晶體硅光伏電池用臥式爐管安全設(shè)計規(guī)范目??次目次 I前言 III1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14略縮語 25臥式爐管爐產(chǎn)品設(shè)備結(jié)構(gòu) 25.1概述 25.2工作臺系統(tǒng) 25.3爐體機(jī)箱系統(tǒng) 35.4氣源柜系統(tǒng) 45.5電氣模塊 46主要危險 56.1機(jī)械危險 56.2電氣危險 66.3高低溫危險 66.4噪聲危險 76.5輻射危險 76.6有毒有害物質(zhì)危險 76.7人體工學(xué)危險 86.8控制電路失效危險 87安全要求與措施 97.1機(jī)械危險的安全要求與措施 97.2電氣危險的安全要求與措施 127.3高低溫危險的安全要求與措施 127.4噪聲危險的安全要求與措施 137.5輻射危險的安全要求與措施 137.6有毒有害物質(zhì)危險的安全要求與措施 137.7人體工學(xué)危險的安全要求與措施 157.8安全回路的要求 168安全標(biāo)識 218.1概述 218.2設(shè)備安全標(biāo)識要求 219使用說明 249.1LOTO 249.2重物的安裝維護(hù) 249.3高處作業(yè) 24晶體硅光伏電池用臥式爐管安全設(shè)計規(guī)范范圍本文件規(guī)定了晶體硅光伏電池用臥式爐管在設(shè)計時針對可能威脅人身安全、設(shè)備安全和產(chǎn)品安全的風(fēng)險項目應(yīng)采取的設(shè)計方案和防護(hù)措施，以及遵循的設(shè)計依據(jù)。本文件適用于晶體硅光伏電池用氧化爐、退火爐、PECVD、LPCVD、PEALD等臥式爐管設(shè)備。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB12142-2007便攜式金屬梯安全要求ISO13849-1機(jī)械安全控制系統(tǒng)有關(guān)安全部件（SafetyofMachinery—Safety-RelatedPartsofControlSystems）ISO13857機(jī)械安全防止上肢和下肢到達(dá)危險區(qū)域的安全距離（Safetyofmachinery—Safetydistancestopreventhazardzonesbeingreachedbyupperandlowerlimbs）SEMIS2半導(dǎo)體制造設(shè)備的環(huán)境，健康和安全指南（Environmental,Health,AndSafetyGuidelineForSemiconductorManufacturingEquipment）SEMIS6半導(dǎo)體制造設(shè)備排氣通風(fēng)的環(huán)境、健康和安全指南（Environmental,Health,andSafetyGuidelineforExhaustVentilationofSemiconductorManufacturingEquipment）術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。舟boat晶體硅光伏電池工藝處理中用于承載硅片的載具，包含石英舟、碳化硅舟、鋁舟和石墨舟。尾氣處理scrubber用于處理尾氣和廢氣的裝置。類別category控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件在防止故障能力以及故障條件下后續(xù)行為方面的分類，它通過部件的結(jié)構(gòu)布置、故障檢測和/或部件可靠性來達(dá)到。危險hazard潛在的傷害源。風(fēng)險risk傷害發(fā)生概率和傷害發(fā)生的嚴(yán)重程度的組合。聯(lián)鎖interlock安排數(shù)個（種）器件一起工作，為了防止危險情況發(fā)生、防止設(shè)備或材料損壞、防止誤操作和保證正確運(yùn)行的一種制約關(guān)系。維護(hù)maintaince預(yù)期保持半導(dǎo)體設(shè)備正常的工作狀態(tài)。使能功能enablingfunctions防止誤操作的一種特殊功能。略縮語HPM危險性生產(chǎn)用物資HazardProductiveMaterialLOTO上牌掛鎖LockoutTagoutMFC質(zhì)量流量控制器MassFlowControllerOEL職業(yè)暴露限值OccupationalExposureLimitSSR固態(tài)繼電器SolidStateRelaySCR可控硅SiliconControlledRectifierLEL爆炸下限LowerExplosiveLimitUEL爆炸上限UpperExplosiveLimitUPS不間斷電源UninterruptiblePowerSupply結(jié)構(gòu)概述臥式爐管設(shè)備按結(jié)構(gòu)劃分通常由工作臺系統(tǒng)、爐體機(jī)箱系統(tǒng)、氣源柜系統(tǒng)、供電控制模塊和泵組組成，如圖1所示。