几种方式供气：1）液氮储罐，用槽车定期进行充灌，高压的液态气体经蒸发器（Vaporizer）蒸发为气态后，供工厂使用。
半导体厂GAS系统基础知识
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至机台及其附属设备( )。
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∶，，，，，，， , .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 ）。
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 & 。
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。
特殊气体供应系统技术要求
特殊气体供应系统技术要求★工程概况：工程名称：开元设备科技有限公司特殊气体供应和气体侦测监控管理系统建设地点开元设备科技有限公司厂址★工程范围：特气供应系统及气体监控系统主要工作内容如下：●特气气柜供应系统：CH4,0.5%PH3/H2,2%TMB/H2●BSGS 供应系统: SIH4, NF3,●大宗气体分配系统: CDA ，AR ，O2 , N2，H2（管路至供气源接口）●动力系统（外围独立气体房的排风系统）●UPS电源系统●气体侦测器系统●气体监控系统●PLC 控制和网络系统●电脑图形控制系统●各个气体房和气体室的气柜排风系统和事故排风系统●废气处理装置的安装和调试，管路衔接。
●其他未尽事项详见图纸、技术规范及标单。
注：此工程范围需包含以上但不仅限于以上内容，需投标方自行考虑所有细节。
工程界面协调配合事项：●环氧：环氧施工完成并经监理及旭双相关人员验收后，所有地面，天花墙壁作彻底清洁后，本包可入内施工。
●地面保护：气体房内地面保护在本包范围内。
●电力：电力包提供电源（包括电缆，桥架及接线）到本包各电盘（380V Emergency 800A+380V Normal 800A）的进线端。
照明由电力包统一规划提供。
●接地：各气体房由电力系统提供接点。
●消防：提供各气体房之喷淋系统，并预留DN50阀门、门禁系统、广播和气体报警系统联动。
●MAU：各气体房空调。
●其他未尽事项详见图纸、技术规范及标单。
第一章特气供应系统设计要求1.1特气供应流程图1.1.1特气供气简易流程：本项目使用气柜（以下简称GC）的气体分别为0.5%PH3/H2,2%TMB/H2,CH4，详情见设备清单表。
1.12本项目使用大宗特气系统（以下简称BSGS）供气的气体SIH4, NF3第二章．特气设备技术要求：气瓶柜（GC）/BSGS，基本功能要求：1)所有系统设计都必须遵从SEMI S2（半导体工业的全球标准）标准。
2)更换钢瓶或轻微故障时，不影响气瓶柜和气瓶架向VMB或机台供气。
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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 乃就是藉由连接以传输UTILITIES使机台达到预期的功能。
HOOK UP就是将厂务提供的 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)。
GAS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(BULK GAS)与特殊气体(SPECIALTY GAS)两大类。
前者为使用量较大之气体,如N2、CDA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SiH4、NF3等1、1 Bulk Gas 介绍半导体厂所使用的大宗气体,一般有:CDA、GN2、PN2、PAr、PO2、PH2、PHe等七种。
1．大宗气体的制造:CDA / IA (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/IA (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﹪,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。
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℃,Methane=-161、4℃。
2.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。
IA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。
O2:供给ETCH制程氧化剂所需及CPCVD制程中供给氧化制程用,供给O3 Generator所需之氧气供应及其它制程所需。
Ar:供给Sputter制程,离子溅镀热传导介质,Chamber稀释及惰性气体环境。
H2:供给炉管设备燃烧造成湿氧环境,POLY制程中做H2 BAKE之用,W-PLUG制程中作为WF6之还原反应气体及其它制程所需。
He:供给化学品输送压力介质及制程芯片冷却。
3、BULK GAS 的供应系统Methods:Bulk Gas Supply System before FabBulk Gas Supply System in Fab-OOO - - He - O OO - O H2 - - - - O - Ar - - - - O O O2 - - - - O O N2 O - -- - - CDA CompressorBundle Trailer Container Storage tankProduced on-site GAS TYP大宗气体(BULK GAS)虽然不像特殊气体(SPECIALITY GAS),有的具有强烈的毒性、腐蚀性。
