電子特氣管道高純氣體管路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2022-10-26 09:41:46
特種氣體的供應(yīng)方式截至目前為止，幾乎皆用鋼瓶的方式進(jìn)行。一般常用的為高壓鋼瓶，依其填充的氣體特性有分為氣態(tài)和液態(tài)兩種。一般氣體依液態(tài)儲(chǔ)存于鋼瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)壓力較高，所以最佳方式是選用吸附式氣態(tài)鋼瓶，以氣體分子與吸附劑間的范德瓦力將氣體吸附于吸附劑孔隙中，其優(yōu)點(diǎn)為供氣壓力低于一個(gè)大氣壓，無(wú)任何泄漏的危險(xiǎn)，且供氣量為普通高壓鋼瓶的10倍，低蒸汽壓的氣體以液態(tài)儲(chǔ)存于鋼瓶?jī)?nèi);針對(duì)易燃易爆，有毒性腐蝕性的氣體，常將鋼瓶至于特氣柜中，再通過(guò)管路將氣體供應(yīng)至現(xiàn)場(chǎng)附近的閥箱，經(jīng)過(guò)一系列的控制而后進(jìn)入用氣點(diǎn);一般惰性氣體以開(kāi)放式的氣瓶架和閥盤(pán)供應(yīng)。
電子特氣管道高純氣體管路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
對(duì)于不同特性的氣體，要規(guī)劃獨(dú)立的供應(yīng)區(qū)域，一般分為三個(gè)區(qū)：腐蝕性/毒性氣體區(qū)、可燃性氣體區(qū)、惰性氣體區(qū)，將相同性質(zhì)的氣體集中加強(qiáng)管理，可燃性氣體區(qū)要特別規(guī)劃防爆墻與泄漏口，若空間不足，可考慮將惰性氣體放置與毒性/腐蝕性氣體區(qū)。
管路設(shè)計(jì)需要考慮輸送的距離，距離越長(zhǎng)，成本越高，風(fēng)險(xiǎn)也越高，通常較合理的設(shè)計(jì)流速為20ml/S，可燃性氣體小于10ml/S,毒性/腐蝕性氣體小于8ml/S，在用量設(shè)計(jì)方面，則需要考慮使用點(diǎn)的壓力和管徑大小，前者與氣體特性有關(guān)，后者使用點(diǎn)的管徑一般為1/4”～3/8”。
根據(jù)用氣設(shè)備的分布情況，高純氣體的管網(wǎng)不宜過(guò)大或者過(guò)長(zhǎng);宜采用不封閉的環(huán)形管路，在系統(tǒng)末端連續(xù)不斷排放少量的氣體，以便在管網(wǎng)中總有高純氣體流通，不會(huì)發(fā)生“死空間”引起高純氣體的污染。
管路中應(yīng)減少不流動(dòng)氣體的“死空間”，不應(yīng)設(shè)有盲管，在特種氣體的儲(chǔ)氣瓶與用氣設(shè)備之間應(yīng)設(shè)吹掃控制裝置、多閥門(mén)控制裝置、用以控制各個(gè)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)順序、系統(tǒng)吹除，以確保供氣系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行和防止“死區(qū)”形成而滯留污染物，降低氣體純度。
對(duì)高純氣體純度要求不同的用氣設(shè)備，宜采用分等級(jí)高純氣體輸送系統(tǒng);也可采用同等級(jí)輸送系統(tǒng)，但是在純度要求高的用氣設(shè)備鄰近處設(shè)末端氣體提純裝置。
為了檢測(cè)高純氣體的純度和雜質(zhì)含量，輸送系統(tǒng)除了設(shè)置必要的連續(xù)檢測(cè)儀器，如衡量水含量或者氧雜質(zhì)含量等分析儀外，還應(yīng)設(shè)置定期取樣用的檢測(cè)采樣口，以便按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行采樣，分析高純氣體中各種雜質(zhì)的含量。
在亞微米級(jí)的集成電路生產(chǎn)中，要求供應(yīng)10-9級(jí)的高純氣體，為了確保末端用氣工藝設(shè)備處的氣體純度，使氣體中的雜質(zhì)含量(包括塵粒)控制在規(guī)定的數(shù)值內(nèi)，一般在設(shè)備前設(shè)置末端純化裝置，或末端高精度氣體過(guò)濾器。