2022年半导体厂GAS系统基础知识 .pdf

《2022年半导体厂GAS系统基础知识 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年半导体厂GAS系统基础知识 .pdf（42页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、GAS系统基础知识精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 概述HOOK-UP 专业认知一、厂务系统 HOOK UP 定义HOOK UP 乃是藉由 连接 以传输UTILITIES使机台达到预期的功能。 HOOK UP 是将厂务提供的UTILITIES ( 如 水,电,气,化学品等 ),经由预留之UTILITIES连接点 ( PORT OR STICK), 藉 由 管 路 及 电 缆 线 连 接 至 机 台 及 其 附 属 设 备( SUB

2、UNITS) 。机台使用这些UTILITIES, 达成其所被付予的制程需求并将机台使用后 ,所产生之可回收水或废弃物( 如废水 ,废气等 ),经由管路连接至系统预留接点,再传送到厂务回收系统或废水废气处理系统。HOOK UP 项目主要包括 CAD ， MOVE IN ， CORE DRILL ， SEISMIC ， VACUU， GAS ， CHEMICAL，D.I ,PCW,CW,EXHAUST,ELECTRIC, DRAIN. 二、GAS HOOK-UP专业知识的基本认识在半导体厂，所谓气体管路的Hook-up（配管衔接）以 Buck Gas（一般性气体如CDA、GN2、PN2、PO2、P

3、HE、PAR、H2 等）而言，自供气源之气体存贮槽出口点经主管线（Main Piping ）至次主管线（ Sub-Main Piping ）之 Take Off 点称为一次配（ SP1 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 42 页 - - - - - - - - - - Hook-up ） ， 自 Take Off 出口点至机台（Tool） 或设备（Equipment ）的入口点，谓之二次配（ SP2 Hook-up ） 。以 Specialty Gas （特殊性气体如：腐蚀性、毒

4、性、易燃性、加热气体等之气体）而言其供气源为气柜（ Gas Cabinet ） 。自 G/C 出口点至VMB（Valve Mainfold Box. 多功能阀箱）或 VMP（Valve Mainfold Panel多功能阀盘）之一次测（Primary ） 入口点，称为一次配（SP1 Hook-up ） ，由 VMB 或 VMP Stick 之二次侧（ Secondary ）出口点至机台入口点谓之二次配（ SP2 Hook-up ） 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 42 页 -

5、 - - - - - - - - - GAS 简单知识基本掌握第一章 气体概述由于制程上的需要， 在半导体工厂使用了许多种类的气体，一般我们皆依气体特性来区分，可分为一般气体（BULK GAS ）与特殊气体（ SPECIALTY GAS ）两大类。前者为使用量较大之气体，如N2 、CDA 等，因用量较大，一般气体常以大宗气体称之。后者为使用量较小之气体?一般指用量小 , 极少用量便会对人体造成生命威胁的气体，如 SiH4、NF3等1.1 Bulk Gas 介绍半导体厂所使用的大宗气体，一般有：CDA 、GN2 、PN2 、PAr、PO2 、PH2 、PHe等七种。1 大宗气体的制造：CDA /

6、 IA (Clean Dry Air / Instrument Air)：CDA 之来源取之于大气经压缩机压缩后除湿，再经过滤器或活性炭吸附去除粉尘及炭氢化合物以供给无尘室CDA/IA (Clean Dry Air)。GN2 (Nitrogen) ：利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经过触媒转化器，将CO反应成 CO2 ，将 H2反应成 H2O ，再由分子筛吸附CO2 、H2O ，再经分溜分离 O2 & CnHm 。N2=-195.6，O2=-183。PN2 (Nitrogen)：将 GN2经由纯化器 (Purifier)纯化处理，产生高纯度的氮气。一般液态氮气纯度约为99.9999，含小数点

7、后共6 个 9。经纯化器纯化过的氮气纯度约为99.9999999，含小数点后共9 个 9。PO2 (Oxygen)：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0以上纯度之氧，再除去 N2、Ar、CnHm 。另外可由水电解方式解离H2 O2，产品液化后易于运送储存。PAr (Argon) ：利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0以上纯度之氩气，因氩气在空气中含量仅0.9