212134標(biāo)引序號說明：1——工作臺系統(tǒng)2——爐體機(jī)箱系統(tǒng)3——?dú)庠垂裣到y(tǒng)4——泵組臥式爐管設(shè)備結(jié)構(gòu)圖工作臺系統(tǒng)概述工作臺系統(tǒng)是硅片舟裝卸區(qū)域，功能是實(shí)現(xiàn)舟的載運(yùn)、中轉(zhuǎn)和快速降溫等。按結(jié)構(gòu)劃分通常由工作臺機(jī)箱、上下料、推拉舟、滑臺、梭板、旋轉(zhuǎn)爐門、控制模塊等模塊組成。凈化臺機(jī)箱固定運(yùn)動部件和控制模塊。上下料上下料安裝在工作臺機(jī)箱內(nèi)部，其功能是根據(jù)工藝要求將舟送達(dá)相應(yīng)工位，配備送料滑臺機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)舟在推拉舟、緩存位、送料滑臺等裝置之間的調(diào)度以及對接；同時配備防撞保護(hù)、同步保護(hù)、過流保護(hù)、機(jī)械手占用/空閑檢測等保證運(yùn)行安全，可實(shí)現(xiàn)全自動取放舟。推拉舟推拉舟安裝在工作臺機(jī)箱內(nèi)部，承載舟進(jìn)出反應(yīng)腔室?；_滑臺安裝在凈化臺機(jī)箱內(nèi)部，對承載舟的梭板進(jìn)行水平進(jìn)退方向的運(yùn)輸，使其在設(shè)備與自動硅片裝卸系統(tǒng)間進(jìn)行傳輸。梭板梭板位于滑臺傳送帶上，又稱滑臺舟托盤，承載舟，實(shí)現(xiàn)舟在滑臺模塊上實(shí)現(xiàn)水平方向的載運(yùn)。爐門爐門可防止工藝過程中爐體內(nèi)部的熱源擴(kuò)散至凈化臺系統(tǒng)，部分設(shè)備的爐門還具有使反應(yīng)腔室形成密閉空間的作用。爐門也可安裝在爐體機(jī)箱系統(tǒng)。爐體機(jī)箱系統(tǒng)概述爐體機(jī)箱系統(tǒng)提供硅片進(jìn)行工藝的場所，按結(jié)構(gòu)劃分通常由爐體機(jī)箱機(jī)箱、爐體、反應(yīng)室、冷卻水系統(tǒng)等模塊組成。爐體機(jī)箱爐體機(jī)箱用于固定爐體、反應(yīng)室、冷卻水等模塊。爐體爐體作用是在工藝過程中加熱反應(yīng)腔室使其達(dá)到工藝需求的溫度；爐體的結(jié)構(gòu)為加熱絲、接線柱、保溫材料和外殼。反應(yīng)室反應(yīng)室內(nèi)腔為工藝區(qū)域，對硅片進(jìn)行擴(kuò)散、退火、氧化、鍍膜等工藝。冷卻水系統(tǒng)為反應(yīng)室法蘭提供冷卻水，滿足O型密封圈使用條件。氣源柜系統(tǒng)概述氣源柜系統(tǒng)作用是為反應(yīng)腔室提供工藝氣體，處理反應(yīng)腔室排出的尾氣。內(nèi)部通常包括氣路盒（GasBox）、真空管路、氣源頭、射頻系統(tǒng)、冷卻水、泵、尾排、控制模塊等模塊組成。氣源柜箱體氣源柜箱體作用是固定各氣體管路和控制模塊。氣路盒（GasBox）用于控制腔室工藝過程的工藝氣體的盒體。真空管道真空管路是連接反應(yīng)腔室尾部和泵之間的管道。射頻系統(tǒng)射頻系統(tǒng)由射頻電源提供能量，通過匹配器完成與腔室的匹配，將射頻能力加載到電極上，工藝氣體進(jìn)入反應(yīng)室，電極上的能量通過加載到工藝氣體上，使其發(fā)生電離，產(chǎn)生等離子，在下射頻的作用下到達(dá)硅片表面，實(shí)現(xiàn)對硅片的加工。泵抽取反應(yīng)腔室內(nèi)氣體，使反應(yīng)腔室形成真空負(fù)壓狀態(tài)。尾排尾排是連接泵與廠房排廢管道之間的管道，將工藝后的尾氣輸送到廠房尾氣處理系統(tǒng)。電氣模塊電源柜電源柜為爐體加熱變壓器和各電氣控制底板提供電源。變壓器變壓器提供爐體各個溫區(qū)所需要的電壓。功率控制器功率控制器含固態(tài)繼電器或可控硅，作用是根據(jù)溫控表輸出的信號控制各溫區(qū)的功率。電氣控制板各電氣控制底板對設(shè)備進(jìn)行信號的采集和控制、報警。主要危險機(jī)械危險機(jī)箱重心失穩(wěn)危險臥式爐管設(shè)備機(jī)箱包括凈化臺機(jī)箱（或系統(tǒng)）、爐體機(jī)箱（或系統(tǒng)）和氣源柜機(jī)箱（或系統(tǒng)），簡稱機(jī)箱。機(jī)箱在運(yùn)輸、移動、安裝維護(hù)等過程中，由于其重心位置太高或重心偏心會引起重心失穩(wěn)，發(fā)生傾倒。由尖銳邊角引起的劃傷危險此危險可由下列原因引起：——傳感器定位片存在尖銳邊角，尺寸較小，人員不易察覺，觸碰尖銳邊角會導(dǎo)致劃傷危險；——箱體上的護(hù)板、連接板等鈑金件折邊、切口處等存在尖銳邊角，觸碰尖銳邊角會導(dǎo)致劃傷危險。由風(fēng)扇扇葉引起的切割危險臥式爐管爐體設(shè)備上裝有用于散熱和降溫的風(fēng)扇，風(fēng)扇扇葉材質(zhì)有鐵質(zhì)和塑料兩種。安裝調(diào)試和維護(hù)時，觸碰旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇扇葉將導(dǎo)致被切割的危險。