[发明专利]半导体制程气体输送管道安装施工方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种管道安装工艺，具体地说，是涉及一种半导体制程气体输送管道安装施工方法。

背景技术

高纯特种气体作为电子工厂掺杂、外延、离子注入、蚀刻等半导体制程必不可少的特殊气体，如硅烷SiH4、AsH3、砷烷AsH3等，具有自燃性、可燃性、毒性等高危特性，是精密电子元器件、新能源光电产品制造的重要原料。若气体输送系统在运行过程中出现泄漏或者尾气收集处理不到位，将会造成非常严重的安全事故。SiH4的自燃性，只要一泄漏就会与空气中的氧气起剧烈反应，开始燃烧；AsH3的剧毒性，任何细微的泄漏都可能造成人员生命的危害，同时多种类的气体输送控制也是系统正常运行的关键，所以如何保证高纯特种气体输送系统安装施工质量，确保气体输送控制满足工艺要求就显得异常的重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体制程气体输送管道安装施工方法，解决现有技术中存在的管道与设备连接、管道金属腐蚀、尾气处理、管道安装等过程中的技术难题，保证气体输送系统的安全性和稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

半导体制程气体输送管道安装施工方法，包括以下步骤：

（1）在施工现场预设洁净区域，并搭建洁净空间；

（2）对施工用器材进行复验，并对所有器材进行防污染密封封存；

（3）在洁净空间内对管道进行分单元洁净式密闭加工，且加工完成立即密封管口；

（4）安装输送管道，并在安装过程中和作业间隙期间持续通入保护气体；

（5）按照等离子体加水洗处理系统的结构安装尾气管道；

（6）安装气体装置，并采用径向面密封连接方式进行管道、气体装置的连接；

（7）分别进行静电接地和室外防雷电感应接地系统安装；

（8）分别进行压力检测、氦质谱检漏、水分检测、洁净度检测和氧份检测，直到全部合格；

（9）进行尾气处理测试，直到合格。

进一步地，所述步骤（1）中，用防静电厚塑料膜围护形成洁净区域；采用FFU或高效过滤器及低压风机用风管连通，设置调节阀，完成上送风、下侧四周排风的空调系统，并保持洁净区域室内始终处于正压状态。

进一步地，所述步骤（2）中，首先采用双层薄膜袋包装密封所有施工用器材，并使用塑料密封套封闭管材端面，然后在洁净区域采用便携式金属光谱分析仪检验施工用器材的强度、密闭性、不纯物及化学晶间腐蚀，合格者保存于洁净区域待用。

进一步地，所述步骤（3）中，首先进行管口加工:拆开管材的双层薄膜袋和塑料密封套，立即沿介质流向向管材内持续通入氮气，同时对管材进行切口，再使用倒角器去除管口毛刺，然后立即用无水酒精清洗管口，再用高纯氮气冲吹管芯直到无可见物，最后用密封帽密封管材两端；

然后进行弯管加工：采用弯管器弯制小管径弯管；制作双层弯管时，先在内外管间套不锈钢螺纹圈支撑，再使用橡胶材料制作弯管装置加工轮，最后使用弯管装置进行弯管。

再进一步地，所述步骤（4）中，进行管道焊接之前，按照通气量逐渐减小的方式向管道内通入高纯氩气吹扫至少2分钟，然后焊接管道，焊接过程中持续通入高纯氩气，焊接完成之后再按照通气量逐渐增加的方式向管道内通入高纯氩气吹扫至少60分钟，然后用密封帽密封管道端口。

优选地，所述步骤（4）中，对于预制的双层管道，先在每个焊接接头位置增加短套管，然后进行焊接组装，同时在双层管道支架套上定制不锈钢螺纹圈支撑，并在管道安装焊接过程中，持续通入高纯氮气进行吹扫。

再进一步地，所述步骤（5）中，将管道用KF快卸卡钳法兰辅以弹性橡胶密封圈连接，并通过管道接入尾气处理装置。该尾气处理装置具体地说包括酸雾洗涤塔和真空泵。

再进一步地，所述步骤（6）中，使用不锈钢支撑架固定阀门和仪表，采用喷塑型钢制作气瓶阀门与箱盘于一体的支座，在支座与管道之间设置树脂马鞍型或门字型隔离垫，或者不锈钢垫片，同时在安装过程中用红外线垂准仪调节阀门箱盘的垂直度偏差。

优选地，所述步骤（6）中，首先用过滤器辅以高纯氮气吹扫快速接头，然后在O型密封圈上添加润滑剂，采用径向面密封方式辅以柔性镍合金垫片进行仪器、管件的连接。

更进一步地，在进行所述步骤（7）之前，对安装好的管路根据不同的气体、危害性和流向进行标示。