大宗气体管道系统培

主管路 (Main)
纯化 主管路(Main) 二次连接管路 系统 支管路(Sub-main) （ Hook-up ）
机台 tool
（P.O.U）
机台 tool
（P.O.U）
空压机房 桥架 CUB 地下沟渠
(中央动力厂房）
4A阵列厂房
主管路(Main) 支管路(Sub-main)
二次连接管路 （ Hook-up ）
2.大宗气体与CDA系统概述
相关的名词解释
➢ 气体纯化间及气体纯化系统:
用来放置纯化器（ Purifier），纯化器可将 G Gas 精制为 P Gas 以提供高纯度气体供后段制程（工艺） 使用 .
2.大宗气体与CDA系统概述
相关的名词解释
➢ CQC 房间和 CQC 系统（ Continuously Quality Control） 亦或称为气体监控系统 实时在线监测气体品质
PDS-E for PO2
DF310e detecting O2 for PH2
Ametek 3050AMS detecting
H2O for PH2
PMS HPGP-101-C with
PDS-E for PH2
PMS HPGP -101-C with
PDS-E for CDA
Blender for ThermoFisher
calibration
Purifier for ThermoFisher
calibration
APIX detecting APIX detecting
O2/CO/CO2 in O2/CO/CO2 in
PAR
PHE
2.大宗气体与CDA系统概述
➢ 主管路，支管路（ Main and Sub-main Piping）
GGas
PGas
由于液晶面板厂制程上的需要，工厂会使用许多种类的气体。一般我们以气体的特性来区分。 可分为特殊气体和一般气体，前者使用量较小，如SiH4，NF3等；后者使用量较大，如N2等。因而使用量较大的气体 我们称之为“大宗气体”，即Bulk Gas。
标★ 为G8.6项目所包含气体种类 ☆为未包含，其中H2因为易燃易爆的特性，归为特气范围。
在使用压缩空气或氮气后便将其排出，如果压缩空气或氮气没有对其进行较高要求的净化处理过程(如压
缩空气气管内部污染等)，当洁净车间内大量使用压缩空气时，对其洁净度将有所影响。
2、化学品输送压力介质
P-GAS
3、制造惰性环境
4、参与反应
5、去除杂质
6、其他制程功能
2.大宗气体与CDA系统概述
2.大宗气体与CDA系统概述
NH3 for CDA
TA7000RGD detecting TA7000RGD detecting TA7000RGD detecting
H2/CO for GN2
H2/CO for PN2
H2/CO for PO2
Ametek 3050AMS detecting
H2O for PAR
Teledyne 8800A detecting
关于阀门的开关： 管路上所有阀门的开关必须是有计划的， 也包括take-off点阀门的开关。 每一个阀门的开关，都会对整个系统造成 波动。
2.大宗气体与CDA系统概述
4A 1F CDA 管路分布（环形）
2.大宗气体与CDA系统概述
4A 1F PO2管路分布（树形）
2.大宗气体与CDA系统概述
目前，较为常见的架构有树枝型和环型两种。其中又数树枝型最为常用,其架构清晰,且与其它系统的配管架 构相似，利于整体空间规划。环型则能较好地保持用气点压力的稳定，但投资较高。因此在设计中应根据用气点的 分布情况及用气压力要求综合考虑。
5、PHe
PHe主要供给4A建筑中的DRX（干法刻蚀装置）制程使用。
6、PN2
PN2主要供给4A建筑中的DRX（干法刻蚀装置）和VDN(化学气相沉积装置)制程使用。
2.大宗气体与CDA系统概述
管径的设计
管径的选择是基于气体流量的大小，同时也不能忽略气体的压力值对计算的巨大影响 (G8.6 bulk gas 系统图纸压力设计的一般工作压力都在7bar）。 另外，管道中除氧气的流速值要低一些，其他气体的流速：支管8m/s，支干管10m/s 主管 12m/s。
