大宗气体及特殊气体

1、GAS 系 统 基 础 知 识概述HOOK-UP 专业认知一、 厂务系统HOOK UP 定义HOOK UP 乃是藉由连接 以传输 UTILITIES 使机台达到预期的功能。 HOOK UP 是将厂务提供的UTILITIES ( 如 水 ,电 ,气 ,化学品等 ),经由预留之UTILITIES 连接点 ( PORT OR STICK), 藉由管路及电缆线连接至机台及其附属设备( SUBUNITS) 。机台使用这些UTILITIES, 达成其所被付予的制程需求并将机台使用后,所产生之可回收水或废弃物( 如废水,废气等),经由管路连接至系统预留接点, 再传送到厂务回收系统或废水废气处理系统。HOOK

2、UP 项目主要包括：CAD, MOVE IN , CORE DRILL , SEISMIC , VACUUM ， GAS ，CHEMICAL，D.I ,PCW,CW,EXHAUST,ELECTRIC, DRAIN.GAS HOOK-UP 专业知识的基本认识在半导体厂，所谓气体管路的 Hook-up (配管衔接)以Buck Gas (一般性气体如CDA、 GN2、 PN2、 PO2、 PHE、 PAR、 H2 等)而言，自供气源之气体存贮梢出口点经主管线( Main Piping)至次主管线( Sub-Main Piping )之 Take Off 点称为一次配(SP1 Hook-up ) ，自

3、Take Off出口点至机台(Tool)或设备(Equipment)的入口点，谓之二次配(SP2 Hook-up ) 。以 Specialty Gas (特殊性气体如：腐蚀性、毒性、易燃性、加热气体等之气体)而言其供气源为气柜(GasCabinet) 。自 G/C 出口点至VMB( Valve Mainfold Box. 多功能阀箱)或 VMP ( Valve Mainfold Panel 多功能阀盘)之一次测(Primary )入口点，称为一次配(SP1 Hook-up ) ，由 VMB 或 VMP Stick 之二次侧( Secondary )出口点至机台入口点谓之二次配(SP2 Hook

4、-up ) 。GAS简单知识基本掌握第一章气体概述由于制程上的需要，在半导体工厂使用了许多种类的气体， 一般我们皆依气 体特性来区分，可分为一般气体(BULK GAS)与特殊气体(SPECIALTY GAS) 两大类。前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。后者为使用量较小之气体葭股指用量小，极少用量便会对人体造成生命威 胁的气体，如SiH4、NF3等1.1 Bulk Gas 介绍半导体厂所使用的大宗气体，一般有：CDA、GN2、PN2、PAr、PO2、PH2、PHe 等七种。1 .大宗气体的制造：CDA / IA (Clean Dry Air /

5、Instrument Air)CDA之来源取之于大气经压缩机压缩后除湿，再经过滤器或活性炭吸附去除粉尘及炭氢化合物以供给无尘室 CDA/IA (Clean Dry Air)。GN2 (Nitrogen):利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经过触媒转化器，将 CO反应成CO2, 将H2反应成H2O,再由分子筛吸附 CO2、H2O,再经分溜分离O2 & CnHm 。N2=-195.6 C , O2=-183 C。PN2 (Nitrogen):将GN2经由纯化器(Purifier)纯化处理，产生高纯度的氮气。一般液态氮气纯度约为99.9999 % ,含小数点后共6个9。经纯化器纯化过的氮气纯

6、度约为 99.9999999 %,含小数点后共9个9。PO2 (Oxygen):利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0 %以上纯度之氧，再除去N2、Ar、CnHm。另外可由水电解方式解离 H2 & 02 ,产品液化后易 于运送储存。PAr (Argon):利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0 %以上纯度之氮气,因氮气在空气中含量仅0.93 % ,生产成本相对较高。PH2 (Hydrogen):利用压缩机压缩冷却气体成液态气体，经二次分溜获得99.0 %以上纯度之氢气。另外可由水电解方式解离H2 & O2,制程廉价但危险性高易触发爆炸，液化后

7、易于运送储存。PHe (Helium):由稀有富含氮气之天然气中提炼，其主要产地为美国及俄罗斯。利用压缩机压缩 冷却气体成液态气体，易由分溜获得。Helium=-268.9 C, Methane=-161.4 C。2 .大宗气体在半导体厂的用途：CDA:CDA主要供给 FAB内气动设备动力气源及吹净(purge) , Local Scrubber 助燃。IA主要供给厂务系统气动设备动力气源及吹净。N2:主要供给部分气动设备气源或供给吹净、稀释、惰性气体环境及化学品输送 压力来源。O2:供2& ETCH制程氧化剂所需及CPCVD制程中供给氧化制程用，供给 O3 Generator所需之氧

