A 909 Project Very Large Scale Integrated Circuit Factory a hazám elektronikai iparának egyik fő építési projektje a kilencedik ötéves terv során, amelynek célja 0,18 mikron vonalszélességű és 200 mm átmérőjű chipek gyártására szolgál.
A nagyon nagy léptékű integrált áramkörök gyártási technológiája nemcsak olyan nagy pontosságú technológiákat foglal magában, mint például a mikromegmunkálás, hanem magas követelményeket támaszt a gáz tisztaságával szemben is.
A 909-es projekt tömeges gázellátását az egyesült államokbeli Praxair Utility Gas Co., Ltd. és a sanghaji érintett felek közös vállalata biztosítja, hogy közösen hozzon létre egy gáztermelő üzemet. A gáztermelő üzem a 909-es projektgyár mellett található. körülbelül 15 000 négyzetméter alapterületű épület. Különféle gázok tisztasági és kimeneti követelményei
A nagy tisztaságú nitrogént (PN2), a nitrogént (N2) és a nagy tisztaságú oxigént (PO2) légleválasztással állítják elő. A nagy tisztaságú hidrogént (PH2) elektrolízissel állítják elő. Az argon (Ar) és a hélium (He) beszerzése kiszervezett formában történik. A kvázigáz tisztítása és szűrése a 909-es projektben való felhasználásra történik. A speciális gázt palackokban szállítják, a gázpalackszekrény pedig az integrált áramköri gyártó üzem segédműhelyében található.
Egyéb gázok közé tartozik a tiszta, száraz sűrített levegős CDA rendszer is, amelynek használati térfogata 4185 m3/h, nyomás harmatpontja -70°C, részecskemérete pedig nem haladja meg a 0,01 um-t a gázban a felhasználás helyén. Légző sűrített levegő (BA) rendszer, használati térfogat 90m3/h, nyomás harmatpont 2℃, részecskeméret a gázban a felhasználás helyén nem nagyobb, mint 0,3um, technológiai vákuum (PV) rendszer, felhasználási mennyiség 582m3/h, vákuumfok a felhasználás helyén -79993Pa . Tisztító vákuum (HV) rendszer, felhasználási mennyiség 1440m3/h, vákuumfok a felhasználási helyen -59995 Pa. A légkompresszor helyiség és a vákuumszivattyú helyiség egyaránt a 909-es projekt gyár területén található.
Csőanyagok és tartozékok kiválasztása
A VLSI gyártás során használt gáz rendkívül magas tisztasági követelményekkel rendelkezik.Nagy tisztaságú gázvezetékekáltalában tiszta termelési környezetben használják, és tisztasági ellenőrzésüknek összhangban kell lennie a használt tér tisztasági szintjével, vagy magasabbnak kell lennie annál! Ezenkívül a nagy tisztaságú gázvezetékeket gyakran használják tiszta termelési környezetben. A tiszta hidrogén (PH2), a nagy tisztaságú oxigén (PO2) és egyes speciális gázok gyúlékony, robbanásveszélyes, égést elősegítő vagy mérgező gázok. Ha a gázvezeték rendszert nem megfelelően alakítják ki, vagy az anyagokat nem megfelelően választják ki, akkor a gázponton nem csak a felhasznált gáz tisztasága csökken, hanem az is meghibásodik. Megfelel a folyamatkövetelményeknek, de használata nem biztonságos, és szennyezést okoz a tiszta gyárban, ami befolyásolja a tiszta gyár biztonságát és tisztaságát.
A nagy tisztaságú gáz minőségének garantálása a felhasználás helyén nem csak a gáztermelés, a tisztítóberendezések és a szűrők pontosságán múlik, hanem a vezetékrendszer számos tényezője is nagymértékben befolyásolja. Ha gáztermelő berendezésekre, tisztítóberendezésekre és szűrőkre hagyatkozunk Egyszerűen helytelen végtelenül magasabb pontossági követelményeket támasztani a gázvezetékrendszer nem megfelelő kialakításának vagy anyagválasztásának kompenzálására.
A 909-es projekt tervezési folyamata során követtük a „Tiszta növények tervezésének kódexét” GBJ73-84 (jelenlegi szabvány (GB50073-2001)), a „Sűrített levegős állomások tervezési kódexét” GBJ29-90, „Kód. Oxigénállomások tervezéséhez” GB50030-91, „Hidrogén- és oxigénállomások tervezési szabályzata” GB50177-93, valamint a csővezetékek anyagainak és tartozékainak kiválasztására vonatkozó vonatkozó műszaki intézkedések. A „Tiszta üzemek tervezési szabályzata” előírja a csővezetékek anyagainak és szelepeinek kiválasztását az alábbiak szerint:
(1) Ha a gáz tisztasága nagyobb vagy egyenlő, mint 99,999%, és a harmatpont -76°C-nál alacsonyabb, 00Cr17Ni12Mo2Ti alacsony széntartalmú rozsdamentes acélcső (316L) elektropolírozott belső falú vagy OCr18Ni9 rozsdamentes acélcső (304) elektropolírozott belső falat kell használni. A szelepnek membránszelepnek vagy harmonikaszelepnek kell lennie.
