2024晶体硅光伏电池用卧式炉管安全设计规范

晶体硅光伏电池用卧式炉管安全设计规范目  次目次 I前言 III1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14略缩语 25卧式炉管炉产品设备结构 25.1概述 25.2工作台系统 25.3炉体机箱系统 35.4气源柜系统 45.5电气模块 46主要危险 56.1机械危险 56.2电气危险 66.3高低温危险 66.4噪声危险 76.5辐射危险 76.6有毒有害物质危险 76.7人体工学危险 86.8控制电路失效危险 87安全要求与措施 97.1机械危险的安全要求与措施 97.2电气危险的安全要求与措施 127.3高低温危险的安全要求与措施 127.4噪声危险的安全要求与措施 137.5辐射危险的安全要求与措施 137.6有毒有害物质危险的安全要求与措施 137.7人体工学危险的安全要求与措施 157.8安全回路的要求 168安全标识 218.1概述 218.2设备安全标识要求 219使用说明 249.1LOTO 249.2重物的安装维护 249.3高处作业 24晶体硅光伏电池用卧式炉管安全设计规范范围本文件规定了晶体硅光伏电池用卧式炉管在设计时针对可能威胁人身安全、设备安全和产品安全的风险项目应采取的设计方案和防护措施，以及遵循的设计依据。本文件适用于晶体硅光伏电池用氧化炉、退火炉、PECVD、LPCVD、PEALD等卧式炉管设备。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB12142-2007便携式金属梯安全要求ISO13849-1机械安全控制系统有关安全部件（SafetyofMachinery—Safety-RelatedPartsofControlSystems）ISO13857机械安全防止上肢和下肢到达危险区域的安全距离（Safetyofmachinery—Safetydistancestopreventhazardzonesbeingreachedbyupperandlowerlimbs）SEMIS2半导体制造设备的环境，健康和安全指南（Environmental,Health,AndSafetyGuidelineForSemiconductorManufacturingEquipment）SEMIS6半导体制造设备排气通风的环境、健康和安全指南（Environmental,Health,andSafetyGuidelineforExhaustVentilationofSemiconductorManufacturingEquipment）术语和定义下列术语和定义适用于本文件。舟boat晶体硅光伏电池工艺处理中用于承载硅片的载具，包含石英舟、碳化硅舟、铝舟和石墨舟。尾气处理scrubber用于处理尾气和废气的装置。类别category控制系统安全相关部件在防止故障能力以及故障条件下后续行为方面的分类，它通过部件的结构布置、故障检测和/或部件可靠性来达到。危险hazard潜在的伤害源。风险risk伤害发生概率和伤害发生的严重程度的组合。联锁interlock安排数个（种）器件一起工作，为了防止危险情况发生、防止设备或材料损坏、防止误操作和保证正确运行的一种制约关系。维护maintaince预期保持半导体设备正常的工作状态。使能功能enablingfunctions防止误操作的一种特殊功能。