06气体及化学品供应系统

IC高純度製程用化學品 使用化學品
NH4OH / H2O2 / H2O H2SO4 / H2O2, HCL / H2O2 / H2O, HNO3 / HF / H2O H2SO4 / H2O2, NH4OH / H2O2 / H2O HF / H2O, HF / NH4F / H2O (BHF) IPA TMAH NMP, DMSO PGMEA, EL, ECA, MEK HF / H2O, HF / NH4F / H2O (BHF)系 HF / HNO3 / CH3COOH系 H3PO4 H3PO4 / HNO3 / CH3COOH系
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氣體供應系統
• 分歧閥盤 (Valve Manifold Panel, VMP)
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氣體供應系統
• 氣瓶櫃與氣瓶架比較
功能 防護箱體 強制抽氣 安全防護 自動化
氣瓶櫃 Gas Cabinet
有
氣瓶架 Gas Rack
無
有
無
有
無
有
有/無(可選購)
0.3-0.8
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氣體供應系統
• 雙套管設計說明
– 設計重點
• 外/內管材質為SUS 304 AP/SUS 316L EP • 外管可抽成負壓或灌氮氣維持正壓 • 外管接壓力錶或壓力警報器 • 外管接氣體偵測器
– 優點
• 可避免內管直接受到撞擊 • 可將洩漏氣體阻隔於外管內
– 公用管路Utility Piping (DI, Drain, CDA, N2,Exhaust)
– 訊號控制盤
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化學品供應系統
• 名稱說明
– 槽車對接機台
• CCB (CLEAN COUPLING BOOTH) • 將槽車原液CHEMCAL 輸送至桶槽儲存的供應機台。
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氣體供應系統
• 氣體偵測系統架構
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氣體供應系統
• 氣體監控系統架構
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氣體供應系統
• 管路設計
– 依氣體之特性
• 單套管：惰性氣體 • 雙套管：腐蝕性/可燃性/毒性
– 依製程需求之材料選擇
• 材料主要區分為SUS 304/SUS 304L及SUS 316/SUS 316L，其差 異在於SUS 316增加鉬(Mo)金屬，改善其機械性質，L則表示材 料降低含碳(C)量，增加含鎳(Ni)量。
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化學品供應系統
• 系統示意圖
化學原液 •槽車 •藥桶
化學供應設備
分歧閥箱
Clean Chemical
Tool
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化學品供應系統
• 系統分類
– 供應系統Supply System : 將化學品自儲存設備，利用供酸機 台及管線供應給製程機台使用。
– 混酸系統Mixing System : 將化學品自儲存設備，先經過稀釋 或混合之程序，再供應給製程機台使用。
• 系統組成
– 供酸機台(CCB/CTU/CDU)
Hale Waihona Puke – 混酸機台(CMU)– 儲槽Storage Tank & Day Tank
– 閥箱VMB/T-BOX/FT-BOX
– 主管路Main Piping
氣體及化學品供應系統
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大綱
• 氣體供應系統 • 化學品供應系統
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氣體供應系統
• 氣體供應系統功能
– 在晶圓製造或液晶面板廠，使用各式各樣的氣體，其功能在於：
• 氣動元件的驅動氣源 • 吹淨 (Purge) • 參與製程反應 • 形成隔離層 • 雷射氣體 • ……等
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化學品供應系統
• 名稱說明
– VMB (Valve Manifold Box) – 因安全考量，將分岐管路的開關閥件集中放置於一箱體。
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化學品供應系統
• 供應系統示意圖
CCB
Storage Tank
CTU
Day Tank
Tool
CDU
T-Box
– 缺點
• 擴充不易、施工困難、建製成本昂貴 • 洩漏源位置難以確認、維護困難且經費高
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氣體供應系統
• 雙套管設計比較
設計方式 負壓設計 正壓設計
優點
缺點
1.靈敏度較高 2.若洩漏，不會影響製程
1.需要抽真空 2.若洩漏，易造成外管腐蝕
1.以PN2保壓方便
1.靈敏度較差
VMB 分歧閥箱
