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"時刻潛伏。一旦泄漏,輕則百萬設備報廢,重則爆炸、中毒事故,導致人員傷亡!如何用科技筑起安全防線?
一、半導體行業(yè)氣體安全:一場無聲的生死博弈
在半導體制造中,電子氣體被譽為“芯片血液",其種類繁多,包括電子大宗氣體和特種氣體兩大類。其中電子大宗氣體是生產(chǎn)制造過程中的環(huán)境氣、保護氣和載體,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)揮著至關重要的作用。并且,在生產(chǎn)過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,對環(huán)境和人員安全構成潛在威脅。
1、半導體行業(yè)中的危險氣體
易燃性氣體:這類氣體如氫氣(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。當環(huán)境溫度達到一定值時,某些氣體如磷化氫(PH?)甚至會發(fā)生自燃。
有毒有害氣體:許多半導體制造氣體對人體有害,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,會對人體造成極大傷害。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,但遇水后會表現(xiàn)出很強的腐蝕性,且通常兼具毒性。
惰性氣體:如六氟乙烷(C?F?)、四氟化碳(CF?)等,雖然本身不會直接對人體造成傷害,但在密閉空間泄漏時會導致窒息事故。
氧化性氣體:如(ClF?)、三氟化氮(NF?)等,這類氣體具有強氧化性,同時可能兼具毒性或腐蝕性。
2、真實代價驚人
半導體制造車間多為無塵密閉環(huán)境,且配備回風系統(tǒng),一旦發(fā)生氣體泄漏,泄漏氣體可能迅速擴散,增加事故風險。
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,爆炸起火有機硅裝置報廢,重建困難重重;
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
國家在2020年10月1日開始施行了《特種氣體系統(tǒng)工程技術標準》
?、?、國標GB50646-2020強制要求:氣瓶柜、排風口、惰性氣體間等6大區(qū)域必須安裝檢測儀;
②、未達標企業(yè)最高面臨停產(chǎn)整頓+百萬罰款。
二、半導體行業(yè),為何氣體檢測儀如此重要?
1.保障生產(chǎn)安全,預防事故風險
半導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,安裝氣體檢測儀實時監(jiān)測泄漏并觸發(fā)報警。
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。減少因氣體波動導致的晶圓缺陷,提升良率(例如避免薄膜厚度不均)。
實時數(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
檢測超凈間內(nèi)極低濃度的VOCs(揮發(fā)性有機物)或顆粒物攜帶的氣態(tài)污染物。
保障芯片性能,避免雜質(zhì)污染導致電路短路或性能下降(如十億分之一級(ppb)的污染即可影響良品)。同時減少腐蝕性氣體對精密設備的損害。
4.符合環(huán)保法規(guī),實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
監(jiān)測廢氣處理系統(tǒng)排放的氣體(如NF?、SF?等溫室氣體),確保達標。滿足各國環(huán)保法規(guī)(如歐盟RoHS、中國《大氣污染防治法》)。
三、希思智能科技氣體檢測儀,氣體安全的守護神
★主體和探頭部分均采用模塊化設計。
★2.4英寸工業(yè)級高清彩屏,顯示內(nèi)容更全面。
★可插拔智能探頭設計,售后維護更方便。
★外置大功率無線LORA模組,傳輸距離更遠。
★紅外遙控器,可以實現(xiàn)在危險場合免開蓋操作。
★低報、高報、故障三組開關量輸出。
★外置高分貝防爆型聲光報警燈。
★智能一鍵消音,方便快捷。
案例分享
某生產(chǎn)光電器件的企業(yè)在引入我們的氣體檢測解決方案后,成功實現(xiàn)了以下目標:
氣體泄漏事故率降低90%:通過實時監(jiān)測和快速響應,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致的生產(chǎn)中斷,確保了生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行。
員工滿意度提高:員工對工作環(huán)境的安全性更加信任,企業(yè)形象得到提升。
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