以硅材料为主体的半导体工业中,涉及到种类繁多的气体,实现气相淀积、离子注入、等离子刻蚀、钝化保护等工艺过程。
半导体工业中的**隐患主要是有毒气体和腐蚀性气体。其中,毒性较强的气体包括锗烷(GeH4)、磷烷(PH3)、砷烷(AsH3)、氢化锑(SbH3)、三氟化磷(PH3)等,毒性较弱但具有刺激性的气体包括氨气(NH3)、硅烷(SiH4)、三氟化硼(BF3)、四氟化硫(SF4)等,具有强腐蚀性的气体包括SiF4、HF等。
其中,用于硅及其化合物气相淀积*常用的硅烷在室温下浓度超过1%时在空气中会发生自燃,容易引起火灾;而用于外延、掺杂等工艺的磷烷、砷烷,则具有强烈的血溶性毒性,是和硅烷一起作为半导体工业中*主要的检测气体;在III-V族材料刻蚀中常常用到氯基的气体,容易引起眼及上呼吸道刺激症状,一般报警点在8ppm左右;还有一些气体,例如SF6,主要用于硅及其化合物的刻蚀,虽然纯品无毒,但在高温电弧作用下会分解成一系列有毒的气体,包括SF4、S2F2、HF等,因此这些含硫或含氟的有毒气体也是半导体工业中重点监控的对象。
由于半导体工业中的危害性气体种类繁多,每个半导体行业的工厂都会需要大量的气体报警仪,目前该领域中应用的气敏元件绝大多数是电化学气体传感器。