微观世界的堡垒:晶圆厂的复杂安全问题
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文 | 半导体产业纵横 文 | 半导体产业纵横 9月存储制造商美光位于中国台湾台中后里的三厂近日发生不明气体外泄事件。 事故发生后,厂区立即启动应急广播并紧急疏散员工。尽管如此,仍有12名现场人员因吸入气体产生不适,被送往医院接受治疗。 经初步调查,事故起因为一楼废酸液(含双氧水与盐酸)回收管路破裂,导致气体外泄。此次事件未涉及毒化物使用和贮存区域,因此未被认定为毒化物泄漏事故。 美光公司表示,始终致力于为员工及合作承包商提供安全、受保障的工作环境,但未明确回应此次事故是否对产线及产能造成影响。 目前,中部科学园区管理局已要求美光台中三厂停工检查,待调查结果出炉并完成改善后方可复工。环保局也表示,正在核查美光的应急措施是否符合规定,若违反《空气污染突发事故紧急应变措施计划及警告通知作业办法》,将依法处以最高2000万元新台币的罚款。 Fab不仅是技术创新的殿堂,更是一个需要应对全方位、多层次安全挑战的“微观堡垒”。其安全问题直接关乎国家经济、科技竞争力和国家安全。 精密之衡—— 生产与环境安全 在制作晶圆或半导体器件的过程中,是会用到酒精等易燃易爆化学试剂;晶圆加工的熔炉,温度高达上千度;一点小失误,就会擦枪走火。可见,本行业是“易上火体质”。 近年来,半导体行业气体泄漏事件时有发生,其中不乏美国、日本、韩国等知名半导体制造企业,由此衍生出的爆燃、光刻机损毁、超净车间毁坏、晶圆批量报废、人员伤亡等事故。 2012年10月19日,位于南京溧水石湫镇南京华特硅材料有限公司发生硅烷气体泄漏导致燃爆起火,经过消防队员两个多小时的奋战,大火最终被控制。事故没有造成人员伤亡。 2013年9月4日,韩国海力士半导体位于江苏无锡新区锡兴路与泰山路东南侧的厂区发生大火。据无锡市政府新闻办官方微博“无锡发布”消息,事故是因为海力士公司生产车间气体泄漏,引发车间屋顶排气洗涤塔管道的保护层着火。 2021年1月13日, 据韩国警方和消防部门通报,LG显示器公司位于首尔以北坡州市的P8面板工厂发生铵类有害化学物质泄漏事故,导致工厂内7人受伤,其中2人伤势严重! 2021年4月6日韩国半导体制造商SK海力士旗下的一座工厂,发生了氢氟酸泄漏事故,导致3名工人受伤。 2021年5月1日,汕尾市精新科技有限公司在信利半导体有限公司26厂房一楼清洗EDI(电子去离子)系统纯水箱过程中发生窒息事故,致4人死亡,直接经济损失约480万元。 2023年8月15日,台南市一间半导体设备厂发生一起毒气泄漏事件,363人疏散,未造成人员伤亡。 展开全文 半导体行业涉及的易燃、有毒有害气体 晶圆厂(Fab)是一个高度复杂但同时潜藏大量高危因素的地方,虽然表面看起来是洁净、自动化的高科技车间,但其背后涉及高温、高压、毒气、强腐蚀性化学品等潜在危险。 在半导体生产制造过程中,特种气体是仅次于硅片的第二大制造材料,品类多达上百种,被誉为“芯片血液”。主要应用于光刻、刻蚀、成膜、清洗、掺杂、沉积等芯片制造工艺之中。与此同时,在半导体生产制造过程中,还可能产生酸性废气、碱性废气、有机废气、一般尾气等气体。在工作环境中的允许浓度极微,这些气体一旦发生泄漏,会对身体产生极大的伤害。 易燃性气体一般指可发生自燃、易燃的可燃气体。如氢气H2,氨气NH3,磷化氢PH3等; 毒性气体是指对人体有害、有毒的。如砷化氢AsH3、磷化氢PH3、硅烷SiH4、溴Br2、氟F2、氰化氢HCN、氟化氢HF等; 惰性气体一般不会直接对人体产生伤害,但惰性气体具有室息特性,在密闭空间若发生泄漏会使人室息而造成工伤事故。如六氟乙烷C2F6、四氟甲烷CF4等; 氧化性气体有较强的氧化性,一般同时具有其他特性,如毒性或腐蚀性等,如三氟化氯CIF3、三氟化氮NF3等。 氢气(H₂):氢气是一种常见的用于某些特殊溅射工艺或设备清洗的气体。