專利名稱：一種微電子氣源柜吹掃系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及高純或超高純(兆位級或VLSI級)氣體的供應系統裝置領域，特別涉 及一種半導體制造業特種氣體的配制、輸送設備的內部系統結構。
背景技術：
隨著我國光電產業的迅猛發展，高純或超高純氣體作為原材料應用于半導體、航天、 醫藥等各個領域。尤其是半導體制造業，半導體前道工序生產線設備使用了大量高純度、 強腐蝕、劇毒和易燃易爆的特種工藝氣體。這些氣體的輸送系統的設計非常復雜，施工要 求非常嚴格， 一旦出現問題后果將不堪設想。
現今，半導體迎來了超微細時代，半導體器件性能的好壞在很大程度上取決于所用電 子氣體的質量，電子氣體純度每提高一個數量級，都會極大推動半導體器件質的飛躍。目 前世界半導體制造業正向亞太地區轉移，其中我國是最主要的市場。
微電子氣源柜又稱特氣柜，是用于特種氣體配制、輸送的設備，由柜體和吹掃裝置組 成，主要作用為調節氣體壓力、控制氣體流量等作用。常用的氣源柜柜體的殼體上安裝排 風口、報警裝置、控制面板等。氣源柜吹掃裝置一般由供氣管路系統和吹掃管路系統組成， 其中供氣管路系統用戶端用于工藝氣體的供給，另一端與工藝氣氣瓶相連接。吹掃管路系
統， 一般與供氣管路系統同一管路或隨意與供氣管路系統相連接，是靠充氣再放氣反復置 換氣體，管路間交替開關需要吹掃60次以上才能將氣體完全除去，比較費時費力，浪費氣體。
實用新型內容
本實用新型的目的針對國內現有半導體生產線中工藝氣輸配設備的吹掃次數多、氣體 替換所用時間較長、沒有在線檢漏設備的技術不足，提供一種微電子氣源柜吹掃系統，主 要用于高純或超高純氣體的配制、輸送。
本實用新型通過以下方法實現
一種微電子氣源柜吹掃系統，吹掃系統由供氣管路系統和吹掃管路系統組成，特征在
于供氣管路系統的管路氣源端部與吹掃管路系統相連通，供氣管路系統的用戶端通過閥門 連通有排氣管路。所述的吹掃管路系統由并聯的低壓氣體輸送管路和高壓氣體輸送管路組 成，并分別與供氣管路系統的管路連通。所述的供氣管路系統用戶端和吹掃管路系統由單向閥各與一排氣管路相連通。與供氣管路系統用戶端連通的排氣管路與文丘里管的旁路連 通，文丘里管進氣端與稀釋氣源管路連通。
本實用新型微電子氣源柜吹掃系統，所述的供氣管路系統用于工藝氣氣體的供給， 吹掃管路系統由低壓氣體輸送管路與高壓氣體輸送管路并聯組成，低壓氣體輸送管路用于 整個管路氣體的吹掃，置換不同的氣體；高壓氣體輸送管路用于對供氣管路系統的安全檢 查。高壓氣體輸送管路的最高壓力為20MPa，低壓氣體輸送管路的最高壓力為1.6MPa。
吹掃管路系統低壓氣體輸送管路和排氣管路分別與供氣管路系統的兩端相連，吹掃 時，吹掃氣體由低壓氣體輸送管路至供氣管路系統進行吹掃，然后由排氣管路排出，將整 個系統的殘留氣體置換完全，保證下一種氣體不被污染，吹掃次數明顯減少，吹掃20次可 以將殘留氣體完全排除。這樣減少了吹掃氣體的使用量，同時縮短了氣體替換的時間。
該微電子氣源柜吹掃系統所有的管閥件的物理化學性能、密封件結構設計及其加工工 藝、高壓高真空密閉結構的設計、固體顆粒高精度過濾器均需符合要求。
