常規(guī)氣體系統(tǒng)管路測試流程及標準上?？菩?/h1>

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1、常規(guī)氣體系統(tǒng)管路測試流程及標準一、 保壓測試（Pressure Test）目的：保壓測試的目的除了在檢查管路的接頭是否有泄漏之情形外，另一目的則是在于利用高于工作壓力之氣體壓力保持在封閉管路內，經過一段時間后及可偵測出管路焊道上是否有沙孔（沙孔會因過高的壓力而造成泄漏）以及接點是否可承受如此高的壓力而導致泄漏，以確保管路保壓通過。原理：將待測管路通入PN2，使其壓力達到管路正常使用壓力的1.1倍或是7至9公斤之間，在一端接上記錄器，經過一段時間后檢查是否有壓降現(xiàn)象，若無則表示該管路已通過保壓測試；反之，則檢查壓降之原因，并在原因排除后再做一次保壓測試，直到完全沒有泄漏為止。步驟：A. 取得氣體

2、管路施工圖，并核對是否有按圖施工？B. 將Panel入口端的接頭松開，并利用管路本身的氣體預吹掃30秒，并檢查Takeoff Point及管路是否正確？C. 將Panel出入口兩端用新的Gasket銜接上，并將管路末端的接頭Cap起來。D. 將Panel上的Valve及regulator開止Open位置。E. 將所有待測管路Takeoff端的接頭用測試管串聯(lián)起來，并于一端連接記錄器（Recorder）。F. 使用PN2將管路內充滿壓力達79公斤，并檢查所有壓力表頭是否有壓力。G. 使用測漏液 snoop，（其漏率可達1.0*10-4）對所有的接頭作初步的測漏，尤其是swagelok接頭。H.

3、開始測漏。Notice：1. 步驟b中因施工者施工不當，常造成管內有鐵屑存留，如未先purge管路而直接銜接上，鐵屑可能會被吹入Valve里，而造成Valve的內漏損壞，另一個好處是可確認管路是否正確，以免浪費測試的時間。但是He及特殊氣體管路除外，必須另外找PN2管路來purge管路。2. Recorder一定要放在Takeoff Point，因為Panel上的Regulator在OutletInlet時可能會有逆止情形發(fā)生而影響測漏的準確度。3. 盡量避免使用Swagelok做轉接頭，以免因人為因素而影響測漏，造成測試時間的浪費。4. 所有的管路盡可能不要銜接Source Point測試，

4、以免造成氣體倒灌而污染主管路。5. 保壓Purge用的氣體一定使用PN2。6. 不可使用氦氣Purge管路，否則會影響氦測漏。7. 本公司所使用之記錄器有傳統(tǒng)機械轉盤記錄器與電子記錄器。8. 若使用傳統(tǒng)機械記錄器，記錄器范圍應與記錄紙之壓力范圍相符。（記錄范圍如010kg/cm2，或015kg/cm2）9. 當所有步驟都已完成，要將待測管路充滿壓力時，開氣源閥時應放漫速度，以免瞬間壓力上升而損壞記錄器及壓力表。10. 管路系統(tǒng)中有check valve時，應注意其流向，并將記錄器放置正確位置。二、氦測漏（He Leak Test）目的：因氦氣的分子非常小，可偵測出非常小之漏點，如果說保壓測試是

5、測大漏，氦測漏則是測小漏，在莊達人所著的VLSI制造技術一書中提到（氣體管路的漏率在每秒10E-9CC才可以送氣）如此才不會造成危險。原理：將待測管路用氦測漏機將管路內抽至超近真空狀態(tài)，當達到客戶要求之漏率時，用氦氣噴在焊道及接頭上。若氦測漏機無反應，表示測漏完成；若有反應，則表示有漏。針對漏點問題排除。步驟：A 確認使用插座之電源與氦側漏機電源是否吻合。B 暖機510分鐘，完成后做測漏本身試抽。C 銜接上待測管路，并開始測漏。D 當待測管路的漏率達到客戶要求的范圍時，在所有的焊道及接頭上噴氦氣，并觀察測漏機是否有反應，若無，表測漏完成，若有，則針對漏點作處理，直到氦測漏機沒反應為止。Noti

6、ce：1. 待測管路串的過多會增加測漏的時間，故盡量將各管路分開來測試。2. PHE的管路如已經銜接會造成氦測漏機吸到，故PHE的管路不可以銜接做氦測漏。3. 待測點噴氦氣的原則是由近而遠，由上而下。4. 噴完氦氣后必須經過一段氦測漏機的反應時間。待沒問題后，開始可繼續(xù)下一個測試點。5. 測試點最好用無塵手套包覆在外，以免氦氣揮散或被其他的測試點吸入，而造成誤判。6. LR=LeakRate 單位是mbar*l/s，m=10-3，bar=1kg，1升=1 kg；例如；LR=1.5E-9表示漏率為每秒1.5*10-9mbar，解釋為：每秒的漏率為1.5*10-9cc=0.0000000015cc

7、。7. PE=Pressure Entrance（入口端的壓力）單位是mbar，m=10-3，1bar約等于1kg。例如；PE=3.4*10-3，表示入口端的壓力為3.4*10-3mbar，就是說入口端的壓力為0.0034mbar真空狀態(tài)的壓力為0，入口端的壓力沒特別的規(guī)定，但是入口端的壓力越超近于0越準確，故PE通常都抽到-3。8. 在半導體廠中的機臺通常都pump down的功能，所以我們的銜接點都由作pump down來測試我們的銜接點是否有確實，而機臺的測漏方式是將chamber先抽至真空狀態(tài)，待達到指定的真空度時，打開manual valve，此時chamber加我們管路的真空度不可

