特气系统报告-PPT课件

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2.94气瓶柜的验收规格
测试项目
出厂时
He泄露测试 微粒子测试 H2O含量测试 O2含量测试
验收內容
1.出入口端加裝管帽 2.盘面填充PN2 保压(1-2 bar) < 2×10-9 /sec 1. PN2流量 30 ml/sec 2. 微粒子 5 EA/ft3 at 0.1-0.3 m 3. 微粒子 < 0 EA/ft3 at 大于0.3 m
80SLPM 200SLPM 80SLPM 200SLPM 12 SLPM 42.8 SLPM 6.8 SLPM 42.8 SLPM
设备数量
5 5
11
11
1.6气瓶安置方式
功能 防护箱体 强制抽气 安全防护 气瓶柜 Gas Cabinet 有 有 有 气瓶架 Gas Rack 无 无 无
自动化
有
有/无
B2H2

CF4 Cl2 HCl HF
NF3

NH3

N2O
PH3
SiH4
SiH2Cl2














12
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1.6a气瓶柜/架
▼气体依化学性质分类如下: 惰性气体(Inter gas): N2-----使用GR (Gas Rack)
▼易燃易爆性气体(Flammable gas): SiH4, NH3-----使用BSGS (Bulk special gas supply system) 供应
目前厂区钢瓶供应方式:
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、特殊气体特性 特种气体（Specialty gas ）主要有 SiH4 PH3 B2H6 A8H3 CL HCL CF4 NH3
POCL3 SIH2CL2 SIHCL3 NH3 BCL3 SIF4 CLF3 CO C2F6 N2O F2 HF HBR SF6…… 等等# e2 O' ~9 _( H7 I 特殊气体的种类一般可分为腐蚀性、毒性、可燃性、助燃性、惰性等，一般常用 的半导体气体分类如下：+ ]8 p: E- p. C1 g" Z9 `) C
划 Specialty Gas Supply System
划 Specialty Gas Supply System- Equipment in every floor
划
3、供应系统简介
GC （Gas Cabinet） 气瓶柜 GR （Gas Rack） 气瓶架
BSGS System （Bulk Sepcial gas supply system）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 （Valve Distribution Box/Panel） VMB 阀箱 / VMP 阀盘 (Valve Manifold Box/Panel)
(三)、助燃性：O2、Cl2、N2O、NF3…等5 X0 g& h+ F0 c$ L- [0 f! B (四)、惰性：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 N2、CF4、C2F6、C4F8、SF6、CO2、Ne、 Kr、He…等 半导体气体很多是对人体有害。特别是其中有些气体如SiH4的自燃性，只要一 泄漏就会与空气中的氧气起剧烈反应，开始燃烧；还有AsH3的剧毒性，任何些微 的泄漏都可能造成人员生命的危害，也就是因为这些显而易见的危险，所以对于 系统设计安全性的要求就特别高。

Ⅱ、ＴＥＭ电子管理系统操作
ＴＥＭ电子管理系统操作 操作面板（F127）
ＴＥＭ电子管理系统操作
一、TEM电子管理系统的正确连接
1、连接TEM电子管理系统至燃气发电机组接线盒间的控制电 缆，连接TEM电子管理系统至控制屏的控制电缆。
2、连接工控机主机、显示器、键盘、鼠标、电源线等配件，将 计算机串口线连接好。
12通道模块
5068继电器模 块
5017模拟量输入模块 5018温度采集模块（4 块）
5000e采集基座
ＴＥＭ电子管理系统构造
1-2 1缸缸温 27-28 8缸缸温 3-4 2缸缸温 29-30 9缸缸温 5-6 3缸缸温 31-32 10缸缸温 7-8 4缸缸温 33-34 11缸缸温 9-10 5缸缸温 35-36 12缸缸温 11-12 6缸缸温 37-38 7缸排温 13-14 1缸排温 39-40 8缸排温 15-16 2缸排温 41-42 9缸排温 17-18 3缸排温 43-44 10缸排温 19-20 4缸排温 45-46 11缸排温 21-22 5缸排温 47-48 12缸排温 23-24 6缸排温 49-50 机柜温度补偿 25-26 7缸缸温 51-52 6机房温度补偿
ＴＥＭ电子管理系统构造 低瓦斯发电机组
ＴＥＭ电子管理系统构造 高瓦、沼气发电机组
ＴＥＭ电子管理系统构造 焦化气、高炉煤气发电 机组
ＴＥＭ电子管理系统构造
传感器 功能：把机组参数信号（温度、压力等）转化为电信号，输送 给参数采集模块。
ＴＥＭ电子管理系统构造 接线盒
功能：传感器与工控柜之间信号连线过渡
ＴＥＭ电子管理系统构造
焦化机组控制器
ＴＥＭ电子管理系统构造 主机
PⅢ 866主机

