影响硅片倒角加工效率的工艺研究
康洪亮 陶术鹤 张伟才
一、引言
在半导体晶圆的加工工艺中,对晶圆边缘磨削是非常重要的一环。晶锭材料被切割成晶圆后会形成锐利边缘,有棱角、毛刺、崩边,甚至有小的裂缝或其它缺陷,边缘的表面也比较粗糙。而晶圆的构成材料如Si、Ge、InP、GaAs、SiC等均有脆性。通过对晶圆边缘进行倒角处理可将切割成的晶圆锐利边修整成圆弧形,防止晶圆边缘破裂及晶格缺陷产生,,增加晶圆边缘表面的机械强度,减少颗粒污染。同时也可以避免和减少后面的工序在加工、运输、检验等等工序时产生的崩边。倒角后的晶圆由于有了一个比较圆滑的边缘,不易再产生崩边,使后面工序加工的合格率大幅提高。在抛光工艺中,如果晶圆不被倒角,晶圆锋利的边缘将会给抛光布带来划伤,影响抛光布的使用寿命,同时也影响到产品的加工质量(如晶圆的划道)。如硅晶圆除用于太阳能电池制造还常用于制造集成电路。晶圆在制造集成电路的多个工序中,需要多次在 1000多度的高温中进行氧化、扩散和光刻。如果晶圆边缘不好,如有崩边、或边缘没有被倒角,升温和降温的过程中,晶圆的内应力得不到均匀的释放。在高温中晶圆非常容易碎裂或变形,最终使产品报废,造成较大的损失。由于晶圆边缘不好,掉下来的晶渣,如果粘在硅晶圆的表面,将会给光刻工艺的光刻版造成损坏,同时造成器件的表面有针孔和曝光不好,影响产品的成品率。同时,通过边缘倒角可以规范晶圆直径。通常晶圆的直径是由滚圆工序来控制的,由于滚圆设备的精度所限,表面的粗糙度和直径均无法达到客户的要求,倒角工序能很好的控制晶圆直径和边缘粗糙度。晶棒滚磨后,其表面十分粗糙,在后续的传递和切割过程中,边缘损伤会因为机械撞击向内延伸,晶圆切割成型后,边缘存在一圈微观的损伤区域[1]。
在今年的目标责任书中,今年产量比去年增加30%,此外,在今年的生产加工中,多次由于倒角设备故障及检修影响整个生产线的进度,在不增加设备的情况下,如何挖掘现有设备及人员的潜力,提高倒角加工效率,是个重要的研究课题。
二、实验原理
目前国内半导体材料加工厂家,大多使用的设备是日本东精精密产的W-GM系列倒角机和大途株式会社的WBM系列倒角机[2],普遍采用八英寸倒角砂轮。当前国内倒角机设备使用的磨轮从制造方法上分主要有两种类型:一种是电镀法的磨轮;一种是烧结法的磨轮。电镀法的磨轮主要是美国生产的Diamotec和Nifec等,烧结法的磨轮主要有日本的 Asahi(SUN)、KGW 等。
倒角工艺主要是根据倒角设备的情况和所使用的磨轮磨削材料的粒度选定合适的磨轮转速、硅片转速、硅片去除量、倒角圈数、磨轮型号、切削液类型、切削液流量等来生产出满足客户需求的产品。倒角机用于对晶圆边缘进行磨削,晶圆通常被真空吸附在承片台上旋转,通过控制晶圆运动,由带V型槽的砂轮高速旋转对晶圆边缘进行磨削[3]。
我们单位自动倒角机最多的是大途株式会社的WBM-2200倒角机,其加工步骤是:取片→测厚→对中→移载到倒角吸盘→倒角→移载到甩干吸盘→甩干→测直径对位→放回花栏。其中取片 测厚 对中 移载 等加工步骤时间是比较固定的,只有 倒角和甩干时间是可以进一步挖掘潜力的。所以我们从这两方面进行分析。为了实验方便 我们只选用带一个参考面的晶圆进行分析
三、实验部分
3.1 设备和仪器
WBM-2200倒角机,秒表。
3.2 原材料
2、3、4、5英寸硅切割片,2寸晶圆主参16mm,3寸晶圆主参22mm,4寸晶圆主参32.5mm,5寸晶圆主参42mm,厚度260~620um,晶片TTV值不大于10um,Warp值不大于30um。
槽半径127um~228.6um(22。、11。)的金刚石倒角砂轮。
3.3 实验过程
利用不同尺寸的晶圆,不同的倒角吸盘转速,不同甩干程序对晶片进行倒角,并记录加工100片的总时间。
四、结果与讨论
4.1 在相同的倒角清洗甩干程序(即图2 所设程序)时,加工100片晶圆的实验数据为:
硅片尺寸(英寸)
吸盘转速(mm/s) 12 15 18
2寸(50.8) 3461 3458 3457
3寸(76.2) 3473 3464 3475
4寸(100) 3480 3476 3472
5寸(125) 4230 3492 3482
5寸精倒(11。) 9275 7820 6860
分析表一数据可知,在相同的清洗甩干程序下,2寸、3寸、4寸、5寸吸盘转速在15mm/s和18mm/s时,每百片加工时间基本一样。在5寸吸盘转速12mm/s时和加工5寸(11。)时才需较长时间。我们做了一下统计:
步骤1:机械手从甩干台取片→测直径→放回花栏→取下一片→测厚、对中 时间为21.6秒;
步骤2:机械手从对中取片到放到倒角吸盘时间 32.3秒;
步骤3:机械手从倒角吸盘取片放到清洗甩干台上 时间 28.6秒。
因此 只有在5寸吸盘转速12mm/s时和加工5寸(11。)时 平均每片倒角加工时间为42.3s 、92.75s、 78.2s、68.6s,此时均大于步骤1、2、3所需时间 此时提高吸盘转速,可提高加工效率。其他加工情况均不能提高加工效率