8、3，生产成本相对较高。PH2 (Hydrogen) ：利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0以上纯度之氢气。另外可由水电解方式解离H2 O2，制程廉价但危险性高易触发爆炸，液化后易于运送储存。PHe (Helium) ：由稀有富含氦气之天然气中提炼，其主要产地为美国及俄罗斯。 利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，易由分溜获得。Helium=- 268.9，Methane=-161.4。2大宗气体在半导体厂的用途： CDA ： CDA 主要供给 FAB内气动设备动力气源及吹净(purge) ，Local Scrubber 助燃。IA 主要供给厂务系统气动设备动力气源及吹净。 N2

9、：主要供给部分气动设备气源或供给吹净、稀释、惰性气体环境及化学品输送压力来源。 O2 ：供给 ETCH 制程氧化剂所需及 CPCVD 制程中供给氧化制程用， 供给 O3 Generator精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 所需之氧气供应及其它制程所需。 Ar：供给 Sputter制程，离子溅镀热传导介质，Chamber稀释及惰性气体环境。 H2：供给炉管设备燃烧造成湿氧环境，POLY 制程中做 H2 BAKE之用， W-PLUG

10、制程中作为 WF6 之还原反应气体及其它制程所需。 He：供给化学品输送压力介质及制程芯片冷却。3.BULK GAS 的供应系统Methods: Bulk Gas Supply System before Fab - O O O - - He - O O O - O H2 - - - - O - Ar - - - - O O O2 - - - - O O N2 O - - - - - CDA Compressor Bundle Trailer Container Storage tank Produced on-site GAS TYP精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - -

11、 - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 42 页 - - - - - - - - - - Bulk Gas Supply System in Fab 大宗气体 (BULK GAS) 虽然不像特殊气体 (SPECIALITY GAS) ，有的具有强烈的毒性、腐蚀性。但是我们使用大宗气体时，仍然要注意安全。GN2、PN2、PAr、PHe 具有窒息性的危险，这些气体无臭、无色、无味，如大量泄出而相对致空气中含氧量（一般为 21）减少至 16以下时，即有头痛与恶心现象。当氧气含量少至 10时，将使人陷入意识不清状态，6以下瞬间昏倒，无法呼吸，6 分钟

12、以精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 内即死亡。PH2 因泄漏或混入时， 其本身之浓度只要在H2 之爆炸范围 (4%75%)内（如对空气），只要一有火源，此气体乃会因相混而燃烧。PO2 会使物质易于氧化产生燃烧， 造成火灾的不幸事件。 因此，身在半导体工厂工作的我们， 在设计上、施工中，如何避免泄漏、如何防患，则是我们努力的工作之一。1.2 特殊气体特性及系统简介半导体厂所使用的特殊气体种类繁多，约有四五十种，依危险性可区分为以下数

13、类：* 易燃性气体Flammable Gas * 毒性气体Toxic Gas * 腐蚀性气体Corrosive Gas * 低压性 /保温气体Heat Gas * 惰性气体Inert Gas 1. 特殊气体特性简介* 易燃性气体: 燃点低 , 一泄漏与其他气体相混 ,便易引起爆炸及燃烧如 SIH4 , PH3 , H2 ,.* 毒性气体: 反应性极强 ,强烈危害人体功能, 如 CO, NO,CLF3,.* 腐蚀性气体: 易与水份起反应而产生酸性物质,有刺鼻 ,腐蚀,破坏人体的危险性如 NH3, SIF4,CL2, . * 低压性 /保温气体: 属粘稠性液态气体 ,需包 加热线及 保温棉,将管内

14、的温度升高以使其气化,才能充分供应精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 气体 , 如 WF6, BCL3 , DCS,. * 惰性气体: 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 SF6 , C4F8 , N2O , .2. 供应系统简介 * GC （Gas Cabinet ）气瓶柜*GR （Gas Rack ）气瓶架* BSGS System （Bulk Sepcial

