GAS系统材料认知和施工规范教材课件

1、 GAS系统施工简介和规范2工作特点一 液晶面板厂生产简介二 液晶面板厂所需气体之特性与功能三 液晶面板厂所需化学物质及其特性四 工作内容目录31 液晶面板厂简介液晶面板厂是生产液晶面板显示器的现代化厂房，其主要工作场所为无尘室。无尘室是恒温恒湿的，温度为21C。相对湿度为65%。 2 液晶面板厂所需气体之特性及功能由于制程上的需要，工厂使用了许多种类的气体。一般我们皆以气体特性来区分。可分为特殊气体及一般气体两大类。前者为使用量较小之气体。如SiH4、NF3等。后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。即Bulk Gas。特气Specialty Ga

2、s。2-1 Bulk Gas在半导体制程中，需提供各种高纯度的一般气体使用于气动设备动力、化学品输送压力介质或用作惰性环境，或参与反应或去除杂质度等不同功能。目前由于半导体制程日益精进，其所要求气体纯度亦日益提并。以下将简述半导体厂一般气体之品质要求及所需配合之设备及功能。 厂房及气体功能介绍2-1-1大宗气体的种类4大宗气体中文名称英文名称干燥压缩空气CDA普通氮气GN2高纯氮气PN2高纯氩气PAR高纯氧气PO2高纯氢气PH2高纯氦气Phe大宗气体种类 52-2 SpecialtyGas半导体厂所使用的Specialty Gas种类繁多，约有四、五十种，依危险性可分为以下数类： Specia

3、ltyGas类别气体名称易燃性气体SiH4 、SiH2CL、PH3 等低压性气体DCS、CLF3、WF6 等毒性气体NF3,PH3 等 腐蚀性气体HCL、CL2、SiH2CL2、BCL3BF3、SiF4、WF6、NH3 等窒息性气体CO2、CF4、C2F6 等自燃性气体SiH4、PH3、B2H6 等特气种类63-3化学特性序号化学式中文名称化学特性1H2SO4硫酸强腐蚀性液体2H3PO4 磷酸腐蚀性液体3HNO3 硝酸 强腐蚀性液体4HCL 盐酸强腐蚀性刺激性液体5BOE 50:1蚀刻液腐蚀性、毒性液体6BOE 100:1蚀刻液腐蚀性、毒性液体7BOE 200:1蚀刻液腐蚀性、毒性液体8DEV

4、 显影剂 腐蚀性液体9NH4OH氨水 强刺激性液体10H2O2双氧水刺激性、腐蚀性液体11M1硝酸氢氟酸混合液强腐蚀性液体1249% HF氢氟酸水溶液腐蚀性剧毒液体13 1% HF 氢氟酸水溶液腐蚀性剧毒液体14Thinner晶边清洗液 易燃液体15EKC270光阻去除液腐蚀性、刺激性液体16A515 显影液 易燃性、刺激性液体17NMP 正甲基比喀酮可燃性、刺激性液体18IPA 异丙醇易燃性、强毒性液体19C260润湿液易燃性、刺激性液体3晶圆厂所需之化学物质及其特性 化学品种类74 工作内容我们所做的工作就是利用自动焊机、弯管器等工具。由气瓶柜（或气罐）一端架设管路至FAB内机台附近并开设

5、预留阀即TAKE OFF点（此段工作称为一次配）。然后再由TAKE OFF点配制管线至机台接点即二次配（HOOK UP）。配管材料及阀件简介1. 管件-Pipe&Tube2. 连接配件-Fittings3. 阀件-Ultra Clean Valves4. 调压阀-Pressure Regulator5. 压力侦测器-Pressure Gauge&Transducer6. 过滤器-Gas Filter7. 选用材料依据8. 二次阀盘组之形式 工作内容及材料认知81 About Pipe&Tube（关于管材）1-1.依材质分类管材可分为：SUS 304 SUS 316 SUS 316L其差异在于S

