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单晶硅气相沉积主要用到哪些气体

时间:2023-03-23  来源:有毒气体检测仪  作者:赢润集团
作为半导体工业中的重要分支之一,在使用单晶硅或多晶硅制造芯片时,化学气相沉积CVD是其中极其重要的一道工序,它是是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法。那么单晶硅气相沉积主要用到哪些气体呢?一般而言,使用化学气相沉积法外延单(多)晶硅薄膜时主要的硅源气体包括硅烷SiH4、二氯硅烷SiH2Cl2、三氯硅烷SiHCl3和四氯化硅SiCl4等,而在现场安装使用气相外延CVD有害气体报警器就是为了对这些气体泄漏浓度进行监测,避免发生危险。

薄膜单晶体的外延生长主要是在经过切、磨、抛等精细加工的单晶衬底上生长一层合乎要求的单晶层,其实质是一种利用衬底作为籽晶的薄膜单晶生长方法。化学气相沉积(CVD)是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术,包括大范围的绝缘材料,大多数金属材料和金属合金材料。从理论上来说,它是很简单的,两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,然后他们相互之间发生化学反应,形成一种新的材料,沉积到晶片表面上。
单晶硅气相沉积主要用到哪些气体
晶硅薄膜化学气相沉积CVD主要硅源气体:
1、硅烷SiH4
硅烷,在常温常压状态下是一种具有大蒜恶心气味的无色气体,化学式为SiH4,既属于可燃易爆气体,同时又属于对人体有毒有害的气体,爆炸极限为0.8%~98%,环境空气中的硅烷处于此浓度范围内时,遇明火、电弧、火花、高温等就有可能发生爆炸。人体不慎吸入硅烷蒸气后,引起头痛、头晕、发热、恶心、多汗;严重者面色苍白,脉搏微弱,陷入半昏迷状态。
2、二氯硅烷SiH2Cl2
二氯硅烷,在常温常压状态下是一种具有特殊气味的无色气体,化学式为SiH2Cl2,既属于可燃易爆气体,同时又属于对人体有毒有害的气体,爆炸极限为4.1%~96%,环境空气中的二氯硅烷处于此浓度范围内时,遇明火、电弧、火花、高温等就有可能发生爆炸。对上下呼吸道、皮肤和眼睛有腐蚀性和刺激性,人体不慎吸入后,有流泪、咳嗽、咳痰、呼吸困难、流涎等。可引起肺炎或肺水肿。眼接触可致灼伤,导致失明。  
3、三氯硅烷SiHCl3
三氯硅烷,在常温常压状态下是一种无色液体,化学式为SiHCl3,具有一定的挥发性,其挥发蒸汽既属于可燃易爆气体,同时又属于对人体有毒有害的气体,爆炸极限为1.2%~90.5%,环境空气中的三氯硅烷蒸汽处于此浓度范围内时,遇明火、电弧、火花、高温等就有可能发生爆炸。对眼和呼吸道粘膜有强烈刺激作用。高浓度下,引起角膜混浊、呼吸道炎症,甚至肺水肿。并可伴有头昏、头痛、乏力、恶心、呕吐、心慌等症状。溅在皮肤上,可引起坏死,溃疡长期不愈。慢性中毒见慢性卡他性气管炎、支气管炎及早期肺硬化。  
4、四氯化硅SiCl4
四氯硅烷,在常温常压状态下是一种有刺激性气味的无色或淡黄色发烟液体,化学式为SiCl4,具有强烈的挥发性,其挥发蒸汽属于对人体有毒有害的气体,对眼睛及上呼吸道有强烈刺激作用。高浓度可引起角膜混浊,呼吸道炎症,甚至肺水肿。皮肤接触后可引起组织坏死。主要用于制造有机硅化合物,如硅酸酯、有机硅油、高温绝缘漆、有机硅树脂、硅橡胶和耐热垫衬材料。
单晶硅气相沉积主要用到哪些气体
以采用进口高精度气体传感器的ERUN-PG51S6固定在线式有毒有害气体检测报警仪为例,可以同时检测并显示硅烷SiH4、二氯硅烷SiH2Cl2、三氯硅烷SiHCl3和四氯化硅SiCl4等气体的浓度值,超标声光报警,并联锁自动控制排气风机的启停,测量数据结果可通过分线制4-20 mA模拟信号量或总线制RS 485(Modbus RTU)数字量信号以及无线模式传输,通过ERUN-PG36E气体报警控制器在值班室实时显示有害气体的浓度值,并相应的触发报警动作。
气相外延CVD有害气体报警器
气相沉积有害气体检测报警仪技术参数:
产品型号:ERUN-PG51S6
检测气体:SiH4、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4
量程范围:0~1、10、100、1000、5000、50000ppm、100%LEL、20%、50%、100%Vol可选,其他量程可订制
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:电化学、催化燃烧、红外、半导体、PID光离子等可选
精度误差:≤±2%F.S.(更高精度可订制)
显示方式:报警器2.5寸彩屏现场显示浓度值;控制器主机9寸彩屏值班室显示浓度值
报警方式:现场声光报警,值班室声光报警
数据传输:4-20mA、RS485,可选无线传输
防护功能:IP66级防水防尘
防爆功能:隔爆型,Ex d ⅡC T6 Gb级防爆

以上就是关于单晶硅气相沉积主要用到哪些气体的相关介绍,化学气相沉积(CVD)是指化学气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料的方法,是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术,包括大范围的绝缘材料,大多数金属材料和金属合金材料。而在现场安装使用气相外延CVD有害气体报警器就是为了对现场的硅烷SiH4、二氯硅烷SiH2Cl2、三氯硅烷SiHCl3和四氯化硅SiCl4等有害气体的浓度值进行检测,以免发生燃爆或人员中毒的危险。
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