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文档简介
1、中国电子系统工程第二建设有限公司常规气体系统管路测试流程及标准一、保压测试(Pressure Test)目的:保压测试的目的除了在检查管路的接头是否有泄漏之情形外,另一目的则是在于利用高于工作压力之气体压力保持在封闭管路内,经过一段时间后及可侦测出管路焊道上是否有沙孔(沙孔会因过高的压力而造成泄漏)以及接点是否可承受如此高的压力而导致泄漏,以确保管路保压通过。原理:将待测管路通入 PN2,使其压力达到管路正常使用压力的1.1倍或是7至9公斤之间,在一端接上记录器,经过一段时间后检查是否有压降现象,若无则表示该管路已通过保压测试;反之,则检查压降之原因, 并在原因排除后再做一次保压测试,直到完全
2、没有泄漏为止。步骤:A.取得气体管路施工图,并核对是否有按图施工?B.将Panel入口端的接头松开,并利用管路本身的气体预吹扫30秒,并检查TakeoffPoint及管路是否正确?C.将Panel出入口两端用新的 Gasket衔接上,并将管路末端的接头Cap起来。D. 将 Panel 上的 Vake 及 regulator 开止 Open 位置。E.将所有待测管路Takeoff端的接头用测试管串联起来,并于一端连接记录器(Recorder)。F.使用PN2将管路内充满压力达 79公斤,并检查所有压力表头是否有压力。G.使用测漏液snoop,(其漏率可达1.0*10-4)对所有的接头作初步的测漏
3、,尤其是 swagelok 接头。H.开始测漏。Notice :1 .步骤b中因施工者施工不当,常造成管内有铁屑存留,如未先 purge管路而直接衔 接上,铁屑可能会被吹入Vake里,而造成Vake的内漏损坏,另一个好处是可确认管路是否正确,以免浪费测试的时间。但是He及特殊气体管路除外,必须另外找PN2管路来purge管路。2 . Recorder一定要放在 Takeoff Point,因为 Panel 上的 Regulator 在 Outlet Inlet 时可 能会有逆止情形发生而影响测漏的准确度。3 .尽量避免使用 Swagelok做转接头,以免因人为因素而影响测漏,造成测试时间的 浪
4、费。4 .所有的管路尽可能不要衔接Source Point测试,以免造成气体倒灌而污染主管路。5 .保压Purge用的气体一定使用 PN2。6 .不可使用氨气Purge管路,否则会影响氮测漏。7 .本公司所使用之记录器有传统机械转盘记录器与电子记录器。8 .若使用传统机械记录器,记录器范围应与记录纸之压力范围相符。(记录范围如010kg/cm2 ,或 015kg/cm2)9 .当所有步骤都已完成,要将待测管路充满压力时,开气源阀时应放漫速度,以免瞬间压力上升而损坏记录器及压力表。10 .管路系统中有check valve时,应注意其流向,并将记录器放置正确位置。二、二测漏(He Leak Te
5、st)目的:因氨气的分子非常小, 可侦测出非常小之漏点, 如果说保压测试是测大漏, 氨测漏则是 测小漏,在庄达人所著的 VLSI制造技术一书中提到(气体管路的漏率在每秒10E-9CC才可以送气)如此才不会造成危险。原理:将待测管路用氨测漏机将管路内抽至超近真空状态,当达到客户要求之漏率时,用氮气喷在焊道及接头上。若氮测漏机无中国电子系统工程第二建设有限公司反应,表示测漏完成;若有反应,则表示有漏。针对漏点问题排除。步骤:A.确认使用插座之电源与氮侧漏机电源是否吻合。B.暖机5 10分钟,完成后做测漏本身试抽。C.衔接上待测管路,并开始测漏。D.当待测管路的漏率达到客户要求的范围时,在所有的焊道
6、及接头上喷氨气,并观察测漏机是否有反应,若无,表测漏完成,若有,则针对漏点作处理,直到氨测漏机 没反应为止。Notice :1 .待测管路串的过多会增加测漏的时间,故尽量将各管路分开来测试。2 . PHE的管路如已经衔接会造成氨测漏机吸到,故PHE的管路不可以衔接做氨测漏。3 .待测点喷氨气的原则是由近而远,由上而下。4 .喷完氨气后必须经过一段氨测漏机的反应时间。待没问题后,开始可继续下一个测试点。5 .测试点最好用无尘手套包覆在外, 以免氨气挥散或被其他的测试点吸入,而造成误判。6 . LR=Leak Rate 单位是 mbar*l/s , m=10-3, bar=1kg, 1 升=1 k
7、g;例如;LR=1.5E-9 表示漏率为每秒 1.5*10-9mbar,解释为:每秒的漏率为1.5*10-9cc=0.0000000015cc。7 . PE=Pressure Entrance (入口端的压力)单位是 mbar, m=10-3, 1bar约等于 1kg。例 如;PE=3.4*10-3,表示入口端的压力为3.4*10-3mbar,就是说入口端的压力为0.0034mbar 真空状态的压力为 0,入口端的压力没特别的规定,但是入口端的压 力越超近于0越准确,故PE通常都抽到-3。8 .在半导体厂中的机台通常都pump down的功能,所以我们的衔接点都由作pumpdown来测试我们的
