半导体工厂大宗气体工业纯化管道系统
半导体工厂大宗气体系统的设计
半导体工厂大宗气体系统的设计引言：半导体工厂（FAB）生产过程中需要使用大量的气体，这些气体在各个工序中起着至关重要的作用。
因此，设计一个高效可靠的大宗气体系统对于确保半导体工厂的正常运行和产品质量至关重要。
本文将重点探讨半导体工厂大宗气体系统的设计。
一、系统需求分析：在设计半导体工厂大宗气体系统之前，首先需要进行系统需求分析。
这包括对半导体生产工艺的了解，对所需气体种类和流量的确定，以及对系统的可靠性和安全性的考虑。
1.工艺要求：不同的半导体生产工艺所需的气体种类和流量可能会有所不同。
因此，需要先了解工艺要求，确定所需的气体类型，如氮气、氧气、氢气等，以及其流量。
2.流程和流量：在确定所需气体类型后，需要进行系统流程和流量的设计。
这包括确定气体的输送、净化、储存和分配的流程，并根据工艺要求确定每个阶段所需的气体流量。
3.可靠性和安全性：大宗气体系统设计需要考虑系统的可靠性和安全性。
可靠性包括系统的稳定性和可持续性，确保气体供应稳定并能满足生产需求。
安全性考虑包括气体的安全处理和泄漏的防范。
二、系统设计方案：在进行系统设计时，需要根据前面的需求分析，结合实际情况，提出一个合理的设计方案。
1.气体配送系统：气体配送系统用于将气体从供应源输送到工艺设备。
它包括气体输送管道、阀门和流量计等设备。
为了确保气体的流量和压力稳定，可以使用压力传感器和流量控制阀进行控制。
此外，还应根据需要设计合适的管网结构，确保气体分配均匀。
2.气体净化系统：气体净化系统用于去除气体中的杂质和污染物，以确保气体质量符合生产要求。
它包括过滤器、吸附剂和催化剂等设备。
根据不同的气体类型和污染物种类，选择适当的净化设备和方法。
3.气体储存系统：由于气体供应可能会有时间和流量的波动，因此需要设计一个气体储存系统，以弥补供应的不稳定性。
气体储存系统可以包括储气罐、压缩机和气体储存器等设备。
通过合理的容量和流量的设计，确保气体供应的持续和稳定。
半导体厂GAS系统基础知识解读
GAS系统基础知识概述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( SUBUNITS)。
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、PHE、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（SP1Hook-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）。
半导体工业用高纯度气体与化学品的应用解析常宜龙
半导体工业用高纯度气体与化学品的应用解析常宜龙发布时间：2021-11-02T04:52:06.456Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：常宜龙[导读] 高纯度气体与化学品是高纯度材料的重要组成，在半导体工业发展中起着十分重要的作用。
北京中凯达自动化工程有限公司北京 102600摘要：高纯度气体与化学品是高纯度材料的重要组成，在半导体工业发展中起着十分重要的作用。
文章结合高纯度气体与化学品的基本属性，就其在半导体制程中的具体应用问题进行探究。
全面气体化学管理，TGCM。
关键词：半导体工业；高纯度气体；化学品；半导体制程；全面气体化学管理；TGCM（Total Gas and Chemical Management）；应用全面气体化学管理，TGCM气体、化学品和超纯水十分类似，是半导体制程中比较重要的高纯度流体材料。
其中，气体和化学药品占据三分之一比例的半导体材料。
气体和化学品除了在制作方式上存在密切的关联，二者的供应技术也十分类似，其和其他的材料相比，这两种材料是危险物质，因此，在将其应用到工业领域中的时候要额外关注材料的性能和使用表现。
全面气体化学管理，TGCM。
一、半导体制程全面气体化学管理，TGCM。
半导体制程大体上会被划分为多个密切关联的单元，诸如硅晶圆制造、氧化、参杂、微影、薄膜等。
在各个单元中还会细分出不同的操作步骤，包含清洗、曝光、离子布置、光阻去除、化学气体沉淀等。
半导体的加工组件由多个材质不同、厚度不等的薄膜制程组成，在实施应用的时候会根据需要来完成重复性的加工制作。
二、半导体气体材料的基本划分全面气体化学管理，TGCM。
第一，大宗气体。
半导体材料中的大宗气体可以根据需要制造出各个气体，借助相应的运输工具还能够完成对这些气体的运输加工处理。
第二，特殊气体。
特殊性的气体一般会选择使用比较小的钢瓶来供应，按照其制程用途的不同可以划分为以下五个类型：①硅族气体。
硅族气体中会包含硅基、硅烷之类的物质。
半导体厂GAS系统基础知识
GAS系统基础知识概述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( SUBUNITS)。