略缩语HPM危险性生产用物资HazardProductiveMaterialLOTO上牌挂锁LockoutTagoutMFC质量流量控制器MassFlowControllerOEL职业暴露限值OccupationalExposureLimitSSR固态继电器SolidStateRelaySCR可控硅SiliconControlledRectifierLEL爆炸下限LowerExplosiveLimitUEL爆炸上限UpperExplosiveLimitUPS不间断电源UninterruptiblePowerSupply结构概述卧式炉管设备按结构划分通常由工作台系统、炉体机箱系统、气源柜系统、供电控制模块和泵组组成，如图1所示。212134标引序号说明：1——工作台系统2——炉体机箱系统3——气源柜系统4——泵组卧式炉管设备结构图工作台系统概述工作台系统是硅片舟装卸区域，功能是实现舟的载运、中转和快速降温等。按结构划分通常由工作台机箱、上下料、推拉舟、滑台、梭板、旋转炉门、控制模块等模块组成。净化台机箱固定运动部件和控制模块。上下料上下料安装在工作台机箱内部，其功能是根据工艺要求将舟送达相应工位，配备送料滑台机构，实现舟在推拉舟、缓存位、送料滑台等装置之间的调度以及对接；同时配备防撞保护、同步保护、过流保护、机械手占用/空闲检测等保证运行安全，可实现全自动取放舟。推拉舟推拉舟安装在工作台机箱内部，承载舟进出反应腔室。滑台滑台安装在净化台机箱内部，对承载舟的梭板进行水平进退方向的运输，使其在设备与自动硅片装卸系统间进行传输。梭板梭板位于滑台传送带上，又称滑台舟托盘，承载舟，实现舟在滑台模块上实现水平方向的载运。炉门炉门可防止工艺过程中炉体内部的热源扩散至净化台系统，部分设备的炉门还具有使反应腔室形成密闭空间的作用。炉门也可安装在炉体机箱系统。炉体机箱系统概述炉体机箱系统提供硅片进行工艺的场所，按结构划分通常由炉体机箱机箱、炉体、反应室、冷却水系统等模块组成。炉体机箱炉体机箱用于固定炉体、反应室、冷却水等模块。炉体炉体作用是在工艺过程中加热反应腔室使其达到工艺需求的温度；炉体的结构为加热丝、接线柱、保温材料和外壳。反应室反应室内腔为工艺区域，对硅片进行扩散、退火、氧化、镀膜等工艺。冷却水系统为反应室法兰提供冷却水，满足O型密封圈使用条件。气源柜系统概述气源柜系统作用是为反应腔室提供工艺气体，处理反应腔室排出的尾气。内部通常包括气路盒（GasBox）、真空管路、气源头、射频系统、冷却水、泵、尾排、控制模块等模块组成。气源柜箱体气源柜箱体作用是固定各气体管路和控制模块。气路盒（GasBox）用于控制腔室工艺过程的工艺气体的盒体。真空管道真空管路是连接反应腔室尾部和泵之间的管道。射频系统射频系统由射频电源提供能量，通过匹配器完成与腔室的匹配，将射频能力加载到电极上，工艺气体进入反应室，电极上的能量通过加载到工艺气体上，使其发生电离，产生等离子，在下射频的作用下到达硅片表面，实现对硅片的加工。泵抽取反应腔室内气体，使反应腔室形成真空负压状态。尾排尾排是连接泵与厂房排废管道之间的管道，将工艺后的尾气输送到厂房尾气处理系统。电气模块电源柜电源柜为炉体加热变压器和各电气控制底板提供电源。变压器变压器提供炉体各个温区所需要的电压。功率控制器功率控制器含固态继电器或可控硅，作用是根据温控表输出的信号控制各温区的功率。电气控制板各电气控制底板对设备进行信号的采集和控制、报警。主要危险机械危险机箱重心失稳危险卧式炉管设备机箱包括净化台机箱（或系统）、炉体机箱（或系统）和气源柜机箱（或系统），简称机箱。机箱在运输、移动、安装维护等过程中，由于其重心位置太高或重心偏心会引起重心失稳，发生倾倒。由尖锐边角引起的划伤危险此危险可由下列原因引起：——传感器定位片存在尖锐边角，尺寸较小，人员不易察觉，触碰尖锐边角会导致划伤危险；——箱体上的护板、连接板等钣金件折边、切口处等存在尖锐边角，触碰尖锐边角会导致划伤危险。由风扇扇叶引起的切割危险卧式炉管炉体设备上装有用于散热和降温的风扇，风扇扇叶材质有铁质和塑料两种。安装调试和维护时，触碰旋转的风扇扇叶将导致被切割的危险。