半导体工厂有毒有害/易燃易爆气体监测传感器解决方案-电子发烧友网

由于美国调整芯片出口规则，中国对芯片国产化的重视程度越来越高，并定下了2025年将芯片自给率提高到70%的目标，国内半导体行业也掀起了投资热潮。近年来，随着国家的对于集成电路产业的重视以及资本的支持，国内的集成电路产业发展迅速，但是与国外仍有不小的差距，特别是在上游的半导体材料等领域，更是差距巨大。不过，随着国内半导体制造的崛起，也推动了半导体材料的国产化进程。虽然目前各大主要品类的半导体材料领域均有国内企业涉足，但整体对外依存度仍在 60%以上，特别是大尺寸半导体硅片、光刻胶、电子特气等材料更为依赖进口，进口替代空间巨大。除技术难题外，还有一个阻绊我们半导体制造的崛起的难题：在芯片制程中要使用到极高毒性,腐蚀性及易燃性气体、液体和大量可燃性塑材。

在目前工艺技术较为先进的半导体晶圆代工厂的制造过程中，全部工艺步骤超过450道，其中大约要使用50种不同种类的气体。一般把气体分为大宗气体和特种气体两种。大宗气体一般是指集中供应且用量较大的气体，特种气体主要有各种掺杂用气体、外延用气体、离子注入用气体、刻蚀用气体以及其他广为各种制程设备所使用的惰性气体等。

如沉积工艺中作为所用的NH3氨气、O2氧气等，

光刻时常用的H2氢气等，

刻蚀时常用的HCL氯化氢、Cl2氯气、F2氟气等。

热处理时常用的O2氧气和H2氢气等。

腔室清洗时常用的卤化物HCI氯化氢、Cl2氯气、HF氟化氢、HBr溴化氢和O2氧气等以及离子注入法作为n型硅片离子注入磷源、砷源的PH 3磷化氢和AsH3砷化氢等。

从以上的应用可以看出，气体在半导体晶圆代工厂有着非常重要的作用。因为各种气体的特性不同，所以要设计出不同的气体来满足各种不同制程的需求。

半导体制造业所使用的特种气体一般按其使用时的特性，可分为易燃性气体、毒性气体、腐蚀性气体、惰性气体和氧化性气体五大类。

隋性气体本身一般不会直接对人体产生伤害，在气体传输过程中，相对于安全上的要求不如以下其他气体严格。惰性气体具有窒息特性，不开阔空间下发生少量泄漏不会使人窒息而造成工伤事故；

易燃性气体一般指可发生自燃、易燃的可燃气体。当环境温度达到一定时，PH3等气体也会产生自燃。可燃易燃气体都有一定的着火燃烧爆炸范围，即上限、下限值。此范围越大的气体起爆炸燃烧危险性就越高，属于易燃气体有H2,NH3,PH3, 等等；

毒性气体是指在半导体制造行业中使用的气体很多都是对人体有害、有毒的。如PH3、NH3、HCL、CL2、AsH3、CO等气体在工作环境中的允许浓度极微，因此在贮存、输送以及使用的过程中都要求特别的小心。一般都应该采取特定的技术措施来控制使用这些气体；

腐蚀性气体通常同时也兼有较强的毒性。腐蚀性气体在干燥状态下一般不易侵蚀金属，但在遇到水的环境下就显示出很强的腐蚀性，如HCl, HF, 等；

氧化性气体有较强的氧化性，一般同时具有其他特性，如毒性或腐蚀性等。属于这类的气体有ClF3 ,Cl2,NF3等。

半导体制造业被美国(FMS)组织列为”极高风险”的行业。主要是因为它在制程中要使用到极高毒性,腐蚀性及易燃性气体、液体和大量可燃性塑材，再加上无尘室的密闭作业环境及回风系统,所有这些因素都大大增加了半导体厂房的风险。作为半导体晶圆代工厂气体的使用者，每一位工作人员都应该在使用前对各种危险气体的安全数据加以了解，并且应该知道如何应对这些气体外泄时的紧急处理程序。一般来讲，我们将有三重保障来防范万一有意外发生的危险气体外泄进入到工作环境中。一个是特种气体的气瓶以及全部经过正负压测漏的气体输送管路；第二个是持续不断的排气抽风系统（Exhaust），管路节点如气瓶柜、VMB、工作台等均具有很强排气抽风系统，以确保每一管路节点外围都处于负压环境。若发生微量的有毒气体的泄漏，排气抽风系统将第一时间抽出。另外一个很重要的是：根据现行国家标准《特种气体系统工程技术规范》GB50646-2011和《有毒气体检测报警仪技术条件及检验方法》HG23006中的有关规定，同时结合半导体工厂使用气体检测装置产品的快速响应要求作出检测报警响应时间规定。要求处于抽风口或环境点安装毒性气体侦测器及系统，若发生任何有毒气体的泄漏将会被气体侦测系统所侦测到，这个控制系统将根据气体外泄对人体危害的大小来确定整个气体输送系统的相关互锁动作，严重时紧急关闭上游所有气源，同时会驱动中央控制室和现场的相关报警系统LAU，甚至会驱动全厂的自动语音广播系统通知立即疏散，要求相关人员迅速撤离报警区域。因此只要工程技术人员严格按照所制定的标准作业程序操作，所有这些安全装置都将确保人员不会有安全上的顾虑。

工采网提供监测一氧化碳CO、氨气NH3、氧气O2、氯化氢HCL、氯气CL2、氟化氢HF、磷化氢PH3和氢气H2等有毒有害/易燃易爆气体传感器，是针对半导体制造业毒气监测应用的专业级传感器产品，传感器寿命长，可长时间稳定持续监测，可大大降低半导体制造业毒气监测成本，实现大范围安装应用，为半导体制造业毒气监测提供了切实可行的安全生产监测解决方案。

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