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、PHE、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（SP1Hook-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）。
半导体大宗气体
半导体大宗气体半导体材料是现代电子行业中不可或缺的一部分。
而制造半导体材料的过程中，大宗气体的应用也是至关重要的。
本文将介绍半导体制造中常用的大宗气体及其用途。
1. 高纯氮气高纯氮气是半导体制造过程中最常用的大宗气体之一。
它主要用于创造一个无氧环境，以防止杂质对半导体材料的污染。
高纯氮气还可以用于保护半导体材料的表面，防止氧化反应的发生。
2. 氢气氢气在半导体制造中也扮演着重要角色。
它常被用于清洗半导体材料表面的氧化层，以提高材料的纯度和质量。
此外，氢气还可以用于制造多晶硅材料，这是制造太阳能电池和集成电路的重要材料。
3. 氧气尽管在半导体制造中需要无氧环境，但氧气也是必不可少的大宗气体之一。
它主要用于氧化硅的制造过程，以形成绝缘层和介电层。
氧气还可以用于电子束蒸发和物理气相沉积等过程中。
4. 氩气氩气是用于制造半导体材料中的离子注入和电子束蒸发等过程中的重要大宗气体。
它可以提供稳定的离子束和高温环境，以实现材料的沉积和加工。
同时，氩气还可以用于制造有机薄膜材料，如有机发光二极管和有机太阳能电池等。
5. 氮气氮气在半导体制造中主要用于氮化硅材料的制备过程。
氮化硅具有优异的绝缘性能和热稳定性，广泛应用于集成电路的隔离层和介电层。
6. 氟化气体氟化气体是半导体制造中常用的刻蚀气体。
它可以与半导体材料发生反应，从而实现材料的精确刻蚀。
常见的氟化气体包括氟化氢和四氟化硅等。
7. 二氧化碳二氧化碳在半导体制造中主要用于清洗和去除杂质。
它可以与一些有机污染物发生反应，达到清洁表面和去除污染物的效果。
除了以上提到的大宗气体外，还有一些其他气体在半导体制造中也有应用。
例如，甲烷可以用于制造纳米线和碳纳米管等纳米材料；硫化氢可以用于制造硫化物材料；三氯化铝可以用于刻蚀金属层等。
大宗气体在半导体制造中起着至关重要的作用。
它们不仅能够保证半导体材料的纯净和质量，还能提供必要的环境和条件，实现半导体材料的沉积、刻蚀和加工等过程。
厂务大宗气体及特殊气体系统知识
的选取主要在于其接头的尺寸及型式。
1/2”
2¼”
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2~3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。
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（）与特殊气体（）两大类。
前者为使用量较大之气体，如N2、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4、3等
2.1.6调压阀：
•1.材质同管件
•2.材质: ,316L, 81…* N2O – .
•3.常用种类:
*高压/低压/一般压力
* 2P无表头/ 3P 4P单表头或双表头
* / /
•4.一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（）需求加以搭配。•(以为例)
*一般使用316L或316L等级/或
* ( )电子式压力表头
* ( )压力传送器
•2.使用于:盘面及管路上
•3.压力范围大致可分为:
*高压(0~3000 )
*低压(-30”0~30 )
(-30”0~160 )
• 4.常用电源: 24V , 4~20
2.1.8过滤器：
•1.功能:过滤气体中的微粒子( )
•2.过滤等级选择,即滤径尺寸( ) ,可分为:
（4）管束：分单立、双立、P型等型式，固定管子用。
（5）牙条：吊挂、固定型钢用。
半导体工厂大宗气体系统设计
半导体工厂大宗气体系统的设计搞要本文对集成电路芯片厂中的大宗气体系统的设计过程作了概括性的描述，对当前气体设计技术及其发展方向作了探讨，同时结合自己对多个FAB厂房的设计经验提出了设计中值得注意的问题和解决方案。
This paper introduces a general design process for Bulk Gas System in gas design technology and its development directionare also on the author抯 experience in FABdesign,several potential problems in design and relevant solutions are issued.1995年，美国半导体工业协会（SIA）在一份报告中预言："中国将在10-15年内成为世界最大的半导体市场"。
