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特氣管道施工與檢查 GAS ChemicalPart2015 07 02 1 一 特氣概述 一般在半導(dǎo)體制造業(yè)我們把砌體分為大宗氣體 BulkGas 和特種氣體 SpecialGas 兩種 大宗氣體一般是指集中供養(yǎng)且用量較大的氣體 涵蓋制程用氣如 PO2 Par PH2 Phe 以及非制程用氣如 CDA N2 GN2等 特種氣體主要有各種摻雜用氣體 外延用氣體 離子注入用氣體 蝕刻用氣體以及其他廣為各種制程設(shè)備機(jī)臺(tái)所使用的惰性氣體等 隨著各種不同氣體的特性 設(shè)計(jì)出不同的氣體輸送系統(tǒng)來滿足各種不同制程設(shè)備的需求 2 二 特氣的分類 我們將半導(dǎo)體制造業(yè)所使用的不同特種氣體一般按照使用時(shí)的特性分為五類 1 易燃性氣體 FlammableGas 2 毒性氣體 ToxicGas 3 腐蝕性氣體 CorrosiveGas 4 惰性氣體 InertGas 5 氧化性氣體 OxideGas 3 三 特氣管材介紹 目前在半導(dǎo)體制程設(shè)備以及相關(guān)廠務(wù)系統(tǒng)中所使用的管件材料主要有不銹鋼 StainlessSteel 特氟龍 Teflon 高密度聚乙烯 HSPE 以及聚偏二氟乙烯 PVDF 等 其中在氣體傳輸中一不銹鋼管件的應(yīng)用最為廣泛 通常在所有與制程相關(guān)的制程氣體 ProcessGas 的輸送方面都要應(yīng)用不銹鋼管件 不銹鋼管件主要用來傳輸各種制程氣體的管件 尤其是一些劇毒易燃易爆的危險(xiǎn)性氣體 所以不銹鋼管件的制作和施工要求在以上幾種不同材質(zhì)的管件中要求最為嚴(yán)格 4 管材分類 不銹鋼管EPBA AP管材等級(jí)EP級(jí) EleCtrolyticPolished 電解拋光BA級(jí) Bright annealed 光輝退火AP級(jí) AnnealedandPickled 酸洗鈍化一般對(duì)于P級(jí)要求 ppb級(jí) 的制程氣體的輸送 均要求采用SUS316L材質(zhì)的EP管材 對(duì)于一般非制程氣體的輸送采用SUS316L材質(zhì)的BA管材 5 四 潔凈管道安裝之材料接收 目的 主要確定管道在運(yùn)送過程中包裝的完整以及訂購(gòu)量和材質(zhì)的符合步驟 一 材料訂購(gòu)后在接收前最好能先到原廠抽檢 1 閥件取10 做氮?dú)鉁y(cè)漏測(cè)試以及Particles的測(cè)試 2 管件依爐號(hào)HeatNo 和管子的Size各取一支做焊接測(cè)試 3 管接頭依不同的Size各取一件出來做粗超度 真圓度 Dimesion測(cè)試 二 材料到廠處理1 通知品保人員檢查包裝狀況 在品保人員 QA QC 準(zhǔn)許后才可拆箱 拆箱需非常小心以免傷到管材 2 將所有送貨單發(fā)票及出廠檢測(cè)報(bào)告交給QA QC人員 3 Piping和Tube的上架 同尺寸的管子會(huì)有不同的爐號(hào) 需依照爐號(hào)區(qū)分出來 4 316LEP和316LBA的管件和閥件到廠拆箱后需無塵室Class10000區(qū)存放 移入前需在擦拭干凈 6 五 潔凈管道安裝之材料檢驗(yàn) 目的 主要是為了在次確定所購(gòu)買的材料質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 步驟 一 材料在移入無塵室后準(zhǔn)備取出10 做檢驗(yàn)二 檢驗(yàn)項(xiàng)目 1 外觀檢驗(yàn) 目測(cè)表面有無凹痕 刮傷 內(nèi)表面有無缺陷 