半導(dǎo)體廠GAS系統(tǒng)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)材料

1、-#GAS概述HOOK-UP專(zhuān)業(yè)認(rèn)知廠務(wù)系統(tǒng)HOOK UP定義HOOK UP乃是藉由連接以傳輸U(kuò)TILITIES 使機(jī)臺(tái)達(dá)到預(yù)期的功能。HOOK UP是將廠務(wù)提供的 UTILITIES （女口水, 電,氣,化學(xué)品等），經(jīng)由預(yù)留之 UTILITIES 連接點(diǎn)（PORT ORSTICK）,藉由管路及電纜線連接至機(jī)臺(tái)及其附屬設(shè)備 (SUBUNITS)。機(jī)臺(tái)使用這些 UTILITIES,達(dá)成其所被付予的制程需求并 將機(jī)臺(tái)使用后，所產(chǎn)生之可回收水或廢棄物（如廢水,廢氣等）,經(jīng) 由管路連接至系統(tǒng)預(yù)留接點(diǎn)，再傳送到廠務(wù)回收系統(tǒng)或廢水廢氣 處理系統(tǒng)。HOOK UP 項(xiàng)目主要包括：CAD ,MOVE IN ,C

2、OREDRILL , SEISMIC , VACUU , GAS , CHEMICALD.I ,P CW,CW,EXHAUST,ELECTRIC, DRAIN.GAS HOOK-U P 專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基本認(rèn)識(shí)在半導(dǎo)體廠，所謂氣體管路的 Hook-uP （配管銜接）以Buck Gas（一般性氣體女口 CDA、GN2、PN2、PO2、PHE、PAR、H2 等）而言，自供氣源之氣體存貯槽出口點(diǎn)經(jīng)主管線（Main Piping ）至次主管線（Sub-Main Piping ）之Take Off點(diǎn)稱(chēng)為一次配（SP1Hook-up ),自 Take Off 出口點(diǎn)至機(jī)臺(tái)(Tool)或設(shè)備(Equipment)

3、的入口點(diǎn)，謂之二次配(SP2 Hook-up )。以Specialty Gas (特殊性氣體如：腐蝕性、毒性、易燃性、加熱氣體等之氣體)而言其供氣源為氣柜(Gas Cabinet )。自G/C出口點(diǎn)至 VMB( ValveMainfold Box.多功能閥箱)或 VMP (Valve Mainfold Panel 多功能閥盤(pán))之一次測(cè)(Primary )入口點(diǎn)，稱(chēng)為一次配(SP1 Hook-up )，由VMB或VMP Stick之二次側(cè)(Secondary )出口點(diǎn)至機(jī)臺(tái)入口點(diǎn)謂之二次配(SP2 Hook-up )。GAS簡(jiǎn)單知識(shí)基本掌握第一章氣體概述由于制程上的需要，在半導(dǎo)體工廠使用了許多種

4、類(lèi)的氣體， 一般我們皆依氣體 特性來(lái)區(qū)分，可分為一般氣體(BULKGAS與特殊氣體(SPECIALTYGAS兩大類(lèi)。前者為使用量較大之氣體，如N2、CDA等，因用量較大，一般氣體常以大宗氣 體稱(chēng)之。后者為使用量較小之氣體？ 一般指用量小，極少用量便會(huì)對(duì)人體造成生命威脅 的氣體，如SiH4、NF3等1.1 Bulk Gas 介紹半導(dǎo)體廠所使用的大宗氣體，一般有:CDA GN2 PN2 PAr、P02 PH2 PHe等七種。1. 大宗氣體的制造:CDA / IA (Clean Dry Air / I nstrume nt Air):CDA之來(lái)源取之于大氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后除濕，再經(jīng)過(guò)濾器或活性炭吸附去

5、除粉塵及炭氫化合物以供給無(wú)塵室 CDA/IA (Clean Dry Air)。GN2 (Nitrogen):CO反應(yīng)成CO2將H2利用壓縮機(jī)壓縮冷卻氣體成液態(tài)氣體，經(jīng)過(guò)觸媒轉(zhuǎn)化器，將 反應(yīng)成H2O再由分子篩吸附CO2 H2O再經(jīng)分溜分離O2 & CnHmN2=-195.6 r，O2=-183C。PN2 (Nitroge n)將GN2經(jīng)由純化器(Purifier)純化處理，產(chǎn)生高純度的氮?dú)?。一般液態(tài)氮?dú)饧兌燃s為99.9999 %，含小數(shù)點(diǎn)后共6個(gè)9。經(jīng)純化器純化過(guò)的氮?dú)饧兌燃s為 99.9999999 %，含小數(shù)點(diǎn)后共9個(gè)9。PO2 (Oxyge n):利用壓縮機(jī)壓縮冷卻氣體成液態(tài)氣體，經(jīng)

6、二次分溜獲得99.0 %以上純度之氧，再除去N2、Ar、CnHm另外可由水電解方式解離 H2 &O2,產(chǎn)品液化后易于運(yùn)送儲(chǔ)存。PAr (Argon):利用壓縮機(jī)壓縮冷卻氣體成液態(tài)氣體，經(jīng)二次分溜獲得99.0 %以上純度之氬氣,因氬氣在空氣中含量?jī)H0.93 %，生產(chǎn)成本相對(duì)較高。PH2 (Hydrogen)：利用壓縮機(jī)壓縮冷卻氣體成液態(tài)氣體，經(jīng)二次分溜獲得99.0 %以上純度之氫氣。另外可由水電解方式解離 H2 & 02，制程廉價(jià)但危險(xiǎn)性咼易觸發(fā)爆炸，液化后易于運(yùn)送儲(chǔ)存。PHe (Helium):由稀有富含氦氣之天然氣中提煉，其主要產(chǎn)地為美國(guó)及俄羅斯。利用壓縮機(jī)壓縮冷 卻氣體成液

