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气体知识普及系列-半导体制造中的危害和预防

时间:2017-02-24 查看次数:888次
FAB 内的存在伤害的主要区域和系统:ETCH,T/F,DIFF,PHOTO,WAREHOUSE,HOOK UP,Gas&Chem半导体al
l 特种工艺气体的危害及防护
半导体制造中所用的特种气体大多以液化或压缩形式填充于钢瓶内,压缩气体是一种能量储存方式,具有潜在的释放危险,所以气瓶都必须牢固放置,严禁跌倒。气瓶一般放置于气瓶柜内,气瓶柜要防止气体泄漏时不至于因压力过大而失去阻隔功能,要有足够的排风量,淋水消防设备,在钢瓶上要装置限流孔。气瓶柜是放置在气瓶房内,其位置可在建筑物内、秋葵视频app下载ios靠近建筑物、秋葵视频app下载ios或远离建筑物15米。如果气瓶房在建筑物内或靠近建筑物,必须与室外变电站分开,根据黄瓜视频app下载秋葵距离远近决定保护程度,内墙应有两小时的防火墙,所有门至少是1小时30分钟防火等级及自动关闭的门。
气体按其危险性分类可分为:惰性气体、秋葵视频app下载ios易燃气体、秋葵视频app下载ios毒性气体、秋葵视频app下载ios腐蚀性气体、秋葵视频app下载ios氧化性气体、秋葵视频app下载ios低温气体,下面就分别介绍其危险性和防护。
惰性气体
不可燃气体有N2、秋葵视频app下载iosAr、秋葵视频app下载iosHe等,它们具有窒息性,即取代肺中的氧气后能秋葵视频app最新版本让人窒息而死。当氧气被其它气体所取代后,在不同的氧气含量的情况下,对人体造成的危害如下:
●19.5% 人类正常生活所需要的最低氧气浓度极限。
●15-19.5% 工作能力下降,冠状动脉,肺部和循环系统出现先期症状。
●12-14%呼吸,脉搏加快,渐渐失去知觉。
●10-12%呼吸,脉搏进一步加快,丧失判断能力,嘴唇发紫。
●8-10%无意识,呕吐。
●6-8% 8分钟死亡率100%,6分钟死亡率50%,4-5分钟尚可恢复。
●4% 40秒钟内昏迷,抽搐,停止呼吸,直至死亡。
缺氧的急救措施:绝对不要不带呼吸器就冲进缺氧区域。
有人认为:我可以尽量摒住呼吸,冲进缺氧区域把伤员救出来。
事实上:不可以!!!!1 50%这样做的人会因此而丧命。
对惰性气体要进行的危险防护有:
(a)保证空气的流动,配备排风。
(b)按正确的操作流程对钢瓶操作。
(c)监测氧气浓度。
(d)配备个人防护系统。
(e)不可以一人单独工作。
易燃气体
易燃气体有C2H2、秋葵视频app下载iosH2、秋葵视频app下载iosCH4、秋葵视频app下载iosSIH4、秋葵视频app下载iosPH3、秋葵视频app下载iosNH3等,它们具有窒息性,可燃性,其中有些气体如H2、秋葵视频app下载iosCH4、秋葵视频app下载iosSIH4、秋葵视频app下载iosPH3还具有爆炸的可能性。硅烷和空气混合,在室温下就会引燃。FMRC测试结果显示,自燃发生在开始泄漏时或流量被关闭时。通常是6.35mm直径的管路,压力在100至300psi左右当管内压力减至50psi时开始燃烧。对可燃气体要进行的危险防护有:
(a)保证空气的流动,配备排风。
(b)正确的钢瓶操作流程。
(c)使用防爆设备。
(d)避免任何火花产生的可能。
毒性气体
毒性气体有AsH3、秋葵视频app下载iosPH3、秋葵视频app下载iosCOCL2等,它们的毒性对身体有害,有的可能造成人员中毒死亡。中毒途径有吸人、秋葵视频app下载ios吸收(通过皮肤)、秋葵视频app下载ios吞食、秋葵视频app下载ios注射(通过伤口)。对有毒气体的危险防护有:
(a)提供排风系统。
(b)正确操作气瓶。
(c)毒气监测系统。
(d)配备适当的个人装备。