由上下料引起的危险由上下料电机转动引起的缠绕、碰撞、挤压和夹手危险上下料电机包括竖直轴电机和水平轴电机，电机通过联轴器、传动轴、皮带等传动装置驱动两个机械手进行运动，存在缠绕、碰撞、挤压和夹手危险，这些危险由下列原因引起：——由电机和传动轴旋转引起的缠绕危险；——由机械手升降和伸缩引起的碰撞和挤压危险；——由带轮和同步带运动引起的夹手和缠绕危险。由上下料机械手坠落引起的砸伤危险这些危险可由下列原因引起：——由同步带断裂引起的机械手坠落；——由联轴器松动引起的机械手坠落；——由抱闸失效引起的机械手坠落。由上下料引起的剪切危险定位块和定位传感器间隙小，相对运动速度较快，存在剪切危险。由推拉舟引起的危险由推拉舟电机转动引起的碰撞、挤压、缠绕和夹手危险推拉舟电机包括竖直轴电机和水平轴电机，电机通过皮带、升降机等传动装置驱动推拉舟及舟头进行运动，存在碰撞、挤压、缠绕和夹手危险，这些危险可由下列原因引起：——舟头升降、前进后退等运动引起的碰撞和挤压危险；——由带轮和同步带运动引起的夹手和缠绕危险。由推拉舟SiC桨（或SiC棒）断裂引起的砸伤危险推拉舟SiC桨（或SiC棒）在使用、调试、维护设备时可能发生断裂，此危险由下列原因引起：——SiC桨（或SiC棒）弹性模量低，运动过程中发生撞击可能会发生断裂；——SiC桨（或SiC棒）自身质量问题，使用一段时间后可能会发生断裂。由滑台引起的碰撞、挤压和缠绕危险滑台功能是通过电机驱动皮带将梭板移动至目标位置，存在碰撞、挤压和缠绕危险，这些可由下列原因引起：——电机驱动梭板水平运动引起的碰撞和挤压危险；——由带轮和同步带运动引起的挤压和缠绕危险。由自动炉门引起的危险自动炉门的碰撞、挤压、缠绕和夹手危险。自动炉门上有水平轴气缸和旋转气缸，通过气缸及其连杆驱动炉门运动，存在碰撞、挤压、缠绕和夹手危险，这些危险可由下列原因引起：——由水平气缸伸缩带动炉门水平运动引起的碰撞和挤压危险；——由旋转气缸伸缩、旋转带动炉门旋转运动引起的碰撞和缠绕危险；——由气缸伸缩引起的夹手危险。电气危险卧式炉管设备涉及到的电气风险包括以下几个方面：——直接触电；——间接触电；——电气零部件短路；——绝缘失效。高低温危险由炉体热部件引起的危险卧式炉管炉体在工艺过程中温度区间在200℃～1300℃，外部炉壳和炉门表面温度可达60℃～200℃。在安装调试和维护时，触碰外部炉壳、法兰和炉门等会引起灼伤或烫伤。炉门打开时，炉口处存在高温热辐射，靠近炉口可能会引起灼伤或烫伤。接触高温悬臂支撑和舟引起的灼伤或烫伤悬臂支撑和舟在工艺过程中会在反应腔室滞留，存在高温灼伤或烫伤危险，此危险由下列原因引起：——悬臂支撑取送舟时，在反应腔室内滞留2min～8min，表面温度可达约300℃。在安装调试和维护时，触碰悬臂支撑会引起灼伤或烫伤。——悬臂支撑将完成工艺舟从反应室取出后，舟和硅片表面温度可达约300℃；——舟和硅片在存储位支撑架降温过程中，部分石墨舟表面温度仍大于60℃。接触真空管道引起的灼伤或烫伤真空管道在工艺过程中靠近炉尾法兰处的管道表面温度最高加热至约90度，在安装调试和维护时，触碰外部炉壳或炉门会引起灼伤或烫伤。接触管路加热带引起的灼伤或烫伤卧式炉管设备部分工艺气体管路需要进行加热，包括三甲铝基(TMA)进气管路、TEOS进气管路、BCl3进气管路等都是用加热带包裹被加热的管路。在正常使用、调试操作、维护操作过程中，接触缠绕加热带的气体管路会引起灼伤或烫伤。接触点火器（Torch）引起的灼伤或烫伤接触点火器（Torch）在工艺过程中一般加热到800℃～900℃，在安装调试和维护时，接触点火器（Torch）会引起灼伤或烫伤。噪声危险卧式炉管设备噪声危险主要来源于使用干泵或隔膜泵。在使用、调试操作和维护操作中，靠近噪音源可能会干扰语言交流、影响听觉或导致听力损害。