半导体厂GAS系统基础知识

1、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 ,

2、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 Tak

3、e 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(Seco

4、ndary )出口点至机台入口 点谓之二次配( SP2 Hook-up )。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(BULKGAS与特殊气体(SPECIALTYGAS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：CD

5、A / IA (Clean Dry Air / I nstrume nt 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 & CnHmN2=-195.6 C，O2=-183C。PN2 (Nitroge n)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 %，含小数点后共6个9。

6、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 (Oxyge n):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 & 02,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0.93 %，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 & 02,制程廉价但危险性高易触发

7、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二 268.9 C，Metha ne=-161.4 C。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 :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CPCV制程中供给氧化制程用，供给O3Generator 所需之氧气供

8、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-PLU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:GASTYPProduced on-siteStorage tankContainerTrailerBundleCompressorCDA-ON2OO-O2OO-Ar-O-H2O-OOO-He-OOO-Bulk Gas Supply Sy,stem before Fab

9、-Bulk Gas System*Pare Gas to FabGnral G工品 te FabBulk Gas Supply System in Fab1F Purifier Room1F純化室Source气源Purifier纯化器2F SutFafc2F次潔淨室Sub-Main次主管3F Clean Room3F纂淨室Tools机台大宗气体(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2

10、1 %)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分钟以内即死亡。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 数类：*易燃性气体 Flammable Gas*毒性气体 Toxic

11、Gas*腐蚀性气体 Corrosive Gas低压性/保温气体 Heat Gas惰性气体In ert Gas、毒性氣體 述OXIC GAS非易燃、非毒性-FLAMMABLE1. 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女口 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,破坏人体的危险性女口 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，将管内的温度升高以使其气化，才能充分供应 气体,如WF6

12、, 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 , N20 ,2 供应系统简介* GC ( Gas Cabinet)气瓶柜*GR ( Gas Rack) 气瓶架* BSGS System ( Bulk Sepcial gas supply system )特殊气体大量供应系统* Y-Cyli nder , Bun die 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

13、(Valve Manifold Box/Panel)Specialty Gas Supply SystemSpecialtv Gas SvstemK,VSpecialty Gas Supply System- Equipme nt in every floor1F Gas Room2F Sub-Fab2F衣澳淨室!VAIXT XTVAT XT? XT?3F Clean Room并次潔淨室G/C气瓶柜VMB/VMPTools机台I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。第二章 一次配管和二次配管半导体厂的气体

14、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 cabinet ）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

15、 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 （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

16、寸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 / Weldi ng / Fla nge2.1.3 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+VAR & HC- 223.表面处理等级：BA -Brig

17、ht 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莓性- 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 Cover2.1.4 FITTINGS 配件：?1.材质同管件？2.常用种类：a. Nut + Gla nd + Gasketb. Elbow,Tee,Reducerc. Cap,Plug

18、d. C onn ectore. others?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/SW及)1/4 “ 300AVELD/FLANGE) 皆有,又分 短接头 SCM (micro) or长接头 SCL (Iong) & SCF (以Kitz作说Product Name Size Size for other side TypeSpecificationMaterialSCM40EEPLESCM :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

19、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/

20、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 & 03 -Gasket must be SUS2.1.5 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. Diaphragm Valve 膜片阀*气动阀(Air Valve )iul lui*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

21、小压力。通常 选用3 psig以下之型式。NH3必需使用特殊之 Check Valve ,* NH3 -Checkvalve must be AFLAS type.。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

22、压/ 一般压力* 2P 无表头 / 3P or 4P 单表头 或双表头* VCR / SWG / Fla ngeO_=|-w K -?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1316L BA 或 316L EP 等级 / VCR 或 SWG1/4 ” -R25系列3/8 ” -R35系列1/2 ” -RH1系列Specialty Gas :莓性/易燃性/惰性 气体-316L EP -L25 or R25系列腐蚀性 气体 -VIM + VAR - L25SVA系列低压性气