(e)相关知识的培训。
腐蚀性气体
腐蚀性气体可分为低腐蚀性气体如HF、秋葵视频app下载iosBCL3、秋葵视频app下载iosS半导体L4和高腐蚀性气体如HCL、秋葵视频app下载iosBF3、秋葵视频app下载ios二氯甲烷(DCS)、秋葵视频app下载ios三氯甲烷(TCS)及三氯化氯(CLF3)等,它们具有摧毁人的生理组织以及腐蚀设备的危害。由于DCS及TCS的蒸气压很低,不能长距离传送,加热管路或钢瓶可增加传送距离。加热设备应有高温隔断装置,过流量隔断阀或按钮及远处隔断装置可提供紧急隔断功能,DCS钢瓶若是碳钢制则使用期限不超过一年。三氟化氯气瓶应与其它气瓶分开,气瓶柜内要有紧急关断装置,注意千万不可装淋水头,因为泄漏气体会与水反应形成爆炸性物质。如果温度超过450、秋葵视频app下载ios则用镍材质管路,管路应使用双重套管,外层管应用氮气测漏装置,二氧化氯侦测器用来侦测三氟化氯气体的泄漏。对腐蚀性气体要进行的危险防护有:
(a)提供排风系统。
(b)正确操作气瓶。
(c)采用兼容的原材料。
(d)降低含水量。
(e)配备适当的个人防护设备。
氧化性气体
氧化性气体有O2、秋葵视频app下载iosN20等。它们具有助燃性、秋葵视频app下载ios高反应性。当含氧量等于或高于23.5%时,燃烧特性发生改变:可燃范围增大、秋葵视频app下载ios自然温度下降。即通常不会燃烧的物质在高氧环境会燃烧;通常会燃烧的物质在高氧环境会极易燃烧,且燃烧速度极快。曾有实验证明,含氧量过高的衣物是极为危险的,只要有引燃点就会爆炸。所以从高氧环境下出来的人员、秋葵视频app下载ios物品必须与引燃点隔离;并用新鲜空气吹至少30分钟;有关人员应及时更换衣服。
因此对氧化性气体的危险防护有
(a)提供排风系统。
(b)正确操作气瓶。
(c)使用兼容的原料。
(d)避免引燃点。
(e)确认系统经过适当的清洗。
低温气体
低温液体是指在常压下沸点低于-240,例如:液氧、秋葵视频app下载ios液氩、秋葵视频app下载ios液氮、秋葵视频app下载ios液氢、秋葵视频app下载ios液氦。它们的低温可能会引起冻伤,以及引起周围物品的损伤危险,包括过冷、秋葵视频app下载ios过大的体积膨胀、秋葵视频app下载ios雾。对低温液体的危险防护有:
(a)提供排风系统。
(b)正确操作气瓶。
(c)正确的系统设计。
(d)适当的个人防护设备。
l FAB 内各区域PM的主要危害
排风管(Exhaust)
排风管可能将热和火焰吸人,会把排风管内一些可燃性液体(如光刻胶、秋葵视频app下载ios真空泵油)或硅烷粉末点燃,排风管材料本身就是可燃物,当温度超过其燃点时,会造成管路断裂而使烟四处蔓延。
Wet Bench(DIFF,ETCH)
湿腐槽是由聚丙烯(PP)、秋葵视频app下载ios不易燃聚丙烯(FRPP)、秋葵视频app下载ios聚氯乙烯等是耐腐塑料制作而成,湿法腐蚀设备内含有大量的电路装置,是潜在的引火源。如果在净化间的空调和排风系统无法正常工作时,大量的热和烟流动造成的危害将比火灾产生的影响还大。
离子注入机(DIFF)
注人机设备是高电压大电流设备,还有剧毒物质,极易造成对人伤害、秋葵视频app下载ios设备危害及火灾。在人员方面,因设备接地不好或对电器设备不做上锁/开锁(Lock out/tag out)表示及过电流保护,造成人与高电压接触而产生触电,轻则受伤,重则造成生命危险。剧毒性气体使用不当,也是会造成人员伤亡。高压放电会对精密的电气装置造成破坏。油式的高压变压器因其高电流破坏绝缘造成绝缘油(矿物油)燃烧,甚至造成绝缘油泄漏而燃烧的问题,为减少危险可把变压器更换成千式的变压器。
Stepper(PHOTO)
