सेमीकंडक्टरों के लिए उच्च शुद्धता वाली गैस पाइपिंग का महत्व

As अर्धचालकजैसे-जैसे सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकियां उच्च प्रदर्शन और उच्च एकीकरण की ओर विकसित होती हैं, इलेक्ट्रॉनिक विशेष गैसों की शुद्धता पर उच्च आवश्यकताएं बढ़ जाती हैं। उच्च-शुद्धता गैस पाइपिंग तकनीक उच्च-शुद्धता गैस आपूर्ति प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह उच्च गुणवत्ता बनाए रखते हुए, आवश्यकताओं को पूरा करने वाली उच्च-शुद्धता गैसों को गैस उपयोग बिंदुओं तक पहुंचाने की प्रमुख तकनीक है।

उच्च शुद्धता वाली पाइपिंग प्रौद्योगिकी में सिस्टम का सही डिजाइन, पाइप फिटिंग और सहायक सामग्रियों का चयन, निर्माण और स्थापना तथा परीक्षण शामिल हैं।

01 गैस संचरण पाइपिंग की सामान्य अवधारणा

सभी उच्च शुद्धता और स्वच्छता वाली गैसों को पाइपलाइनों के माध्यम से अंतिम गैस आपूर्ति बिंदु तक पहुँचाया जाना आवश्यक है। गैस की गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, गैस निर्यात सूचकांक निश्चित होने पर, पाइपिंग प्रणाली की सामग्री चयन और निर्माण गुणवत्ता पर विशेष ध्यान देना आवश्यक हो जाता है। गैस उत्पादन या शुद्धिकरण उपकरणों की सटीकता के अलावा, पाइपलाइन प्रणाली के कई कारक भी इसकी गुणवत्ता को काफी हद तक प्रभावित करते हैं। इसलिए, पाइपों का चयन करते समय संबंधित शुद्धिकरण उद्योग के सिद्धांतों का पालन करना और ड्राइंग में पाइपों की सामग्री को स्पष्ट रूप से दर्शाना आवश्यक है।

02 गैस परिवहन में उच्च शुद्धता वाली पाइपलाइनों का महत्व

उच्च शुद्धता वाली गैसों के परिवहन में उच्च शुद्धता वाली पाइपलाइनों का महत्व: स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया के दौरान, प्रत्येक टन लगभग 200 ग्राम गैस अवशोषित कर सकता है। स्टेनलेस स्टील के प्रसंस्करण के बाद, न केवल इसकी सतह पर विभिन्न प्रदूषक चिपक जाते हैं, बल्कि इसकी धातु संरचना में भी कुछ मात्रा में गैस अवशोषित हो जाती है। जब पाइपलाइन से वायु प्रवाह गुजरता है, तो धातु द्वारा अवशोषित गैस का कुछ हिस्सा वायु प्रवाह में पुनः प्रवेश कर जाता है और शुद्ध गैस को प्रदूषित कर देता है।

जब पाइप में वायु प्रवाह रुक-रुक कर होता है, तो पाइप से गुजरने वाली गैस पर दाब का अधिशोषण होता है। जब वायु प्रवाह पूरी तरह बंद हो जाता है, तो पाइप द्वारा अधिशोषित गैस के कारण दाब में कमी आती है और यह विश्लेषित गैस अशुद्धि के रूप में पाइप में मौजूद शुद्ध गैस में प्रवेश कर जाती है।

साथ ही, अधिशोषण और विश्लेषण चक्र के कारण पाइप की भीतरी सतह पर मौजूद धातु से कुछ मात्रा में पाउडर बनता है। यह धातु का पाउडर पाइप में मौजूद शुद्ध गैस को भी प्रदूषित करता है। पाइप की यह विशेषता बहुत महत्वपूर्ण है। परिवहन की जाने वाली गैस की शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए, पाइप की भीतरी सतह का अत्यधिक चिकना होना ही आवश्यक नहीं है, बल्कि उसमें घिसाव प्रतिरोध भी उच्च होना चाहिए।

जब गैस में संक्षारक गुण अधिक हों, तो पाइप बिछाने के लिए संक्षारण-प्रतिरोधी स्टेनलेस स्टील के पाइपों का उपयोग करना आवश्यक है। अन्यथा, संक्षारण के कारण पाइप की भीतरी सतह पर जंग के धब्बे दिखाई देंगे। गंभीर मामलों में, धातु के बड़े-बड़े टुकड़े निकलकर अलग हो सकते हैं या पाइप में छेद भी हो सकता है, जिससे परिवहन की जा रही शुद्ध गैस दूषित हो सकती है।

