一、前言
超净的气体输送管道系统,是指具有超净化要求的输送高纯气体、掺杂气体的管道系统，广泛应用于集成电路器件生产、太阳能光伏电池生产PDF显示器面板生产等微电子领域,该系统输送的气体主要有高纯大宗气体(高纯氧、高纯氢、高纯氦、高纯氢等气体)、特气(硅烷、磷烷、砷烷、氯化氢、氯气等工艺气体),以上气体在下文中简称“超净气体”。
随着微电子工业的不断发展,特别是超大规模集成电路制造的晶圆尺寸不断增大,线宽尺寸从微米级进人到亚微米(小于1um)级以及深亚微米(小于0.18um)级,这样,对半导体制造工艺中的超净气体的品质要求越来越高,对这些气体中微粒、杂质及露点控制要求极为严格,已达到ppb、ppt级,尘埃粒径要求控制小于0.1um的微粒,因此对超净气体的输送管路系统的洁净度提出了非常高的要求。工艺气体中的杂质对半导体制造的整个过程都有影响。如高温处理中,重金属微粒向硅的内部侵人扩散,诱发结晶缺陷,是导致半导体器件特性裂化的原因。腐蚀工序中,由于微粒附着在硅片处,将导致接触部分和周围的腐蚀加工精度降低。
热处理工序中,碱金属微粒使氧化膜与硅的界面特性产生异常 ，引起耐压性差或电气特性劣化。
二、系统配置；
除特气外的超净气体管道，在配管系统上应分段配置气体过滤器以去除微粒子，通常应采用两级以上的气体过滤器，在洁净厂房内通常设置预过滤器和高精度末端气体过滤器，预过滤器设在洁净厂房气体房间的干管上，对进行预过滤．以减轻末端气体过滤器的负荷，并延长其使用寿命．高精度终端气体过滤器应设在用气点处，在管路系统设计中，应该充分考虑系统末端的放空管，各主管和支干管未端的吹扫阀及必要的取样口，以便干运行前的吹扫、气体置换和维护管理，系统中应尽量减少滞留气体的空间．不应出现盲管段等不易吹扫到的死角，以避免微粒的积聚：
三、配管材料选择
1．主材选择：
管道的表面粗糙度对颗粒物吸附或释放的影响是最主要的，在BA管内壁．粘附在管道内表面的颗粒物无法吹扫掉，因为在颗粒躲藏的区域（管道内表面凹陷处）几乎没有流体通过，当弯管时，成百上千的颗粒物会被检测到。
四、施工方法：
在现场施工时，周围的环境会对洁净管道有污染的危险性，因此应尽可能地在临时净化间内施焊，减少现场焊接点的数量。在全自动脉冲氩弧焊焊接过程中，如果管内残留有氧气或水分，则在焊接部位会形成氧化膜，变成微粒发生源，所以，在焊接过程中及焊接前后，用高纯氮气充分置换管内的氧气或水分是非常重要的。焊接保护气体经过0.05um过滤器过滤。现场每完成好一部分管道，两端阀门必须关紧（如没有阀门，管内就应一直充着氩气保护）在管道施工过程中难免会有微粒进人管道系统内，管路系统的吹扫是一个必不可少的过程；高纯气体管道用高纯氮气进行吹扫，先吹主干管，其次吹支干管．最后吹扫各支管。吹扫时间根据气体品质不同要求确定，直到测试纯度合格为止。非氮气管道，用氮气吹扫合格后进行置换，然后再次吹扫，直至置换后的气体达到纯度要求为止。根据气体工艺要求应做各种测试，包括管道系统总体对外泄漏试验、总体对内泄漏试验、颗粒物、露点、含氧量测试氦检泄漏试验等。管道经测试合格后管内通入高纯氮气进行保护。
对于高纯气体输送系统的洁净度控制，贯穿于系统设计、施工、验收、使用各阶段，在设计阶段需作周密考虑，从系统配置上保证减少污染。在施工阶段，从施工开始时即必须对微粒进行严密管理，在整个施工过程中每道工序和流程中，需采取防止微粒污染的措施，才能把微粒污染控制到最小限度，满足高纯气体对管路输送系统的要求。
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