حلول التكنولوجيا لأنظمة توصيل الغاز عالية النقاء لعمليات أشباه الموصلات

تعد تقنية أنابيب الغاز عالية النقاء جزءًا مهمًا من نظام إمدادات الغاز عالي النقاء ، وهو التكنولوجيا الرئيسية لتقديم الغاز العالي النقاء المطلوب إلى نقطة الاستخدام ولا تزال تحافظ على الجودة المؤهلة ؛ تتضمن تقنية أنابيب الغاز عالية النقاء التصميم الصحيح للنظام ، واختيار التركيبات والملحقات ، والبناء والتركيب ، والاختبار. في السنوات الأخيرة ، فإن المتطلبات الصارمة بشكل متزايد على محتوى النقاء والضوضاء للغازات العالية في إنتاج منتجات الإلكترونيات الدقيقة التي تمثلها دوائر متكاملة واسعة النطاق جعلت تكنولوجيا الأنابيب من الغازات العالية قلقًا بشكل متزايد والتأكيد عليها. فيما يلي نظرة عامة موجزة على أنابيب الغاز عالية النقاء من اختيار الموادof البناء ، وكذلك القبول والإدارة اليومية.

أنواع الغازات الشائعة

تصنيف الغازات الشائعة في صناعة الإلكترونيات：

الغازات الشائعة（الغاز بالجملة）: الهيدروجين (ح₂₎، النيتروجين (ن₂) ، الأكسجين (س₂) ، الأرجون (أ₂)، إلخ.

الغازات المتخصصةهي سيه₄ ,PH₃ ,B₂H_{6 ,}A₈H₃ ,CL ,حمض الهيدروكلوريك,CF₄ ,NH_3,POCL_3, SiH2Cl₂ SiHcl3,NH_3,  BCL_{3 ,}سيف₄ ,CLF₃ ,شارك,C₂F_6, N2O,F_2,HF,HBR SF₆…… إلخ.

يمكن تصنيف أنواع الغازات الخاصة عمومًا على أنها تآكلالغاز، سامةالغاز، قابلة للاشتعالالغاز، قابلة للاحتراقالغاز، خاملالغاز، إلخ. يتم تصنيف غازات أشباه الموصلات الشائعة الاستخدام بشكل عام على النحو التالي.

(ط) تآكل / سامةالغاز: HCL ، BF₃، WF₆، HBR ، SIH₂Cl₂، NH₃، درجة الحموضة₃، Cl₂، BCL₃…إلخ.

(ii) القابلية للاشتعالالغاز: ح₂، الفصل₄، سيه₄، درجة الحموضة₃، ASH3 ، SIH₂Cl₂، ب₂H₆، CH2F_2,الفصل₃F ، CO ... إلخ.

(3) احتراقالغاز: س₂، Cl₂، ن₂س ، NF₃… إلخ.

(رابعا) خاملالغاز: ن₂، راجع₄، ج₂F₆، ج₄F_8,SF₆، شارك₂، NE ، KR ، هو ... إلخ.

العديد من غازات أشباه الموصلات ضارة لجسم الإنسان. على وجه الخصوص ، بعض هذه الغازات ، مثل SIH₄ الاحتراق التلقائي ، طالما أن التسرب سوف يتفاعل بعنف مع الأكسجين في الهواء ويبدأ في الحرق ؛ والرماد₃شديدة السمية ، قد يتسبب أي تسرب طفيف في خطر الحياة البشرية ، وذلك بسبب هذه الأخطار الواضحة ، وبالتالي فإن متطلبات سلامة تصميم النظام مرتفعة بشكل خاص.

نطاق التطبيق للغازات  

كمواد خام أساسية مهمة للصناعة الحديثة ، يتم استخدام منتجات الغاز على نطاق واسع ، ويستخدم عدد كبير من الغازات الشائعة أو الغازات الخاصة في المعادن ، الصلب ، البترول ، الصناعة الكيميائية ، الآلات ، الإلكترونيات ، الزجاج ، السيراميك ، مواد البناء ، البناء ، معالجة المواد الغذائية ، الطب والقطاعات الطبية. إن تطبيق الغاز له تأثير مهم على التكنولوجيا العالية لهذه الحقول على وجه الخصوص ، وهو غاز المواد الخام التي لا غنى عنها أو غاز العملية. فقط مع احتياجات وتعزيز مختلف القطاعات الصناعية الجديدة والعلوم والتكنولوجيا الحديثة ، يمكن تطوير منتجات صناعة الغاز من خلال القفزات والحدود من حيث التنوع والجودة والكمية.

تطبيق الغاز في صناعة الأجهزة الكهربائية وصناعة أشباه الموصلات

لقد لعب استخدام الغاز دائمًا دورًا مهمًا في عملية أشباه الموصلات ، خاصةً أن عملية أشباه الموصلات قد استخدمت على نطاق واسع في مختلف الصناعات ، من ULSI التقليدية ، TFT-LCD إلى صناعة التصنيع الدقيقة (MEMS) الحالية ، والتي تستخدم جميعها ما يسمى بعملية تصنيع الموصلات. إن نقاء الغاز له تأثير حاسم على أداء المكونات ومنائد المنتجات ، وترتبط سلامة إمدادات الغاز بصحة الموظفين وسلامة عمليات المصنع.

