特种气体系统的设计与施工

一个工艺技术先进的大规模集成电路工厂的硅片制造过程中，全部工艺大约要使用50种不同的电子气体。其中大部分为特种气体。博泰小编带大家了解特种气体系统的设计与施工相关知识。

一、供气系统的选择 

1、简单供气系统 

简单供气系统主要针对4英寸及以下半导体芯片厂、半导体材料的科研机构以及一些单台的工艺设备等。它们的制程简单，通常不需要连续性供气，对气体供应系统的投资预算低。由于气体流量小，不经常使用，特种气体气源多采用普通钢瓶。

输送系统多采用半自动气瓶柜或气瓶架加简单的控制面板；配置继电器控制，自动切换，手动吹扫，手动放空，有害性气体配备紧急切断阀。惰性气体瓶架则采用全手动系统，有些甚至用单瓶系统。所有气体共用一个气体房，甚至没有气体房，特气钢瓶和输送系统有时放在回风夹道，或直接放在工艺制造设备旁边或隔壁。如果没有特别危险气体一般共用一个抽风系统。简单供气系统通常存在安全隐患。

2、常规供气系统 

常规供气系统主要应用于4-6英寸大规模集成电路厂，50MW以下的太阳能电池生产线，发光二极管的芯片工序线以及其它用气量中等规模的电子行业。对气体纯度控制的要求不苛刻，系统配备在满足安全的前提下尽量简单，节省投资。特种气体采用普通钢瓶供气。特气输送系统采用气瓶柜。

配置全自动PLC控制器，彩色触摸屏；气体面板采用气动阀门和压力传感器，可实现自动切换，自动氮气吹扫，自动真空辅助放空；多重安全防护措施，泄漏侦测，远程紧急切断；专用氮气吹扫起源等等。VMB采用支路气动阀，氮气吹扫，真空辅助排空。

二、气体房的选择和设计 

除了简单的供气系统以外，特气房一般都独立于主场房而单独建设，其规划时需考虑建筑物的防火、泄爆、防火防爆间距、危险物的总量控制等。常规供气系统一般也采用多种气瓶柜共设在一个气体室；而对于大宗特气，会根据气体特性和相容性将气体房分成可燃气体房、腐蚀性气体房、惰性气体房、硅烷气体房、毒性气体房等。气体房必须有良好的通风，气体房的选择和设计一般由设计院完成。

三、管道系统的设计 

1、材料的选择特气管路系统普遍采用316L不锈钢电解抛光管道，阀门一般采用高纯调压阀、隔膜阀、高精密过滤器、VCR接头等。接触气体的管路部件表面粗糙度可控制在5uin。对于某些高腐蚀性的气体如CL2等，采用经过特殊处理的耐腐蚀强的EP管。

2、辅助系统的设计气体柜或控制面板在安装和运输的过程中由于搬运和震动，阀门、接头、过滤器等的更换、或其他原因、需要对其重新进行高压气密性试验和氦检，气体的置换也需要用到高压氮气或氦气，所以特气柜需设计接入高压惰性气体氦气或氮气。一般选择在特气房设置一台或多台惰性气体柜。