半导体芯片厂厂务手册 气体控制系统

　　随着“中国制造2025”，“国家集成电路产业发展推进纲要”的颁布，以及国家半导体大基金的成立，中国开始了一波 Fab 集成电路芯片厂的建设浪潮。半导体芯片厂新建项目投资巨大，一座 12 寸厂的项目总投资约在20 亿美金以上，包括厂房基建、洁净室、大宗气体气站、厂务主系统、特气柜等气体盘面、一次配/二次配建设、半导体设备等投入。

　　作为其中重要的气体系统建设，涉及众多复杂的施工安装调试环节，先让我们重点梳理下芯片厂气体控制系统的大致构成。

　　定义：为特气源（毒性、易燃性、易反应、腐蚀性气体）提供压力控制和流量监控，并且具备更换气瓶的能力。

　　特气管路一般情况下是利用焊接形式进行连接，不含任何机械连接或其他移动部件，主要原因是焊接连接密封可靠性强。

　　1/4 英寸工艺管线 英寸的吹扫管线。系统可能会使用电脑控制要求驱动阀门或者带手动阀门的较低成本的情况。

　　定义：将半导体设备所需气体由气源连接至设备端，并提供相应压力调节，该盘面是相比 VMB（多功能阀箱）更接近设备端的气体控制系统。

　　隔膜阀/波纹管阀、单向阀、调压阀、压力计、压力表、高纯接头（VCR、微焊）、卡套接头、球阀、软管等。

　　半导体芯片厂新建工程需要使用大量的高纯流体系统管阀件产品。由于芯片厂项目投资巨大，工期控制严格，一旦项目延后，损失是非常巨大，所以每个阶段的产品的及时供应是至关重要。一般在国外，工程公司往往会在工程现场设立专门的产品仓库，以便及时提取。

　　由于芯片厂内大量使用各类特殊介质（腐蚀性、毒害性、易燃易爆性特气和各类化学品），所以在为这些特殊介质设计传输系统时，密封可靠性是先要考虑的。例如，针对 SiH4（硅烷），PH3（磷烷）这类易燃气体在传输中就需要采用双套管设计（内管 EP 高纯卡套管，外管内夹层抽真空并配压力表侦测），以做到双重保护。除此之外，在特气柜以及特气的管路和阀件的材质选择必须是高纯不锈钢 6LV 或6LVV，以及内表面 EP（电抛光）处理的超高纯管阀件，以防止腐蚀性气体的泄漏。

　　芯片厂新建项目中，存在大量的现场安装、测试工作。其中大部分是焊接，VCR 连接，卡套接头安装以及氦气测漏等工作。这些工作需要正规的安装指导培训，只有具备该培训证书的工程人员才有资格上岗作业。规范且专业的施工安装是芯片厂将来平稳运营的保障。