7、態(tài)氣體，易由分溜獲得。Helium二 268.9 C，Methane=-161.4 C。2. 大宗氣體在半導(dǎo)體廠的用途:CDA :CDA 主要供給FAB內(nèi)氣動(dòng)設(shè)備動(dòng)力氣源及吹凈(purge)，Local Scrubber助燃。IA主要供給廠務(wù)系統(tǒng)氣動(dòng)設(shè)備動(dòng)力氣源及吹凈。N2主要供給部分氣動(dòng)設(shè)備氣源或供給吹凈、稀釋、惰性氣體環(huán)境及化學(xué)品輸送壓力來(lái)源。O2 :供給ETCH制程氧化劑所需及CPCV制程中供給氧化制程用，供給O3Generator 所需之氧氣供應(yīng)及其它制程所需。Ar供給Sputter制程，離子濺鍍熱傳導(dǎo)介質(zhì)，Chamber稀釋及惰性氣體環(huán)境。H2 :供給爐管設(shè)備燃燒造成濕氧環(huán)境，POL

8、Y制程中做H2 BAKE之用，W-PLU制程中作為WF6之還原反應(yīng)氣體及其它制程所需。He :供給化學(xué)品輸送壓力介質(zhì)及制程芯片冷卻。3. BULK GAS 的供應(yīng)系統(tǒng)Methods:GASTYPProduced on-siteStorage tankContainerTrailerBundleComp ressorCDA-ON2OO-O2OO-Ar-O-H2O-OOO-HeBulk Gas Supply System before FaO b OO-TankVaporizerBulk Gas SystemrurifierIFBeioie Fillerruiifier就他FiLleiPare G

9、sis To Falto FabBulk Gas Supp ly System in Fab1F Purifier RoomIF 純2F2F次潔淨(jìng)室3F Clear Room3F澳淨(jìng)室Source氣源Purifier純化器Sub-Main次主管【Tools機(jī)臺(tái)GN2、PN2、PAr、大宗氣體(BULK GAS)雖然不像特殊氣體(SPECIALITY GAS)，有的具有強(qiáng)烈的毒性、腐蝕性。但是我們使用大宗氣體時(shí)，仍然要注意安全。PHe具有窒息性的危險(xiǎn)，這些氣體無(wú)臭、無(wú)色、無(wú)味，如大量泄出而相對(duì)致空氣中含氧量(一般為21 %)減少至16 %以下時(shí)，即有頭痛與惡心現(xiàn)象。當(dāng)氧氣含量 少至10 %時(shí)，將

10、使人陷入意識(shí)不清狀態(tài)，6 %以下瞬間昏倒，無(wú)法呼吸，6分鐘以?xún)?nèi)即死亡。PH2因泄漏或混入時(shí)，其本身之濃度只要在H2之爆炸范圍（4% 75%）內(nèi)（如對(duì)空氣），只要一有火源，此氣體乃會(huì)因相混而燃燒。 PO2會(huì)使物質(zhì)易于氧化產(chǎn)生燃燒，造成火災(zāi)的不幸事件。因此，身在半導(dǎo)體工廠工作的我們，在設(shè)計(jì)上、 施工中，如何避免泄漏、如何防患，則是我們努力的工作之一。1.2特殊氣體特性及系統(tǒng)簡(jiǎn)介半導(dǎo)體廠所使用的特殊氣體種類(lèi)繁多，約有四五十種，依危險(xiǎn)性可區(qū)分為以下數(shù)類(lèi):*易燃性氣體Flammable Gas*毒性氣體Toxic Gas*腐蝕性氣體Corrosive Gas*低壓性/保溫氣體 Heat Gas*惰性氣體

11、Inert Gas1.特殊氣體特性簡(jiǎn)介FLAMMABLGASON-FLAM nnABLrJON-TOX CGAS毒性氣體腐蝕性物質(zhì)*易燃性氣體燃點(diǎn)低，一泄漏與其他氣體相混，便易引起爆炸及燃燒如 SIH4 , PH3 , H2 ,*毒性氣體反應(yīng)性極強(qiáng),強(qiáng)烈危害人體功能,如CO, NO,CLF3,.*腐蝕性氣體:易與水份起反應(yīng)而產(chǎn)生酸性物質(zhì),有刺鼻,腐蝕,破壞人體的危險(xiǎn)性如NH3, SIF4,CL2,*低壓性/保溫氣體:屬粘稠性液態(tài)氣體，需包 加熱線 及 保溫棉，將管內(nèi)的溫度升高以使其氣化，才能充分供應(yīng)氣體,如WF6, BCL3 , DCS,-. *惰性氣體:又稱(chēng)窒息性氣體,當(dāng)泄漏出的量使空氣中含

12、氧量減少至16%6%以下時(shí),便會(huì)影響人體，甚至死亡,如SF6 ,C4F8 , N20 ,2. 供應(yīng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介* GC (Gas Cabinet ) 氣瓶柜*GR (Gas Rack ) 氣瓶架* BSGS System (Bulk Sepcial gas supply system )特殊氣體大量供應(yīng)系統(tǒng)Y-Cyli nder , Bun die集束鋼瓶* Trailer 槽車(chē)* VDB 主閥箱/ VDP主閥盤(pán) (Valve Distribution Box/Panel )* VMB 閥箱 / VMP閥盤(pán)(Valve Man ifold Box/ Panel)Sp ecialty Gas Sup

13、ply SystemSpecialty Gas System1 L今A MB JVMB3Cas Cabuict l.iic.i il i|llLT£qui pmeut亠f曽Sp ecialty Gas Supp ly System- Equipment in every floor1F Gas Room1F氣體房2F Sub-Fab2F次潔淨(jìng)室G/C氣瓶柜Tools機(jī)臺(tái)3F Clean Room3F次漂淨(jìng)室VWIB/VM P我們不排除這些氣體會(huì)對(duì)我們有不良影響。身在半導(dǎo)體工廠的我們，在設(shè)計(jì)上、 施工中，如何避免泄漏、如何防患，則是我們努力的工作之一。第二章一次配管和二次配管半導(dǎo)體廠的

