氯气在芯片制造中有哪些应用？

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。

审核编辑：刘清