對于純度和干燥度的控制，我國CBJ73—84《潔凈廠房設計規范》中指出，“高純氣(qi)體(ti)系指純(chun)度大于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)99.9995%，含水(shui)量小于(yu)(yu)5ppm氣體(ti)。”日本把微電子(zi)生產(chan)中(zhong)所采用的氣體(ti)，按其(qi)不同的品位，具體(ti)分(fen)為下列幾個不同的檔次：

　　1.超(chao)高(gao)純氣(qi)體 氣(qi)體中雜質總含量控制在1ppm以下(xia)，水(shui)份含量控制在0.2~1ppm。

　　2.高純氣(qi)體(ti) 氣(qi)體(ti)中(zhong)雜質總含(han)量控(kong)制在5ppm以(yi)下，水(shui)份含(han)量控(kong)制在3 ppm以(yi)內。

　　3.潔凈氣體(ti) 氣體(ti)中雜質總(zong)含量控制在10 ppm以下,對水(shui)份含量未作嚴格規定。

　　上述規定，都(dou)未涉及潔(jie)凈度。我(wo)們(men)知道集成電(dian)路的(de)(de)(de)生產，幾乎都(dou)是在潔(jie)凈環境中進行，是防止塵(chen)埃粒子污染微(wei)電(dian)子產品所(suo)必需的(de)(de)(de)。所(suo)以(yi)，對潔(jie)凈的(de)(de)(de)生產環境絕不(bu)允(yun)許(xu)采用不(bu)潔(jie)凈的(de)(de)(de)氣體來破(po)壞(huai)，必須使氣體的(de)(de)(de)潔(jie)凈度與潔(jie)凈環境保持一(yi)致，根據(ju)相(xiang)關(guan)資料以(yi)及近些年公司相(xiang)關(guan)工程的(de)(de)(de)經驗進行了一(yi)些歸納。

　　一、高純氣體特(te)種氣體的概念

　　半導體集成電路制造所需要(yao)(yao)的高純氣體主要(yao)(yao)分為兩大類：

　　1.普(pu)通氣體(ti)：也叫(jiao)大宗(zong)氣體(ti)，主(zhu)要有：H2 、N2 、O2 、Ar 、He等。

　　2.特種氣(qi)(qi)體(ti)：主要(yao)指(zhi)各種摻雜用氣(qi)(qi)體(ti)、外(wai)延用氣(qi)(qi)體(ti)、離子(zi)注入用氣(qi)(qi)體(ti)、刻蝕(shi)用氣(qi)(qi)體(ti)等。

　　半導體制(zhi)造用氣(qi)體按(an)照(zhao)使用時的危(wei)險性(xing)分(fen)類：

　　1.可燃(ran)、助(zhu)燃(ran)、易(yi)燃(ran)易(yi)爆氣體(ti)：H2 、CH4、H2S、NH3 、SiH4、PH3 、B2H6、SiH2CL3、CLF3、SiHCL3等

