特氣系統(tǒng)報(bào)告知識(shí)分享

1IVOConfidential特氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)2ALS2.0特氣中央系統(tǒng)概述閥盤(pán)介紹管路設(shè)計(jì)氣體偵測(cè)系統(tǒng)特氣中央系統(tǒng)設(shè)計(jì)3類別氣體名稱腐蝕性/毒性CORROSIVE/TOXICHCl、BF3、WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、PH3、Cl2、BCl3…等可燃性FLAMMABLEH2、CH4、SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO…等助燃性O(shè)2、Cl2、N2O、NF3…等惰性INERTN2、CF4、C2F6、C4F8、SF6、CO2、Ne、Kr、He…等1.1氣體種類大宗氣體特殊氣體N2、H2O2、He

Ar、He

…51.3

氣體供應(yīng)方式

大宗氣體桶槽鋼瓶N2、O2H2、He特殊氣體液態(tài)氣態(tài)NH3CL2NF3SIH46GR氣瓶櫃VMBVMPPOU1.4特氣供應(yīng)流程71.5a特氣系統(tǒng)流程圖81.5b特氣系統(tǒng)流程圖91.5c特氣系統(tǒng)流程圖101.5d特氣房間平面圖111.5c特氣系統(tǒng)供應(yīng)能力氣柜名稱氣柜供應(yīng)能力主管路供應(yīng)能力VMB支供應(yīng)能力單臺(tái)設(shè)備需求量設(shè)備數(shù)量SIH480SLPM80SLPM12SLPM6.8SLPM5NH3200SLPM200SLPM42.8SLPM42.8SLPM512功能氣瓶柜GasCabinet氣瓶架GasRack防護(hù)箱體有無(wú)強(qiáng)制抽氣有無(wú)安全防護(hù)有無(wú)自動(dòng)化有有/無(wú)1.6氣瓶安置方式

▼氣體依化學(xué)性質(zhì)分類如下:

惰性氣體(Intergas):

N2-----使用GR(GasRack)▼易燃易爆性氣體(Flammablegas):SiH4,NH3-----使用BSGS(Bulkspecialgassupplysystem)供應(yīng)

目前廠區(qū)鋼瓶供應(yīng)方式:2024/9/2713GRBSGS1.6a氣瓶柜/架141.7氣瓶柜之操作功能ProcessVENT1%PH3/H2N2N2VGSLPIREGPGIREGPGBVHPAHPVLPVHPI吹掃區(qū)真空產(chǎn)生區(qū)供應(yīng)區(qū)P1P4P3P21.7a氣瓶柜之操作示意圖16鋼數(shù)使用時(shí)機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)單鋼制程未有量產(chǎn)之考量，常用于實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)單、節(jié)省空間、成本低、需透過(guò)日常管理以避免制程雙鋼制程有量產(chǎn)之考量，不允許停機(jī)由廠務(wù)端統(tǒng)一供應(yīng)PN2風(fēng)險(xiǎn)高，亦可能造成交互污染3鋼制程有量產(chǎn)之考量，不允許停機(jī)設(shè)計(jì)成本較高，但可避免不同氣體相互污染，風(fēng)險(xiǎn)低2.1氣瓶鋼數(shù)的設(shè)計(jì)172.1a三鋼式氣瓶柜182.1b

