大宗气体及特殊气体2e

《大宗气体及特殊气体2e》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大宗气体及特殊气体2e（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、GAS系统概述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使机台到达预期的功 能oHOOK 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)o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 工程主要包括：CAD, MOVE IN , CO

2、RE DRILL, SEISMIC , VACUUM,GAS, CHEMICAL ，D.I ,PCW,CW,EXHAUST,ELECTRIC, DRAIN.二、GAS HOOK-UP专业知识的根本认识在半导体厂，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Mai nPipi ng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 Hoo

3、k-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GasCabinet。自G/C 出口点至 VMBValve Mainfold Box.多功能阀箱或 VMPValve 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简单知识根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丨

4、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、P02、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

5、)。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反响成C02，将H2反响成H20,再由分子筛吸附C02、H20,再经分溜别离02 & CnHm。C, 02=-183C。PN2 (Nitrogen)：将GN2经由纯化器(Purifier )纯化处理，产生高纯度的氮气。%，含小数点后共6个9。%，含小数点后共9个9。P02 (0xygen)：%以上纯度之氧，再除去N2、Ar、CnHm。另外可由水电解方式解离H2 & 02, 产品液化后易于运送储存。PAr (Argon)：%，生产本钱相对较高。PH2 (Hydrogen)：%以上纯度之氢气。另外可由水电解方

6、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。CC。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： 主要供给局部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 03 Generator所需之氧气供给及其它

7、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，P0LY制程中做H2 BAKE之用，W-PLUG制 程中作为WF6之复原反响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的供给系统Methods:GAS TYPProduced on-siteStorage tankContainerTrailerBundleCompressorCDA-0N200-0200-Ar-0-H20-000-He-000-Bulk Gas Sipply Sys十embefore FabBulk Ga

8、s Supply System in Fab3F Clean Room3F澡淨室SubVlain次主管| Tools机台2F Sjub-Eab2F交潔擁室大宗气体(BULK GAS)虽然不像特殊气体(SPECIALITY GAS)，有的具有强烈的 毒性、腐蚀性。但是我们使用大宗气体时，仍然要注意平安。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

9、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，如何防止泄漏、如何防患，那么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 Gas*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

10、, H2 ,.* 毒性气体 :反响性极强，强烈危害人体功能，如CO, NO,CLF3,.*腐蚀性气体 :易与水份起反响而产生酸性物质，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 供给气体，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 , N20 ,.2. 供给系统简介* GCGas Cab in eT气瓶柜*GRGas Rack 气瓶架* BSGS

11、 System Bulk Sepcial gas supply system特殊气体大 量供给系统* Y-Cyli nder , 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 Man ifold Box/Pa nel)Specialty Gas Supply SystemSpeciality Gas SystemSpecialty Gas Supply System- Equipment in every floorIF Gas Room2F Sub

12、-Fab2F交譚淨富VMB/VMP3F Clean Room 刖次滴爭室Tools申L台EG/C气瓶柜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，如何防止泄漏、如何防患，那么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丨及二次配管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 Va

13、lve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。Pipi ng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，和管路设计，必须先了解材料Material2.1.1材料区分：1. TUBE & PIPE管件2. FITTINGS配件3. VALVE阀件4. REGULAT0R调压阀5. CHECK VALVE逆止阀6. FILTER过滤器7. VACUUM GENERATOR真空产生器8. 其他2.1.2 选料依据： 气体种类

14、,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- / % / 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 / Weldi ng / Fla nge.2.1.3 TUBE & PIPE 管件： 1.定义:* Pipe :,以 公称内径(1DL配合壁厚作为量度之尺寸.* Tube :以外径(0D)及壁厚作为量度之尺寸.*规格：6M/stick or 4M/stick or100M/roll： SS304 /SS304L & SS316 / SS316L & VIM+VAR & HC-22-3外表处理等级：BA - Bright Anneal 外表 研磨EP - Electro Polish外表研磨+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