本實用新型微電子氣源柜吹掃系統通過上述氣體供給管路將特種氣體輸入用戶端使 用。首先，吹掃管路系統低壓氣體輸送管路吹掃氣氣瓶與吹掃管路系統排氣管路之間的管 路，交替開關吹掃4-5次左右。其次，低壓氣體將整個吹掃管路系統的殘留氣體或空氣吹掃 干凈，同時供氣管路系統用戶端連通的排氣管路、文丘里管、文丘里管進氣端與稀釋氣源 管路打開排放稀釋后的氣體。置換供氣管路系統的殘余氣體，保證供給的工藝氣體不被污 染，管路間氣體置換需要20次左右。再次，打開高壓氣體輸送管路對供氣管路系統進行檢 測，檢測管路是否有泄漏，這樣有效防止可燃有毒危險工藝氣體在輸送時的泄露。最后， 調節工藝氣氣瓶開關，配制達到要求的工藝氣，向用戶端輸送氣體。該微電子氣源柜吹掃 系統能夠保證使用氣體的純度，保障了使用人員的人身安全，在排放工藝廢氣稀釋到一定 濃度后進行排放，使其能夠達到環保的要求。
圖1微電子氣源柜吹掃系統的單工藝氣氣瓶供氣結構原理圖 圖2微電子氣源柜吹掃系統的雙工藝氣氣瓶供氣結構原理圖具體實施方式實施例1
如圖1所示為微電子氣源柜吹掃系統的單工藝氣氣瓶供氣結構原理圖。 微電子氣源柜吹掃系統所述的吹掃系統由供氣管路系統和吹掃管路系統組成，其中供氣管路系統用于工藝氣體的供給，吹掃管路系統用于整個管路氣體的置換，保證氣體的純 度。
所述的供氣管路系統為由工藝氣氣瓶1經吹掃置換閥2，低壓氣源閥3，過濾器4，氣 源壓力傳感器5，高壓排放閥6，高壓截止閥7，低壓排放閥8，輸出壓力傳感器9，工藝氣 管路截止閥10，單向閥11到達工藝氣輸出口 12。輸出壓力傳感器9用于顯示供氣管路系 統的氣體壓力；過濾器3為過濾氣體中固體顆粒的高精度過濾器；整個管路的管閥件內壁 為復合拋光高潔凈度材料。
所述的吹掃管路系統為由吹掃氣氣瓶13經過濾器14，高壓三通截止閥15，壓力調整 器16，三通截止閥17，單向閥18，吹掃壓力傳感器19,工藝氣氣瓶l，高壓排放閥6，單 向閥20，真空發生器(文丘里管)21，單向閥22，排氣口23。整個管路的管閥件內壁為復 合拋光高潔凈度材料。
所述的吹掃管路系統高壓氣體輸送管路為由吹掃氣氣瓶13經過濾器14，高壓三通截止 閥15，壓力表24，單向閥25，高壓氣源閥26，高壓測漏閥27，高壓截止閥7，單向閥28 至排氣口 23。整個管路的管閥件內壁為復合拋光高潔凈度材料。
供氣管路系統連通的排氣管路串聯一稀釋氣體管路由稀釋氣入口 29，單向閥30，真空 發生氣源壓力傳感器31，文氏發生器氣源閥32，真空發生閥與排氣口 23相連通。稀釋氣 體管路由文氏發生器供氣。
吹掃管路系統端部連通排氣管路為兩個并聯的管路分別為吹掃氣氣瓶13經過濾器14， 高壓三通截止閥15至排放口34;吹掃氣氣瓶13經過濾器14，高壓三通截止閥15，三通截 止閥17,單向闊35至排氣口 34。用于吹掃氣氣瓶13至三通截止閥17之間的管路吹掃時 排氣使用。
在供氣之前，吹掃管路系統低壓氣體輸送管路由吹掃氣氣瓶13經過濾器14，高壓三通 截止閥15至排放口 34或吹掃氣氣瓶13經過濾器14，高壓三通截止閥15，三通截止閥17， 單向閥35至排氣口34，交替開關吹掃4-5次左右，將管路的殘留氣體或空氣吹掃干凈。
