FAB 內(nèi)的存在傷害的主要區(qū)域和系統(tǒng)：ETCH，T/F，DIFF，PHOTO，WAREHOUSE，HOOK UP，Gas&Chem半導(dǎo)體al
l 特種工藝氣體的危害及防護(hù)
半導(dǎo)體制造中所用的特種氣體大多以液化或壓縮形式填充于鋼瓶?jī)?nèi)，壓縮氣體是一種能量?jī)?chǔ)存方式，具有潛在的釋放危險(xiǎn)，所以氣瓶都必須牢固放置，嚴(yán)禁跌倒。氣瓶一般放置于氣瓶柜內(nèi)，氣瓶柜要防止氣體泄漏時(shí)不至于因壓力過大而失去阻隔功能，要有足夠的排風(fēng)量，淋水消防設(shè)備，在鋼瓶上要裝置限流孔。氣瓶柜是放置在氣瓶房?jī)?nèi)，其位置可在建筑物內(nèi)、靠近建筑物、或遠(yuǎn)離建筑物15米。如果氣瓶房在建筑物內(nèi)或靠近建筑物，必須與室外變電站分開，根據(jù)距離遠(yuǎn)近決定保護(hù)程度，內(nèi)墻應(yīng)有兩小時(shí)的防火墻，所有門至少是1小時(shí)30分鐘防火等級(jí)及自動(dòng)關(guān)閉的門。
氣體按其危險(xiǎn)性分類可分為：惰性氣體、易燃?xì)怏w、毒性氣體、腐蝕性氣體、氧化性氣體、低溫氣體，下面就分別介紹其危險(xiǎn)性和防護(hù)。
? 惰性氣體
不可燃?xì)怏w有N2、Ar、He等，它們具有窒息性，即取代肺中的氧氣后能讓人窒息而死。當(dāng)氧氣被其它氣體所取代后，在不同的氧氣含量的情況下，對(duì)人體造成的危害如下：
●19．5％ 人類正常生活所需要的最低氧氣濃度極限。
●15-19．5％ 工作能力下降，冠狀動(dòng)脈，肺部和循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)先期癥狀。
●12-14％呼吸，脈搏加快，漸漸失去知覺。
●10-12％呼吸，脈搏進(jìn)一步加快，喪失判斷能力，嘴唇發(fā)紫。
●8-10％無意識(shí)，嘔吐。
●6-8％ 8分鐘死亡率100％,6分鐘死亡率50％，4-5分鐘尚可恢復(fù)。
●4％ 40秒鐘內(nèi)昏迷，抽搐，停止呼吸，直至死亡。
缺氧的急救措施：絕對(duì)不要不帶呼吸器就沖進(jìn)缺氧區(qū)域。
有人認(rèn)為：我可以盡量摒住呼吸，沖進(jìn)缺氧區(qū)域把傷員救出來。
事實(shí)上：不可以!!!!1 50％這樣做的人會(huì)因此而喪命。
對(duì)惰性氣體要進(jìn)行的危險(xiǎn)防護(hù)有：
(a)保證空氣的流動(dòng)，配備排風(fēng)。
(b)按正確的操作流程對(duì)鋼瓶操作。
(c)監(jiān)測(cè)氧氣濃度。
(d)配備個(gè)人防護(hù)系統(tǒng)。
(e)不可以一人單獨(dú)工作。
? 易燃?xì)怏w
易燃?xì)怏w有C2H2、H2、CH4、SIH4、PH3、NH3等，它們具有窒息性，可燃性，其中有些氣體如H2、CH4、SIH4、PH3還具有爆炸的可能性。硅烷和空氣混合，在室溫下就會(huì)引燃。FMRC測(cè)試結(jié)果顯示，自燃發(fā)生在開始泄漏時(shí)或流量被關(guān)閉時(shí)。通常是6．35mm直徑的管路，壓力在100至300psi左右當(dāng)管內(nèi)壓力減至50psi時(shí)開始燃燒。對(duì)可燃?xì)怏w要進(jìn)行的危險(xiǎn)防護(hù)有：
(a)保證空氣的流動(dòng)，配備排風(fēng)。
(b)正確的鋼瓶操作流程。
(c)使用防爆設(shè)備。
(d)避免任何火花產(chǎn)生的可能。
? 毒性氣體