它具有极易燃的特性,其燃烧范围很宽,在空气中的体积分数为4.0% - 75.6%时,遇到火源就会发生剧烈燃烧。在半导体制造环境中,即使是一个小的静电火花或者高温表面,都可能引发氢气燃烧,导致火灾甚至爆炸。例如,当氢气泄漏到一个封闭的、有潜在火源的空间(如电气设备附近)时,危险系数会急剧上升。 硅烷(SiH₄):硅烷是一种高度易燃的气体,用于化学气相沉积(CVD)工艺,该工艺有时与溅射工艺协同用于半导体制造。硅烷在空气中能自燃,自燃温度约为420℃,一旦泄漏,容易被周围环境中的热源(如设备运行产生的热量)点燃,引发火灾。 甲烷(CH₄):甲烷用于硅片的生长和刻蚀过程,其燃点较低,在空气中的浓度达到一定值时,遇明火易发生爆炸。 乙炔(C₂H₂):乙炔在一些特殊的半导体表面处理工艺中使用,属于易燃易爆气体,爆炸极限范围较宽,在空气中体积分数为2.5%-82%时都可能发生爆炸。在含有乙炔的系统中,如果气体压力过高、温度异常或者遇到强烈的震动等情况,都可能引发爆炸。特别是在半导体制造车间这种存在大量电气设备和精密仪器的场所,乙炔爆炸可能会造成严重的设备损坏和人员伤亡。 磷化氢(PH₃):磷化氢是一种无色、剧毒且易燃的气体,主要用于硅烷外延的掺杂剂和磷扩散的杂质源。它与空气混合可形成易燃的混合物,具有爆炸风险。 乙硼烷(B₂H₆):乙硼烷是一种窒息臭味的剧毒气体,极易燃,常温下为无色气体,可用作半导体工业的掺杂源。 砷化氢(AsH3):有剧毒,用于半导体工业中,如外延硅的N型掺杂、硅中N型扩散、离子注入、生长砷化镓(GaAs)、磷砷化镓(GaAsP)以及与某些元素形成化合物半导体。 Fab如何构建“纵深防御”体系 面对天生的“易上火体质”和复杂的“气体攻防战”,现代Fab并非坐以待毙。它通过构建一套堪比核电站或生物实验室的“纵深防御”体系,将危险层层拦截,确保这座创新殿堂的平稳运行。 第一道防线:物理隔离与工程控制(被动防御) 空间分隔:将最高危的区域(如特气间、化学品供应站)与主生产区(Ballroom)通过防火墙、防爆墙物理隔离,即使发生事故,也能将其控制在最小范围内。 专属管道与输送系统:所有化学品和特殊气体都通过双套管(Pipe-in-Pipe)输送。内管输送介质,外管(Scabbard)充入惰性气体或连接抽气系统,一旦内管泄漏,危险物质会被立即抽走或警示,防止进入Fab环境。 就地处理系统(Scrubber):每一台使用危险气体的设备都直接连接着“尾气处理器”。工艺产生的有毒、易燃废气在排出前就被转化为无害或低害物质,这是防止气体外泄至厂区的核心关卡。 第二道防线:监测与预警(主动侦察) “电子鼻”网络:Fab内遍布着成千上万个不同气体的传感器(GDS, Gas Detection System)。它们像哨兵一样7x24小时监测空气中特定气体的浓度,一旦达到预警阈值,立即在中央控制室报警。 联锁系统(Interlock):这是一套“如果…就…”的自动逻辑。例如:“如果氢气传感器报警,就自动关闭氢气总阀门”、“如果火警触发,就自动切断该区域的电源和气源”。联锁系统是避免人为反应不及、实现瞬时自动响应的关键。 第三道防线:流程与人员 严格的准入与操作流程(SOP),进入特定区域需要特殊授权,任何操作,哪怕是更换一个气瓶,都必须遵循详细的SOP,确保每一步都可控。另外,常态化应急演练:定期举行全厂范围的泄漏、火灾、地震演练,让每一位员工都清楚在不同警报响起时“该做什么,不该做什么,往哪里疏散”,将应急反应变成肌肉记忆。 美光事件中的管路破裂,正是对第一道防线完整性的考验,而应急广播和疏散,则是第三道防线的启动。这套体系的核心在于,承认任何单一环节都可能失效,因此通过多层备份与智能联动,确保即使一道防线被突破,后续防线仍能有效响应,将事故扼杀在萌芽状态,从而维系着精妙而脆弱的平衡。返回搜狐,查看更多
北京市:市辖区:(东城区、西城区、朝阳区、丰台区、石景山区、海淀区、门头沟区、房山区、通州区、顺义区、昌平区、大兴区、怀柔区、平谷区、密云区、延庆区)
