高纯气体配管及附件材质如何选择?(附高纯气体过滤器选择)

高纯气体过滤器如何选择?

超高纯气体过滤器主要用于压缩机前置或后置气体的过滤，对于超纯气体过滤可通过多级处理满足工况要求，产品无焊接部位，耐压性能、安全系数极高，适用于高压工况下的气体及液体过滤，体积小，安装方便，为高压运行系统提供了相当高的技术和经济优势。

产品应用范围广，与大多数高纯度半导体工艺气体具有良好的兼容性;微纳米颗粒过滤能力保持高流量效率，超小压降。

高纯气体管路的设计要点：

1.对于不同特性的气体，要规划独立的供应区域，一般分为三个区：腐蚀性/毒性气体区、可燃性气体区、惰性气体区，将相同性质的气体集中加强管理，可燃性气体区要特别规划防爆墙与泄漏口，若空间不足，可考虑将惰性气体放置与毒性/腐蚀性气体区。

2.管路设计需要考虑输送的距离，距离越长，成本越高，风险也越高，通常较合理的设计流速为20ml/S，可燃性气体小于10ml/S,毒性/腐蚀性气体小于8ml/S，在用量设计方面，则需要考虑使用点的压力和管径大小，前者与气体特性有关，后者使用点的管径一般为1/4”～3/8”。

3.根据用气设备的分布情况，高纯气体的管网不宜过大或者过长;宜采用不封闭的环形管路，在系统末端连续不断排放少量的气体，以便在管网中总有高纯气体流通，不会发生“死空间”引起高纯气体的污染。

4.管路中应减少不流动气体的“死空间”，不应设有盲管，在特种气体的储气瓶与用气设备之间应设吹扫控制装置、多阀门控制装置、用以控制各个阀门的开关顺序、系统吹除，以确保供气系统的安全、可靠运行和防止“死区”形成而滞留污染物，降低气体纯度。

5.对高纯气体纯度要求不同的用气设备，宜采用分等级高纯气体输送系统;也可采用同等级输送系统，但是在纯度要求高的用气设备邻近处设末端气体提纯装置。

6.为了检测高纯气体的纯度和杂质含量，输送系统除了设置必要的连续检测仪器，如衡量水含量或者氧杂质含量等分析仪外，还应设置定期取样用的检测采样口，以便按规定时间进行采样，分析高纯气体中各种杂质的含量。

7.在亚微米级的集成电路生产中，要求供应10-9级的高纯气体，为了确保末端用气工艺设备处的气体纯度，使气体中的杂质含量(包括尘粒)控制在规定的数值内，一般在设备前设置末端纯化装置，或末端高精度气体过滤器。

高纯气体配管及附件材质如何选择?

选用渗透性小、出气速率低、吸附性差的材料。目前超大规模集成电路前工序高纯气体输送系统管道材料采用不锈钢光亮退火管(SS304BA、SS316BA)、不锈钢电抛光管(SS316L-EP)等，但是对要求控制高纯气体中总杂质含量≤1.01.0×10-6及以下的管材应用SS316L-EP管。，高纯气体使用管材的特点及要求如下表所示：

注：①管路型式以气体特性设计，惰性气体使用一般的单层管，作为制程用的反应气体，则选用高级别的SS316L-EP管;使用与芯片接触但不参与制程反应的气体则选用SS316L-BA管。

②对于自燃爆炸，有剧毒的特种气体，如SiH4、PH3、AsH3等则考虑使用双套管，它的内/外管材质一般为SS316L-EP/SS316L-AP，此设计的主要目的有两点，首先可保护内管直接受到外力撞击，其次能将由内管渗漏的气体阻绝于外管，并利用相关的检测设备检测，目前常用的设计有正压和负压两种方式，负压设计是将内外管间抽成真空，正压设计则是灌以氮气维持正压，两者皆可接上压力表或者压力警报器检知泄漏状态。        

通常采用的方法有机械喷砂、化学溶液清洗、化学抛光、电抛光等，目前广泛应用的管材有光亮退火管和电抛光管。

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