8、气供应及其它制程所需。Ar：供名S Sputter制程，离子溅镀热传导介质，Chamber稀释及惰性气体环境。H2:供给炉管设备燃烧造成湿氧环境，POLY制程中做H2 BAKE之用，W-PLUG 制程中作为WF6之还原反应气体及其它制程所需。He :供给化学品输送压力介质及制程芯片冷却。3 .BULK GAS 的供应系统Methods:GASTYPProduced on-siteStorage tankContainerTrailerBundleCompress orCDA-ON2OO-O2OO-Ar-O-H2O-OOO-He-Opply System bOO-Bulk Gas Supply

9、System in Fab3F Clean Room3F漂浮富1F p jnfier R0clm1F转化宝2F Sus-Fab 汗衣萧？宰Sou rceq面CQC舱单控制Purifier纯化器Sub-Main次主管Tools机台大宗气体（BULK GAS）虽然不像特殊气体（SPECIALITY GAS）,有的具有强 烈的毒性、腐蚀性。但是我们使用大宗气体时，仍然要注意安全。GN2、PN2、PAr、PHe具有窒息性的危险，这些气体无臭、无色、无味，如大量泄出而相对 致空气中含氧量（一般为21%）减少至16 %以下时，即有头痛与恶心现象。当 氧气含量少至10 %时，将使人陷入意识不清状态，6%以下

10、瞬间昏倒，无法呼吸， 6分钟以内即死亡。PH2因泄漏或混入时，其本身之浓度只要在 H2之爆炸范围 （4%75%）内（如对空气），只要一有火源，此气体乃会因相混而燃烧。PO2会使物质易于氧化产生燃烧，造成火灾的不幸事件。因此，身在半导体工厂工作的 我们，在设计上、施工中，如何避免泄漏、如何防患，则是我们努力的工作之一。1.2特殊气体特性及系统简介半导体厂所使用的特殊气体种类繁多，约有四五十种，依危险性可区分为以 下数类：* 易燃性气体 Flammable Gas* 毒性气体 Toxic Gas* 腐蚀性气体 Corrosive Gas* 低压性/保温气体 Heat Gas* 惰性气体 Inert

11、 Gas上特殊气体特性简介*易燃性气体:燃点低，一泄漏与其他气体相混，便易引起爆炸及燃烧如SIH4 , PH3 , H2 ,.*毒性气体:反应性极强，强烈危害人体功能,如CO, NO,CLF3,；*腐蚀性气体:易与水份起反应而产生酸性物质，有刺鼻,腐蚀,破坏人 体的危险性如NH3, SIF4,CL2,*低压性/保温气体:属粘稠 性液态气体，需包 加热线 及 保温棉,将管内的温度升高以使其气化，才能充分 供应气体，如 WF6, BCL3 , DCS,.*惰性气体:又称窒息性气体，当泄漏 出的量使空气中含氧量减少至16%6%以下时,便会影响人体，甚至死亡，如 SF6 , C4F8 , N2O ,2

12、.供应系统简介* GC (Gas Cabinet ) 气瓶柜*GR (Gas Rack) 气瓶架* BSGS System (Bulk Sepcial gas supply system )特殊气体大 量供应系统* Y-Cylinder , Bundle 集束钢瓶* Trailer 槽车* VDB 主阀箱 / VDP 主阀盘 (Valve Distribution Box/Panel )* VMB 阀箱/ VMP 阀盘 (Valve Manifold Box/Panel)Specialty Gas Supply SystemSpecialty Gns SystemSpecialty Gas S

13、upply System- Equipment in every floor1F Gas RoomTFT|fflG/C气瓶柜¥TXXT?vr!XVMBA/MP3F Clean Ream 邪次漂浮室Tools机台我们不排除这些气体会对我们有不良影响。 身在半导体工厂的我们，在设计上、 施工中，如何避免泄漏、如何防患，则是我们努力的工作之一。第二章一次配管和二次配管半导体厂的气体管路，我们一般区分为一次配管（SP1）及二次配管（SP2, 又称 Hookup ）。SP1 :为由气体的起始流出点（Gas yard/Gas cabinet ）至无尘室中的Take off Valve 或 VMB