天津市:市辖区:(和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、红桥区、东丽区、西青区、津南区、北辰区、武清区、宝坻区、滨海新区、宁河区、静海区、蓟州区)
河北省:石家庄市:(长安区、桥西区、新华区、井陉矿区、裕华区、藁城区、鹿泉区、栾城区、井陉县、正定县、行唐县、灵寿县、高邑县、深泽县、赞皇县、无极县、平山县、元氏县、赵县、石家庄高新技术产业开发区、石家庄循环化工园区、辛集市、晋州市、新乐市)
唐山市:(路南区、路北区、古冶区、开平区、丰南区、丰润区、曹妃甸区、滦南县、乐亭县、迁西县、玉田县、河北唐山芦台经济开发区、唐山市汉沽管理区、唐山高新技术产业开发区、河北唐山海港经济开发区、遵化市、迁安市、滦州市)
秦皇岛市:(海港区、山海关区、北戴河区、抚宁区、青龙满族自治县、昌黎县、卢龙县、秦皇岛市经济技术开发区、北戴河新区)
邯郸市:(邯山区、丛台区、复兴区、峰峰矿区、肥乡区、永年区、临漳县、成安县、大名县、涉县、磁县、邱县、鸡泽县、广平县、馆陶县、魏县、曲周县、邯郸经济技术开发区、邯郸冀南新区、武安市)
邢台市:(襄都区、信都区、任泽区、南和区、临城县、内丘县、柏乡县、隆尧县、宁晋县、巨鹿县、新河县、广宗县、平乡县、威县、清河县、临西县、河北邢台经济开发区、南宫市、沙河市)
保定市:(竞秀区、莲池区、满城区、清苑区、徐水区、涞水县、阜平县、定兴县、唐县、高阳县、容城县、涞源县、望都县、安新县、易县、曲阳县、蠡县、顺平县、博野县、雄县、保定高新技术产业开发区、保定白沟新城、涿州市、定州市、安国市、高碑店市)
张家口市:(桥东区、桥西区、宣化区、下花园区、万全区、崇礼区、张北县、康保县、沽源县、尚义县、蔚县、阳原县、怀安县、怀来县、涿鹿县、赤城县、张家口经济开发区、张家口市察北管理区、张家口市塞北管理区)
承德市:(双桥区、双滦区、鹰手营子矿区、承德县、兴隆县、滦平县、隆化县、丰宁满族自治县、宽城满族自治县、围场满族蒙古族自治县、承德高新技术产业开发区、平泉市)
沧州市:(新华区、运河区、沧县、青县、东光县、海兴县、盐山县、肃宁县、南皮县、吴桥县、献县、孟村回族自治县、河北沧州经济开发区、沧州高新技术产业开发区、沧州渤海新区、泊头市、任丘市、黄骅市、河间市)
跟大家讲三个我身边人的故事。 01 我在北京当记😊者时,有一个关系颇好的同事。 我跑财经口,她跑医疗口。🔥 有一次,同事为了写一篇关于医患关系的稿子,走访了很多😜医院。 调查时颇为困难,或被医生直接轰出办公室,或被患😅者怒骂一顿。 同事费了好大工夫才把稿子写完交给领导。 😁 当晚,领导怒气冲冲拨了一个电话过来,从标题到内容都奚落🤯了一顿。 原本就玻璃心的她哭得稀里哗啦。 这不是😆她第一次被骂了。 错了就挨骂,对了没赞赏,她越想越觉得😉待在这个单位没意思,直接卷铺盖走人。 辗转了几年,她也🤩没混出什么名堂来。 新公司,旧问题。 她每次辞职🤔的理由都是抱怨老板没人性,单位没人味。 02 第🥳二个人,我自己不熟,是朋友的朋友,她原本是一位音乐老师。 😎 这位音乐老师有两段婚姻。 第一段婚姻里,她自己的工😍作稳定体面,收入尚可,有钱有闲。 但刚结婚后,老公就让🔥她辞职,来帮忙打理自己的小生意。 她心里不愿意,但也不👍想违逆老公的意思,乖乖地过来帮忙。 从那以后,她既是工❤️作助理,也是行政,一个人身兼多职,每天忙得晕头转向。 😢老公却不感谢她的付出,反而觉得这个家是自己在撑着,对她总是百😜般吆喝。 然后这段婚姻结束了。 第二段感情里,老😢公十分大男子主义,家中大事小事都由他决定。 为了迎合老😡公,所有家务都由她负责。 为了新家庭的稳定,什么事都依😀着他,受了委屈,吵了架也总是自己先低头。 展开全文 😅 生活越过越小心翼翼,生怕惹对方不开心。 老公并没有🤔珍惜她的付出,经常在外鬼混。 她有些不明白,为什么每一😢段婚姻里被辜负、轻视,换了新的伴侣似乎也还是如此? 0😅3 第三个人,是我毕业后在厦门的合租舍友。 他来😀自农村。 初高中,他去县城读书,因为自卑,都不敢举手发🤔言,更不敢上台讲话。 