15、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) Specialty Gas Supply System Specialty Gas Supply System- Equipment in every floor 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - -

16、 - - - -第 9 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 我们不排除这些气体会对我们有不良影响。身在半导体工厂的我们，在设计上、施工中，如何避免泄漏、如何防患，则是我们努力的工作之一。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 第二章 一次配管和二次配管半导体厂的气体管路，我们一般区分为一次配管（SP1）及二次配管（ SP2，又称 Hookup ） 。SP1：为由气体的起始流出点 （Gas yard/Gas cab

17、inet ）至无尘室中的 Take off Valve 或 VMB（Valve manifold box ）/VMP（Valve manifold panel ） 。SP2 ：为由Take off Valve 或VMB/VMP开始至生产机台设备处为止（Hookup ） 。所使用管材以 1/4” 、3/8” 、1/2” 、3/4” 为主。Piping 之设计应配合气体类型考量，一般分为Bulk Gas 及 Speciality Gas 两大类。2.1 Material 介绍了解半导体气体工程的配管，和管路设计，必须先了解材料（Material ）2.1.1 材料区分：1. TUBE & PIPE

18、 （管件）2. FITTINGS （配件）3. VALVE（阀件）4. REGULATOR （调压阀）5. CHECK VALVE （逆止阀）6. FILTER（过滤器）7. VACUUM GENERATOR （真空产生器）8. 其他2.1.2 选料依据：?气体种类, 气体特性* 影响材料使用的等级AP / BA / EP / V+V / .?业主需求及预算*有无指定厂牌或规格 ? 依机台所需用量及本身接点选定料件尺寸精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 42 页 - - - -

19、- - - - - - * 影响材料使用的尺寸?” / ?” / 15A / .?依机台所需压力及流量不同选择材料型式* 选用压力范围适合或流量符合之阀件?视盘面组装选择料件接头型式* VCR / SWG / Welding / Flange.2.1.3 TUBE & PIPE 管件：?1.定义: * Pipe :, 以 公称内径 (ID) 配合壁厚作为量度之尺寸. * Tube : 以外径 (OD) 及壁厚作为量度之尺寸 . *规格 : 6M/stick or 4M/stick or 100M/roll2.常用材质 : SS304 /SS304L & SS316 / SS316L & VIM

20、+VAR & HC-223.表面处理等级: BA Bright Anneal 表面研磨EP Electro Polish 表面研磨+ 电解研磨?4.等级: * Bulk Gas 一般使用316L BA 或 316L EP 等级* Specialty Gas : 易燃性 / 惰性 气体 316L EP 毒性 双套管 ( 304 AP + 316L EP ) / 单管316L EP 腐蚀性 气体 VIM + VAR 低压性气体- 316L EP + Heater Line + Warm Cover 2.1.4 FITTINGS 配件：?1.材质同管件 ?2.常用种类: a.Nut + Gland

21、+ Gasket b.Elbow,Tee,Reducer c.Cap,Plug d.Connector e.others精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 42 页 - - - - - - - - - - ?3.型式及规格: 一般可分为VCR / SWG / WELDING /螺牙接头 /FLANGE 尺寸从 1/8 “1”(VCR/SWG)及 1/4 “300A (WELD/FLANGE) 皆有, 又分 短接头SCM (micro) or 长接头 SCL (long) & SC

22、F (以 Kitz 作说明): Product Name Size Size for other side Type Specification Material SCM 4 0 E EP LE SCM：表示 BANKEN 公司对 FITTING 的分类，是属于短接头型式。4：表示尺寸为 1/4 ”。0：表示另一端尺寸同前，为1/4 ”。E：表示此料件型式为ELBOW 。EP：表示料件表面处理等极为EP。LE：表示此料件为VIM+VAR等级的EP?4.常用厂牌: KITZ / HAM-LET / IHARA / SWAGELOK /FUJIKIN.? 5.另外大部分 FITTING 又分为三种