14、 （Valve manifold box ） /VMP （Valve manifold panel ）。SP2:为由 Take off Valve或 VMB/VMP 开始至生产机台设备处为止（Hookup）。所使用管材以 1/4"、3/8"、1/2"、3/4”为主。Piping之设计应配合气体类型考量，一般分为Bulk Gas及Speciality Gas两大类。2.1 Material 介绍了解半导体气体工程的配管，和管路设计，必须先了解材料（ Material）2.1.1 材料区分：1. TUBE & PIPE （管件）2. FITTINGS （配件）

15、3. VALVE （阀件）4. REGULATOR （调压阀）5. CHECK VALVE （逆止阀）6. FILTER （过滤器）7. VACUUM GENERATOR （真空产生器）8. 其他2.1.2 选料依据： 受体种类，气体特性* 影响材料使用的等级 -AP / BA / EP / V+V /?#主需求及预算*有无指定厂牌或规格派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 -？” / ? ” / 15A /.强机台所需压力及流量不同选择材料型式* 选用压力范围适合或流量符合之阀件 眺盘面组装选择料件接头型式* VCR / SWG / Welding / Flange2.

16、1.3 TUBE & PIPE 管件： ?1定义:* Pipe :,以 公称内径（ID）配合壁厚作为量度之尺寸.* Tube :以外径（OD）及壁厚作为量度之尺寸.*规格：6M/stick or 4M/stick or 100M/roll2.常用材质:SS304 /SS304L& SS316 / SS316L & VIM+VAR & HC-22 -3.表面处理等级：BA - Bright Anneal表面研磨EP - Electro Polish表面研磨+电解研磨?4.等级:* Bulk Gas 一般使用 316L BA 或 316L EP 等级* Specia

17、lty Gas :易燃性/惰性气体-316L EP毒性 - 双套管（304 AP + 316L EP ）/ 单管 316L EP腐蚀性 气体 -VIM + VAR低压性气体-316L EP + Heater Line + Warm Cover2.1.4 FITTINGS 配件：?1材质同管件？2.常用种类：a.Nut + Gland + Gasket b.Elbow,Tee,Reducer c.Cap,Plug d.Connectore.others ?3型式及规格：一般可分为 VCR / SWG / WELDING /螺牙接头/FLANGE尺寸从 1/8 “1” (VCR/SWG) 1/4

18、“300A(WELD/FLANGE)皆有， 又分 短接头 SCM (micro) or长接头 SCL (long) & SCF (以Kitz作 说明)：Product Name Size Size for other side Type Specification MaterialSCM40 EEPLESCM:表示BANKEN公司对FITTING的分类，是属于短接头型式。4:表示尺寸为1/4'：0:表示另一端尺寸同前，为1/4'：E:表示此料件型式为ELBOW。EP:表示料件表面处理等极为EP。LE:表示此料件为 VIM+VAR等级的EP?4常用厂牌：KITZ / HA

19、M-LET / IHARA / SWAGELOK /FUJIKIN.?.另外大部分FITTING 又分为三种不同规 格，分别为一般 Type； Union Type及Reducing Type。一般型即为平时 所见之焊接型式，Union型为对接型式(即直接以GLAND+NUT锁紧)，Reducing型类似一 般型，唯其两端(三端)尺寸不同。一般组盘所用接头有两种，分别为 VCR及SWG ,其中VCR需锁紧1/8 圈，SWG需锁紧1 1/4圈(1/4以下需锁紧3/4圈)，方能有效锁紧。大部分的气体使用之 GASKET为Ni材质，CO对Ni具侵蚀性* CO & O3 一Gasket mus

20、t be SUS .。2.1.5 VALVE 阀件: ?1材质同管件？2.常用种类：* 手动阀(Manual Valve ) a.Ball Valve 球阀b.Bellows Valve 波纹管阀c.Diaphra gm Valve 膜片阀IC I*气动阀(Air Valve )-iuLU*逆止阀(Check Valve ) CHECK VALVE选取主要依据其尺寸及两 端接头型式决定。Cracking Pressure为Check Valve使气体通过之最小压力。 通常选用3 psig以下之型式。NH3必需使用特殊之 Check Valve, * NH3 - Check valve must

21、 be AFLAS type.。*其他?3.常用厂牌:KITZ / OHNO / IHARA / MOTOYAMA / NUPRO .?4.备注:*高压阀/低压阀-依使用场所不同来选择*两通阀/三通阀/四通阀/ .:依需求来选择，注意流向选择2.1.6 REGULATOR 调压阀:?1材质同管件？2. Seat 材质：PCTFE , SS316L , Kel- F81 * N2O - Seat material must beVespel. ?3常用种类：*高压/低压/ 一般压力* 2P 无表头 / 3P or 4P 单表头 或双表头* VCR / SWG / Flange?4. REGULA

