个体和小规模哪个好(小规模6英寸晶圆厂特气系统的维护与质量控制)

摘要：介绍了6英寸小型科研生产线特种气体系统的系统组成，分析和阐述了对，特种气体系统的日常维护，并简要分析了对特种气体系统的质量控制。质量控制；管理和维护简介6英寸半导体生产线上有多种工艺设备，每种设备使用的工艺气体都不同。在一条6英寸的生产线上，大约有30种工艺气体，可分为：大量气体，如氧气、氮气、氢气等。砷烷、硅烷、溴化氢等特殊气体。因为它们大多有毒、有腐蚀性、易燃易爆，而且气体的纯度也会影响工艺质量，所以半导体生产线的特殊气体系统尤为重要。本文主要对特种气体系统维护和气体质量控制进行分析和探讨。1特种气体系统的基本结构和组成高纯特种气体系统的供气方式有多种，如现场制气、管道供气、罐车供气、外购气瓶或气瓶组供气等。在特定的气体供应模式中，需要考虑的主要因素是工厂的生产规模和气体需求。无论哪种方式，都必须保证供气质量，便于操作和管理，降低产品生产成本，从而安全、可靠、高效地供气。目前，小型6英寸晶圆厂普遍采用外购气瓶供气，因为它具有投资少、使用灵活的优点，但在输气过程中气体容易污染，需要对整个供气系统进行严格的管理和维护。常见小型特种气体系统的结构和组成如下：气瓶柜一般集中在主厂房一层的气体室，气体室的技术人员应进行气瓶更换和日常维护工作。对于有毒气体，对还需要一个特殊的废气处理装置(洗涤器)，以安全地处理各种操作过程中产生的有毒气体，并确保工作环境的安全。特殊气体从气瓶柜流出，经过各种阀门和压力调节器等。并通过专用输气管(通常为316升电潜管)供应至位于厂房一层(子厂房)的多个阀门配电柜VMB(阀门歧管箱)。然后，工艺气体由VMB各机台位置处理，对在机台上工作时使用的部分尾气也由进入本地洗涤器处理，特殊输气系统的所有环节都需要气体泄漏检测和联动联锁。发生气体泄漏时，应自动切断输出阀，并打开紧急排气系统，以确保生产车间人员的安全。2特殊气体系统的维护由于特殊气体系统是一个高风险的供应系统，生产线现场的维护需要专业和有经验的技术人员来完成。特种气体系统的维护主要包括气柜维护和管道维护。(1)专用气柜分为全自动专用气柜和半自动专用气柜，每个气柜的维护方法不同。自动气柜维护高度自动化，安全可靠。维护前，关闭钢瓶阀门，设置换瓶吹扫，程序将自动执行抽气、置换等动作。根据不同的气体性质，通常需要吹扫至少60次，并在负压下保持压力30分钟以上，以确保气柜的所有管道和阀门吹扫干净。(2)管道维护，由于不同气体的性质不同，对的管道维护方法也不同。对的腐蚀性气体管道需要用高纯氮气吹扫多次，通常至少重复30次。对有吸收性液体源气体，由于管道易堵塞，需要多次反复抽真空。抽真空后，关闭阀门。1小时后，压力表将回到压力表，这将导致误导管道泄漏。在这种情况下，打开真空发生器并继续泵送，直到没有吸附的气体被释放。

维护后，必须测试上述两个系统的正压和负压。通常，正压是工作压力的1.2倍，负压是-12PSI，保持时间至少为120分钟。由于压力传感器(PT)受温度影响，它通常有正负2PSI的波动。3输气质量控制特种输气系统质量控制的重点主要在于密封性能、管道材料和施工规范的控制。首先，密封性能的控制是保证气体纯度和运输安全的前提，而管道材料决定了气体纯度中间过程的控制，施工规范保证了外来杂质和颗粒的混合和干扰。为了确保特殊气体系统质量的可靠性，行业已经通过了五次验证和分析测试。五项测试广泛应用于半导体行业，是特殊气体系统最基本的质量控制方法之一。(1)压力试验。压力包括正压试验和负压试验。正压一般为实际气压的1.2-1.5倍，测试时间至少为24小时。考虑到温度和对气压的影响，压力变化一般在2PSI以内。负压是根据工厂实际提供的真空发生器产生的负压值来确定的，负压值一般为-15至-20磅/平方英寸。(2)氦泄漏检查。氦检漏仪用于管道泄漏检测，泄漏率应控制在1E 10-9cc/秒以上。这种方法可以检测一些非常小的泄漏率，如内部泄漏和外部泄漏，灵敏度比正压保持高很多倍。这是为了确保管道不会轻微暴露。(3)颗粒测试。主要是检测管道中的一些微小杂质，一般标准应该是大于0.1um的颗粒数小于或等于1个颗粒/立方英尺。为了保证管道的清洁度，除了使用优质管道和标准结构外，对对吹扫气体的纯度也有很高的要求，吹扫氮气的纯度一般要求达到99.999%。(4)水分分析。主要是测试管道内的水含量。测试指标小于10ppbv，管道中的水分含量为对气体纯度，特别是对对一些工艺有很大影响，严格执行水分分析测试是控制特种气体质量不可或缺的重要工作。(5)氧分分析。氧分分析与水分分析相似，水分分析是对对管道中氧分含量的测试，一般标准小于10ppbv。结论：特种气体系统的管理和维护是小型半导体化工厂的薄弱环节，特种气体纯度的质量控制尚未引起足够的重视。特殊气体系统中的高纯度气体大多具有极高的毒性、腐蚀性和易燃性，再加上洁净室和回风系统的封闭工作环境，这些因素大大增加了半导体车间的安全风险。无论从安全、质量、管理还是维护方面，我们都应该在思想上重视，在行动上控制，把好特种气体系统的应用和管理，使其在科研生产线上安全可靠、保质保量地运行。