三鋼式氣瓶柜192.2低壓氣體供應(yīng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)供應(yīng)流量設(shè)計(jì)考慮氣體特性、鋼瓶表面積、管路長(zhǎng)度…等鋼瓶溫度設(shè)計(jì)側(cè)面加熱套底部加熱管路溫度設(shè)計(jì)加熱帶保溫棉越短越佳溫控設(shè)備設(shè)計(jì)加熱帶需有最高的加熱溫度(65℃)一般加熱溫度(30-40℃)202.3空間設(shè)計(jì)依氣體特性一般區(qū)分成三間：腐蝕性/毒性氣體房易燃易爆氣體房惰性氣體房設(shè)計(jì)重點(diǎn)防爆墻、泄爆口空調(diào)溫控、大量排氣、負(fù)力設(shè)計(jì)氣體泄露偵測(cè)、獨(dú)立監(jiān)控室消防灑水、偵煙器、UV/IR、極早期偵煙一般及緊急防護(hù)具、地震儀與供應(yīng)點(diǎn)距離近，但須有適當(dāng)?shù)陌踩珔^(qū)域與物料間距離近，但須有適當(dāng)?shù)陌踩珔^(qū)域212.4電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)避免不正常之跳機(jī)包括氣瓶柜、VMB、消防、洩漏偵測(cè)、LocalScrubber、排氣…等相關(guān)設(shè)施；1.可處理停電時(shí)之緊急狀況；2.可于停電時(shí)處理管路之殘存特氣之排放可避免受其他系統(tǒng)之影響222.5氣瓶柜功能設(shè)計(jì)氣瓶鋼數(shù)3鋼：一瓶使用、一瓶standby、一瓶purge管路清潔用PN2自動(dòng)切換由氣體壓力由鋼瓶重量日常操作與Purge功能自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)控制系統(tǒng)PLC自動(dòng)控制、警報(bào)輸出至遠(yuǎn)端人機(jī)觸控面板控制不相容氣體不可設(shè)計(jì)在同一氣瓶柜不相容氣體的purge管路不可相連考慮使用壓力與流量之需求CGA接頭需與鋼瓶接頭同一型號(hào)盤(pán)面零件需考慮鋼瓶高度依照氣體特性選擇適當(dāng)零件如腐蝕性、高壓/低壓注意管路死角purge的問(wèn)題考慮未來(lái)零件更換的方便性232.6

氣瓶柜管路設(shè)計(jì)242.6重要的管路組件氣動(dòng)(N2)控制閥（AirValve）手動(dòng)控制閥

（ManualValve）逆止閥(CheckValve)調(diào)壓閥(Regulator)壓力傳感器(PressureTransmitter)真空產(chǎn)生器(VacuumGenerator)氣體過(guò)濾器(LineFilter)流量偵測(cè)器(FlowSensor)限流孔(Orofice)252.7氣瓶柜安全防護(hù)設(shè)計(jì)抽氣裝置UV/IR火焰?zhèn)蓽y(cè)器消防灑水頭氣體泄露偵測(cè)器鋼瓶緊急關(guān)斷閥(ValveShutter)過(guò)流量開(kāi)關(guān)裝置高壓測(cè)試管路設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)EMO、遠(yuǎn)端停機(jī)開(kāi)關(guān)26排氣管保溫棉消防管EMOValveShutter加熱線觸控面板2.8氣瓶柜附屬配件氣瓶柜內(nèi)可能漏氣處(例如:鋼瓶頭、壓力調(diào)整器、壓力控制器…等)提供至少0.51m/sec風(fēng)速272.9氣瓶柜排氣量設(shè)計(jì)鋼瓶模式排氣量2鋼式之氣瓶柜300立方英尺／每分鐘

3鋼式之氣瓶柜450立方英尺／每分鐘

排氣量會(huì)影響防爆半徑282.91氣瓶柜的緊急關(guān)斷時(shí)機(jī)氣柜關(guān)斷停止氣瓶柜供氣由氣瓶柜將一次側(cè)管路Vent并Purge干凈充填PN2保壓記錄鋼瓶出口壓力值與機(jī)臺(tái)供應(yīng)壓力值關(guān)閉控制箱之電源斷路器確認(rèn)鋼瓶閥關(guān)閉關(guān)斷氣體供應(yīng)室相關(guān)電力29注一：若有任何施工可能導(dǎo)致管路斷裂以致于氣體外泄之考量，除Vent外，尚須進(jìn)行30次以上之CyclePurge。另外，若為惰性氣體，則不需進(jìn)行Vent動(dòng)作。注二：具ValveShutter裝置之鋼瓶于斷電后隨即關(guān)閉出口閥，若無(wú)此裝置則需由人員手動(dòng)將出口閥關(guān)閉。2.92長(zhǎng)時(shí)間停電處理程序氣體室裝偵煙感知器可燃性氣體加裝UV/IR火焰?zhèn)蓽y(cè)器可燃性氣體加裝消防灑水頭Cl2：因會(huì)與水起激烈反應(yīng)，不可安裝噴水頭與自動(dòng)廣播系統(tǒng)連線氣體室環(huán)境可考慮加裝「極早期火焰預(yù)警偵測(cè)器302.93消防設(shè)計(jì)31測(cè)試項(xiàng)目驗(yàn)收內(nèi)容出廠時(shí)1.出入口端加裝管帽2.盤(pán)面填充PN2保壓(1-2bar)He泄露測(cè)試<2×10-9