22、TOR 一般分高压与低压选取，但尚有高流量型式可供选取，另外可 依表头(Gauge)需求加以搭配。？(以KITZ为例)* Bulk Gas 一般使用316L BA 或 316L EP 等级 / VCR 或 SWG1/4” - R25 系列3/8” - R35 系列1/2” - RH1 系列* Specialty Gas :毒性/易燃性/惰性 气体-316L EP - L25 or R25系列腐蚀性 气体 -VIM + VAR - L25SVA系列低压性气体 -需选择可调负压的type - L96SSA系列(-30" Hg030 psi)2.1.7 about Pressure Gau

23、ge & Transducer ?1.常用种类区别：* Pressure Gauge ( PG ) 压力表头，指针式，C122二 c.1 Ii _4niui* Pressure Switch ( PS )压力开关，指针式，带传输线，IPS 122* Digital Pressure Gauge ( PID ) 电子式压力表头* Pressure Transducer ( PT )-=压力传送器?2.使用于：盘面 及 管路上？3.压力范围大致可分为：* 高压(03000 psi)* 低压(-30" Hg030 psi)(-30" Hg0160 psi)? 4.常用电源

24、：24V DC , 420 mA DC2.1.8 FILTER 过滤器：?1.功能：过滤气体中的微粒子(Particle )?2.过滤等级选择,即滤径尺寸(particle size),可分为：* 0.01um / 0.03um / 0.003um ?3.中心滤片(Medium)材质：PTFE/ SS316L / NL* CO -滤片材质为PTFE ?4.流量考量(flow rate):分一般流量及大流量30 slpm / 100 slpm / 300 slpm / 1500 slpm.？5. Connecting type:VCR or SWG or Welding ?6.注意：一般常用 滤

25、片材质 (以Mykrolis为例)* Bulk Gas -PTFE* Specialty Gas :毒性/易燃性/惰性 气体-PTFE系列腐蚀性 气体 -PTFE , no SS316Lfor CO - PTFE type过滤效防漏性抓取率抗腐蚀效PTFE (F)好不好> 10.8N/ASS316L很好好6.2很差Nickel很好很好> 10.8好2.1.9 VACUUM GENERATOR 真空产生器:装于 G/C / G/R / VMB / VMP 作为 Vent 抽气使用 VACUUMGENERATOR的选取主要在于其接头的尺寸及型式。GN2 in ?2.1.10 其他：(1

26、)氮气：纯度99.999以上，每个钢瓶6立方公尺或7立方公尺，通常 一瓶每组可使用23天。(2) C型钢：制作支撑架用，有高低脚、双并、有孔等型式。(3)电工管夹：将管材固定于 C型钢上，最大可使用至5/8之管子。(4)管束：分单立、双立、P型等型式，固定管子用。(5)牙条：吊挂、固定型钢用。(6)型钢垫片：配合牙条、吊挂型钢用。(7)弹簧螺帽：置于型钢槽内，锁螺丝或牙条用。符号认识：1段4 m 匚TtliTEJU. LtftO®烟固J利用m帝之事而 mis的;iMRgBrrr此画羯件iw之山时圜产yq wu g 网拿出口幅之手曲IK3CA LL VA OrlC (南般D倭朝叱手Wr

27、tEIa,x内要耳 _迎欧聒4巧lit用来防止 疏琉之IM怦5四MA HIM L VA IVE l_SLSgg，|用闻手。蜡四手帕度怦中现 或创 出之良斛涵6口 LIT和GM骗可建金得懑中一丝attF0(ii：krj忸耳一国的逸事的累障康7nri-w rh p.胆器用来窗值片店中由流大”立孑或傅河猖8&Klow mCT& Qft 备Hl用求日衡例®中的耀星太小之攥技式引晤&E=Q微 EgMHJOR用来防止营ts中之电g 於鲁业ZM件旗上实 牌大酷月七雄 京的涉 防拉出前除10*rdLLb lEvalVE 净+6勘速在旅星之JSfK其疏鼻大小可自由阖蜓 但干位注

28、专隔周11K22s-keti蚯餐他曼的 施L出 口止 跌疆海宴小工2二FURrt'Eh 依Wge；!FKL1PIBR可“熟梅亩日旭尚说fe中*出由13砂UE 8 L«jE 更为 M+不向盛京自畤囱6s热重力一酸读维非福小ft14©,TTfJMSrif Ctfc脑度力点H瞬麻用出/。皿冷或L-髀前暨般Hflf示值加之用15fil225 f«SPI)用痂峰皆西中之财黑力1_6_LC:器E，r子不的在衙MAKU画fi下总了 区画6中足舌i3和帼*1_7VdCULM CiHiftdtvio*空事生 Sf平岬。后就.腑m®中殛国电1曾 帕子岫出WRPFTV

