作為半導體工業(yè)中的重要分支之一,在使用單晶硅或多晶硅制造芯片時,化學氣相沉積CVD是其中極其重要的一道工序,它是是利用含有薄膜元素的一種或幾種氣相化合物或單質(zhì)、在襯底表面上進行化學反應生成薄膜的方法。那么
單晶硅氣相沉積主要用到哪些氣體呢?一般而言,使用化學氣相沉積法外延單(多)晶硅薄膜時主要的硅源氣體包括硅烷SiH4、二氯硅烷SiH2Cl2、三氯硅烷SiHCl3和四氯化硅SiCl4等,而在現(xiàn)場安裝使用
氣相外延CVD有害氣體報警器就是為了對這些氣體泄漏濃度進行監(jiān)測,避免發(fā)生危險。
薄膜單晶體的外延生長主要是在經(jīng)過切、磨、拋等精細加工的單晶襯底上生長一層合乎要求的單晶層,其實質(zhì)是一種利用襯底作為籽晶的薄膜單晶生長方法。化學氣相沉積(CVD)是半導體工業(yè)中應用最為廣泛的用來沉積多種材料的技術,包括大范圍的絕緣材料,大多數(shù)金屬材料和金屬合金材料。從理論上來說,它是很簡單的,兩種或兩種以上的氣態(tài)原材料導入到一個反應室內(nèi),然后他們相互之間發(fā)生化學反應,形成一種新的材料,沉積到晶片表面上。
晶硅薄膜化學氣相沉積CVD主要硅源氣體:
1、
硅烷SiH4硅烷,在常溫常壓狀態(tài)下是一種具有大蒜惡心氣味的無色氣體,化學式為SiH4,既屬于可燃易爆氣體,同時又屬于對人體有毒有害的氣體,爆炸極限為0.8%~98%,環(huán)境空氣中的硅烷處于此濃度范圍內(nèi)時,遇明火、電弧、火花、高溫等就有可能發(fā)生爆炸。人體不慎吸入硅烷蒸氣后,引起頭痛、頭暈、發(fā)熱、惡心、多汗;嚴重者面色蒼白,脈搏微弱,陷入半昏迷狀態(tài)。
2、
二氯硅烷SiH2Cl2二氯硅烷,在常溫常壓狀態(tài)下是一種具有特殊氣味的無色氣體,化學式為SiH2Cl2,既屬于可燃易爆氣體,同時又屬于對人體有毒有害的氣體,爆炸極限為4.1%~96%,環(huán)境空氣中的二氯硅烷處于此濃度范圍內(nèi)時,遇明火、電弧、火花、高溫等就有可能發(fā)生爆炸。對上下呼吸道、皮膚和眼睛有腐蝕性和刺激性,人體不慎吸入后,有流淚、咳嗽、咳痰、呼吸困難、流涎等。可引起肺炎或肺水腫。眼接觸可致灼傷,導致失明。
3、
三氯硅烷SiHCl3三氯硅烷,在常溫常壓狀態(tài)下是一種無色液體,化學式為SiHCl3,具有一定的揮發(fā)性,其揮發(fā)蒸汽既屬于可燃易爆氣體,同時又屬于對人體有毒有害的氣體,爆炸極限為1.2%~90.5%,環(huán)境空氣中的三氯硅烷蒸汽處于此濃度范圍內(nèi)時,遇明火、電弧、火花、高溫等就有可能發(fā)生爆炸。對眼和呼吸道粘膜有強烈刺激作用。高濃度下,引起角膜混濁、呼吸道炎癥,甚至肺水腫。并可伴有頭昏、頭痛、乏力、惡心、嘔吐、心慌等癥狀。濺在皮膚上,可引起壞死,潰瘍長期不愈。慢性中毒見慢性卡他性氣管炎、支氣管炎及早期肺硬化。
4、
四氯化硅SiCl4四氯硅烷,在常溫常壓狀態(tài)下是一種有刺激性氣味的無色或淡黃色發(fā)煙液體,化學式為SiCl4,具有強烈的揮發(fā)性,其揮發(fā)蒸汽屬于對人體有毒有害的氣體,對眼睛及上呼吸道有強烈刺激作用。高濃度可引起角膜混濁,呼吸道炎癥,甚至肺水腫。皮膚接觸后可引起組織壞死。主要用于制造有機硅化合物,如硅酸酯、有機硅油、高溫絕緣漆、有機硅樹脂、硅橡膠和耐熱墊襯材料。
以采用進口高精度氣體傳感器的ERUN-PG51S6
固定在線式有毒有害氣體檢測報警儀為例,可以同時檢測并顯示硅烷SiH4、二氯硅烷SiH2Cl2、三氯硅烷SiHCl3和四氯化硅SiCl4等氣體的濃度值,超標聲光報警,并聯(lián)鎖自動控制排氣風機的啟停,測量數(shù)據(jù)結(jié)果可通過分線制4-20 mA模擬信號量或總線制RS 485(Modbus RTU)數(shù)字量信號以及無線模式傳輸,通過ERUN-PG36E氣體報警控制器在值班室實時顯示有害氣體的濃度值,并相應的觸發(fā)報警動作。
氣相沉積有害氣體檢測報警儀技術參數(shù):
產(chǎn)品型號:ERUN-PG51S6
檢測氣體:SiH4、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4
量程范圍:0~1、10、100、1000、5000、50000ppm、100%LEL、20%、50%、100%Vol可選,其他量程可訂制
分 辨 率:0.001ppm(0-10ppm高精度)/0.01ppm(0~10 ppm);0.01ppm(0~100 ppm),0.1ppm(0~1000 ppm),1ppm(0~5000 ppm以上); 0.1%LEL;0.01%、0.001%Vol
方法原理:電化學、催化燃燒、紅外、半導體、PID光離子等可選
精度誤差:≤±2%F.S.(更高精度可訂制)
顯示方式:報警器2.5寸彩屏現(xiàn)場顯示濃度值;控制器主機9寸彩屏值班室顯示濃度值
報警方式:現(xiàn)場聲光報警,值班室聲光報警
數(shù)據(jù)傳輸:4-20mA、RS485,可選無線傳輸
防護功能:IP66級防水防塵
防爆功能:隔爆型,Ex d ⅡC T6 Gb級防爆
以上就是關于
單晶硅氣相沉積主要用到哪些氣體的相關介紹,化學氣相沉積(CVD)是指化學氣體或蒸汽在基質(zhì)表面反應合成涂層或納米材料的方法,是半導體工業(yè)中應用最為廣泛的用來沉積多種材料的技術,包括大范圍的絕緣材料,大多數(shù)金屬材料和金屬合金材料。而在現(xiàn)場安裝使用
氣相外延CVD有害氣體報警器就是為了對現(xiàn)場的硅烷SiH4、二氯硅烷SiH2Cl2、三氯硅烷SiHCl3和四氯化硅SiCl4等有害氣體的濃度值進行檢測,以免發(fā)生燃爆或人員中毒的危險。