选用渗透性小、出气速率低、吸附性差的材料。目前超大规模集成电路前工序高纯气体输送系统管道材料采用不锈钢光亮退火管(SS304BA、SS316BA)、不锈钢电抛光管(SS316L-EP)等,但是对要求控制高纯气体中总杂质含量≤1.01.0×10-6及以下的管材应用SS316L-EP管。
注:①管路型式以气体特性设计,惰性气体使用一般的单层管,作为制程用的反应气体,则选用高级别的SS316L-EP管;使用与芯片接触但不参与制程反应的气体则选用SS316L-BA管。
②对于自燃爆炸,有剧毒的特种气体,如SiH4、PH3、AsH3等则考虑使用双套管,它的内/外管材质一般为SS316L-EP/SS316L-AP,此设计的主要目的有两点,首先可保护内管直接受到外力撞击,其次能将由内管渗漏的气体阻绝于外管,并利用相关的检测设备检测,目前常用的设计有正压和负压两种方式,负压设计是将内外管间抽成真空,正压设计则是灌以氮气维持正压,两者皆可接上压力表或者压力警报器检知泄漏状态。
通常采用的方法有机械喷砂、化学溶液清洗、化学抛光、电抛光等,目前广泛应用的管材有光亮退火管和电抛光管
高纯气体概述:
高纯气体(High Purity Gases)气体工业名词,通常指利用现代提纯技术能达到的某个等级纯度的气体。对于不同类别的气体,纯度指标不同,例如对于氢,氮,氦,氩而言,通常指纯度等于或高于99.999%的为高纯气体;而对于氧气,纯度为99.199%即可称高纯氧;对于碳氢化合物,纯度为99199%的即可认为是高纯气体。高纯气体应用领域极宽,在半导体工业,高纯氮,氢,氩,氦可作为运载气,保护气和配制混合气的底气。
高纯气体根据分子结构的不同可以分为有机高纯气体,和无机高纯气体,有机高纯气体。
1、烷烃类:
甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、环丙烷(cyc-C3H6)、正丁烷(n-C4H10)、异丁烷(i-C4H10)、正戊烷(n-C5H12)、新戊烷(neo-C5H12)、氯甲烷(CH3Cl)、氯乙烷(C2H5Cl)、三氟甲烷(CHF3)、环氧乙烷(C2H4O)、砷烷(AsH3)、磷烷(PH3)、硼烷(B2H6)、硅烷(SiH4)等;
2、烯烃类:
乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)、丙二烯(C3H4==)、1-丁烯(1-C4H8)、异丁烯(i-C4H8)、反-2-丁烯(t-2-C4H8)、顺-2-丁烯(c-2-C4H8)、1.2-丁二烯(1.2-C4H6)、1.3-丁二烯(1.3-C4H6)、氯乙烯(C2H3Cl)等;
3、炔烃类:
乙炔(C2H2)、1-丁炔(1-C4H6)、2-丁炔(2-C4H6)、甲基乙炔(C3H4)、乙烯基乙炔(C4H4=≡)等;
4、其他:
二甲醚(C2H6O)、甲硫醇(CH4S)、熏蒸剂(C2H4O-CO2)等
无机高纯气体:
1、空气(Air)、氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、氩气(Ar)、氦气(He)、氖气(Ne)、氪气(Kr)、氙气(Xe)等; 2、氨气(NH3)、氯气(Cl2)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二氧化氮(NO2)、氧化亚氮(N2O)、氧硫化碳(COS)、氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)、硫化氢(H2S)等; 3、三氟化硼(BF3)、三氯化硼(BCl3)、四氟化碳(CF4)、四氟化硅(SiF4)、 四氯化硅(SiCl4)、六氟化硫(SF6)等
石化用特种气体安全贮运 :
1、瓶帽须配戴好, 避免在汽车急刹车及装卸过程中撞开瓶阀发生危险, 特别是高纯氢等易燃气的运输。
2、 危险品专车运输, 最好是厂家直接送货并有合格的押运员, 懂行的搬运工, 轻装轻卸。
3、夏季运输应有遮阳设施, 避免曝晒。
4、有专用气体仓库贮存。气瓶仓库应通风干燥、清洁, 避免阳光直射, 气瓶库应清楚地标明“气瓶贮存”字样, 显示适当的危险标记(例如易燃、易爆、有毒等) 。
5、禁止高纯氧、空气和可燃气体混装。同时, 严禁烟火, 运输工具上应备有灭火器材。
6、放置气瓶时应配戴好瓶帽。立放时要妥善固定, 防止倒瓶碰坏瓶阀。
7、气瓶露天使用时应加以防护, 防止生锈和侵蚀, 库存瓶要定期检查, 色标、合格证、泄漏等如不清楚、有疑问, 应及时和厂家联系, 分析确认后才可使用。
8、有专人负责管理, 验收核实, 登记发放做到有帐可查。
9、不管是仓库还是使用场所, 空瓶与实瓶都应分开放置, 并有明显标志。毒性气体气瓶和瓶内气体相互接触能引起燃烧、爆炸, 产生毒物的气瓶应分室存放, 并在附近设置防毒用具、灭火器材。
10、另外气体采购计划最好按生产需要的实际情况尽量做到现购现用, 以防止使用过期钢瓶, 同时可减少很多不安全因素。
高纯气体管道选择:
高纯气体管道是高纯气体供气系统的重要组成部分,是将符合要求的高纯气体送至用气点仍保持质量合格的关键 ,包括系统的设计、管件及附件的选择、施工安装和试验测试等内容。半导体技术是 20 世纪以来伟大的也是较具有生命活力的技术,半导体制造技术是贯穿高纯气体的提供、原料硅的提炼 、晶圆的制造 、IC 的封装和测试的整个过程。反映当今世界高科技水平的微电子产品,正以高性能、低成本为目标,高速地向高密度、高集成发展,对气体杂质含量限制更加严格 ,相应 的高纯、高洁净气体及其管路的输配系统变得十分需要和更加重要。