半導体への高純度ガス配管の意義

As 半導体マイクロエレクトロニクス技術は高性能化と高集積化を目指して発展しており、電子特殊ガスの純度に対してより高い要件が課されています。高純度ガス供給システムには高純度ガス配管技術が重要です。要件を満たした高純度のガスを、品質を維持しながらガスの使用現場まで届けるためのキーテクノロジーです。

高純度配管技術には、システムの正しい設計、配管継手と補助材料の選択、建設、設置、テストが含まれます。

01ガス輸送配管の一般概念

高純度、高清浄度のガスはすべてパイプラインを通じてターミナルガスポイントまで輸送する必要があります。ガスのプロセス品質要件を満たすためには、ガス輸出指数が確実である場合、配管システムの材料の選択と構造の品質にさらに注意を払う必要があります。ガス製造装置または精製装置の精度に加えて、パイプライン システムのさまざまな要因によって大きく影響されます。したがって、パイプの選択は、関連する精製業界の原則に従い、図面にパイプの材質をマークする必要があります。

02ガス輸送における高純度パイプラインの意義

高純度ガス輸送における高純度パイプラインの重要性 ステンレス鋼の製錬工程では、1トンあたり約200gのガスを吸収します。ステンレス鋼を加工すると、表面にさまざまな汚染物質が付着するだけでなく、金属格子内に一定量のガスが吸収されます。パイプラインを通過する空気流がある場合、金属に吸収されたガスの一部が空気流に再流入し、純粋なガスを汚染します。

パイプ内の空気の流れが不連続になると、パイプは通過するガスに圧力吸着を形成します。気流の通過が停止すると、パイプに吸着されたガスが減圧分析を形成し、分析されたガスは不純物としてパイプ内の純ガスにも混入します。

同時に、吸着と分析のサイクルにより、パイプの内面の金属から一定量の粉末が生成されます。この金属粉塵粒子もパイプ内の純粋なガスを汚染します。パイプのこの特性は非常に重要です。輸送されるガスの純度を確保するために、パイプ内面には極めて高い平滑性が要求されるだけでなく、高い耐摩耗性も要求されます。

腐食性の強いガスの場合、配管には耐食性の高いステンレス鋼管を使用する必要があります。そうしないと、腐食によりパイプ内面に腐食斑点が発生します。ひどい場合には、大きな金属片が剥がれたり穴が開いたりして、輸送中の純粋なガスが汚染されます。

03パイプ材質

パイプの材質は使用用途に応じて選択する必要があります。パイプの品質は一般にパイプの内面の粗さによって測定されます。粗さが低いほど、粒子を運ぶ可能性が低くなります。一般的に次の 3 つのタイプに分類されます。

1つはEPグレード316Lパイプ電解研磨（エレクトロポリッシュ）が施されています。耐食性があり、表面粗さが低いです。 Rmax（最大山谷高さ）は約0.3μm以下です。平面度が最も高く、微小渦電流が発生しにくい素材です。汚染された粒子を除去します。プロセスで使用される反応ガスはこのレベルで配管する必要があります。

1つは、BAグレード 316Lブライトアニール処理されたパイプで、GN2 や CDA など、チップと接触するがプロセス反応には関与しないガスによく使用されます。 1 つは AP パイプ (アニーリング & ピッキング) で、特別な処理は行われておらず、ガス供給ラインとして使用されない 2 組の外管に一般的に使用されます。

04 パイプライン建設

この施工技術のポイントの一つが管口の加工です。パイプラインの切断とプレハブ加工はクリーンな環境で行われ、同時に切断前にパイプラインの表面に有害な跡や損傷がないことが確認されます。パイプラインを開く前に、パイプライン内の窒素フラッシングの準備を行う必要があります。大流量の高純度・高清浄ガスの送配管の接続には溶接が原則ですが、直接溶接は認められていません。ケーシングジョイントを使用し、パイプ材質は溶接時に構造変化のないものを使用してください。炭素含有量が高すぎる材料を溶接すると、溶接部分の通気性によりパイプ内外のガスが相互に浸透し、輸送ガスの純度、乾燥度、清浄度が破壊され、重大な結果につながります。そして生産品質に影響を与えます。

要約すると、高純度ガスおよび特殊ガス輸送パイプラインには、特別に処理された高純度ステンレス鋼パイプを使用する必要があり、高純度パイプライン システム (パイプライン、パイプ継手、バルブ、VMB、VMP を含む) が占める面積が大きくなります。高純度ガス供給における重要な使命。