吹掃時，低壓氣體由吹掃氣氣瓶13，高壓三通截止閥15，單向閥18，吹掃壓力傳感器 19，工藝氣氣瓶l，高壓排放閥6，單向閥20至排氣口23，同時稀釋氣體管路開啟稀釋排 放的氣體。對整個管路進行吹掃，將整個系統的殘留氣體置換完全，吹掃20次可以將殘留 氣體完全排除，保證下一種氣體不被污染。
吹掃管路系統高壓氣體在供氣之前檢測供氣管路系統的氣密性，以保證工藝氣體不泄露。高壓氣體經由吹掃氣氣瓶13經高壓三通截止閥15，壓力表24，高壓測漏閥27，高壓 截止閥7，單向閥28至排氣口23。吹掃管路系統低壓吹掃氣體與高壓檢漏氣體為同一鋼瓶 供應，避免了更換鋼瓶帶來的污染，同時也節省時間。
特種氣體供氣時由工藝氣氣瓶1經吹掃置換閥2，過濾器4，高壓排放闊6，高壓截止 閥7，單向閥11到達工藝氣輸出口 12。
實施例2
如圖2所示為微電子氣源柜吹掃系統的雙工藝氣氣瓶供氣結構原理圖。 該吹掃系統增加了一套工藝氣氣瓶供氣系統，這樣兩套工藝氣氣瓶供氣系統可以相互 切換，保證特種氣體連續供應。
所述的供氣管路系統I為由工藝氣氣瓶1經吹掃置換閥2，低壓氣源閥3，過濾器4， 氣述的供氣管路系統為由工藝氣氣瓶1經吹掃置換閥2，低壓氣源闊3，過濾器4，氣源壓 力傳感器5，高壓排放閥6，高壓截止閥7，低壓排放閥8，輸出壓力傳感器9，工藝氣管路 截止閥10，單向閥11到達工藝氣輸出口 12。輸出壓力傳感器9用于顯示供氣管路系統的 氣體壓力；過濾器3為過濾氣體中固體顆粒的高精度過濾器。整個管路的管閥件內壁為復 合拋光高潔凈度材料。
述的供氣管路統n為由工藝氣氣瓶r經吹掃置換閥2'，低壓氣源閥3'，過濾
器4，，氣源壓力傳感器5，，高壓排放閥6，，高壓截止閥7'，低壓排放閥8'，輸出壓 力傳感器9'，工藝氣管路截止閥IO，，單向閥ll，到達工藝氣輸出口12。整個管路的管 閥件內壁為復合拋光高潔凈度材料。
所述與供氣管路系統I相連通的吹掃管路系統為由吹掃氣氣瓶13經過濾器14，高壓 三通截止閥15，壓力調整器16，三通截止闊17，單向閥18，吹掃壓力傳感器19，工藝氣 氣瓶l，高壓排放閥6，單向閥20，真空發生器(文丘里管)21，單向閥22，排氣口23。 整個管路的管閥件內壁為復合拋光高潔凈度材料。
所述與供氣管路系統I相連通的高壓氣體輸送管路為由吹掃氣氣瓶13經過濾器14，高 壓三通截止閥15，壓力表24，單向閥25，高壓氣源閥26，高壓測漏閥27，高壓截止閥7， 單向閥28至排氣口 23。整個管路的管閥件內壁為復合拋光高潔凈度材料。
所述與供氣管路系統II相連通的高壓氣體輸送管路為由吹掃氣氣瓶13經過濾器14，高 壓三通截止閥15，壓力表24，單向閥25，，高壓氣源閥26，，高壓測漏閥27，，高壓截 止閥7，，單向閥28，至排氣口23。整個管路的管閥件內壁為復合拋光高潔凈度材料。供氣管路系統I連通的排氣管路串聯一稀釋氣體管路由稀釋氣入口29，單向閥30，真 空發生氣源壓力傳感器31，文氏發生器氣源閥32,真空發生閥與排氣口 23相連通。稀釋 氣體管路由文氏發生器供氣。
供氣管路系統II連通的排氣管路串聯一稀釋氣體管路由稀釋氣入口29，單向閥30'， 真空發生氣源壓力傳感器31，，文氏發生器氣源閥32'，真空發生閥與排氣口 23相連通。 稀釋氣體管路由文氏發生器供氣。
