حلول تقنية لأنظمة توصيل الغاز عالية النقاء لعمليات أشباه الموصلات

تعد تقنية أنابيب الغاز عالية النقاء جزءًا مهمًا من نظام إمداد الغاز عالي النقاء ، وهو التكنولوجيا الرئيسية لتوصيل الغاز المطلوب عالي النقاء إلى نقطة الاستخدام مع الحفاظ على الجودة المؤهلة ؛تتضمن تقنية أنابيب الغاز عالية النقاء التصميم الصحيح للنظام ، واختيار التركيبات والملحقات ، والبناء والتركيب ، والاختبار.في السنوات الأخيرة ، أدت المتطلبات الصارمة المتزايدة بشأن محتوى النقاء والشوائب للغازات عالية النقاء في إنتاج منتجات الإلكترونيات الدقيقة التي تمثلها الدوائر المتكاملة واسعة النطاق إلى زيادة قلق وتأكيد تكنولوجيا الأنابيب للغازات عالية النقاء.فيما يلي لمحة موجزة عن أنابيب الغاز عالية النقاء من اختيار مواد البناء ، وكذلك القبول والإدارة اليومية.

أنواع الغازات الشائعة
تصنيف الغازات الشائعة في صناعة الإلكترونيات ：
الغازات الشائعة（الغازات السائبة）: الهيدروجين (H2) ، النيتروجين (N2) ، الأكسجين (O2) ، الأرجون (A2) ، إلخ.
الغازات المتخصصةهي SiH4، PH3، B2H6، A8H3، CL، HCL، CF4، NH3، POCL3، SIH2CL2 SIHCL3، NH3، BCL3، SIF4، CLF3، CO، C2F6، N2O، F2، HF، HBR SF6 ...... إلخ.

يمكن تصنيف أنواع الغازات الخاصة بشكل عام على أنها غازات تآكل ، غازات سامة ، غاز قابل للاشتعال ، غاز قابل للاحتراق ، غاز خامل ، إلخ. يتم تصنيف غازات أشباه الموصلات الشائعة الاستخدام على النحو التالي.
(ط) الغازات المسببة للتآكل / السامة: HCl ، BF3 ، WF6 ، HBr ، SiH2Cl2 ، NH3 ، PH3 ، Cl2 ، BCl3 ... إلخ.

(2) الغاز القابل للاشتعال: H2، CH4، SiH4، PH3، AsH3، SiH2Cl2، B2H6، CH2F2، CH3F، CO ... إلخ.

(3) غاز الاحتراق: O2 ، Cl2 ، N2O ، NF3 ... إلخ.

(4) الغاز الخامل: N2، CF4، C2F6، C4F8، SF6، CO2، Ne، Kr، He ... إلخ.

العديد من غازات أشباه الموصلات ضارة بجسم الإنسان.على وجه الخصوص ، بعض هذه الغازات ، مثل الاحتراق التلقائي SiH4 ، طالما أن التسرب سيتفاعل بعنف مع الأكسجين الموجود في الهواء ويبدأ في الاحتراق ؛و AsH3 عالي السمية ، أي تسرب طفيف قد يتسبب في خطر على حياة الإنسان ، وذلك بسبب هذه المخاطر الواضحة ، وبالتالي فإن متطلبات سلامة تصميم النظام عالية بشكل خاص.

نطاق تطبيق الغازات
كمواد خام أساسية مهمة في الصناعة الحديثة ، تُستخدم منتجات الغاز على نطاق واسع ، ويستخدم عدد كبير من الغازات الشائعة أو الغازات الخاصة في علم المعادن ، والصلب ، والبترول ، والصناعات الكيماوية ، والآلات ، والإلكترونيات ، والزجاج ، والسيراميك ، ومواد البناء ، والبناء وتجهيز الأغذية والأدوية والقطاعات الطبية.إن استخدام الغاز له تأثير مهم على التكنولوجيا العالية لهذه الحقول على وجه الخصوص ، وهو غاز المادة الخام الذي لا غنى عنه أو غاز المعالجة.فقط مع احتياجات وتعزيز مختلف القطاعات الصناعية الجديدة والعلوم والتكنولوجيا الحديثة ، يمكن تطوير منتجات صناعة الغاز على قدم وساق من حيث التنوع والجودة والكمية.