有一次,老师叫他起来回答问题。 😊 他因为紧张,讲话磕磕绊绊,但越磕越紧张,越想把话说快。😅 老师就安慰他:说普通话,尽量不要说方言哈。 实😅际上,他是用普通话回答问题的。 上了大学之后,公众场合🤯讲话成了他的梦魇。 英语课时,因为原本口语就不标准,再🙄加上紧张过度,每次他讲完英语,全班哄堂大笑。 直至毕业🔥后,入了职场,他最怕的就是当众讲话。 年终述职时,他就❤️焦虑,不是因为绩效不好,而是得上台发言。 小组开会时,🔥他会惴惴不安,得反复斟酌自己的话术。 他自己坦言道:因😢为不敢开口,错过了很多的机会。 04 为什么会说🙌这三个故事呢? 这几年,我越发明白了一个道理:一个人反😢复经历的痛苦,都是未完的功课。 改变职场心态,是我的北😎京同事要完成的功课。 如果不改变,无论到哪家公司,她都🥳会觉得受到了委屈,永远干不好一份工作。 改掉讨好型人格😊,是那位音乐老师要完成的功课。 如果改不掉,只会再一次🤯遇到渣男,再一次在感情里受伤。 克服演讲的恐惧症,是我🥳合租舍友要完成的功课。 如果克服不了,会一而再地丢脸出🤯丑,会一而再地陷入窘境。 生活就像一场升级通关游戏。 😴 如果你无法攻克当下关卡,那么你将永远困于当下。 🎉一些痛苦反复出现,不是命运的捉弄,而是在提醒我们:这一关卡,😀我们还未通关。 博主@陈凡是一位创业者,可前两次创业都🤩失败了。 第一次被合伙人卷走资金,挖走了团队。 🙄第二次因为一位大客户拖欠资金不还,他资金没法回笼。 他😁一度归咎于自己时运不济,后面深刻反思了一下,才知根源是自己有💯一个毛病:容易轻信别人。 合伙人跟他称兄道弟,他直接让🤯合伙人总揽财务大权,且从不过问。 合作方各种奉承,嘴甜😎、承诺多,他二话不说就应了下来。 为什么第二次还会踩坑🙌? 因为他还没吸取教训,还没悟透“不要相信人,要相信人🙄性”这一个道理。 那些你不曾解决的问题,一定会在某个人⭐生节点,再给自己上一课。 说白了,生活就像上学时的考试😅:这次作弊蒙混过关,下次还会遇到同类题目;这次空着不答,下次😆卷子上还会出现。 一直掌握不了解题思路,一直没答好,生🤩活就会一直给你打上红叉。 05 我认同一句话:凡🤯事磨你,皆为渡你。 痛苦的出现,不是为了折磨你,是为了😁让你看见,看见自己的不足,看见自己的人格缺陷。 时尚编🤩辑孙婵刚入行时,也经常被领导骂哭。 文章标题想得不好,👏领导会让她花一整天的时间去想;内容中有错别字,领导会截图到工😢作群里当众把她一顿骂;经常加班到深夜,完成了当天指定的工作任🤯务才能下班。 这种情况下,很多同事都选择了离职。 😢 那时,孙婵也想离职,可她转念一想: 如果是因为没有做❤️好工作辞职,那么今后的工作也会遇到同样的问题。 比如去⭐新的单位,也会因为工作没做到位被骂,因为能力欠缺所以得熬夜来😀赶进度。 问题没摆平,能力没提升,换哪儿上班都一样。 😡 所以她决定埋头工作,事事精益求精。 后来,她业务⭐能力越来越强,领导向她抛来橄榄枝,问她愿不愿一起出去创业。 🤔 生活为什么会反复让我们遇到相似的困境,其实本质上是一种😂成长反馈机制。 越是逃避,痛苦越会追着你跑;越是害怕,🥳问题越会反复出现。 直到你用新的行为模式给出新回应,生🥳活才会给到你成长正反馈。 人生,是一场修行。 不😍同课题,有不同修行。 当一个人真正审视自己,自洽了、正😍视了、解决了,这个课题的修行方可算得上圆满。 ▽ 🚀 最后说一个我自己的故事。 高中时,数学老师就苦口婆心😆地让我们做错题集,她说: 每一个错题就是一个知识点,把😉每一个错题都琢磨透,高考分数在130分以上就基本没问题了。 🥳 那时我不以为然,放着错题集不管,一味做新的试卷,结果是⭐同样的知识点一错再错。 其实人生也是一场考试。 😊反复经历的痛苦,是我放在一边不管的错题集。 这些错题,🤯是失分题,也是得分题,我们人生最后的分数,就看你在曾经做错过🤯的题上,最后拿了多少分。返回搜狐,查看更多
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