29、RBLgFVW 版 田蚤曾啮吩 奎力能试图片整宓传望 首曲中的虹崎击 比丽叩世19甲VA LYE 日 l/rTEI?WWfcffiTiJW庠:MW曲频琉始KonE=CmTbu r-i jTF"ip y u i Fr-HMhIKTirrTTbEHEFLU rrrt :二 Jtr ：um2.2.1 BULK GAS SPI 名词:MAIN-主管SUB MAIN -副主管TAKE OFF VALVE 一次配与二次配连接的阀ISOLATION VALVE 隔离阀BOTTOM VALVE 末端阀1 SCOPESP1 :为由气体的起始流出点（Gas yard）至无尘室中的Take off Val

30、ve2管路形式Bulk Gas在Sub Fab中的供应系统按其形状可以分为鱼骨式和回路式两种。鱼骨式：MAIN和Sub Main以鱼骨的形状分布口1-.T T T T T T T T 虫，-T T T T T T T T T 0金胃rM MVT 亨-rkFl-1T用£ 5 r -Ihj电 f 气1-llFhJfH.LF 士A回路式：MAIN和Sub Main构成回路形式这两种BULK GAS的供应形式各有自己的优缺点，鱼骨式成本比较低，但是 由于气体在Sub Main但方向供应的距离比较长，容易产生较大的压降，末端部 分的TAKE OFF VALVE容易产生压力不足的情况；回路式使用

31、MAIN从两端向 SUB MAIN供气的方式，很大程度上降低了压降带来的不良影响，但是由于延 长了 MAIN的长度，成本比较高。实际上，不管鱼骨式还是回路式，通过科学的计算，选择适当的压力和管径， 都可以满足厂务的需求，选择哪种方式，主要看业主的需要和选择。3阀件的选择*该图为各种阀件在供应系统中的应用位置*选择的依据：阀的类型：根据气体的种类Purge Port :根据管路焊接时Ar Purge （防止管路内部焊道氧化）的需求*各位置阀的选择Isolation Valve (On Main /Submain)Welding with 2 purge port Bottom Valve (On

32、 Main /Submain)Welding with 2 purge portTake off Valve3/4" ,15A or larger Size: use welding with outlet purge port valve1/2" or smaller size: use inlet welding outlet VCR(SWG) with No port valveWe alse can choose VCR(SWG) valve as take off vale with no purge port following supplying status

33、2.2.2 SPECIALTY GAS SPI名词：GC Gas Cabinet 气瓶柜GR Gas Rack 气瓶架VMB Valve Manifold BoxVMP Valve Manifold PanelVDB Valve Distribution BoxVDP Valve Distribution Panel1 SCOPE为由气体的起始流出点(GC/R)至无尘室中的VMB/P2气体设备的设计 设计流程介绍:1 . 客户提出需求2 .设计建议案提出:a) Key-Point Introductionb) Flow Sheet Drawingc) Material Q ty List3 .

34、箱体,盘面发包组立:a) Material Chosenb) Panel Layout Drawingc) Box Struct Drawing Gas Cabinet / Gas Rack 设计 :1. 功能设计可分为 单钢 / 双钢 ( 2 Process ) / 三钢 ( 2 Process + 1N2 )气瓶柜内的钢瓶数设计可分为三种：分别为单钢、双钢、三钢。单钢的设计通常使用于研究机构或实验室等。制程尚未有量产，气体使用量小，现场可随时协调停机进行钢瓶之更换，其优点节省空间、成本低、 但需透过日常之管理与协调以免中断制程造成损失。双钢与三钢常用于量产工厂，制程不允许停机情况，当一支钢

35、瓶使用完后，另一支钢瓶stand by 会自动转为供气，此两种形式最大的差别是在purge 管路的纯化氮气是以钢瓶或厂务端供应，当purge 用的 PN2统一由厂务端来供应时，所有特殊气体供应系统不管是否相容，全部连接到同一个供应源，会有较高的风险值；万一中央供应系统的PN2 中断，警报系统又损坏， 恰巧两种不相容的气体同时使用purge， 此时极有可能发生爆炸的事件发生，相同性质可使用同一瓶钢瓶来purge 增加的成本及空间非常有限，是一种非常好的应变方式。三钢气柜成本不会差很多安全性会是最好的，只要空间允许应最优先选择。2. 操作性设计：一般气瓶柜都设计有两个特殊气体钢瓶，需自动切换的功能

