氯气,我们在初中化学中已经接触过,知道它是一种剧毒气体,但是在芯片制造中,氯气却是一种十分重要的气体。那么氯气在芯片制造中有哪些应用?氯气对人能产生哪些严重伤害?在使用中如何保证氯气的安全性呢?
氯气的结构
氯气(cl2)是由两个相同的氯原子组成的双原子分子,每个氯原子有17个电子,分布在不同的电子层上。在最外层,每个氯原子有7个价电子。通过共用一对电子形成的共价键,两个氯原子形成氯气分子.
氯气的性质
物理性质
外观:常温下,氯气呈黄绿色,有强烈的刺激性气味的剧毒气体。
密度:氯气的密度比空气大,在空气中会沉降。
溶解性:氯气在水中的溶解度相对较好,溶于水后可以形成次氯酸,用来漂白或消毒.
沸点和熔点:沸点约为-34.04°c,熔点约为-101.5°c
化学性质
化学活性:氯是一种非常活泼的非金属元素,容易与金属发生反应,形成氯化物。
氧化性:氯气是一种强氧化剂。
氯气在芯片制造中的应用
氯气主要用于干法刻蚀工序,用来刻蚀硅和金属等. 硅刻蚀:氯气可与硅反应生成氯化硅(sicl₄),从而实现硅的刻蚀,化学反应方程式为:
si+2cl2→sicl4 铝刻蚀:
2al+3cl2→2alcl3 钨刻蚀:
w+cl2→wcl6 钛刻蚀:
ti+2cl2→ticl4
这些氯化物由于其易挥发的特性,可以通过真空系统从刻蚀腔室中移除,从而实现材料的精确刻蚀。当然在刻蚀中还会掺杂一些其他气体,不仅仅是cl2一种气体.
氯气的危险性
呼吸系统损害:氯气是一种强烈的刺激性和腐蚀性气体,吸入后可以严重刺激和烧伤呼吸道,导致咳嗽、呼吸困难、胸痛,甚至肺水肿。
眼睛和皮肤损害:氯气接触眼睛或皮肤时,会引起强烈的灼烧感。眼睛会疼痛、红肿、视力模糊等,甚至暂时性或永久性失明。皮肤接触氯气则可能引起皮肤红肿、疼痛、灼伤,水泡等。
如何保证安全
1.泄露检测器:
在机台,洁净间,储存间中安装氯气泄漏检测器,以便在氯气泄漏时及时发出警报。
准备应急洗眼器和淋浴设施,以便在皮肤或眼睛接触氯气后立即冲洗。
2.储存:
在干燥、阴凉、通风良好的地方放置氯气罐,避免热源和阳光直射。确保氯气容器牢固地固定,严谨倾倒。
3.操作:
所有操作氯气的人员都必须接受严格的培训,了解氯气的危害、安全操作程序和应急响应措施。遵守所有安全操作规程和标准作业流程。
尾气如何处理
一般是机台端与厂务端结合使用:机台端可能会先进行初步的尾气处理,如过滤,吸附,洗涤等,然后将尾气输送到厂务端进行洗涤,燃烧等。
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