909 Project Very Large Scale Integrated Circuit Factory on kotimaani elektroniikkateollisuuden suuri rakennushanke yhdeksännen viisivuotissuunnitelman aikana, jonka tarkoituksena on tuottaa siruja, joiden linjan leveys on 0,18 mikronia ja halkaisija 200 mm.
Erittäin laajamittaisten integroitujen piirien valmistusteknologiaan ei liity ainoastaan korkean tarkkuuden teknologioita, kuten mikrotyöstöä, vaan se asettaa myös korkeat vaatimukset kaasun puhtaudelle.
Projektin 909 kaasun irtotavaratoimitukset tarjoaa yhdysvaltalaisen Praxair Utility Gas Co., Ltd:n ja Shanghain asianomaisten osapuolten yhteisyritys perustaakseen yhdessä kaasuntuotantolaitoksen. Kaasuntuotantolaitos on 909-projektitehtaan vieressä. rakennus, jonka pinta-ala on noin 15 000 neliömetriä. Eri kaasujen puhtaus- ja tehovaatimukset
Erittäin puhdasta typpeä (PN2), typpeä (N2) ja erittäin puhdasta happea (PO2) tuotetaan ilmaerotuksella. Erittäin puhdasta vetyä (PH2) tuotetaan elektrolyysillä. Argon (Ar) ja helium (He) ostetaan ulkoistettuna. Kvasikaasu puhdistetaan ja suodatetaan käytettäväksi hankkeessa 909. Erikoiskaasu toimitetaan pulloissa ja kaasupullokaappi sijaitsee integroidun piirin tuotantolaitoksen apupajassa.
Muita kaasuja ovat myös puhdas kuiva paineilma CDA-järjestelmä, jonka käyttötilavuus on 4185m3/h, painekastepiste -70°C ja hiukkaskoko enintään 0,01um kaasussa käyttöpaikassa. Hengittävä paineilmajärjestelmä (BA), käyttötilavuus 90m3/h, painekastepiste 2℃, hiukkaskoko kaasussa käyttökohdassa enintään 0,3um, prosessityhjiöjärjestelmä (PV), käyttötilavuus 582m3/h, tyhjiöaste käyttöpisteessä -79993Pa . Puhdistustyhjiöjärjestelmä (HV), käyttötilavuus 1440m3/h, alipaineaste käyttöpisteessä -59995 Pa. Ilmakompressorihuone ja tyhjiöpumppuhuone sijaitsevat molemmat 909-projektin tehdasalueella.
Putkimateriaalien ja tarvikkeiden valinta
VLSI-tuotannossa käytetyllä kaasulla on erittäin korkeat puhtausvaatimukset.Erittäin puhtaat kaasuputketkäytetään yleensä puhtaissa tuotantoympäristöissä, ja niiden puhtausvalvonnan tulee olla käytössä olevan tilan puhtaustason mukainen tai korkeampi! Lisäksi puhtaissa tuotantoympäristöissä käytetään usein erittäin puhtaita kaasuputkia. Puhdas vety (PH2), erittäin puhdas happi (PO2) ja jotkut erikoiskaasut ovat syttyviä, räjähtäviä, palamista tukevia tai myrkyllisiä kaasuja. Jos kaasuputkijärjestelmä on suunniteltu väärin tai materiaalit on valittu väärin, kaasupisteessä käytetyn kaasun puhtaus ei heikkene, vaan se myös epäonnistuu. Se täyttää prosessivaatimukset, mutta sitä ei ole turvallista käyttää ja se saastuttaa puhtaan tehtaan, mikä vaikuttaa puhtaan tehtaan turvallisuuteen ja puhtauteen.
Erittäin puhtaan kaasun laadun takaaminen käyttöpaikalla ei riipu vain kaasuntuotannon, puhdistuslaitteiden ja suodattimien tarkkuudesta, vaan siihen vaikuttavat suurelta osin myös monet putkistojärjestelmän tekijät. Jos luotamme kaasuntuotantolaitteisiin, puhdistuslaitteisiin ja suodattimiin On yksinkertaisesti väärin asettaa äärettömästi korkeampia tarkkuusvaatimuksia kompensoimaan kaasuputkijärjestelmän virheellistä suunnittelua tai materiaalin valintaa.