atm.cc/sec微粒子測(cè)試1.PN2流量30ml/sec2.微粒子5EA/ft3at0.1-0.3m3.微粒子<0EA/ft3at大于0.3mH2O含量測(cè)試1.PN2流量10LPM2.H2O濃度差

<10ppbO2含量測(cè)試1.PN2流量10LPM2.O2濃度差

<10ppb2.94氣瓶柜的驗(yàn)收規(guī)格323.管路分類單套管：惰性氣體雙套管：腐蝕性/可燃性/毒性一般要求SiH4、PH3、AsH3316LEP管(Electro-Polish)316LBA管(BrightAnneal)316AP管(未經(jīng)處理之素管)依氣體特性依制程需求輸送距離之考量氣體使用點(diǎn)之最佳規(guī)劃氣體預(yù)留擴(kuò)充點(diǎn)之評(píng)估安全性之考量緊急遮斷系統(tǒng)管路位置設(shè)計(jì)使用與維護(hù)之設(shè)計(jì)雙套管需求333.1管路安全設(shè)計(jì)安全穩(wěn)定343.2管路流速與用量之設(shè)計(jì)氣體理想流速氣體種類氣體流速一般氣體10m/s可燃?xì)怏w7m/s液態(tài)氣體6m/s毒性氣體8m/sO27m/s353.2雙套管設(shè)計(jì)重點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)設(shè)計(jì)重點(diǎn)內(nèi)/外管材質(zhì)為SUS316AP/SUS316LEP外管可抽成負(fù)壓或灌氮?dú)饩S持正壓外管接壓力表或壓力警報(bào)器外管接氣體偵測(cè)器優(yōu)點(diǎn)可避免外管直接受到撞擊可將泄露氣體阻隔于外管內(nèi)缺點(diǎn)擴(kuò)充不易、施工困難、成本昂貴泄露源位置難以確認(rèn)、維護(hù)困難且費(fèi)用高36設(shè)計(jì)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)負(fù)壓設(shè)計(jì)1.靈敏度較高2.若泄露，不會(huì)影響制程1.需要抽真空2.若泄露，易造成外管腐蝕正壓設(shè)計(jì)1.以PN2保壓方便2.若泄露，較不易造成外管腐蝕1.靈敏度較差2.若泄露，會(huì)污染制程開(kāi)放式設(shè)計(jì)1.簡(jiǎn)單方便1.危險(xiǎn)性較高2.無(wú)法迅速判定泄露源3.3管路流速與用量之設(shè)計(jì)37減少滯留點(diǎn)：環(huán)狀配管、purge機(jī)構(gòu)減少焊接點(diǎn)：規(guī)格化、bulkvalve、拔曲成型管減少?gòu)澢c(diǎn)：bulkvalve、拔曲成型管焊接點(diǎn)之位置：支架閥基、管路途徑管路行徑之環(huán)境：耐震、耐蝕、外力、溫濕度、藥品、電氣…等減少接頭：零件之耐久性操作性：閥之位置、壓力計(jì)、流量計(jì)、purge維護(hù)性：零件之位置、檢查、更換需容易，purge設(shè)計(jì)3.4管路施工與設(shè)計(jì)要求38測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試內(nèi)容耐壓測(cè)試1.以PN2加壓達(dá)到使用壓力的1.5倍，持續(xù)60min2.以焊道及元件變形量判斷持壓氣密測(cè)試1.以PN2加壓達(dá)到使用壓力的1.2倍，持續(xù)24hr2.無(wú)明顯之壓降現(xiàn)象(壓降1%)H2O含量測(cè)試1.以PN2做測(cè)試2.露點(diǎn)溫度(Dewpoint)