非电离辐射危险卧式炉管设备辐射危险主要来源于射频电源，存在非电离辐射和电磁干扰的危险。这些危险由下列原因引起：——反应腔室炉门打开，射频系统输出时，存在非电离辐射危险；——射频电源匹配器出线端有非金属密封，存在非电离辐射危险；——射频泄露对电气元器件产生电磁干扰。有毒有害物质危险特气泄漏引起的中毒或火灾危险卧式炉管设备在工艺过程中需要使用工艺气体或液体，目前一般使用的特殊气体属于HPM分类的，包括以下内容：特液包括：POCl3、TMA、BBr3、TEOS、DCE等。特气包括：SiH4、H2、PH3、B2H6、CH4、DCS、NH3、BCl3、NO、N2O等。HPM相关参数见表1。卧式炉管设备使用HPM相关安全参数表序号名称化学式毒性可燃性活性特殊特性LELUELOEL1氯化氧磷POCl3402W——0.1ppm2硅烷SiH4243NA0.80%98%5ppm3氢气H2040NA4%75%NA4磷化氢PH3442NA1%—0.3ppm5乙硼烷B2H6343W0.8%9.8%0.1ppm6甲烷CH4040NA5%15%—7二氯硅烷DCS342W4.60%98%5ppm8三甲基铝TMA343W——50mg/m39溴化硼BBr3402W——10mg/m310二氯乙烷DCE232NA6.2%16.0%10ppm11氨气NH3310NA15.7%27.4%25ppm12氯化硼BCl3301NA——5ppm13一氧化氮NO300OX——25ppm14正硅酸乙酯TEOS220NA0.9%5.75%10ppm15一氧化二氮N2O200NA——50ppm如果在管路连接处发生泄漏或通入特殊气体的温度或压力条件不满足，则上述气体会带来人员中毒、火灾或爆炸的风险。工艺副产物引起的中毒或火灾危险卧式炉管设备在工艺副产物包括：N2、O2、H2O、SiN、SiON、SiH4、NH3、N2O、CH4、PH3、B2H6、SiO2、Si、Ar、N2，H2、NO、HCl、偏磷酸、氧化硼、氯化物、粉尘和烟雾等。这些副产物未经处理就排放会引起中毒或火灾风险。液体泄漏的危险卧式炉管设备管路接头连接处的位置可能存在液体泄漏的风险，发生液体泄露时会导致人员滑倒或触电危险。人体工学危险高空作业引起的危险卧式炉管设备总高度随着管数增加而增高，在安装调试和维护顶部或高处零部件时，会导致费力、精神紧张、精力不集中，引起人员滑倒、绊倒或跌落等危险。维修通道或维修空间受限引起的危险上下料、推拉舟、自动炉门、反应室、真空管路等部件维护作业时需要进入到设备内部，如果净化台和气源柜的维修通道或维修空间受限，则会造成维修人员操作不便。搬运重物引起的危险悬臂支撑、炉门、冷却法兰、石英管等物料重量大于10kg，在安装调试和维护时，会无法完成作业或给维护人员造成伤害。控制电路失效危险为保证设备的安全，设备的控制系统会设计超温保护处理、特气泄漏处理以及机械碰撞防护等互锁保证设备的安全，如果控制系统失效，则互锁防护失效，设备会存在高温、有毒有害物质泄漏、机械等危险。安全要求与措施机械危险的安全要求与措施机箱重心失稳的安全要求与措施通过调整机箱布局防止重心位置太高或重心偏心重心位置过高、重心偏心的风险，宜采取以下措施防护：如图2所示，定义α为倾覆角，即当箱体从正常位置向任何方向倾斜α角度时，不应使其失衡（针对尚未锚定好的设备），在静止状态时，最小倾覆角应符合：α≥10°。考虑叉车运输等移动会有倾覆的危险，建议净化台机箱、炉体机箱和气源柜机箱的最小倾覆角:α≥22°。倾覆角示意图通过在机箱两侧增加防倾倒工装调整重心位置机箱重心失稳危险，采取以下措施防护：如果设备整体布局无法调整，需在设备两侧增加防倾倒工装，见图3。在移动或运输机箱过程中，防倾倒工装不可拆卸。