由上下料引起的危險由上下料電機(jī)轉(zhuǎn)動引起的纏繞、碰撞、擠壓和夾手危險上下料電機(jī)包括豎直軸電機(jī)和水平軸電機(jī)，電機(jī)通過聯(lián)軸器、傳動軸、皮帶等傳動裝置驅(qū)動兩個機(jī)械手進(jìn)行運(yùn)動，存在纏繞、碰撞、擠壓和夾手危險，這些危險由下列原因引起：——由電機(jī)和傳動軸旋轉(zhuǎn)引起的纏繞危險；——由機(jī)械手升降和伸縮引起的碰撞和擠壓危險；——由帶輪和同步帶運(yùn)動引起的夾手和纏繞危險。由上下料機(jī)械手墜落引起的砸傷危險這些危險可由下列原因引起：——由同步帶斷裂引起的機(jī)械手墜落；——由聯(lián)軸器松動引起的機(jī)械手墜落；——由抱閘失效引起的機(jī)械手墜落。由上下料引起的剪切危險定位塊和定位傳感器間隙小，相對運(yùn)動速度較快，存在剪切危險。由推拉舟引起的危險由推拉舟電機(jī)轉(zhuǎn)動引起的碰撞、擠壓、纏繞和夾手危險推拉舟電機(jī)包括豎直軸電機(jī)和水平軸電機(jī)，電機(jī)通過皮帶、升降機(jī)等傳動裝置驅(qū)動推拉舟及舟頭進(jìn)行運(yùn)動，存在碰撞、擠壓、纏繞和夾手危險，這些危險可由下列原因引起：——舟頭升降、前進(jìn)后退等運(yùn)動引起的碰撞和擠壓危險；——由帶輪和同步帶運(yùn)動引起的夾手和纏繞危險。由推拉舟SiC槳（或SiC棒）斷裂引起的砸傷危險推拉舟SiC槳（或SiC棒）在使用、調(diào)試、維護(hù)設(shè)備時可能發(fā)生斷裂，此危險由下列原因引起：——SiC槳（或SiC棒）彈性模量低，運(yùn)動過程中發(fā)生撞擊可能會發(fā)生斷裂；——SiC槳（或SiC棒）自身質(zhì)量問題，使用一段時間后可能會發(fā)生斷裂。由滑臺引起的碰撞、擠壓和纏繞危險滑臺功能是通過電機(jī)驅(qū)動皮帶將梭板移動至目標(biāo)位置，存在碰撞、擠壓和纏繞危險，這些可由下列原因引起：——電機(jī)驅(qū)動梭板水平運(yùn)動引起的碰撞和擠壓危險；——由帶輪和同步帶運(yùn)動引起的擠壓和纏繞危險。由自動爐門引起的危險自動爐門的碰撞、擠壓、纏繞和夾手危險。自動爐門上有水平軸氣缸和旋轉(zhuǎn)氣缸，通過氣缸及其連桿驅(qū)動爐門運(yùn)動，存在碰撞、擠壓、纏繞和夾手危險，這些危險可由下列原因引起：——由水平氣缸伸縮帶動爐門水平運(yùn)動引起的碰撞和擠壓危險；——由旋轉(zhuǎn)氣缸伸縮、旋轉(zhuǎn)帶動爐門旋轉(zhuǎn)運(yùn)動引起的碰撞和纏繞危險；——由氣缸伸縮引起的夾手危險。電氣危險臥式爐管設(shè)備涉及到的電氣風(fēng)險包括以下幾個方面：——直接觸電；——間接觸電；——電氣零部件短路；——絕緣失效。高低溫危險由爐體熱部件引起的危險臥式爐管爐體在工藝過程中溫度區(qū)間在200℃～1300℃，外部爐殼和爐門表面溫度可達(dá)60℃～200℃。在安裝調(diào)試和維護(hù)時，觸碰外部爐殼、法蘭和爐門等會引起灼傷或燙傷。爐門打開時，爐口處存在高溫?zé)彷椛洌拷鼱t口可能會引起灼傷或燙傷。接觸高溫懸臂支撐和舟引起的灼傷或燙傷懸臂支撐和舟在工藝過程中會在反應(yīng)腔室滯留，存在高溫灼傷或燙傷危險，此危險由下列原因引起：——懸臂支撐取送舟時，在反應(yīng)腔室內(nèi)滯留2min～8min，表面溫度可達(dá)約300℃。在安裝調(diào)試和維護(hù)時，觸碰懸臂支撐會引起灼傷或燙傷?！獞冶壑螌⑼瓿晒に囍蹚姆磻?yīng)室取出后，舟和硅片表面溫度可達(dá)約300℃；——舟和硅片在存儲位支撐架降溫過程中，部分石墨舟表面溫度仍大于60℃。接觸真空管道引起的灼傷或燙傷真空管道在工藝過程中靠近爐尾法蘭處的管道表面溫度最高加熱至約90度，在安裝調(diào)試和維護(hù)時，觸碰外部爐殼或爐門會引起灼傷或燙傷。接觸管路加熱帶引起的灼傷或燙傷臥式爐管設(shè)備部分工藝氣體管路需要進(jìn)行加熱，包括三甲鋁基(TMA)進(jìn)氣管路、TEOS進(jìn)氣管路、BCl3進(jìn)氣管路等都是用加熱帶包裹被加熱的管路。在正常使用、調(diào)試操作、維護(hù)操作過程中，接觸纏繞加熱帶的氣體管路會引起灼傷或燙傷。接觸點(diǎn)火器（Torch）引起的灼傷或燙傷接觸點(diǎn)火器（Torch）在工藝過程中一般加熱到800℃～900℃，在安裝調(diào)試和維護(hù)時，接觸點(diǎn)火器（Torch）會引起灼傷或燙傷。噪聲危險臥式爐管設(shè)備噪聲危險主要來源于使用干泵或隔膜泵。在使用、調(diào)試操作和維護(hù)操作中，靠近噪音源可能會干擾語言交流、影響聽覺或?qū)е侣犃p害。非電離輻射危險臥式爐管設(shè)備輻射危險主要來源于射頻電源，存在非電離輻射和電磁干擾的危險。這些危險由下列原因引起：——反應(yīng)腔室爐門打開，射頻系統(tǒng)輸出時，存在非電離輻射危險；——射頻電源匹配器出線端有非金屬密封，存在非電離輻射危險；——射頻泄露對電氣元器件產(chǎn)生電磁干擾。