毒性氣體有AsH3、PH3、COCL2等,它們的毒性對(duì)身體有害，有的可能造成人員中毒死亡。中毒途徑有吸人、吸收(通過皮膚)、吞食、注射(通過傷口)。對(duì)有毒氣體的危險(xiǎn)防護(hù)有：
(a)提供排風(fēng)系統(tǒng)。
(b)正確操作氣瓶。
(c)毒氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
(d)配備適當(dāng)?shù)膫€(gè)人裝備。
(e)相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)。
? 腐蝕性氣體
腐蝕性氣體可分為低腐蝕性氣體如HF、BCL3、S半導(dǎo)體L4和高腐蝕性氣體如HCL、BF3、二氯甲烷(DCS)、三氯甲烷(TCS)及三氯化氯(CLF3)等，它們具有摧毀人的生理組織以及腐蝕設(shè)備的危害。由于DCS及TCS的蒸氣壓很低，不能長(zhǎng)距離傳送，加熱管路或鋼瓶可增加傳送距離。加熱設(shè)備應(yīng)有高溫隔斷裝置，過流量隔斷閥或按鈕及遠(yuǎn)處隔斷裝置可提供緊急隔斷功能，DCS鋼瓶若是碳鋼制則使用期限不超過一年。三氟化氯氣瓶應(yīng)與其它氣瓶分開，氣瓶柜內(nèi)要有緊急關(guān)斷裝置，注意千萬不可裝淋水頭，因?yàn)樾孤怏w會(huì)與水反應(yīng)形成爆炸性物質(zhì)。如果溫度超過450、則用鎳材質(zhì)管路，管路應(yīng)使用雙重套管，外層管應(yīng)用氮?dú)鉁y(cè)漏裝置，二氧化氯偵測(cè)器用來偵測(cè)三氟化氯氣體的泄漏。對(duì)腐蝕性氣體要進(jìn)行的危險(xiǎn)防護(hù)有：
(a)提供排風(fēng)系統(tǒng)。
(b)正確操作氣瓶。
(c)采用兼容的原材料。
(d)降低含水量。
(e)配備適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)設(shè)備。
? 氧化性氣體
氧化性氣體有O2、N20等。它們具有助燃性、高反應(yīng)性。當(dāng)含氧量等于或高于23．5％時(shí)，燃燒特性發(fā)生改變：可燃范圍增大、自然溫度下降。即通常不會(huì)燃燒的物質(zhì)在高氧環(huán)境會(huì)燃燒；通常會(huì)燃燒的物質(zhì)在高氧環(huán)境會(huì)極易燃燒，且燃燒速度極快。曾有實(shí)驗(yàn)證明，含氧量過高的衣物是極為危險(xiǎn)的，只要有引燃點(diǎn)就會(huì)爆炸。所以從高氧環(huán)境下出來的人員、物品必須與引燃點(diǎn)隔離；并用新鮮空氣吹至少30分鐘；有關(guān)人員應(yīng)及時(shí)更換衣服。
因此對(duì)氧化性氣體的危險(xiǎn)防護(hù)有
(a)提供排風(fēng)系統(tǒng)。
(b)正確操作氣瓶。
(c)使用兼容的原料。
(d)避免引燃點(diǎn)。
(e)確認(rèn)系統(tǒng)經(jīng)過適當(dāng)?shù)那逑础?/span>
? 低溫氣體
低溫液體是指在常壓下沸點(diǎn)低于-240，例如：液氧、液氬、液氮、液氫、液氦。它們的低溫可能會(huì)引起凍傷，以及引起周圍物品的損傷危險(xiǎn)，包括過冷、過大的體積膨脹、霧。對(duì)低溫液體的危險(xiǎn)防護(hù)有：
(a)提供排風(fēng)系統(tǒng)。
(b)正確操作氣瓶。
(c)正確的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
(d)適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)設(shè)備。