随着中国经济的增长和信息产业的发展，进入21世纪的中国半导体产业市场仍将保持20%以上的高速增长态势，中国有望在下一个十年成为仅次于美国的全球第二大半导体市场。
而目前的发展态势也正印证了这一点。
作为半导体生产过程中必不可少的系统，高纯气体系统直接影响全厂生产的运行和产品的质量。
相比较而言，集成电路芯片制造厂由于工艺技术难度更高、生产过程更为复杂，因而所需的气体种类更多、品质要求更高、用量更大，也就更具代表性。
因此本文重点以集成电路芯片制造厂为背景来阐述。
集成电路芯片厂中所使用的气体按用量的大小可分为二种，用量较大的称为大宗气体（Bulkgas），用量较小的称为特种气体（Specialtygas）。
大宗气体有：氮气、氧气、氢气、氩气和氦气。
其中氮气在整个工厂中用量最大，依据不同的质量需求，又分为普通氮气和工艺氮气。
由于篇幅所限，本文仅涉及大宗气体系统的设计。
1 系统概述大宗气体系统由供气系统和输送管道系统组成，其中供气系统又可细分为气源、纯化和品质监测等几个部分。
半导体工厂(FAB)大宗气体系统的设计(精)
半导体工厂(FAB)大宗气体系统的设计(精)半导体工厂（FAB）大宗气体系统（Gas Yard）的设计1995年，美国半导体工业协会（SIA）在一份报告中预言："中国将在10-15年内成为世界最大的半导体市场"。
随着中国经济的增长和信息产业的发展，进入21世纪的中国半导体产业市场仍将保持20%以上的高速增长态势，中国有望在下一个十年成为仅次于美国的全球第二大半导体市场。
而目前的发展态势也正印证了这一点。
作为半导体生产过程中必不可少的系统，高纯气体系统直接影响全厂生产的运行和产品的质量。
相比较而言，集成电路芯片制造厂由于工艺技术难度更高、生产过程更为复杂，因而所需的气体种类更多、品质要求更高、用量更大，也就更具代表性。
因此本文重点以集成电路芯片制造厂为背景来阐述。
集成电路芯片厂中所使用的气体按用量的大小可分为二种，用量较大的称为大宗气体（Bulk gas），用量较小的称为特种气体（Specialtygas）。
大宗气体有：氮气、氧气、氢气、氩气和氦气。
其中氮气在整个工厂中用量最大，依据不同的质量需求，又分为普通氮气和工艺氮气。
由于篇幅所限，本文仅涉及大宗气体系统的设计。
1 系统概述大宗气体系统由供气系统和输送管道系统组成，其中供气系统又可细分为气源、纯化和品质监测等几个部分。
通常在设计中将气源设置在独立于生产厂房（FAB）之外的气体站（Gas Yard），而气体的纯化则往往在生产厂房内专门的纯化间（Purifier Room）中进行，这样可以使高纯气体的管线尽可能的短，既保证了气体的品质，又节约了成本。
经纯化后的大宗气体由管道从气体纯化间输送至辅道生产层（SubFAB）或生产车间的架空地板下，在这里形成配管网络，最后由二次配管系统（Hook-up）送至各用户点。
图1给出了一个典型的大宗气体系统图。
2 供气系统的设计2.1 气体站2.1.1 首先必须根据工厂所需用气量的情况，选择最合理和经济的供气方式。
半导体工厂(FAB)大宗气体系统的设计(精)
半导体工厂（FAB）大宗气体系统（Gas Yard）的设计1995年，美国半导体工业协会（SIA）在一份报告中预言："中国将在10-15年内成为世界最大的半导体市场"。
随着中国经济的增长和信息产业的发展，进入21世纪的中国半导体产业市场仍将保持20%以上的高速增长态势，中国有望在下一个十年成为仅次于美国的全球第二大半导体市场。
而目前的发展态势也正印证了这一点。
作为半导体生产过程中必不可少的系统，高纯气体系统直接影响全厂生产的运行和产品的质量。
相比较而言，集成电路芯片制造厂由于工艺技术难度更高、生产过程更为复杂，因而所需的气体种类更多、品质要求更高、用量更大，也就更具代表性。
因此本文重点以集成电路芯片制造厂为背景来阐述。
集成电路芯片厂中所使用的气体按用量的大小可分为二种，用量较大的称为大宗气体（Bulk gas），用量较小的称为特种气体（Specialtygas）。
大宗气体有：氮气、氧气、氢气、氩气和氦气。
其中氮气在整个工厂中用量最大，依据不同的质量需求，又分为普通氮气和工艺氮气。
由于篇幅所限，本文仅涉及大宗气体系统的设计。
1 系统概述大宗气体系统由供气系统和输送管道系统组成，其中供气系统又可细分为气源、纯化和品质监测等几个部分。
通常在设计中将气源设置在独立于生产厂房（FAB）之外的气体站（Gas Yard），而气体的纯化则往往在生产厂房内专门的纯化间（Purifier Room）中进行，这样可以使高纯气体的管线尽可能的短，既保证了气体的品质，又节约了成本。
经纯化后的大宗气体由管道从气体纯化间输送至辅道生产层（SubFAB）或生产车间的架空地板下，在这里形成配管网络，最后由二次配管系统（Hook-up）送至各用户点。
图1给出了一个典型的大宗气体系统图。
