Tekniklösningar för högrena gasleveranssystem för halvledarprocesser

Högren gasledningsteknik är en viktig del av högrent gasförsörjningssystem, vilket är nyckeltekniken för att leverera den erforderliga högren gasen till användningsplatsen och fortfarande upprätthålla den kvalificerade kvaliteten;Gasrörsteknik med hög renhet inkluderar korrekt design av systemet, val av kopplingar och tillbehör, konstruktion och installation samt testning.Under de senaste åren har de allt strängare kraven på renhet och föroreningshalt i gaser med hög renhet vid produktion av mikroelektronikprodukter representerade av storskaliga integrerade kretsar gjort att rörledningstekniken för högrena gaser blivit alltmer oroad och betonad.Följande är en kort översikt över gasledningar med hög renhet från materialvalof konstruktion, samt acceptans och daglig ledning.

Typer av vanliga gaser

Klassificering av vanliga gaser inom elektronikindustrin:

Vanliga gaser(Bulkgas）: väte (H₂₎, kväve (N₂), syre (O₂), argon (A₂), etc.

Specialgaserär SiH₄ ,PH₃ ,B₂H_{6 ,}A₈H₃ ,CL ,HCL,CF₄ ,NH_3,POCL_3, SIH2CL₂ SIHCL3,NH_3,  BCL_{3 ,}SIF₄ ,CLF₃ ,CO,C₂F_6, N2O,F_2,HF,HBR SF₆…… etc.

Typerna av specialgaser kan generellt klassas som korrosivagas, giftigtgas, brandfarliggas, brännbartgas, inertgas, etc. De vanligen använda halvledargaserna klassificeras i allmänhet enligt följande.

(i) Frätande / giftigtgas: HCl, BF₃, WF₆HBr, SiH₂Cl₂, NH₃, PH₃Cl₂BCl₃…etc.

(ii) Brandfarlighetgas: H₂CH₄, SiH₄, PH₃, AsH3, SiH₂Cl₂, B₂H₆CH2F_2,CH₃F, CO...etc.

(iii) brännbarhetgas:O₂Cl₂, N₂O, NF₃… etc.

(iv) Inertgas: N₂CF₄, C₂F₆, C₄F_8,SF₆, CO₂, Ne, Kr, He...etc.

Många halvledargaser är skadliga för människokroppen.I synnerhet vissa av dessa gaser, såsom SiH₄ spontan förbränning, så länge som en läcka reagerar våldsamt med syret i luften och börjar brinna;och AsH₃mycket giftigt, något litet läckage kan orsaka risk för människoliv, det är på grund av dessa uppenbara faror, så kraven på säkerheten i systemkonstruktionen är särskilt höga.

Användningsområde för gaser  

Som en viktig basråvara för modern industri används gasprodukter i stor utsträckning, och ett stort antal vanliga gaser eller specialgaser används inom metallurgi, stål, petroleum, kemisk industri, maskiner, elektronik, glas, keramik, byggmaterial, konstruktion , livsmedelsförädling, medicin och medicinska sektorer.Användningen av gas har en viktig inverkan på högteknologin i dessa områden i synnerhet, och är dess oumbärliga råvara gas eller processgas.Endast med behov och främjande av olika nya industrisektorer och modern vetenskap och teknik kan gasindustrins produkter utvecklas med stormsteg när det gäller variation, kvalitet och kvantitet.

Gasapplikation inom mikroelektronik och halvledarindustrin

Användningen av gas har alltid spelat en viktig roll i halvledarprocessen, speciellt halvledarprocessen har använts flitigt i olika industrier, från den traditionella ULSI, TFT-LCD till den nuvarande mikro-elektromekaniska (MEMS) industrin, alla som använder den så kallade halvledarprocessen som tillverkningsprocess för produkter.Gasens renhet har en avgörande inverkan på komponenternas prestanda och produktutbytet, och säkerheten för gasförsörjningen är relaterad till personalens hälsa och säkerheten vid anläggningsdriften.