有毒有害物質(zhì)危險特氣泄漏引起的中毒或火災(zāi)危險臥式爐管設(shè)備在工藝過程中需要使用工藝氣體或液體，目前一般使用的特殊氣體屬于HPM分類的，包括以下內(nèi)容：特液包括：POCl3、TMA、BBr3、TEOS、DCE等。特氣包括：SiH4、H2、PH3、B2H6、CH4、DCS、NH3、BCl3、NO、N2O等。HPM相關(guān)參數(shù)見表1。臥式爐管設(shè)備使用HPM相關(guān)安全參數(shù)表序號名稱化學(xué)式毒性可燃性活性特殊特性LELUELOEL1氯化氧磷POCl3402W——0.1ppm2硅烷SiH4243NA0.80%98%5ppm3氫氣H2040NA4%75%NA4磷化氫PH3442NA1%—0.3ppm5乙硼烷B2H6343W0.8%9.8%0.1ppm6甲烷CH4040NA5%15%—7二氯硅烷DCS342W4.60%98%5ppm8三甲基鋁TMA343W——50mg/m39溴化硼B(yǎng)Br3402W——10mg/m310二氯乙烷DCE232NA6.2%16.0%10ppm11氨氣NH3310NA15.7%27.4%25ppm12氯化硼B(yǎng)Cl3301NA——5ppm13一氧化氮NO300OX——25ppm14正硅酸乙酯TEOS220NA0.9%5.75%10ppm15一氧化二氮N2O200NA——50ppm如果在管路連接處發(fā)生泄漏或通入特殊氣體的溫度或壓力條件不滿足，則上述氣體會帶來人員中毒、火災(zāi)或爆炸的風(fēng)險。工藝副產(chǎn)物引起的中毒或火災(zāi)危險臥式爐管設(shè)備在工藝副產(chǎn)物包括：N2、O2、H2O、SiN、SiON、SiH4、NH3、N2O、CH4、PH3、B2H6、SiO2、Si、Ar、N2，H2、NO、HCl、偏磷酸、氧化硼、氯化物、粉塵和煙霧等。這些副產(chǎn)物未經(jīng)處理就排放會引起中毒或火災(zāi)風(fēng)險。液體泄漏的危險臥式爐管設(shè)備管路接頭連接處的位置可能存在液體泄漏的風(fēng)險，發(fā)生液體泄露時會導(dǎo)致人員滑倒或觸電危險。人體工學(xué)危險高空作業(yè)引起的危險臥式爐管設(shè)備總高度隨著管數(shù)增加而增高，在安裝調(diào)試和維護(hù)頂部或高處零部件時，會導(dǎo)致費(fèi)力、精神緊張、精力不集中，引起人員滑倒、絆倒或跌落等危險。維修通道或維修空間受限引起的危險上下料、推拉舟、自動爐門、反應(yīng)室、真空管路等部件維護(hù)作業(yè)時需要進(jìn)入到設(shè)備內(nèi)部，如果凈化臺和氣源柜的維修通道或維修空間受限，則會造成維修人員操作不便。搬運(yùn)重物引起的危險懸臂支撐、爐門、冷卻法蘭、石英管等物料重量大于10kg，在安裝調(diào)試和維護(hù)時，會無法完成作業(yè)或給維護(hù)人員造成傷害。控制電路失效危險為保證設(shè)備的安全，設(shè)備的控制系統(tǒng)會設(shè)計超溫保護(hù)處理、特氣泄漏處理以及機(jī)械碰撞防護(hù)等互鎖保證設(shè)備的安全，如果控制系統(tǒng)失效，則互鎖防護(hù)失效，設(shè)備會存在高溫、有毒有害物質(zhì)泄漏、機(jī)械等危險。安全要求與措施機(jī)械危險的安全要求與措施機(jī)箱重心失穩(wěn)的安全要求與措施通過調(diào)整機(jī)箱布局防止重心位置太高或重心偏心重心位置過高、重心偏心的風(fēng)險，宜采取以下措施防護(hù)：如圖2所示，定義α為傾覆角，即當(dāng)箱體從正常位置向任何方向傾斜α角度時，不應(yīng)使其失衡（針對尚未錨定好的設(shè)備），在靜止?fàn)顟B(tài)時，最小傾覆角應(yīng)符合：α≥10°。考慮叉車運(yùn)輸?shù)纫苿訒袃A覆的危險，建議凈化臺機(jī)箱、爐體機(jī)箱和氣源柜機(jī)箱的最小傾覆角:α≥22°。傾覆角示意圖通過在機(jī)箱兩側(cè)增加防傾倒工裝調(diào)整重心位置機(jī)箱重心失穩(wěn)危險，采取以下措施防護(hù)：如果設(shè)備整體布局無法調(diào)整，需在設(shè)備兩側(cè)增加防傾倒工裝，見圖3。在移動或運(yùn)輸機(jī)箱過程中，防傾倒工裝不可拆卸。設(shè)備安裝定位完成，三個機(jī)箱用穿釘固定牢固后，將防傾倒工裝拆卸，其地腳螺栓的選用建議參照SEMIS2第19章和相關(guān)信息4章節(jié)進(jìn)行計算。在裝配指導(dǎo)書和包裝運(yùn)輸指導(dǎo)書中具體描述防傾倒工裝的使用方法和注意事項。在箱體門板（或骨架）、內(nèi)塑料膜包裝和外木箱包裝上應(yīng)粘貼重心標(biāo)識，提醒機(jī)箱運(yùn)輸人員重心位置。防傾倒工裝示意圖由尖銳邊角引起的劃傷危險人員可接觸的外露表面不能有鋒利的邊緣和毛邊，折邊、切口、凸起等處的尖銳邊角應(yīng)進(jìn)行倒圓角。由風(fēng)扇扇葉引起的切割危險風(fēng)扇的兩側(cè)應(yīng)安裝扇葉護(hù)罩或其他護(hù)板初效等，將扇葉進(jìn)行隔離，人員無法觸及，尺寸應(yīng)滿足ISO13857的第4章節(jié)的要求。