高純氣體管道系統(tǒng)的配管及材質(zhì)要求

高純氣體管路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

1.對(duì)于不同特性的氣體，要規(guī)劃獨(dú)立的供應(yīng)區(qū)域，一般分為三個(gè)區(qū)：腐蝕性/毒性氣體區(qū)、可燃性氣體區(qū)、惰性氣體區(qū)，將相同性質(zhì)的氣體集中加強(qiáng)管理，可燃性氣體區(qū)要特別規(guī)劃防爆墻與泄漏口，若空間不足，可考慮將惰性氣體放置與毒性/腐蝕性氣體區(qū)。

2.管路設(shè)計(jì)需要考慮輸送的距離，距離越長(zhǎng)，成本越高，風(fēng)險(xiǎn)也越高，通常較合理的設(shè)計(jì)流速為20ml/S，可燃性氣體小于10ml/S,毒性/腐蝕性氣體小于8ml/S，在用量設(shè)計(jì)方面，則需要考慮使用點(diǎn)的壓力和管徑大小，前者與氣體特性有關(guān)，后者使用點(diǎn)的管徑一般為1/4”～3/8”。

3.根據(jù)用氣設(shè)備的分布情況，高純氣體的管網(wǎng)不宜過大或者過長(zhǎng)；宜采用不封閉的環(huán)形管路，在系統(tǒng)末端連續(xù)不斷排放少量的氣體，以便在管網(wǎng)中總有高純氣體流通，不會(huì)發(fā)生“死空間”引起高純氣體的污染。

4.管路中應(yīng)減少不流動(dòng)氣體的“死空間”，不應(yīng)設(shè)有盲管，在特種氣體的儲(chǔ)氣瓶與用氣設(shè)備之間應(yīng)設(shè)吹掃控制裝置、多閥門控制裝置、用以控制各個(gè)閥門的開關(guān)順序、系統(tǒng)吹除，以確保供氣系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行和防止“死區(qū)”形成而滯留污染物，降低氣體純度。

5.對(duì)高純氣體純度要求不同的用氣設(shè)備，宜采用分等級(jí)高純氣體輸送系統(tǒng)；也可采用同等級(jí)輸送系統(tǒng)，但是在純度要求高的用氣設(shè)備鄰近處設(shè)末端氣體提純裝置。

6.為了檢測(cè)高純氣體的純度和雜質(zhì)含量，輸送系統(tǒng)除了設(shè)置必要的連續(xù)檢測(cè)儀器，如衡量水含量或者氧雜質(zhì)含量等分析儀外，還應(yīng)設(shè)置定期取樣用的檢測(cè)采樣口，以便按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行采樣，分析高純氣體中各種雜質(zhì)的含量。

7.在亞微米級(jí)的集成電路生產(chǎn)中，要求供應(yīng)10－9級(jí)的高純氣體，為了確保末端用氣工藝設(shè)備處的氣體純度，使氣體中的雜質(zhì)含量（包括塵粒）控制在規(guī)定的數(shù)值內(nèi)，一般在設(shè)備前設(shè)置末端純化裝置，或末端高精度氣體過濾器

高純氣體配管及附件材質(zhì)的選擇

選用滲透性小、出氣速率低、吸附性差的材料。目前超大規(guī)模集成電路前工序高純氣體輸送系統(tǒng)管道材料采用不銹鋼光亮退火管（SS304BA、SS316BA）、不銹鋼電拋光管（SS316L-EP）等，但是對(duì)要求控制高純氣體中總雜質(zhì)含量≤1.01.0×10－6及以下的管材應(yīng)用SS316L-EP管。

注：
①管路型式以氣體特性設(shè)計(jì)，惰性氣體使用一般的單層管，作為制程用的反應(yīng)氣體，則選用高級(jí)別的SS316L-EP管；使用與芯片接觸但不參與制程反應(yīng)的氣體則選用SS316L-BA管。
②對(duì)于自燃爆炸，有劇毒的特種氣體，如SiH4、PH3、AsH3等則考慮使用雙套管，它的內(nèi)/外管材質(zhì)一般為SS316L-EP/SS316L-AP，此設(shè)計(jì)的主要目的有兩點(diǎn)，首先可保護(hù)內(nèi)管直接受到外力撞擊，其次能將由內(nèi)管滲漏的氣體阻絕于外管，并利用相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)，目前常用的設(shè)計(jì)有正壓和負(fù)壓兩種方式，負(fù)壓設(shè)計(jì)是將內(nèi)外管間抽成真空，正壓設(shè)計(jì)則是灌以氮?dú)饩S持正壓，兩者皆可接上壓力表或者壓力警報(bào)器檢知泄漏狀態(tài)。

通常采用的方法有機(jī)械噴砂、化學(xué)溶液清洗、化學(xué)拋光、電拋光等，目前廣泛應(yīng)用的管材有光亮退火管和電拋光管。