909-projektin suunnitteluprosessin aikana noudatimme "puhtaiden kasvien suunnittelun koodia" GBJ73-84 (nykyinen standardi on (GB50073-2001)), "Code for Design of Compressed Air Stations" GBJ29-90, "Koodia" happiasemien suunnitteluun" GB50030-91 , "Vedy- ja happiasemien suunnittelusäännöt" GB50177-93 ja asiaankuuluvat tekniset toimenpiteet putkiston materiaalien ja lisävarusteiden valinnassa. "Puhtaiden kasvien suunnittelusäännöstö" määrää putkistomateriaalien ja venttiilien valinnan seuraavasti:
(1) Jos kaasun puhtaus on suurempi tai yhtä suuri kuin 99,999 % ja kastepiste on alle -76 °C, 00Cr17Ni12Mo2Ti vähähiilinen ruostumaton teräsputki (316L) sähkökiillotetulla sisäseinällä tai OCr18Ni9 ruostumaton teräsputki (304) tulee käyttää sähkökiillotettua sisäseinää. Venttiilin tulee olla kalvoventtiili tai paljeventtiili.
(2) Jos kaasun puhtaus on suurempi tai yhtä suuri kuin 99,99 % ja kastepiste on alle -60°C, tulee käyttää OCr18Ni9 ruostumatonta teräsputkea (304), jossa on sähkökiillotettu sisäseinä. Paljeventtiilejä lukuun ottamatta, joita tulisi käyttää palavissa kaasuputkissa, palloventtiilejä tulee käyttää muissa kaasuputkissa.
(3) Jos kuivan paineilman kastepiste on alle -70°C, tulee käyttää OCr18Ni9 ruostumatonta teräsputkea (304), jossa on kiillotettu sisäseinä. Jos kastepiste on alle -40 ℃, tulee käyttää OCr18Ni9 ruostumatonta teräsputkea (304) tai kuumasinkittyä saumatonta teräsputkea. Venttiilin tulee olla paljeventtiili tai palloventtiili.
(4) Venttiilin materiaalin tulee olla yhteensopiva liitosputkimateriaalin kanssa.
Eritelmien ja asiaankuuluvien teknisten toimenpiteiden vaatimusten mukaisesti otamme pääasiassa huomioon seuraavat näkökohdat valittaessa putkistomateriaaleja:
(1) Putkimateriaalien ilmanläpäisevyyden tulee olla pieni. Eri materiaaleista valmistettujen putkien ilmanläpäisevyys on erilainen. Jos valitaan putket, joiden ilmanläpäisevyys on suurempi, saasteita ei voida poistaa. Ruostumattomat teräsputket ja kupariputket estävät paremmin hapen tunkeutumisen ja korroosion ilmakehään. Koska ruostumattomasta teräksestä valmistetut putket ovat kuitenkin vähemmän aktiivisia kuin kupariputket, kupariputket sallivat ilmakehän kosteuden tunkeutua sisäpintoihinsa aktiivisemmin. Siksi ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien tulisi olla ensimmäinen valinta valittaessa putkia erittäin puhtaisiin kaasuputkiin.
(2) Putkimateriaalin sisäpinta on adsorboitunut ja sillä on pieni vaikutus kaasun analysointiin. Kun ruostumaton teräsputki on käsitelty, tietty määrä kaasua pysyy sen metallihilassa. Kun erittäin puhdas kaasu kulkee läpi, tämä osa kaasusta tulee ilmavirtaan ja aiheuttaa saastumista. Samanaikaisesti adsorption ja analyysin vuoksi putken sisäpinnalla oleva metalli tuottaa myös tietyn määrän jauhetta, mikä saastuttaa erittäin puhdasta kaasua. Putkijärjestelmille, joiden puhtaus on yli 99,999 % tai ppb-taso, tulee käyttää 00Cr17Ni12Mo2Ti vähähiilistä ruostumatonta teräsputkea (316L).
