集成電路生產設備管線的二次配空間管理
袁海嶺
摘要：空間管理工作主要為 Fab 內各系統管線的綜合布置和科學的分類與布局。通過對各類管線的平面及立體空間管理，有效避免各系統管線之間的位置沖突，合理的規劃各系統的管線路徑，預留出合理的二次配空間；達到各類管線布局整齊劃一的觀感效果。
關鍵詞：集成電路車間；Fab；二次配；空間管理。
中圖分類號：TN405；TU834 文章編號：1674-2583(2019)07-0048-03
DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2019.07.016
中文引用格式：袁海嶺.集成電路生產設備管線的二次配空間管理[J].集成電路應用, 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
二次配指各動力管線為工藝設備需求所預先裝設的接點[1-6]。例如，電力供應的開關，氣態介質的閥門，排水的接點等，至生產設備的對應接點之間的配電，配管工作內容。為實現集成電路行業生產設備二次配管工程設計、施工及質量驗收的規范化、合理化、標準化。在施工前對二次配管進行合理的空間規劃，以確保達到設備使用需求。在施工工作中有效地避免各系統管線之間的位置沖突、管路交叉，保證施工快速高效的進行。二次配管一般是在主系統管道和工藝設備安裝完畢之后進行的（設備安裝好之前可以進行一些預制工作），相當于三維空間里固定了兩點（起點和終點），二次配的工作就是要用管道或線纜將這兩點連接起來。二次配涉及的系統種類多，空間有限，所以施工難度和復雜性也就大了。二次配管的管道布置較為靈活，這只是相對而言，并不是說可以想怎么樣布置就怎么樣布置。在大規模集成電路生產車間[7-10] Fab 里二次配的管道從樓下的預留接點開始，到達設備，必須要避開其他管道、線纜、設備、燈具、梁、柱子等。在保證順暢敷設的情況下，還要考慮管道支架是否容易固定，管道剛性能否保證，是否符合輸送介質的工藝要求，等等，因而要對二次配進行空間管理通過對各類管線的平面和立體空間進行管理和規劃，有效避免各系統管線之間的位置沖突；為后續擴充擴產預留出合理的二次配管空間；達到各類管線布局整齊劃一的觀感效果（圖 1）。
2 空間管理
（1）二次配的空間管理，應符合一次配空間管理設計的規定的同時，并滿足下列要求：① 二次配管路走向須與生產設備布置相協調，應按照工藝流程布置；有利于日常維護和管理，同時提高管線安裝期間二次配管的效率。② 明敷的生產設備接點應管線短、附件少、保證管路排布的整齊、美觀性，盡量減小地板以上的管道長度，減少管道拐彎，應便于安裝、操作和維修。③ 對空間管理整體規劃、應充分利用，應合理安排，組織好各類管道的走向、安全距離。且宜預留將來安裝生產設備及必要的二次配管空間。
（2）二次配管應布置在便于檢修、操作的位置，并應滿足下列要求：① 當一次配管（主系統）位于生產設備下方時，即連接工藝設備接口，二次配管道宜布置在一次配管與生產設備之間的空間內。② 當一次配管（主系統）位于生產設備上方時，二次配管道的布置應滿足人員操作的安全、設備和物料運輸、設備散熱、主體設備和輔助設備安裝、更換和維護、檢修空間的要求。③ 閥門、閥盤、調壓閥、壓力表、流量計、等需要觀察操作的儀表儀器，應設置在易于觀察操作的空間內。例如儀表儀器盤面應布置與生產設備周圍，且使用方便的位置。
