電子氣體定義及需求分析

　　電子氣體（Electronicgases）是超大規(guī)模集成電路、平面顯示器件、化合物半導(dǎo)體器件、太陽能電池、光纖等電子工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的原材料，它們廣泛應(yīng)用于薄膜、刻蝕、摻雜、氣相沉積、擴(kuò)散等工藝。

　　電子氣體輸送系統(tǒng)是指為滿足工藝制程的需求，在充分保證工藝和產(chǎn)品安全使用的前提下，將電子氣體從氣源端無二次污染、控制工藝需求的流量和壓力等參數(shù)、穩(wěn)定地輸送到工藝生產(chǎn)設(shè)備的用氣點(diǎn)。

　　據(jù)中國報(bào)告大廳發(fā)布的報(bào)告顯示，目前電子消費(fèi)品的種類繁多以及升級(jí)換代日趨頻繁，同類產(chǎn)品的不同制造規(guī)模、不同級(jí)別檔次的生產(chǎn)工廠和科研機(jī)構(gòu)共存?；谕顿Y規(guī)模和產(chǎn)品檔次的不同的實(shí)際要求，工業(yè)界對(duì)電子氣體輸送系統(tǒng)基本有以下三類需求：

　　大規(guī)模供氣系統(tǒng)主要針對(duì)大規(guī)模量產(chǎn)的8-12英寸（1英寸=25.4毫米） 超大規(guī)模集成電路廠（氣體種類包括SiH4、N2O、2、 C2F6、 NH3等），100MW以上的太陽能電池生產(chǎn)線（氣體種類包括NH3），發(fā)光二極管的磊晶工序線（氣體種類包括NH3）、5代以上液晶顯示器工廠（氣體種類包括4、3、nf3）、光纖（氣體種類包括SiCl4）、硅材料外延生產(chǎn)線（氣體種類包括HCL）等行業(yè)。它們的投資規(guī)模巨大，采用最先進(jìn)的工藝制程設(shè)備，用氣需求量大，對(duì)穩(wěn)定和不間斷供應(yīng)、純度控制和安全生產(chǎn)提出最嚴(yán)格的要求。

　　上述工廠的大宗普通氣體多采用現(xiàn)場制氣（On-site）或工業(yè)園區(qū)管道（Pipeline）集中供應(yīng)方式，一個(gè)年產(chǎn)5萬片的8英寸 超大規(guī)模集成電路廠高純氮?dú)獾男枨蟪^5，000Nm3/h，發(fā)光二極管的磊晶工序線和硅外延生產(chǎn)線的氫氣需求超過100Nm3/h。

　　除了普通鋼瓶（50L及以下）包裝的特種氣體外，還有多種類的特種氣體都普遍采用大包裝容器，由此它們被稱為大宗特氣，包括Y-鋼瓶（450L），T-鋼瓶（980L），集裝格（940L），ISO罐（22，500L），魚雷車（13，400L）等。

　　大宗特氣供應(yīng)系統(tǒng)（BSGS）采用全自動(dòng)PLC控制器，彩色觸摸屏；氣體面板采用氣動(dòng)閥門和壓力傳感器，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，自動(dòng)氮?dú)獯祾?，自?dòng)真空輔助放空；多重安全防護(hù)措施，泄漏偵測，遠(yuǎn)程緊急切斷；專用氮?dú)獯祾咂鹪吹鹊取Ｌ胤N氣體采用獨(dú)立氣源，多用點(diǎn)采用VMB或VMP分路供應(yīng)，VMB或VMP采用支路氣動(dòng)閥，氮?dú)獯祾?，真空輔助排空等。由于BSGS氣源總量大，多采用獨(dú)立的氣體房，獨(dú)立的抽風(fēng)系統(tǒng)。

　　常規(guī)供氣系統(tǒng)主要應(yīng)用于4-6英寸 大規(guī)模集成電路廠，50MW以下的太陽能電池生產(chǎn)線，發(fā)光二極管的芯片工序線以及其它用氣量中等規(guī)模的電子行業(yè)。它們的投資規(guī)模中等，生產(chǎn)線可能是二手設(shè)備，對(duì)氣體純度控制的要求不苛刻，系統(tǒng)配備在滿足安全的前提下盡量簡單，節(jié)省投資。

　　常規(guī)供氣系統(tǒng)的大宗普通氣體多建立現(xiàn)場氣站，采用現(xiàn)場液體儲(chǔ)罐（LIN， LOX， LAR）或集裝格（H2， He）供應(yīng)方式。氣體由管路系統(tǒng)輸送至廠房，直接開三通送至用氣點(diǎn)。

　　特種氣體采用普通鋼瓶（《50L）供氣。特氣輸送系統(tǒng)采用氣瓶柜。配置全自動(dòng)PLC控制器，彩色觸摸屏；氣體面板采用氣動(dòng)閥門和壓力傳感器，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，自動(dòng)氮?dú)獯祾撸詣?dòng)真空輔助放空；多重安全防護(hù)措施，泄漏偵測，遠(yuǎn)程緊急切斷；專用氮?dú)獯祾咂鹪吹鹊取MB采用支路氣動(dòng)閥，氮?dú)獯祾?，真空輔助排空。惰性氣體多采用半自動(dòng)氣瓶架，繼電器控制，自動(dòng)切換，手動(dòng)吹掃，手動(dòng)放空；VMB主管氣動(dòng)閥，氮?dú)獯祾?；支路氣?dòng)閥，氮?dú)獯祾撸婵蛰o助排空。氣體房和抽風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)氣體性質(zhì)進(jìn)行分類。

　　簡單供氣系統(tǒng)主要針對(duì)4英寸及以下半導(dǎo)體芯片廠、半導(dǎo)體材料的科研機(jī)構(gòu)等。它們的制程簡單，通常不需要連續(xù)性供氣，對(duì)氣體供應(yīng)系統(tǒng)的投資預(yù)算低，生產(chǎn)和管理人員欠缺安全意識(shí)。

　　由于氣體流量小，特種氣體氣源多采用普通鋼瓶（《50L）。輸送系統(tǒng)多采用半自動(dòng)氣瓶柜或氣瓶架，配置繼電器控制，自動(dòng)切換，手動(dòng)吹掃，手動(dòng)放空，有害性氣體配備緊急切斷閥。惰性氣體瓶架則采用全手動(dòng)系統(tǒng)，有些甚至用單瓶系統(tǒng)。共用一個(gè)氣體房，甚至沒有氣體房，特氣鋼瓶和輸送系統(tǒng)有時(shí)放在回風(fēng)夾道，或直接放在工藝制造設(shè)備旁邊。共用一個(gè)抽風(fēng)系統(tǒng)。系統(tǒng)通常存在安全隱患。
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