اهمیت لوله کشی گاز با خلوص بالا به نیمه هادی ها

As نیمه هادیو فن‌آوری‌های میکروالکترونیک به سمت عملکرد بالاتر و یکپارچگی بالاتر توسعه می‌یابند، الزامات بالاتری بر خلوص گازهای ویژه الکترونیکی اعمال می‌شود. فناوری لوله کشی گاز با خلوص بالا بخش مهمی از سیستم تامین گاز با خلوص بالا است. این فناوری کلیدی برای تحویل گازهای با خلوص بالا است که الزامات مربوط به نقاط مصرف گاز را برآورده می کند و در عین حال کیفیت واجد شرایط را حفظ می کند.

فناوری لوله کشی با خلوص بالا شامل طراحی صحیح سیستم، انتخاب اتصالات لوله و مواد کمکی، ساخت و نصب و آزمایش می باشد.

01 مفهوم کلی لوله کشی انتقال گاز

تمام گازهای با خلوص و تمیزی بالا باید از طریق خطوط لوله به نقطه پایانه گاز منتقل شوند. برای برآوردن الزامات کیفیت فرآیند گاز، زمانی که شاخص صادرات گاز مشخص است، توجه به انتخاب مواد و کیفیت ساخت سیستم لوله‌کشی بیشتر ضروری است. علاوه بر دقت تجهیزات تولید یا تصفیه گاز، تا حد زیادی تحت تأثیر بسیاری از عوامل سیستم خط لوله قرار دارد. بنابراین، انتخاب لوله ها نیاز به رعایت اصول مربوط به صنعت تصفیه و علامت گذاری مواد لوله ها در نقشه ها دارد.

02 اهمیت خطوط لوله با خلوص بالا در حمل و نقل گاز

اهمیت خطوط لوله با خلوص بالا در حمل و نقل گاز با خلوص بالا در طول فرآیند ذوب فولاد ضد زنگ، هر تن می تواند حدود 200 گرم گاز را جذب کند. پس از فرآوری فولاد ضد زنگ، نه تنها آلاینده های مختلفی روی سطح آن گیر می کند، بلکه مقدار معینی گاز نیز در شبکه فلزی آن جذب می شود. هنگامی که جریان هوا از خط لوله عبور می کند، بخشی از گاز جذب شده توسط فلز دوباره وارد جریان هوا شده و گاز خالص را آلوده می کند.

هنگامی که جریان هوا در لوله ناپیوسته است، لوله جذب فشاری را روی گاز عبوری ایجاد می کند. هنگامی که جریان هوا متوقف می شود، گاز جذب شده توسط لوله تجزیه و تحلیل کاهش فشار را تشکیل می دهد و گاز تجزیه شده نیز به عنوان ناخالصی وارد گاز خالص لوله می شود.

در عین حال چرخه جذب و آنالیز باعث می شود که فلز در سطح داخلی لوله مقدار مشخصی پودر تولید کند. این ذرات گرد و غبار فلزی گاز خالص لوله را نیز آلوده می کند. این ویژگی لوله بسیار مهم است. برای اطمینان از خلوص گاز منتقل شده، نه تنها لازم است که سطح داخلی لوله صافی بسیار بالایی داشته باشد، بلکه باید مقاومت سایشی بالایی نیز داشته باشد.

هنگامی که گاز خاصیت خورندگی قوی دارد، باید از لوله های فولادی ضد زنگ مقاوم در برابر خوردگی برای لوله کشی استفاده شود. در غیر این صورت لکه های خوردگی در سطح داخلی لوله بر اثر خوردگی ظاهر می شود. در موارد شدید، قطعات بزرگ فلز کنده می شوند یا حتی سوراخ می شوند و در نتیجه گاز خالص منتقل شده را آلوده می کنند.

03 مواد لوله

انتخاب مواد لوله باید با توجه به نیازهای استفاده انتخاب شود. کیفیت لوله به طور کلی با توجه به زبری سطح داخلی لوله اندازه گیری می شود. هر چه زبری کمتر باشد، احتمال حمل ذرات کمتر است. به طور کلی به سه نوع تقسیم می شود:

یکی استلوله درجه EP 316L، که به صورت الکترولیتی پرداخت شده است (Electro-Polish). در برابر خوردگی مقاوم است و زبری سطح کمی دارد. Rmax (حداکثر ارتفاع قله تا دره) حدود 0.3μm یا کمتر است. بالاترین صافی را دارد و به راحتی نمی توان جریان های میکرو گردابی ایجاد کرد. ذرات آلوده را حذف کنید. گاز واکنش مورد استفاده در فرآیند باید در این سطح لوله شود.

یکی الف استدرجه BA 316Lلوله ای که توسط Bright Anneal تصفیه شده است و اغلب برای گازهایی که با تراشه در تماس هستند اما در واکنش فرآیند شرکت نمی کنند مانند GN2 و CDA استفاده می شود. یکی از آنها لوله AP (Annealing & Picking) است که به طور خاص درمان نمی شود و عموماً برای مجموعه های دوتایی از لوله های بیرونی که به عنوان خطوط تامین گاز استفاده نمی شوند استفاده می شود.

04 ساخت خط لوله

پردازش دهانه لوله یکی از نکات کلیدی این فناوری ساخت و ساز است. برش و پیش ساخت خط لوله در محیطی تمیز انجام می شود و در عین حال قبل از برش از عدم وجود آثار مضر یا آسیب بر روی سطح خط لوله اطمینان حاصل می شود. آماده سازی برای شستشوی نیتروژن در خط لوله باید قبل از باز کردن خط لوله انجام شود. اصولاً برای اتصال خطوط لوله انتقال و توزیع گاز با خلوص بالا و تمیزی بالا با دبی زیاد از جوش استفاده می شود اما جوش مستقیم مجاز نیست. باید از اتصالات پوششی استفاده شود و مواد لوله مورد استفاده باید در طول جوشکاری تغییری در ساختار نداشته باشد. در صورت جوشکاری مواد با کربن بیش از حد بالا، نفوذپذیری هوای قسمت جوشکاری باعث نفوذ گاز داخل و خارج لوله به یکدیگر می شود و خلوص، خشکی و تمیزی گاز انتقال دهنده را از بین می برد که عواقب جدی در پی خواهد داشت. و بر کیفیت تولید تاثیر می گذارد.

به طور خلاصه، برای خطوط لوله گاز با خلوص بالا و خطوط لوله انتقال گاز ویژه، باید از یک لوله فولادی ضد زنگ با خلوص بالا استفاده شود، که باعث می شود سیستم خط لوله با خلوص بالا (شامل خطوط لوله، اتصالات لوله، شیرها، VMB، VMP) را اشغال کند. ماموریت حیاتی در توزیع گاز با خلوص بالا