(2) Ha a gáz tisztasága nagyobb vagy egyenlő, mint 99,99%, és a harmatpont -60°C-nál alacsonyabb, akkor elektropolírozott belső falú OCr18Ni9 rozsdamentes acél csövet (304) kell használni. Az éghető gázvezetékekhez használt harmonikaszelepek kivételével, más gázvezetékekhez gömbcsapokat kell használni.
(3) Ha a száraz sűrített levegő harmatpontja -70°C-nál alacsonyabb, OCr18Ni9 rozsdamentes acél csövet (304) kell használni polírozott belső falú. Ha a harmatpont alacsonyabb, mint -40 ℃, OCr18Ni9 rozsdamentes acél csövet (304) vagy tűzihorganyzott varrat nélküli acélcsövet kell használni. A szelepnek harmonikaszelepnek vagy gömbcsapnak kell lennie.
(4) A szelep anyagának kompatibilisnek kell lennie a csatlakozó cső anyagával.
A specifikációk és a vonatkozó műszaki intézkedések követelményei szerint a csővezetékek anyagának kiválasztásakor elsősorban a következő szempontokat veszünk figyelembe:
(1) A csőanyagok légáteresztő képességének kicsinek kell lennie. A különböző anyagokból készült csövek légáteresztő képessége eltérő. Ha nagyobb légáteresztő képességű csöveket választunk, a szennyeződés nem távolítható el. A rozsdamentes acélcsövek és a rézcsövek jobban megakadályozzák az oxigén behatolását és korrózióját a légkörben. Mivel azonban a rozsdamentes acél csövek kevésbé aktívak, mint a rézcsövek, a rézcsövek aktívabbak abban, hogy a légkörben lévő nedvesség behatoljon a belső felületükbe. Ezért a nagy tisztaságú gázvezetékekhez való csövek kiválasztásakor a rozsdamentes acél csöveket kell első helyen választani.
(2) A cső anyagának belső felülete adszorbeálódott, és kis mértékben befolyásolja a gáz elemzését. A rozsdamentes acélcső feldolgozása után bizonyos mennyiségű gáz megmarad a fémrácsában. Amikor a nagy tisztaságú gáz áthalad rajta, a gáznak ez a része bejut a légáramba és szennyezést okoz. Ugyanakkor az adszorpció és az elemzés miatt a cső belső felületén lévő fém bizonyos mennyiségű port is termel, ami szennyezi a nagy tisztaságú gázt. 99,999% vagy ppb feletti tisztaságú csőrendszerekhez 00Cr17Ni12Mo2Ti alacsony széntartalmú rozsdamentes acél csövet (316L) kell használni.
(3) A rozsdamentes acél csövek kopásállósága jobb, mint a rézcsöveké, és a légáram eróziója által termelt fémpor viszonylag kisebb. A magasabb tisztasági követelményeket támasztó gyártóműhelyek 00Cr17Ni12Mo2Ti alacsony széntartalmú rozsdamentes acélcsöveket (316L) vagy OCr18Ni9 rozsdamentes acélcsöveket (304) használhatnak, rézcsövek nem használhatók.
(4) 99,999% vagy ppb vagy ppt feletti gáztisztaságú csőrendszerekhez, vagy tiszta helyiségekben, ahol a levegő tisztasági szintje N1-N6 a „Clean Factory Design Code”-ban meghatározott, ultratiszta csövek ill.EP ultratiszta csövekkell használni. Tisztítsa meg a „tiszta csövet ultrasima belső felülettel”.
(5) A gyártási folyamatban használt speciális gázvezeték-rendszerek egy része erősen korrozív gázok. Ezekben a csővezeték-rendszerekben a csövekhez korrózióálló rozsdamentes acél csöveket kell használni. Ellenkező esetben a csövek a korrózió miatt megsérülnek. Ha a felületen korróziós foltok jelennek meg, nem szabad hagyományos varrat nélküli acélcsöveket vagy horganyzott hegesztett acélcsöveket használni.
(6) Elvileg minden gázvezeték csatlakozást hegeszteni kell. Mivel a horganyzott acélcsövek hegesztése tönkreteszi a horganyzott réteget, horganyzott acélcsöveket nem használnak tiszta helyiségekben lévő csövekhez.