吹掃管路系統端部連通排氣管路為兩個并聯的管路分別為吹掃氣氣瓶13經過濾器14， 高壓三通截止閥15至排放口 23;吹掃氣氣瓶13經過濾器14，高壓三通截止閥15，三通截 止閥17，單向閥34至排氣口 23。用于吹掃氣氣瓶13至三通截止閥17之間的管路吹掃時 排氣使用。
在供氣之前，吹掃管路系統低壓氣體輸送管路由吹掃氣氣瓶13經過濾器14，高壓三通 截止閥15至排放口 23或吹掃氣氣瓶13經過濾器14，高壓三通截止閥15，三通截止閥17， 單向閥34至排氣口23，交替開關吹掃4-5次左右，將管路的殘留氣體或空氣吹掃干凈。
吹掃時，低壓氣體吹掃供氣管路I，同時吹掃供氣管路系統II，并且稀釋氣體管路丌 啟稀釋排放的氣體。對整個管路進行吹掃，將整個系統的殘留氣體置換完全，吹掃20次可 以將殘留氣體完全排除，保證下一種氣體不被污染。
吹掃管路系統高壓氣體在供氣之前檢測供氣管路系統的氣密性，以保證工藝氣體不泄
露。高壓氣體經由與供氣管路系統i相連通的高壓氣體輸送管路和與供氣管路系統n相連
通的高壓氣體輸送管路進行檢漏。吹掃管路系統低壓吹掃氣體與高壓檢漏氣體為同一鋼瓶 供應，避免了更換鋼瓶帶來的污染，同時也節省時間。
特種氣體供氣時關閉工藝氣管路截止閥10，，由供氣管路系統I進行供氣。當工藝氣需 要連續供氣時，關閉工藝氣管路截止閥10，打開工藝氣管路截止閥io'由供氣管路系統n進 行供氣，保證工藝氣持續供應。
權利要求1、一種微電子氣源柜吹掃系統，吹掃系統由供氣管路系統和吹掃管路系統組成，特征在于供氣管路系統的管路氣源端部與吹掃管路系統相連通，供氣管路系統的用戶端通過閥門連通有排氣管路。
2、 如權利要求1所述的微電子氣源柜吹掃系統，其特征在于所述的吹掃管路系統由并聯的低 壓氣體輸送管路和高壓氣體輸送管路組成，并分別與供氣管路系統的管路連通。
3、 如權利要求2所述的微電子氣源柜吹掃系統，其特征在于所述的吹掃管路系統的高壓氣體 輸送管路通過一高壓三通截止閾與與供氣管路系統的管路連通。
4、 如權利要求1所述的微電子氣源柜吹掃系統，其特征在于供氣管路系統用戶端和吹掃管路 系統由單向閥各與一排氣管路相連通。
5、 如權利要求1所述的微電子氣源柜吹掃系系統，其特征在于與供氣管路系統用戶端連通的 排氣管路與文丘里管的旁路連通，文丘里管進氣端與稀釋氣源管路連通。
6、 如權利要求1或2或3或4或5所述的微電子氣源柜吹掃系系統，其特征在于與供氣管路 系統用戶端連通的排氣管路與文丘里管的旁路連通，文丘里管進氣端與稀釋氣源管路連通。
專利摘要一種微電子氣源柜吹掃系統，主要由供氣管路系統和吹掃管路系統組成，其中供氣管路系統用于工藝氣體的供給，吹掃管路系統用于整個管路殘留氣體的吹掃，為不同工藝氣的置換提供前提。吹掃系統的供氣管路系統端部與吹掃管路系統相連通，同時吹掃管路系統為低壓氣體輸送管路與高壓氣體輸送管路并聯組成，并通過同一高壓三通截止閥與吹掃氣供應口相連接。供氣管路系統和吹掃管路系統各連接排氣管路。該吹掃系統主要用于高純或超高純氣體或半導體制造業特種氣體的配制、置換和輸送。
文檔編號H01L21/00GK201282131SQ200820011858
公開日2009年7月29日 申請日期2008年3月25日 優先權日2008年3月25日
發明者艷 孫, 軍 王, 韓一兵 申請人:大連八方經濟技術有限公司