6、US316增加钼（Mo）金属，改善其机械性质。L则表示材料降低含C量，增加含镍（Ni）量。1-2.依规格分类可分为：日规（JIS）：PIPE SIZE美规（ASTM）：TUBE SIZE其中须注意：1”之尺寸在PIPE SIZE=25A,其外径OD为34.4mm,在TUBE SIZE其OD为25.4mm在PIPE SIZE中25A又称1”,50A又称2”,80A又称3”,100A又称4”TUBE SIZE（一般使用在1”以下之Gas配管）,常用尺寸为1/8”（一分）、2/8”（二分）、3/8”（三分）、4/8”（四分）、5/8”（五分）、6/8”（六分）、1”。1-3依表面处理方法分类：一般分

7、为三种AP（Annealed and pickled）级（素管）：酸洗管BA (Bright-annealed)级：光辉退火管EP (Electrolytic polished)级：电解抛光管注意：影响管子价格之因素最为重要之决定因素在表面处理之方法，其价格之高低顺序EPBAAP。 材料认知1-4.依厚度来区分：一般厚度之规格有SCH5S、SCH10S、SCH20S、SCH40S1-5管材又可分为有缝、无缝两种2 About Fittings2-1.材质同管件。(EP/BA)2-2.常用种类：Nut+Gland+Gasket Elbow、Tee、ReducerCap、Plug Connecto

8、r 接头一般可分为VCR (1/8圈)/SWG (1圈) /Welding（焊接）/螺牙街头/Flange尺寸从1/8”-1”(VCR/SWG)及1/4”300A(Welding/Flange)皆有又分短接头SCM(micro) or 长接头SCL(long)&SCF2-4.常用厂牌：KITZ/HAM-LET/IHARA/SWAGELOK/FUJIKIN 材料认知103 About Valves3-1材质同管材3-2常用种类：手动阀(Manual Valve): 球阀(Ball Vavle1/4”-3/4”) 波纹管阀(Bellows Valve1/4”-大尺寸，用于高压优) 隔膜阀(Diap

9、hragm Valve1/4”1”用于低压优) 3-3常用厂牌：KITI/OHNO/IHARA/MOTOYAMA/NUPRONH3Check Valve must be AFLAS type 材料认知材料认知材料认知材料认知材料认知材料认知材料认知4 选用材料依据及质量控制基本程序4-1气体种类、气体特性:影响材料使用的等级：AP/BA/EP/V+V(VIM+VAR)4-2.业主需求及预算注意有无指定厂牌或规格4-3依机台所需用量及本身接点选定料件尺寸影响材料使用的尺寸：1/4”、3/8”、1/2”、15A4-4.依机台所需压力及流量不同选择材料形式选用压力范围适合及流量适合之阀件。（1/4”

10、3/4”） 4-5视盘面组装选择料件接头形式VCRF or M; SWG ; Welding（焊接）4-6. 操作温度， 成本材料选择条件材料、配件设备质量控制程序5 二次阀盘组之形式：一般而言有如下之常见形式：Specialty Gas（无盘组，由VMB/VMP取代）Bulk GasEP级由Diaphragm Valve（隔膜阀）+Regulator（调压阀）+Gauge（压力表）+Filter（过滤器）组成BA级由Ball Valve（球阀）+Regulator+Gauge组成注意：配管时有关闭二次盘组Parts（部分）之构造须与业主讨论后才能定案。 盘面组成形式VMP(预留阀盘）VMB阀

11、箱特气阀盘组成设备接口端特气阀盘组成高纯气体管路阀盘组成高纯气体管路阀盘组成PGAS阀盘组成形式普通气体阀盘组成特殊要求盘面对比施工规范1 管路架设2 弯管作业规范3 管路的切割铣面4 管件接头的安装5 熔接规范施工规范1-1 预制工作环境作现场需配有一临时性洁净棚(Clean Booth)，且所有配管工作的操作基本上在此区域内完成，以避免一些不当的污染。1-2 预制工作（在简易洁净室clean booth）1-2-1假镕1-2-2冲吹气体（Back seal gas）使用氩气，露点-80C或更低，氧含量在0.1ppm以下，微粒（0.1um以上）含量为零。1-2-3. 冲吹用管套连接冲吹气体管

