硅烷(SiH?)是半導體制造中化學氣相沉積(CVD)、外延生長等核心工藝的關鍵前驅體:在CVD工藝中,硅烷通過熱分解或等離子體激發,在晶圓表面沉積硅薄膜、氮化硅(Si?N?)或氧化硅(SiO?);在硅外延工藝中,硅烷作為硅源,與氫氣反應生成單晶硅外延層,支撐先進制程中芯片的晶體質量。
但硅烷具、易燃、易爆的特性:其職業接觸限值(TLV-TWA)僅為5ppm,短期接觸(TLV-STEL)不超過10ppm,泄漏后與空氣接觸可自燃(自燃溫度約20℃),燃燒產物為二氧化硅和水,同時釋放劇毒氣體;若濃度達到1.4%~96%(體積分數),還可能引發爆炸。因此,半導體工廠需對硅烷存儲鋼瓶間、輸送管路接口、CVD反應腔體、尾氣處理裝置等高風險區域進行24小時在線監測,確保泄漏隱患在“劇毒暴露"和“燃爆風險"發生前被精準識別。
量程與分辨率:采用進口電化學傳感器(針對劇毒特性)支持0-10ppm(監測),最小分辨率達0.1ppm,可精準捕捉“微量泄漏"(如管道接口0.5ppm緩慢泄漏)和“大量泄漏"(如鋼瓶閥破裂導致的LEL級濃度),滿足“預警"與“需求。
抗交叉干擾算法:內置硅烷特異性識別算法,可有效排除半導體車間常見氣體(如氨氣、氫氣、氟化氫)的交叉干擾,檢測誤差≤±3%FS,避免因其他氣體共存導致的“誤報/漏報"。
極速響應性能:傳感器響應時間≤5秒(T90),配合“泄漏擴散預判模型",可提前15秒預測泄漏擴散路徑(基于車間氣流模擬),為緊急處置爭取時間。
多維度聯動控制:支持與半導體工廠氣體監控系統(GMS)、工藝設備PLC、消防系統聯動:當檢測到硅烷濃度≥5ppm(TLV-TWA)時,自動啟動區域排風(換氣次數≥20次/小時);濃度≥50%LEL時,立即切斷硅烷氣源閥門(通過電磁閥聯動),并觸發消防報警系統(如啟動惰性氣體滅火裝置),形成“監測-預警-處置-滅火"閉環。
全生命周期數據記錄:內置工業級存儲芯片,支持≥100萬條檢測數據(含濃度、時間、設備狀態)存儲,數據可通過OPC UA協議對接半導體工廠MES系統,滿足SEMI S8(半導體設備安全標準)中“危險氣體泄漏日志至少留存3年"的合規要求。
遠程監控與診斷:配備7英寸觸控屏,支持本地參數設置與數據查看;同時通過5G/以太網接入深國安云平臺,可實時查看多區域濃度曲線、設備運行狀態,并支持異常數據自動推送至管理人員手機端(短信/APP告警)。