（3）二次配管道的布置應進行綜合協調考慮安全問題，并應符合下列規定：① 特種氣體系統里的有毒、腐蝕性氣體管道、危險性化學品管道應采取雙套管方式，盡量減少彎頭的使用量，且避免管路過長，以 DCS 為例 90º 彎頭要用兩個 45º 彎頭代替。配管路經合理的避開其他管線系統，特別是加熱管道和介質供應過程中會發熱的管路。② 高架地板開洞位置應注意配合地板以下橋架、承重梁，及華夫孔的位置，避免造成孔洞錯位，導致大口徑管道無法安裝的情況。③ 生產設備的反應腔體與干泵之間的高真空管路設計有要求，彎度不超過 270º，因此在安裝前要優先進行高真空管道敷設位置進行預會勘，確認上洞口，確定干泵的位置或者一體機的位置，確認干泵到尾氣處理裝置之間的尾氣管路接口確定管路走向。④ 輸送干燥氣體的管道宜水平無坡度敷設，真空吸引管道和含濕氣體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 室內高純氣體管道應敷設專用支架上，不得與生產設備、排風管道等接觸，且不得利用生產設備、排風管道的支架；特氣管路應該避開加熱管道及高溫管道。
（4）二次配管道預留點和閥門分歧箱 VMB／閥門分歧盤 VMP、氣體供應柜 GC 柜位置選取應符合下列規定：① 預留點和 VMB／VMP 、GC 柜的選取應該根據工藝設備來進行選取，一般采取就近原則，避免管路過長，造成不必要的影響。② 預留點選擇時應根據設備動力需求對于流量、壓力等技術參數，結合工藝要求，確定是分別選取還是合并選取。③ 在特定的工藝區域內 GC 柜一對一對應，不可為了避免管路過長采取共用或者選取錯誤。④ 二次配管路預留點和 VMB／VMP 在選取時，在保證當前施工內的合理性還要對后續施工進行考量和適當的預留。
（5）二次配管路在生產設備同一樓層的規劃走向應符合下列規定：① 在生產設備就位的樓層空間內二次配管路走向應符合潔凈室規定要求，設備接點較高時要做好管路固定措施，防止因為抖動導致接頭處受應力影響，造成脫落或者泄露，對生產造成中斷的影響。② 在生產設備就位的樓層空間內二次配管路走向應避免對工藝設備使用上的困難，要避免對工藝設備造成遮擋，對使用或者 PM 過程造成影響。
（6）二次配管路在高架地板和潔凈室地面之間的規劃走向和位置應符合下列規定：① 二次配管路在高架地板下規劃走向時應在距離華夫孔平面 300 mm 處給盤面上方留出充足的空間，盤面位置不要太低，影響操作。② 在選取盤面放置位置時，第一原則按照設備工程師的要求，要求放在那里就放在那里，其次根據機臺周圍環境選擇合理的位置并和設備工程師確認；在選擇盤面位置的同時要考慮是否會對后續工藝設備造成影響。③ 高架地板下由于各系統管線錯綜復雜，二次配管路規劃走向時盡量避免和其他系統管線位置干涉，規劃好自己的管線路經，在保證實用性的前提下盡量確保美觀。
3 要點分析
所以進行二次配管時，不要急于動手。在預制安裝前，要仔細查看現場情況，在紙上先描繪出管道布置和走向的草圖，找到一條最佳“路徑”，進行合理的布置。二次配管如何布置才算合理，沒有一個嚴格的標準，但基本原則必須遵循，那就是：先“合”后“分”，盡量“集中”。即，從主系統的預留點接出來的管道應合并起來，集中布置，到了工藝設備處，再分開接至不同的設備預留口。
這樣做的好處有：（1）容易布置管道支架，而且可以使支架盡可能少。（2）集中布置的管道被支架和管夾連成整體，增加了管道（特別是管徑較小的管道和軟管）的剛性，管道不易彎曲變形。管道分散布置，很容易變形（尤其是立管），而且容易晃動。（3）更加美觀。設備的二次配管中，氣體管道集中于布置，顯得干凈整潔，看上去比較美觀；而如果氣體管道比較分散，就會顯得雜亂無章，不夠美觀。（4）集中布置的管道便于管理維護。當然集中布置管道可能會浪費一點管道，也就是說“集中”布置所用的管道比“分散”布置要長，但總體來說不會長太多，而且同“集中”布置帶來的好處比，多用一點管道也是值得的。這和前面管道不宜過長原則并不相悖。
項目在二次配管初期，由于沒有經驗，管道布置得比較分散、雜亂；隨著時間推移，配管越來越熟練，加上多方的指導，正確的空間管理，管道布置越來越合理，越來越美觀。
4 結語
在二次配管的施工中，要結合其特點，綜合考慮，提前規劃，進行合理的空間管理，有序布置管道，嚴把質量關卡，時刻注意保證安全和潔凈。
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