Gaz composé d'arsenic et d'hydrogène. Utilisé pour introduire un dopant de type n (arsenic) et pour la croissance de semi-conducteurs composés comme le GaAs. Extrêmement toxique.
Nom japonais: アルシン(AsH3)
« Arsine (AsH3) » apparaît dans 7 questions d'entraînement réparties sur 4 thèmes, dont Matériaux de procédé (gaz et produits chimiques), Environnement, santé et sécurité, Semi-conducteurs composés.
L'arsine (AsH3) est l'hydrure d'arsenic et la source gazeuse standard de cet élément. En implantation ionique, la source d'ions ionise l'arsine pour produire des ions arsenic destinés aux zones de type n ; l'arsenic est lourd et diffuse lentement dans le silicium, ce qui convient aux jonctions peu profondes et fortement dopées. En dépôt chimique en phase vapeur et en épitaxie, elle peut doper les films à l'arsenic pendant la croissance. Dans la fabrication de semi-conducteurs composés, elle fournit l'arsenic pour la croissance des couches de GaAs, AlGaAs et InGaAs. Son partenaire du groupe V, la phosphine (PH3), joue les mêmes rôles pour le phosphore.
L'arsine est l'un des gaz les plus toxiques utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs. Sa valeur limite d'exposition professionnelle est fixée à environ 0,005 ppm, soit environ dix fois moins que celle de la phosphine : une fuite à peine mesurable peut donc déjà dépasser les niveaux sûrs. Inhalée, l'arsine attaque les globules rouges, et sa faible odeur alliacée n'est pas un signal d'alerte fiable. Elle est aussi inflammable. Ce type de valeurs limites d'exposition correspond à des concentrations de référence pour une exposition répétée sur une journée de travail ; elles servent à déterminer si une aspiration localisée, une détection et des équipements de protection sont nécessaires.
Une bouteille haute pression classique peut libérer une grande quantité de gaz d'un coup en cas de défaillance d'une vanne ou d'une ligne. Pour l'arsine et la phosphine, les usines utilisent largement des conteneurs sub-atmosphériques dans lesquels le gaz est adsorbé sur un adsorbant poreux et maintenu sous la pression atmosphérique. En cas de fuite, c'est plutôt l'air qui entre que le gaz qui sort, ce qui réduit fortement le risque de rejet massif, et le vide de l'équipement aspire le gaz pendant l'utilisation. Le gaz lui-même reste tout aussi toxique : détection et extraction restent donc nécessaires.
Les sources d'arsine sont placées dans des armoires à gaz ventilées, équipées de détecteurs de fuite en continu, de vannes d'arrêt d'urgence et d'alarmes automatiques, et les effluents des équipements passent par des systèmes de traitement qui détruisent ou captent l'hydrure avant rejet. L'arsenic se retrouve aussi dans les déchets solides et liquides : le GaAs contient environ 52 % d'arsenic en masse ; les poussières de meulage et de polissage, les slurries usagées et les plaquettes mises au rebut sont donc traitées comme déchets dangereux, l'aspiration localisée et les équipements de protection évitant l'exposition des opérateurs pendant le traitement.
Réponse : B. Elles sont extrêmement toxiques et exigent une gestion rigoureuse des fuites
La phosphine et l'arsine sont des gaz si toxiques que leur concentration admissible est fixée à 0,05 ppm ou moins. On les gère rigoureusement en associant armoires à bouteilles, détecteurs de fuite, vannes de coupure d'urgence et systèmes d'abattement. Des récipients où le gaz est adsorbé sur un adsorbant poreux et délivré à une pression inférieure à la pression atmosphérique, pour limiter les fuites vers l'extérieur, sont aussi largement utilisés. Ce ne sont pas des gaz ininflammables et inoffensifs ; la phosphine est en outre inflammable.
Réponse : A. Même en cas de fuite du récipient, le gaz ne jaillit pas violemment vers l'extérieur
Avec une bouteille haute pression, la rupture d'une vanne ou d'une canalisation peut libérer d'un coup une grande quantité de gaz. Dans les récipients à distribution sous pression réduite, où le gaz est adsorbé sur un adsorbant poreux et stocké sous la pression atmosphérique, une fuite tend au contraire à faire entrer l'air, ce qui réduit fortement le risque de rejet massif de gaz toxique. Le gaz est soutiré par la pompe à vide de l'équipement. La toxicité du gaz elle-même étant inchangée, les mesures de détection et d'extraction restent nécessaires.
L'arsine fournit de l'arsenic : comme gaz de source d'ions pour l'implantation d'arsenic de type n, comme dopant in situ pendant le dépôt ou l'épitaxie, et comme source d'arsenic pour la croissance de semi-conducteurs composés comme le GaAs et l'InGaAs.
Ce sont deux hydrures du groupe V très toxiques et inflammables utilisés pour le dopage de type n ; l'arsine apporte l'arsenic et la phosphine le phosphore. La valeur limite d'exposition de l'arsine, d'environ 0,005 ppm, est inférieure d'environ un ordre de grandeur à celle de la phosphine.
Maintenir le gaz adsorbé sur un adsorbant sous la pression atmosphérique fait qu'une fuite aspire de l'air au lieu de repousser du gaz vers l'extérieur : un rejet massif et soudain est donc bien moins probable qu'avec une bouteille haute pression.
La phosphine et l'arsine sont des gaz si toxiques que leur concentration admissible est fixée à 0,05 ppm ou moins.
Quelle caractéristique de la phosphine (PH3) et de l'arsine…L'arsine (AsH3) utilisée en fabrication est encore plus toxique et requiert une détection de gaz rigoureuse et des installations d'abattement.
Pourquoi les déchets et résidus d'usinage des plaquettes de…On utilise la phosphine (PH3) pour le phosphore, l'arsine (AsH3) pour l'arsenic et le GeF4 pour le germanium, etc.
Quel gaz est typiquement utilisé dans la source d'ions d'un…La phosphine et l'arsine sont les précurseurs du phosphore et de l'arsenic, impuretés de type n.
Quels gaz précurseurs sont utilisés pour introduire des imp…L'ammoniac est un précurseur de l'azote, l'arsine de l'arsenic.
Quel gaz sert de précurseur du germanium pour la croissance…Phosphine (PH3) Croissance épitaxiale Canalisation (channeling) GaAs (arséniure de gallium) Implantation ionique CVD Précurseur SiGe (silicium-germanium) Silane (SiH4) Débitmètre massique régulateur (MFC)