03 पाइप सामग्री

पाइप की सामग्री का चयन उपयोग की आवश्यकताओं के अनुसार किया जाना चाहिए। पाइप की गुणवत्ता का मापन आमतौर पर पाइप की आंतरिक सतह की खुरदरापन के आधार पर किया जाता है। खुरदरापन जितना कम होगा, कणों के जमाव की संभावना उतनी ही कम होगी। आमतौर पर इसे तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है:

कोई हैईपी ग्रेड 316एल पाइपयह सतह इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिश (इलेक्ट्रो-पॉलिश) से परिष्कृत है। यह संक्षारण-प्रतिरोधी है और इसकी सतह की खुरदरापन कम है। Rmax (अधिकतम शिखर से घाटी की ऊँचाई) लगभग 0.3 μm या उससे कम है। इसमें उच्चतम समतलता है और सूक्ष्म-भंवर धाराएँ आसानी से नहीं बनतीं। दूषित कणों को हटा दें। प्रक्रिया में प्रयुक्त अभिक्रिया गैस को इसी स्तर पर पाइप के माध्यम से प्रवाहित किया जाना चाहिए।

एक हैबीए ग्रेड 316एलएक प्रकार का पाइप ब्राइट एनील प्रक्रिया से उपचारित होता है और इसका उपयोग अक्सर उन गैसों के लिए किया जाता है जो चिप के संपर्क में तो आती हैं लेकिन प्रक्रिया अभिक्रिया में भाग नहीं लेतीं, जैसे कि GN2 और CDA। दूसरा प्रकार का पाइप AP पाइप (एनीलिंग और पिकिंग) है, जिसे विशेष रूप से उपचारित नहीं किया जाता और आमतौर पर इसका उपयोग बाहरी पाइपों के दोहरे सेट के लिए किया जाता है जिनका उपयोग गैस आपूर्ति लाइनों के रूप में नहीं किया जाता है।

04 पाइपलाइन निर्माण

पाइप के मुख का प्रसंस्करण इस निर्माण तकनीक का एक महत्वपूर्ण पहलू है। पाइपलाइन की कटाई और पूर्व-निर्माण स्वच्छ वातावरण में किया जाता है, और साथ ही, यह सुनिश्चित किया जाता है कि कटाई से पहले पाइपलाइन की सतह पर कोई हानिकारक निशान या क्षति न हो। पाइपलाइन खोलने से पहले नाइट्रोजन से फ्लशिंग की तैयारी की जानी चाहिए। सिद्धांत रूप में, उच्च शुद्धता और उच्च स्वच्छता वाली गैस संचरण और वितरण पाइपलाइनों को जोड़ने के लिए वेल्डिंग का उपयोग किया जाता है, लेकिन सीधी वेल्डिंग की अनुमति नहीं है। आवरण जोड़ों का उपयोग किया जाना चाहिए, और वेल्डिंग के दौरान उपयोग किए जाने वाले पाइप की संरचना में कोई परिवर्तन नहीं होना चाहिए। यदि अत्यधिक कार्बन सामग्री वाले पदार्थ की वेल्डिंग की जाती है, तो वेल्डिंग वाले हिस्से की वायु पारगम्यता के कारण पाइप के अंदर और बाहर की गैसें एक-दूसरे में प्रवेश कर जाएंगी, जिससे प्रवाहित गैस की शुद्धता, शुष्कता और स्वच्छता नष्ट हो जाएगी, जिसके गंभीर परिणाम होंगे और उत्पादन गुणवत्ता प्रभावित होगी।

संक्षेप में, उच्च शुद्धता वाली गैस और विशेष गैस संचरण पाइपलाइनों के लिए, विशेष रूप से उपचारित उच्च शुद्धता वाले स्टेनलेस स्टील पाइप का उपयोग किया जाना चाहिए, जो उच्च शुद्धता वाली पाइपलाइन प्रणाली (पाइपलाइन, पाइप फिटिंग, वाल्व, वीएमबी, वीएमपी सहित) को उच्च शुद्धता वाली गैस वितरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका प्रदान करता है।