36、以达到连续供应不断气的目的，气态气体通常以压力感应器来计算钢瓶的剩余量，若是液态蒸气压气体则以电子磅秤来侦测剩余量，当一瓶用完时会切换到另一瓶。操作上一般可分为全自动、半自动、手动三种方式通常换钢瓶时会执行下列几种Purge ：(a)Pre-purge( 换钢瓶前)首先将钢瓶阀关闭，测试是否有关紧，用真空产生器将特殊气体抽出，再用PN2 来稀释管壁内的特殊气体，重复执行充吹的动作将管壁内的特殊气体稀释干净， 此时即可更换钢瓶。(b)Post-purge( 换钢瓶后)通常以 PN2 来进行保压测试，测试钢瓶接头是否衔接良好，再利用PN2重复执行充吹的动作来将钢瓶接头清洁干净。(c)Process

37、 purge( 用特殊气体)直接用特殊气体来Purge 管壁，主要的目的是要将PN2 完全的清除让供气的品质更好，不会因更换钢瓶而供应品质受到影响。(d)Hi pressure leak test( 高压测漏)通常高压燃烧性气体会建议使用高压测漏，因为经过高压测漏更能确保钢瓶接头衔接没问题。一般钢瓶更换时机大约是剩余10% 的残留量，但实际上应以制程的需求来决定，这样才会得到最佳的更换时间。再者，钢瓶都有使用期限，操过使用期限因为部分特殊气体会对钢瓶造成为腐蚀，污染气源。为到达上述1-4 项的功能，其管件的设计就会比较复杂，建议顾客尽量使用自动的供应系统，若使用手动的方式进行，人员操作需要非常

38、的小心谨慎，只要任何一项步骤有疏失极可能影响供应的品质，严重时有可能造成人员伤亡。即使是气瓶架也应该采用自动的供应系统，虽然没危险性，人员操作不当极有可能造成污染，毕竟要人员重复动作可能几十次，不但需要耗很多的时间，人员也要集中很多精神来执行，风险等级也相对提高。3. 气瓶柜管路设计：认识气瓶柜盘面上的一些设计，以下逐一介绍盘面上重要主件：1. 气动阀气源：一般以GN2来进行控制，不建议使用CDA,因GN2的供应系 统比较稳定，不会因停电或运转设备故障而中断，此气源是用于自动或半自动的气动阀件开关。2. 手动控制阀：主要用于第二到防护作为第二次确认用，一般于供应气体的出口端。3. 逆止阀：防止

39、特气倒灌到清洁用的PN2 系统和抽气用的GN2 系统。4. 调压阀：用于调整供应系统的供应压力。5. 压力传送器：是防护系统中非常重要的零件，透过它我们可以判断管路是否泄漏，相关阀件是否正常开关，同时亦可检知钢瓶的剩余量。6. 真空产生器：利用 GN2 快速流动产生吸力，将管路中的气体抽出，以到达抽气的目的。7. 气体过滤器：一般在钢瓶出口端会装比较粗的过滤器，在出端会装比较细的过滤器，有效过滤气体中的粒子，过滤器较不易purge 所以一般不建议装在常 purge 的管路中。8. 过流量侦测器：对管路异常流量进行侦测，若是操过设定值，即判断管路上可能大量泄漏，进而关闭供应系统停止供气。9. 限

40、流孔：是一种简易又有效的过流量控制装置，用以限制大量气体流过，一般使用于vent 处， 其主要功用大量的特殊气体排出，区域性的废气处理机无法处理的情况发生。气瓶柜在管路设计上应该特别注意的事项如下：1. 不相容的气体purge 管路不可相连在一起。2. 不相容的气体不能装在同一个气瓶柜内，即使各自独立的供应系统也严重禁止。3. 管路大小应依实际制程所需的压力流量来设计。4. 钢瓶接头型号应事先由业主告知我们以免有接头无法接上的问题。5. 小钢瓶会使用可调整的支撑架。6. 阀件材质应依气体特性来选择。7. 如有考虑扩充性可在出口端加装一个预留扩充阀。4 .安全防护设施：气瓶柜防护设计，包括外箱的

