磷化氢在半导体工艺中的用途：有书签.docx

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1、磷化氢在半导体工艺中的用途磷化氢(PF)真是让人又爱又恨！PE是半导体制造中常用的气体。在离子注入，CVD工序中经常会看到，用途很广泛。但是P&又是一种高度危险的气体，具有强大的破坏性，那么P国有什么特别用途让人们宁愿冒着风险也要使用呢？目录?什么是磷化氮？璘化氢的结构1?化学性质1?磷化氢在半导体工艺中的用途离子注入工序3?磷化氢的毒性44.1.毒理4?急性中毒5?慢性中毒5?急救措施5?对磷化氢的防护5什么是磷化氢？磷化氢的结构磷化氢，是化学中最容易被误解的化合物，原因是它是具有非极性键的极性分子。磷化氢具有中心磷(P)原子。它通过单个共价键与三个氢(H)原子键合。PH键是非极性的，但是P

2、E分子具有孤对电子和弯曲结构，所以分子又是极性的。物理性质物态：常态下磷化氢是一种无色的气体。气味：纯净的磷化氢(P%)是无味的。但是一般会掺入联瞬P2H4。因此闻起来具有腐鱼或大蒜的臭味。沸点与熔点：磷化氢的沸点为-87.5C,熔点为133.22。密度：相对于空气，PH较轻。化学性质易燃：PG与空气混合可形成易燃的混合物，具有爆炸风险，能自燃。毒性：磷化氢有剧毒，吸入后可对人体造成严重伤害。与金属的反应：某些金属在PH?的氛围下，可能生成相应的磷化物。1、能与氧气剧烈反应，生成磷酸；与大部分卤素反应，生成五卤化磷，三卤化磷的混合产物及氢卤酸。2、通过灼热金属块生成磷化物，放出氢气：2Fe+2

3、PH3=2FeP+3H23、与铜、银、金及他们的盐类反应。磷化氢不足：4CuSO4+PH34H2O=4Cu+H3PO1+4H2SO4磷化氢过量：24CuSO4fI1PH3+12H2O=8Cu3P3H3PO4+24H2SO44、与空气混合物爆炸下限：1.79%(26gm3)0空气中含痕量P2H4可自燃,浓度达到一定程度时可发生爆炸。5、高于500C分解为磷和氢：2PH3=2P+3H26、PH3具有强还原性，能还原多种金属化合物，如与CUSO,溶液作用生成Cu3P,与AgNO3溶液作用生成Ag等：4AgNO3+PH3=4Ag+4NO2+H3PO1许多非金属化合物也能被PH3还原，如浓H2SO4被还

4、原为S和S02o7、在盐酸中，PH?能和甲醛反应：PH3HC14HCH0=P(CH2OH)4C1产物被用作棉织物的防火剂。8、微溶于水，其水溶液呈弱碱性且碱性弱于氨注意：由于在元素氢化物中，周期表第四、五主族氢写在后(如CH,，NH3),六七主族写在前(如H20,HF),是习惯的写法，所以磷化氢写成PF而不是H3P!Po1arityofPhosphine(PH3)?.磷化氢在半导体工艺中的用途离子注入工序P&是常用的n型掺杂气体。什么是n型掺杂？硅是四价元素，每个硅原子与四个邻近的硅原子共享电子形成共价键。当将五价的磷引入到硅晶体中时，其中一个价电子不参与共价键的形成，从而成为自由电子。这个额

5、外的电子增加了晶体的导电性，这种掺杂方式称为n型掺杂。PH?分子被分解，产生磷原子,随后被加速射向硅片表面，使其嵌入到硅片内部，从而实现n型掺杂。CVD工序：P是一个非常理想的磷源，可用于沉积磷或含磷薄膜，如磷化硅(SiP)。在CVD中同时引入PH3和硅烷，利用P&的P与硅烷中的Si,在硅基底上反应，形成磷化硅薄膜。?.磷化氢的毒性4.1.毒理磷化氢为人体吸收相当快的剧毒气体，主要由呼吸道吸入中毒。空气中浓度若达到1390mgm3o可使人迅速死亡。误服磷化钙、磷化铝、磷化锌后，可水解生成磷化氢，由肠道吸收中毒。磷化氢吸收后，除对呼吸道及胃肠道有局部刺激及腐蚀作用外，很快经过血液分布到肝、肾、脾

6、等处，Ih后可遍及全身,并由尿排出，少量经肺呼出。磷化氢作用于细胞酶，影响细胞代谢，使其内窒息。故中枢神经系统、呼吸系统、心血管系统及肝、肾均受影响，以中枢神经系统受害最重、最早。磷化氢，是一种无机化合物，化学式为PH3,是一种无色、剧毒、易燃的储存于钢瓶内的液化压缩气体。纯净的磷化氢气体是无色无味的，但在金属磷化物产生磷化氢气体时常带有乙快味或者大蒜味或者腐鱼味。如果遇到痕量其他磷的氢化物如乙磷化氢，会引起自燃。吸入磷化氢会对心脏、呼吸系统、肾、肠胃、神经系统和肝脏造成影响。磷化氢可以通过呼吸被吸收到体内。它会影响体内氧气的运输或干扰体内各种细胞对氧气的利用。短期呼吸接触磷化氢气体不应超过I

7、ppM。过度接触磷化氢气体会导致呕吐、腹泻、呼吸困难、晕厥以及肺水肿。?.1.1.急性中毒潜伏期一般在24h内，多数在1-3h,偶至2-3d。轻度中鼻咽干燥、咳嗽、胸闷、恶心、呕吐、腹痛、腹胀、头痛、失眠、乏力、低热、毒窦性心动过速等。中度中除上述症状加重外，并可出现嗜睡、轻度意识障碍，抽搐、肌束震颤、呼吸困毒难、肝损害、轻度心肌损害。重度中除上述症状外，患者并可出现惊厥、昏迷、休克、肺水肿、呼吸衰竭、明显心毒肌损害等有关症状。?.12.慢性中毒患者可有似磷中毒样症状，如骨、齿的损伤，贫血及神经系统障碍。?.2.急救措施对吸入中毒者应立即将中毒者移至新鲜空气处，更换污染衣服，用水冲洗皮肤。误服磷化钙、磷化铝或磷化锌而致磷化氢中毒时，立即作如下处理：1、催吐：(1)刺激咽部引吐。(2)口服1%硫酸铜溶液4m1,每5-10分钟1次，直至呕吐为止。2、洗胃：用1:5000高钵酸钾反复洗胃，并灌入活性炭混悬液3050g,以吸附毒物。3、导泻：用硫酸钠30g导泻，忌用油类泻剂，如葭麻油等。禁用硫酸镁。?.对磷化氢的防护使用合适的防毒面具，佩戴护目镜。在处理PH?时应始终在良好通风的环境中工作。车间里有特定的气体探测器来实时监测P电的浓度。处理磷化氢时，始终要保持警惕，遵循所有的安全操作程序。