909 Project Very Large Scale Integrated Circuit Factory е голем градежен проект на електронската индустрија во мојата земја за време на Деветтиот петгодишен план за производство на чипови со ширина на линија од 0,18 микрони и дијаметар од 200 mm.
Технологијата на производство на многу големи интегрирани кола не само што вклучува високопрецизни технологии како што е микро-машинската обработка, туку поставува и високи барања за чистотата на гасот.
Најголемото снабдување со гас за Проектот 909 е обезбедено од заедничко вложување помеѓу Praxair Utility Gas Co., Ltd. од Соединетите Американски Држави и релевантните страни во Шангај за заеднички да основаат фабрика за производство на гас. Фабриката за производство на гас е во непосредна близина на фабриката на проектот 909 зграда, на површина од приближно 15.000 квадратни метри. Барањата за чистота и излез на различни гасови
Азот со висока чистота (PN2), азот (N2) и кислород со висока чистота (PO2) се произведуваат со одвојување на воздухот. Водород со висока чистота (PH2) се произведува со електролиза. Аргонот (Ar) и хелиумот (He) се купуваат преку аутсорсинг. Квази-гасот се прочистува и филтрира за употреба во Проектот 909. Специјалниот гас се испорачува во шишиња, а кабинетот за плински боци се наоѓа во помошната работилница на фабриката за производство на интегрирано коло.
Други гасови, исто така, вклучуваат CDA систем за чист сув компримиран воздух, со употребен волумен од 4185 m3/h, точка на росење под притисок од -70°C и големина на честички од не повеќе од 0,01 m во гасот на местото на употреба. Систем за дишење на компримиран воздух (BA), волумен на употреба 90 m3/h, точка на росење под притисок 2℃, големина на честички во гасот на местото на употреба не е поголема од 0,3um, систем за процесен вакуум (PV), волумен на употреба 582m3/h, вакуум степен на местото на употреба -79993Pa. Систем за чистење со правосмукалка (HV), волумен на употреба 1440 m3/h, степен на вакуум при употреба -59995 Pa. Просторијата за компресор за воздух и просторијата за вакуум пумпи се наоѓаат во фабричката област на проектот 909.
Избор на материјали и додатоци за цевки
Гасот што се користи во производството на VLSI има исклучително високи барања за чистота.Гасоводи со висока чистотаобично се користат во чисти производни средини, а нивната контрола на чистотата треба да биде конзистентна или повисока од нивото на чистота на просторот што се користи! Покрај тоа, гасоводите со висока чистота често се користат во чисти производни средини. Чистиот водород (PH2), кислородот со висока чистота (PO2) и некои специјални гасови се запаливи, експлозивни, токсични гасови кои го поддржуваат согорувањето. Ако системот за гасоводот е неправилно дизајниран или материјалите се неправилно избрани, не само што ќе се намали чистотата на гасот што се користи на гасната точка, туку и ќе пропадне. Ги исполнува барањата за процесот, но не е безбеден за употреба и ќе предизвика загадување на чистата фабрика, што ќе влијае на безбедноста и чистотата на чистата фабрика.
Гаранцијата за квалитетот на гасот со висока чистота на местото на употреба не зависи само од точноста на производството на гас, опремата за прочистување и филтрите, туку во голема мера е под влијание и на многу фактори во системот на гасоводот. Ако се потпираме на опрема за производство на гас, опрема за прочистување и филтри Едноставно не е точно да се наметнуваат бесконечно повисоки барања за прецизност за да се компензира неправилниот дизајн на системот за гасоводи или изборот на материјал.
За време на процесот на дизајнирање на проектот 909, го следевме „Кодекс за дизајн на чисти растенија“ GBJ73-84 (сегашниот стандард е (GB50073-2001)), „Кодекс за дизајн на станици за компримиран воздух“ GBJ29-90, „Код за проектирање на кислородни станици“ GB50030-91 , „Кодекс за проектирање на станици за водород и кислород“ GB50177-93 и релевантни технички мерки за избор на материјали и прибор за цевководи. „Кодекс за проектирање на чисти постројки“ предвидува избор на материјали и вентили за цевководи на следниов начин:
(1) Ако чистотата на гасот е поголема или еднаква на 99,999% и точката на росење е пониска од -76°C, 00Cr17Ni12Mo2Ti нискојаглеродна цевка од нерѓосувачки челик (316L) со електрополиран внатрешен ѕид или цевка од не'рѓосувачки челик OCr18Ni9 (304) со треба да се користи електрополиран внатрешен ѕид. Вентилот треба да биде дијафрагмен вентил или вентил со мев.
