作为氧化硅薄膜成型的重要工艺方法之一，硅热氧化工艺是将单质硅在高温下与氧气或水蒸气等含氧化性质的气体进行氧化反应生成二氧化硅的过程，最终会在硅片表面形成一层致密的薄膜，为后续光刻工艺做准备。那么
硅热氧化工艺危险有害气体有哪些呢？一般而言，主要包括氧气O2和氢气H2以及渗氯氧化所使用的氯化氢HCL和DCE二氯乙烯C2H2Cl2等，而在现场安装使用
单晶硅氧化工段有害气体报警器就是为了对这些危险有害气体进行监测，以免发生危险。
硅热氧化工艺是将硅片置于用石英玻璃制成的反应管中，反应管用电阻丝加热炉加热一定温度(常用的温度为900～1200℃，在特殊条件下可降到600℃以下)，氧气或水汽通过反应管（典型的气流速度为1厘米/秒）时，在硅片表面发生化学反应，最终生成二氧化硅薄膜。按所用的氧化气的不同，主要可以分为干氧氧化、水汽氧化、湿氧氧化和掺氯氧化这几种工艺类型。
单晶硅氧化工段硅热氧化工艺主要类型：
1、
干氧氧化干氧氧化化学反应式为 Si+ O2 = SiO2；反应气体中的氧分子以扩散的方式穿过已经形成的氧化层，到达二氧化硅-硅界面，与硅发生反应，进一步生成二氧化硅层。干氧氧化制备的二氧化硅结构致密，厚度均匀，对于注人和扩散的掩蔽能力强，工艺重复性强，其缺点是生长速率较慢。这种方法一般用于高质量的氧化，如栅介质氧化、薄缓冲层氧化，或者在厚层氧化时用于起始氧化和终止氧化。
2、
水汽氧化水汽氧化化学反应式：2H2O+Si = SiO2+2H2；水汽氧化生长速率快，但结构疏松，掩蔽能力差，有较多缺陷。对光刻胶的粘附性较差，所以一般不太推荐使用。
3、
湿氧氧化湿氧氧化化学反应式为H20(水汽) + Si= SiO2 +2H2;在湿氧工艺中，可在氧气中直接携带水汽，也可以通过氢气和氧气反应得到水汽，通过调节氢气或水汽与氧气的分压比改变氧化速率。注意，为了确保安全，氢气与氧气的比例不得超过1.88: 1。湿氧氧化由于反应气体中同时存在氧气和水汽，而水汽在高温下将分解为氧化氢 (HO)，氧化氢在氧化硅中的扩散速率比氧快得多，所以湿氧氧化速率比干氧氧化速率高约一个数量级。
4、
掺氯氧化除了传统的干氧氧化和湿氧氧化，还可在氧气中掺入含氯气体，如氯化氢(HCL)、二氯乙烯 DCE(C2H2CI2) 或其衍生物，使氧化速率及氧化层质量均得到提高。氧化速率提高的主要原因是，掺氯氧化时，不仅反应产物中含有可加速氧化的水汽，而且氯积累在 Si-SiO2界面附近，在有氧的情况下，氯硅化物易转变成氧化硅，可催化氧化。氧化层质量改善的主要原因是，氧化层中的氯原子可以钝化钠离子的活性，从而减少因设备、工艺原材料的钠离子沾污而引入的氧化缺陷。因此，多数干氧氧化工艺中都有掺氯行为。
单晶硅氧化工段硅热氧化工艺主要危险有害气体：
1、
氧气氧气作为空气中的主要气体之一，在常温常压状态下是一种无色无味的气体，正常情况下在海平面附近的氧气占空气含量的比重达到了约20.9%VOL。以人体安全为基准，氧气浓度值最小不得低于19.5%VOL，低于此浓度环境中的氧气浓度含量就处于欠氧状态，对人体健康不利；而氧气浓度的正常最大浓度不得超过23.5%VOL，高于此浓度值即为富氧状态，长期处于过氧状态下同样对人体是不利的，情况严重时甚至会导致死亡。
2、