14、氣體管路，我們一般區(qū)分為一次配管(SP1)及二次配管(SP2 , 又稱(chēng) Hookup ）。SP1 :為由氣體的起始流出點(diǎn) (Gas yard/Gas cabinet。至無(wú)塵室中的Take offValve 或 VMB （Valve man ifold box ） /VMP （Valve ma nifold pan el ）。SP2 :為由 Take off Valve或 VMB/VMP 開(kāi)始至生產(chǎn)機(jī)臺(tái)設(shè)備處為止(Hookup。所使用管材以 1/4”、3/8”、1/2”、3/4”為主。Piping之設(shè)計(jì)應(yīng)配合氣體類(lèi)型考量，一般分為Bulk Gas及Speciality Gas兩大類(lèi)。2.1 Ma

15、terial 介紹了解半導(dǎo)體氣體工程的配管，和管路設(shè)計(jì)，必須先了解材料(Material)2.1.1材料區(qū)分:1. TUBE & PIPE （管件）2. FITTINGS （配件）3. VALVE （閥件）4. REGULATOR （調(diào)壓閥）5. CHECK VALVE （逆止閥）6. FILTER （過(guò)濾器）7. VACUUM GENERATOR （真空產(chǎn)生器）8.其他2.1.2選料依據(jù): ?氣體種類(lèi),氣體特性*影響材料使用的等級(jí) -AP / BA / EP / V+V / ?業(yè)主需求及預(yù)算*有無(wú)指定廠牌或規(guī)格？依機(jī)臺(tái)所需用量及本身接點(diǎn)選定料件尺寸*影響材料使用的尺寸 -?” / ?

16、 ” / 15A / ?依機(jī)臺(tái)所需壓力及流量不同選擇材料型式*選用壓力范圍適合或流量符合之閥件 ?視盤(pán)面組裝選擇料件接頭型式* VCR / SWG / Weldi ng / Fla nge2.1.3 TUBE & PIPE 管件:?1定義:* Pipe :,以公稱(chēng)內(nèi)徑(DL配合壁厚作為量度之尺寸.* Tube :以外徑(OD)及壁厚作為量度之尺寸.*規(guī)格：6M/stick or 4M/stick or 100M/roll2. 常用材質(zhì)：SS304 /SS304L &SS316 / SS316L & VIM+VAR & HC- 223.表面處理等級(jí)：BA -Bri

17、ght Anneal表面研磨EP -Electro Polish表面研磨+電解研磨?4.等 級(jí):* Bulk Gas 一般使用 316L BA 或 316L EP 等級(jí)* Sp ecialty Gas :易燃性/惰性氣體-316L EP莓性- 雙套管(304 AP + 316L EP )/ 單管 316L EP腐蝕性 氣體 -VIM + VAR低壓性氣體-316L EP + Heater Line + Warm Cover2.1.4 FITTINGS 配件:?1.材質(zhì)同管件？2.常用種類(lèi)：a. Nut + Gla nd + Gasketb. Elbow,Tee,Reducerc. Ca p,P

18、 lugd. C onn ectore. others ?3.型式及規(guī)格：一般可分為 VCR / SWG / WELDING /螺牙接頭/FLANGE尺寸從 1/8 “1” (VCR/SW及)1/4 “300A(WELD/FLANGE)皆有, 又分 短接頭 SCM (micro) or長(zhǎng)接頭SCL (long) & SCF (以Kitz作說(shuō)明):Product Name Size Size for other side TypeSpecificationMaterialSCMEPLESCM :表示BANKEN公司對(duì)FITTING的分類(lèi)，是屬于短接頭型式。4 :表示尺寸為1/4 ”0:表

19、示另一端尺寸同前，為1/4 ”E:表示此料件型式為ELBOW 。EP:表示料件表面處理等極為EP。LE:表示此料件為 VIM+VAR 等級(jí)的 EP?4常用廠牌：KITZ / HAM-LET /IHARA / SWAGELOK /FUJIKIN.? 5.另外大部分FITTING又分為三種不同規(guī)格,分別為一般Type ； Union Type及Reducing Type。一般型即為平時(shí)所見(jiàn)之焊接型式,Union型為對(duì)接型式（即直接以GLAND+NUT鎖緊），Reducing型類(lèi)似一般型，唯其兩端（三端）尺寸不同。一般組盤(pán)所用接頭有兩種，分別為VCR及SWG，其中VCR需鎖緊1/8圈,SWG需鎖緊1

20、 1/4圈（1/4以下需鎖緊3/4圈），方能有效鎖緊。大部分的氣體使用之GASKET為Ni材質(zhì)，CO對(duì)Ni具侵蝕性* CO & 03 -Gasket must be SUS。2.1.5 VALVE 閥件:?1材質(zhì)同管件？2.常用種類(lèi)：* 手動(dòng)閥(Manual Valve )a.Ball Valve 球閥b.Bellows Valve 波紋管閥c.Diaphragm Valve 膜片閥*氣動(dòng)閥(Air Valve )*逆止閥(Check Valve ) CHECK VALVE選取主要依據(jù)其尺寸及兩端接頭型式?jīng)Q定。Cracking Pressure 為Check Valve使氣體通過(guò)之最小

21、壓力。通常選用3 psig以下之型式。NH3必需使用特殊之 Check Valve ,* NH3 -Check valve must be AFLAS type .。*其他?3.常用廠牌:KITZ / OHNO / IHARA / MOTOYAMA / NUPR0.?4. 備注:*高壓閥/低壓閥依使用場(chǎng)所不同來(lái)選擇*兩通閥/三通閥/四通閥/.:依需求來(lái)選擇，注意流向選擇2.1.6 REGULATOR 調(diào)壓閥:?1材質(zhì)同管件？2. Seat 材質(zhì)：PCTFE , SS316L , Kel- F81 * N2O -Seat materialmust be Vespel. ?3常用種類(lèi)：*高壓/低壓