A fenti tényezőket figyelembe véve a &7& projektben kiválasztott gázvezeték csövek és szelepek a következők:
A nagy tisztaságú nitrogén (PN2) rendszercsövek 00Cr17Ni12Mo2Ti alacsony széntartalmú rozsdamentes acél csövekből (316L) készülnek elektropolírozott belső falakkal, a szelepek pedig azonos anyagú rozsdamentes acél csőmembrán szelepekből készülnek.
A nitrogén (N2) rendszer csövek 00Cr17Ni12Mo2Ti alacsony szén-dioxid-kibocsátású rozsdamentes acél csövekből (316L) készülnek elektropolírozott belső falakkal, a szelepek pedig azonos anyagú nemesacél csőmembrán szelepekből készülnek.
A nagy tisztaságú hidrogén (PH2) rendszer csövek 00Cr17Ni12Mo2Ti alacsony széntartalmú rozsdamentes acél csövekből (316L) készülnek elektropolírozott belső falakkal, a szelepek pedig azonos anyagú rozsdamentes acél csőmembrán szelepekből készülnek.
A nagy tisztaságú oxigénes (PO2) rendszer csövek 00Cr17Ni12Mo2Ti alacsony széntartalmú rozsdamentes acél csövekből (316L) készülnek elektropolírozott belső falakkal, a szelepek pedig azonos anyagú rozsdamentes acél csőmembrán szelepekből készülnek.
Az Argon (Ar) rendszerű csövek 00Cr17Ni12Mo2Ti alacsony szén-dioxid-kibocsátású rozsdamentes acélcsövekből (316L) készülnek, elektropolírozott belső falakkal, és ugyanilyen anyagú rozsdamentes acél harmonikaszelepeket használnak.
A hélium (He) rendszercsövek 00Cr17Ni12Mo2Ti alacsony szén-dioxid-kibocsátású rozsdamentes acél csövekből (316L) készülnek elektropolírozott belső falakkal, a szelepek pedig azonos anyagú, nemesacél csőmembrán szelepekből készülnek.
A tiszta száraz sűrített levegő (CDA) rendszer csövek OCr18Ni9 rozsdamentes acél csövekből (304), csiszolt belső falakkal, a szelepek pedig azonos anyagú rozsdamentes acél csőmembrán szelepekből készülnek.
A lélegeztető sűrített levegős (BA) rendszer csövei OCr18Ni9 rozsdamentes acél csövekből (304), csiszolt belső falakkal, a szelepek pedig azonos anyagú rozsdamentes acél golyóscsapokból készülnek.
A technológiai vákuum (PV) rendszer csövei UPVC csövekből, a szelepek pedig ugyanebből az anyagból készült vákuum pillangószelepekből készülnek.
A tisztító vákuum (HV) rendszer csövei UPVC csövekből, a szelepek pedig ugyanilyen anyagú vákuum pillangószelepekből készülnek.
A speciális gázrendszer csövei mind 00Cr17Ni12Mo2Ti alacsony szén-dioxid-kibocsátású rozsdamentes acél csövekből (316L) készülnek elektropolírozott belső falakkal, a szelepek pedig azonos anyagú nemesacél harmonikaszelepekből készülnek.
3 Csővezetékek építése és szerelése
3.1 A „Tiszta gyárépületek tervezési szabályzata” 8.3 pontja a következő rendelkezéseket írja elő a csővezeték-csatlakozásokra vonatkozóan:
(1) A csőcsatlakozásokat hegeszteni kell, de a tűzihorganyzott acélcsöveket menetesnek kell lenni. A menetes csatlakozások tömítőanyagának meg kell felelnie a jelen specifikáció 8.3.3. cikkében foglalt követelményeknek.
(2) A rozsdamentes acél csöveket argon ívhegesztéssel és tompahegesztéssel vagy dugós hegesztéssel, de a nagy tisztaságú gázvezetékeket tompahegesztéssel kell összekötni, a belső falon nyomok nélkül.
(3) A csővezetékek és a berendezések közötti csatlakozásnak meg kell felelnie a berendezés csatlakozási követelményeinek. A tömlőcsatlakozások használatakor fémtömlőket kell használni
(4) A csővezetékek és a szelepek közötti csatlakozásnak meg kell felelnie a következő előírásoknak
① A nagy tisztaságú gázvezetékeket és szelepeket összekötő tömítőanyagnak fém tömítéseket vagy kettős érvéghüvelyeket kell használnia a gyártási folyamat követelményeinek és a gáz jellemzőinek megfelelően.
② A menetes vagy karimás csatlakozásnál a tömítőanyagnak politetrafluor-etilénnek kell lennie.
