CN101276732A - 一种微电子气源柜吹扫系统 - Google Patents

Abstract

一种微电子气源柜吹扫系统，主要由供气管路系统和吹扫管路系统组成，其中供气管路系统用于工艺气体的供给，吹扫管路系统用于整个管路残留气体的吹扫，为不同工艺气的置换提供前提。吹扫系统的供气管路系统端部与吹扫管路系统相连通，同时吹扫管路系统为低压气体输送管路与高压气体输送管路并联组成，并通过同一高压三通截止阀与吹扫气供应口相连接。供气管路系统和吹扫管路系统各连接排气管路。该吹扫系统主要用于高纯或超高纯气体或半导体制造业特种气体的配制、置换和输送。

Description

一种微电子气源柜吹扫系统

技术领域

本发明涉及高纯或超高纯(兆位级或VLSI级)气体的供应系统装置领域，特别涉及一种半导体制造业特种气体的配制、输送设备的内部系统结构。

背景技术

随着我国光电产业的迅猛发展，高纯或超高纯气体作为原材料应用于半导体、航天、医药等各个领域。尤其是半导体制造业，半导体前道工序生产线设备使用了大量高纯度、强腐蚀、剧毒和易燃易爆的特种工艺气体。这些气体的输送系统的设计非常复杂，施工要求非常严格，一旦出现问题后果将不堪设想。

现今，半导体迎来了超微细时代，半导体器件性能的好坏在很大程度上取决于所用电子气体的质量，电子气体纯度每提高一个数量级，都会极大推动半导体器件质的飞跃。目前世界半导体制造业正向亚太地区转移，其中我国是最主要的市场。

微电子气源柜又称特气柜，是用于特种气体配制、输送的设备，由柜体和吹扫装置组成，主要作用为调节气体压力、控制气体流量等作用。常用的气源柜柜体的壳体上安装排风口、报警装置、控制面板等。气源柜吹扫装置一般由供气管路系统和吹扫管路系统组成，其中供气管路系统用户端用于工艺气体的供给，另一端与工艺气气瓶相连接。吹扫管路系统，一般与供气管路系统同一管路或随意与供气管路系统相连接，是靠充气再放气反复置换气体，管路间交替开关需要吹扫60次以上才能将气体完全除去，比较费时费力，浪费气体。

发明内容

本发明的目的针对国内现有半导体生产线中工艺气输配设备的吹扫次数多、气体替换所用时间较长、没有在线检漏设备等技术不足，提供一种微电子气源柜吹扫系统，主要用于高纯或超高纯气体的配制、输送。

本发明通过以下方法实现：

一种微电子气源柜吹扫系统，吹扫系统由供气管路系统和吹扫管路系统组成，特征在于供气管路系统的管路气源端部与吹扫管路系统相连通，供气管路系统的用户端通过阀门连通有排气管路。所述的吹扫管路系统由并联的低压气体输送管路和高压气体输送管路组成，并分别与供气管路系统的管路连通。所述的供气管路系统用户端和吹扫管路系统由单向阀各与一排气管路相连通。与供气管路系统用户端连通的排气管路与文丘里管的旁路连通，文丘里管进气端与稀释气源管路连通。

本发明的微电子气源柜吹扫系统，所述的供气管路系统用于工艺气气体的供给，吹扫管路系统由低压气体输送管路与高压气体输送管路并联组成，低压气体输送管路用于整个管路气体的吹扫，置换不同的气体；高压气体输送管路用于对供气管路系统的安全检查。高压气体输送管路的最高压力为20MPa，低压气体输送管路的最高压力为1.6MPa。

吹扫管路系统低压气体输送管路和排气管路分别与供气管路系统的两端相连，吹扫时，吹扫气体由低压气体输送管路至供气管路系统进行吹扫，然后由排气管路排出，将整个系统的残留气体置换完全，保证下一种气体不被污染，吹扫次数明显减少，吹扫20次可以将残留气体完全排除。这样减少了吹扫气体的使用量，同时缩短了气体替换的时间。

