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半導(dǎo)體行業(yè)有毒有害氣體監(jiān)測(cè)方案

來(lái)源:湖南希思智能科技有限公司   2025年02月11日 16:44  

  在芯片制造的光刻、蝕刻等核心環(huán)節(jié)中,硅烷、砷化氫等數(shù)十種“隱形殺手”時(shí)刻潛伏。一旦泄漏,輕則百萬(wàn)設(shè)備報(bào)廢,重則爆炸、中毒事故,導(dǎo)致人員傷亡!如何用科技筑起安全防線?

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  一、半導(dǎo)體行業(yè)氣體安全:一場(chǎng)無(wú)聲的生死博弈

  在半導(dǎo)體制造中,電子氣體被譽(yù)為“芯片血液”,其種類(lèi)繁多,包括電子大宗氣體和特種氣體兩大類(lèi)。其中電子大宗氣體是生產(chǎn)制造過(guò)程中的環(huán)境氣、保護(hù)氣和載體,而電子特種氣體主要在光刻、刻蝕、成膜、清洗、摻雜、沉積等。芯片制造工藝之中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。并且,在生產(chǎn)過(guò)程中還可能伴隨酸性廢氣、堿性廢氣等多種有害氣體的產(chǎn)生,對(duì)環(huán)境和人員安全構(gòu)成潛在威脅。

  1、半導(dǎo)體行業(yè)中的危險(xiǎn)氣體

  易燃性氣體:這類(lèi)氣體如氫氣(H?)、氨氣(NH?)、磷化氫(PH?)等,具有自燃和易燃特性,且存在一定的爆炸范圍。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到一定值時(shí),某些氣體如磷化氫(PH?)甚至?xí)l(fā)生自燃。

  有毒有害氣體:許多半導(dǎo)體制造氣體對(duì)人體有害,如砷化氫(AsH?)、磷化氫(PH?)、硅烷(SiH?)、溴(Br?)、氟(F?)、氰化氫(HCN)、氟化氫(HF)等。這些氣體的允許濃度極低,一旦泄漏,會(huì)對(duì)人體造成極大傷害。例如,砷化氫(AsH?)用于外延硅的N型摻雜等工藝;磷化氫(PH?)是一種無(wú)色、劇毒、易燃的氣體,主要用于硅烷外延的摻雜劑。

  腐蝕性氣體:如氯化氫(HCl)、氟化氫(HF)、(ClF?)等,這些氣體在干燥狀態(tài)下腐蝕性較弱,但遇水后會(huì)表現(xiàn)出很強(qiáng)的腐蝕性,且通常兼具毒性。

  惰性氣體:如六氟乙烷(C?F?)、四氟化碳(CF?)等,雖然本身不會(huì)直接對(duì)人體造成傷害,但在密閉空間泄漏時(shí)會(huì)導(dǎo)致窒息事故。

  氧化性氣體:如(ClF?)、三氟化氮(NF?)等,這類(lèi)氣體具有強(qiáng)氧化性,同時(shí)可能兼具毒性或腐蝕性。

  2、真實(shí)代價(jià)驚人

  半導(dǎo)體制造車(chē)間多為無(wú)塵密閉環(huán)境,且配備回風(fēng)系統(tǒng),一旦發(fā)生氣體泄漏,泄漏氣體可能迅速擴(kuò)散,增加事故風(fēng)險(xiǎn)。

  2023年7月1日,江西乾泰新材料有限公司發(fā)生硅油著火,引發(fā)火情,爆炸起火有機(jī)硅裝置報(bào)廢,重建困難重重;

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  2022年6月,新疆某硅料廠起火,停產(chǎn)檢修,影響產(chǎn)量約2500噸;

  3、法規(guī)鐵令如山

  國(guó)家在2020年10月1日開(kāi)始施行了《特種氣體系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

 ?、?、國(guó)標(biāo)GB50646-2020強(qiáng)制要求:氣瓶柜、排風(fēng)口、惰性氣體間等6大區(qū)域必須安裝檢測(cè)儀;

 ?、?、未達(dá)標(biāo)企業(yè)最高面臨停產(chǎn)整頓+百萬(wàn)罰款。

  二、半導(dǎo)體行業(yè),為何氣體檢測(cè)儀如此重要?

  1.保障生產(chǎn)安全,預(yù)防事故風(fēng)險(xiǎn)

  半導(dǎo)體制造涉及多種有毒(如砷化氫、磷化氫)、易燃易爆(如硅烷、氫氣)及腐蝕性氣體,安裝氣體檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)泄漏并觸發(fā)報(bào)警。

  2.確保工藝穩(wěn)定性,提升產(chǎn)品良率

  精確監(jiān)控工藝氣體(如蝕刻用的CF?、沉積用的SiH?)的濃度和純度,防止氣體配比偏差。減少因氣體波動(dòng)導(dǎo)致的晶圓缺陷,提升良率(例如避免薄膜厚度不均)。

  實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋優(yōu)化工藝參數(shù),節(jié)約原材料成本。

  3.維持超凈環(huán)境,防止微量污染

  檢測(cè)超凈間內(nèi)極低濃度的VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)或顆粒物攜帶的氣態(tài)污染物。

  保障芯片性能,避免雜質(zhì)污染導(dǎo)致電路短路或性能下降(如十億分之一級(jí)(ppb)的污染即可影響良品)。同時(shí)減少腐蝕性氣體對(duì)精密設(shè)備的損害。

  4.符合環(huán)保法規(guī),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

  監(jiān)測(cè)廢氣處理系統(tǒng)排放的氣體(如NF?、SF?等溫室氣體),確保達(dá)標(biāo)。滿足各國(guó)環(huán)保法規(guī)(如歐盟RoHS、中國(guó)《大氣污染防治法》)。

  三、希思智能科技?xì)怏w檢測(cè)儀,氣體安全的守護(hù)神

圖4 SF6.jpg


  ★主體和探頭部分均采用模塊化設(shè)計(jì)。

  ★2.4英寸工業(yè)級(jí)高清彩屏,顯示內(nèi)容更全面。

  ★可插拔智能探頭設(shè)計(jì),售后維護(hù)更方便。

  ★外置大功率無(wú)線LORA模組,傳輸距離更遠(yuǎn)。

  ★紅外遙控器,可以實(shí)現(xiàn)在危險(xiǎn)場(chǎng)合免開(kāi)蓋操作。

  ★低報(bào)、高報(bào)、故障三組開(kāi)關(guān)量輸出。

  ★外置高分貝防爆型聲光報(bào)警燈。

  ★智能一鍵消音,方便快捷。

  案例分享

圖6 SF6.jpg


  某生產(chǎn)光電器件的企業(yè)在引入我們的氣體檢測(cè)解決方案后,成功實(shí)現(xiàn)了以下目標(biāo):

  氣體泄漏事故率降低90%:通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和快速響應(yīng),企業(yè)大幅減少了氣體泄漏事故的發(fā)生。

  生產(chǎn)效率提升15%:減少了因氣體泄漏導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷,確保了生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行。

  員工滿意度提高:?jiǎn)T工對(duì)工作環(huán)境的安全性更加信任,企業(yè)形象得到提升。

  如果您正在為半導(dǎo)體車(chē)間的氣體安全問(wèn)題困擾,歡迎聯(lián)系我們,獲取專(zhuān)屬的氣體檢測(cè)解決方案,為您的企業(yè)安全保駕護(hù)航!


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