23、不同规格，分别为一般 Type；Union Type 及 Reducing Type 。一般型即为平时所见之焊接型式，Union 型为对接型式（即直接以 GLAND+NUT 锁紧） ，Reducing 型类似一般型，唯其两端（三端）尺寸不同。一般组盘所用接头有两种， 分别为 VCR 及 SWG ， 其中 VCR 需锁紧 1/8 圈，SWG 需锁紧 1 1/4 圈(1/4 ”以下需锁紧 3/4 圈)，方能有效锁紧。大部分的气体使用之GASKET 为 Ni 材质，CO 对 Ni 具侵蚀性 * CO & O3 Gasket must be SUS.。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - -

24、 - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 2.1.5 VALVE 阀件：?1.材质同管件 ?2.常用种类: * 手动阀 ( Manual Valve ) a.Ball Valve 球阀b.Bellows Valve 波纹管阀c.Diaphra gm Valve 膜片阀*气动阀 ( Air Valve ) *逆止阀 ( Check Valve ) CHECK VALVE 选取主要依据其尺寸及两端接头型式决定。 Cracking Pressure为 Check Valve 使气体通过之最小

25、压力。通常选用 3 psig 以下之型式。 NH3 必需使用特殊之 Check Valve ， * NH3 Check valve must be AFLAS type .。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 42 页 - - - - - - - - - - * 其他?3.常用厂牌: KITZ / OHNO / IHARA / MOTOYAMA / NUPRO.?4. 备注: * 高压阀 / 低压阀- 依使用场所不同来选择* 两通阀 / 三通阀 / 四通阀 / . : 依需求来选

26、择 ,注意流向选择2.1.6 REGULATOR 调压阀：?1.材质同管件 ?2. Seat 材质: PCTFE , SS316L , Kel- F81 * N2O Seat material must be Vespel. ?3.常用种类: * 高压 / 低压 / 一般压力* 2P 无表头/ 3P or 4P 单表头 或双表头* VCR / SWG / Flange ?4. REGULATOR 一般分高压与低压选取，但尚有高流量型式可供选取，另外可依表头（ Gauge ）需求加以搭配。 ?(以 KITZ 为例) * Bulk Gas 一般使用316L BA 或 316L EP 等级 / VC

27、R 或 SWG 1/4 ” - R25 系列3/8 ” - R35 系列1/2 ” - RH1 系列* Specialty Gas : 毒性 / 易燃性 / 惰性 气体 316L EP - L25 or R25系列腐蚀性 气体 VIM + VAR - L25SVA 系列精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 低压性气体需选择可调 负压的 type - L96SSA 系列(-30”Hg030 psi)2.1.7 about Pressu

28、re Gauge & Transducer ?1.常用种类区别: * Pressure Gauge ( PG )压力表头, 指针式 , C122 * Pressure Switch ( PS )压力开关, 指针式 , 带传输线,IPS 122 * Digital Pressure Gauge ( PID )电子式压力表头* Pressure Transducer ( PT )压力传送器精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 42 页 - - - - - - - - - - ?2. 使

29、用于: 盘面 及 管路上 ?3. 压力范围大致可分为: * 高压 (03000 psi) * 低压 (-30”Hg030 psi)(-30”Hg0160 psi)? 4. 常用电源: 24V DC , 420 mA DC 2.1.8 FILTER 过滤器：?1. 功能: 过滤气体中的微粒子( Particle ) ?2. 过滤等级选择, 即滤径尺寸 (particle size) , 可分为 : * 0.01um / 0.03um / 0.003um ?3. 中心滤片 (Medium) 材质: PTFE / SS316L / NI * CO 滤片材质为PTFE ?4. 流量考量 (flow r

30、ate) : 分 一般流量及 大流量 30 slpm / 100 slpm / 300 slpm / 1500 slpm.?5. Connecting type: VCR or SWG or Welding ?6.注意: 一般常用滤片材质(以 Mykrolis为例) * Bulk Gas PTFE* Specialty Gas : 毒性 / 易燃性 / 惰性 气体 PTFE 系列腐蚀性 气体 PTFE, no SS316L for CO- PTFE type 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第