-105℃O2含量測(cè)試1.以PN2做測(cè)試2.O2濃度值

10ppb3.5管路驗(yàn)收測(cè)試作業(yè)(一)39測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試內(nèi)容He氣密測(cè)試1.一般只做specialgas2.以管內(nèi)抽真空至10-9atm.cc/sec3.管外測(cè)試點(diǎn)噴He，包括所有管件、接點(diǎn)微粒子測(cè)試1.測(cè)試前，以PN2purge2.一般以2bar壓力purge持續(xù)3hrs以上3.測(cè)試時(shí)間至少30min4.每5min一張記錄，30min后得出平均表5.平均微粒子數(shù)量5EA/ft3at0.1m3.51管路驗(yàn)收測(cè)試作業(yè)(二)VMB需裝設(shè)氣體偵測(cè)器、抽氣裝置可設(shè)計(jì)同類或相容氣體于同一閥盤(pán)一般設(shè)計(jì)成4、8、10接點(diǎn)，供氣至數(shù)個(gè)機(jī)臺(tái)需有獨(dú)立的purge系統(tǒng)PN2不建議由中央供應(yīng)系統(tǒng)供應(yīng)可做為氣體中間調(diào)壓可設(shè)定供氣壓力警報(bào)點(diǎn)(±5psi)機(jī)臺(tái)維修時(shí)，能提供做為氣體管路的隔絕功能緊急狀況如泄露、火災(zāi)、地震時(shí)，也可利用VMB之氣動(dòng)閥進(jìn)行氣體系統(tǒng)的自動(dòng)分段隔離404.現(xiàn)場(chǎng)供氣閥盤(pán)VMB/VMP3.2.1VMB/VMP照片414.1VMB/VMP照片3.2.2a1進(jìn)4出VMB424.2VMB/VMP

PID434.3傳統(tǒng)式與集體化閥盤(pán)之比較44傳統(tǒng)式集體化空間大小焊接點(diǎn)、彎曲點(diǎn)多少安裝復(fù)雜佳維護(hù)費(fèi)用低高安全性稍差較佳4.3a傳統(tǒng)式與集體化閥盤(pán)之比較45氣體項(xiàng)目特性TLVorTELCl2毒、腐、臭500ppbPH3燃、毒、臭300ppbAsH3燃、毒、臭50ppbSiH4燃、毒、臭5ppmB2H6燃、毒、臭100ppbHBr毒、腐、臭3ppmSiH2Cl2燃、毒、腐、臭5ppm(Ceiling)NF3毒、腐、臭10ppmBCl3毒、腐、臭

5ppm(Ceiling)GeH4燃、毒、臭200ppbN2O助燃50ppmHCl酸5ppmNH3鹼25ppmH2燃4%(爆炸下限值)CH4燃5%(爆炸下限值)1.TLV:一般工作人員每天工作8小時(shí)，每週工作40小時(shí)，終其一生不受傷之最高濃度2.警報(bào)設(shè)定值(一)

Warm-0.5TLVAlarm-1TLV3.警報(bào)設(shè)定值(二)

Warm-1TLVAlarm-2TLV4.TEL:爆炸下限5.Ceiling：最高容許濃度5.特殊氣體的TLV值465.1常用氣體偵測(cè)器的種類電化學(xué)式試紙帶反應(yīng)式紅外線(IR)O3、O2、CO、CO2、SO2、NO、NO2、H2、HCN、H2S、Cl2、HCl、CCl4、COCl2、NH3、PH3