上下料的安全要求與措施由上下料電機(jī)轉(zhuǎn)動引起的纏繞、碰撞、擠壓和夾手危險上下料機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器、傳動軸、皮帶等傳動裝置驅(qū)動機(jī)械手運(yùn)動存在的纏繞、碰撞、擠壓和夾手危險，采取以下措施防護(hù)，尺寸應(yīng)滿足ISO13857的第4章節(jié)的要求。a)降低會導(dǎo)致傷害的接觸機(jī)率，宜采用下列措施：——在電機(jī)和傳動軸處安裝防護(hù)罩，將危險源進(jìn)行隔離；——防護(hù)罩用螺釘固定，需采用工具才可將防護(hù)罩移除。b)設(shè)備工作時，防止人員誤入運(yùn)動區(qū)域，宜采用下列措施：——凈化機(jī)箱可容人進(jìn)入的門設(shè)置安全電磁門鎖，在不解除鎖定情況下無法將門打開；—— 解除電磁門鎖的鎖定打開門時，通過急停回路進(jìn)行保護(hù)，門開關(guān)接入急?；芈?，門打開急停生效，所有驅(qū)動器斷電，豎直軸抱閘。c)人員在設(shè)備內(nèi)部安裝調(diào)試和維護(hù)時的宜采用以下保護(hù)措施：——凈化機(jī)箱內(nèi)部設(shè)置急停開關(guān)，按下急停開關(guān)立刻停止所有運(yùn)動；—— 電磁門鑰匙孔可掛鎖，貼LOTO標(biāo)識，防止外部人員誤操作將門關(guān)上引發(fā)繼續(xù)運(yùn)動，避免內(nèi)部人員受到傷害。d)應(yīng)在設(shè)備上粘貼機(jī)械風(fēng)險的警告標(biāo)示。由上下料機(jī)械手墜落引起的砸傷危險安裝調(diào)試、維護(hù)設(shè)備時上下料機(jī)械手墜落砸傷作業(yè)人員的風(fēng)險，宜采取以下措施防護(hù)：——對同步帶進(jìn)行力學(xué)分析，考慮高溫環(huán)境導(dǎo)致的潛在材料疲勞、老化、腐蝕及磨損效應(yīng)，在工作靜載荷的作用下，同步帶的安全系數(shù)不應(yīng)小于7；在工作動載荷的作用下，同步帶的安全系數(shù)不應(yīng)小于2。——在機(jī)械手運(yùn)動的豎直方向安裝安全止動銷，使其在發(fā)生墜落時被限制住，硬限位的安全系數(shù)不應(yīng)小于3。由上下料引起的剪切危險定位塊與定位傳感器的剪切的危險，宜采取以下措施防護(hù)：——機(jī)械手示教定位過程中，使用帶有使能功能的手操盒；——在定位塊附件粘貼夾手風(fēng)險的警告標(biāo)示。推拉舟的安全要求與措施由推拉舟電機(jī)轉(zhuǎn)動引起的碰撞、擠壓、纏繞和夾手危險推拉舟電機(jī)通過皮帶、升降機(jī)等傳動裝置驅(qū)動推拉舟及舟頭的運(yùn)動存在碰撞、擠壓、纏繞和夾手危險，宜采取以下措施防護(hù)：a)降低會導(dǎo)致傷害的接觸機(jī)率，宜采用下列措施：——在帶輪和皮帶處設(shè)計防護(hù)罩，將危險源進(jìn)行物理隔離，尺寸應(yīng)滿足ISO13857的第4章節(jié)的要求；——防護(hù)罩用螺釘固定，需要采用工具才可將防護(hù)罩移除。b)設(shè)備工作時，防止人員誤入運(yùn)動區(qū)域的防護(hù)措施見7.1.5.1b）：c)人員在設(shè)備內(nèi)部安裝調(diào)試和維護(hù)時的保護(hù)措施見7.1.5.1c）；d)應(yīng)在設(shè)備上粘貼機(jī)械風(fēng)險的警告標(biāo)識。由推拉舟SiC槳（或SiC棒）斷裂引起的砸傷危險推拉舟SiC槳（或SiC棒）斷裂產(chǎn)生的砸傷危險，宜采取以下措施防護(hù)：a）降低SiC槳（或SiC棒）發(fā)生斷裂的方法：——對SiC槳（或SiC棒）進(jìn)行力學(xué)分析，在工作載荷的作用下，安全系數(shù)不應(yīng)小于5。——定期檢驗(yàn)。b)SiC槳（或SiC棒）斷裂時的保護(hù)措施：——每個推拉舟下方設(shè)置防護(hù)板，在SiC槳（或SiC棒）斷裂時可將其碎片托?。弧藛T在維護(hù)時需佩戴安全帽?；_的安全要求與措施滑臺的碰撞、纏繞危險，宜采取以下措施防護(hù)：a)降低會導(dǎo)致傷害的接觸機(jī)率，可采用下列措施：——在帶輪和皮帶處安裝防護(hù)罩，將危險源進(jìn)行物理隔離，ISO13857的第4章節(jié)的要求；——防護(hù)罩用螺釘固定，需要采用工具才可將防護(hù)罩移除。b)設(shè)備工作時，防止人員誤入運(yùn)動區(qū)域的防護(hù)措施見7.1.5.1b）；c)人員在設(shè)備內(nèi)部安裝調(diào)試和維護(hù)時的保護(hù)措施見7.1.5.1c）；d)應(yīng)在設(shè)備上粘貼機(jī)械風(fēng)險的警告標(biāo)示。自動爐門的安全要求與措施自動爐門的氣缸及其連桿驅(qū)動爐門運(yùn)動產(chǎn)生的碰撞、擠壓、纏繞和夾手危險，宜采取以下措施防護(hù)。a)降低會導(dǎo)致傷害的接觸機(jī)率，宜采用下列措施：——設(shè)計防護(hù)罩，將爐門進(jìn)行物理隔離，尺寸應(yīng)滿足ISO13857第4章節(jié)的要求；——防護(hù)罩用螺釘固定，需要采用工具才可將防護(hù)罩移除。