22、/ 一般壓力* 2P 無(wú)表頭 / 3P or 4P 單表頭 或雙表頭VCR/ SWG / Fla nge?4. REGULATOR 一般分高壓與低壓選取，但尚有高流量型式可供選取，另外可依 表頭（Gauge ）需求加以搭配。？（以KITZ為例）* Bulk Gas一般使用 316L BA或316L EP等級(jí)/ VCR 或SWG1/4 ”R25系列3/8 ”R35系列1/2 ”RH1系列腐蝕性 氣體 -VIM + VARL25SVA系列低壓性氣體-需選擇可調(diào)負(fù)壓的typeL96SSA系列(-30” Hg030 psi)2.1.7 about Pressure Gauge & Transd

23、ucer ?1常用種類(lèi)區(qū)別：,指針式，C122* P ressure Gauge( PG ) 壓力表頭"J,指針式,帶傳輸線，1PS 122* P ressure Switch ( PS )壓力開(kāi)關(guān)* Digital P ressure Gauge ( PID )電子式壓力表頭壓力傳送器* P ressure Tran sducer ( PT )?2.使用于：盤(pán)面 及 管路上？3.壓力范圍大致可分為*高壓(03000 psi)*低壓(-30” Hg030 psi)(-30” Hg0160 psi)? 4.常用電源：24V DC , 420 mA DC2.1.8 FILTER過(guò)濾器:?

24、1.功能：過(guò)濾氣體中的微粒子(P article )?2.過(guò)濾等級(jí)選擇,即濾徑尺寸(particle size),可分為:CO -濾片材質(zhì)* 0.01um_/ 0.03um / 0.003um?3.中心濾片(Medium)材質(zhì)：PTFE / SS316L / NJ_為 PTFE?4.流量考量(flow rate):分一般流量及大流量30 slpm / 100 slpm / 300 sl pm / 1500 sl pm?5. Conn ecti ng type: VCR or SWG or Weldi ng?6.注意：一般常用濾片材質(zhì)(以Mykrolis為例)* Bulk Gas -PTFE*

25、Sp ecialty Gas :毒性/易燃性/惰性 氣體PTFE系列 腐蝕性 氣體 PTFE , no SS316Lfor CO - PTFE type過(guò)濾效防漏性抓取率抗腐蝕效P TFE (F)好不好> 10.8N/ASS316L很好好6.2很差很好很好> 10.8好2.1.9 VACUUM GENERATOR 真空產(chǎn)生器:裝于 G/C / G/R / VMB / VMP 作為 Vent 抽氣使用 VACUUM GENERATOR的選取主要在于其接頭的尺寸及型式。Vent out 1/2 ” I,1,GN2 in2.1.10 其他:(1)氬氣：純度99.999以上，每個(gè)鋼瓶6立方

26、公尺或7立方公尺，通常一瓶每組可使用23天。C型鋼：制作支撐架用，有高低腳、雙并、有孔等型式。電工管夾：將管材固定于 C型鋼上，最大可使用至5/8之管子。管束：分單立、雙立、P型等型式，固定管子用。牙條：吊掛、固定型鋼用。(6)型鋼墊片：配合牙條、吊掛型鋼用。(7)彈簧螺帽：置于型鋼槽內(nèi)，鎖螺絲或牙條用。-#2125<符號(hào)認(rèn)識(shí)：>申Jffi外博3*斷.酬ES牌之JMMtt市吐同湘 蓊之奶M=743匚眶KW噸他止閩甜堿之找蹄.其內(nèi)少一球狀的用療防jMI購(gòu)Jt之Efl種MANUA L祁LVE （乎嘛跡FKITfiGM 蹌和用手ertte乎ttseafHUMM ra週答8 ft鈿闊可過(guò)憧

27、管ffi中一址誥卿t子呼讓上沏幄異誕的龜購(gòu)iSl*度FUW5g5 （雄慮Jfi期CTCC3? R- 0» 5CH30R CiA蠱曲屆）用來(lái)偵詢(xún)帕中的鷹量大，1<子或懂誼聘用來(lái)偵詢(xún)恤中的龜量知慢械式妞聘用3?!肪止恤中之1士和代換4當(dāng)|£量量?*散丈轉(zhuǎn)其它設(shè)荒値後將；&甌勒10111SB暫1量羽4其應(yīng)量天小可自由颼血不$詵務(wù)MRfl"舊庠"5曲0»«35切 麵塗量的詵出岀口出微量檢附卿費(fèi)hr/miLEVJb lVE （針闕PURIRQ?精浜詢(xún)PEJJ EHR可碼»反嬉tfiirtra,中就冊(cè)盛/?G冋顋帛目前忸的

28、S力酸值業(yè)非假i<Uff14皿昭$慮$ TtiMStiUCtliKB力nw *K+Z0 fDA or “V訊號(hào)題盛顯柚用rtjVLAlOR 広削驅(qū)fl）用楓TfffiS中之殂flW力16LG擁砲AMU翱E下俱!了聲強(qiáng)中是否1有贖17vulwcsH6MtM3a±J§）列逼urn®中萍S的就始予柚出ISFCTYPGLEPVdtW安務(wù)逸國(guó)勘陰LVI陰OTTO（5C念切稠Two 5TCFVA VLEtett irnffiDO 5曲BLTte （望片型浪ft躅仃UFFCRiMLTL ME謂gE 譚I 口 FFCnCMLTL PRGJUPC 3"囪 cett?

