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特种气体系统的设计与施工

前言：一个工艺技术先进的大规模集成电路工厂的硅片制造过程中，全部工艺大约要使

用50种不同的电子气体。其中大局部为特种气体。本文就特种气体系统的设计与施工方面

做一个简单描述。

关键词：特种气体气瓶柜316LEP

一：概念

特气输送系统是指：将特种气体从气源端、根据工艺设备的工艺需求、通过对流量和压

力等参数的控制，通过管道、无二次污染、稳定的输送到工艺设备的用气点。其根本流程是：

气源控制柜管道传输VMB用气点

二：分类

特种气体根据气体性质不同一般分为：惰性气体、易燃易爆气体、有毒气体和腐蚀性气

体；根据供给包装的不同分为：特种气体和大宗特种气体。

三：供气系统的选择

1.简单供气系统

简单供气系统主要针对4英寸及以下半导体芯片厂、半导体材料的科研机构

以及一些单台的工艺设备等。它们的制程简单，通常不需要连续性供气，对气体

供给系统的投资预算低。

由于气体流量小，不经常使用，特种气体气源多采用普通钢瓶〔50L〕。输

送系统多采用半自动气瓶柜或气瓶架加简单的控制面板；配置继电器控制，自动

切换，手动吹扫，手动放空，有害性气体配备紧急迫断阀。惰性气体瓶架则采用

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全手动系统，有些甚至用单瓶系统。所有气体共用一个气体房，甚至没有气体房，

特气钢瓶和输送系统有时放在回风夹道，或直接放在工艺制造设备旁边或隔壁。

如果没有特别危险气体一般共用一个抽风系统。简单供气系统通常存在平安隐

患。

2.常规供气系统

常规供气系统主要应用于4-6英寸大规模集成电路厂，50MW以下的太阳能

电池生产线，发光二极管的芯片工序线以及其它用气量中等规模的电子行业。对

气体纯度控制的要求不苛刻，系统配备在满足平安的前提下尽量简单，节省投资。

特种气体采用普通钢瓶〔50L〕供气。特气输送系统采用气瓶柜。配置全自

动PLC控制器，彩色触摸屏；气体面板采用气动阀门和压力传感器，可实现自动

切换，自动氮气吹扫，自动真空辅助放空；多重平安防护措施，泄漏侦测，远程

紧急迫断；专用氮气吹扫起源等等。VMB采用支路气动阀，氮气吹扫，真空辅助

排空。惰性气体多采用半自动气瓶架，继电器控制，自动切换，手动吹扫，手动

放空；VMB主管气动阀，氮气吹扫；支路气动阀，氮气吹扫，真空辅助排空。气

体房和抽风系统根据气体性质进展分类。

3.大宗特气供气系统

大规模供气系统主要针对大规模量产的8-12英寸〔1英寸=25.4毫米〕超大

规模集成电路厂〔气体种类包括SiH、NO、、CF、NH等〕，100MW以上

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的太阳能电池生产线〔气体种类包括NH3〕，发光二极管的磊晶工序线〔气体种

类包括NH3〕、5代以上液晶显示器工厂〔气体种类包括SIH4、CL2、NH3、NF〕

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等、光纤〔气体种类包括SiCl〕、硅材料外延生产线〔气体种类包括HCL〕等

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行业。它们的投资规模巨大，采用最先进的工艺制程设备，用气需求量大，对稳

定和不连续供给、纯度控制和平安生产提出最严格的要求。

这些工厂的特种气体的供给，除