(3) Ruostumattomien teräsputkien kulutuskestävyys on parempi kuin kupariputkien, ja ilmavirran eroosion synnyttämä metallipöly on suhteellisen pienempi. Tuotantopajat, joissa on korkeammat puhtausvaatimukset, voivat käyttää 00Cr17Ni12Mo2Ti vähähiilisiä ruostumattomia teräsputkia (316L) tai OCr18Ni9 ruostumattomia teräsputkia (304), kupariputkia ei saa käyttää.
(4) Putkijärjestelmille, joiden kaasun puhtaus on yli 99,999 % tai ppb- tai ppt-tasot, tai puhdastiloissa, joiden ilman puhtausaste on N1-N6, jotka on määritelty ”Clean Factory Design Codessa”, erittäin puhtaat putket taiEP ultrapuhtaat putketpitäisi käyttää. Puhdista "puhdas putki erittäin sileällä sisäpinnalla".
(5) Jotkut tuotantoprosessissa käytetyistä erityisistä kaasuputkijärjestelmistä ovat erittäin syövyttäviä kaasuja. Näiden putkistojärjestelmien putkissa tulee käyttää putkina korroosionkestäviä ruostumattomia teräsputkia. Muuten putket vaurioituvat korroosion vuoksi. Jos pinnalla on korroosiota, ei tavallisia saumattomia teräsputkia tai galvanoituja hitsattuja teräsputkia saa käyttää.
(6) Periaatteessa kaikki kaasuputkien liitännät on hitsattava. Koska galvanoitujen teräsputkien hitsaus tuhoaa galvanoidun kerroksen, galvanoituja teräsputkia ei käytetä puhdastilojen putkiin.
Yllä olevat tekijät huomioon ottaen &7&-projektissa valitut kaasuputkien putket ja venttiilit ovat seuraavat:
Korkean puhtauden typen (PN2) järjestelmän putket on valmistettu 00Cr17Ni12Mo2Ti vähähiilisestä ruostumattomasta teräsputkista (316L), joiden sisäseinät on sähkökiillotettu, ja venttiilit on valmistettu samaa materiaalia olevista ruostumattomasta teräksestä olevista paljeventtiileistä.
Typpi (N2) järjestelmän putket on valmistettu 00Cr17Ni12Mo2Ti vähähiilisestä ruostumattomasta teräksestä putkista (316L), joiden sisäseinät on sähkökiillotettu, ja venttiilit on valmistettu samaa materiaalia olevista ruostumattomasta teräksestä olevista paljeventtiileistä.
Erittäin puhtaan vetyjärjestelmän (PH2) putket on valmistettu 00Cr17Ni12Mo2Ti vähähiilisestä ruostumattomasta teräksestä putkista (316L), joiden sisäseinät on sähkökiillotettu, ja venttiilit on valmistettu samaa materiaalia olevista ruostumattomasta teräksestä olevista paljeventtiileistä.
Korkean puhtauden happi (PO2) järjestelmän putket on valmistettu 00Cr17Ni12Mo2Ti vähähiilisestä ruostumattomasta teräksestä putkista (316L), joissa on sähkökiillotetut sisäseinät, ja venttiilit on valmistettu samaa materiaalia olevista ruostumattomasta teräksestä olevista paljeventtiileistä.
Argon (Ar) -järjestelmän putket on valmistettu 00Cr17Ni12Mo2Ti vähähiilisestä ruostumattomasta teräksestä putkista (316L), joissa on sähkökiillotetut sisäseinät, ja ruostumattomasta teräksestä valmistettuja paljeventtiilejä käytetään samaa materiaalia.
Helium (He) -järjestelmän putket on valmistettu 00Cr17Ni12Mo2Ti vähähiilisestä ruostumattomasta teräksestä putkista (316L), joiden sisäseinä on sähkökiillotettu, ja venttiilit on valmistettu samaa materiaalia olevista ruostumattomasta teräksestä olevista paljeventtiileistä.