(2) Ако чистотата на гасот е поголема или еднаква на 99,99% и точката на росење е пониска од -60°C, треба да се користи цевка од не'рѓосувачки челик OCr18Ni9 (304) со електрополиран внатрешен ѕид. Освен вентилите со мев што треба да се користат за запаливи гасоводи, топчестите вентили треба да се користат за други гасоводи.
(3) Ако точката на росење на сувиот компримиран воздух е пониска од -70°C, треба да се користи цевка од не'рѓосувачки челик OCr18Ni9 (304) со полиран внатрешен ѕид. Ако точката на росење е пониска од -40℃, треба да се користи цевка од не'рѓосувачки челик OCr18Ni9 (304) или топла поцинкувана челична цевка без шевови. Вентилот треба да биде вентил со мев или топчест вентил.
(4) Материјалот на вентилот треба да биде компатибилен со материјалот на приклучната цевка.
Според барањата на спецификациите и релевантните технички мерки, при изборот на материјали за цевководи главно ги земаме предвид следните аспекти:
(1) Воздушната пропустливост на цевководните материјали треба да биде мала. Цевките од различни материјали имаат различна воздушна пропустливост. Ако се изберат цевки со поголема пропустливост на воздухот, загадувањето не може да се отстрани. Цевките од нерѓосувачки челик и бакарните цевки се подобри во спречувањето на пенетрација и корозија на кислородот во атмосферата. Меѓутоа, бидејќи цевките од нерѓосувачки челик се помалку активни од бакарните цевки, бакарните цевки се поактивни во дозволувањето на влагата во атмосферата да навлезе во нивните внатрешни површини. Затоа, при изборот на цевки за гасоводи со висока чистота, цевките од нерѓосувачки челик треба да бидат првиот избор.
(2) Внатрешната површина на материјалот на цевката се адсорбира и има мал ефект врз анализата на гасот. Откако ќе се обработи цевката од нерѓосувачки челик, одредена количина гас ќе се задржи во нејзината метална решетка. Кога ќе помине гас со висока чистота, овој дел од гасот ќе влезе во протокот на воздух и ќе предизвика загадување. Во исто време, поради адсорпција и анализа, металот на внатрешната површина на цевката исто така ќе произведе одредена количина прашок, предизвикувајќи загадување на гасот со висока чистота. За цевководни системи со чистота над 99,999% или ниво на ppb, треба да се користи 00Cr17Ni12Mo2Ti цевка од нерѓосувачки челик со низок јаглерод (316L).
(3) Отпорноста на абење на цевките од нерѓосувачки челик е подобра од онаа на бакарните цевки, а металната прашина генерирана од ерозијата на протокот на воздух е релативно помала. Производните работилници со повисоки барања за чистота можат да користат цевки од не'рѓосувачки челик 00Cr17Ni12Mo2Ti со низок јаглерод (316L) или цевки од не'рѓосувачки челик OCr18Ni9 (304), бакарни цевки не треба да се користат.
(4) За цевководни системи со чистота на гас над 99,999% или ppb или ppt нивоа, или во чисти простории со нивоа на чистота на воздухот од N1-N6 наведени во „Кодексот за дизајн на чиста фабрика“, ултра чисти цевки илиЕП ултра-чисти цевкитреба да се користи. Исчистете ја „чистата цевка со ултра мазна внатрешна површина“.
(5) Некои од специјалните гасоводни системи што се користат во производствениот процес се висококорозивни гасови. Цевките во овие цевководни системи мора да користат цевки од нерѓосувачки челик отпорни на корозија како цевки. Во спротивно, цевките ќе се оштетат поради корозија. Ако на површината се појават точки на корозија, не треба да се користат обични челични цевки без шевови или челични цевки од галванизиран завар.
(6) Во принцип, сите гасоводни приклучоци треба да бидат заварени. Бидејќи заварувањето на галванизирани челични цевки ќе го уништи поцинкуваниот слој, цевките од галванизиран челик не се користат за цевки во чисти простории.