凹洞 刮傷 污點(diǎn)殘余物 2 粗糙度的檢驗(yàn) 利用粗糙度儀做內(nèi)部表面粗糙度的檢驗(yàn) 3 管壁厚度及外徑的檢驗(yàn) 利用光標(biāo)卡尺做管外徑和厚度的檢驗(yàn) 7 六 潔凈管道安裝之焊工驗(yàn)證 1 目的 此焊工驗(yàn)證的目的是要確保每位在現(xiàn)場(chǎng)或無塵焊接的人員 其焊接質(zhì)量的認(rèn)證并且可做日后管道追蹤的管理 步驟 一 將管子分成四Group 15A 20A 80A 100A 150A 200A以上 二 從每個(gè)Group中選一種尺寸的管子做焊接認(rèn)證 通過后在其Group范圍內(nèi)的尺寸均可施工 不可跨Group施工 除非通過各個(gè)Group的認(rèn)證 三 覺得認(rèn)證的尺寸后焊接者需在限定的時(shí)間內(nèi)完成焊接測(cè)試 四 認(rèn)證者先將幾臺(tái)焊接數(shù)據(jù)歸零 焊接者需要自行重新調(diào)整數(shù)據(jù)和管內(nèi)氣體流量并且要會(huì)更改鎢棒和調(diào)整鎢棒的間距 五 焊接者最后需完成三塊試片 一塊t b tubeonbeat 即管子直接焊接 兩塊t t tubeomtube 即管對(duì)管 對(duì)接的試焊 8 六 潔凈管道安裝之焊工驗(yàn)證 2 六 完成的試片在試片上必須填寫上爐號(hào) 日期 管子的尺寸 等級(jí)和焊者的IDNo 并填一份認(rèn)證表格 七 認(rèn)證者檢視完成的試片并填寫認(rèn)證表格的合格與否 合格者才可施工 合格者需經(jīng)10天后可再做認(rèn)證 八 整理出一份合格者名單 傳到現(xiàn)場(chǎng)給QA QC人員 以掌控現(xiàn)場(chǎng)施工人員的施工質(zhì)量 9 七 潔凈管道安裝之焊道檢驗(yàn) 目的 此檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)主要是確保焊道的質(zhì)量良好以避免日后的泄露或者腐蝕的危險(xiǎn) 步驟 一 焊道是否有氧化的現(xiàn)象 二 焊道是否滲透完全 三 焊道是否彎曲偏移嚴(yán)重 1 4 2 10 3 管以上 15 四 焊道是否穿孔 五 焊道是否過度凹陷 1 4 2 10 3 管以上 15 六 焊道是否過度凸起 1 4 2 10 3 管以上 15 七 焊道覆蓋是否適當(dāng) 60 80 八 焊道寬度是否適當(dāng) 管厚x1 2倍 10 八 潔凈管道安裝之焊接檢驗(yàn) 1 目的 控制焊接的過程中不受外界的污染并保持管內(nèi)的潔凈以達(dá)到UHP配管的質(zhì)量規(guī)格 步驟 一 切管和洗管1 1 4 3 4 d的管于在Class1000區(qū)切管 2 3 4 以上的管于在Class10000區(qū)切管 3 切下來的管子需注明管子的爐號(hào) 使用系統(tǒng) 等級(jí)和套上塑料片 塑料蓋 4 切下來的管子需要用DIW清洗干凈 再用熱氮?dú)獯蹈苫蛘呖鞠浜娓?5 不管是現(xiàn)場(chǎng)的施工或者是無塵室的預(yù)制 大管徑的切管必須在無塵室或CleanBooth下執(zhí)行前完成洗凈的工作 6 現(xiàn)場(chǎng)良好要切管的尺寸 從無塵室送出錢必須蓋上塑料片和者塑料蓋并封上兩層塑膠袋方可運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng) 運(yùn)送車需有管架 管子不可順意置放 7 切管時(shí)若刀片不利應(yīng)立即更換以免損壞管子 8 現(xiàn)場(chǎng)切小管時(shí)需經(jīng)過純化后的氣體作沖吹 11 八 潔凈管道安裝之焊接檢驗(yàn) 