b)設(shè)備工作時，防止人員誤入運(yùn)動區(qū)域的防護(hù)措施見7.1.5.1b）；c)人員在設(shè)備內(nèi)部安裝調(diào)試和維護(hù)時的保護(hù)措施：電磁閥接入急停按鈕。按下急停按鈕后電磁閥斷電，觸發(fā)爐門急停后應(yīng)手動復(fù)位。注：釋放急停按鈕不能單獨(dú)作為手動復(fù)位方式。d)應(yīng)在設(shè)備上粘貼機(jī)械風(fēng)險的警告標(biāo)示。電氣危險的安全要求與措施電氣危險的安全要求和措施應(yīng)符合IEC60204-1和SEMIS22的規(guī)定。高低溫危險的安全要求與措施由爐體熱部件引起的危險宜采取以下措施防護(hù)：——法蘭設(shè)計水冷通道，降低法蘭和爐門的溫度，宜在冷卻水管路每管支路上安裝冷卻水流量檢測，水流量低于設(shè)定值時，發(fā)出報警提示，并切斷爐體加熱供電；——應(yīng)在爐體機(jī)箱門板和爐口處安裝固定隔熱防護(hù)罩，降低人員接觸外部爐殼的機(jī)率；——使用各路獨(dú)立巡檢儀采集各管溫度，超溫時應(yīng)立即切斷爐體加熱；——爐體供電選用耐高溫線纜，周圍線纜與爐體之間應(yīng)保持安全距離；——如果設(shè)備走線經(jīng)過爐口附近，應(yīng)選用耐高溫線纜并與爐體之間保持安全距離，或安裝固定隔熱防護(hù)罩將線纜進(jìn)行隔熱保護(hù)；——應(yīng)在爐體機(jī)箱門外粘貼高溫危險的警告標(biāo)識；——維護(hù)時應(yīng)穿戴高溫防護(hù)服以及高溫手套。接觸懸臂支撐和舟引起的灼傷或燙傷為預(yù)防因無意接觸高溫的懸臂支撐，應(yīng)在凈化臺防護(hù)門上粘貼高溫危險的警告標(biāo)識。接觸真空管道引起的灼傷或燙傷為預(yù)防因無意接觸高溫的真空管道，應(yīng)在管道高溫處粘貼高溫危險的警告標(biāo)識。接觸管路加熱帶引起的灼傷或燙傷宜采取以下措施防護(hù)：——管路加熱帶宜優(yōu)選本質(zhì)安全類型的，即在控溫失效的條件下，加熱帶在引起環(huán)境過熱風(fēng)險前加熱帶可自行燒斷、切斷或溫度穩(wěn)定；——如果加熱帶不是本質(zhì)安全，必須有過溫保護(hù)的功能；——所有采購的加熱帶應(yīng)通過CE或UL認(rèn)證；——加熱帶附近線纜與加熱帶之間應(yīng)保持安全距離，即不會過熱引起線纜損壞。接觸點(diǎn)火器Torch引起的灼傷或燙傷應(yīng)采取以下措施防護(hù)：——點(diǎn)火器Torch外側(cè)應(yīng)安裝隔熱保護(hù)罩；——護(hù)罩上宜設(shè)計冷卻水降溫。噪聲危險的安全要求與措施臥式爐管設(shè)備噪聲危險主要來源于干泵或隔膜泵。應(yīng)采用連續(xù)噪音不大于80dBA，短時噪音不大于120Dba的干泵或隔膜泵。若超過規(guī)定的噪音數(shù)值，應(yīng)采取噪音隔離措施。非電離輻射危險的安全要求與措施應(yīng)將任何人員可能接觸的非電離輻射逸散危害減至實(shí)務(wù)可行之最低程度，根據(jù)SEMIS2第25章的要求（如表2所示）計算得到臥式爐管的常用不同頻率射頻輻射限制，宜采取以下措施防護(hù)，使輻射值低于表3中輻射限值：金屬屏蔽罩安裝在非金屬的空隙處，屏蔽罩設(shè)計有開關(guān)，卸掉屏蔽罩后射頻停止輸出；反應(yīng)腔室爐門應(yīng)安裝檢測爐門位置的傳感器，反應(yīng)腔室爐門打開時，不能加載射頻；應(yīng)粘貼警告標(biāo)示。臥式爐管不同頻率射頻輻射限值頻率射頻輻射限值電場強(qiáng)度（V/m）磁場強(qiáng)度（A/m）3kHz~65kHz122.824.465kHz~3MHz122.81.6[A?MHz/m]/f3MHz~10MHz368.4[V?MHz/m]/f1.6[A?MHz/m]/f10MHz~20.375MHz368.4[V?MHz/m]/f0.1620.375MHz~30MHz368.4[V?MHz/m]/f3.26[A?MHz/m]/f30MHz~100MHz12.283.26[A?MHz/m]/f100MHz~300MHz12.280.0326臥式爐管常用不同頻率射頻輻射限值頻率射頻輻射限值電場強(qiáng)度（V/m）磁場強(qiáng)度（A/m）40kHz122.824.4200kHz122.88400kHz122.842MHz122.80.813.56MHz27.160.1627MHz13.640.120740MHz12.280.0815有毒有害物質(zhì)危險的安全要求與措施有毒有害氣體的一般防護(hù)要求特殊氣體通過管路進(jìn)入反應(yīng)腔室，所有特氣管路應(yīng)防止特氣泄漏的危險。如果特氣管路是非低壓的管路常壓系統(tǒng)，對于非焊接的管路連接處應(yīng)使用帶有可靠排風(fēng)系統(tǒng)的GasBox進(jìn)行防護(hù)；對于低于大氣壓的管路系統(tǒng)，應(yīng)保證在通入特氣時，管路是可靠的負(fù)壓系統(tǒng)。