2 供气系统的设计2.1 气体站2.1.1 首先必须根据工厂所需用气量的情况，选择最合理和经济的供气方式。
氮气的用量往往是很大的，根据其用量的不同，可考虑采用以下几种方式供气：1）液氮储罐，用槽车定期进行充灌，高压的液态气体经蒸发器（Vaporizer）蒸发为气态后，供工厂使用。
半导体工业用高纯度气体与化学品的运用
半导体工业用高纯度气体与化学品的运用摘要：文章结合实际就高纯度气体与化学品中的应用问题进行基本介绍。
结合半导体材料加工的基本需求，就高纯度气体和化学品在半导体工业领域的应用问题进行探究。
全面气体化学管理，TGCM。
关键词：半导体工业；高纯度气体；化学品；应用；全面气体化学管理；TGCM(Total Gas and Chemical Management)伴随动态随机存取存储器和闪存需求的增长，在去年，社会范围内的全球半导体市场销售额度大范围的提升。
在未来，伴随现代信息技术的发展，物联网将会为芯片制造商提供更多的市场发展机会，电子化学产品也会迎来新的发展。
在过去，人们强调的是芯片制造的过程问题，也就是芯片的设计和芯片的生产。
进行光刻物理半导体晶片的表面结构是由硅表面多个化学处理流程决定的，比较多的清洗工艺和蚀刻工艺是由基质表面和特殊介质所产生的化学反应形成的。
全面气体化学管理，TGCM。
1.高纯度气体与化学品在半导体工业中的基本属性气体和化学品的组成成分与超纯水相似，都是半导体制程中重要的高纯度流体材料。
气体、化学品在半导体材料成本中占据三分之一的比例。
气体和化学品除了会在制作规程上存在密切的关联，二者加工操作所使用到的技术也十分相似。
高纯度气体与化学品和其他材料相比都属于高危险物质，因此，在半导体厂务的划分上会将两个物质结合在一起使用。
全面气体化学管理，TGCM。
1.半导体工业发展对高纯度气体和化学品提出的要求1.半导体工业的发展全面气体化学管理，TGCM。
半导体制程中各个细节都可以划分为独立的单元，具体包含硅晶圆制、氧化、参杂、微影、薄膜等。
各个单元在使用的还可以细化为不同的操作，具体包含清洗、光阻涂布、曝光、离子分布数值等。
半导体CMOS组件在具体加工的时候会由多个材质、厚度不同的薄膜加工形成。
上文研究根据半导体加工改造方式的不同，可以根据功能来进行不同的设计。
在开展操作的时候会将所使用的材料从大的角度上确定为半导体工业用化学品，按照基本形态和属性的不同，可以将这些材料划分为液态、气态、固态三个形式。
大宗气体纯化设备件介绍
纯化器照片
纯化器的流程图
大宗气体纯化设备件介绍
• 大宗气体的供气流程： 大气站 经过管道 阀门 纯化器 阀门 各个用气 点 • 纯化器的介绍： 气体工业名词，在低压下脱除气体中杂质的装置。 在半导体工业中，低压纯化器用于在线纯化氮，氢，氧， 氩，氦及某些品种的电子特种气体。 纯化器是大宗气体 设备系统关键部分。功能为为半导体生产设备提供高纯度 和稳定的气体。本装置采用高效脱氧剂、高效吸附剂和高 效过滤器除去氮气中的杂质氧、水汽和尘埃等。本装置采 用复式流程，一组工作，同时另一组再生、待用。两组交 替使用，设备可以长期连续运行。本装置为复式流程，每 一组由除氧器、冷却器、干燥器串联组成，可以一组工作， 同时另一组可以进行再生处理，相互交替工作和再生，以 保证设备连续运行。
半导体厂GAS系统基础知识
系统基础知识概述专业认知一、厂务系统定义乃是藉由连接以传输使机台达到预期的功能。
是将厂务提供的 ( 如水,电,气,化学品等),经由预留之连接点( ),藉由管路及电缆线连接至机台及其附属设备( )。
机台使用这些 ,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。
项目主要包括∶，，，，，，， , .二、专业知识的基本认识在半导体厂，所谓气体管路的（配管衔接）以（一般性气体如、2、2、2、、、H2等）而言，自供气源之气体存贮槽出口点经主管线（）至次主管线（）之点称为一次配（1 ），自出口点至机台（）或设备（）的入口点，谓之二次配（2 ）。
以（特殊性气体如：腐蚀性、毒性、易燃性、加热气体等之气体）而言其供气源为气柜（）。
自出口点至（ .多功能阀箱）或（多功能阀盘）之一次测（）入口点，称为一次配（1 ），由或之二次侧（）出口点至机台入口点谓之二次配（2 ）。
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（）与特殊气体（）两大类。
前者为使用量较大之气体，如N2、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4、3等1.1 介绍半导体厂所使用的大宗气体，一般有：、2、2、、2、2、等七种。
1．大宗气体的制造：/ ( / )：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 ( )。