Земајќи ги предвид горенаведените фактори, гасоводните цевки и вентилите избрани во проектот &7& се како што следува:
Цевките на системот со висока чистота на азот (PN2) се направени од 00Cr17Ni12Mo2Ti цевки од нерѓосувачки челик со низок јаглерод (316L) со електрополирани внатрешни ѕидови, а вентилите се изработени од вентили за мевови од нерѓосувачки челик од истиот материјал.
Цевките на системот за азот (N2) се изработени од 00Cr17Ni12Mo2Ti цевки од нискојаглероден нерѓосувачки челик (316L) со електрополирани внатрешни ѕидови, а вентилите се изработени од вентили за мевови од нерѓосувачки челик од истиот материјал.
Цевките на системот за водород со висока чистота (PH2) се направени од 00Cr17Ni12Mo2Ti цевки од нерѓосувачки челик со низок јаглерод (316L) со електрополирани внатрешни ѕидови, а вентилите се изработени од вентили за мевови од нерѓосувачки челик од истиот материјал.
Цевките на системот со висока чистота на кислород (PO2) се направени од 00Cr17Ni12Mo2Ti цевки од нерѓосувачки челик со низок јаглерод (316L) со електрополирани внатрешни ѕидови, а вентилите се изработени од вентили за мевови од нерѓосувачки челик од истиот материјал.
Цевките на системот Аргон (Ar) се направени од 00Cr17Ni12Mo2Ti цевки од нерѓосувачки челик со низок јаглерод (316L) со електрополирани внатрешни ѕидови, а се користат вентили за мевови од нерѓосувачки челик од истиот материјал.
Цевките на системот за хелиум (He) се направени од 00Cr17Ni12Mo2Ti цевки од нискојаглероден нерѓосувачки челик (316L) со електрополирани внатрешни ѕидови, а вентилите се изработени од вентили за мевови од нерѓосувачки челик од истиот материјал.
Цевките на системот за чист сув компримиран воздух (CDA) се направени од цевки од не'рѓосувачки челик OCr18Ni9 (304) со полирани внатрешни ѕидови, а вентилите се изработени од вентили од нерѓосувачки челик од истиот материјал.
Цевките на системот за дишење со компримиран воздух (BA) се направени од цевки од не'рѓосувачки челик OCr18Ni9 (304) со полирани внатрешни ѕидови, а вентилите се направени од топчести вентили од нерѓосувачки челик од истиот материјал.
Цевките на системот за процесно вакуум (PV) се направени од UPVC цевки, а вентилите се направени од вакуумски вентили со пеперутка изработени од истиот материјал.
Цевките на системот за вакуум (HV) за чистење се направени од UPVC цевки, а вентилите се направени од вакуумски вентили со пеперутка изработени од истиот материјал.
Цевките на специјалниот гасен систем се сите изработени од 00Cr17Ni12Mo2Ti цевки од нискојаглероден нерѓосувачки челик (316L) со електрополирани внатрешни ѕидови, а вентилите се изработени од вентили за мевови од нерѓосувачки челик од истиот материјал.
3 Изградба и монтажа на цевководи
3.1 Дел 8.3 од „Кодексот за проектирање на чисти фабрички згради“ ги предвидува следните одредби за приклучоци на цевководи:
(1) Приклучоците на цевките треба да се заваруваат, но топлопоцинкуваните челични цевки треба да се навојуваат.
(2) Цевките од не'рѓосувачки челик треба да се поврзат со заварување со аргонски лак и заварување со челно или заварување со штекер, но гасоводите со висока чистота треба да се поврзат со заварување без ознаки на внатрешниот ѕид.
(3) Поврзувањето помеѓу цевководите и опремата треба да одговара на барањата за поврзување на опремата. Кога се користат приклучоци за црева, треба да се користат метални црева
(4) Поврзувањето помеѓу цевководи и вентили треба да биде во согласност со следните прописи
① Материјалот за заптивање што ги поврзува гасоводите и вентилите со висока чистота треба да користи метални дихтунзи или двојни обрачи во согласност со барањата на процесот на производство и карактеристиките на гасот.
② Материјалот за заптивање на приклучокот со навој или прирабница треба да биде политетрафлуороетилен.