但就是我们使用大宗气体时,仍然要注意安全。
GN2、PN2、PAr、PHe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。
PH2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。
PO2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,则就是我们努力的工作之一。
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 Flammable Gas* 毒性气体 Toxic Gas* 腐蚀性气体 Corrosive Gas* 低压性/保温气体 Heat Gas* 惰性气体 Inert Gas1、特殊气体特性简介* 易燃性气体 : 燃点低, 一泄漏与其她气体相混,便易引起爆炸及燃烧如 SIH4 , PH3 , H2 ,…、 * 毒性气体 : 反应性极强,强烈危害人体功能 , 如 CO, NO,CLF3,…、* 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 NH3, SIF4,CL2,…、* 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 WF6, BCL3 , DCS,…、* 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16%~6%以下时,便会影响人体,甚至死亡 ,如 SF6 , C4F8 , N2O , …、2、供应系统简介* GC (Gas Cabinet) 气瓶柜*GR (Gas Rack) 气瓶架* BSGS System (Bulk Sepcial gas supply system)特殊气体大量供应系统* Y-Cylinder , Bundle 集束钢瓶* Trailer 槽车* VDB 主阀箱 / VDP 主阀盘 (Valve Distribution Box/Panel)* VMB 阀箱 / VMP 阀盘 (Valve Manifold Box/Panel)Specialty Gas Supply SystemSpecialty Gas Supply System- Equipment in every floor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,则就是我们努力的工作之一。
第二章一次配管与二次配管半导体厂的气体管路,我们一般区分为一次配管(SP1)及二次配管(SP2,又称Hookup)。
SP1:为由气体的起始流出点(Gas yard/Gas cabinet)至无尘室中的Take off Valve 或 VMB(Valve manifold box)/VMP(Valve manifold panel)。
SP2:为由Take off Valve 或VMB/VMP开始至生产机台设备处为止(Hookup)。
所使用管材以1/4”、3/8”、1/2”、3/4”为主。
Piping之设计应配合气体类型考量,一般分为Bulk Gas及Speciality Gas 两大类。
2、1 Material 介绍了解半导体气体工程的配管,与管路设计,必须先了解材料(Material)2、1、1 材料区分:1.TUBE & PIPE(管件)2.FITTINGS(配件)3.VALVE(阀件)4.REGULATOR(调压阀)5.CHECK VALVE(逆止阀)6.FILTER(过滤器)7.VACUUM GENERATOR(真空产生器)8.其她2、1、2 选料依据:•气体种类 , 气体特性* 影响材料使用的等级– AP / BA / EP / V+V / …、•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 / ……、•依机台所需压力及流量不同选择材料型式* 选用压力范围适合或流量符合之阀件•视盘面组装选择料件接头型式* VCR / SWG / Welding / Flange…、、2、1、3 TUBE & PIPE 管件:•1、定义:* Pipe :, 以公称内径(ID) 配合壁厚作为量度之尺寸、* Tube : 以外径(OD) 及壁厚作为量度之尺寸、*规格 : 6M/stick or 4M/stick or 100M/roll2、常用材质: SS304 /SS304L & SS316 / SS316L & VIM+VAR & HC-22…3、表面处理等级 : BA –Bright Anneal 表面研磨EP – Electro Polish 表面研磨 + 电解研磨•4、等级:* Bulk Gas 一般使用 316L BA 或 316L EP 等级* Specialty Gas :易燃性 / 惰性气体– 316L EP毒性–双套管 ( 304 AP + 316L EP ) / 单管 316L EP腐蚀性气体– VIM + VAR低压性气体 -- 316L EP + Heater Line + Warm Cover2、1、4 FITTINGS 配件:•1、材质同管件•2、常用种类 :a、Nut + Gland + Gasketb、Elbow,Tee,Reducerc、Cap,Plugd、Connector…•3、型式及规格 :一般可分为 VCR / SWG / WELDING /螺牙接头/FLANGE尺寸从 1/8“~1”(VCR/SWG)及1/4“~300A(WELD/FLANGE) 皆有,又分短接头SCM (micro) or 长接头SCL (long) & SCF (以Kitz 作说明):Product Name Size Size for other side Type Specification MaterialSCM 4 0 E EP LESCM:表示BANKEN公司对FITTING的分类,就是属于短接头型式。