對于純度和干燥度的控制，我國CBJ73—84《潔凈廠房設計規(guī)范》中指出，“高純氣體系指純度大于或等于99.9995%，含水量小于5ppm氣體?！比毡景盐㈦娮由a(chǎn)中所采用的氣體，按其不同的品位，具體分為下列幾個不同的檔次：

　　1.超高純氣體 氣體中雜質(zhì)總含量控制在1ppm以下，水份含量控制在0.2~1ppm。

　　2.高純氣體 氣體中雜質(zhì)總含量控制在5ppm以下，水份含量控制在3 ppm以內(nèi)。

　　3.潔凈氣體 氣體中雜質(zhì)總含量控制在10 ppm以下,對水份含量未作嚴格規(guī)定。

　　上述規(guī)定，都未涉及潔凈度。我們知道集成電路的生產(chǎn)，幾乎都是在潔凈環(huán)境中進行，是防止塵埃粒子污染微電子產(chǎn)品所必需的。所以，對潔凈的生產(chǎn)環(huán)境絕不允許采用不潔凈的氣體來破壞，必須使氣體的潔凈度與潔凈環(huán)境保持一致，根據(jù)相關(guān)資料以及近些年公司相關(guān)工程的經(jīng)驗進行了一些歸納。

　　一、高純氣體特種氣體的概念

　　半導體集成電路制造所需要的高純氣體主要分為兩大類：

　　1.普通氣體：也叫大宗氣體，主要有：H2 、N2 、O2 、Ar 、He等。

　　2.特種氣體：主要指各種摻雜用氣體、外延用氣體、離子注入用氣體、刻蝕用氣體等。

　　半導體制造用氣體按照使用時的危險性分類：

　　1.可燃、助燃、易燃易爆氣體：H2 、CH4、H2S、NH3 、SiH4、PH3 、B2H6、SiH2CL3、CLF3、SiHCL3等

　　2.有毒氣體：AsH3、PH3 、B2H6等

　　3.助燃氣體：O2 、N2O、F2 、HF等

　　4.窒息性氣體：N2 、He 、CO2、Ar等

　　5.腐蝕性氣體：HCL 、PCL3 、POCL3 、HF、SiF4、CLF3等

　　二.特種氣體供應系統(tǒng)

　　特種氣體的供應方式截至目前為止，幾乎皆用鋼瓶的方式進行。一般常用的為高壓鋼瓶，依其填充的氣體特性有分為氣態(tài)和液態(tài)兩種。一般氣體依液態(tài)儲存于鋼瓶內(nèi)，瓶內(nèi)壓力較高，所以方式是選用吸附式氣態(tài)鋼瓶，以氣體分子與吸附劑間的范德瓦力將氣體吸附于吸附劑孔隙中，其優(yōu)點為供氣壓力低于一個大氣壓，無任何泄漏的危險，且供氣量為普通高壓鋼瓶的10倍，低蒸汽壓的氣體以液態(tài)儲存于鋼瓶內(nèi);針對易燃易爆，有毒性腐蝕性的氣體，常將鋼瓶至于特氣柜中，再通過管路將氣體供應至現(xiàn)場附近的閥箱，經(jīng)過一系列的控制而后進入用氣點;一般惰性氣體以開放式的氣瓶架和閥盤供應;具體方式如下：

　　現(xiàn)場制氣、管道供氣

　　這種供氣方式時將制氣設備建造在用氣量較大或者用氣品種較多的工廠內(nèi)或按區(qū)域設置供應周邊各單位用氣;

　　1-中壓貯氣罐;2-調(diào)壓閥組;3-氣體過濾器;4-液態(tài)氣體貯罐;5-汽化器;6-安全閥;   7-自動控制閥;8-氣體純化裝置;9-流量計;10-末端氣體過濾器;11-末端氣體純化器;12-用氣點;13-高壓氣體壓縮機;14-高壓氣體貯罐(P=15~20MPa)

　　外購氣體供氣

　　由集中制氣工廠制取的液態(tài)氣體由低溫液態(tài)氣體貯罐槽車運送至用氣工廠，再使用工廠設置低溫液態(tài)氣體貯罐，將液態(tài)氣體槽車中的液態(tài)氣體抽送入液態(tài)氣體貯罐貯存，根據(jù)工廠用氣量，液態(tài)氣體由貯罐送出經(jīng)汽化器化為氣體后，經(jīng)由調(diào)壓器組調(diào)壓并經(jīng)氣體過濾器送去使用車間，若氣體純度或雜質(zhì)含量不能滿足使用要求，則需要再在車間內(nèi)設置末端提純裝置，對氣體進行提純并去除雜質(zhì)，同時為滿足不同需求，還應在工廠使用車間末端或在車間內(nèi)集中設置不同過濾精度的氣體過濾器，示意圖如下：