12、路与架设管路，使用（Back seal jig） 1-2-4.架设程序将工作管路两端套上管套，连接冲吹气体及阀管路架设1-2-5.装封完成焊接之后，在管内充满Ar气，而且用无尘的塑胶纸在末端包裹两层。如果末端的阀已经连接好了，把阀也用塑胶纸裹起来。1-2-6.储存及搬运 材料必须置于特定的储藏间，在工地现场或在材料间要提供暂时性的简易洁净室，所有材料要存放整齐。在存放材料时，有电子抛光的管件必须和未经电子抛光的管件分开。在尚未使用管件之前都不要将塑胶封套打开直到现场要使用时方可打开，并且不要将材料直接放在地上。1-3 现场焊接1-3-1现场焊接的人员必须有受过高洁净度配管技术鉴定通过。1-3-

13、2管路维持条件即使焊接结束，也要维持小量的N2或Ar在管内冲吹以防止空气流入管内。1-4 管路的固定管路架设2 .弯管作业规范 配管弯曲作业应注意二原则：将较短尺寸配管上做记号，此部分应放在Bender（弯管器）左侧，Set次之。进行弯曲时用Latch（锁存器）固定Pipe，将手把往配管上面滑动，转动90来完成弯曲。此时配管上面会有以下情形之伤痕。Latch管口部位的伤痕Bending(弯曲）部分的伤痕这两个伤痕之间，的伤痕要特别注意。因此部分在配管之端面，在Swage lok接缝套圈发生时会产生100%Leak（泄露）等困扰。在Latch部分圆圈方向之伤痕不会发生这种困扰。弯管器使用注意事项

14、3. 管路的切割铣面3-1 中大口径配管 1.原则上切割应于洁净亭内执行。但如果顾客的洁净室已完成、可在其洁净室内切割。（但如果切割产生切屑、也有不于洁净室内执行的场合）2切割前应确认配管表面无有害痕迹、破坏。3配管切割时须是用不锈钢专用切割器（STAINLESS STEEL TUBE CUTTER）缓慢进行切割、保持切面直角（900.5）。4原则上应横放于水平固定、防止切屑进入管内。5配管切割后须以AIR GUN用洁净的气体清除，切割面应位于下流方向。6切割后如管上附有切屑或其他杂质，须用无尘布料（LINT-FREE CLOTH）擦净。管路切割铣面注意事项 7切割后应用专用的切面加工器处理切

15、面。8进行切面加工时，为了防止切屑进入管内，应置加工面于下流，从上流冲放洁净的气体。加工后，使切面朝下，从上方敲打几次，去除切屑杂质。9切面加工终了后，确认切面处理是否良好。若检查合格，用高纯度工业用Ar气清除配管外表。10如确认管内外无杂质或异常现象，于两端加盖。11如配管不能横放水平切割、下放管便不可使用。3-2 小口径配管（1/4”1/2”）端面机不可一次进刀太多或转速太快，以免因过热而使端口氧化。保证管材与端口成垂直状态。倒角修除毛边，倒角器要垂直于端口，使管材倾斜向下，防止铁屑进入管内。注意：管路修改时，应尽量避免垂直切割，切割时必须用大流量Ar冲吹。管路切割铣面注意事项4 .管件接

16、头的安装5. 熔接规范 5-1将焊接管材施以切断、端面、倒角程序，使两焊接工件之管壁相通。5-2将焊接管材通以使用经0.01um过滤的Ar，设定好流速（压力）循环通入管中吹净，赶出空气。 5-3调整钨棒与焊接管材之间的间距。 5-4调整数据及前后吹气时间（数据设定请详见自动焊机讲解部分）一般前后吹气时间不可低于10秒。5-5启动焊机，观察电流、电压之稳定性。 5-6焊接结束，调整内部保证气体流量。5-7检查焊道有无瑕疵。5-8表面清洁熔接规范测试规范1 外观检查2 管路压力测试及气密性测试3 气体管路流程检查4 He测漏检查5 微粒子分析6 微氧分析7 水份分析注：测试具体要求视各厂家要求而定管路测试Pre HOOK-UP时的注意事项1 机台需求与图纸是否一致（气体种类、尺寸、流量以及连接方式）2 开孔位置确认并现场做好MARKING3 填写会勘单预会勘注意事项HOOK-UP时的注意事项1 机台定