Технологічні рішення для систем доставки газу високої чистоти для напівпровідникових процесів

Технологія газопроводів високої чистоти є важливою частиною системи постачання газу високої чистоти, яка є ключовою технологією для доставки необхідного газу високої чистоти до місця використання та збереження відповідної якості;Технологія газопроводів високої чистоти включає правильний проект системи, вибір фітингів і аксесуарів, будівництво та монтаж, а також випробування.В останні роки дедалі суворіші вимоги до чистоти та вмісту домішок у високочистих газах у виробництві мікроелектронних продуктів, представлених великомасштабними інтегральними схемами, викликали дедалі більше занепокоєння та акцент на технологію трубопроводів високочистих газів.Нижче наведено короткий огляд газопроводів високої чистоти з вибору матеріалівof будівництво, а також приймання та щоденне управління.

Види поширених газів

Класифікація поширених газів в електронній промисловості:

Загальні гази（Масовий газ）: водень (H₂₎, азот (N₂), кисень (О₂), аргон (А₂) тощо

Спеціальні газиє SiH₄ ,PH₃ ,B₂H_{6 ,}A₈H₃ ,CL ,HCL,CF₄ ,NH_3,POCL_3, SIH2CL₂ SIHCL3,NH_3,  BCL_{3 ,}SIF₄ ,CLF₃ ,CO,C₂F_6, N2O,F_2,HF,HBR SF₆…… тощо

Типи спеціальних газів загалом можна класифікувати як корозійнігаз, токсичнийгаз, легкозаймистийгаз, горючийгаз, інертнийгазі т.д. Зазвичай використовувані напівпровідникові гази загалом класифікуються таким чином.

(i) Корозійний / токсичнийгаз: HCl, BF₃, WF₆, HBr , SiH₂Cl₂, NH₃, PH₃, Кл₂, BCl₃…і т.д.

(ii) Горючістьгаз: Х₂, CH₄, SiH₄, PH₃, AsH3, SiH₂Cl₂, Б₂H₆, CH2F_2,CH₃F, CO… тощо.

(iii) горючістьгаз: О₂, Кл₂, Н₂О, Н.Ф₃… тощо

(iv) Інертнийгаз: Н₂, CF₄, C₂F₆, C₄F_8,SF₆, CO₂, Ne, Kr, He… тощо.

Багато напівпровідникових газів шкідливі для організму людини.Зокрема, деякі з цих газів, такі як SiH₄ самозаймання, поки витік бурхливо реагує з киснем повітря і починає горіти;і AsH₃дуже токсичний, будь-який незначний витік може викликати ризик для життя людини, саме через ці очевидні небезпеки, тому вимоги до безпеки конструкції системи особливо високі.

Сфера застосування газів  

Як важлива базова сировина сучасної промисловості, газові продукти широко використовуються, а велика кількість звичайних газів або спеціальних газів використовується в металургії, сталеливарній, нафтовій, хімічній промисловості, машинобудуванні, електроніці, склі, кераміці, будівельних матеріалах, будівництві. , харчова промисловість, медицина та медичні галузі.Застосування газу має важливий вплив на високу технологію цих родовищ, зокрема, і є його незамінною сировиною або технологічним газом.Лише з урахуванням потреб і сприяння різноманітним новим галузям промисловості та сучасній науці та технологіям продукти газової промисловості можуть розвиватися семимильними кроками з точки зору різноманітності, якості та кількості.

Застосування газу в мікроелектроніці та напівпровідниковій промисловості

Використання газу завжди відігравало важливу роль у напівпровідниковому процесі, особливо напівпровідниковий процес широко використовувався в різних галузях промисловості, від традиційного ULSI, TFT-LCD до сучасної мікроелектромеханічної (MEMS) промисловості, у всіх які використовують так званий напівпровідниковий процес як процес виробництва продукції.Чистота газу має вирішальний вплив на продуктивність компонентів і вихід продукту, а безпека газопостачання пов’язана зі здоров’ям персоналу та безпекою роботи установки.