l FAB 內(nèi)各區(qū)域PM的主要危害
? 排風(fēng)管(Exhaust)
排風(fēng)管可能將熱和火焰吸人，會(huì)把排風(fēng)管內(nèi)一些可燃性液體(如光刻膠、真空泵油)或硅烷粉末點(diǎn)燃，排風(fēng)管材料本身就是可燃物，當(dāng)溫度超過其燃點(diǎn)時(shí)，會(huì)造成管路斷裂而使煙四處蔓延。
? Wet Bench(DIFF,ETCH)
濕腐槽是由聚丙烯(PP)、不易燃聚丙烯(FRPP)、聚氯乙烯等是耐腐塑料制作而成，濕法腐蝕設(shè)備內(nèi)含有大量的電路裝置，是潛在的引火源。如果在凈化間的空調(diào)和排風(fēng)系統(tǒng)無法正常工作時(shí)，大量的熱和煙流動(dòng)造成的危害將比火災(zāi)產(chǎn)生的影響還大。
? 離子注入機(jī)(DIFF)
注人機(jī)設(shè)備是高電壓大電流設(shè)備，還有劇毒物質(zhì)，極易造成對(duì)人傷害、設(shè)備危害及火災(zāi)。在人員方面，因設(shè)備接地不好或?qū)﹄娖髟O(shè)備不做上鎖／開鎖(Lock out／tag out)表示及過電流保護(hù)，造成人與高電壓接觸而產(chǎn)生觸電，輕則受傷，重則造成生命危險(xiǎn)。劇毒性氣體使用不當(dāng)，也是會(huì)造成人員傷亡。高壓放電會(huì)對(duì)精密的電氣裝置造成破壞。油式的高壓變壓器因其高電流破壞絕緣造成絕緣油(礦物油)燃燒，甚至造成絕緣油泄漏而燃燒的問題，為減少危險(xiǎn)可把變壓器更換成千式的變壓器。
? Stepper(PHOTO)
光刻機(jī)使用了激光技術(shù)，一般用于對(duì)焦、對(duì)位、硅片傳送等精密控制系統(tǒng)。根據(jù)美國(guó)USHA 21CFR1040：10&1041．11FDA激光產(chǎn)品及NFPAEl36．1美國(guó)激光安全標(biāo)準(zhǔn)，這些激光可分為Classl，Class2，Class3a，Class3b及Class4，其中CLss4危害眼睛等級(jí)最高，因此就必須考慮對(duì)人員安全進(jìn)行保護(hù)。另外像深紫外光等強(qiáng)光，也需要有防護(hù)裝置，在深亞微米微曝技術(shù)變革中使用了較高電壓CYMER激光，其激光等級(jí)是Class4及Class3b，還使用高毒性的氟氣體，為此我們必須高度重視。
? Track(PHOTO)
光刻膠、顯影液等化學(xué)試劑和純水的泄漏會(huì)對(duì)人員和設(shè)備造成危害。從TEL公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)字來看，人為失誤占總災(zāi)害間接原因最高，約2／3。在更換HMDS的過濾器時(shí)接地良好，避免飛濺的液體引起火災(zāi)。
? Furnace(DIFF)
氧化爐管其風(fēng)險(xiǎn)來自氣體泄漏、火災(zāi)爆炸、高電壓設(shè)施及地震。因其設(shè)備使用自燃性硅烷，不當(dāng)操作閥門則會(huì)引起大量硅烷從排風(fēng)管流出。另外因不當(dāng)化學(xué)物質(zhì)混合，引起化學(xué)物質(zhì)在爐管內(nèi)爆炸。另因爐管的高度，因此在強(qiáng)烈地震時(shí)，若無良好的固定防止傾倒設(shè)計(jì)，在地震時(shí)，具有較高風(fēng)險(xiǎn)。
2．3 廠房設(shè)施、生產(chǎn)設(shè)備的危害預(yù)防
2．3．1 濕法清洗／腐蝕槽保護(hù)