　　2.有毒氣體(ti)：AsH3、PH3 、B2H6等

　　3.助(zhu)燃氣體：O2 、N2O、F2 、HF等

　　4.窒息(xi)性氣體：N2 、He 、CO2、Ar等

　　5.腐蝕(shi)性氣體(ti)：HCL 、PCL3 、POCL3 、HF、SiF4、CLF3等

　　二.特種氣體供(gong)應系統

　　特種氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)供(gong)(gong)應方式(shi)(shi)截(jie)至目前為止，幾(ji)乎皆用(yong)鋼(gang)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)的(de)(de)方式(shi)(shi)進行(xing)。一(yi)般(ban)(ban)常(chang)(chang)用(yong)的(de)(de)為高壓(ya)鋼(gang)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)，依(yi)其填充的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)特性(xing)有(you)分為氣(qi)(qi)態(tai)和液態(tai)兩種。一(yi)般(ban)(ban)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)依(yi)液態(tai)儲存(cun)于(yu)鋼(gang)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)內，瓶(ping)(ping)(ping)(ping)內壓(ya)力(li)(li)較高，所以(yi)(yi)方式(shi)(shi)是選用(yong)吸附(fu)(fu)(fu)式(shi)(shi)氣(qi)(qi)態(tai)鋼(gang)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)，以(yi)(yi)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)分子與吸附(fu)(fu)(fu)劑(ji)間的(de)(de)范德瓦力(li)(li)將(jiang)(jiang)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)吸附(fu)(fu)(fu)于(yu)吸附(fu)(fu)(fu)劑(ji)孔隙中(zhong)，其優(you)點為供(gong)(gong)氣(qi)(qi)壓(ya)力(li)(li)低(di)于(yu)一(yi)個大氣(qi)(qi)壓(ya)，無任何泄(xie)漏(lou)的(de)(de)危險，且供(gong)(gong)氣(qi)(qi)量(liang)為普通高壓(ya)鋼(gang)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)的(de)(de)10倍，低(di)蒸汽壓(ya)的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)以(yi)(yi)液態(tai)儲存(cun)于(yu)鋼(gang)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)內;針對易燃(ran)易爆(bao)，有(you)毒(du)性(xing)腐蝕性(xing)的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，常(chang)(chang)將(jiang)(jiang)鋼(gang)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)至于(yu)特氣(qi)(qi)柜中(zhong)，再(zai)通過(guo)(guo)管(guan)路(lu)將(jiang)(jiang)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)供(gong)(gong)應至現場附(fu)(fu)(fu)近的(de)(de)閥箱(xiang)，經過(guo)(guo)一(yi)系(xi)列的(de)(de)控(kong)制而(er)后進入(ru)用(yong)氣(qi)(qi)點;一(yi)般(ban)(ban)惰性(xing)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)以(yi)(yi)開放(fang)式(shi)(shi)的(de)(de)氣(qi)(qi)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)架和閥盤供(gong)(gong)應;具體(ti)(ti)方式(shi)(shi)如下：

　　現(xian)場(chang)制(zhi)氣、管(guan)道(dao)供氣

　　這種(zhong)供氣方式時將制氣設備(bei)建造(zao)在用(yong)氣量較大或(huo)者(zhe)用(yong)氣品種(zhong)較多的工廠內或(huo)按區(qu)域設置供應周邊各單(dan)位用(yong)氣;

　　1-中壓貯(zhu)氣(qi)(qi)罐;2-調壓閥組;3-氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)過(guo)濾器(qi);4-液態氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)貯(zhu)罐;5-汽化(hua)器(qi);6-安(an)全閥;   7-自動控(kong)制(zhi)閥;8-氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)純(chun)化(hua)裝置(zhi);9-流(liu)量計;10-末(mo)端氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)過(guo)濾器(qi);11-末(mo)端氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)純(chun)化(hua)器(qi);12-用(yong)氣(qi)(qi)點;13-高壓氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)壓縮機;14-高壓氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)貯(zhu)罐(P=15~20MPa)

　　外購氣體供氣

　　由(you)集(ji)中制氣(qi)(qi)工(gong)廠制取的(de)液(ye)態氣(qi)(qi)體(ti)(ti)由(you)低溫(wen)(wen)液(ye)態氣(qi)(qi)體(ti)(ti)貯(zhu)(zhu)(zhu)罐槽(cao)車(che)運送至用氣(qi)(qi)工(gong)廠，再使(shi)用工(gong)廠設置低溫(wen)(wen)液(ye)態氣(qi)(qi)體(ti)(ti)貯(zhu)(zhu)(zhu)罐，將液(ye)態氣(qi)(qi)體(ti)(ti)槽(cao)車(che)中的(de)液(ye)態氣(qi)(qi)體(ti)(ti)抽(chou)送入液(ye)態氣(qi)(qi)體(ti)(ti)貯(zhu)(zhu)(zhu)罐貯(zhu)(zhu)(zhu)存，根據工(gong)廠用氣(qi)(qi)量(liang)，液(ye)態氣(qi)(qi)體(ti)(ti)由(you)貯(zhu)(zhu)(zhu)罐送出經汽化器(qi)(qi)化為(wei)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)后，經由(you)調(diao)壓器(qi)(qi)組調(diao)壓并(bing)經氣(qi)(qi)體(ti)(ti)過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)送去(qu)(qu)使(shi)用車(che)間(jian)，若氣(qi)(qi)體(ti)(ti)純(chun)(chun)度或雜(za)質含量(liang)不(bu)能滿(man)足使(shi)用要(yao)求，則需要(yao)再在車(che)間(jian)內(nei)設置末(mo)端(duan)提純(chun)(chun)裝置，對(dui)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)進(jin)行提純(chun)(chun)并(bing)去(qu)(qu)除雜(za)質，同(tong)時為(wei)滿(man)足不(bu)同(tong)需求，還應在工(gong)廠使(shi)用車(che)間(jian)末(mo)端(duan)或在車(che)間(jian)內(nei)集(ji)中設置不(bu)同(tong)過(guo)濾(lv)(lv)精度的(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)，示意圖如下(xia)：