SMIC Confidential
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特使气体供应系统
特殊气体通过气瓶柜输送到特殊气体分配器—VMB/VMP, 然后 送到机台端给制程用 特使气体供应系统包括 3 部分: 气瓶柜 — 气体供应的源头, 供应稳定压力的气体 VMB/VMP — 气体分配器, 装有阀门来控制每一路气体管道 机台— 特殊气体的最终用户
•废弃处置 ：废弃物性质，废弃处置方法，废弃注意事项等 •法规信息 ：国内化学品安全管理法规，国际法规等
SMIC Confidential
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气体的定义
SMIC 的特殊气体分为四种:
惰性气体 毒性气体
腐蚀性气体 可燃性/毒性气体
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SMIC Confidential
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气瓶柜
对液态的气体, 我们用磅秤来监测气瓶内气体的状况.当气瓶压力
达到低设定时,气瓶会从一侧切到另一侧, 同时也会释放出警报.
当磅秤出现问题时,气瓶也会根据气瓶压力的状况从一侧切到 另一侧.
SMIC Confidential
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SiH4, 1%PH3/N2, 1%PH3/H2, CO, 0.7%AsH3/H2，B2H6 8种腐蚀性气体 ClF3, NH3, SiF4, HCl, Cl2, HBr, 0.9%F2/1.2%Kr/Ne, 0.9%F2/3.5%Ar/Ne

10种可燃性/毒性气体 NO, SiH2Cl2(DCS), N2O, NF3, 10%CH4/Ar, CH3F, CH2F2, C4F6,
SMIC Confidential
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特殊气体供应流程图
1st Floor Gas Room 1楼 气体房 2nd Floor Sub-Fab 2楼 次洁净室 3rd Floor Clean Room 3楼 洁净室

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IVO Confidential
特气中央 系统概述
气体侦 测系统
ALS 2.0
阀盘介绍
特气中央 系统设计
管路设计
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大宗 气体
N2、H2 O2 、He Ar 、He …
1.1 气体种类
特殊 气体
类别
气体名称
腐蚀性/毒性
CORROSIVE/TOXI C
可燃性
FLAMMABLE
HCl 、BF3、 WF6、HBr、SiH2Cl2、 NH3、 PH3、Cl2、 BCl3 …等
H2O含量测试
1. PN2流量 10 LPM 2. H2O浓度差 < 10 ppb
O2含量测试
1. PN2流量 10 LPM 2. O2浓度差 < 10 ppb
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3.管路分类
依气体特性
单套管：惰性气体 双套管：腐蚀性/可燃性/毒性 一般要求SiH4、PH3、AsH3
依制程需求
316L EP管(Electro-Polish) 316L BA管(Bright Anneal) 316 AP管(未经处理之素管)
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3.1管路安全设计
» 输送距离之考量
» 气体使用点之最佳规划
» 气体预留扩充点之评估
安全
» 安全性之考量
˃ 紧急遮断系统 ˃ 管路位置设计 ˃ 使用与维护之设计 ˃ 双套管需求
稳定
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3.2管路流速与用量之设计
气体种类 一般气体 可燃气体
气体理想流速 液态气体
毒性气体
O2
气体流速 10m/s 7m/s 6m/s 8m/s 7m/s
» 紧急状况如泄露、火灾、地震时，也可利用