29、誑中8力容遇闊鹿定AB侵.筍a中m«jfd由Bwwrae*保將償施暑持履供J* .開(kāi)可遇曲管備中一墳&験孑（h遼上旳»舁忸的旄的Si*盛用息懂曲器皿肉WI陰境之曲2450 LlbDIlQi W iVE （砧SS）Mft腳SI的18阿 開(kāi)之蹄-#2.2 一次配管2.2 一次配管(SPI)2.2.1 BULK GAS SPI名詞:MAIN-主管SUB MAIN -副主管TAKE OFF VALVE 一次配與二次配連接的閥ISOLATION VALVE 隔離閥BOTTOM VALVE 末端閥1 SCOPESP1 :為由氣體的起始流出點(diǎn)(Gas yard )至無(wú)塵室中的Ta

30、ke off Valve2管路形式魚(yú)骨式和回路式兩種。Bulk Gas在Sub Fab中的供應(yīng)系統(tǒng)按其形狀可以分為魚(yú)骨式：MAIN和Sub Ma in以魚(yú)骨的形狀分布bp pv VUK v. 一勺勺 J* hv hv br uv.回路式：MAIN和Sub Main構(gòu)成回路形式r丿這兩種BULK GAS的供應(yīng)形式各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，魚(yú)骨式成本比較低，但是由 于氣體在Sub Main但方向供應(yīng)的距離比較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生較大的壓降，末端部分的TAKEMAINMAINOFF VALVE容易產(chǎn)生壓力不足的情況；回路式使用 MAIN從兩端向SUB供氣的方式，很大程度上降低了壓降帶來(lái)的不良影響，但是由于延長(zhǎng)了 的

31、長(zhǎng)度，成本比較高。實(shí)際上，不管魚(yú)骨式還是回路式，通過(guò)科學(xué)的計(jì)算，選擇適當(dāng)?shù)膲毫凸軓? 都可以滿(mǎn)足廠務(wù)的需求，選擇哪種方式，主要看業(yè)主的需要和選擇。3閥件的選擇*該圖為各種閥件在供應(yīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用位置-#Tal< p/'MATH /3 - f J at V ppn-尸iL lb、 /7、/-F1IIT '/-l"r.'JrdLo-OfJ/1/t HT一：.)iq/ 'xI. / ek*選擇的依據(jù):閥的類(lèi)型:根據(jù)氣體的種類(lèi)Purge Port :根據(jù)管路焊接時(shí)Ar Purge （防止管路內(nèi)部焊道氧化）的需求*各位置閥的選擇Isolation Valv

32、e (On Main /Subma in)Weld ing with 2 purge portBottom Valve (On Main /Submai n)Weldi ng with 2 purge portTake off Valve3/4" ,15A or larger Size: use weld ing with outlet purge port valve 1/2" or smaller size: use in let weldi ng outlet VCR(SWG) with No portvalveWe alse can choose VCR(SWG)

33、valve as take off vale with no purge port follow ing supplying status222 SP ECIALTY GAS SPI名詞:GC Gas Cabinet 氣瓶柜GR Gas Rack氣瓶架VMB Valve Manifold BoxVMP Valve Manifold PanelVDB Valve Distribution BoxVDP Valve Distribution Panel1 SCOPE為由氣體的起始流出點(diǎn)(GC/R)至無(wú)塵室中的VMB/P2氣體設(shè)備的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程介紹：1. 客戶(hù)提出需求2. 設(shè)計(jì)建議案提出：a) Ke

34、y- Point In troduct ionb) Flow Sheet Drawi ngc) Material Q ' ty List3. 箱體,盤(pán)面發(fā)包組立:a) Material Chosenb) Panel Layout Draw ingc) Box Struct Drawi ng Gas Cabinet / Gas Rack 設(shè)計(jì)：1. 功能設(shè)計(jì) 可分為 單鋼/雙鋼 (2 Process ) /三鋼(2 Process + 1 N2 )氣瓶柜內(nèi)的鋼瓶數(shù)設(shè)計(jì)可分為三種：分別為單鋼、雙鋼、三鋼。單鋼的設(shè)計(jì) 通常使用于研究機(jī)構(gòu)或?qū)嶒?yàn)室等。制程尚未有量產(chǎn)，氣體使用量小，現(xiàn)場(chǎng)可隨時(shí)協(xié)

35、調(diào)停機(jī)進(jìn)行鋼瓶之更換，其優(yōu)點(diǎn)節(jié)省空間、成本低、但需透過(guò)日常之管理與協(xié)調(diào)以 免中斷制程造成損失。雙鋼與三鋼常用于量產(chǎn)工廠，制程不允許停機(jī)情況，當(dāng)一支鋼瓶使用完后，另一支鋼瓶stand by會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為供氣，此兩種形式最大的差別是 在purge管路的純化氮?dú)馐且凿撈炕驈S務(wù)端供應(yīng)，當(dāng)purge用的PN2統(tǒng)一由廠務(wù)端來(lái)供應(yīng)時(shí)，所有特殊氣體供應(yīng)系統(tǒng)不管是否相容， 全部連接到同一個(gè)供應(yīng)源，會(huì) 有較高的風(fēng)險(xiǎn)值；萬(wàn)一中央供應(yīng)系統(tǒng)的 PN2中斷，警報(bào)系統(tǒng)又損壞，恰巧兩種不 相容的氣體同時(shí)使用Purge,此時(shí)極有可能發(fā)生爆炸的事件發(fā)生，相同性質(zhì)可使用 同一瓶鋼瓶來(lái)purge增加的成本及空間非常有限，是一種非常好的應(yīng)