该微电子气源柜所有的管阀件的物理化学性能、密封件结构设计及其加工工艺、高压高真空密闭结构的设计、固体颗粒高精度过滤器均需符合要求。

本发明微电子气源柜吹扫系统通过上述气体供给管路将特种气体输入用户端使用。首先，吹扫管路系统低压气体输送管路吹扫气气瓶与吹扫管路系统排气管路之间的管路，交替开关吹扫4-5次左右。其次，低压气体将整个吹扫管路系统的残留气体或空气吹扫干净，同时供气管路系统用户端连通的排气管路、文丘里管、文丘里管进气端与稀释气源管路打开排放稀释后的气体。置换供气管路系统的残余气体，保证供给的工艺气体不被污染，管路间气体置换需要20次左右。再次，打开高压气体输送管路对供气管路系统进行检测，检测管路是否有泄漏，这样有效防止可燃有毒危险工艺气体在输送时的泄露。最后，调节工艺气气瓶开关，配制达到要求的工艺气，向用户端输送气体。该微电子气源柜吹扫系统能够保证使用气体的纯度，保障了使用人员的人身安全，在排放工艺废气稀释到一定浓度后进行排放，使其能够达到环保的要求。

附图说明

图1微电子气源柜吹扫系统的单工艺气气瓶供气结构原理图

图2微电子气源柜吹扫系统的双工艺气气瓶供气结构原理图

具体实施方式

实施例1

如图1所示为微电子气源柜吹扫系统的单工艺气气瓶供气结构原理图。

微电子气源柜吹扫系统所述的吹扫系统由供气管路系统和吹扫管路系统组成，其中供气管路系统用于工艺气体的供给，吹扫管路系统用于整个管路气体的置换，保证气体的纯度。

所述的供气管路系统为由工艺气气瓶1经吹扫置换阀2，低压气源阀3，过滤器4，气源压力传感器5，高压排放阀6，高压截止阀7，低压排放阀8，输出压力传感器9，工艺气管路截止阀10，单向阀11到达工艺气输出口12。输出压力传感器9用于显示供气管路系统的气体压力；过滤器3为过滤气体中固体颗粒的高精度过滤器；整个管路的管阀件内壁为复合抛光高洁净度材料。

所述的吹扫管路系统为由吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15，压力调整器16，三通截止阀17，单向阀18，吹扫压力传感器19，工艺气气瓶1，高压排放阀6，单向阀20，真空发生器(文丘里管)21，单向阀22，排气口23。整个管路的管阀件内壁为复合抛光高洁净度材料。

所述的吹扫管路系统高压气体输送管路为由吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15，压力表24，单向阀25，高压气源阀26，高压测漏阀27，高压截止阀7，单向阀28至排气口23。整个管路的管阀件内壁为复合抛光高洁净度材料。

供气管路系统连通的排气管路串联一稀释气体管路由稀释气入口29，单向阀30，真空发生气源压力传感器31，文氏发生器气源阀32，真空发生阀与排气口23相连通。稀释气体管路由文氏发生器供气。

吹扫管路系统端部连通排气管路为两个并联的管路分别为吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15至排放口34；吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15，三通截止阀17，单向阀35至排气口34。用于吹扫气气瓶13至三通截止阀17之间的管路吹扫时排气使用。

在供气之前，吹扫管路系统低压气体输送管路由吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15至排放口34或吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15，三通截止阀17，单向阀35至排气口34，交替开关吹扫4-5次左右，将管路的残留气体或空气吹扫干净。

吹扫时，低压气体由吹扫气气瓶13，高压三通截止阀15，单向阀18，吹扫压力传感器19，工艺气气瓶1，高压排放阀6，单向阀20至排气口23，同时稀释气体管路开启稀释排放的气体。对整个管路进行吹扫，将整个系统的残留气体置换完全，吹扫20次可以将残留气体完全排除，保证下一种气体不被污染。

吹扫管路系统高压气体在供气之前检测供气管路系统的气密性，以保证工艺气体不泄露。高压气体经由吹扫气气瓶13经高压三通截止阀15，压力表24，高压测漏阀27，高压截止阀7，单向阀28至排气口23。吹扫管路系统低压吹扫气体与高压检漏气体为同一钢瓶供应，避免了更换钢瓶带来的污染，同时也节省时间。

特种气体供气时由工艺气气瓶1经吹扫置换阀2，过滤器4，高压排放阀6，高压截止阀7，单向阀11到达工艺气输出口12。

实施例2

如图2所示为微电子气源柜吹扫系统的双工艺气气瓶供气结构原理图。

该吹扫系统增加了一套工艺气气瓶供气系统，这样两套工艺气气瓶供气系统可以相互切换，保证特种气体连续供应。

所述的供气管路系统I为由工艺气气瓶1经吹扫置换阀2，低压气源阀3，过滤器4，气述的供气管路系统为由工艺气气瓶1经吹扫置换阀2，低压气源阀3，过滤器4，气源压力传感器5，高压排放阀6，高压截止阀7，低压排放阀8，输出压力传感器9，工艺气管路截止阀10，单向阀11到达工艺气输出口12。输出压力传感器9用于显示供气管路系统的气体压力；过滤器3为过滤气体中固体颗粒的高精度过滤器。整个管路的管阀件内壁为复合抛光高洁净度材料。