➢含油量≤0.01mg/m3
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压缩空气系统、特殊气体系统的设计、验证、运行
ISO 8573 压缩空气质量标准
➢ ISO8573是一个系列标 准
➢ 它由九部分组成
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ISO8573-9:2004
压缩空气系统、特殊气体系统的设计、验证、运行
ISO8573-1 : 2001 /2010
微粒子检测采用微粒子计数器 微生物检测采用薄膜检测法
➢验证的偏差及处理 ➢验证报告
附带相关的检验结果及培训报告
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压缩空气系统、特殊气体系统的设计、验证、运行
谢谢 ！
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压缩空气系统、特殊气体系统的设计、验证、运行
名词解释： ➢ 压缩空气：即被外力压缩的空气。空气具有可压缩
性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提 高后的空气叫压缩空气。
➢ 压缩空气的特点：清晰透明，输送方便，没有特殊的 有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不 利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。
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压缩空气系统、特殊气体系统的设计、验证、运行
cGMP – 压缩空气
➢与药品接触的公用介质（如压缩空气、惰性气 体等），将对产品质量产生直接影响
➢其质量等级应满足ISO ISO8573.1 (GB/T13277) 要求露点 ≤-40 ℃
➢粉尘≤0.1mg/m3 (药品生产企业可按照A级空 气标准评定),
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压缩空气系统、特殊气体系统的设计、验证、运行
我们该如何 设计自己的 压缩空气系 统呢？？？

灭火剂： 雾状水、抗溶性泡沫、二氧化 碳、砂土.
氨气NH3
泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区，人员至上风向，并立即隔离 150米，严格限制出入，切断火源，建议应急处理 人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服，尽可能切断 泄漏源，合理通风，加速扩散，高浓度泄漏区，喷 含HCl的喷雾水中和、稀释、溶解，构筑围堤或挖 坑收容产生的大量废水。如可能将残余气或漏出气 体用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。储 罐区最好设稀酸喷洒设施。漏气容器要妥善处理， 修复，检验后再用。
氨气NH3
环境危害：对环境有严重危害，应特别注意对地表水、 土壤、大气和饮用水的污染。
皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，应用2%硼酸液 或大量清水冲洗，就医。
眼睛接触： 立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐 水彻底清洗，至少15分钟，就医。
吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通 畅，如呼吸困难，给输氧；如呼吸停止，立即进行人 工呼吸，就医。
灭火方法：
本品不燃。切断气源。喷水冷却容器，可能的话将容器 从火场移至空旷处。
氮N2
个人防护措施： 呼吸系统防护：一般不需特殊防护。高浓度接触时可
佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。眼睛防护：一般不 需特殊防护。身体防护：穿一般作业工作服。手防护： 戴一般作业防护手套。其它：避免高浓度吸入。进入罐、 限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。
氨气NH3
爆炸危险：易燃，能与空气混合形成爆炸性气体，遇明火 及高热会燃烧、爆炸。
健康危害：低浓度氨对粘膜有刺激作用，高浓度可造成组 织溶解坏死。
急性中毒：轻度者出现眼泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咯 痰等，眼结膜、鼻粘膜、咽部充血、水肿、胸部X线症象 符合支气管炎或支气管周围炎。中度中毒：上述症状加重， 出现呼吸困难、紫绀、胸部X线症象符合肺炎或间质性肺 炎，严重者可发生中毒性肺水肿，或有呼吸道窘迫综合症， 患者剧烈咳嗽，咯大量粉红色泡沫痰，呼吸窘迫，谵意、 昏迷、休克，可发生喉头水肿或支气管粘膜坏死脱落窒息， 高眼浓灼度伤N，H浓3可氨引可起致反皮射肤性灼呼伤吸。停止。浓氨或高浓度氨可致