设备安装定位完成，三个机箱用穿钉固定牢固后，将防倾倒工装拆卸，其地脚螺栓的选用建议参照SEMIS2第19章和相关信息4章节进行计算。在装配指导书和包装运输指导书中具体描述防倾倒工装的使用方法和注意事项。在箱体门板（或骨架）、内塑料膜包装和外木箱包装上应粘贴重心标识，提醒机箱运输人员重心位置。防倾倒工装示意图由尖锐边角引起的划伤危险人员可接触的外露表面不能有锋利的边缘和毛边，折边、切口、凸起等处的尖锐边角应进行倒圆角。由风扇扇叶引起的切割危险风扇的两侧应安装扇叶护罩或其他护板初效等，将扇叶进行隔离，人员无法触及，尺寸应满足ISO13857的第4章节的要求。上下料的安全要求与措施由上下料电机转动引起的缠绕、碰撞、挤压和夹手危险上下料机构联轴器、传动轴、皮带等传动装置驱动机械手运动存在的缠绕、碰撞、挤压和夹手危险，采取以下措施防护，尺寸应满足ISO13857的第4章节的要求。a)降低会导致伤害的接触机率，宜采用下列措施：——在电机和传动轴处安装防护罩，将危险源进行隔离；——防护罩用螺钉固定，需采用工具才可将防护罩移除。b)设备工作时，防止人员误入运动区域，宜采用下列措施：——净化机箱可容人进入的门设置安全电磁门锁，在不解除锁定情况下无法将门打开；—— 解除电磁门锁的锁定打开门时，通过急停回路进行保护，门开关接入急停回路，门打开急停生效，所有驱动器断电，竖直轴抱闸。c)人员在设备内部安装调试和维护时的宜采用以下保护措施：——净化机箱内部设置急停开关，按下急停开关立刻停止所有运动；—— 电磁门钥匙孔可挂锁，贴LOTO标识，防止外部人员误操作将门关上引发继续运动，避免内部人员受到伤害。d)应在设备上粘贴机械风险的警告标示。由上下料机械手坠落引起的砸伤危险安装调试、维护设备时上下料机械手坠落砸伤作业人员的风险，宜采取以下措施防护：——对同步带进行力学分析，考虑高温环境导致的潜在材料疲劳、老化、腐蚀及磨损效应，在工作静载荷的作用下，同步带的安全系数不应小于7；在工作动载荷的作用下，同步带的安全系数不应小于2。——在机械手运动的竖直方向安装安全止动销，使其在发生坠落时被限制住，硬限位的安全系数不应小于3。由上下料引起的剪切危险定位块与定位传感器的剪切的危险，宜采取以下措施防护：——机械手示教定位过程中，使用带有使能功能的手操盒；——在定位块附件粘贴夹手风险的警告标示。推拉舟的安全要求与措施由推拉舟电机转动引起的碰撞、挤压、缠绕和夹手危险推拉舟电机通过皮带、升降机等传动装置驱动推拉舟及舟头的运动存在碰撞、挤压、缠绕和夹手危险，宜采取以下措施防护：a)降低会导致伤害的接触机率，宜采用下列措施：——在带轮和皮带处设计防护罩，将危险源进行物理隔离，尺寸应满足ISO13857的第4章节的要求；——防护罩用螺钉固定，需要采用工具才可将防护罩移除。b)设备工作时，防止人员误入运动区域的防护措施见7.1.5.1b）：c)人员在设备内部安装调试和维护时的保护措施见7.1.5.1c）；d)应在设备上粘贴机械风险的警告标识。由推拉舟SiC桨（或SiC棒）断裂引起的砸伤危险推拉舟SiC桨（或SiC棒）断裂产生的砸伤危险，宜采取以下措施防护：a）降低SiC桨（或SiC棒）发生断裂的方法：——对SiC桨（或SiC棒）进行力学分析，在工作载荷的作用下，安全系数不应小于5。——定期检验。b)SiC桨（或SiC棒）断裂时的保护措施：——每个推拉舟下方设置防护板，在SiC桨（或SiC棒）断裂时可将其碎片托住；——人员在维护时需佩戴安全帽。滑台的安全要求与措施滑台的碰撞、缠绕危险，宜采取以下措施防护：a)降低会导致伤害的接触机率，可采用下列措施：——在带轮和皮带处安装防护罩，将危险源进行物理隔离，ISO13857的第4章节的要求；——防护罩用螺钉固定，需要采用工具才可将防护罩移除。