所述的供气管路系统II为由工艺气气瓶1’经吹扫置换阀2’，低压气源阀3’，过滤器4’，气源压力传感器5’，高压排放阀6’，高压截止阀7’，低压排放阀8’，输出压力传感器9’，工艺气管路截止阀10’，单向阀11’到达工艺气输出口12。整个管路的管阀件内壁为复合抛光高洁净度材料。

所述与供气管路系统I相连通的吹扫管路系统为：由吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15，压力调整器16，三通截止阀17，单向阀18，吹扫压力传感器19，工艺气气瓶1，高压排放阀6，单向阀20，真空发生器(文丘里管)21，单向阀22，排气口23。整个管路的管阀件内壁为复合抛光高洁净度材料。

所述与供气管路系统I相连通的高压气体输送管路为由吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15，压力表24，单向阀25，高压气源阀26，高压测漏阀27，高压截止阀7，单向阀28至排气口23。整个管路的管阀件内壁为复合抛光高洁净度材料。

所述与供气管路系统II相连通的高压气体输送管路为由吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15，压力表24，单向阀25’，高压气源阀26’，高压测漏阀27’，高压截止阀7’，单向阀28’至排气口23。整个管路的管阀件内壁为复合抛光高洁净度材料。

供气管路系统I连通的排气管路串联一稀释气体管路由稀释气入口29，单向阀30，真空发生气源压力传感器31，文氏发生器气源阀32，真空发生阀与排气口23相连通。稀释气体管路由文氏发生器供气。

供气管路系统II连通的排气管路串联一稀释气体管路由稀释气入口29，单向阀30’，真空发生气源压力传感器31’，文氏发生器气源阀32’，真空发生阀与排气口23相连通。稀释气体管路由文氏发生器供气。

吹扫管路系统端部连通排气管路为两个并联的管路分别为吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15至排放口23；吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15，三通截止阀17，单向阀34至排气口23。用于吹扫气气瓶13至三通截止阀17之间的管路吹扫时排气使用。

在供气之前，吹扫管路系统低压气体输送管路由吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15至排放口23或吹扫气气瓶13经过滤器14，高压三通截止阀15，三通截止阀17，单向阀34至排气口23，交替开关吹扫4-5次左右，将管路的残留气体或空气吹扫干净。

吹扫时，低压气体吹扫供气管路I，同时吹扫供气管路系统II，并且稀释气体管路开启稀释排放的气体。对整个管路进行吹扫，将整个系统的残留气体置换完全，吹扫20次可以将残留气体完全排除，保证下一种气体不被污染。

吹扫管路系统高压气体在供气之前检测供气管路系统的气密性，以保证工艺气体不泄露。高压气体经由与供气管路系统I相连通的高压气体输送管路和与供气管路系统II相连通的高压气体输送管路进行检漏。吹扫管路系统低压吹扫气体与高压检漏气体为同一钢瓶供应，避免了更换钢瓶带来的污染，同时也节省时间。

特种气体供气时关闭工艺气管路截止阀10’，由供气管路系统I进行供气。当工艺气需要连续供气时，关闭工艺气管路截止阀10，打开工艺气管路截止阀10’由供气管路系统II进行供气，保证工艺气持续供应。

Claims (6)

1、一种微电子气源柜吹扫系统，吹扫系统由供气管路系统和吹扫管路系统组成，特征在于供气管路系统的管路气源端部与吹扫管路系统相连通，供气管路系统的用户端通过阀门连通有排气管路。

2、如权利要求1所述的微电子气源柜吹扫系统，其特征在于所述的吹扫管路系统由并联的低压气体输送管路和高压气体输送管路组成，并分别与供气管路系统的管路连通。

3、如权利要求2所述的微电子气源柜吹扫系统，其特征在于所述的吹扫管路系统的高压气体输送管路通过一高压三通截止阀与与供气管路系统的管路连通。

4、如权利要求1所述的微电子气源柜吹扫系统，其特征在于供气管路系统用户端和吹扫管路系统由单向阀各与一排气管路相连通。

5、如权利要求1所述的微电子气源柜吹扫系系统，其特征在于与供气管路系统用户端连通的排气管路与文丘里管的旁路连通，文丘里管进气端与稀释气源管路连通。

6、如权利要求1或2或3或4或5所述的微电子气源柜吹扫系系统，其特征在于与供气管路系统用户端连通的排气管路与文丘里管的旁路连通，文丘里管进气端与稀释气源管路连通。

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