أهمية الأنابيب عالية النقاء في نقل الغاز عالي النقاء

في عملية ذوبان الفولاذ المقاوم للصدأ وصنع المواد ، يمكن امتصاص حوالي 200 جرام من الغاز للطن. بعد معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ ، ليس فقط سطحه اللزج مع ملوثات مختلفة ، ولكن أيضًا في شعرية المعادن امتصاص كمية معينة من الغاز. عندما يكون هناك تدفق هواء عبر خط الأنابيب ، فإن المعدن يمتص هذا الجزء من الغاز سيعود تدفق الهواء ، ويلوث الغاز النقي. عندما يكون تدفق الهواء الموجود في الأنبوب متقطعًا ، يعلق الأنبوب الغاز تحت الضغط ، وعندما يتوقف تدفق الهواء عن المرور ، يشكل الغاز الممتز بالأنبوب قطرة ضغط لحلها ، ويدخل الغاز الذي تم حله أيضًا الغاز النقي في الأنبوب كشوائب. في الوقت نفسه ، يتم تكرار الامتزاز والدقة ، بحيث ينتج المعدن على السطح الداخلي للأنبوب أيضًا كمية معينة من المسحوق ، كما أن جزيئات الغبار المعدنية تلوث الغاز النقي داخل الأنبوب. تعتبر هذه الخاصية للأنبوب ضرورية لضمان نقاء الغاز المنقذ ، والذي لا يتطلب فقط نعومة عالية جدًا للسطح الداخلي للأنبوب ، ولكن أيضًا مقاومة عالية التآكل.

عند استخدام الغاز ذو الأداء القوي التآكل ، يجب استخدام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المقاومة للتآكل للأنابيب. بخلاف ذلك ، سوف ينتج الأنابيب بقع تآكل على السطح الداخلي بسبب التآكل ، وفي الحالات الخطيرة ، ستكون هناك مساحة كبيرة من تجريد المعادن أو حتى ثقب ، والتي ستلوث الغاز النقي ليتم توزيعه.

توصيل أنابيب انتقال الغاز العالية ونقل الغاز عالي التنظيف من معدلات التدفق الكبيرة.

من حيث المبدأ ، جميعها ملحومة ، والأنابيب المستخدمة مطلوبة لعدم وجود تغيير في التنظيم عند تطبيق اللحام. تخضع المواد ذات المحتوى الكربوني المرتفع للغاية لنفاذية الهواء للأجزاء الملحومة عند اللحام ، مما يجعل الاختراق المتبادل للغازات داخل وخارج الأنبوب ويدمر الطهارة والجفاف ونظافة الغاز المنقول ، مما يؤدي إلى فقدان جميع جهودنا.

باختصار ، بالنسبة لخط أنابيب الغاز العالي ونقل الغاز الخاص ، من الضروري استخدام معالجة خاصة لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ عالية النقاء ، لإنشاء نظام خطوط أنابيب عالي النقاء (بما في ذلك الأنابيب ، والتجهيزات ، والصمامات ، و VMB ، VMP) في توزيع الغاز عالي النقاء ، يحتل مهمة حيوية.

المفهوم العام للتكنولوجيا النظيفة لأنابيب النقل والتوزيع

انتقال جسم الغاز النقي والنظيف مع الأنابيب يعني أن هناك بعض المتطلبات أو الضوابط لثلاثة جوانب من الغاز.

نقاء الغاز: محتوى جو الشوائب في نقاء GGAS: محتوى الغلاف الجوي للضوضاء في الغاز ، عادة ما يتم التعبير عنه كنسبة مئوية من نقاء الغاز ، مثل 99.9999 ٪ ، معبراً عن نسبة حجم محتوى الغلاف الجوي للضوضاء ، PPB ، PPT.

الجفاف: كمية الرطوبة النزرة في الغاز ، أو الكمية التي تسمى الرطوبة ، والتي يتم التعبير عنها عادة من حيث نقطة الندى ، مثل نقطة الندى في الغلاف الجوي -70. جيم

النظافة: عدد جزيئات الملوثات الموجودة في الغاز ، حجم الجسيمات من ميكرون ، وعدد الجسيمات/M3 للتعبير ، للهواء المضغوط ، عادةً ما يتم التعبير عنه أيضًا من حيث عدد المغنيسيات الصلبة التي لا يمكن تجنبها ، والتي تغطي محتوى الزيت.

تصنيف حجم الملوثات: تشير جزيئات الملوثات ، بشكل رئيسي إلى تجوب خطوط الأنابيب ، التآكل ، التآكل الناتج عن جزيئات المعادن ، جزيئات السخام في الغلاف الجوي ، وكذلك الكائنات الحية الدقيقة ، والزملاء ، وقطرات تكثيف الغاز المحتوية على الرطوبة ، وما إلى ذلك ، وفقًا لحجم حجم جسيماتها إلى

أ) جزيئات كبيرة - حجم الجسيمات فوق 5μm

ب) الجسيمات-قطر المادة بين 0.1μm-5μm

ج) جزيئات فائقة الميكرو-حجم الجسيمات أقل من 0.1μm.

من أجل تعزيز تطبيق هذه التكنولوجيا ، لتكون قادرًا على الفهم الإدراكي لحجم الجسيمات ووحدات ميكرون ، يتم توفير مجموعة من حالة الجسيمات المحددة للرجوع إليها

فيما يلي مقارنة بين جزيئات محددة