2 二 焊接的程序1 焊接者必須是有被認(rèn)證過者 未被認(rèn)證過者或被取消資格者不的做焊接工作 2 試片 COUPON 的制作 在開始焊接系統(tǒng)時(shí)需先做試片 早上開始的第一塊試片稱CI CouponIn 中午休息后繼續(xù)焊接時(shí)需再做一塊試片稱CM CouponMiddle 最后結(jié)束時(shí)在交一塊試片稱CO Couponout 然而在下列情況之一時(shí)需再做試片 a 改變管材的爐號(hào) b 改變管材的尺寸 c 焊接機(jī)臺(tái)斷電的時(shí)候 d 焊把更換或者在焊接途中焊接機(jī)數(shù)據(jù)的更改 e 鎢棒的更換 3 試片需寫上日期 系統(tǒng) 焊接者IDNo CI CM或CO 管材等級(jí)4 試片完成后 將焊接數(shù)據(jù)填寫的焊接記錄表上 開始焊接系統(tǒng)前可先由另一組人員做點(diǎn)焊固定工作 點(diǎn)焊時(shí)也需要Argon氣體沖吹以防止氧化的發(fā)生 12 八 潔凈管道安裝之焊接檢驗(yàn) 3 5 系統(tǒng)管件的焊接 a 點(diǎn)焊好的管件 要焊接時(shí)需要用Argon氣體充分的沖吹內(nèi)管 b 焊接前先調(diào)好管內(nèi)和焊把的氣體流量 c 連接沖吹管內(nèi)的氣體管線不能使用Teflon的管件聯(lián)接 需用EP級(jí)的管來作沖吹 d 焊接完成后 在每一道焊口上需注明時(shí)間 日期 焊接者的IDNo 及焊道的編號(hào) e 焊接者在焊完后 須填寫每日焊接記錄表 f 在無塵室預(yù)制好的管件 送到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)須做雙層的包裝方可運(yùn)出 g 在現(xiàn)場(chǎng)連接好的管路系統(tǒng)須保持不斷的沖吹狀態(tài) h 在現(xiàn)場(chǎng)惹遇中間段焊接失敗 要做切管的動(dòng)作時(shí) 必須兩端都接有氣體沖吹才可施行切管的動(dòng)作 i 切下來的管子須做端面的處理時(shí)必須用氣體沖吹 要小心避免鐵屑掉進(jìn)管內(nèi)或閥件 以免刮傷管內(nèi)光亮的表面和閥件密合的損壞 j 不管是現(xiàn)場(chǎng)施工人員或無塵室的預(yù)制人員都必須帶上PVC手套施工 若有破損也須立即更換 K 焊接所使用的沖吹管線接頭須使用VCR的接頭 調(diào)壓閥則使用針閥 l 自動(dòng)焊接主要的兩種機(jī)型 ARC MACHINE及CAJON 若遇到200A的大管無法使用自動(dòng)焊時(shí) 可用手焊最后在用X光照射來檢驗(yàn)焊接的質(zhì)量良否 13 九 潔凈管道安裝之管線測(cè)試 1 目的 確保整個(gè)管路系統(tǒng)的安全以及純凈物污染 以達(dá)制程的需求 步驟 一 系統(tǒng)保壓的測(cè)試 1 儀器 a Gauge刻度精密到0 5psi無記錄但方便安裝b Recorder記錄器有記錄紙記錄但安裝不便 2 測(cè)試方法 a 在系統(tǒng)內(nèi)灌入被純化過的氮?dú)?灌入壓力 設(shè)計(jì)壓力 1 1倍 接測(cè)試儀器持續(xù)時(shí)間24小時(shí) 大于或等于15A之管路保壓10Kg cm2試驗(yàn)時(shí)間 60min 大于或等于15A之管路保壓8Kg cm2以上試驗(yàn)時(shí)間 24h小于15A之管路保壓8Kg cm2以上試驗(yàn)時(shí)間 24H b 若在任何溫度變化修正之后 沒有壓力衰減的現(xiàn)象 則注明該管路氣體名稱 管線壓力值 時(shí)間 時(shí)期和空氣溫度等數(shù)據(jù) 