b)设备工作时，防止人员误入运动区域的防护措施见7.1.5.1b）；c)人员在设备内部安装调试和维护时的保护措施见7.1.5.1c）；d)应在设备上粘贴机械风险的警告标示。自动炉门的安全要求与措施自动炉门的气缸及其连杆驱动炉门运动产生的碰撞、挤压、缠绕和夹手危险，宜采取以下措施防护。a)降低会导致伤害的接触机率，宜采用下列措施：——设计防护罩，将炉门进行物理隔离，尺寸应满足ISO13857第4章节的要求；——防护罩用螺钉固定，需要采用工具才可将防护罩移除。b)设备工作时，防止人员误入运动区域的防护措施见7.1.5.1b）；c)人员在设备内部安装调试和维护时的保护措施：电磁阀接入急停按钮。按下急停按钮后电磁阀断电，触发炉门急停后应手动复位。注：释放急停按钮不能单独作为手动复位方式。d)应在设备上粘贴机械风险的警告标示。电气危险的安全要求与措施电气危险的安全要求和措施应符合IEC60204-1和SEMIS22的规定。高低温危险的安全要求与措施由炉体热部件引起的危险宜采取以下措施防护：——法兰设计水冷通道，降低法兰和炉门的温度，宜在冷却水管路每管支路上安装冷却水流量检测，水流量低于设定值时，发出报警提示，并切断炉体加热供电；——应在炉体机箱门板和炉口处安装固定隔热防护罩，降低人员接触外部炉壳的机率；——使用各路独立巡检仪采集各管温度，超温时应立即切断炉体加热；——炉体供电选用耐高温线缆，周围线缆与炉体之间应保持安全距离；——如果设备走线经过炉口附近，应选用耐高温线缆并与炉体之间保持安全距离，或安装固定隔热防护罩将线缆进行隔热保护；——应在炉体机箱门外粘贴高温危险的警告标识；——维护时应穿戴高温防护服以及高温手套。接触悬臂支撑和舟引起的灼伤或烫伤为预防因无意接触高温的悬臂支撑，应在净化台防护门上粘贴高温危险的警告标识。接触真空管道引起的灼伤或烫伤为预防因无意接触高温的真空管道，应在管道高温处粘贴高温危险的警告标识。接触管路加热带引起的灼伤或烫伤宜采取以下措施防护：——管路加热带宜优选本质安全类型的，即在控温失效的条件下，加热带在引起环境过热风险前加热带可自行烧断、切断或温度稳定；——如果加热带不是本质安全，必须有过温保护的功能；——所有采购的加热带应通过CE或UL认证；——加热带附近线缆与加热带之间应保持安全距离，即不会过热引起线缆损坏。接触点火器Torch引起的灼伤或烫伤应采取以下措施防护：——点火器Torch外侧应安装隔热保护罩；——护罩上宜设计冷却水降温。噪声危险的安全要求与措施卧式炉管设备噪声危险主要来源于干泵或隔膜泵。应采用连续噪音不大于80dBA，短时噪音不大于120Dba的干泵或隔膜泵。若超过规定的噪音数值，应采取噪音隔离措施。非电离辐射危险的安全要求与措施应将任何人员可能接触的非电离辐射逸散危害减至实务可行之最低程度，根据SEMIS2第25章的要求（如表2所示）计算得到卧式炉管的常用不同频率射频辐射限制，宜采取以下措施防护，使辐射值低于表3中辐射限值：金属屏蔽罩安装在非金属的空隙处，屏蔽罩设计有开关，卸掉屏蔽罩后射频停止输出；反应腔室炉门应安装检测炉门位置的传感器，反应腔室炉门打开时，不能加载射频；应粘贴警告标示。卧式炉管不同频率射频辐射限值频率射频辐射限值电场强度（V/m）磁场强度（A/m）3kHz~65kHz122.824.465kHz~3MHz122.81.6[A∙MHz/m]/f3MHz~10MHz368.4[V∙MHz/m]/f1.6[A∙MHz/m]/f10MHz~20.375MHz368.4[V∙MHz/m]/f0.1620.375MHz~30MHz368.4[V∙MHz/m]/f3.26[A∙MHz/m]/f30MHz~100MHz12.283.26[A∙MHz/m]/f100MHz~300MHz12.280.0326卧式炉管常用不同频率射频辐射限值频率射频辐射限值电场强度（V/m）磁场强度（A/m）40kHz122.824.4200kHz122.88400kHz122.842MHz122.80.813.56MHz27.160.1627MHz13.640.120740MHz12.280.0815有毒有害物质危险的安全要求与措施有毒有害气体的一般防护要求特殊气体通过管路进入反应腔室，所有特气管路应防止特气泄漏的危险。