光刻机使用了激光技术,一般用于对焦、秋葵视频app下载ios对位、秋葵视频app下载ios硅片传送等精密控制系统。根据黄瓜视频app下载秋葵美国USHA 21CFR1040:10&1041.11FDA激光秋葵app黄下载及NFPAEl36.1美国激光安全标准,这些激光可分为Classl,Class2,Class3a,Class3b及Class4,其中CLss4危害眼睛等级最高,因此就必须考虑对人员安全进行保护。另外像深紫外光等强光,也需要有防护装置,在深亚微米微曝技术变革中使用了较高电压CYMER激光,其激光等级是Class4及Class3b,还使用高毒性的氟气体,为此秋葵app视频入口必须高度重视。
Track(PHOTO)
光刻胶、秋葵视频app下载ios显影液等化学试剂和纯水的泄漏会对人员和设备造成危害。从TEL公司的统计数字来看,人为失误占总灾害间接原因最高,约2/3。在更换HMDS的过滤器时接地良好,避免飞溅的液体引起火灾。
Furnace(DIFF)
氧化炉管其风险来自气体泄漏、秋葵视频app下载ios火灾爆炸、秋葵视频app下载ios高电压设施及地震。因其设备使用自燃性硅烷,不当操作阀门则会引起大量硅烷从排风管流出。另外因不当化学物质混合,引起化学物质在炉管内爆炸。另因炉管的高度,因此在强烈地震时,若无良好的固定防止倾倒设计,在地震时,具有较高风险。
2.3 厂房设施、秋葵视频app下载ios香草视频app下载茄子生产设备的危害预防
2.3.1 湿法清洗/腐蚀槽保护
最佳使用通过FM4910材质。对于使用溶剂及其它非FM4910材质的槽,必须有消防系统保护。其消防设施必须是FM核准或UL列入记录,且设计必须被保险公司认可。此技术商业化仍在发展中。另外对液位计,温度计等内锁装置(Interlock)设施,必须要有自动关闭设备电源功能。设备有二氧化碳系统或内锁系统,维修人员必须定期(至少年度)测试功能。电气设备应用红外线传感器检测,并比较找出问题所在。
2.3.2 排风管保护
排风管应使用FM认证合格材质或不燃性材质。若排风管不是FM认证合格材质,则必须安装淋水头在6”以上排风管上,而6”以下支管则应更换成合格的材质。在排风管穿过防火墙时,穿过部分应有防火泥或其它防火阻隔,以保持防火区阻隔的完整性。
2.3.3 废液处理设施
如果用泵输送废液,则双重管用于处理腐蚀性化学物质。如果靠重力流动则不要。对于可燃性或易燃性液体,应使用金属管路。废液收集槽应有液位控制并传送警报信号至应变中心,备有双重围堵设备及气态消防防护设施及泄漏侦测设施可关闭设备,并将信号送至应变中心。
2.3.4 空调系统
洁净室进气口应远离烟或有毒气体源头。在进气口应设置烟雾传感器,除了警报外可关闭进气口。进气、秋葵视频app下载ios空调机械及排风系统至少各应有一台备用风扇?盏飨低秤ε溆薪艏钡缭,来维持洁净空调在紧急情况下不中断,使洁净室始终保持正压。
2.3.5 电力设备
半导体厂务必要确认电力来源是清洁及稳定的来源,工厂内亦需备置紧急电源供应,对于电力设备要有维修及测试计划。每一个厂的变电站应有两条独立且互不影响、秋葵视频app下载ios来自厂务变电站的输电线。
3 结束语


半导体制造的危害和预防控制可分为三个重要部分,一是净化间本身,包括空调、秋葵视频app下载ios消防、秋葵视频app下载ios排风、秋葵视频app下载ios排烟等;二是香草视频app下载茄子生产设备本身安全,包括废气/液处理,内设消防设备,电气安全;三为厂房能源设施,如电力供应、秋葵视频app下载iosDI水供应、秋葵视频app下载ios气体、秋葵视频app下载ios化学供应及空调供应等。对于合理的保护投资是必要的、秋葵视频app下载ios重要的。此外,先进的管理系统及实际的应急预案,是更重要的安全保证。各级安全人员要认真负责,时刻警惕,尽可能避免灾害的发生。

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