36、變方式。三鋼 氣柜成本不會(huì)差很多安全性會(huì)是最好的，只要空間允許應(yīng)最優(yōu)先選擇。2. 操作性設(shè)計(jì):一般氣瓶柜都設(shè)計(jì)有兩個(gè)特殊氣體鋼瓶，需自動(dòng)切換的功能以達(dá)到連續(xù)供應(yīng)若是液態(tài)蒸氣壓操作上一般可分Purge :不斷氣的目的，氣態(tài)氣體通常以壓力感應(yīng)器來(lái)計(jì)算鋼瓶的剩余量， 氣體則以電子磅秤來(lái)偵測(cè)剩余量，當(dāng)一瓶用完時(shí)會(huì)切換到另一瓶。為全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)三種方式通常換鋼瓶時(shí)會(huì)執(zhí)行下列幾種(a)Pre-purge(換鋼瓶前)首先將鋼瓶閥關(guān)閉，測(cè)試是否有關(guān)緊，用真空產(chǎn)生器將特殊氣體抽出，再用PN2來(lái)稀釋管壁內(nèi)的特殊氣體，重復(fù)執(zhí)行充吹的動(dòng)作將管壁內(nèi)的特殊氣體稀釋干 凈，此時(shí)即可更換鋼瓶。(b)Post-purge

37、(換鋼瓶后)通常以PN2來(lái)進(jìn)行保壓測(cè)試，測(cè)試鋼瓶接頭是否銜接良好，再利用 PN2重 復(fù)執(zhí)行充吹的動(dòng)作來(lái)將鋼瓶接頭清潔干凈。(c)Process purge(用特殊氣體)直接用特殊氣體來(lái)Purge管壁，主要的目的是要將PN2完全的清除讓供氣的品質(zhì)更好，不會(huì)因更換鋼瓶而供應(yīng)品質(zhì)受到影響。(d)Hi Pressure leak test(高壓測(cè)漏)通常高壓燃燒性氣體會(huì)建議使用高壓測(cè)漏，因?yàn)榻?jīng)過(guò)高壓測(cè)漏更能確保鋼瓶接頭銜接沒(méi)問(wèn)題。一般鋼瓶更換時(shí)機(jī)大約是剩余10%的殘留量，但實(shí)際上應(yīng)以制程的需求來(lái)決 定，這樣才會(huì)得到最佳的更換時(shí)間。再者，鋼瓶都有使用期限，操過(guò)使用期限因?yàn)?部分特殊氣體會(huì)對(duì)鋼瓶造成為腐蝕

38、，污染氣源。為到達(dá)上述1-4項(xiàng)的功能，其管件的設(shè)計(jì)就會(huì)比較復(fù)雜，建議顧客盡量使用自動(dòng)的供應(yīng)系統(tǒng)，若使用手動(dòng)的方式進(jìn)行，人員操作需要非常的小心謹(jǐn)慎，只要任 何一項(xiàng)步驟有疏失極可能影響供應(yīng)的品質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)有可能造成人員傷亡。即使是氣 瓶架也應(yīng)該采用自動(dòng)的供應(yīng)系統(tǒng)，雖然沒(méi)危險(xiǎn)性，人員操作不當(dāng)極有可能造成污染, 畢竟要人員重復(fù)動(dòng)作可能幾十次，不但需要耗很多的時(shí)間，人員也要集中很多精神 來(lái)執(zhí)行，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)也相對(duì)提高。3. 氣瓶柜管路設(shè)計(jì):認(rèn)識(shí)氣瓶柜盤(pán)面上的一些設(shè)計(jì)，以下逐一介紹盤(pán)面上重要主件:1. 氣動(dòng)閥氣源：一般以GN2來(lái)進(jìn)行控制，不建議使用CDA，因GN2的供應(yīng)系統(tǒng) 比較穩(wěn)定，不會(huì)因停電或運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備故障而

39、中斷，此氣源是用于自動(dòng)或半自動(dòng)的氣動(dòng)閥件開(kāi)關(guān)。2. 手動(dòng)控制閥：主要用于第二到防護(hù)作為第二次確認(rèn)用，一般于供應(yīng)氣體的出口端。3. 逆止閥：防止特氣倒灌到清潔用的 PN2系統(tǒng)和抽氣用的GN2系統(tǒng)。4. 調(diào)壓閥：用于調(diào)整供應(yīng)系統(tǒng)的供應(yīng)壓力。5. 壓力傳送器：是防護(hù)系統(tǒng)中非常重要的零件，透過(guò)它我們可以判斷管路是否泄 漏，相關(guān)閥件是否正常開(kāi)關(guān)，同時(shí)亦可檢知鋼瓶的剩余量。6. 真空產(chǎn)生器：利用GN2快速流動(dòng)產(chǎn)生吸力，將管路中的氣體抽出，以到達(dá)抽氣 的目的。7.氣體過(guò)濾器：一般在鋼瓶出口端會(huì)裝比較粗的過(guò)濾器，在出端會(huì)裝比較細(xì)的過(guò)濾器，有效過(guò)濾氣體中的粒子，過(guò)濾器較不易purge所以一般不建議裝在常purg

40、e的管路中。8.過(guò)流量偵測(cè)器：對(duì)管路異常流量進(jìn)行偵測(cè)，若是操過(guò)設(shè)定值，即判斷管路上可 能大量泄漏，進(jìn)而關(guān)閉供應(yīng)系統(tǒng)停止供氣。9.限流孔：是一種簡(jiǎn)易又有效的過(guò)流量控制裝置，用以限制大量氣體流過(guò)，一般 使用于vent處，其主要功用大量的特殊氣體排出， 區(qū)域性的廢氣處理機(jī)無(wú)法處理的情況發(fā)生。氣瓶柜在管路設(shè)計(jì)上應(yīng)該特別注意的事項(xiàng)如下:1.不相容的氣體purge管路不可相連在一起。2.不相容的氣體不能裝在同一個(gè)氣瓶柜內(nèi)，即使各自獨(dú)立的供應(yīng)系統(tǒng)也嚴(yán)重禁止。3. 管路大小應(yīng)依實(shí)際制程所需的壓力流量來(lái)設(shè)計(jì)。4. 鋼瓶接頭型號(hào)應(yīng)事先由業(yè)主告知我們以免有接頭無(wú)法接上的問(wèn)題。5. 小鋼瓶會(huì)使用可調(diào)整的支撐架。6.