按照機(jī)臺使用HPM的NFPA704中最高的危險等級，規(guī)定了三類防護(hù)，見表4。臥式爐管設(shè)備HPM防護(hù)分類類別分類定義I類NFPA704最高危險等級≤2II類NFPA704最高危險等級=3III類NFPA704最高危險等級=4I類風(fēng)險宜采取的防護(hù)措施如下：管路和反應(yīng)腔室負(fù)壓狀態(tài)監(jiān)控，非負(fù)壓切斷特氣特液。II類風(fēng)險宜采取的防護(hù)措施如下：GasBox排風(fēng)系統(tǒng)的負(fù)壓不滿足時，切斷特氣特液；管路和反應(yīng)腔室負(fù)壓的監(jiān)控應(yīng)采用硬線回路。III類風(fēng)險宜采取的防護(hù)措施如下：GasBox排風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控、管路和反應(yīng)腔室負(fù)壓的監(jiān)控需采用安全回路，相應(yīng)的安全聯(lián)鎖需具備單一故障容錯的能力。氣路盒（GasBox）避免特氣泄漏引起的中毒或火災(zāi)危險，II類及III類風(fēng)險防護(hù)中GasBox的應(yīng)設(shè)計如下防護(hù)措施：GasBox需采用盒體設(shè)計，接入排風(fēng)系統(tǒng)，滿足特氣管路可長期處于負(fù)壓狀態(tài)，GasBox的排風(fēng)設(shè)計需通過SEMIS6的測試驗(yàn)證；排風(fēng)壓差異常時報警提示并關(guān)閉特氣，GasBox的監(jiān)控采用一個壓差檢測傳感器與一個特氣檢測傳感器配合使用，以實(shí)現(xiàn)單一故障容錯能力；GasBox門安裝安全門開關(guān)，當(dāng)開門時切斷特氣；特氣管路需要在GasBox內(nèi)，從廠務(wù)接入端后第一個自動關(guān)斷閥前安裝手動閥門，且手動閥門應(yīng)具備LOTO的功能；所有的特氣加裝清洗管路；特氣管路MFC前后應(yīng)安裝常閉氣動閥門。7.6.3點(diǎn)火箱體（TorchBox）避免H2和O2混合引起的火災(zāi)危險，TorchBox的有毒有害物質(zhì)危險應(yīng)設(shè)計如下防護(hù)措施：TorchBox盒體設(shè)計獨(dú)立排風(fēng)，排風(fēng)壓差異常時報警提示并關(guān)閉特氣；在排風(fēng)管路上安裝氣體檢測器，檢測到特氣泄漏時報警提示并關(guān)閉危險氣體；在進(jìn)行濕氧工藝時，點(diǎn)火器（Torch）溫度高于850℃才允許通H2，通O2后延時10min通H2；在點(diǎn)火器（Torch）內(nèi)安裝火焰探測器，通入H2和O2后，如果超過10s未檢測到火焰，則通過硬互鎖關(guān)閉H2；H2和O2宜按照小于1.85:1的比例通入，保證H2能充分反應(yīng)，檢測到比例異常時，拋出報警并關(guān)閉H2?；芈吩O(shè)計應(yīng)滿足7.8.7；與爐門互鎖，爐門不到位報警提示并禁止通入氫氣；氫、氧連接口防呆設(shè)計，使用不同尺寸管路接口，避免錯接。7.6.4反應(yīng)腔室及真空管道避免反應(yīng)腔室及真空管道的特氣泄漏引起的中毒或火災(zāi)危險，應(yīng)設(shè)計如下防護(hù)措施：對于低壓的反應(yīng)腔室且為II類風(fēng)險防護(hù)，將反應(yīng)室的壓力低于規(guī)定量程上限信號接入安全回路，報警時關(guān)閉特氣并報警提示。對于低壓的反應(yīng)腔室且為III類風(fēng)險防護(hù)，反應(yīng)室壓力監(jiān)控需滿足單一故障容錯。將反應(yīng)室的壓力低于規(guī)定量程信號和壓力開關(guān)低壓信號接入安全回路，任意一個報警時關(guān)閉特氣并報警提示。GasBox到反應(yīng)腔室管路GasBox到反應(yīng)腔室管路應(yīng)承受可預(yù)見的內(nèi)外部應(yīng)力，并應(yīng)加以牢固的固定或保護(hù)以抵抗外部應(yīng)力或應(yīng)變。對于低于大氣壓的管路系統(tǒng)，通過監(jiān)測反應(yīng)腔室壓力來保證管路是可靠的負(fù)壓系統(tǒng)。尾排管路尾排管路有毒有害物質(zhì)的危險，應(yīng)設(shè)計如下防護(hù)措施：排氣管路管材及密封圈材料針對相應(yīng)制程可抗腐蝕；工藝尾氣如果會導(dǎo)致人身傷害，需要經(jīng)過Scrubber進(jìn)行處理，且在Scrubber異常時，關(guān)閉工藝進(jìn)氣閥門；排氣管路的壓力需要時時監(jiān)測，在管路發(fā)生泄漏時，關(guān)閉工藝進(jìn)氣閥門。液體泄露的危險防護(hù)措施針對爐門冷卻水管有漏水危險，應(yīng)設(shè)計如下防護(hù)措施：爐門處設(shè)置護(hù)板；底部槽安裝漏液檢測傳感器，漏液時報警。