41、防火与防爆设计、抽风孔、火焰侦测器、消防洒水头、 毒气侦测器、紧急遮断开关、过流量侦测器、温度侦测器、烟雾侦测器、vent 限流孔、远端遮断等。其中消防洒水头在气瓶柜内的温度操过65 时，玻璃会自动破裂洒水，但要注意有些腐蚀性气体会与水产生强烈反映，建议不安装消防洒水头。在气体房内也需装烟雾侦测器及洒水头，以防止气瓶柜以外的地方有火灾，所有系统应该与中央监控系统连线，并与广播系统连线，一有警报立即疏散相关人员，由厂区紧急应变小组来进行处理，以免发生危险。这些相关防护设备在规划时应特别考虑其摆放位置及其实用，如紧急遮断按钮除气柜上需要外，在气体房外或中央监控系统亦需架设，避免气体外泄人员无法进入

42、关闭源头的钢瓶；此外警报警示灯与警报声响亦需在气体房外面明显的位置架设， 以利人员紧急处理时的识别，并规划相关防护器具，如更换钢瓶时所使用的空气面罩。为防止地震会在气瓶柜的底部打上膨胀螺丝固定，使其在地震时不至于位移， 地震仪的安装通常有三个感应器，分别装于厂区的三个角落，可避免当有外力的干扰时（如施工）即造成误动作，一般执行地震切断系统功能，通常会设定两个地震仪动作才会执行此功能，且设定地震等级为五级。另一项比较特殊的就是紧急的废气处理设备适用于燃烧性气体，一般时抽风量只有一半，当特殊气体外泄时，抽风量会全数运转，需与侦测器配合使用，但受空间限制一般以吸附一瓶特殊气的量作为设计，因为其体积非

43、常大。但因价格昂贵目前尚未普及。5 . 依 气体特性来设计盘面功能for example: smic fab2GAS TpeCYLINDERSIZESPECIFICATIONPRVHC-22HP-FHP-NiAFLASEFSL/CDPSDPGSPLI.TEMP.UV/IRAUTOSWITCHEMOESVFIREDAMPERSMOKEEMSOZ-PURGEDPS 2Cl247 LYNYNNYYYYYYYYYOptionYYYSiH2cl247 LYNYNNYYYYYYYYYOptionYYYSiH447 LYNYNNYNYYYYYYYOptionYYYWF647 LYNYNNYYYYYYYYYO

44、ptionYYY安全功能：Shut Boy钢瓶阀,UV/IR火焰侦测器,Sprinker洒水头,EMO 紧急停气按钮，DPS/DPG 泄漏侦测GC FLOW SHEET DRAWING VMB/VMP 的设计：VMB内气体种类配置的设计基本上有两种方式：一种以供应机台为主，另一种以气体种类进行分类，前者较少用也比较不好，虽然它有空间上的优点，但不 相容气体装于同一个箱子内万一泄漏或人员误动作极有可能激烈反应严重甚至 爆炸，相对侦测器的点数会增加，造成成本的负担，未来扩充性也较差，后者的 设计是目前最普遍采用的方式，虽然无法集中，操作可能比较不方便，但气体侦 测点少，安全性高，VMB设计及操作容

45、易，扩充性佳。基本上VMB与气瓶柜的设计是大同小异的，只要气瓶柜有的功能在 VMB亦 可以做，但由于经费的问题一般功能不会做那么好，以手动为主加一个气动阀可做紧急遮断用。一般VMB不常会去操作或动到所以发生泄漏的机率比较低，设 计一般以节省成本为主。VMB一般是以业主实际上的需求来设计 2、3、4、5或其他点数的数目，同时 供应数台机台，亦可加调压阀做二次调压让压力更加的稳定，设定上下警报讯号 做更有效的供应控制。* Function & Future:1.2 sticks 10sticks Process Linesdor customer2 .依操作方式可分为“自动”及手动”3 .

46、With 1 Pn2 purge line and 1 vacuum line 来洁净管路及相关阀件(vacuum line 可省略而经由机台pump来抽气)4 .依制程需求可再次调压5 .Main line扩充阀/ Stick扩充阀，视需求可供未来扩充6 .VMB之电控箱藉由GIS集中控制，并与厂务中控系统衔接*VMB/VMP 之 Safety :1 .Process Line 供气状况经PLC (option)与中控系统连线，如有紧急状况可自动 切断气源2 .所有阀件接点及次I道均在箱内，可经由Damper抽风功能来减少气体外漏之 危险3 . VMB for Flammable or Py

