一、半導體製程氣體介紹:
A.Bulk gas:
---GN2 General Nitrogen : 只經過Filter -80℃
---PN2 Purifier Nitrogen
---PH2 Purifier Hydrgen (以紅色標示)
---PO2 Purifier Oxygen
---He Helium
---Ar Argon
※“P”表示與製程有關
※台灣三大氣體供應商: 三福化工(與美國Air Products)
亞東氣體(與法國Liquid合作)
聯華氣體(BOC)
中普Praxair
B.Process gas : Corrosive gas (腐蝕性氣體)
Inert gas (鈍化性氣體)
Flammable gas (燃燒性氣體)
Toxic gas (毒性氣體)
C.General gas : CDA : Compressor DryAir (與製程無關，只有Partical問題)。
ICA : Instrument Compressor Air (儀表用壓縮空氣)。
BCA: Breathinc Compressor Air (呼吸系統用壓縮空氣)。
二、氣體之物理特性:
A.氣體分類:
1.不活性氣體: N2、Ar、He、SF6、CO2、CF4 , ….. (惰性氣體)
2.助燃性氣體: O2、Cl2、NF3、N2O ,…..
3.可燃性氣體: H2、PH3、B2H6、SiH2Cl2、NH3、CH4 ,…..
4.自燃性氣體: SiH4、SC2H6 ,…..
5.毒性氣體: PH3、Cl2、AsH3、B2H6、HCl、SiH4、Si2H6、NH3 ,…..
三、氣體供應系統:
(一)Bulk gas --- 室外
氣體名供應方式
N2Cold EV A / N2 Plant
Ar Cold
O2Cold
He gardle / Manifold (Manifold)
H2Gas tank / gasdle ※氣瓶櫃之必要部份 1.電氣控制Array工業安全規定每一 2.配管
櫃只能放兩支瓶。 3.消防
4.灑水
5.警報
(二)Process gas ---gas room
Gardle / Manifold
(三)General gas
CDA Compressor / Air tank / Filter / Dryer
ICA Compressor / Air tank / Filter / Dryer
BCA Compressor / Air tank / Filter / Dryer
氣體供應系統:
A. 一般氣體主要供應系統、中繼單元及二次配管 N 2 gas
Valve stand VP
DP VMB –特殊氣體(Special gas)
VMB (無鋼瓶)
氣瓶櫃也必須具備Purge 之功能
(a).H2氫氣單元: 爆炸性氣體，需加防爆牆與通風---工業安全規定。
: 1.注意防爆，必須使用防爆性機具。
2.易產生滯流，尤其是建築死角。
(b). O 2與H 2大同小異(液態供應)。
(c). He 罐裝、大小鋼瓶120 or 130。
(d). Ar 同上
B.製程特殊氣體供應系統:
配管注意事項:
1. 必須了解物性，如有爆炸性。
2. 管材、配件，如Valve、Regulator、Filter ,…..等材質之選擇及判別。
3. 氣體輸送至製程或使用點的距離考量。
4. 使用點之需求量。
5. 預留擴充點之評估及安全性考量。
(15%之預留量)
Ex. a.二次測使用壓力為10 Psi時管件可選擇30 Psi。※瞬間壓力(開閥時)
b.使用壓力為50 Psi，表面最好使用100 Psi表頭壓力≧2 x使用壓力。
※氣體管路設計理念:
一、管路設計:
*了解氣體的特性(物性級化性)。
*管材、管件及Valve、Regulator、Filter ,…..等材質、規格的正確選擇。
*氣體輸送距離的考量。
*氣體使用”點”之考量。
*未來擴充之評估及安全性之考量。
二、理想的流速設計基準:
*一般氣體< 20 M/Sec
*可燃性氣體< 10 M/Sec
*特殊氣體< 8 M/Sec
( Q = A V )
註: 流速大於15 M/Sec時屬於高壓系統，即大於10 Kg/cm2。
三、針對潔淨化之要求:
*滯留點之減少: 儘管採用環路配管、Bulk Valve、Purge機構等。
*彎曲點之減少: 儘管採用Block Valve，無縫管。
*焊接點之減少
*配管路徑之環境之選擇: 避免溼度大、溫度高、震動,…..等環境。
*接頭之減少
*安全性: 如二重配管之採用等。
*擴充性: 預留擴充點及管端處理.…等。
*操作性: 操作閥之位置、壓力計、流量計以及Purge之排列。
※管材之種類及選擇:
半導體以及光電工業製程中，氣體供應系統必須以安定、連續的供給製程才能穩定，因此氣體供應品質的優劣與供應設備及管材、管件的材質及品質，尤其是管內壁粗糙度以及配管、焊接技術有相當的關係。
管材處理等級(JIS –0601規範)
處理方式粗糙度µm
A. 把引管(素管)AP (未經處理) R max 20 ~ 50
B. 化學處理管CT (Chemical treatment) 10 ~ 20
C.光輝燒鈍BA (Bright Anneal Treatment) 3 ~ 8
D.化學研磨處理CP (Chemical Polish) 0.5 ~ 1
E.電解研磨處理EP (Electro Polish) 0.3 ~ 0.8
(材質有SUS304、SUS316、SUS316L)
※管路配置之品質要求:
1.管路不可產生Particle。
2.管材所含之不純物要少。
3.管路必須整齊、美觀。
4.焊道必須符合要求，尤其不可氧化。
5.管壁吸附之水分要求要容易清除。
6.管路不得洩漏。
7.Particle及水份排除。