　　外(wai)購(gou)氣(qi)體(ti)鋼(gang)瓶(ping)供氣(qi)

　　外(wai)購氣(qi)(qi)體(ti)鋼瓶集(ji)中存放(fang)在工廠的氣(qi)(qi)瓶間(庫(ku))中，氣(qi)(qi)瓶中高壓氣(qi)(qi)體(ti)經氣(qi)(qi)體(ti)總線，減(jian)壓閥組匯(hui)集(ji)，減(jian)壓至壓力經氣(qi)(qi)體(ti)純(chun)化裝置(zhi)純(chun)化后供氣(qi)(qi)。為(wei)確(que)保連續供氣(qi)(qi)，氣(qi)(qi)體(ti)鋼瓶一般(ban)分為(wei)兩組，交替放(fang)氣(qi)(qi)，根據產品(pin)工藝要求，選(xuan)擇滿(man)足供氣(qi)(qi)品(pin)質的氣(qi)(qi)體(ti)純(chun)化裝置(zhi)或在用氣(qi)(qi)點處設(she)置(zhi)末端氣(qi)(qi)體(ti)純(chun)化裝置(zhi)。

　　1-鋼瓶及總線(xian)2-減壓閥組(zu);3-調壓裝置;4-氣(qi)體純化裝置; 5-末 氣(qi) 體 純 化 器(qi);6-氣(qi) 體 過 濾 器(qi);7-用 氣(qi) 點

　　其(qi)他：實(shi)驗室氣(qi)體管(guan)路(lu)系統規范，實(shi)驗室集中供氣(qi)工程要求(qiu)

　　實(shi)驗室(shi)氣(qi)(qi)體采用(yong)集中供(gong)氣(qi)(qi)方(fang)式(shi)，由實(shi)驗室(shi)外專用(yong)供(gong)氣(qi)(qi)區(qu)域(yu)用(yong)管路引進。除了(le)潔(jie)凈空(kong)氣(qi)(qi)由空(kong)氣(qi)(qi)壓縮系統(tong)直(zhi)接(jie)產生外，其余氣(qi)(qi)體都(dou)是采用(yong)高壓氣(qi)(qi)瓶供(gong)氣(qi)(qi)。每種氣(qi)(qi)體都(dou)要有主(zhu)供(gong)和(he)備供(gong)氣(qi)(qi)瓶，并安(an)裝(zhuang)自動切換面板(ban)進行供(gong)氣(qi)(qi)控制，保證不(bu)間(jian)斷(duan)供(gong)氣(qi)(qi)。另外主(zhu)要的控制閥(fa)門和(he)減壓閥(fa)門都(dou)應(ying)安(an)裝(zhuang)在實(shi)驗室(shi)外。

　　實驗室氣(qi)體(ti)由不銹鋼管(guan)(BA級)路(lu)輸送，一(yi)般1.5米內并必(bi)須(xu)有(you)支架(jia)固定在墻面。在實驗室內所有(you)管(guan)路(lu)安裝在天花板下方，沿墻進行明設(she)。所有(you)管(guan)路(lu)標(biao)明連(lian)接(jie)的(de)(de)氣(qi)體(ti)。氣(qi)體(ti)管(guan)路(lu)每隔(ge)1.5米的(de)(de)距(ju)離，都要有(you)明確標(biao)示，同時指(zhi)示氣(qi)體(ti)的(de)(de)流向(xiang)。

