集成电路生产设备管线的二次配空间管理

集成电路生产设备管线的二次配空间管理

袁海岭

摘要：空间管理工作主要为 Fab 内各系统管线的综合布置和科学的分类与布局。通过对各类管线的平面及立体空间管理，有效避免各系统管线之间的位置冲突，合理的规划各系统的管线路径，预留出合理的二次配空间；达到各类管线布局整齐划一的观感效果。

关键词：集成电路车间；Fab；二次配；空间管理。

中图分类号：TN405；TU834  文章编号：1674-2583(2019)07-0048-03

DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2019.07.016

中文引用格式：袁海岭.集成电路生产设备管线的二次配空间管理[J].集成电路应用, 2019, 36(07): 48-50.

Secondary Facility Spacing of Pipeline of Equipment for Integrated Circuit Production 

YUAN Hailing 

Abstract — Space management is mainly about the comprehensive arrangement and scientific classification and layout of various systems and pipelines in Fab. Through the plane and three-dimensional space management of all kinds of pipelines, it can effectively avoid the position conflict between the pipelines, rationally plan the pipeline diameter of each system, reserve reasonable secondary allocation space, and achieve the uniform layout of all kinds of pipelines. 

Index Terms —  integrated circuit workshop, Fab, secondary facility, space management. 

1  引言

二次配指各动力管线为工艺设备需求所预先装设的接点[1-6]。例如，电力供应的开关，气态介质的阀门，排水的接点等，至生产设备的对应接点之间的配电，配管工作内容。为实现集成电路行业生产设备二次配管工程设计、施工及质量验收的规范化、合理化、标准化。在施工前对二次配管进行合理的空间规划，以确保达到设备使用需求。在施工工作中有效地避免各系统管线之间的位置冲突、管路交叉，保证施工快速高效的进行。二次配管一般是在主系统管道和工艺设备安装完毕之后进行的（设备安装好之前可以进行一些预制工作），相当于三维空间里固定了两点（起点和终点），二次配的工作就是要用管道或线缆将这两点连接起来。二次配涉及的系统种类多，空间有限，所以施工难度和复杂性也就大了。二次配管的管道布置较为灵活，这只是相对而言，并不是说可以想怎么样布置就怎么样布置。在大规模集成电路生产车间[7-10] Fab 里二次配的管道从楼下的预留接点开始，到达设备，必须要避开其他管道、线缆、设备、灯具、梁、柱子等。在保证顺畅敷设的情况下，还要考虑管道支架是否容易固定，管道刚性能否保证，是否符合输送介质的工艺要求，等等，因而要对二次配进行空间管理通过对各类管线的平面和立体空间进行管理和规划，有效避免各系统管线之间的位置冲突；为后续扩充扩产预留出合理的二次配管空间；达到各类管线布局整齐划一的观感效果（图 1）。

2  空间管理

（1）二次配的空间管理，应符合一次配空间管理设计的规定的同时，并满足下列要求：① 二次配管路走向须与生产设备布置相协调，应按照工艺流程布置；有利于日常维护和管理，同时提高管线安装期间二次配管的效率。② 明敷的生产设备接点应管线短、附件少、保证管路排布的整齐、美观性，尽量减小地板以上的管道长度，减少管道拐弯，应便于安装、操作和维修。③ 对空间管理整体规划、应充分利用，应合理安排，组织好各类管道的走向、安全距离。且宜预留将来安装生产设备及必要的二次配管空间。

（2）二次配管应布置在便于检修、操作的位置，并应满足下列要求：① 当一次配管（主系统）位于生产设备下方时，即连接工艺设备接口，二次配管道宜布置在一次配管与生产设备之间的空间内。② 当一次配管（主系统）位于生产设备上方时，二次配管道的布置应满足人员操作的安全、设备和物料运输、设备散热、主体设备和辅助设备安装、更换和维护、检修空间的要求。③ 阀门、阀盘、调压阀、压力表、流量计、等需要观察操作的仪表仪器，应设置在易于观察操作的空间内。例如仪表仪器盘面应布置与生产设备周围，且使用方便的位置。

