电子特气供应系统如何设计与施工

电子特种气体是电子工业的“血液”，是半导体生产制造中不可或缺的关键性材料，同时也是集成电路制造中的第二大原材料，其占比仅次于硅片，占晶圆制造成本的13%。其在半导体产品制程工艺中广泛应用于离子注入、刻蚀、气相沉积、掺杂等工艺，被称为集成电路、也将面板、LED及光伏等材料的“粮食“和”源”。

通常而言，特气输送系统是将特种气体从气源端、根据工艺设备的工艺需求、通过对流量和压力等参数的控制，通过管道、无二次污染、稳定的输送到工艺设备的用气点，其基本流程是：气源、控制柜、管道传输、VMB、用气点。

除了选择合适的特气系统之外，还需要打造一个良好的特气输送环境。特气房一般都独立于主场房而单独建设，其规划时需考虑建筑物的防火、泄爆、防火防爆间距、危险物的总量控制等，而且需要有良好的通风条件。可根据气体性质宜分为可燃性气体间、毒性气体间/腐蚀性气体间、惰性气体间等。其中，低蒸汽压力特种气体供应设施应尽可能靠近工艺设备。

选择好特气房，便是管道系统的设计。在设计之前，首先要选好材料，特气管路系统普遍采用316L不锈钢电解抛光（EP）管道，阀门一般采用高纯调压阀、隔膜阀、高精密过滤器、（＜0.003微米）、VCR接头等。此次是主管路系统，在确定好气体房和用气点以后，主管路系统一般遵循管道线路最短，拐弯最少的原则，布置紧凑合理，给人简单美观的感觉。输送系统的数量和管径的大小一般根据机台用气点的多少和流量大小确定。同时管道的设计要采用零死区设计，即整个管道系统从气柜到VMB、从VMB到用气点，要点对点，中间不允许有在气体置换时有残留空气的死角。因此，整个管路系统中由VMB完成气体的分配，中间没有三通。最后，管道还要有良好的接地。总体而言，管道系统的设计需充分了解气体特性、从而合理配置系统，合理选择管径和材料，是我们设计的重点，这样可显著降低整个系统的成本。

特种气体管道的施工采用全自动轨道焊接，同时制定和实施严格的超高纯施工和QA/QC保证程序，对施工的质量和程序进行严格的监控和管理。最后整个系统还要进行氦检漏、水分、氧分和颗粒度检测、以及其他要求做的气相杂质的测试。其现场基本的施工程序为：施工图纸会审、施工组织编写、预制间的搭设、施工机具的准备、施工人员的培训、预制图纸的编写、管道的预制、管道的现场安装、系统检测和系统验收等环节。