23、体-需选择可调负压的type - L96SSA系列(-30” Hg030 psi)2.1.7 about Pressure Gauge & Transducer ?1常用种类区别Pressure Gauge ( PG ) 压力表头，指针式，C122Pressure Switch ( PS )压力开关,指针式,带传输线,IPS 122Digital Pressure Gauge ( PID ) 电子式压力表头Pressure Tran sducer ( PT )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(03000 psi)* 低压(-30” Hg030 psi)(-3

24、0” Hg0160 psi)? 4.常用电源：24V DC , 420 mA DC2.1.8 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 rate):分一般流量及大流量30 slpm / 100 slpm /300 slpm / 1500 slpm?5. Co nn ecti ng type: VCR or S

25、WG or Weldi ng?6注意：一般常用滤片材质(以Mykrolis为例)* Bulk Gas -PTFESpecialty Gas :毒性/易燃性/惰性 气体-PTFE系列腐蚀性 气体 -PTFE , no SS316Lfor CO - PTFE type过滤效防漏性抓取率抗腐蚀效PTFE (F)好不好 10.8N/ASS316L很好好6.2很差很好很好 10.8好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。2.1.10 其他：(1

26、) 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，锁螺丝或牙条用符号认识：民Al RACKMTEDVA LVE (軌附劇利用外懈之i诫-協泗胖NJM閘附序im 讀定MIMCJ描出口股h之钿闖-nrej*llwiyE (嗽5)霞蚤雀之利蹄羽內部貝一球狀翩1斗匚眶5U/E他止就用交防

27、止炭曲t之蹄5AMANut m iE 怦做申Iffl手M耙网汹作EMM 宓跻fi卿她6FVIW创1樹可過直冑困中一笠世艷子&让上沏悵屏诞的宛妙皿佛廈7B0FUnw阳0尺厲量舷勒用来偵询啊 中的鹰量大，1口子式懂简爲oClFlUW mETD?用東偷讹中的鹰量知IU檢祐址聘9RB3沁庐卿溯jftft*瀚91用那止就中之诜也和牝龙跻 廉1 散丈轉算它設定g 將她?除10r/EHiLEVJh lVE (,#HS!)飕鹰量龙跻其鹰量划何自由飕但不右浣务關聞11)(口 R RiH w SEjftjWfcW 5 ITT)Ml轄的雌 出口出徵费卜12口PURIRER精浜踰PRU HHRWME Jff tSin

28、?ffi 中枫鯨皮13H?跻U胃 UGE力計）G叵廠斥目前恤的蜃力蠢值业非饯科614倔3同岭亦HStoU （烁磨画虧蜃力mWt 4K+Z0 roA or 14V誠號做員期彌制沏15脚心中尺涸翩）用顽整甸S中l*E力16LC囂严（环啟在血 畑牛E下出了解碗 中垦否遗有就17口VC（JIM GEHGg灯（真3禮生器）利用算空便理wms中萍留的就鷄予柚出18FCTVtGLEFVL；E安金遡團勘就中的屋力菇遇閤幅定舷由出酬瑁融i1甲冷LVI阴疔曲嗓敷切斷踰遅有囑去狀溯緊撷問彌5*谦20*TWd 5兀川昨LE遣庇闕郴閉時飾翻1量砌供J#開丽0正鬲桂210 5曲PLT& （蛰片型遇曲躅可過蘆曾08中一毁笹

29、 M孑宀灯上）以览舁就 的流砂血陳度on0 FFGRGN a PRES3UR E 曙1 兀H羞鲫fl開230 FFGRBN a PRGfSVn E QUGE AEtt?用以幢iffldrt的鬼外罡剧酚ft十sv30 LlhOID VA IVT (盛開1)曲伽W】如fflM開也辭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 SCOPESP1 :为由气体的起始流出点(Gas yard )至无尘室中

30、的Take off Valve2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 Ma in以鱼骨的形状分布-y -y ry d?:T - T T T唱SIH=hl - rML -Ml - hl - rn - rML -MML hl - Ri -E fv 九一nr回路式：MAIN和Sub Main构成回路形式S c Ar rp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

31、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Take c-7*选择的依据：阀的类型：根据气体的种类I V EPurge Port :根据管路焊接时Ar Purge (防止管路内部焊道氧化) *各位置阀的选择Isolation Valve (On Main /Subma in)Weld ing with 2 purge portBo

