氣體管道(高純氣體輸送系統(tǒng)中氣體與管道的關(guān)系)

高純氣體管道技術(shù)是高純氣體供應(yīng)系統(tǒng)的重要組成部分，是能否將符合要求的高純氣體輸送到用氣點(diǎn)并保持質(zhì)量合格的關(guān)鍵技術(shù)。所謂高純氣體管道技術(shù)包括系統(tǒng)的正確設(shè)計(jì)、管件和附件的選擇、施工、安裝、試驗(yàn)等。近年來(lái)，以大規(guī)模集成電路為代表的微電子產(chǎn)品的生產(chǎn)對(duì)高純氣體的純度和雜質(zhì)含量的要求越來(lái)越嚴(yán)格，使得高純氣體的管道技術(shù)日益受到關(guān)注和重視。

一、常見氣體的種類

電子工業(yè)中常見氣體的分類:

常見氣體，也稱散裝氣體:氫氣(H2)、氮?dú)?N2)、氧氣(O2)、氬氣(A2)等。

特種氣體主要包括:SiHPHB2HA8HCL、HCL、CFNHPOCLSIH2CLSIHCLNHBCLSIFCLFCO、C2FN2O、FHF、HBR、SF6等。

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。常用的半導(dǎo)體氣體分類如下:

腐蝕性/毒性:HCl、BFWFHBr、SiH2ClNHPHClbcl3等。

易燃性:H2，甲烷，硅烷，磷酸三氫，阿什3，二氯甲烷，乙二氫，二氟甲烷，三氟甲烷，一氧化碳

助燃性:OClN2O、NF3…等。

惰性氣體:NCFC2FC4FSF二氧化碳、氖、氪、氦等。

許多半導(dǎo)體氣體對(duì)人體有害。特別是一些氣體的自燃，如SiH4，會(huì)與空氣體中的氧氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，一泄漏就開始燃燒；還有就是AsH3的毒性，任何輕微的泄漏都可能對(duì)人的生命造成傷害，就是因?yàn)檫@些明顯的危險(xiǎn)，所以對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全性的要求特別高。

二、氣體的應(yīng)用范圍

煤氣作為現(xiàn)代工業(yè)的重要基礎(chǔ)原料，有著廣泛的用途。廣泛應(yīng)用于冶金、鋼鐵、石油、化工、機(jī)械、電子、玻璃、陶瓷、建材、建筑、食品加工、醫(yī)療等部門。氣體的應(yīng)用，特別是這些領(lǐng)域的高科技，有著重要的影響，是不可或缺的原料氣或工藝氣。只有在各種新的工業(yè)部門和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的需要和推動(dòng)下，氣體工業(yè)產(chǎn)品才能在品種、質(zhì)量和數(shù)量上迅速發(fā)展。

三。氣體在微電子和半導(dǎo)體工業(yè)中的應(yīng)用

氣體的使用在半導(dǎo)體制造過(guò)程中一直起著重要的作用，尤其是半導(dǎo)體制造過(guò)程目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。從傳統(tǒng)的ULSI、TFT-LCD到現(xiàn)在的MEMS產(chǎn)業(yè)，都是采用所謂的半導(dǎo)體制造工藝作為產(chǎn)品的制造工藝，包括干法刻蝕、氧化、離子注入、薄膜沉積等。所有這些都使用相當(dāng)多的氣體，并且氣體的純度對(duì)于部件性能和產(chǎn)品產(chǎn)量是決定性的。

四。高純管道在高純氣體輸送中的意義

在冶煉不銹鋼的過(guò)程中，每噸可吸收約200克氣體。不銹鋼經(jīng)過(guò)處理后，不僅各種污染物粘在它的表面，還有一定量的氣體被困在它的金屬網(wǎng)格里。當(dāng)管道中有氣流時(shí)，這部分被金屬截留的氣體會(huì)重新進(jìn)入氣流，污染純凈的氣體。當(dāng)管道中的氣流不連續(xù)時(shí)，管道在壓力下吸收通過(guò)的氣體，當(dāng)氣流停止時(shí)，被管道吸收的氣體變得減壓并被分解，被分解的氣體也作為雜質(zhì)進(jìn)入管道中的純氣體。同時(shí)，吸附和分析的循環(huán)使管道內(nèi)表面的金屬產(chǎn)生一定的粉末，也污染了管道內(nèi)的純凈氣體。管道的這一特性非常重要。為了確保輸送氣體的純度，要求管道的內(nèi)表面不僅具有非常高的光滑度，而且具有高的耐磨性。

當(dāng)使用腐蝕性強(qiáng)的氣體時(shí)，必須使用耐腐蝕的不銹鋼管作為管道，否則管道內(nèi)表面會(huì)因腐蝕而產(chǎn)生腐蝕斑，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)大塊金屬剝落甚至穿孔，從而污染輸配用的純凈氣體。大流量、高純度、高潔凈度氣體輸配管道的連接原則上應(yīng)全部采用焊接，要求管道在焊接過(guò)程中結(jié)構(gòu)無(wú)變化。焊接含碳量超標(biāo)的材料時(shí)，在焊接部位通風(fēng)，使管內(nèi)外氣體相互滲透，破壞了輸送氣體的純凈、干燥和清潔，導(dǎo)致我們的一切努力都沒有意義。綜上所述，對(duì)于高純氣體和特殊氣體輸送管道，需要采用一種經(jīng)過(guò)特殊處理的高純不銹鋼管，使高純管道系統(tǒng)(包括管材、管件、閥門、VMB、VMP)在高純氣體分配中起著至關(guān)重要的作用。

五、管道清洗技術(shù)的一般概念

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氣體純度:氣體中雜質(zhì)氣氛的含量，通常用氣體純度的百分比表示，如99999%，也可用雜質(zhì)氣氛含量ppm、ppb、ppt的體積比表示。

干燥度:氣體中微量水分的含量，或稱濕度，通常用露點(diǎn)來(lái)表示，如常壓下-70℃的露點(diǎn)。

清潔度:氣體中污染物顆粒的數(shù)量，顆粒大小為m的顆粒，以及多少個(gè)顆粒/M3。對(duì)于壓縮空氣體，通常也用多少mg/m3不可避免的固體殘?jiān)鼇?lái)表示，其中涵蓋了含油量。

污染物大小分類:污染物顆粒主要是指金屬顆粒、大氣塵粒、微生物、噬菌體以及管道沖刷、磨損、腐蝕產(chǎn)生的濕氣凝結(jié)而成的液滴。根據(jù)顆粒大小，它們分為:

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