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        氣體種類及特殊氣體供氣方式分析

        2019-03-05

          氣體種類及特殊氣體供氣方式分析

          特殊氣體的種類一般可分為腐蝕性、毒性、可燃性、助燃性、惰性等,一般常用的半導體氣體分類如下:

          一、腐蝕性/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

          特殊氣體供氣方式

          特殊氣體的供應方式截止目前為止,幾乎皆用鋼瓶的方式進行,一般常用的為高壓鋼瓶,但依其填充的氣體特性有可分為氣態與液態鋼瓶,

          1、氣態鋼瓶:其填充壓力亦高,氣體以氣態儲存于鋼瓶內﹔低蒸汽壓的氣體則以液態儲存于鋼瓶內。

          2、吸附式氣體儲存鋼瓶:即所謂的安全高壓氣源(SDS,Safe Delivery Source),可藉由介質如沸石和活性碳對待定的氣體如PH3、AsH3、BF3、SIF4等進行物理吸附,以氣體分子與吸附劑間的瓦力將氣體吸附于吸附劑的孔隙重,其優點為高壓壓力低于—大氣壓,無泄漏之余。

          氣態鋼瓶和吸附氣體儲存鋼瓶安全性對比

          經實驗結果,即使泄漏亦不致發生爆炸或造成足以危害人體的毒氣濃度,安全性佳,而且供應量可為傳統高壓鋼瓶的數倍至數十倍。然此種供氣無法使用于目前所有的半導體氣體,亦少晶圓廠使用此種系統進行中央集中式的供應方式,因此本文將不對其多作討論,僅提出此種供應方式的特點供讀者參考。

          特殊氣體應用流程

          針對腐蝕性、毒性、燃燒性的氣體,通常涉及將鋼瓶置于氣瓶柜(GAS Cabinet)內,再透過管路將氣體供應至現場附近的閥箱(VMB,Valve Manifold Box),而后再進入制程機臺的使用電(Pou,Point Of Use),于進入機臺腔體之前,會有獨立的氣體控制盤(GB,Gas BOX)與制程控制模塊聯機,以質流控制器(MFC,Mass Flow Controller)進行流量之空調與進氣的混合比例控制,通常此氣體控制盤不屬于廠務系統的設計范疇,而是歸屬制程機臺設備的一部分。

          一般的惰性氣體則是以開放式的氣瓶架(Gas Rack)與閥盤(VMP,Valve Manifold Panel) 進行供應。詳細的描述與討論將在下節進行,現在僅舉一簡單的兩種不同供氣流程規劃的實例


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