低壓液態氣體 ( Liquid )
該氣體其蒸汽壓較低且儲存於鋼瓶內時為液態，一般而 言輸送系統頇作特殊處理，常用者為輸送管路纏繞加熱 帶或保溫棉以防止輸送管路產生冷凝， 故從鋼瓶至製程 設備之配管，應盡量將距離縮短。 低壓液態氣體輸送系統之溫度處理方式有下列幾種方式： – The cylinder and distribution system are heated. – The cylinder is chilled to below the temperature of the coldest point in the distribution system. – A absolute pressure regulator is placed as close to the cylinder as possible and the vacuum system on the process tool is used to generate sub atmospheric pressure in the distribution system.
Emergency Stop Button (Insert Pictures)



Large red mushroom button on front face (“EMO”, “EPO”, “EStop”) Provides means to shutdown the gas cabinet locally When pressed, the following occur: – Controller aborts current program – All pneumatic valves shut (All solenoids are de-energized) – The “Shutdown” LED is energized – Audible horn is energized

高压放空阀
单向阀 氮气吹扫阀
单向阀 氮气吹扫阀
左路特气钢瓶
右路特气钢瓶
PH3（5%）/Ar F3
NH3 F4
CF4 F8
CO2 F7
PH3（5ppm）/Ar F1
HCl F2
说明
1. 钢瓶工艺气体压力均为 45±5psi。 2. C02 柜 HCl 剩余量为 6LB，C13 柜 Cl2 剩余量为 6LB。 3. N2、CF4、He、PH3/Ar5%、5ppmPH3/Ar、5%SiH4/N2 剩余压力为 200psi，SF6、100%SiH4 剩余压力为 60psi，CO2、NH3
Fab3 特气系统工艺流程图
送气阀
送气阀
过滤器 低压放空阀
左路调压阀
右路调压阀
放空 真空吹扫 N2
过滤器 低压放空阀
真
空
HCl F6
SF6 F11
CHF3 F9
Cl2 F13
He F10
SiH4（100%） F5
SiH4（5%）/N2 F12
送气阀
送气阀
PG 电磁启动阀
高压放空阀
PG
电磁启动阀
fab3特气系统工艺流程图送气阀送气阀放空真空吹扫n2sf6f11过滤器低压放空阀cl2低压放空阀he左路调压阀右路调压阀真空吹扫阀sih4100f5sih45n2f12f10f13过滤器chf3f9hclf6单向阀ph35arf3送气阀高压放空阀送气阀高压放空阀nh3f4pg电磁启动阀pg电磁启动阀cf4f8co2f7ph35ppmar单向阀氮气吹扫阀hclf1单向阀氮气吹扫阀f2左路特气钢瓶右路特气钢瓶说明1
剩余压力为 80psi，CHF3 剩余压力为 70psi。

➢与药品接触的公用介质（如压缩空气、惰性气 体等），将对产品质量产生直接影响
➢其质量等级应满足ISO ISO8573.1 (GB/T13277) 要求露点 ≤-40 ℃
➢粉尘≤0.1mg/m3 (药品生产企业可按照A级空 气标准评定),
➢含油量≤0.01mg/m3
压缩空气系统、特殊气体系统的设计、验证、运行
压缩空气系统、特殊气体系统的设计、
验证、运行
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
压缩空气系统、特殊气体系统 的设计、验证、运行
2019年6月
压缩空气系统、特殊气体系统的设计、验证、运行
压缩空气的制备：
空气压缩－－除水－－过滤，设备由空气压缩 机、除水器、过滤器及连接它们的管道和阀门 组成，其特征在于：压缩空气在除水步骤之后 增加了磁化工序。
压缩空气系统、特殊气体系统的设计、验证、运行
压缩空气的问题
压缩空气并不是一种没有问题的动 力源，在实际运行时所有的系统都 会遭遇到性能和稳定性问题。
但是几乎所有的这些问题都可归 结为由压缩空气的污染引起。
典型的压缩空气系统有十种主要 污染物，它们通常有四种来源。
要确保压缩空气系统安全可靠地 高效运行，必须去除或减少这些污 染物。
压缩空气系统、特殊气体系统的设计、验证、运行
压缩空气系统、特殊气体系统的设计、验证、运行