32、ttom Valve (On Main /Subma in)Weldi ng with 2 purge portTake off Valve3/4 ,15A or larger Size: use welding with outlet purge port valve1/2 or smaller size: use in let weldi ng outlet VCR(SWG) with valve的需求No portWe alse can choose VCR(SWG) valve as take off vale with no purge port follow ing suppl y

33、ing status2.2.2 SPECIALTY GAS SPI名词：GC Gas Cabinet 气瓶柜GRGas Rack 气瓶架VMB Valve Manifold BoxVMP Valve Manifold PanelVDB Valve Distribution BoxVDP Valve Distribution Panel1 SCOPE为由气体的起始流出点( GC/R )至无尘室中的 VMB/P2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 Introductionb) Flow Sheet Drawingc) Material

34、Q ty List3. 箱体,盘面发包组立 :a) Material Chosenb) Panel Layout Drawingc) Box Struct Drawing Gas 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 ) 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

35、三钢常用于量产工厂， 制程不允许停机情况， 当一支 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

36、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

37、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 PN2 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

38、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 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

39、稳定，不会因停电或运转设备故障而中断，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

40、粒子，过滤器较不易 purge 所以一般不建议装在常 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。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

41、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 C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

42、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，

43、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。5. 依气体特性来设计盘面功能for example: smic fab2gas TPeCYLINDERSIZESPECIFICATIONPRVHC-22HP-FHP-NiAFLASEFSL/CDPSDPGSPLI.TEMP.UV/IRAUTOSWITCHEMOESVFIREDAMPEISMOKE 壬

44、 EMSOZ-PURGEDPS 2Cb47 LYNYNNYYYYYYYYYOptionYYYSiH2C247 LYNYNNYYYYYYYYYOptionYYYSiH447 LYNYNNYNYYYYYYYOptionYYYWR47 LYNYNNYYYYYYYYYOptionYYY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GC FLOW SHEET DRAWINGFILUCFTKN VMB/VMP 的设计：VMB内气体种类配置的设计基本上有两种方式：一种以供应机台为主，另一种以气 体种类进行分类，前者较少用也比较不好，

45、虽然它有空间上的优点，但不相容气体装于 同一个箱子内万一泄漏或人员误动作极有可能激烈反应严重甚至爆炸，相对侦测器的点 数会增加，造成成本的负担，未来扩充性也较差，后者的设计是目前最普遍采用的方式， 虽然无法集中，操作可能比较不方便，但气体侦测点少，安全性高，VMB设计及操作容易，扩充性佳。基本上VMB与气瓶柜的设计是大同小异的，只要气瓶柜有的功能在 VMB亦可以做, 但由于经费的问题一般功能不会做那么好，以手动为主加一个气动阀可做紧急遮断用。 一般VMB不常会去操作或动到所以发生泄漏的机率比较低，设计一般以节省成本为主。 VMB 一般是以业主实际上的需求来设计 2、3、4、5或其他点数的数目，

46、同时供应数台 机台，亦可加调压阀做二次调压让压力更加的稳定，设定上下警报讯号做更有效的供应 控制。* Fun cti on & Future:1.2 sticks lOsticks Process Lines-or customer2. 依操作方式可分为“自动”及手动”3. With 1 Pn2 purge line and 1 vacuum line来洁净管路及相关阀件（vacuum line 可省略而经由机台pump来抽气）4. 依制程需求可再次调压5. Main line扩充阀/ Stick扩充阀,视需求可供未来扩充6. VMB之电控箱藉由GIS集中控制,并与厂务中控系统衔接*VMB/V

47、MP 之 Safety :.Process Line供气状况经PLC (option)与中控系统连线，如有紧急状况可自动切断气 源2. 所有阀件接点及焊道均在箱内，可经由Damper抽风功能来减少气体外漏之危险3. VMB for Flammable or Pyrophoric gases has UV Detector (option)4. Local Shut Dow n Butt ton (for VMB)5. 防爆钢丝玻璃6. 配置门锁以防不当操作ri2.3 二次配管(SPII / Hookup )1 SCOPE为由Take off Valve 或 VMB/VMP开始至生产机台设备处为