2 ()：利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经过触媒转化器，将反应成2，将H2反应成H2O，再由分子筛吸附2、H2O，再经分溜分离O2 & 。
N2=-195.6℃，O2=-183℃。
2 ()：将2经由纯化器()纯化处理，产生高纯度的氮气。
半导体代工厂的特气供应系统探讨
半导体代工厂的特气供应系统探讨摘要：对在半导体晶圆代工厂中应用的特种气体及气体的不同特性进行了分类和讨论，进而对特种气体在晶圆厂的主要供应流程及其要点进行了阐述，并且对在晶圆厂有着重要作用的关键管件及重要设计进行了探讨。
关键词：晶圆代工；特种气体；大宗气体；阈限值1 引言在目前工艺技术较为先进的半导体晶圆代工厂的制造过程中，全部工艺步骤超过450道，其中大约要使用50种不同种类的气体。
一般把气体分为大宗气体(Bulk Gas)和特种气体(Special Gas)两种。
大宗气体一般是指集中供应且用量较大的气体，涵盖制程用气如PO2,PAr,PH2,PHe ，以及非制程用气如CDA,IA,GN2等。
特种气体主要有各种掺杂用气体、外延用气体、离子注入用气体、刻蚀用气体以及其他广为各种制程设备所使用的惰性气体等。
如扩散工艺中作为工艺腔清洁所用的ClF 3，干层刻蚀时常用的CF4,CHF3 与SF6等，以及离子注入法作为n型硅片离子注入磷源、砷源的PH 3和AsH3等[1]。
从以上的应用可以看出，气体在半导体晶圆代工厂有着非常重要的作用。
因为各种气体的特性不同，所以要设计出不同的气体输送系统来满足各种不同制程设备的需求。
本文主要讨论特种气体的分类、供应和相关的关键管件等。
2 特气的分类半导体制造业所使用的特种气体一般按其使用时的特性见图1，可分为五大类[2]，（1）易燃性气体把自燃、易燃、可燃气体等都定义为这类气体。
如常温下的SiH4气体只要与空气接触就会燃烧，当环境温度达到一定时，PH3与B2 H6等气体也会产生自燃。
可燃易燃气体都有一定的着火燃烧爆炸范围，即上限、下限值。
此范围越大的气体起爆炸燃烧危险性就越高，如B 2H6的爆炸上限为98%，爆炸下限为0.9%。
属于易燃气体有H 2,NH3,PH3,DCS,ClF3 等等。
（2）毒性气体（Toxic Gas）：半导体制造行业中使用的气体很多都是对人体有害、有毒的。
半导体工厂排气系统介绍
半导体工厂排气系统简介一、Exhaust 功能：由于半导体厂生产流程中会用到各种各样的化学品（液态、气态），所以从机台排气端把有异味的酸、碱、有机物等有害的气（或水气混合物）通过负压抽至主系统中，然后处理至达标是exhaust 系统的主要功能，同时也需要把配合真空系统将chamber/gas box 中可能泄露的有毒有害特气抽至主系统中，再经过净化或回收处理达到排放标准后排至大气。
当涉及exhaust hook up安装施工部分时，一般指从POU 到take-off point部分，因工艺设备move in时间与主系统施工并非同时进行，故一般不涉及主系统的排气系统，设备定位后，开始hook up部分施工。
按排气性质差别，一般分为如下几类：GEX:general exhaust (主要是机台的发热等产生的一般的空气，也包含bulk gas的gas-box的排气)SCX:scrubber exhaust(主要指酸气及其水气混合气，也包含大多数的特气的gas-box的排气以及备品柜的排气)AEX:ammonia exhaust(主要指氨水的排气，也包含DEV的排气) VEX:volatile organic compound exhaust(主要指有机物异味排气)二、Exhaust system 参数：•真空度：10~700Pa(150-200pa)••使用值/流量：200-500Pa/10~100,000 LPM；••尺寸：1/4“，3/8 “，1/2 “，2 “~ 12“；••材质：PFA，PVDF，SUS304，SUS304+coating，Galvanized ，帆布软管，铝薄软管，PVC。
••控制部件：damper 风压表;风速测量口；••主要的连接形式：法兰式，丝接式(union,flare,NPT) Clamp,喉箍式（推拔），承插式•三、风管安装前注意事项：1.风管安装的空间管理。
2.测试口的位置。
半导体工厂大宗气体系统的设计
半导体工厂大宗气体系统的设计随着半导体行业的迅猛发展，半导体工厂的大宗气体系统的设计变得尤为重要。
大宗气体在半导体制造过程中扮演着重要角色，包括制造环境的控制、材料的处理和设备的冷却等。
一个合理设计的大宗气体系统可以有效地提高生产效率、降低运营成本并确保产品质量。
本文将讨论半导体工厂大宗气体系统的设计。
首先，大宗气体系统的设计应该从工厂的需求出发。
在设计过程中，需要综合考虑各种气体使用量、工艺需求和设备容量等因素。
根据不同的工艺需求，选择合适的气体类别和纯度，并确定所需的气体流量和压力。
其次，大宗气体系统的设计应该注重安全性。