Betydelsen av högrena rörledningar i högren gastransport

I processen för att smälta och tillverka material av rostfritt stål kan cirka 200 g gas absorberas per ton.Efter bearbetning av rostfritt stål absorberade inte bara dess yta klibbig med olika föroreningar, utan också i dess metallgitter också en viss mängd gas.När det finns luftflöde genom rörledningen, absorberar metallen denna del av gasen kommer åter in i luftflödet och förorenar den rena gasen.När luftflödet i röret är ett diskontinuerligt flöde, adsorberar röret gasen under tryck, och när luftflödet slutar passera bildar gasen som adsorberas av röret ett tryckfall för att lösas upp, och den upplösta gasen kommer också in i den rena gasen i röret som föroreningar.Samtidigt upprepas adsorptionen och upplösningen, så att metallen på den inre ytan av röret också producerar en viss mängd pulver, och dessa metalldammpartiklar förorenar också den rena gasen inuti röret.Denna egenskap hos röret är väsentlig för att säkerställa renheten hos den transporterade gasen, vilket inte bara kräver en mycket hög jämnhet på rörets inre yta, utan också en hög slitstyrka.

När gasen med stark korrosiv effekt används måste korrosionsbeständiga rostfria rör användas för rörledningar.Annars kommer röret att producera korrosionsfläckar på den inre ytan på grund av korrosion, och i allvarliga fall kommer det att finnas ett stort område av metallstrippning eller till och med perforering, vilket kommer att förorena den rena gasen som ska distribueras.

Anslutning av hög renhet och hög renhet gasöverföring och distributionsledningar med stora flödeshastigheter.

I princip är alla svetsade och rören som används måste inte ha någon förändring i organisationen när svetsning tillämpas.Material med för hög kolhalt är föremål för luftgenomsläppligheten hos de svetsade delarna vid svetsning, vilket gör att gaser ömsesidigt tränger in i och utanför röret och förstör renheten, torrheten och renheten hos den överförda gasen, vilket resulterar i förlust av alla våra ansträngningar.

Sammanfattningsvis, för gasledningar med hög renhet och speciell gasöverföring, är det nödvändigt att använda en specialbehandling av högrent rostfritt stålrör för att göra rörledningssystem med hög renhet (inklusive rör, kopplingar, ventiler, VMB, VMP) i gasdistribution med hög renhet har ett avgörande uppdrag.

Allmänt koncept för ren teknik för transmissions- och distributionsledningar

Mycket ren och ren gaskroppstransmission med rörsystem innebär att det finns vissa krav eller kontroller för tre aspekter av gasen som ska transporteras.

Gasrenhet: Innehållet av föroreningsatmosfär i gGas renhet: Innehållet av föroreningsatmosfär i gasen, vanligtvis uttryckt som en procentandel av gasens renhet, såsom 99,9999%, även uttryckt som volymförhållandet mellan föroreningsatmosfärens innehåll ppm, ppb, ppt.

Torrhet: mängden spårfuktighet i gasen, eller mängden som kallas fuktighet, vanligtvis uttryckt i termer av daggpunkt, såsom atmosfärstrycksdaggpunkt -70.C.

Renlighet: antalet förorenande partiklar som finns i gasen, partikelstorlek µm, hur många partiklar/M3 som ska uttryckas, för tryckluft, vanligtvis också uttryckt i termer av hur många mg/m3 oundvikliga fasta rester, som täcker oljeinnehållet .

Föroreningsstorleksklassificering: förorenande partiklar, avser huvudsakligen skurning av rörledningar, slitage, korrosion som genereras av metallpartiklar, atmosfäriska sotpartiklar, såväl som mikroorganismer, fager och fukthaltiga gaskondensdroppar, etc., beroende på storleken på dess partikelstorlek är delad i

a) Stora partiklar – partikelstorlek över 5 μm

b) Partikel – materialdiameter mellan 0,1μm-5μm

c) Ultra-mikropartiklar – partikelstorlek mindre än 0,1μm.

För att förbättra tillämpningen av denna teknologi, för att kunna perceptuell förståelse av partikelstorlek och μm-enheter, tillhandahålls en uppsättning specifik partikelstatus som referens

Följande är en jämförelse av specifika partiklar