Tool
Tool
VMB 分歧閥箱
Tool Tool Tool
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化學品供應系統
• 混酸系統示意圖
DI
CCB
Storage Tank
CTU
– 因應不同性質、種類的氣體，而有不同的供應及輸送方式。
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氣體供應系統
• 氣體供應種類
類別
特性
高壓、劇毒 A 高壓、可燃
B 高壓、氣態、腐蝕
特殊氣體 Specialty Gas
C 低壓、液態、腐蝕、毒 D 氣態微毒
E 惰性
F 窒息性
G 大宗氣體
氣體種類 PH3, AsH3, B2H6, NF3 SiH4, SiH4/He, Si2H6 HBr, Cl2, NH3, HCl BCl3, SiH2Cl2, WF6 CF4, CHF3, C2F6, N2O Ar, He, He/O2, Ar/H2, SF6, CF4, CO2, CH3F N2, CO2 N2, H2, O2, Ar, He
1.測試前，以PN2 purge 2.一般以2 bar壓力purge持續3hrs以上 3.測試時間至少30 min 4.每5 min一張紀錄，30 min後得出平均表 5.平均微粒子數量 ≤ 5 EA/ft3 at 0.1μm
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氣體供應系統
• 實體相片
Gas Yard
氮氣產生機
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氣體供應系統
• 實體相片
氣瓶櫃
氣瓶架
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氣體供應系統
• 實體相片
VMP
VMB
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化學品供應系統
• 化學品供應系統功能
– 在晶圓製造或液晶面板廠，其產品製程中均須經過多層化學處理 過程方能完成功能完整之產品。
– 化學品的供應早期是由人工倒入製程機台之化學槽中。 – 人工供應方式不僅危險且化學品易受外界環境汙染。
氣體供應系統
• 大宗氣體供應系統示意圖三
Generator 產生機 Filter
Purifier 純化器
Bulk Gas
Tool
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氣體供應系統
• 特殊氣體供應系統示意圖
Tool
Gas Rack 氣瓶架
VMP 分歧閥盤
Tool
Tool
Gas Cabinet 氣瓶櫃
Tool
以中央自動供酸系統取代傳統供酸方式 (Central Chemical Supply System, CCSS) (Chemical Dispensing System, CDS)
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化學品供應系統
• 化學品供應種類
清洗 微影 蝕刻
製程步驟 Particle 金屬離子 有機物 自然氧化層 乾燥 顯影 去光阻 稀釋 SiO2 Si Si3N4 Al
2. 若 洩 漏 ， 較 不 易 造 成 外 管 腐蝕
2.若洩漏，會污染製程
抽真空
Gas Detector
以PN2保壓
P
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氣體供應系統
• 管路測試
測試項目
測試內容
保壓氣密測試 H2O含量測試 O2含量測試
1.以PN2加壓達到使用壓力的1.2倍，持續24hr 2.無明顯之壓降現象(壓降 ≤ 1%)
經過純化器之氣體 純度較高，一般於 氣體名稱前加『P』 作為區別，如PN2
Bulk Gas Tool
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氣體供應系統
• 大宗氣體供應系統示意圖二
Cylinder 氣體鋼瓶 Filter
Bundle
Filter
Trailer
Filter
Bulk Gas
Tool
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– 化學品傳送機台
• CTU (CHENICAL TRANSFER UNIT) • 將儲槽內之原液CHEMCAL 輸送至其他桶槽混合或儲存。
– 化學混酸機台
• CMU (CHEMICAL MIXING UNIT) • 將原液混合稀釋的機台，稀釋後輸送至儲槽儲存。
– 化學供應機台
• CDU (CHEMICAL DISPENSE UNIT) • 將製程機台使用之化學品直接供應至製程端之機台
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化學品供應系統
• 化學品供應分類
– 酸性 ACID
• HF, HCl, H2SO4 ,HNO3, HNO3
– 鹼性 CAUSTIC
• NH4OH, KOH, NaOH
– 有機 SOLVENT
• Thinner-1, IPA, PGMEA
– 有機鹼 CORROSIVE SOLVENT
• ACT 690, OK-73, ST-250
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