針對機(jī)箱頂部水冷散熱器有漏水危險，應(yīng)設(shè)計如下防護(hù)措施：在水冷散熱器下方設(shè)置接液盤；安裝漏液檢測傳感器，漏液時報警。針對存儲位水冷散熱器有漏水的危險，應(yīng)設(shè)計如下防護(hù)措施：在水冷散熱器下方設(shè)置接液盤；安裝漏液檢測傳感器，漏液時報警。人體工學(xué)危險的安全要求與措施高空安裝維護(hù)時的危險防護(hù)措施高空安裝維護(hù)時的危險，應(yīng)設(shè)計如下防護(hù)措施：機(jī)箱骨架頂部應(yīng)設(shè)計安全固定環(huán)作為安全繩的掛載點(diǎn)，每個掛載點(diǎn)可支持的靜態(tài)負(fù)載不應(yīng)小于22.24kN；使用符合GB12142-2007的梯子；作業(yè)人員必須佩帶安全帽，佩帶安全繩，保證安全繩固定于安全可靠的位置。維修通道及空間的危險防護(hù)措施 凈化臺和氣源柜的維修需要人員帶梯子進(jìn)入，維修入口門的尺寸宜滿足高不小于1800mm，寬不小于610mm。重物安裝維護(hù)時的危險防護(hù)措施針對爐門、冷卻法蘭、石英管等重物在設(shè)備安裝時需要拆裝，應(yīng)設(shè)計合適的輔助工裝。安全回路的要求安全回路設(shè)計目標(biāo)安全回路設(shè)計的目標(biāo)是確保在人員接觸危險點(diǎn)前自動讓設(shè)備進(jìn)入安全狀態(tài)，同時每個安全聯(lián)鎖在啟動時立即發(fā)出警報來提醒操作人員。EMO回路EMO回路的設(shè)計應(yīng)滿足在EMO啟動時，設(shè)備會進(jìn)入安全狀態(tài)，且不會對人員或設(shè)備產(chǎn)生其他危險。EMO回路設(shè)計時需要注意：EMO回路不應(yīng)包含會造成EMO失效或忽略的組件；EMO回路需要滿足單一故障容錯；EMO電路關(guān)閉設(shè)備的方法是中斷電源而非導(dǎo)通控制組件；EMO開關(guān)在重新設(shè)定后，不可重新接通會對人員或設(shè)備產(chǎn)生危險的電路;EMO應(yīng)具備手動復(fù)位功能；操作員或定期保養(yǎng)的位置與EMO位置之間不應(yīng)超過3米（10ft.英尺）以上；緊急停止致動器應(yīng)為紅色且為蘑菇狀；安全控制器應(yīng)滿足ISO13849的相關(guān)要求。超溫保護(hù)回路加熱回路中，應(yīng)有雙重互鎖，硬件互鎖和軟件互鎖；當(dāng)加熱器溫度超過設(shè)定極限值，加熱器需要通過硬件繼電器切斷加熱回路，除此之外，溫控器還需要有加熱報警輸出給到控制器，通過軟件邏輯互鎖進(jìn)行加熱切斷。所有檢測信號接入PLC監(jiān)測回路。安全聯(lián)鎖門所有運(yùn)動機(jī)構(gòu)的用于隔離防護(hù)的護(hù)罩或者維修門都應(yīng)安裝門開關(guān)，當(dāng)護(hù)罩拆除或門開啟時，運(yùn)動機(jī)構(gòu)的動作立即停止或無法開始運(yùn)動。特氣泄漏保護(hù)回路特氣泄漏保護(hù)需要實(shí)現(xiàn)的功能是當(dāng)以下幾種情況發(fā)生時，立即切斷特氣的供應(yīng)。特氣泄漏無法有效排出設(shè)備；人員操作GasBox門導(dǎo)致排氣失效或人員直接暴露于特氣泄漏的危險下；檢測到特氣泄漏；反應(yīng)室壓力超過規(guī)定壓力上限；不同的特氣同時開啟會導(dǎo)致危險化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生時。點(diǎn)火器（Torch）通入氫氣的保護(hù)回路氫氣通入點(diǎn)火器（Torch）前，應(yīng)保證點(diǎn)火器（Torch）內(nèi)溫度高于850°以上，且通入H2和O2的比例應(yīng)滿足H2充分燃燒的條件，即H2和O2的流量比例宜小于1.85:1。點(diǎn)火器（Torch）中2個熱偶分別接入溫控表和報警表，兩者互為冗余。點(diǎn)火器（Torch）通入氫氣后10s內(nèi)火焰監(jiān)測器未檢測到火焰，切斷氫氣。安全控制器需選擇滿足ISO13849-1的可編程邏輯器件或安全繼電器。射頻的保護(hù)回路射頻金屬屏蔽罩拆除后，射頻應(yīng)停止輸出。屏蔽罩開關(guān)連接射頻電源的互鎖信號和匹配器的互鎖信號，兩者互為冗余。安全標(biāo)識概述危險警告標(biāo)識用于定義危險以及描述未曾避免危險所產(chǎn)生的后果，以及如何避免和防護(hù)這些危險。這些標(biāo)識貼附在設(shè)備表面用以警示相關(guān)人員避免遭受潛在的危險。根據(jù)臥式爐管設(shè)備的危險源，相應(yīng)的位置需要粘貼危險警告標(biāo)識。本文件涉及的安全標(biāo)識的選用應(yīng)符合SEMIS1的要求。設(shè)備安全標(biāo)識要求凈化工作臺凈化臺正面和背面防護(hù)門可開啟，內(nèi)部安裝有上下料運(yùn)動系統(tǒng)和推拉舟送料運(yùn)動系統(tǒng)，有機(jī)械風(fēng)險，裝卸片后槳、舟、硅片有熱危險，上位電氣箱內(nèi)有電氣控制板。凈化臺正面宜粘貼“