41、閥件材質(zhì)應(yīng)依氣體特性來(lái)選擇。7. 如有考慮擴(kuò)充性可在出口端加裝一個(gè)預(yù)留擴(kuò)充閥。4. 安全防護(hù)設(shè)施:氣瓶柜防護(hù)設(shè)計(jì)，包括外箱的防火與防爆設(shè)計(jì)、抽風(fēng)孔、火焰?zhèn)蓽y(cè)器、消防灑水頭、毒氣偵測(cè)器、緊急遮斷開(kāi)關(guān)、過(guò)流量偵測(cè)器、溫度偵測(cè)器、煙霧偵測(cè)器、vent限流孔、遠(yuǎn)端遮斷等。其中消防灑水頭在氣瓶柜內(nèi)的溫度操過(guò) 65 C時(shí)，玻璃會(huì)自 動(dòng)破裂灑水，但要注意有些腐蝕性氣體會(huì)與水產(chǎn)生強(qiáng)烈反映， 建議不安裝消防灑水 頭。在氣體房?jī)?nèi)也需裝煙霧偵測(cè)器及灑水頭，以防止氣瓶柜以外的地方有火災(zāi)，所有系統(tǒng)應(yīng)該與中央監(jiān)控系統(tǒng)連線，并與廣播系統(tǒng)連線，一有警報(bào)立即疏散相關(guān)人員, 由廠區(qū)緊急應(yīng)變小組來(lái)進(jìn)行處理，以免發(fā)生危險(xiǎn)。這些相關(guān)防

42、護(hù)設(shè)備在規(guī)劃時(shí)應(yīng)特別考慮其擺放位置及其實(shí)用，如緊急遮斷按鈕除氣柜上需要外，在氣體房外或中央監(jiān)控系統(tǒng)亦需架設(shè)， 避免氣體外泄人員無(wú)法進(jìn)入關(guān)閉源頭的鋼瓶；此外警報(bào)警示燈與警報(bào)聲響亦需在氣體房外面明顯的位置架 設(shè)，以利人員緊急處理時(shí)的識(shí)別，并規(guī)劃相關(guān)防護(hù)器具，如更換鋼瓶時(shí)所使用的空 氣面罩。為防止地震會(huì)在氣瓶柜的底部打上膨脹螺絲固定，使其在地震時(shí)不至于位移,地震儀的安裝通常有三個(gè)感應(yīng)器，分別裝于廠區(qū)的三個(gè)角落，可避免當(dāng)有外力的干 擾時(shí)（如施工）即造成誤動(dòng)作，一般執(zhí)行地震切斷系統(tǒng)功能，通常會(huì)設(shè)定兩個(gè)地震儀 動(dòng)作才會(huì)執(zhí)行此功能，且設(shè)定地震等級(jí)為五級(jí)。另一項(xiàng)比較特殊的就是緊急的廢氣處理設(shè)備適用于燃燒性氣體

43、，一般時(shí)抽風(fēng)量只有一半，當(dāng)特殊氣體外泄時(shí)，抽風(fēng)量會(huì)全數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)，需與偵測(cè)器配合使用，但受空 間限制一般以吸附一瓶特殊氣的量作為設(shè)計(jì)，因?yàn)槠潴w積非常大。但因價(jià)格昂貴目 前尚未普及。5. 依氣體特性來(lái)設(shè)計(jì)盤(pán)面功能for exa mple: smic fab2GAS TPeCYLINDERSIZESPECIFICATIONPRVHC-22HP-FHP-NiAFLASEFSL/CDPSDPGSPLI.TEMPUV/IRAUTOSWITCHEMOESVFIREDAMPEISMOKE R EMSOZ-PURGIDPS 2CI247 LYNYNNYYYYYYYYYOp tiorYYYSiH2C247 LYNYN

44、NYYYYYYYYYOp tiorYYYSiH447 LYNYNNYNYYYYYYYOp tiorYYYWFi47 LYNYNNYYYYYYYYYOp tiorYYY安全功能：Shut Boy鋼瓶閥,UV/IR火焰?zhèn)蓽y(cè)器,Sprinker灑水頭EMO緊急停氣按鈕,DPS/DPG泄漏偵測(cè)器-#GC FLOW SHEET DRAWING1甲ZZiYTbJzI-z I21 -TIrLI-US- L鬧-I - I IxTr;=M ,; L . I:©©B acFl'：2l = LL I異恥審iL -P- -J©車(chē)ILTI/I'L(Kh.1 H-. H.m.

45、n-#、飛I VMB/V MP 的設(shè)計(jì):VMB內(nèi)氣體種類(lèi)配置的設(shè)計(jì)基本上有兩種方式：一種以供應(yīng)機(jī)臺(tái)為主，另一種以氣體種類(lèi)進(jìn)行分類(lèi)，前者較少用也比較不好，雖然它有空間上的優(yōu)點(diǎn)，但不相容氣體裝于 同一個(gè)箱子內(nèi)萬(wàn)一泄漏或人員誤動(dòng)作極有可能激烈反應(yīng)嚴(yán)重甚至爆炸，相對(duì)偵測(cè)器的點(diǎn) 數(shù)會(huì)增加，造成成本的負(fù)擔(dān)，未來(lái)擴(kuò)充性也較差，后者的設(shè)計(jì)是目前最普遍采用的方式,雖然無(wú)法集中，操作可能比較不方便，但氣體偵測(cè)點(diǎn)少，安全性高，VMB設(shè)計(jì)及操作容易，擴(kuò)充性佳。基本上VMB與氣瓶柜的設(shè)計(jì)是大同小異的，只要?dú)馄抗裼械墓δ茉?VMB亦可以做, 但由于經(jīng)費(fèi)的問(wèn)題一般功能不會(huì)做那么好，以手動(dòng)為主加一個(gè)氣動(dòng)閥可做緊急遮斷用。一般

46、VMB不常會(huì)去操作或動(dòng)到所以發(fā)生泄漏的機(jī)率比較低，設(shè)計(jì)一般以節(jié)省成本為主。VMB 一般是以業(yè)主實(shí)際上的需求來(lái)設(shè)計(jì) 2、3、4、5或其他點(diǎn)數(shù)的數(shù)目，同時(shí)供應(yīng)數(shù)臺(tái) 機(jī)臺(tái)，亦可加調(diào)壓閥做二次調(diào)壓讓壓力更加的穩(wěn)定，設(shè)定上下警報(bào)訊號(hào)做更有效的供應(yīng) 控制。* Fun cti on & Future:1.2 sticks - 1Osticks P rocess Lines-or customer2. 依操作方式可分為“自動(dòng)”及手動(dòng)”3. With 1 Pn2 p urge line and 1 vacuum line來(lái)潔凈管路及相關(guān)閥件（vacuum line 可省略而經(jīng)由機(jī)臺(tái)pump來(lái)抽氣）4.