3.2 Според барањата на спецификациите и релевантните технички мерки, поврзувањето на гасоводи со висока чистота треба да се заварува колку што е можно повеќе. За време на заварувањето треба да се избегнува директно заварување со задник. Треба да се користат ракави за цевки или готови зглобови. Ракавите на цевките треба да бидат направени од истиот материјал и мазност на внатрешната површина како и цевките. ниво, за време на заварувањето, за да се спречи оксидација на делот за заварување, треба да се внесе чист заштитен гас во цевката за заварување. За цевки од нерѓосувачки челик, треба да се користи заварување со аргон, а во цевката треба да се внесе аргон гас со иста чистота. Мора да се користи врска со навој или врска со навој. При поврзување на прирабници, треба да се користат обрачи за приклучоци со навој. Освен цевките за кислород и водородните цевки, кои треба да користат метални дихтунзи, другите цевки треба да користат политетрафлуороетиленски дихтунзи. Ефикасно ќе биде и нанесувањето на мала количина силиконска гума на дихтунзите. Подобрете го ефектот на запечатување. Слични мерки треба да се преземат кога се прават прирабнички приклучоци.
Пред да започне инсталациската работа, детална визуелна проверка на цевките,фитинзимора да се изведат вентили итн. Внатрешниот ѕид на обичните цевки од нерѓосувачки челик треба да се кисели пред инсталацијата. Цевките, фитинзите, вентилите итн. на кислородните цевководи треба да бидат строго забранети од масло и треба строго да се обезмастени според релевантните барања пред инсталацијата.
Пред да се инсталира системот и да се пушти во употреба, системот за пренос и дистрибуција треба целосно да се исчисти со испорачаниот гас со висока чистота. Ова не само што ги дува честичките од прашина што случајно паднале во системот за време на процесот на инсталација, туку игра и улога на сушење во системот на цевководот, отстранувајќи дел од гасот што содржи влага апсорбиран од ѕидот на цевката, па дури и материјалот на цевката.
4. Тест и прифаќање на притисокот на цевководот
(1) По поставувањето на системот, ќе се изврши 100% радиографска проверка на цевките што пренесуваат високотоксични течности во специјални гасоводи, а нивниот квалитет нема да биде понизок од II ниво. Другите цевки ќе подлежат на радиографска инспекција за земање мостри, а соодносот на инспекцијата на мострите не треба да биде помал од 5%, квалитетот не треба да биде понизок од степен III.
(2) По поминување на недеструктивната проверка, треба да се изврши тест на притисок. За да се обезбеди сувост и чистота на цевководниот систем, не смее да се врши тест за хидрауличен притисок, туку треба да се користи тест за пневматски притисок. Тестот за притисок на воздухот треба да се изврши со користење на азот или компримиран воздух што одговара на нивото на чистота на чистата просторија. Тестниот притисок на цевководот треба да биде 1,15 пати поголем од дизајнерскиот притисок, а тестниот притисок на вакуумскиот цевковод треба да биде 0,2 MPa. За време на тестот, притисокот треба постепено и полека да се зголемува. Кога притисокот се искачи до 50% од испитниот притисок, ако не се открие абнормалност или истекување, продолжете да го зголемувате притисокот чекор по чекор за 10% од притисокот на испитувањето и стабилизирајте го притисокот 3 минути на секое ниво до тестот . Стабилизирајте го притисокот 10 минути, а потоа намалете го притисокот до дизајнерскиот притисок. Времето на запирање на притисокот треба да се одреди според потребите за откривање истекување. Средството за пенење е квалификувано ако нема истекување.
(3) Откако вакуумскиот систем ќе го помине тестот за притисок, исто така треба да спроведе 24-часовен тест за вакуум степен според проектните документи, а стапката на притисок не треба да биде поголема од 5%.
(4) Тест за истекување. За системите за цевководи со класа ppb и ppt, според релевантните спецификации, ниедно истекување не треба да се смета за квалификувано, но тестот за количината на истекување се користи за време на дизајнот, односно тестот за количината на истекување се врши по тестот за затегнатост на воздухот. Притисокот е работен притисок, а притисокот е запрен 24 часа. Просечното истекување на час е помало или еднакво на 50 ppm како што е квалификувано. Пресметката на истекувањето е како што следува:
A=(1-P2T1/P1T2)*100/T
Во формулата:
Протекување од еден час (%)
P1-Апсолутен притисок на почетокот на тестот (Pa)
P2-Апсолутен притисок на крајот од тестот (Pa)
Т1-апсолутна температура на почетокот на тестот (К)
Т2-апсолутна температура на крајот од тестот (К)
Време на објавување: Декември-12-2023 година