تطبيقات الغاز في صناعة الإلكترونيات الدقيقة وأشباه الموصلات
لعب استخدام الغاز دائمًا دورًا مهمًا في عملية أشباه الموصلات ، خاصةً أن عملية أشباه الموصلات تستخدم على نطاق واسع في العديد من الصناعات ، من ULSI التقليدي ، TFT-LCD إلى صناعة الميكانيكا الكهربية الدقيقة الحالية (MEMS) ، جميع التي تستخدم ما يسمى بعملية أشباه الموصلات كعملية تصنيع المنتجات.نقاوة الغاز لها تأثير حاسم على أداء المكونات وعوائد المنتجات ، وترتبط سلامة إمداد الغاز بصحة العاملين وسلامة عمليات المحطة.

أهمية الأنابيب عالية النقاء في نقل الغاز عالي النقاء
في عملية صهر وتصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكن امتصاص حوالي 200 جرام من الغاز لكل طن.بعد معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ ، لم يمتص سطحه اللاصق بمختلف الملوثات فحسب ، بل امتص أيضًا في شبكته المعدنية كمية معينة من الغاز.عندما يكون هناك تدفق للهواء عبر خط الأنابيب ، فإن المعدن يمتص هذا الجزء من الغاز وسيدخل تدفق الهواء مرة أخرى ، مما يؤدي إلى تلويث الغاز النقي.عندما يكون تدفق الهواء في الأنبوب تدفقًا متقطعًا ، يمتص الأنبوب الغاز تحت الضغط ، وعندما يتوقف تدفق الهواء عن المرور ، يشكل الغاز الممتص بواسطة الأنبوب انخفاضًا في الضغط لحل المشكلة ، ويدخل الغاز المُحل أيضًا في الغاز النقي في

المفهوم العام للتكنولوجيا النظيفة لخطوط النقل والتوزيع
يعني نقل جسم الغاز عالي النقاء والنظيف باستخدام الأنابيب أن هناك متطلبات أو ضوابط معينة لثلاثة جوانب من الغاز المراد نقله.

نقاء الغاز: محتوى جو الشوائب في نقاء الغاز بالجرام: محتوى جو الشوائب في الغاز ، يُعبر عنه عادةً كنسبة مئوية من نقاء الغاز ، مثل 99.9999٪ ، ويُعبر عنه أيضًا بنسبة الحجم لمحتوى الغلاف الجوي للشوائب جزء في المليون ، جزء في البليون ، جزء لكل تريليون.
الجفاف: مقدار الرطوبة الموجودة في الغاز ، أو الكمية المسماة بالبلل ، وعادة ما يتم التعبير عنها من حيث نقطة الندى ، مثل الضغط الجوي عند نقطة الندى -70.ج.

النظافة: عدد الجسيمات الملوثة الموجودة في الغاز ، وحجم الجسيمات ميكرومتر ، وكم عدد الجسيمات / M3 التي يجب التعبير عنها ، للهواء المضغوط ، وعادة ما يتم التعبير عنها أيضًا من حيث عدد مجم / م 3 من المخلفات الصلبة التي لا يمكن تجنبها ، والتي تغطي محتوى الزيت .

تصنيف حجم الملوثات: جزيئات الملوثات ، تشير بشكل أساسي إلى تجفيف خطوط الأنابيب والتآكل والتآكل الناتج عن الجسيمات المعدنية وجزيئات السخام الجوي ، وكذلك الكائنات الحية الدقيقة والعاثيات وقطرات تكثيف الغاز المحتوية على الرطوبة ، وما إلى ذلك ، وفقًا لحجم حجم الجسيمات. ينقسم إلى
أ) الجسيمات الكبيرة - حجم الجسيمات فوق 5 ميكرومتر

ب) الجسيمات - قطر المادة بين 0.1μm-5μm

ج) الجسيمات فائقة الصغر - حجم الجسيمات أقل من 0.1 ميكرومتر.

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

فيما يلي مقارنة بين جزيئات معينة
الاسم / حجم الجسيمات (ميكرومتر) الاسم / حجم الجسيمات (ميكرومتر) الاسم / حجم الجسيمات ميكرومتر
فيروس 0.003-0.0 الهباء الجوي 0.03-1 ميكرودروبليت مضغوط 1-12
وقود نووي 0.01-0.1 طلاء 0.1-6 رماد متطاير 1-200
أسود الكربون 0.01-0.3 مسحوق الحليب 0.1-10 مبيد 5-10
الراتنج 0.01-1 البكتيريا 0.3-30 غبار الأسمنت 5-100
دخان السجائر 0.01-1 غبار رمل 0.5-5 حبوب لقاح 10-15
سيليكون 0.02-0.1 مبيد 0.5-10 شعر بشري 50-120
ملح متبلور 0.03-0.5 غبار كبريت مركز 1-11 رمل بحر 100-1200