★流量、压力和流速的关系比较复杂，一般设计人员都选用查经验计算表
在设计中，工艺设备的用气量往往会有二个数值，一个是峰值（peak），一个是均值 （average），而且对不同的设备而言，峰值与均值之间的差异是完全不同的。
那么在管径计算中以何种流量作为基准呢？
芯片厂中工艺设备的运行方式是间歇式的。 在某一设备的运行过程中，会有短暂片刻的用气量达到峰值，而后用气量减小，甚至 为零，由此类造成峰值和均值之间会存在很大差异，甚至是几何级的差异。
2.大宗气体与CDA系统概述
相关的名词解释
➢ CQC 房间和 CQC 系统（ Continuously Quality Control） 亦或称为气体监控系统 实时在线监测气体品质
GN2
PN2
PO 2
PAR/PHE
PH2
CDA
PAR/PHE
TA7000FIDS detecting TA7000FIDS detecting TA7000FIDS detecting
主管路 （Main）
支管路(Sub-main)
2.大宗气体与CDA系统概述
➢ 二次连接管路（ Hook-up piping）
在 Tools 及 P.O.C. 点之间所配置的管路称为 Hook-up，一般均采用 1/4“, 3/8＂, 1/2＂ 管
➢ 机台和使用点（P.O.U. ： Point of Use）
★ Process Argon 制程（工艺） 氩气 PAr
(窒息)
★ Process Oxygen 制程（工艺） 氧气 PO2 (助燃）
★ Process Helium 制程（工艺） 氦气 PHe (窒息、比重小、穿透性强)
☆ Process Hydrogen 制程（工艺） 氢气 PH2 （易燃易爆）
大宗气体及CDA管道系统培训
目录
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目录
大宗气体及CDA概述 大宗气体与CDA系统概述 高纯管路材料及配件 管道的测试 常见的阀门 安全及相关法规
1.大宗气体及CDA概述
1.大宗气体及CDA概述
➢ 大宗气体(Bulk Gas）:
★ General Nitrogen 普通氮气 GN2 (窒息)
机台
tool
（P.百度文库.U）
4B彩膜成盒厂房
主管路(Main) 支管路(Sub-main)
P1&P2包
二次连接管路 （ Hook-up ）
机台
tool
（P.O.U）
2.大宗气体与CDA系统概述
将大气经过滤、压缩、冷却(液化) 、过滤、分馏、过滤、压缩、冷 却(液化)后，可分别取得 N2， O2，Ar 等气体，此过程称之为空 气分离技术。
✓ 液体储罐： 使用真空绝热的 Tank 本体，用来贮存来自气 体厂（含自身空分）或槽车运输的液态气体 ✓ 低温阀组： 用来控制液态气体的压力及流量 ✓ 蒸发器系统： 使用气体蒸发器系统将气体从液态转变成气态
气体产生装置 （空分装置）
液态存储 系统
气体钢瓶组/拖车储罐
气体 加压 系统
对于 He & H2 多使用气体钢瓶组/ 拖车储罐来供气 ✓ 气体钢瓶组： 15 或 20 支高压
3、PO2
4A建筑中的PO2主要供给DRX（干法刻蚀装置）、SPX(金属氧化物成膜装置)及SPI(铟锡氧化物成膜装置) 三种设备的制程使用。4B建筑则是供给ISP(物理气相沉积装置)的制程使用
4、PAr
4A建筑中的PAr主要供给SPM（金属成膜装置）、SPX和SPI三种成膜装置的制程，以及VDN(化学气相沉 积装置),RVD(配线修正装置)的制程使用。4B建筑则是供给ISP(物理气相沉积装置)的制程使用。
H2O for PO2
PMS HPGP-101-C with
PDS-E for PHE
PMS HPGP-101-C with
PDS-E for PAR
PMS HPGP-101-C with PMS HPGP-101-C with PMS HPGP-101-C with
PDS-E for GN2
PDS-E for PN2
