特種氣體系統(tǒng)的設計與施工

一個工藝技術先進的大規(guī)模集成電路工廠的硅片制造過程中，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)的設計與施工相關知識。

一、供氣系統(tǒng)的選擇 

1、簡單供氣系統(tǒng) 

簡單供氣系統(tǒng)主要針對4英寸及以下半導體芯片廠、半導體材料的科研機構以及一些單臺的工藝設備等。它們的制程簡單，通常不需要連續(xù)性供氣，對氣體供應系統(tǒng)的投資預算低。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)多采用半自動氣瓶柜或氣瓶架加簡單的控制面板；配置繼電器控制，自動切換，手動吹掃，手動放空，有害性氣體配備緊急切斷閥。惰性氣體瓶架則采用全手動系統(tǒng)，有些甚至用單瓶系統(tǒng)。所有氣體共用一個氣體房，甚至沒有氣體房，特氣鋼瓶和輸送系統(tǒng)有時放在回風夾道，或直接放在工藝制造設備旁邊或隔壁。如果沒有特別危險氣體一般共用一個抽風系統(tǒng)。簡單供氣系統(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)主要應用于4-6英寸大規(guī)模集成電路廠，50MW以下的太陽能電池生產(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PLC控制器，彩色觸摸屏；氣體面板采用氣動閥門和壓力傳感器，可實現(xiàn)自動切換，自動氮氣吹掃，自動真空輔助放空；多重安全防護措施，泄漏偵測，遠程緊急切斷；專用氮氣吹掃起源等等。VMB采用支路氣動閥，氮氣吹掃，真空輔助排空。

二、氣體房的選擇和設計 

除了簡單的供氣系統(tǒng)以外，特氣房一般都獨立于主場房而單獨建設，其規(guī)劃時需考慮建筑物的防火、泄爆、防火防爆間距、危險物的總量控制等。常規(guī)供氣系統(tǒng)一般也采用多種氣瓶柜共設在一個氣體室；而對于大宗特氣，會根據(jù)氣體特性和相容性將氣體房分成可燃氣體房、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，氣體房的選擇和設計一般由設計院完成。

三、管道系統(tǒng)的設計 

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，閥門一般采用高純調(diào)壓閥、隔膜閥、高精密過濾器、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的EP管。

2、輔助系統(tǒng)的設計氣體柜或控制面板在安裝和運輸?shù)倪^程中由于搬運和震動，閥門、接頭、過濾器等的更換、或其他原因、需要對其重新進行高壓氣密性試驗和氦檢，氣體的置換也需要用到高壓氮氣或氦氣，所以特氣柜需設計接入高壓惰性氣體氦氣或氮氣。一般選擇在特氣房設置一臺或多臺惰性氣體柜。