Pomen visoko čistih plinskih cevi za polprevodnike

As polprevodnikZ razvojem mikroelektronskih tehnologij v smeri večje zmogljivosti in večje integracije se postavljajo višje zahteve glede čistosti elektronskih posebnih plinov. Tehnologija visoko čistih plinskih cevi je pomemben del sistema oskrbe z visoko čistim plinom. Je ključna tehnologija za dovajanje visoko čistih plinov, ki izpolnjujejo zahteve do mest porabe plina, hkrati pa ohranjajo ustrezno kakovost.

Tehnologija visoko čistih cevovodov vključuje pravilno načrtovanje sistema, izbiro cevnih fitingov in pomožnih materialov, gradnjo, montažo in testiranje.

01Splošni koncept cevovodov za prenos plina

Vse pline visoke čistosti in visoke čistoče je treba do terminala za plin prepeljati po cevovodih. Da bi izpolnili zahteve glede kakovosti procesa za plin, je treba pri določenem indeksu izvoza plina še posebej paziti na izbiro materiala in kakovost izdelave cevovodnega sistema. Poleg natančnosti opreme za proizvodnjo ali čiščenje plina nanjo močno vplivajo številni dejavniki cevovodnega sistema. Zato je treba pri izbiri cevi upoštevati ustrezna načela industrije čiščenja in na risbah označiti material cevi.

02Pomen visoko čistih cevovodov pri transportu plina

Pomen visoko čistih cevovodov pri transportu visoko čistega plina Med postopkom taljenja nerjavečega jekla lahko vsaka tona absorbira približno 200 g plina. Po obdelavi nerjavečega jekla se na njegovi površini ne le naberejo različna onesnaževala, temveč se določena količina plina absorbira tudi v kovinsko rešetko. Ko skozi cevovod teče pretok zraka, se del plina, ki ga absorbira kovina, ponovno vrne v pretok zraka in onesnaži čisti plin.

Ko je pretok zraka v cevi prekinjen, cev tvori adsorpcijski tlak na plinu, ki prehaja skoznjo. Ko pretok zraka preneha, plin, ki ga adsorbira cev, tvori analitično zmanjšanje tlaka, analizirani plin pa vstopi tudi v čisti plin v cevi kot nečistoča.

Hkrati bo cikel adsorpcije in analize povzročil, da kovina na notranji površini cevi proizvede določeno količino prahu. Ti delci kovinskega prahu onesnažujejo tudi čisti plin v cevi. Ta lastnost cevi je zelo pomembna. Za zagotovitev čistosti transportiranega plina ni potrebna le izjemno gladka notranja površina cevi, temveč tudi visoka odpornost proti obrabi.

Kadar ima plin močne korozivne lastnosti, je treba za cevovode uporabiti cevi iz nerjavečega jekla, odporne proti koroziji. V nasprotnem primeru se bodo zaradi korozije na notranji površini cevi pojavile korozijske lise. V hujših primerih se bodo veliki kosi kovine odluščili ali celo preluknjali, s čimer bodo onesnažili čisti plin, ki se prevaža.

03Material cevi

Izbira materiala cevi mora biti odvisna od potrebe uporabe. Kakovost cevi se običajno meri glede na hrapavost notranje površine cevi. Nižja kot je hrapavost, manjša je verjetnost, da se bodo delci prenašali. Na splošno se delijo na tri vrste:

Eden jeCev EP razreda 316L, ki je bil elektrolitično poliran (elektropoliranje). Je odporen proti koroziji in ima nizko hrapavost površine. Rmax (največja višina od vrha do dna) je približno 0,3 μm ali manj. Ima najvišjo ravnost in ni enostaven za tvorbo mikrovrtinčnih tokov. Odstranite onesnažene delce. Reakcijski plin, ki se uporablja v procesu, je treba dovajati na tej ravni.

Eden jeBA razred 316Lcev, ki je bila obdelana s svetlim žarjenjem in se pogosto uporablja za pline, ki so v stiku s čipom, vendar ne sodelujejo v procesni reakciji, kot sta GN2 in CDA. Ena je cev AP (žarjenje in pobiranje), ki ni posebej obdelana in se običajno uporablja za dvojne sklope zunanjih cevi, ki se ne uporabljajo kot dovodne cevi za plin.

04 Gradnja cevovodov

Obdelava ustja cevi je ena ključnih točk te gradbene tehnologije. Rezanje in montaža cevovoda se izvajata v čistem okolju, hkrati pa se zagotovi, da pred rezanjem na površini cevovoda ni škodljivih sledi ali poškodb. Pred odprtjem cevovoda je treba izvesti priprave za izpiranje z dušikom. Načeloma se varjenje uporablja za povezovanje visoko čistih in visoko kakovostnih prenosnih in distribucijskih cevovodov za plin z velikim pretokom, vendar neposredno varjenje ni dovoljeno. Uporabiti je treba ohišje spojev, material cevi pa med varjenjem ne sme spremeniti strukture. Če se vari material s previsoko vsebnostjo ogljika, bo prepustnost zraka varjenega dela povzročila, da plin znotraj in zunaj cevi prodre drug v drugega, kar uniči čistost, suhost in neoporečnost transportnega plina, kar bo povzročilo resne posledice in vplivalo na kakovost proizvodnje.

Skratka, za plinovode visoke čistosti in posebne plinovode je treba uporabiti posebej obdelano cev iz nerjavečega jekla visoke čistosti, zaradi česar ima sistem plinovodov visoke čistosti (vključno s cevovodi, cevnimi armaturami, ventili, VMB, VMP) ključno vlogo pri distribuciji plina visoke čistosti.