31、 17 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 2.1.9 VACUUM GENERATOR 真空产生器：装于 G/C / G/R / VMB / VMP作为 Vent 抽气使用 VACUUM GENERATOR的选取主要在于其接头的尺寸及型式。Vent out 1/2 ”GN2 in ? ” 2.1.10 其他：（1）氩气：纯度 99.999 以上，每个钢瓶6 立方公尺或 7 立方公尺，通常一瓶每组可使用 23 天。（2）C 型钢：制作支撑架用，有高低脚、双并、有孔等型式。（3）电工管夹：将管材固定于C 型钢上，最大可使用至5/8 ”之管子。（4）管束：分单立、双立、 P

32、型等型式，固定管子用。（5）牙条：吊挂、固定型钢用。（6）型钢垫片：配合牙条、吊挂型钢用。（7）弹簧螺帽：置于型钢槽内，锁螺丝或牙条用。 10.8 6.2 10.8 抓取率好很好很好很差好很好SS316L N/A 不好好PTFE (F) 抗腐蚀效防漏性过 滤 效精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第

33、 19 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 2.2 一次配管2.2 一次配管（ SPI）2.2.1 BULK GAS SPI 名词：MAIN-主管SUB MAIN - 副主管TAKE OFF VALVE 一次配与二次配连接的阀ISOLATION VALVE 隔离阀BOTTOM VALVE 末端阀 1 SCOPE SP1：为由气体的起始流出点（Gas yard ）至无尘室中的 Take off Valve 2 管路形式Bulk Gas 在 Sub Fab 中的供应系统按其形状可以分为鱼骨式和回路式两种。鱼骨式： MAIN 和 Sub Main 以鱼骨的形状分布回路式： MA

34、IN 和 Sub Main 构成回路形式精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 这两种 BULK GAS 的供应形式各有自己的优缺点，鱼骨式成本比较低， 但是由于气体在 Sub Main 但方向供应的距离比较长，容易产生较大的压降，末端部分的TAKE OFF VALVE 容易产生压力不足的情况；回路式使用MAIN 从两端向 SUB MAIN 供气的方式，很大程度上降低了压降带来的不良影响，但是由于延长了MAIN 的长度，成本比较高。实

35、际上，不管鱼骨式还是回路式，通过科学的计算，选择适当的压力和管径，都可以满足厂务的需求，选择哪种方式，主要看业主的需要和选择。 3 阀件的选择*该图为各种阀件在供应系统中的应用位置精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页，共 42 页 - - - - - - - - - - *选择的依据：阀的类型：根据气体的种类Purge Port ：根据管路焊接时 Ar Purge （防止管路内部焊道氧化）的需求*各位置阀的选择Isolation Valve (On Main /Submain) Wel

36、ding with 2 purge port Bottom Valve (On Main /Submain) Welding with 2 purge port Take off Valve 3/4 ,15A or larger Size: use welding with outlet purge port valve 1/2 or smaller size: use inlet welding outlet VCR(SWG) with No port valve We alse can choose VCR(SWG) valve as take off vale with no purge

37、 port following supplying status 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 22 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 2.2.2 SPECIALTY GAS SPI 名词：GCGas Cabinet 气瓶柜GRGas Rack 气瓶架VMBValve Manifold Box VMPValve Manifold Panel VDBValve Distribution Box VDPValve Distribution Panel 1 SCOPE

38、为由气体的起始流出点（GC/R）至无尘室中的 VMB/P 2 气体设备的设计 设计流程介绍: 1.客户提出需求2.设计建议案提出 : a) Key-Point Introduction b) Flow Sheet Drawing c) Material Qty List3.箱体,盘面发包组立 : a) Material Chosen b) Panel Layout Drawing c) Box Struct DrawingGas Cabinet / Gas Rack 设计 : 1. 功能设计 可分为 单钢 / 双钢( 2 Process ) / 三钢 ( 2 Process + 1 N2 )