氢气氢气在常温常压状态下是一种无色无味极易燃烧且难溶于水的气体，氢气是发生炉中煤炭和水发生化学反应生成的主要气体之一，在整个煤制氢装置区内氢气的平均浓度值要明显高于正常环境中的H2浓度水平。氢气属于极易发生燃爆的气体，爆炸极限为4%~75.6%VOL，水煤气制氢装置区内环境空气中的的氢气浓度值处于此范围内时遇明火、电弧、火花、高温等就会发生爆炸。
3、
氯化氢氯化氢对人体的危害主要是刺激性和腐蚀性，气态氯化氢刺激黏膜，可产生鼻中隔溃疡，刺激眼睛，引起结膜炎和浅表性角膜炎；皮肤刺激会引起暂时的刺激和炎症。氯化氢的职业接触限值MAC为7.5mg/m3，临界不良健康效应为上呼吸道刺激。
4、
DCE二氯乙烯二氯乙烯，又称作DCE、1,2-二氯乙烯、二氯化乙炔，有顺反两种异构体，在常温常压状态下是一种具有氯仿气味的无色透明液体，具有一定的挥发性，其挥发蒸汽既属于可燃易爆气体，同时又属于对人体有毒有害的气体。DCE蒸汽的爆炸极限为9.7%~12.8%VOL，环境空气中的二氯乙烯蒸汽浓度处于此范围内时，遇明火、电弧、高温、火花就会发生爆炸。1,2-二氯乙烯的职业接触限值PC-TWA为800mg/m3，临界不良健康效应为中枢神经系统损害、眼及上呼吸道刺激。
以采用进口高精度气体传感器的ERUN-PG51S6
固定在线式有毒有害气体检测报警仪为例，可以同时检测并显示氧气O2、氢气H2、氯化氢HCL和DCE二氯乙烯C2H2Cl2等气体的浓度值，超标声光报警，并联锁自动控制排气风机的启停，测量数据结果可通过分线制4-20 mA模拟信号量或总线制RS 485（Modbus RTU）数字量信号以及无线模式传输，通过ERUN-PG36E气体报警控制器在值班室实时显示有害气体的浓度值，并相应的触发报警动作。
单晶硅氧化工段硅热氧化工艺有害气体检测报警仪技术参数：
产品型号：ERUN-PG51S6
检测气体：O2、H2、HCL、C2H2Cl2
量程范围：0～1、10、100、1000、5000、50000ppm、100%LEL、20%、50%、100%Vol可选，其他量程可订制
分 辨 率：0.001ppm（0-10ppm高精度）/0.01ppm（0～10 ppm）；0.01ppm（0～100 ppm），0.1ppm（0～1000 ppm），1ppm（0～5000 ppm以上）； 0.1%LEL；0.01%、0.001%Vol
方法原理：电化学、催化燃烧、红外、半导体、PID光离子等可选
精度误差：≤±2%F.S.（更高精度可订制）
显示方式：报警器2.5寸彩屏现场显示浓度值；控制器主机9寸彩屏值班室显示浓度值
报警方式：现场声光报警，值班室声光报警
数据传输：4-20mA、RS485，可选无线传输
防护功能：IP66级防水防尘
防爆功能：隔爆型，Ex d ⅡC T6 Gb级防爆
以上就是关于
硅热氧化工艺危险有害气体有哪些的相关介绍，热氧化形成的二氧化硅薄膜，因其具有优越的电绝缘性和工艺的可行性，在集成电路制造工艺中被广泛采用，其最重要的用途是作为 MOS 器件结构中的栅介质，其他用途还包括器件保护和隔离、表面钝化处理、离子注人掩蔽层、扩散阻挡层、硅与其他材料之间的缓冲层等。但是在单晶硅氧化工段硅热氧化工艺过程中却存在氧气O2、氢气H2、氯化氢HCL和DCE二氯乙烯C2H2Cl2等危险有害气体，因此需要在现场安装使用
单晶硅氧化工段有害气体报警器来实现24小时不间断连续实时在线监测这些有害气体超标声光报警并自动联锁风机启停等功能。
