气体种类及特殊气体供气方式分析
气体种类及特殊气体供气方式分析
特殊气体的种类一般可分为腐蚀性、毒性、可燃性、助燃性、惰性等,一般常用的半导体气体分类如下:
一、腐蚀性/毒性:HCL、BF3、WF6、HBr、SiH2CL2、NH3、PH3、CL2、BCL3...等
二、可燃性:H2、CH4、SIH4、PH3、AsH3、SiH2CL2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO... 等
三、助燃性:O2、CL2、N2O、NF3...等
四、惰性:N2、CF4、C2F6、 C3F8、SF6、CO2、Ne、Kr、He...等
特殊气体供气方式
特殊气体的供应方式截止目前为止,几乎皆用钢瓶的方式进行,一般常用的为高压钢瓶,但依其填充的气体特性有可分为气态与液态钢瓶,
1、气态钢瓶:其填充压力亦高,气体以气态储存于钢瓶内﹔低蒸汽压的气体则以液态储存于钢瓶内。
2、吸附式气体储存钢瓶:即所谓的安全高压气源(SDS,Safe Delivery Source),可藉由介质如沸石和活性碳对待定的气体如PH3、AsH3、BF3、SIF4等进行物理吸附,以气体分子与吸附剂间的瓦力将气体吸附于吸附剂的孔隙重,其优点为高压压力低于—大气压,无泄漏之余。
气态钢瓶和吸附气体储存钢瓶安全性对比
经实验结果,即使泄漏亦不致发生爆炸或造成足以危害人体的毒气浓度,安全性佳,而且供应量可为传统高压钢瓶的数倍至数十倍。然此种供气无法使用于目前所有的半导体气体,亦少晶圆厂使用此种系统进行中央集中式的供应方式,因此本文将不对其多作讨论,仅提出此种供应方式的特点供读者参考。
特殊气体应用流程
针对腐蚀性、毒性、燃烧性的气体,通常涉及将钢瓶置于气瓶柜(GAS Cabinet)内,再透过管路将气体供应至现场附近的阀箱(VMB,Valve Manifold Box),而后再进入制程机台的使用电(Pou,Point Of Use),于进入机台腔体之前,会有独立的气体控制盘(GB,Gas BOX)与制程控制模块联机,以质流控制器(MFC,Mass Flow Controller)进行流量之空调与进气的混合比例控制,通常此气体控制盘不属于厂务系统的设计范畴,而是归属制程机台设备的一部分。
一般的惰性气体则是以开放式的气瓶架(Gas Rack)与阀盘(VMP,Valve Manifold Panel) 进行供应。详细的描述与讨论将在下节进行,现在仅举一简单的两种不同供气流程规划的实例