　　外購氣體鋼瓶供氣

　　外購氣體鋼瓶集中存放在工廠的氣瓶間(庫)中，氣瓶中高壓氣體經(jīng)氣體總線，減壓閥組匯集，減壓至壓力經(jīng)氣體純化裝置純化后供氣。為確保連續(xù)供氣，氣體鋼瓶一般分為兩組，交替放氣，根據(jù)產(chǎn)品工藝要求，選擇滿足供氣品質(zhì)的氣體純化裝置或在用氣點處設置末端氣體純化裝置。

　　1-鋼瓶及總線2-減壓閥組;3-調(diào)壓裝置;4-氣體純化裝置; 5-末 氣 體 純 化 器;6-氣 體 過 濾 器;7-用 氣 點

　　其他：實驗室氣體管路系統(tǒng)規(guī)范，實驗室集中供氣工程要求

　　實驗室氣體采用集中供氣方式，由實驗室外專用供氣區(qū)域用管路引進。除了潔凈空氣由空氣壓縮系統(tǒng)直接產(chǎn)生外，其余氣體都是采用高壓氣瓶供氣。每種氣體都要有主供和備供氣瓶，并安裝自動切換面板進行供氣控制，保證不間斷供氣。另外主要的控制閥門和減壓閥門都應安裝在實驗室外。

　　實驗室氣體由不銹鋼管(BA級)路輸送，一般1.5米內(nèi)并必須有支架固定在墻面。在實驗室內(nèi)所有管路安裝在天花板下方，沿墻進行明設。所有管路標明連接的氣體。氣體管路每隔1.5米的距離，都要有明確標示，同時指示氣體的流向。

　　所有減壓器都需要連接一條通出氣體存藏區(qū)的排氣管路。易燃、氧化氣體排氣管路不能并在一起。

　　所有設計和施工必須符合相關(guān)的規(guī)范和要求，如：《科學實驗室建筑設計規(guī)范》–JGJ 91-93;《氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程》-GB   4962-1985;《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》-GB50236-1998。(上海圖勃氣體工程有限公司)

　　所有氣體管路都由高質(zhì)量的、完全退火型、無縫連接的不銹鋼管(BA級)組成。銅管只使用在氣體管路的末端，對氣體純度要求不是太嚴格的地方。(比如通風柜)。

　　高純氣體管道不得和電纜、導電線路同架鋪設。易燃氣體，如乙炔需要和其他氣體分開單獨引入。氫氣管道若與其他可燃氣體管道平行敷設時，其間距不應小于0.5M;交叉敷設時間距不應小于0.25M。分層敷設時氫氣管道應位于上方。

　　壓縮空氣在管路上有過濾雜質(zhì)和水分的凈化裝置，此凈化裝置需要并聯(lián)一路，用單獨的閥門隔離，以方便對過濾裝置進行維修。

　　高純氣體管路的連接為無縫焊接。連接到閥門或調(diào)節(jié)裝置時才可以使用接頭配件。

　　每個實驗室都要有單獨的控制閥、減壓閥和壓力表。

　　引到工作臺的氣體管路要安裝單獨的控制閥。工作臺上要均勻排放各種氣體的控制閥門。在氦氣管路前面建議安裝氣體凈化裝置。

　　每隔1.5米左右，氣體管路就需要有支架。另外根據(jù)氣體管路彎曲的半徑，設置合適的支架位置。所有彎曲處都要有支撐。氣體管路所有的支架都要進行鍍鋅防腐處理。

　　不銹鋼管件在現(xiàn)場安裝時方可啟封，啟封后均要適用5N的高純氣體吹掃后才能接入系統(tǒng)。整個系統(tǒng)安裝完成后，還要再使用5N的高純氮氣進行大流量吹掃，以確保整個系統(tǒng)的潔凈度。

　　供氣系統(tǒng)安裝完成后，高純氣體根據(jù)要求進行相關(guān)的強度測試、密封測試和穩(wěn)定性測試。