請(qǐng)業(yè)主代表見證測(cè)試的開始與結(jié)束 c 完成測(cè)試后再將測(cè)試數(shù)據(jù)送請(qǐng)業(yè)主代表簽名 14 九 潔凈管道安裝之管線測(cè)試 2 二 系統(tǒng)氦氣測(cè)漏測(cè)試 1 測(cè)試儀器 Leybold UL200dry 2 測(cè)試方法 a Inboard模式 將被測(cè)系統(tǒng)管路連接測(cè)漏儀器 將系統(tǒng)抽真空 抽至漏率1 10 9atm cc sec后 在系統(tǒng)的每一口焊道 接頭等噴氦氣來測(cè)試 若維持漏率小于1 10 9atm cc sec則表示合格 此漏率測(cè)試值是針對(duì)P級(jí)氣體與特殊氣體 至于GN2 PN2則是1 10 6atm cc sec CDA不做氦測(cè)漏 b outboard模式 將被測(cè)系統(tǒng)灌入氦氣 再將氦測(cè)儀切換成Sniffer模式 調(diào)整一起靈敏度至1 10 9atm cc sec再用連接氦測(cè)漏儀的軟管吸每一道焊口 接頭等 若系統(tǒng)有漏 氦氣被儀器吸入時(shí) 儀器會(huì)發(fā)出警示聲響 15 九 潔凈管道安裝之管線測(cè)試 3 三 系統(tǒng)Particle是測(cè)試 1 測(cè)試儀器a CNC contensationNucleuscounter b PMS2 測(cè)試方法 a 使用超純氮?dú)?PN2 作為沖吹 Purge 氣體除H2 Ar HePiping外皆使用PN2Purge H2 Ar HePiping外皆使用PArGasPurge F2 Kr Ne Kr NePiping使用PheGasPurge b 將系統(tǒng)連接測(cè)試儀器 一起連接系統(tǒng)的管路必須使用EP級(jí)的不銹鋼管 測(cè)試前須先經(jīng)過加減壓的沖吹 c P級(jí)氣體與特殊氣體測(cè)試規(guī)范如下 Partilce 1pcs sft3 0 1um連續(xù)30分鐘CNC可測(cè)到0 01um的等級(jí) 流量為0 1sft3 mind G級(jí)氣體測(cè)試規(guī)范如下 Partilce 10pcs sft3 0 1um連續(xù)測(cè)30分鐘 可用PMS來測(cè) 16 九 潔凈管道安裝之管線測(cè)試 4 四 系統(tǒng)水分的分析 1 測(cè)試儀器 a Ametekb Meeco2 測(cè)試方法 a 使用超純氮?dú)?PN2 作為沖吹 Purge 氣體除H2 Ar HePiping外皆使用PN2Purge H2 Ar HePiping外皆使用PArGasPurge F2 Kr Ne Kr NePiping使用PheGasPurge b 系統(tǒng)必須先加減壓和連續(xù)式的沖吹 c 系統(tǒng)管路連接分析儀器 連接管線必須使用EP級(jí)的管線和VCR接頭d 依照不同等級(jí)氣體測(cè)試到合格規(guī)范 e 沖吹次數(shù)計(jì)算法 C 初始濃度P1 升至最大壓P2 降至最下壓n Purge次數(shù) 17 九 潔凈管道安裝之管線測(cè)試 5 五 系統(tǒng)氧氣的分析 1 測(cè)試儀器 Delta F2 測(cè)試方法 a 使用超純氮?dú)?PN2 作為沖吹 Purge 氣體除H2 Ar HePiping外皆使用PN2Purge H2 Ar HePiping外皆使用PArGasPurge F2 Kr Ne Kr NePiping使用PheGasPurge b 系統(tǒng)管路連接分析儀器 連接管線必須使用EP級(jí)的管線和VCR接頭c 依照不同等級(jí)氣體測(cè)試到合格規(guī)范 18 九 潔凈管道安裝之管線測(cè)試 6 六 系