8、衔接点是否有确实,而机台的测漏方式是将chamber先抽至真空状态,待达到指定的真空度时,打开 manual valve ,此时chamber力口我们管路的 真空度不可高出0.5Torr。通常pump down需要一天一夜的时间,有时可能会因pump down的时间不够长,而误判管路有漏,如有碰到这种情形时,故再 pump down久 一点既可解决此问题。1mbar=0.75Torr。9 .测试完毕后,无须将氨测漏机vent,让氨测漏 机内部保持负压,下次使用可缩短自抽的时间。10 .氨测漏机在每次测试前可以做一次校正,如此可防止测漏机测漏产生误差。(三)Particle Analyzer (
9、灰尘含量分析)目的:particle在半导体厂中是不良率祸首之一,尤其在现在的制程越来越小的情况下,如管 路中含有过多的 particle,对生产加工的良率影响很大原理:利用sample gas流经雷射头,若particle则会造成crystal的震荡而测的出 particle的大小 及数量。步骤:A.先将待测管路预吹 4小时以上,找一待测管路衔接至particle count的inlet端。11 在未开始测试前,先打开 bypass valve,以cycle purge的方式将待测管路再预吹数 分钟。C.打开电源,并确认 outlet是否有气流出来。D.开始测试。Notice :1 . 测试
10、的压力不可小于 40psig ,大于150psig。2 .通常我们测试的时间为分钟,而10分钟流过雷射头的气体为1立方英尺,而测试的单位是微米。例如;在记录纸上的0.1的出现2;则表示在10分钟内流经雷射管 的气体为1立方英尺,而在1立方英尺的气体中测得大小为0.1um的颗粒有2颗。3 . particle counter inlet 端所使用的 Vake 不可使用 Ball Valve ,因为 Ball Valve 会产生 particle ,最好使用 Diaphragm Valve。4 .在开始测试之前利用 bypass vake做cycle purge ,可以缩短测试时间。5 .测试一段
11、时间后如 particle的数量仍会有2、3颗的情形,可将测试管路敲一敲。6.如雷射值低于4.5时,请通知专业人员做雷射头清洁。(四)氧含量分析(Oxygen Analyzer ):目的:晶片在生产过程中,原本大气中02会和Si产生化学反应得 O2+Si=SiO2 (二氧化矽)为原始的氧化层,如果管路的氧含量过高,原始的氧化层会超出原本已计算好的厚度,如此会严重影响接下来各阶段的制程。原理:我们利用纯度较高的 PN2对待测管路以长时间purge的方式,将微氧带离管路,并在一 端接上分析仪器,直到仪器显示的含氧量达到要求的标准为止。步骤:A.将待测管路预吹至少 4小时。B.取一待测管路衔接至测试
12、仪器的inlet端。C.打开电源,开始测试。Notice :1 .选用来Purge的source尽量不使用主管路的最后一颗 Valve可能会造成值会降不下 来。2 .待测管路不宜串接太多,以免压力不足,无法让仪器正常运作。3 .氧分析用的仪器,应随时注意电解液是否已达到警戒线了。4 .如果在仪器的显示屏幕上出现负值,表示目前管路的含氧量的浓度比仪器校正时用的标准气体浓度还纯,并非仪器损坏,欲作手动归零校正,请勿自行校正,通知专 业人员。5 .如屏幕上显示的值忽高忽低时,请检查 CAP的接头是否都已松开,让气体 purge 出来。6 .仪器不使用时,仍需利用PN2通入仪器内,以防止电解液坏死。7
13、 .如氧含量一直都降不下来,请确认主管路氮气的含氧量为何。(五)水含量分析(Moisture Analyzer )目的:晶片在生产过程中,原本大气中H2O会和Si产生化学反应得:2H2O+Si=SiO2+2H2 ,其中二氧化矽为原始的氧化层,如果管路的含水量过高,原始的氧化层会超出原本已计算好的厚度,如此会影响接下来各阶段的制程。原理:我们利用纯度较高的 PN2对待测管路以长时间 purge的方法,将水气带离管路,并在一 端接上分析仪器,直到仪器显示的含氧量浓度达到客户要求的标准为止。步骤:A.将待测管路预吹至少 4小时。8 .取一待测管路衔接到测试仪器的inlet端。C.打开电源,开始测试。
14、Notice :1 .选用来purge的source尽量不是所有主管路的最后一颗valve,有可能会造成值降不下来。2 .待侧管路不宜串接太多,以免压力不足,无法让仪器正常运作。3 .在测试的模式中有Inert及Service,在测试时应使用Inert模式测试,Inert是真正 管路内的水气含量值,Service则是含有仪器本身的水含量。4 .仪器在未使用时,也必须插上电源,以保持仪器内部的cell正常运作。5 .仪器内部的设定值都已做好设定,如非必要,勿自行任意调整。6 .如含水分的值一直都降不下来,请确认主管路氮气的水含量为何?中国电子系统工程第二建设有限公司附录G:管道系统测试标准Appendix G: The Certification of Piping SystemPiping SystemPiping CertificationLeak Rate (sccs He)Oxgen (ppb)Moisture (ppb)Particle * 0.1 micron/scfabove background levelN21 x 10人-6 =50 =50 =30H21 x 10人-9 =50 =5
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