Puhdas kuiva paineilma (CDA) -järjestelmän putket on valmistettu OCr18Ni9 ruostumattomasta teräsputkista (304), joissa on kiillotetut sisäseinämät, ja venttiilit on valmistettu samaa materiaalia olevista ruostumattomasta teräksestä valmistetuista paljeventtiileistä.
Hengityspaineilmajärjestelmän (BA) putket on valmistettu OCr18Ni9 ruostumattomasta teräsputkista (304), joissa on kiillotetut sisäseinämät, ja venttiilit on valmistettu samaa materiaalia olevista ruostumattomasta teräksestä olevista palloventtiileistä.
Prosessi tyhjiö (PV) -järjestelmän putket on valmistettu UPVC-putkista ja venttiilit on valmistettu samasta materiaalista valmistetuista tyhjiöläppäventtiileistä.
Puhdistusvacuum (HV) -järjestelmän putket on valmistettu UPVC-putkista ja venttiilit on valmistettu samasta materiaalista valmistetuista tyhjiöläppäventtiileistä.
Erikoiskaasujärjestelmän putket ovat kaikki valmistettu 00Cr17Ni12Mo2Ti vähähiilisestä ruostumattomasta teräsputkista (316L) sähkökiillotetuilla sisäseinämillä ja venttiilit on valmistettu samaa materiaalia olevista ruostumattomasta teräksestä olevista paljeventtiileistä.
3 Putkilinjojen rakentaminen ja asennus
3.1 Puhtaan tehdasrakennuksen suunnittelusäännöstön kohdassa 8.3 määrätään seuraavat putkiliitännät:
(1) Putkiliitokset on hitsattava, mutta kuumasinkityt teräsputket on kierrettävä. Kierreliitosten tiivistemateriaalin on täytettävä tämän eritelmän kohdan 8.3.3 vaatimukset.
(2) Ruostumattomasta teräksestä valmistetut putket tulee liittää argonkaarihitsauksella ja päittäishitsauksella tai hylsyhitsauksella, mutta erittäin puhtaat kaasuputket tulee liittää päittäishitsauksella ilman jälkiä sisäseinässä.
(3) Putkilinjojen ja laitteiden välisen liitännän tulee olla laitteiston liitäntävaatimusten mukainen. Letkuliitäntöjä käytettäessä tulee käyttää metalliletkuja
(4) Putkilinjojen ja venttiilien välisen liitoksen tulee olla seuraavien määräysten mukainen
① Erittäin puhtaita kaasuputkia ja venttiilejä yhdistävässä tiivistemateriaalissa tulee käyttää metallitiivisteitä tai kaksoisholkkeja tuotantoprosessin ja kaasun ominaisuuksien vaatimusten mukaisesti.
② Kierre- tai laippaliitoksen tiivistemateriaalin tulee olla polytetrafluorieteeniä.
3.2 Erittäin puhtaiden kaasuputkien liitokset tulee hitsata mahdollisimman tarkasti eritelmien vaatimusten ja asiaankuuluvien teknisten toimenpiteiden mukaisesti. Suoraa päittäishitsausta tulee välttää hitsauksen aikana. Putken holkkeja tai valmiita liitoksia tulee käyttää. Putkiholkkien tulee olla samaa materiaalia ja sisäpinnan sileyttä kuin putket. tasolle hitsauksen aikana, jotta hitsausosan hapettumista estetään, hitsausputkeen tulee syöttää puhdasta suojakaasua. Ruostumattomissa teräsputkissa tulee käyttää argonkaarihitsausta, ja putkeen tulee syöttää samaa puhtautta olevaa argonkaasua. Kierreliitäntää tai kierreliitäntää on käytettävä. Laippoja kytkettäessä tulee käyttää holkkeja kierreliitoksissa. Lukuun ottamatta happi- ja vetyputkia, joissa tulee käyttää metallitiivisteitä, muissa putkissa tulee käyttää polytetrafluorieteenitiivisteitä. Pienen määrän silikonikumia levittäminen tiivisteisiin on myös tehokasta. Paranna tiivistysvaikutusta. Samanlaisia toimenpiteitä tulee tehdä laippaliitäntöjen yhteydessä.