如果特气管路是非低压的管路常压系统，对于非焊接的管路连接处应使用带有可靠排风系统的GasBox进行防护；对于低于大气压的管路系统，应保证在通入特气时，管路是可靠的负压系统。按照机台使用HPM的NFPA704中最高的危险等级，规定了三类防护，见表4。卧式炉管设备HPM防护分类类别分类定义I类NFPA704最高危险等级≤2II类NFPA704最高危险等级=3III类NFPA704最高危险等级=4I类风险宜采取的防护措施如下：管路和反应腔室负压状态监控，非负压切断特气特液。II类风险宜采取的防护措施如下：GasBox排风系统的负压不满足时，切断特气特液；管路和反应腔室负压的监控应采用硬线回路。III类风险宜采取的防护措施如下：GasBox排风系统的监控、管路和反应腔室负压的监控需采用安全回路，相应的安全联锁需具备单一故障容错的能力。气路盒（GasBox）避免特气泄漏引起的中毒或火灾危险，II类及III类风险防护中GasBox的应设计如下防护措施：GasBox需采用盒体设计，接入排风系统，满足特气管路可长期处于负压状态，GasBox的排风设计需通过SEMIS6的测试验证；排风压差异常时报警提示并关闭特气，GasBox的监控采用一个压差检测传感器与一个特气检测传感器配合使用，以实现单一故障容错能力；GasBox门安装安全门开关，当开门时切断特气；特气管路需要在GasBox内，从厂务接入端后第一个自动关断阀前安装手动阀门，且手动阀门应具备LOTO的功能；所有的特气加装清洗管路；特气管路MFC前后应安装常闭气动阀门。7.6.3点火箱体（TorchBox）避免H2和O2混合引起的火灾危险，TorchBox的有毒有害物质危险应设计如下防护措施：TorchBox盒体设计独立排风，排风压差异常时报警提示并关闭特气；在排风管路上安装气体检测器，检测到特气泄漏时报警提示并关闭危险气体；在进行湿氧工艺时，点火器（Torch）温度高于850℃才允许通H2，通O2后延时10min通H2；在点火器（Torch）内安装火焰探测器，通入H2和O2后，如果超过10s未检测到火焰，则通过硬互锁关闭H2；H2和O2宜按照小于1.85:1的比例通入，保证H2能充分反应，检测到比例异常时，抛出报警并关闭H2。回路设计应满足7.8.7；与炉门互锁，炉门不到位报警提示并禁止通入氢气；氢、氧连接口防呆设计，使用不同尺寸管路接口，避免错接。7.6.4反应腔室及真空管道避免反应腔室及真空管道的特气泄漏引起的中毒或火灾危险，应设计如下防护措施：对于低压的反应腔室且为II类风险防护，将反应室的压力低于规定量程上限信号接入安全回路，报警时关闭特气并报警提示。对于低压的反应腔室且为III类风险防护，反应室压力监控需满足单一故障容错。将反应室的压力低于规定量程信号和压力开关低压信号接入安全回路，任意一个报警时关闭特气并报警提示。GasBox到反应腔室管路GasBox到反应腔室管路应承受可预见的内外部应力，并应加以牢固的固定或保护以抵抗外部应力或应变。对于低于大气压的管路系统，通过监测反应腔室压力来保证管路是可靠的负压系统。尾排管路尾排管路有毒有害物质的危险，应设计如下防护措施：排气管路管材及密封圈材料针对相应制程可抗腐蚀；工艺尾气如果会导致人身伤害，需要经过Scrubber进行处理，且在Scrubber异常时，关闭工艺进气阀门；排气管路的压力需要时时监测，在管路发生泄漏时，关闭工艺进气阀门。