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1、系统基础知识HOOK-UP专业认知厂务系统HOOKUP定义HOOKUP乃是藉由连接以传输UTILITIES使机台达到预期的功能。HOOKU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（PORTORSTICK）,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。HOOKUP项目主要包括：CAD , MOVEIN ,COREDRILL , SEISMIC ,
2、 VACUUM , GAS , CHEMICAL ,D.I,PCW,CW,EXHAUST,ELECTRIC,DRAIN.GASHOOK -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BuckGas (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(MainPiping )至次主管线(Sub-MainPiping )之TakeOff点称为一次配(SP1Hook-up ),自 TakeOff 出口点至机台(Tool)或设备(Equipment )的入口点， 谓之二次配(SP2Hook-up )。以Sp
3、ecialtyGas (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(GasCabinet )。自G/C出口点至VMB (ValveMainfoldBox.多功能阀箱)或 VMP (ValveMainfoldPanel 多功能阀盘) 之一次测(Primary )入口点，称为一次配(SP1Hook-up )，由 VMB 或 VMPStick 之二次侧(Secondary )出口点至机台入口点谓之二次配(SP2Hook-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(BUL
4、KGAS )与特殊气体(SPECIALTYGAS )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1.1BulkGas 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(Clea nDryAir/l nstrume ntAir)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(CleanDryAir)。GN
5、2(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C02 ,将H2反应成H20,再由分子筛吸附C02、H20，再经分溜分离02&CnHm。N2=-195.6 C, 02=-183 C。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。P02(0xygen)：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
6、H2 &02，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 & 02，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 C，Methane=-161.4 C。2 大宗气体在半导体厂的
7、用途：CDA :CDA主要供给FAB内气动设备动力气源及吹净(purge)，LocalScrubber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。02 :供给ETCH制程氧化剂所需及CPCVD制程中供给氧化制程用，供给 03Generator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H2BAKE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
8、品输送压力介质及制程芯片冷却。3. BULKGAS的供应系统Methods:GASTYPEProduced on-siteStoragetankCDAN2大宗气体(BULKGAS)虽然不像特殊气体(SPEC我们使用大宗气体时臭、无色0无味，如痛与恶心现象。当氧气含量少至1，仍然要注意安全大量泄出而相对致空气中含氧 0 %时，将使丿JCSnsSuePySysTrmleforeFBulkGasSupplySystemi nFab有的具有强烈 PHe具有窒丿息ab BundleCompressor026分钟以内即死亡。 对空气)，只要一有ArH2。 GN2、ALITYGAS），PN2、PAr、量(一
9、般为、陷入意识不清PH2因泄漏或混入时_，其本 火源，此气体乃会因相混而燃的毒性、腐蚀性。但是些气体无性的危险，这21 %)减少至16 %以下时，即有头 伏态，6 %以下瞬间昏倒，无法呼吸,:身之浓度只要在H2之爆炸范围(4% - 75%)内(如 烧。 P02会会使物质易于氧化产生燃烧,0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。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FlammableGas*毒性气体ToxicGas*腐蚀性气体Corrosi
10、veGas*低压性/保温气体HeatGas*惰性气体InertGas1. 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,
11、C4F8,N2O.2. 供应系统简介*GC （GasCabinet ）气瓶柜*GR （GasRack ）气瓶架*BSGSSystem （BulkSepcialgassupplysystem ）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（ValveDistributionBox/Panel ）*VMB 阀箱/VMP 阀盘（ValveManifoldBox/Panel） SpecialtyGasSupplySystemSpecialtyGasSupplySystem-Equipme nti neveryfloor我们不
12、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（SP1 ）及二次配管（SP2，又称 Hookup ）。SP1 :为由气体的起始流出点（Gasyard/Gascabinet ）至无尘室中的 TakeoffValve或VMB（Valvemanifoldbox ） /VMP （Valvemanifoldpanel ）。SP2 :为由TakeoffValve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 ”
13、 3/4 为主。Piping之设计应配合气体类型考量，一般分为BulkGas及SpecialityGas两大类。2.1Material 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（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. CHECKVALVE （逆止阀）6. FILTER （过滤器）7. VACUUMGENERATOR （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 -AP/BA/EP/V+V/.?业主需求及预算*
14、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-？” /? ” /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 2.1.3TUBE&PIPE 管件：?1.定义：*Pipe:,以公称内径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/stickor4M/stickor100M/roll2. 常用材质SS304/SS304L&SS316/SS316L&VIM+VAR&HC-223.表面处理等级:BA -BrightAnn
15、eal 表面研磨EP -ElectroPolish表面研磨+电解研磨?4.等级：*BulkGas 一般使用 316LBA 或 316LEP 等级*SpecialtyGas:易燃性/惰性气体4316LEP莓性-双套管（304AP+316LEP）/ 单管 316LEP腐蚀性气体A/IM+VAR低压性气体-316LEP+HeaterLine+WarmCover2.1.4FITTINGS 配件：?1.材质同管件？2.常用种类：a. Nut+Gla nd+Gasketb. Elbow,Tee,Reducerc. Cap,Pluge.others ?3d. C onn ector式及规格:般可分为VCR/SWG/WELDING/螺牙接头/FLANGE尺寸从I 1/8 “T (VCR/SWG) 1/4 “300A(WELD/FLANGE)皆有, 又分短接头SC|M(m