8、高出0.5Torr。通常pump down需要一天一夜的時間，有時可能會因pump down的時間不夠長，而誤判管路有漏，如有碰到這種情形時，故再pump down久一點既可解決此問題。1mbar=0.75Torr。9. 測試完畢后，無須將氦測漏機vent，讓氦測漏 機內部保持負壓，下次使用可縮短自抽的時間。10. 氦測漏機在每次測試前可以做一次校正，如此可防止測漏機測漏產生誤差。（三）ParticleAnalyzer（灰塵含量分析）目的：particle在半導體廠中是不良率禍首之一，尤其在現(xiàn)在的制程越來越小的情況下，如管路中含有過多的particle，對生產加工的良率影響很大原理：利用sam

9、ple gas流經雷射頭，若particle則會造成crystal的震蕩而測的出particle的大小及數(shù)量。步驟：A. 先將待測管路預吹4小時以上，找一待測管路銜接至particle count的inlet端。B. 在未開始測試前，先打開bypass valve，以cycle purge的方式將待測管路再預吹數(shù)分鐘。C. 打開電源，并確認outlet是否有氣流出來。D. 開始測試。Notice：1. 測試的壓力不可小于40psig，大于150psig。2. 通常我們測試的時間為分鐘，而10分鐘流過雷射頭的氣體為1立方英尺，而測試的單位是微米。例如；在記錄紙上的0.1的出現(xiàn)2；則表示在10分鐘

10、內流經雷射管的氣體為1立方英尺，而在1立方英尺的氣體中測得大小為0.1um的顆粒有2顆。3. particle counter inlet端所使用的Valve不可使用Ball Valve，因為Ball Valve會產生particle，最好使用Diaphragm Valve。4. 在開始測試之前利用bypass valve做cycle purge，可以縮短測試時間。5. 測試一段時間后如particle的數(shù)量仍會有2、3顆的情形，可將測試管路敲一敲。6. 如雷射值低于4.5時，請通知專業(yè)人員做雷射頭清潔。（四）氧含量分析（Oxygen Analyzer）：目的：晶片在生產過程中，原本大氣中O2

11、會和Si產生化學反應得O2+Si=SiO2（二氧化矽）為原始的氧化層，如果管路的氧含量過高，原始的氧化層會超出原本已計算好的厚度，如此會嚴重影響接下來各階段的制程。原理：我們利用純度較高的PN2對待測管路以長時間purge的方式，將微氧帶離管路，并在一端接上分析儀器，直到儀器顯示的含氧量達到要求的標準為止。步驟：A. 將待測管路預吹至少4小時。B. 取一待測管路銜接至測試儀器的inlet端。C. 打開電源，開始測試。Notice：1. 選用來Purge的source盡量不使用主管路的最后一顆Valve可能會造成值會降不下來。2. 待測管路不宜串接太多，以免壓力不足，無法讓儀器正常運作。3. 氧

12、分析用的儀器，應隨時注意電解液是否已達到警戒線了。4. 如果在儀器的顯示屏幕上出現(xiàn)負值，表示目前管路的含氧量的濃度比儀器校正時用的標準氣體濃度還純，并非儀器損壞，欲作手動歸零校正，請勿自行校正，通知專業(yè)人員。5. 如屏幕上顯示的值忽高忽低時，請檢查CAP的接頭是否都已松開，讓氣體purge出來。6. 儀器不使用時，仍需利用PN2通入儀器內，以防止電解液壞死。7. 如氧含量一直都降不下來，請確認主管路氮氣的含氧量為何。（五）水含量分析（Moisture Analyzer）目的：晶片在生產過程中，原本大氣中H2O會和Si產生化學反應得：2H2O+Si=SiO2+2H2，其中二氧化矽為原始的氧化層，

13、如果管路的含水量過高，原始的氧化層會超出原本已計算好的厚度，如此會影響接下來各階段的制程。原理：我們利用純度較高的PN2對待測管路以長時間purge的方法，將水氣帶離管路，并在一端接上分析儀器，直到儀器顯示的含氧量濃度達到客戶要求的標準為止。步驟：A. 將待測管路預吹至少4小時。B. 取一待測管路銜接到測試儀器的inlet端。C. 打開電源，開始測試。Notice：1. 選用來purge的source盡量不是所有主管路的最后一顆valve，有可能會造成值降不下來。2. 待側管路不宜串接太多，以免壓力不足，無法讓儀器正常運作。3. 在測試的模式中有Inert及Service，在測試時應使用Ine

14、rt模式測試，Inert是真正管路內的水氣含量值，Service則是含有儀器本身的水含量。4. 儀器在未使用時，也必須插上電源，以保持儀器內部的cell正常運作。5. 儀器內部的設定值都已做好設定，如非必要，勿自行任意調整。6. 如含水分的值一直都降不下來，請確認主管路氮氣的水含量為何？附錄G：管道系統(tǒng)測試標準Appendix G: The Certification of Piping SystemPiping SystemPiping CertificationLeak Rate(sccs He)Oxgen(ppb)Moisture(ppb)Particle * 0.1 micron/scfabove background levelN21 x 10-6 = 50 = 50 = 30 H21 x 10-9 = 50 = 50 = 30 He1 x 10-9 = 50 = 50 = 30