Gas Piping 离开 Purifier 及 Purifier Room 之后，即需要绕行厂区供气至需要的位置，绕行厂区的主要管路(粗略定 义 ID 最大的那一支) 即为 Main Pipe，其次要分支即为 Sub-main Pipe, Sub-main Pipe 的配置是工程预计设备区域 安装或扩充的需要，而预留的扩充点，并加装 Valve
H2O for CDA
DF310e detecting O2 for GN2
Ametek 3050AMS detecting
H2O for GN2
DF310e detecting O2 for PN2
Ametek 3050AMS detecting
H2O for PN2
Ametek 3050AMS detecting
气体 过滤 系统
用来过滤气体 中的 Particle等 杂质
G-GAS在经过专业纯化器，纯化得到P-GAS.纯化间设置在4B栋东北角。 （除H2，H2纯化在大宗气站内完成）
G-GAS
2.大宗气体与CDA系统概述
➢ 空压机房：
2.大宗气体与CDA系统概述
相关的名词解释
➢ 桥架或地下沟渠:
气体管路的架装方式：生产厂房与气站之间均会设有安全区隔，管路输送系统从气站拉到生产厂房时，须经过 Tunnel (地下管沟) 或 Trench (地面 or 高架管桥) .
CH4/CO2 for GN2
CH4/CO2 for PN2
CH4/CO2 for PO2
Ametek 3050AMS detecting
H2O for PHE
TA7000FIDS detecting CO/CO2 for PH2
Thermo Scientific Model 17i detecting
4A和4B气体管路信息汇总
2.大宗气体与CDA系统概述
G8.6大宗气体的应用 1、CDA 和 GN2
作为最常使用的气动部件动力提供源，CDA和GN2是整个洁净厂房需求最多的气体，整个管路在洁净车间 内也设置为环网，已保证供气及使用点的稳定。
2、GO2
利用O2的助燃性，使scrubber内燃烧反应更充分。GO2只在4A建筑中有需求。
➢ 大宗气体系统
CQC 房间和 CQC 系统（
Continuously Quality Control ） 亦或称为气体监控系统
大宗气站
➢ CDA系统
桥架 地下沟渠
备 用 CDA 系 统
气体纯化间 气体纯化系统
(4B)
主管路(Main) 支管路(Sub-main)
二次连接管路 （ Hook-up ）
☆ General Argon 普通氩气
GAr
(窒息)
★ General Oxygen 普通氧气
GO2
(助燃）
☆ General Helium 普通氦气
GHe
(窒息、比重小、穿透性强)
☆ General Hydrogen 普通氢气 GH2 （易燃易爆）
★ Process Nitrogen 制程（工艺） 氮气 PN2 (窒息)
1.大宗气体及CDA概述
➢ CDA气体:
CDA ： Compressed/Clean dry air 干燥压缩空气
主要用途： 驱动阀门、 仪表、设备搬运等
G-GAS
P-GAS
1.大宗气体及CDA概述
气体的用途:
通过系统制造出的高洁净度气体，一般使用于： G-GAS
1、气动设备动力
★在洁净车间里，许多生产设备都使用了气动动力结构，如：自动贴膜机、曝光机等，而气动元件
钢瓶以钢架固定放置，用完后 直接更换整组以节省时间 ✓ 拖车储罐：气体用量大时改用 Trailer 来供气
Gas Yard 的气体不论是用 Tank 、 Cylinder Bundle or Trailer 供 气，均会设有气体加压系统（ Pressure Station）， 以便能提供稳定的气体压力至管 路输送系统 。
Sub-main Pipe 进入各设备区域后，即根据 Tools 及预留点的需要配置 P.O.U.，并加装 Isolate Valve 。
take-off 点（P.O.C点）
关于take-off点： 一般在芯片厂，因为机台用气量相对较小 的，take-off点都会均匀分布，并对takeoff点编号管理。在hook-up 阶段计划机台 的使用点。但在液晶面板厂，机台用气量 差异很大，只能做一一对应的设计。