Ennen asennustöiden aloittamista putkien yksityiskohtainen silmämääräinen tarkastus,varusteet, venttiilit jne. on suoritettava. Tavallisten ruostumattomien teräsputkien sisäseinä on peittattava ennen asennusta. Happiputkien putket, liittimet, venttiilit jne. tulee ehdottomasti estää öljystä, ja niistä tulee ehdottomasti poistaa rasva asiaankuuluvien vaatimusten mukaisesti ennen asennusta.
Ennen järjestelmän asentamista ja käyttöönottoa siirto- ja jakeluputkisto tulee puhdistaa kokonaan toimitetulla erittäin puhtaalla kaasulla. Tämä ei vain puhalla pois asennuksen aikana järjestelmään vahingossa pudonneita pölyhiukkasia, vaan myös kuivaa putkistoa poistaen osan putken seinämään imetystä kosteutta sisältävästä kaasusta ja jopa putken materiaalista.
4. Putkilinjan painetesti ja hyväksyntä
(1) Järjestelmän asennuksen jälkeen erityisissä kaasuputkissa erittäin myrkyllisiä nesteitä kuljettaville putkille on suoritettava 100-prosenttinen radiografinen tarkastus, jonka laatu ei saa olla tasoa II alempi. Muille putkille on tehtävä näytteenottoradiografinen tarkastus, ja näytteenottotarkastussuhde ei saa olla alle 5 %, laatu ei saa olla huonompi kuin luokka III.
(2) Kun ainetta rikkomaton tarkastus on läpäissyt, on suoritettava painekoe. Putkiston kuivuuden ja puhtauden varmistamiseksi hydraulista painekoetta ei saa tehdä, vaan paineilmatestiä tulee käyttää. Ilmanpainekoe on suoritettava puhtaan huoneen puhtaustason mukaisella typellä tai paineilmalla. Putkilinjan testipaineen tulee olla 1,15 kertaa suunnittelupaine ja tyhjiöputken testipaineen tulee olla 0,2 MPa. Testin aikana painetta tulee lisätä asteittain ja hitaasti. Kun paine nousee 50 prosenttiin testipaineesta, jos mitään poikkeavaa tai vuotoa ei löydy, jatka paineen nostamista askel askeleelta 10 % koepaineesta ja stabiloi painetta 3 minuutin ajan kullakin tasolla, kunnes testipaine on . Stabilisoi painetta 10 minuuttia ja alenna sitten painetta suunnittelupaineeseen. Paineen pysäytysaika tulee määrittää vuodon havaitsemistarpeiden mukaan. Vaahdotusaine on hyväksytty, jos vuotoa ei ole.
(3) Kun tyhjiöjärjestelmä on läpäissyt painetestin, sen tulisi myös suorittaa 24 tunnin tyhjiöastetesti suunnitteluasiakirjojen mukaisesti, ja paineistusnopeus ei saa olla suurempi kuin 5%.
(4) Vuototesti. ppb- ja ppt-luokan putkistojärjestelmissä asiaankuuluvien eritelmien mukaan mitään vuotoa ei tule katsoa hyväksytyksi, mutta suunnittelussa käytetään vuotomäärätestiä, eli vuotomäärätesti suoritetaan ilmatiiveystestin jälkeen. Paine on työpaine, ja paine pysäytetään 24 tunniksi. Keskimääräinen tuntivuoto on alle tai yhtä suuri kuin 50 ppm. Vuodon laskenta on seuraava:
A=(1-P2T1/P1T2)*100/T
Kaavassa:
Tunnin vuoto (%)
P1 - Absoluuttinen paine testin alussa (Pa)
P2 - Absoluuttinen paine testin lopussa (Pa)
T1 - absoluuttinen lämpötila testin alussa (K)
T2 - absoluuttinen lämpötila testin lopussa (K)
Postitusaika: 12-12-2023