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　　半導(dǎo)體廠大宗氣體管道系統(tǒng)設(shè)計

　　由于半導(dǎo)體的投入與產(chǎn)出都是非常的大，任何供氣中斷都會帶來巨大的經(jīng)濟損失，尤其對大型集成電路芯片生產(chǎn)廠而言。因此在設(shè)計中必須充分考慮氣體供應(yīng)系統(tǒng)運行的安全可靠性。若采用現(xiàn)場制氣方式。

　　大宗氣體輸送管道系統(tǒng)的設(shè)計

　　經(jīng)純化后的大宗氣體由氣體純化間送至輔助生產(chǎn)層(SubFAB)或生產(chǎn)車間(FAB)的架空地板下，在這里形成配管網(wǎng)絡(luò)，再由二次配管系統(tǒng)(Hook-up)送至各用戶點。以我的設(shè)計經(jīng)驗，在設(shè)計中要著重考慮以下幾個方面。

　　1、配管系統(tǒng)的整體架構(gòu)

　　目前，較為常見的架構(gòu)有樹枝型(圖2)和環(huán)型(圖3)兩種。其中又?jǐn)?shù)樹枝型最為常用，其架構(gòu)清晰,且與其它系統(tǒng)的配管架構(gòu)相似，利于整體空間規(guī)劃。環(huán)型則能較好地保持用氣點壓力的穩(wěn)定，但投資較高。因此在設(shè)計中應(yīng)根據(jù)用氣點的分布情況及用氣壓力要求綜合考慮。例如，筆者在某200mm集成電路芯片生產(chǎn)廠的設(shè)計中，大宗氣體配管系統(tǒng)均采用樹枝型架構(gòu)。由于該FAB廠房很大，管線較長，而工藝氮氣用氣點較多，有一些用氣點對壓力要求也較高，因此對工藝氮氣管路系統(tǒng)特別采用了樹枝型與環(huán)型相結(jié)合的方式，環(huán)型主管主要保證用氣點的壓力穩(wěn)定，其管徑可小于樹枝型主管的管徑，從而降低成本。

　　2、配管系統(tǒng)的靈活性設(shè)計

　　微電子行業(yè)的發(fā)展非常迅速，經(jīng)常會發(fā)生工藝設(shè)備更新、挪位和新增等狀況。即使在整個工廠的建設(shè)中，最終的工藝設(shè)備分布也會與設(shè)計時相去甚遠(yuǎn)。這種行業(yè)的特殊性要求設(shè)計必須充分考慮其靈活性(Flexibility)，能滿足未來的擴展需求。

　　配管系統(tǒng)的基本設(shè)計原則是在主管(Main),上按--定間距設(shè)置支管端(Branch)，再在每個支管上按一-定間距設(shè)置分支管(BranchTake-off)供二二次配管使用。另外，主管的管徑不必隨流量的遞減而采取漸縮設(shè)計。

　　當(dāng)然大宗氣體輸送系統(tǒng)設(shè)計不僅僅以上幾點，在選材等其它方面也有很多講究，這里就不一一列舉。

　　大宗氣體系統(tǒng)的設(shè)計是整個半導(dǎo)體工廠設(shè)計中的一個重要部分，雖然整個系統(tǒng)的流程并不復(fù)雜，但是其中任一環(huán)節(jié)的疏忽都可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。在設(shè)計中，必須在供氣穩(wěn)定、連續(xù)不中斷的前提下，嚴(yán)格保證氣體的品質(zhì)，從而保障整個工廠生產(chǎn)的順利進(jìn)行。另外在成本方面也應(yīng)有所考慮，力求達(dá)到安全性與經(jīng)濟性的平衡。