47、rophoric gases has UV Detector (option)4 .Local Shut Down Button （for VMB）5 .防爆钢丝玻璃6 .配置门锁以防不当操作7 .3 二次配管（SPII / Hookup1 SCOPE为由Take off Valve 或 VMB/VMP开始至生产机台设备处为止（Hookup）2Hookup配管之设计：1、 类型：1）草图：依业主提供之基本资料（厂务需求单，机台、VMB/P、TAKE-OFF、 LAYOUT图面等），简单绘制之图面。2）施工图：依据草图协调 Hookup事宜，经确认无误后绘制而成。发至 现场施工小组，即可依图施工

48、。3）竣工图：施工完毕，现场负责人会将现场施工图面收回。依现场施工 修正之施工图，绘制竣工图。2、 工作程序及方法：1）先期工作：以建立所需之BLOCK为主。对绘图而言，底图是重要且必需的参考 依据，同时也希望业主能够提供。至于如何做分区、界定，则与客户厂 务工程师协调后，再进行底图之分割及最后之图档管理。2）工作进行中：a）以业主提供之Hookup图面及资料，进行统合及绘制草图的工作。 原则上草图的统合，是由现场负责人负责-包括资料汇整、位置及 水、气、化、电的点数确认，手绘草图的工作等等。再与设计人员 进行实际的电脑绘图工作。b）电脑绘图完成之草图，经现场负责人确认后，交予客户相关之设备

49、及厂务工程师。协调相关之厂商负责人及客户相关之设备或厂务工 程师，至现场实际套图。为求图面准确性高，则希望业主提供做为 参考之图面及资料能愈详细愈好，以做为最后确认草图的重要依据。若业主提供的图面及资料有修改时，立即进行修改以利完成工作任 务。c）协调、修改后经业主相关设备或厂务工程师确认之图面，即为施工 图，可发至现场施工。3）后期工作：a）现场施工小组依图面施工，施工路径与施工图有异时，施工小组将 在图面上作修正。完工后，依现场施工小组修正之图面，绘制竣工 图。b）现场负责人与设计人员依竣工图至现场核对，修正后完成竣工图面。Hookup工程，人员及设备之需求视现场实际需要而调配。例如人员工

50、作量之负荷，是否进驻现场，上下班情况等等，皆须配合业主之要求及预定 Schedule 之时程。一切以正确完成工作为原则。客户所需提供之图面及资料（以下为参考资料，实际需求以工程为主）一、图面：1、 客户厂区LAYOUT （最好各楼层皆有）2、 GAS: TAKE-OFF , DP, VMB/P LAYOUT3、 CHEMICAL : TEE-BOX , V-BOX LAYOUT4、 WATER DP LAYOUT5、 EXHAUST LAYOUT6、 ELECTRIC POWER DISTRIBUTION LAYOUT二、DATA:1、 EQUIPMENT DETAIL LIST （机台设备详

51、细资料）（1） I.D NUMBER（2） TOOL NUMBER（3） INLET POINT , SIZE, FLOW, PRESSURE2、 各机台使用之 BULK GAS TAKE-OFF 点3、 各机台使用之 VMB/P三.S. G气体使用区域：危害性使用圆域Gas Type氧化性易燃性毒性腐触性窒息性CVDPVDDIFFIMPETCHPHOTONF3vvvvvvCl2vvHBrvvvSiF4vvvF2/Kr/NevvF2/Ar/NevvC5F8vvBCl3vvvNOvvvvWF6vvvGas Type氧化性易燃性毒性腐含虫性窒息性CVDPVDDIFFIMPETCHPHOTOCH2F

52、2vvvCH3FvvvCOvvvC4F6vvv危害性使用IH域四.B. G使用区域:CDA:T/FPHOTODIFFETCHCMPIMPGN2;T/FDIFFETCHCMPIMPLABPN2:T/FPHOTODIFFETCHCMPIMPHPCDA :PHOTO五.S. G适用机台及制程:气体种类适用机台及制程5%H2/HEF2/KR/NEKR/NEAMT ENDURA-SEED LAYER(CU)(SPUIIER) SCANNERAR/H2/O2AMT ENDURA-SPUTTERCO2NOVELLUS VECTOR-CU ; DNS FC3000 WET BENCH-ST CLEAN 、B CLEAN ; DNS SCRUBBER-WAFER SCRUBBER 、WAFER RECYCLEH2/CL2/HBRSIH4/WF6KE (Z-III)-START OXIDE ; TEL ALPHA 3031-GATE OXIDE 、PAD/SAC OXIDE; AMAT ECP(CU)-CU ECP ; NOVELLUS ALTUS-W PLUG DEP ; AMT RTP-RTA(IMP)HE/SF6/NF3CF4/SF6/HCLAMT PRODUCER-NOSI 、PESN(COSIX、CU)、BD(CU)