Значення трубопроводів високої чистоти в транспортуванні газу високої чистоти

У процесі плавлення нержавіючої сталі та виготовлення матеріалу близько 200 г газу може поглинатися на тонну.Після обробки нержавіючої сталі не тільки її поверхня, липка від різних забруднень, але й її металева решітка також поглинає певну кількість газу.Коли через трубопровід йде повітряний потік, метал поглинає цю частину газу, яка знову потрапляє в повітряний потік, забруднюючи чистий газ.Коли потік повітря в трубці є переривчастим, трубка адсорбує газ під тиском, і коли потік повітря припиняє проходити, газ, адсорбований трубкою, утворює перепад тиску, щоб розділити, і розділений газ також потрапляє в чистий газ у трубці. як домішки.У той же час адсорбція та розділення повторюються, так що метал на внутрішній поверхні трубки також виробляє певну кількість порошку, і частинки цього металевого пилу також забруднюють чистий газ всередині трубки.Ця характеристика трубки необхідна для забезпечення чистоти газу, що транспортується, що вимагає не тільки дуже високої гладкості внутрішньої поверхні трубки, але й високої зносостійкості.

Якщо використовується газ із сильними корозійними властивостями, для трубопроводів слід використовувати корозійностійкі труби з нержавіючої сталі.В іншому випадку через корозію на внутрішній поверхні труби з’являться корозійні плями, а в серйозних випадках — велика площа металевих відривів або навіть перфорація, що забруднює чистий газ, який розподіляється.

Приєднання транспортних і розподільних газопроводів підвищеної чистоти і високої чистоти з великими витратами.

В принципі, усі вони є зварними, і труби, які використовуються, не повинні змінюватися в організації під час зварювання.Матеріали із занадто високим вмістом вуглецю при зварюванні піддаються повітропроникності зварних частин, що призводить до взаємного проникнення газів усередину та ззовні труби та руйнує чистоту, сухість та чистоту газу, що передається, що призводить до втрати всі наші зусилля.

Таким чином, для високочистого газу та спеціального газотранспортного трубопроводу необхідно використовувати спеціальну обробку високочистої труби з нержавіючої сталі, щоб зробити високочисту систему трубопроводу (включаючи труби, фітинги, клапани, VMB, VMP) у розподіл газу високої чистоти займає життєво важливу місію.

Загальна концепція чистих технологій для транспортних і розподільних трубопроводів

Передача високочистого та чистого газу за допомогою трубопроводів означає, що існують певні вимоги або засоби контролю для трьох аспектів газу, який транспортується.

Чистота газу: вміст атмосфери домішок у gGas purity: вміст атмосфери домішок у газі, зазвичай виражений у відсотках від чистоти газу, наприклад 99,9999%, також виражений як об’ємне співвідношення вмісту атмосфери домішок ppm, ppb, ppt.

Сухість: кількість слідової вологи в газі або кількість, яка називається вологістю, зазвичай виражається через точку роси, наприклад, точка роси при атмосферному тиску -70.C.

Чистота: кількість забруднюючих частинок, що містяться в газі, розмір частинок у мкм, скільки частинок/м3 виражати, для стисненого повітря, зазвичай також виражається у кількості мг/м3 неминучих твердих залишків, які покривають вміст масла .

Класифікація забруднюючих речовин за розміром: частки забруднюючих речовин, в основному стосуються розтирання трубопроводів, зносу, корозії, спричиненої частинками металу, частинками атмосферної сажі, а також мікроорганізмами, фагами та краплями конденсації газу, що містять вологу, тощо, відповідно до розміру частинок. поділяється на

a) Великі частинки – розмір частинок понад 5 мкм

b) Частинка – діаметр матеріалу від 0,1 мкм до 5 мкм

c) Ультрамікрочастинки – розмір частинок менше 0,1 мкм.

Щоб покращити застосування цієї технології, щоб мати можливість перцептивного розуміння розміру частинок і одиниць мікрометрів, для довідки надається набір конкретних статусів частинок

Далі йде порівняння конкретних частинок