考虑到大宗气体的危险性，设计中应采取适当的安全措施，包括气体泄漏检测系统、报警系统、紧急切断装置等。
此外，应设计合理的气体管道布局，确保气体的流动畅通，并避免气体混合和火灾等安全风险。
第三，大宗气体系统的设计应充分考虑节能和环保。
在选择气体供应方式时，应优先考虑以废气回收和再利用为主，减少对环境的影响。
同时，设计中应采用高效的气体输送系统，减少能量损耗。
与此同时，应考虑系统的可持续性发展，确保气体供应的持久稳定。
第四，大宗气体系统的设计还应考虑维护和管理。
在设计过程中，应充分考虑系统的易维护性，包括易操作、易清洁和易维修，以减少工厂的停机时间和维护成本。
此外，应考虑建立一个完善的管理系统，包括对气体的监测、记录和管理，以确保系统的稳定运行和合规性。
最后，大宗气体系统的设计还需要与其他设备和系统进行整合。
半导体工厂是一个复杂的生产系统，各个系统之间需要紧密协调和配合。
在设计大宗气体系统时，应与供电系统、制冷系统、废物处理系统等其他系统进行协调和整合，确保整个工厂的高效运行。
综上所述，半导体工厂大宗气体系统的设计应综合考虑工厂需求、安全性、节能环保、维护管理和整体一体化等因素。
一个合理设计的大宗气体系统可以提高工厂的生产效率、降低生产成本并确保产品质量。
在设计过程中，需要与相关部门和专业人士进行合作，确保设计的科学性和实用性。
大宗气体及特殊气体
GAS 系统基础知识概述HOOK-UP专业认知一、厂务系统HOOK UP定义HOOK UP 乃就是藉由连接以传输UTILITIES使机台达到预期的功能。
HOOK UP就是将厂务提供的 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( SUBUNITS)。
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 ,VACUUM,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、PHE、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 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)。
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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。
1.大宗气体及CDA概述
➢ CDA气体:
CDA ： Compressed/Clean dry air 干燥压缩空气
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
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) .
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
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。
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
☆ 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)
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
✓ 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
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
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 。
H2O for PO2
PMS HPGP-101-C with
PDS-E for PHE
PMS HPGP-101-C with
PDS-E for PAR
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
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)
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
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
★ 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）
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