48、止(Hookup )2Hookup配管之设计：1、类型：LAYOUT 图面等)，简单绘制之图面。2) 施工图：依据草图协调 Hookup 事宜，经确认无误后绘制而成。发至现场施工 小组，即可依图施工。3) 竣工图：施工完毕，现场负责人会将现场施工图面收回。依现场施工修正之施 工图，绘制竣工图。2、工作程序及方法：1) 先期工作：以建立所需之 BLOCK 为主。对绘图而言，底图是重要且必需的参考依 据，同时也希望业主能够提供。至于如何做分区、界定，则与客户厂 务工程师协调后，再进行底图之分割及最后之图档管理。2) 工作进行中：a) 以业主提供之 Hookup 图面及资料，进行统合及绘制草图的工作

49、。原则上草 图的统合，是由现场负责人负责包括资料汇整、位置及水、气、化、电的 点数确认，手绘草图的工作等等。再与设计人员进行实际的电脑绘图工作。b) 电脑绘图完成之草图，经现场负责人确认后，交予客户相关之设备及厂务工 程师。协调相关之厂商负责人及客户相关之设备或厂务工程师，至现场实际 套图。为求图面准确性高，则希望业主提供做为参考之图面及资料能愈详细 愈好，以做为最后确认草图的重要依据。 若业主提供的图面及资料有修改时， 立即进行修改以利完成工作任务。c) 协调、修改后经业主相关设备或厂务工程师确认之图面，即为施工图，可发 至现场施工。3) 后期工作：a) 现场施工小组依图面施工，施工路径与施

50、工图有异时，施工小组将在图面上 作修正。完工后，依现场施工小组修正之图面，绘制竣工图。b) 现场负责人与设计人员依竣工图至现场核对，修正后完成竣工图面。Hookup 工程，人员及设备之需求视现场实际需要而调配。例如人员工作量之负荷， 是否进驻现场，上下班情况等等，皆须配合业主之要求及预定 Schedule 之时程。一切以 正确完成工作为原则。客户所需提供之图面及资料（以下为参考资料，实际需求以工程为主）、图面：1、客户厂区 LAYOUT （最好各楼层皆有）2、GAS：TAKE-OFF，DP，VMB/P LAYOUT3、CHEMICAL ：TEE-BOX ，V-BOX LAYOUT4、WATER

51、 DP LAYOUT5、EXHAUST LAYOUT6、ELECTRIC POWER DISTRIBUTION LAYOUT、 DATA：1、EQUIPMENT DETAIL LIST （机台设备详细资料）（ 1） I.D NUMBER（ 2） TOOL NUMBER（3）INLET POINT ，SIZE，FLOW ，PRESSURE2、各机台使用之 BULK GAS TAKE-OFF 点3、各机台使用之 VMB/P三. S. G气体使用区域:氣體種類危害性使用區域Gas Type氧化性易燃性毒性腐蝕性窒息性CVDPVDDIFFIMPETCHPHOTONF3vvvvvvCI2vvHBrvvv

52、SiF4vvvF2/Kr/NevvF2/Ar/NevvC5F8vvBCI3vvvNOvvvvWF6vvv氣體種類危害性使用區域Gas Type氧化性易燃性毒性腐蝕性窒息性CVDPVDDIFFIMPETCHPHOTOCH2F2vvvCH3FvvvCOvvvC4F6vvv四.B . G使用区域:CDA :T/FPHOTODIFFETCHCMPIMPGN2 ;T/FDIFFETCHCMPIMPLABPN2 :T/FPHOTODIFFETCHCMPIMPHPCDA :PHOTO五.S . G适用机台及制程：气体种类适用机台及制程5%H2/HEF2/KR/NEKR/NEAMT ENDURA-SEED LAYER(CU)(SPUTTER) SCANNERAR/H2/O2AMT ENDURA-SPUTTERCO2NOVELLUS VECTOR-CU ; DNS FC3000 WET BENCH-ST CLEAN、BCLEAN ; DNS SCRUBBER-WAFER SCRUBBER、WAFER RECYCLEH2/CL2/HBRSIH4/WF6KE (Z-III)-START OXIDE ; TEL ALPHA 3031-GATE OXIDE、PA