47、依制程需求可再次調(diào)壓5. Main line擴(kuò)充閥/ Stick擴(kuò)充閥,視需求可供未來(lái)擴(kuò)充6. VMB之電控箱藉由GIS集中控制,并與廠務(wù)中控系統(tǒng)銜接*VMB/VMP 之 Safety :1.Process Line供氣狀況經(jīng)PLC （option）與中控系統(tǒng)連線,如有緊急狀況可自動(dòng)切斷氣2.所有閥件接點(diǎn)及焊道均在箱內(nèi)，可經(jīng)由Damper抽風(fēng)功能來(lái)減少氣體外漏之危險(xiǎn)3. VMB for Flammable or Pyrophoric gaseshas UV Detector (option)4. Local Shut Dow n Butt on (for VMB)5. 防爆鋼絲玻璃6. 配置門(mén)

48、鎖以防不當(dāng)操作LI2.3 二次配管(SPII / HookuP )1 SCOPE為由Take off Valve 或 VMB/VMP開(kāi)始至生產(chǎn)機(jī)臺(tái)設(shè)備處為止（Hookup）2Hookup配管之設(shè)計(jì):1、類(lèi)型:VMB/P、TAKE-OFF、1）草圖：依業(yè)主提供之基本資料（廠務(wù)需求單，機(jī)臺(tái)、LAYOUT圖面等），簡(jiǎn)單繪制之圖面。2）施工圖：依據(jù)草圖協(xié)調(diào) HookuP事宜，經(jīng)確認(rèn)無(wú)誤后繪制而成。發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)施工 小組，即可依圖施工。3）竣工圖：施工完畢，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人會(huì)將現(xiàn)場(chǎng)施工圖面收回。依現(xiàn)場(chǎng)施工修正之施 工圖，繪制竣工圖。2、工作程序及方法:1）先期工作:以建立所需之BLOCK為主。對(duì)繪圖而言，底圖是重

49、要且必需的參考依 據(jù)，同時(shí)也希望業(yè)主能夠提供。至于如何做分區(qū)、界定，則與客戶(hù)廠 務(wù)工程師協(xié)調(diào)后，再進(jìn)行底圖之分割及最后之圖檔管理。2）工作進(jìn)行中:a）以業(yè)主提供之HookuP圖面及資料，進(jìn)行統(tǒng)合及繪制草圖的工作。原則上草 圖的統(tǒng)合，是由現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)-包括資料匯整、位置及水、氣、化、電的 點(diǎn)數(shù)確認(rèn)，手繪草圖的工作等等。再與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行實(shí)際的電腦繪圖工作。b）電腦繪圖完成之草圖，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人確認(rèn)后，交予客戶(hù)相關(guān)之設(shè)備及廠務(wù)工程師。協(xié)調(diào)相關(guān)之廠商負(fù)責(zé)人及客戶(hù)相關(guān)之設(shè)備或廠務(wù)工程師，至現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際 套圖。為求圖面準(zhǔn)確性高，則希望業(yè)主提供做為參考之圖面及資料能愈詳細(xì) 愈好，以做為最后確認(rèn)草圖的重要依據(jù)。若

50、業(yè)主提供的圖面及資料有修改時(shí), 立即進(jìn)行修改以利完成工作任務(wù)。C）協(xié)調(diào)、修改后經(jīng)業(yè)主相關(guān)設(shè)備或廠務(wù)工程師確認(rèn)之圖面，即為施工圖，可發(fā) 至現(xiàn)場(chǎng)施工。3）后期工作：a）現(xiàn)場(chǎng)施工小組依圖面施工，施工路徑與施工圖有異時(shí)，施工小組將在圖面上 作修正。完工后，依現(xiàn)場(chǎng)施工小組修正之圖面，繪制竣工圖。b）現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人與設(shè)計(jì)人員依竣工圖至現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)，修正后完成竣工圖面。HookuP工程，人員及設(shè)備之需求視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要而調(diào)配。例如人員工作量之負(fù)荷，是否進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng)，上下班情況等等，皆須配合業(yè)主之要求及預(yù)定Schedule之時(shí)程。一切以正確完成工作為原則?？蛻?hù)所需提供之圖面及資料（以下為參考資料，實(shí)際需求以工程為主）、圖面

51、:1、客戶(hù)廠區(qū)LAYOUT （最好各樓層皆有）2、3、GAS : TAKE-OFF，DP， VMB/P LAYOUTCHEMICAL : TEE-BOX，V-BOX LAYOUT4、WATER DP LAYOUT5、EXHAUST LAYOUT6、ELECTRIC PO WER DISTRIBUTION LAYOUT、DATA:1、EQU IP MENT DETAIL LIST （機(jī)臺(tái)設(shè)備詳細(xì)資料）I.D NUMBERTOOL NUMBERINLET POINT，SIZE，F(xiàn)LOW，PRESSURE2、各機(jī)臺(tái)使用之 BULK GAS TAKE-OFF 點(diǎn)3、各機(jī)臺(tái)使用之VMB/P-#三. S. G氣