39、气瓶柜内的钢瓶数设计可分为三种：分别为单钢、双钢、三钢。单钢的设计通常使用于研究机构或实验室等。制程尚未有量产， 气体使用量小，现场可随时协调停机进行钢瓶之更换， 其优点节省空间、 成本低、但需透过日常之管理与协调以免中断制程造成损失。 双钢与三钢常用于量产工厂，制程不允许停机情况， 当一支精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 23 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 钢瓶使用完后，另一支钢瓶stand by 会自动转为供气，此两种形式最大的差别是在 purge 管路的纯化

40、氮气是以钢瓶或厂务端供应，当purge 用的 PN2 统一由厂务端来供应时， 所有特殊气体供应系统不管是否相容，全部连接到同一个供应源， 会有较高的风险值；万一中央供应系统的PN2 中断，警报系统又损坏，恰巧两种不相容的气体同时使用purge ，此时极有可能发生爆炸的事件发生，相同性质可使用同一瓶钢瓶来 purge 增加的成本及空间非常有限， 是一种非常好的应变方式。 三钢气柜成本不会差很多安全性会是最好的，只要空间允许应最优先选择。2操作性设计：一般气瓶柜都设计有两个特殊气体钢瓶，需自动切换的功能以达到连续供应不断气的目的， 气态气体通常以压力感应器来计算钢瓶的剩余量，若是液态蒸气压气体则以

41、电子磅秤来侦测剩余量，当一瓶用完时会切换到另一瓶。操作上一般可分为全自动、半自动、手动三种方式通常换钢瓶时会执行下列几种Purge ：(a)Pre-purge( 换钢瓶前 ) 首先将钢瓶阀关闭，测试是否有关紧，用真空产生器将特殊气体抽出，再用PN2 来稀释管壁内的特殊气体，重复执行充吹的动作将管壁内的特殊气体稀释干净，此时即可更换钢瓶 。(b)Post-purge( 换钢瓶后 ) 通常以 PN2 来进行保压测试，测试钢瓶接头是否衔接良好，再利用PN2 重复执行充吹的动作来将钢瓶接头清洁干净。(c)Process purge( 用特殊气体 ) 直接用特殊气体来Purge 管壁，主要的目的是要将P

42、N2 完全的清除让供气的品质更好，不会因更换钢瓶而供应品质受到影响。(d)Hi pressure leak test( 高压测漏 ) 通常高压燃烧性气体会建议使用高压测漏，因为经过高压测漏更能确保钢瓶接头衔接没问题。一般钢瓶更换时机大约是剩余10% 的残留量，但实际上应以制程的需求来决定，这样才会得到最佳的更换时间。再者，钢瓶都有使用期限，操过使用期限因为部分特殊气体会对钢瓶造成为腐蚀，污染气源。为到达上述1-4 项的功能，其管件的设计就会比较复杂，建议顾客尽量使用精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - -

43、 -第 24 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 自动的供应系统， 若使用手动的方式进行， 人员操作需要非常的小心谨慎，只要任何一项步骤有疏失极可能影响供应的品质，严重时有可能造成人员伤亡。 即使是气瓶架也应该采用自动的供应系统， 虽然没危险性，人员操作不当极有可能造成污染，毕竟要人员重复动作可能几十次，不但需要耗很多的时间， 人员也要集中很多精神来执行，风险等级也相对提高。3. 气瓶柜管路设计：认识气瓶柜盘面上的一些设计，以下逐一介绍盘面上重要主件：1. 气动阀气源：一般以 GN2 来进行控制， 不建议使用 CDA，因 GN2 的供应系统比较稳定，不会因停电或运转设备故

44、障而中断，此气源是用于自动或半自动的气动阀件开关。2. 手动控制阀：主要用于第二到防护作为第二次确认用，一般于供应气体的出口端。3. 逆止阀：防止特气倒灌到清洁用的PN2 系统和抽气用的 GN2 系统。4. 调压阀：用于调整供应系统的供应压力。5. 压力传送器：是防护系统中非常重要的零件，透过它我们可以判断管路是否泄漏，相关阀件是否正常开关，同时亦可检知钢瓶的剩余量。6. 真空产生器： 利用 GN2 快速流动产生吸力， 将管路中的气体抽出， 以到达抽气的目的。7. 气体过滤器：一般在钢瓶出口端会装比较粗的过滤器，在出端会装比较细的过滤器，有效过滤气体中的粒子，过滤器较不易purge 所以一般不