　　所有減壓器都需要連接一條(tiao)通出氣(qi)體存藏區的排氣(qi)管路(lu)。易燃、氧化氣(qi)體排氣(qi)管路(lu)不能并在一起。

　　所有設計和施工必須符合相關的規范和要求，如：《科學實驗室建筑設計規范》–JGJ 91-93;《氫氣使用安全(quan)技術(shu)規程(cheng)》-GB  ; 4962-1985;《現場設(she)備、工業管道焊接工程(cheng)施工及驗收(shou)規范》-GB50236-1998。(上海圖(tu)勃氣體工程(cheng)有限公(gong)司)

　　所有氣(qi)(qi)體管路(lu)(lu)都由高(gao)質量的(de)、完全退火型、無縫連接(jie)的(de)不銹鋼管(BA級)組(zu)成。銅(tong)管只使(shi)用在(zai)氣(qi)(qi)體管路(lu)(lu)的(de)末(mo)端，對氣(qi)(qi)體純度(du)要求不是太嚴格的(de)地方。(比(bi)如通風柜)。

　　高純氣(qi)體(ti)(ti)管道(dao)不(bu)得和(he)電纜、導電線路同(tong)架鋪設(she)。易燃氣(qi)體(ti)(ti)，如乙炔(gui)需(xu)要和(he)其(qi)他氣(qi)體(ti)(ti)分開單獨引入。氫(qing)氣(qi)管道(dao)若與其(qi)他可燃氣(qi)體(ti)(ti)管道(dao)平行敷(fu)設(she)時，其(qi)間距(ju)不(bu)應小于0.5M;交叉敷(fu)設(she)時間距(ju)不(bu)應小于0.25M。分層(ceng)敷(fu)設(she)時氫(qing)氣(qi)管道(dao)應位于上方。

　　壓(ya)縮空氣在管路(lu)上有(you)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)雜質和水(shui)分的凈化(hua)裝(zhuang)(zhuang)置，此凈化(hua)裝(zhuang)(zhuang)置需要并聯一路(lu)，用單(dan)獨的閥(fa)門(men)隔離(li)，以方便(bian)對過(guo)(guo)濾(lv)(lv)裝(zhuang)(zhuang)置進(jin)行維(wei)修。

　　高純氣體(ti)管路(lu)的連接為無縫(feng)焊(han)接。連接到閥(fa)門(men)或調(diao)節裝置時才可以使用(yong)接頭配件。

　　每個實(shi)驗室(shi)都(dou)要有單獨(du)的控制(zhi)閥、減壓閥和壓力表。

　　引到工作(zuo)臺(tai)的(de)(de)氣(qi)體管(guan)路要安裝(zhuang)(zhuang)單獨的(de)(de)控(kong)制閥。工作(zuo)臺(tai)上要均勻排放各種氣(qi)體的(de)(de)控(kong)制閥門。在氦(hai)氣(qi)管(guan)路前面建議安裝(zhuang)(zhuang)氣(qi)體凈化裝(zhuang)(zhuang)置。

　　每隔(ge)1.5米左右，氣(qi)(qi)體管路(lu)(lu)就需要(yao)有(you)支架(jia)。另外根(gen)據氣(qi)(qi)體管路(lu)(lu)彎曲的半徑，設置合適(shi)的支架(jia)位置。所有(you)彎曲處(chu)都要(yao)有(you)支撐。氣(qi)(qi)體管路(lu)(lu)所有(you)的支架(jia)都要(yao)進(jin)行鍍鋅(xin)防(fang)腐處(chu)理。

　　不銹鋼管件在現場安裝時方可啟封，啟封后均要適用5N的高純氣體吹掃后才能接入系統。整個系統安裝完成后，還要再使用5N的高純氮氣進行(xing)大流量吹(chui)掃，以(yi)確(que)保(bao)整(zheng)個系統的(de)潔凈度。

　　供(gong)氣系統安裝完成(cheng)后，高純(chun)氣體根據(ju)要(yao)求進行相關的強度(du)測(ce)(ce)試、密封測(ce)(ce)試和穩定性(xing)測(ce)(ce)試。