3.2 Az előírások és a vonatkozó műszaki intézkedések előírásai szerint a nagy tisztaságú gázvezetékek csatlakozását lehetőség szerint hegeszteni kell. Hegesztés közben kerülni kell a közvetlen tompahegesztést. Csőperselyeket vagy kész illesztéseket kell használni. A csőhüvelyek ugyanolyan anyagból és belső felületi simaságúak legyenek, mint a csövek. szinten, hegesztés közben a hegesztőrész oxidációjának megelőzése érdekében tiszta védőgázt kell bevezetni a hegesztőcsőbe. Rozsdamentes csöveknél argon ívhegesztést kell alkalmazni, és azonos tisztaságú argongázt kell bevezetni a csőbe. Menetes csatlakozást vagy menetes csatlakozást kell használni. A karimák csatlakoztatásakor érvéghüvelyeket kell használni a menetes csatlakozásokhoz. Az oxigéncsövek és a hidrogéncsövek kivételével, amelyeknél fém tömítést kell használni, a többi csövekhez politetrafluor-etilén tömítést kell használni. Az is hatásos, ha kis mennyiségű szilikongumit viszünk fel a tömítésekre. Fokozza a tömítő hatást. Hasonló intézkedéseket kell tenni a karimás csatlakozások kialakításakor.
A szerelési munkák megkezdése előtt a csövek részletes szemrevételezése,szerelvények, szelepeket stb. A közönséges rozsdamentes acélcsövek belső falát beépítés előtt pácolni kell. Az oxigénvezetékek csöveit, szerelvényeit, szelepeit stb. szigorúan meg kell tiltani az olajtól, és beszerelés előtt szigorúan zsírtalanítani kell a vonatkozó követelményeknek megfelelően.
A rendszer telepítése és üzembe helyezése előtt a szállító és elosztó vezetékrendszert teljesen át kell öblíteni a szállított nagy tisztaságú gázzal. Ezzel nem csak a szerelés során véletlenül a rendszerbe került porszemcséket fújják el, hanem szárító szerepet is töltenek be a csővezetékrendszerben, eltávolítva a csőfal által felszívott nedvességtartalmú gáz egy részét, sőt a csőanyagot is.
4. Csővezeték nyomáspróba és átvétel
(1) A rendszer kiépítését követően a speciális gázvezetéken erősen mérgező folyadékot szállító vezetékek 100%-os röntgenvizsgálatát el kell végezni, minőségük nem lehet alacsonyabb a II. A többi csövön mintavételes radiográfiás vizsgálatnak kell alávetni, és a mintavételi vizsgálati arány nem lehet kevesebb 5 %-nál, minősége nem lehet rosszabb a III. fokozatnál.
(2) A roncsolásmentes vizsgálat elvégzése után nyomáspróbát kell végezni. A csőrendszer szárazságának és tisztaságának biztosítása érdekében hidraulikus nyomáspróbát nem szabad végezni, hanem pneumatikus nyomáspróbát kell alkalmazni. A légnyomáspróbát nitrogénnel vagy sűrített levegővel kell elvégezni, amely megfelel a tiszta helyiség tisztasági szintjének. A csővezeték próbanyomásának a tervezési nyomás 1,15-szörösének, a vákuumcső próbanyomásának pedig 0,2 MPa-nak kell lennie. A vizsgálat során a nyomást fokozatosan és lassan kell növelni. Ha a nyomás a próbanyomás 50%-ára emelkedik, ha nem találunk rendellenességet vagy szivárgást, folytassa a nyomás növelését lépésről lépésre a próbanyomás 10%-ával, és stabilizálja a nyomást minden szinten 3 percig a próbanyomás eléréséig. . Stabilizálja a nyomást 10 percig, majd csökkentse a nyomást a tervezett nyomásra. A nyomásleállási időt a szivárgásérzékelési igényeknek megfelelően kell meghatározni. A habképző szer minősített, ha nincs szivárgás.
(3) Miután a vákuumrendszer átment a nyomáspróbán, 24 órás vákuumfokozatú vizsgálatot is kell végezni a tervezési dokumentumok szerint, és a nyomási arány nem lehet nagyobb 5% -nál.
(4) Szivárgásvizsgálat. A ppb és ppt fokozatú csővezetékrendszereknél a vonatkozó előírások szerint nem kell minősítettnek tekinteni a szivárgást, hanem a tervezés során a szivárgási mennyiségi vizsgálatot alkalmazzák, azaz a szivárgási mennyiség vizsgálatát a légtömörségi vizsgálat után kell elvégezni. A nyomás az üzemi nyomás, és a nyomást 24 órára leállítjuk. Az átlagos óránkénti szivárgás kisebb vagy egyenlő, mint 50 ppm. A szivárgás számítása a következő:
A=(1-P2T1/P1T2)*100/T
A képletben:
Egy órás szivárgás (%)
P1 – Abszolút nyomás a vizsgálat elején (Pa)
P2 – Abszolút nyomás a vizsgálat végén (Pa)
T1 - abszolút hőmérséklet a vizsgálat elején (K)
T2 – abszolút hőmérséklet a vizsgálat végén (K)
Feladás időpontja: 2023. december 12