最佳使用通過FM4910材質(zhì)。對(duì)于使用溶劑及其它非FM4910材質(zhì)的槽，必須有消防系統(tǒng)保護(hù)。其消防設(shè)施必須是FM核準(zhǔn)或UL列入記錄，且設(shè)計(jì)必須被保險(xiǎn)公司認(rèn)可。此技術(shù)商業(yè)化仍在發(fā)展中。另外對(duì)液位計(jì)，溫度計(jì)等內(nèi)鎖裝置(Interlock)設(shè)施，必須要有自動(dòng)關(guān)閉設(shè)備電源功能。設(shè)備有二氧化碳系統(tǒng)或內(nèi)鎖系統(tǒng)，維修人員必須定期(至少年度)測(cè)試功能。電氣設(shè)備應(yīng)用紅外線傳感器檢測(cè)，并比較找出問題所在。
2．3．2 排風(fēng)管保護(hù)
排風(fēng)管應(yīng)使用FM認(rèn)證合格材質(zhì)或不燃性材質(zhì)。若排風(fēng)管不是FM認(rèn)證合格材質(zhì)，則必須安裝淋水頭在6”以上排風(fēng)管上，而6”以下支管則應(yīng)更換成合格的材質(zhì)。在排風(fēng)管穿過防火墻時(shí)，穿過部分應(yīng)有防火泥或其它防火阻隔，以保持防火區(qū)阻隔的完整性。
2．3．3 廢液處理設(shè)施
如果用泵輸送廢液，則雙重管用于處理腐蝕性化學(xué)物質(zhì)。如果靠重力流動(dòng)則不要。對(duì)于可燃性或易燃性液體，應(yīng)使用金屬管路。廢液收集槽應(yīng)有液位控制并傳送警報(bào)信號(hào)至應(yīng)變中心，備有雙重圍堵設(shè)備及氣態(tài)消防防護(hù)設(shè)施及泄漏偵測(cè)設(shè)施可關(guān)閉設(shè)備，并將信號(hào)送至應(yīng)變中心。
2．3．4 空調(diào)系統(tǒng)
潔凈室進(jìn)氣口應(yīng)遠(yuǎn)離煙或有毒氣體源頭。在進(jìn)氣口應(yīng)設(shè)置煙霧傳感器，除了警報(bào)外可關(guān)閉進(jìn)氣口。進(jìn)氣、空調(diào)機(jī)械及排風(fēng)系統(tǒng)至少各應(yīng)有一臺(tái)備用風(fēng)扇?？照{(diào)系統(tǒng)應(yīng)配有緊急電源，來維持潔凈空調(diào)在緊急情況下不中斷，使?jié)崈羰沂冀K保持正壓。
2．3．5 電力設(shè)備
半導(dǎo)體廠務(wù)必要確認(rèn)電力來源是清潔及穩(wěn)定的來源，工廠內(nèi)亦需備置緊急電源供應(yīng)，對(duì)于電力設(shè)備要有維修及測(cè)試計(jì)劃。每一個(gè)廠的變電站應(yīng)有兩條獨(dú)立且互不影響、來自廠務(wù)變電站的輸電線。
3 結(jié)束語
半導(dǎo)體制造的危害和預(yù)防控制可分為三個(gè)重要部分，一是凈化間本身，包括空調(diào)、消防、排風(fēng)、排煙等；二是生產(chǎn)設(shè)備本身安全，包括廢氣／液處理，內(nèi)設(shè)消防設(shè)備，電氣安全；三為廠房能源設(shè)施，如電力供應(yīng)、DI水供應(yīng)、氣體、化學(xué)供應(yīng)及空調(diào)供應(yīng)等。對(duì)于合理的保護(hù)投資是必要的、重要的。此外，先進(jìn)的管理系統(tǒng)及實(shí)際的應(yīng)急預(yù)案，是更重要的安全保證。各級(jí)安全人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，時(shí)刻警惕，盡可能避免災(zāi)害的發(fā)生。