液体泄露的危险防护措施针对炉门冷却水管有漏水危险，应设计如下防护措施：炉门处设置护板；底部槽安装漏液检测传感器，漏液时报警。针对机箱顶部水冷散热器有漏水危险，应设计如下防护措施：在水冷散热器下方设置接液盘；安装漏液检测传感器，漏液时报警。针对存储位水冷散热器有漏水的危险，应设计如下防护措施：在水冷散热器下方设置接液盘；安装漏液检测传感器，漏液时报警。人体工学危险的安全要求与措施高空安装维护时的危险防护措施高空安装维护时的危险，应设计如下防护措施：机箱骨架顶部应设计安全固定环作为安全绳的挂载点，每个挂载点可支持的静态负载不应小于22.24kN；使用符合GB12142-2007的梯子；作业人员必须佩带安全帽，佩带安全绳，保证安全绳固定于安全可靠的位置。维修通道及空间的危险防护措施 净化台和气源柜的维修需要人员带梯子进入，维修入口门的尺寸宜满足高不小于1800mm，宽不小于610mm。重物安装维护时的危险防护措施针对炉门、冷却法兰、石英管等重物在设备安装时需要拆装，应设计合适的辅助工装。安全回路的要求安全回路设计目标安全回路设计的目标是确保在人员接触危险点前自动让设备进入安全状态，同时每个安全联锁在启动时立即发出警报来提醒操作人员。EMO回路EMO回路的设计应满足在EMO启动时，设备会进入安全状态，且不会对人员或设备产生其他危险。EMO回路设计时需要注意：EMO回路不应包含会造成EMO失效或忽略的组件；EMO回路需要满足单一故障容错；EMO电路关闭设备的方法是中断电源而非导通控制组件；EMO开关在重新设定后，不可重新接通会对人员或设备产生危险的电路;EMO应具备手动复位功能；操作员或定期保养的位置与EMO位置之间不应超过3米（10ft.英尺）以上；紧急停止致动器应为红色且为蘑菇状；安全控制器应满足ISO13849的相关要求。超温保护回路加热回路中，应有双重互锁，硬件互锁和软件互锁；当加热器温度超过设定极限值，加热器需要通过硬件继电器切断加热回路，除此之外，温控器还需要有加热报警输出给到控制器，通过软件逻辑互锁进行加热切断。所有检测信号接入PLC监测回路。安全联锁门所有运动机构的用于隔离防护的护罩或者维修门都应安装门开关，当护罩拆除或门开启时，运动机构的动作立即停止或无法开始运动。特气泄漏保护回路特气泄漏保护需要实现的功能是当以下几种情况发生时，立即切断特气的供应。特气泄漏无法有效排出设备；人员操作GasBox门导致排气失效或人员直接暴露于特气泄漏的危险下；检测到特气泄漏；反应室压力超过规定压力上限；不同的特气同时开启会导致危险化学反应的发生时。点火器（Torch）通入氢气的保护回路氢气通入点火器（Torch）前，应保证点火器（Torch）内温度高于850°以上，且通入H2和O2的比例应满足H2充分燃烧的条件，即H2和O2的流量比例宜小于1.85:1。点火器（Torch）中2个热偶分别接入温控表和报警表，两者互为冗余。点火器（Torch）通入氢气后10s内火焰监测器未检测到火焰，切断氢气。安全控制器需选择满足ISO13849-1的可编程逻辑器件或安全继电器。射频的保护回路射频金属屏蔽罩拆除后，射频应停止输出。屏蔽罩开关连接射频电源的互锁信号和匹配器的互锁信号，两者互为冗余。安全标识概述危险警告标识用于定义危险以及描述未曾避免危险所产生的后果，以及如何避免和防护这些危险。这些标识贴附在设备表面用以警示相关人员避免遭受潜在的危险。根据卧式炉管设备的危险源，相应的位置需要粘贴危险警告标识。本文件涉及的安全标识的选用应符合SEMIS1的要求。设备安全标识要求净化工作台净化台正面和背面防护门可开启，内部安装有上下料运动系统和推拉舟送料运动系统，有机械风险，装卸片后桨、舟、硅片有热危险，上位电气箱内有电气控制板。净化台正面宜粘贴“