45、建议装在常purge 的管路中。8. 过流量侦测器：对管路异常流量进行侦测，若是操过设定值，即判断管路上可能大量泄漏，进而关闭供应系统停止供气。9. 限流孔：是一种简易又有效的过流量控制装置，用以限制大量气体流过，一般使用于 vent 处，其主要功用大量的特殊气体排出，区域性的废气处理机无法处理的情况发生。气瓶柜在管路设计上应该特别注意的事项如下：1. 不相容的气体 purge 管路不可相连在一起。2. 不相容的气体不能装在同一个气瓶柜内，即使各自独立的供应系统也严重禁止。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - -

46、 - - -第 25 页，共 42 页 - - - - - - - - - - 3. 管路大小应依实际制程所需的压力流量来设计。4. 钢瓶接头型号应事先由业主告知我们以免有接头无法接上的问题。5. 小钢瓶会使用可调整的支撑架。6. 阀件材质应依气体特性来选择。7. 如有考虑扩充性可在出口端加装一个预留扩充阀。4.安全防护设施：气瓶柜防护设计，包括外箱的防火与防爆设计、抽风孔、火焰侦测器、消防洒水头、毒气侦测器、 紧急遮断开关、 过流量侦测器、 温度侦测器、 烟雾侦测器、 vent限流孔、远端遮断等。其中消防洒水头在气瓶柜内的温度操过65时，玻璃会自动破裂洒水， 但要注意有些腐蚀性气体会与水产生

47、强烈反映，建议不安装消防洒水头。在气体房内也需装烟雾侦测器及洒水头，以防止气瓶柜以外的地方有火灾，所有系统应该与中央监控系统连线， 并与广播系统连线， 一有警报立即疏散相关人员，由厂区紧急应变小组来进行处理，以免发生危险。这些相关防护设备在规划时应特别考虑其摆放位置及其实用，如紧急遮断按钮除气柜上需要外， 在气体房外或中央监控系统亦需架设，避免气体外泄人员无法进入关闭源头的钢瓶；此外警报警示灯与警报声响亦需在气体房外面明显的位置架设，以利人员紧急处理时的识别，并规划相关防护器具， 如更换钢瓶时所使用的空气面罩。为防止地震会在气瓶柜的底部打上膨胀螺丝固定，使其在地震时不至于位移，地震仪的安装通常

48、有三个感应器，分别装于厂区的三个角落， 可避免当有外力的干扰时(如施工 )即造成误动作，一般执行地震切断系统功能，通常会设定两个地震仪动作才会执行此功能，且设定地震等级为五级。另一项比较特殊的就是紧急的废气处理设备适用于燃烧性气体，一般时抽风量只有一半，当特殊气体外泄时，抽风量会全数运转，需与侦测器配合使用，但受空间限制一般以吸附一瓶特殊气的量作为设计，因为其体积非常大。 但因价格昂贵目前尚未普及。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 26 页，共 42 页 - - - - - - - - -

49、- 5. 依 气体特性来设计盘面功能: for example: smic fab2 SPECIFICATIONPRVHC-22HP-FHP-NiAFLASEFSL/CDPSDPGSPLI.TEMP.UV/IRAUTOSWITCHEMOESVFIRE DAMPERSMOKE EMSOZ-PURGE DPS 2Cl247 LYNYNNYYYYYYYYYOptionYYYSiH2Cl247 LYNYNNYYYYYYYYYOptionYYYSiH447 LYNYNNYNYYYYYYYOptionYYYWF647 LYNYNNYYYYYYYYYOptionYYYGAS TypeCYLINDER SIZ

50、E安全功能: Shut Boy 钢瓶阀 , UV/IR 火焰侦测器, Sprinker 洒水头 , EMO 紧急停气按钮, DPS/DPG 泄漏侦测器 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 27 页，共 42 页 - - - - - - - - - - GC FLOW SHEET DRAWING 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 28 页，共 42 页 - - - - - - - - - -