TALENT RECRUITMENT
由于半導(dǎo)體和微電子技術(shù)向更高性能、更高集成度發(fā)展，對(duì)電子特氣的純度提出了越來越高的要求，高純氣體配管技術(shù)是高純氣體供氣系統(tǒng)的重要組成部分，是能否將符合要求的高純氣體送至用氣點(diǎn)，仍保持質(zhì)量合格的關(guān)鍵技術(shù)。
高純配管技術(shù)包括系統(tǒng)的正確設(shè)計(jì)、管件及輔材的選擇、施工安裝和試驗(yàn)測(cè)試等內(nèi)容。蓋斯帕克針對(duì)高純氣體輸送管道的選材到施工作以下簡單的概述。
01氣體輸送配管的一般概念
所有高純度、高潔凈的氣體都需通過管路輸送到終端用氣點(diǎn)，為了達(dá)到工藝對(duì)氣體的質(zhì)量要求，在氣體出口指標(biāo)一定的情況下，則更需要重視配管系統(tǒng)的材料選用和施工質(zhì)量。除了取決于制氣或凈化設(shè)備的精度外，很大程度上受管路系統(tǒng)諸多因素的影響，因此，管材的選取就需要恪守相關(guān)凈化行業(yè)原則，并在圖紙中標(biāo)注好管道的材質(zhì)。
02高純管道在氣體輸送中的意義
高純管道在高純氣體輸送中的意義在不銹鋼熔煉制材過程中，每噸可以吸收大約200g的氣體，不銹鋼材加工完畢，不僅其表面粘有各種污染物，而且在其金屬晶格內(nèi)也吸留有一定量的氣體。
當(dāng)管路中有氣流通過時(shí)，金屬所吸留的這部分氣體會(huì)重新進(jìn)入氣流中，污染純凈氣體。當(dāng)管內(nèi)氣流為不連續(xù)流動(dòng)時(shí)，管材對(duì)所通過的氣體形成壓力下吸附，氣流停止通過時(shí)，管材所吸附的氣體又形成降壓解析，而解析的氣體同樣作為雜質(zhì)進(jìn)入管內(nèi)純凈氣體中。
同時(shí)，吸附、解析周而復(fù)始，使得管材內(nèi)表面金屬也會(huì)產(chǎn)生一定的粉末，這種金屬粉塵粒子同樣污染管內(nèi)純凈的氣體。管材的這一特性至關(guān)重要，為了確保輸送的氣體的純凈度，不僅要求管材內(nèi)表面有一個(gè)極高的光滑度，而且，應(yīng)當(dāng)具有很高的耐磨特性。
腐蝕性能較強(qiáng)的氣體時(shí)，必須選用耐腐蝕的不銹鋼管材作配管，否則，管材將會(huì)由于腐蝕而在內(nèi)表面產(chǎn)生腐蝕斑，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)大片金屬剝離甚至穿孔，從而污染輸送的純凈氣體。
03管道的材質(zhì)
管道的材質(zhì)選擇需要根據(jù)使用的需求進(jìn)行選擇，一般根據(jù)管內(nèi)表面粗糙度衡量管材質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。粗糙度越低，其顆粒攜帶可能性大大降低。一般分三種：
一種為EP級(jí)316L管道，經(jīng)電解拋光(Electro-Polish)處理，耐腐蝕，表面粗糙度低，Rmax(maximum peak to valley height)約為0.3μm以下，平整度最高不容易形成微渦流，可將污染粒子帶出。制程用的反應(yīng)氣體選用該級(jí)別管道。
一種為BA級(jí)316L管道，經(jīng)過光輝燒結(jié)(Bright Anneal)處理，常使用于和芯片接觸但不參與制程反應(yīng)的氣體，如GN2、CDA。
一種是AP管(Annealing & Picking)，未經(jīng)特殊處理，一般用于不做為供氣管路的雙套外管。
目前在國內(nèi)潔凈管道參照標(biāo)準(zhǔn)比較少，通常我們除了參照《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》、《壓縮空氣設(shè)計(jì)規(guī)范》、《氫氧站設(shè)計(jì)規(guī)范》以及《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》等有關(guān)技術(shù)行業(yè)技術(shù)規(guī)范外，蓋斯帕克慣用的選材與配管一般參照國際通用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如下：
氮?dú)猓∟2）：系統(tǒng)管道采用內(nèi)壁電解拋光（EP）低碳（316L）不銹鋼管或光亮退火（BA）低碳（316L）不銹鋼管，閥門采用相同材質(zhì)的波紋管閥或球閥。
第高純氮?dú)猓≒N2）：系統(tǒng)管道采用內(nèi)壁電解拋光（EP）低碳（316L）不銹鋼管，閥門采用相同材質(zhì)的波紋管閥或隔膜閥。
高純氫氣（PH2）氫氣（H2）：系統(tǒng)管道采用內(nèi)壁電解拋光（EP）低碳（316L）不銹鋼管，閥門采用相同材質(zhì)的波紋管閥或隔膜閥。
氬氣（Ar）：系統(tǒng)管道采用內(nèi)壁電解拋光（EP）低碳（316L）不銹鋼管，閥門采用相同材質(zhì)的波紋管閥或隔膜閥。
氦氣（He）：系統(tǒng)管道采用內(nèi)壁電解拋光（EP）低碳（316L不銹鋼管）閥門采用相同材質(zhì)的波紋管閥或隔膜閥。
特氣系統(tǒng)：必要的還需做雙套管：外管酸洗鈍化（AP）處理，內(nèi)管電解拋光（EP），閥門采用相同材質(zhì)的波紋管閥或隔膜閥。
04管道的施工
管口的加工是本施工技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)之一，管道切割、預(yù)制均在潔凈環(huán)境進(jìn)行，同時(shí)確保管道切割前表面無有害痕跡、破損。管道開封前應(yīng)做好管內(nèi)沖氮的準(zhǔn)備工作。
大流量的高純、高潔凈度氣體輸配管道的連接，原則上采用焊接，但不能直接對(duì)焊，應(yīng)采用套管接頭，要求采用的管材，在施焊時(shí)組織不發(fā)生變化。如果是含碳過高的材料在焊接時(shí)，受焊接部位的透氣，使得管內(nèi)外氣體的相互滲透，破壞輸送氣體的純度、干燥度和潔凈度，將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果，影響生產(chǎn)質(zhì)量。
綜上所述，對(duì)于高純氣體及特種氣體輸送管道，必須采用一種特種處理的高純不銹鋼管，這使高純管道系統(tǒng)（包含管道、管件、閥門、VMB、VMP）在高純氣體配送中占有至關(guān)重要的使命。