（3）二次配管道的布置应进行综合协调考虑安全问题，并应符合下列规定：① 特种气体系统里的有毒、腐蚀性气体管道、危险性化学品管道应采取双套管方式，尽量减少弯头的使用量，且避免管路过长，以 DCS 为例 90º 弯头要用两个 45º 弯头代替。配管路经合理的避开其他管线系统，特别是加热管道和介质供应过程中会发热的管路。② 高架地板开洞位置应注意配合地板以下桥架、承重梁，及华夫孔的位置，避免造成孔洞错位，导致大口径管道无法安装的情况。③ 生产设备的反应腔体与干泵之间的高真空管路设计有要求，弯度不超过 270º，因此在安装前要优先进行高真空管道敷设位置进行预会勘，确认上洞口，确定干泵的位置或者一体机的位置，确认干泵到尾气处理装置之间的尾气管路接口确定管路走向。④ 输送干燥气体的管道宜水平无坡度敷设，真空吸引管道和含湿气体管道的坡度宜大于或等于 0.3%，坡向真空泵站或冷凝水收集器。⑤ 室内高纯气体管道应敷设专用支架上，不得与生产设备、排风管道等接触，且不得利用生产设备、排风管道的支架；特气管路应该避开加热管道及高温管道。

（4）二次配管道预留点和阀门分歧箱 VMB／阀门分歧盘 VMP、气体供应柜 GC 柜位置选取应符合下列规定：① 预留点和 VMB／VMP 、GC 柜的选取应该根据工艺设备来进行选取，一般采取就近原则，避免管路过长，造成不必要的影响。② 预留点选择时应根据设备动力需求对于流量、压力等技术参数，结合工艺要求，确定是分别选取还是合并选取。③ 在特定的工艺区域内 GC 柜一对一对应，不可为了避免管路过长采取共用或者选取错误。④ 二次配管路预留点和 VMB／VMP 在选取时，在保证当前施工内的合理性还要对后续施工进行考量和适当的预留。

（5）二次配管路在生产设备同一楼层的规划走向应符合下列规定：① 在生产设备就位的楼层空间内二次配管路走向应符合洁净室规定要求，设备接点较高时要做好管路固定措施，防止因为抖动导致接头处受应力影响，造成脱落或者泄露，对生产造成中断的影响。② 在生产设备就位的楼层空间内二次配管路走向应避免对工艺设备使用上的困难，要避免对工艺设备造成遮挡，对使用或者 PM 过程造成影响。

（6）二次配管路在高架地板和洁净室地面之间的规划走向和位置应符合下列规定：① 二次配管路在高架地板下规划走向时应在距离华夫孔平面 300 mm 处给盘面上方留出充足的空间，盘面位置不要太低，影响操作。② 在选取盘面放置位置时，第一原则按照设备工程师的要求，要求放在那里就放在那里，其次根据机台周围环境选择合理的位置并和设备工程师确认；在选择盘面位置的同时要考虑是否会对后续工艺设备造成影响。③ 高架地板下由于各系统管线错综复杂，二次配管路规划走向时尽量避免和其他系统管线位置干涉，规划好自己的管线路经，在保证实用性的前提下尽量确保美观。

3  要点分析

所以进行二次配管时，不要急于动手。在预制安装前，要仔细查看现场情况，在纸上先描绘出管道布置和走向的草图，找到一条最佳“路径”，进行合理的布置。二次配管如何布置才算合理，没有一个严格的标准，但基本原则必须遵循，那就是：先“合”后“分”，尽量“集中”。即，从主系统的预留点接出来的管道应合并起来，集中布置，到了工艺设备处，再分开接至不同的设备预留口。

这样做的好处有：（1）容易布置管道支架，而且可以使支架尽可能少。（2）集中布置的管道被支架和管夹连成整体，增加了管道（特别是管径较小的管道和软管）的刚性，管道不易弯曲变形。管道分散布置，很容易变形（尤其是立管），而且容易晃动。（3）更加美观。设备的二次配管中，气体管道集中于布置，显得干净整洁，看上去比较美观；而如果气体管道比较分散，就会显得杂乱无章，不够美观。（4）集中布置的管道便于管理维护。当然集中布置管道可能会浪费一点管道，也就是说“集中”布置所用的管道比“分散”布置要长，但总体来说不会长太多，而且同“集中”布置带来的好处比，多用一点管道也是值得的。这和前面管道不宜过长原则并不相悖。

项目在二次配管初期，由于没有经验，管道布置得比较分散、杂乱；随着时间推移，配管越来越熟练，加上多方的指导，正确的空间管理，管道布置越来越合理，越来越美观。

4  结语

 在二次配管的施工中，要结合其特点，综合考虑，提前规划，进行合理的空间管理，有序布置管道，严把质量关卡，时刻注意保证安全和洁净。

参考文献

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