一、高純氣體系統(tǒng)的種類

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。

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。

3、大宗特氣供氣系統(tǒng)

大規(guī)模供氣系統(tǒng)主要針對(duì)大規(guī)模量產(chǎn)的8-12英寸(1英寸=25.4毫米)超大規(guī)模集成電路廠(氣體種類包括SiH4、N2O、2、 C2F6、 NH3等)，100MW以上的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線(氣體種類包括NH3)，發(fā)光二極管的磊晶工序線(氣體種類包括NH3)、5代以上液晶顯示器工廠(氣體種類包括SIH4、CL2、NH3、NF3)等、光纖(氣體種類包括SiCl4)、硅材料外延生產(chǎn)線(氣體種類包括HCL)等行業(yè)。它們的投資規(guī)模巨大，采用最先進(jìn)的工藝制程設(shè)備，用氣需求量大，對(duì)穩(wěn)定和不間斷供應(yīng)、純度控制和安全生產(chǎn)提出最嚴(yán)格的要求。

二、高純供氣系統(tǒng)功能  

可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，自動(dòng)氮?dú)獯祾撸詣?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;專用氮?dú)獯祾咂鹪吹鹊取?/p>

三、高純供氣系統(tǒng)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(EP)管道，閥門一般采用高純調(diào)壓閥、隔膜閥、高精密過濾器、(<0.003微米)、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)過特殊處理的耐腐蝕強(qiáng)的EP管 。

2、主管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在確定好氣體房和用氣點(diǎn)以后,主管路系統(tǒng)一般遵循管道線路最短,拐彎最少,布置緊湊合理,給人簡(jiǎn)單美觀的感覺。輸送系統(tǒng)的數(shù)量和管徑的大小一般根據(jù)機(jī)臺(tái)用氣點(diǎn)的多少和流量大小確定，基本都采用小管徑輸送(1/4-3/4)而且多設(shè)計(jì)了備用系統(tǒng)。由于氣體本身的危險(xiǎn)性，許多地方采用把管道鋪設(shè)在電纜橋架里，對(duì)于穿墻或穿過夾道的地方，周圍有危險(xiǎn)源和經(jīng)常有危險(xiǎn)作業(yè)的地方，露天的地方管道一般布置在全封閉的橋架里。

對(duì)于低蒸汽壓氣體(WF6，DCS，BCl3，C5F8，ClF3等)，需要考慮鋼瓶加熱，氣體面板加熱，管道伴熱等。為了精確控制流量，在氣源端一般會(huì)考慮配置高精度的壓力變送器、電子秤、溫控器等。在機(jī)臺(tái)用氣點(diǎn)也都配置了質(zhì)量流量計(jì)，壓力調(diào)節(jié)閥。對(duì)于劇毒、高反應(yīng)性和自燃?xì)怏w，應(yīng)使用雙套管輸送。同時(shí)管道的設(shè)計(jì)要采用零死區(qū)設(shè)計(jì)，即整個(gè)管道系統(tǒng)從氣柜到VMB、從VMB到用氣點(diǎn)，要點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，中間不允許有在氣體置換時(shí)有殘留空氣的死角。因此，整個(gè)管路系統(tǒng)中由VMB完成氣體的分配，中間沒有三通。最后管道還要有良好的接地。

3、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^程中由于搬運(yùn)和震動(dòng)，閥門、接頭、過濾器等的更換、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猓蕴貧夤裥柙O(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。

四、高純供氣系統(tǒng)施工

高純氣體管道的施工采用全自動(dòng)軌道焊接，同時(shí)制定和實(shí)施嚴(yán)格的超高純施工和QA/QC保證程序，對(duì)施工的質(zhì)量和程序進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控和管理。最后整個(gè)系統(tǒng)還要進(jìn)行氦檢漏、水分、氧分和顆粒度檢測(cè)、以及其他要求做的氣相雜質(zhì)的測(cè)試。施工管理和現(xiàn)場(chǎng)施工的幾個(gè)注意點(diǎn)

1、項(xiàng)目管理人員和施工人員都要進(jìn)行施工安全和施工質(zhì)量的培訓(xùn),了解特種管道的施工作業(yè)要求和規(guī)范,了解高純氣體的基本知識(shí),從而加深對(duì)特種管道施工質(zhì)量重要性的認(rèn)識(shí)。

2、特氣管道一般采用小管道輸送，為了降低成本，管道采用直接用彎管器煨彎的方式，彎管器一般采用5-10倍的，但不小于5倍。因此對(duì)管道施工人員要進(jìn)行各種角度下的彎管培訓(xùn)，對(duì)焊工也必須進(jìn)行焊接程序的培訓(xùn)，熟悉各種焊接參數(shù)的調(diào)整，最后管工和焊工都必須經(jīng)過考試，由專門的質(zhì)量管理人員確認(rèn)合格后，發(fā)給作業(yè)許可證后方可施工，這也是QA/QC保證程序的組成部分。也是施工程序中人員培訓(xùn)的重點(diǎn)。

3、現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量管理人員要做好材料的質(zhì)量檢查記錄和每天的施工質(zhì)量檢查記錄，包括管工彎管的質(zhì)量，尺寸是否準(zhǔn)確，管道是否有劃傷，彎頭是不是壓得太扁;拆除包裝的管道，預(yù)制好的管道，管口是不是封好;(管道封口應(yīng)套上管帽，再采用EP管完好的內(nèi)包裝袋割下15-20公分長(zhǎng)套在管口折回后用潔凈膠帶纏好;如果沒有管帽，則采用套一層內(nèi)包裝袋用膠帶封好，然后外面再套一層，也用膠帶封好。)焊工的焊縫是否符合質(zhì)量要求，每個(gè)焊縫都必須仔細(xì)檢查，并作好焊接作業(yè)者和焊接數(shù)量記錄。

4、焊工每天在焊接前必須先作焊接試樣，經(jīng)檢查合格后方可進(jìn)行焊接施工，每天的施工結(jié)束后還必須做一個(gè)末試樣，以確認(rèn)今天的焊接作業(yè)是否存在焊接隱患。每次電源變更的時(shí)候，都必須重新作試樣。焊接試樣要附上焊接參數(shù)。每天的焊接試樣要妥善保存。(焊縫質(zhì)量的檢查主要有焊縫的寬笮度、焊縫的內(nèi)外均勻度、焊縫的凹凸度、是否氧化、其他不允許的缺陷)

5.架設(shè)到管架上的管道，在焊接作業(yè)開始后就要采取不間斷充氣的方式，即從施工開始到施工結(jié)束管道內(nèi)都要處于沖氣保護(hù)的狀態(tài)，但在不進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)可適當(dāng)調(diào)小管內(nèi)氣壓。但對(duì)要求不是很高的施工，為了降低成本，每天的焊接結(jié)束后，把兩端用管帽和潔凈膠帶封死。在這里要特別提出的是對(duì)輸送強(qiáng)腐蝕性氣體的耐腐蝕性強(qiáng)的VM管進(jìn)行對(duì)接施焊時(shí)，其充氣時(shí)間必須要達(dá)到4-5分鐘，而且必須不間斷充氣。