此外选用合适的磨轮转速,还需要全方面的考虑。在相同磨削量的情况下,提高磨轮转速,可以降低硅片在磨削时的受力,所以不仅提高了磨轮的使用寿命,也降低了磨削后在硅片上残余的机械应力和硅片磨削表面的粗糙度,但磨轮转速的提高,同样也增加了磨削时产生的热量,使磨削区的温度升高,而温度的升高,使硅材料的抗拉强度显著下降,也影响了单晶硅的组织结构,增加了磨削区域残余的热应力,且温度的升高,降低了磨轮金刚砂粒的硬度,也使磨粒与磨削材料之间产生扩散磨损和粘接磨损,使磨粒迅速钝化,降低了磨轮的使用寿命,也使磨削时磨削表面出现浅坑或沟痕,增加了表面粗糙度。同时磨轮转速的提高也降低了磨轮轴的使用寿命,且提高磨轮转速时若磨轮安装动平衡不好时磨轮轴在磨削时的轴向和径向跳动量也会增加,不利于加工出光滑的表面。所以,磨轮转速的选择原则是在保证磨削区域温度不影响硅片和磨粒性能和磨轮轴寿命的情况下尽可能选择高的转速。磨轮在一定转速下磨削区域的温度又与磨粒粒径、磨削量、磨削液流量有关系。
4.2 在相同的倒角吸盘转速时
从图二所示的倒角清洗程序中,清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干(下面干燥 干燥时间)分别为9s和10s,再结合上面分析,若适当调整我们得到下面数据(以2寸晶圆加工)
吸盘干燥\加载晶圆后甩干(秒) 9\10 8\9 7\8 6\7 5\6 4\5
每百片加工(秒) 3458 3263 3085 3065 3081 3075
从表2可知 在清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干(下面干燥 干燥时间)分别为7s和8s时(24h为2805片),6s和7s,5s和6s,4s和5s百片加工时间为3080秒左右(此时步骤1、2、3为限制加工效率的因素,均不可调,影响机器和轴承寿命),比清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干时间分别为9s和10s(24h为2498片)时,缩短400秒,在一天(24小时)的加工中可提高300片,每月(30天)产量可提高7200片。此外在清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干时间分别为4s和5s时,晶圆开始有机械手把晶圆放入花栏中失败和甩不干现象,不利于加工和检查。故应根据晶圆尺寸的大小和冷却水的情况适当调节清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干时间,比如在加工4寸晶圆时可以把清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干时间设为7s和8s。
五、总结
由以上分期可知,我们在实际加工中应根据晶圆的实际情况作合理的程序设定。此外,在我们实际工作中最最最重要的根本因素是人。我们研究设备最优的加工效率,归根结底是要解放人的双手,充分调动人的积极性,改变人的精神状态,只有同事们的热情得到了充分的发挥,我们的事业才会生机勃勃,大有可为。
倒角工艺的制定需要考虑各个方面的因素,需要根据设备能达到的状态和客户需求来选择出最佳的工艺参数,也要根据设备状态选用合适的磨轮,以达到最佳的倒角效果。
参考文献
[1] 康自卫,王丽 《硅片加工技术》化学工业出版社2010;
[2] 张厥宗. 硅单晶抛光片的加工技术 [M]. 北京: 化学工业出版社,2005;
[3] 杨树文.倒角机磨削系统关键技术研究[D].华中科技大学,2006.
作者简介
康洪亮(1987-)毕业于河北工业大学,在中国电子科技集团公司第四十六研究所工作,主要研究硅、锗等半导体材料的加工。
康洪亮 陶术鹤 张伟才
一、引言
在半导体晶圆的加工工艺中,对晶圆边缘磨削是非常重要的一环。晶锭材料被切割成晶圆后会形成锐利边缘,有棱角、毛刺、崩边,甚至有小的裂缝或其它缺陷,边缘的表面也比较粗糙。而晶圆的构成材料如Si、Ge、InP、GaAs、SiC等均有脆性。通过对晶圆边缘进行倒角处理可将切割成的晶圆锐利边修整成圆弧形,防止晶圆边缘破裂及晶格缺陷产生,,增加晶圆边缘表面的机械强度,减少颗粒污染。同时也可以避免和减少后面的工序在加工、运输、检验等等工序时产生的崩边。倒角后的晶圆由于有了一个比较圆滑的边缘,不易再产生崩边,使后面工序加工的合格率大幅提高。在抛光工艺中,如果晶圆不被倒角,晶圆锋利的边缘将会给抛光布带来划伤,影响抛光布的使用寿命,同时也影响到产品的加工质量(如晶圆的划道)。如硅晶圆除用于太阳能电池制造还常用于制造集成电路。晶圆在制造集成电路的多个工序中,需要多次在 1000多度的高温中进行氧化、扩散和光刻。如果晶圆边缘不好,如有崩边、或边缘没有被倒角,升温和降温的过程中,晶圆的内应力得不到均匀的释放。在高温中晶圆非常容易碎裂或变形,最终使产品报废,造成较大的损失。由于晶圆边缘不好,掉下来的晶渣,如果粘在硅晶圆的表面,将会给光刻工艺的光刻版造成损坏,同时造成器件的表面有针孔和曝光不好,影响产品的成品率。同时,通过边缘倒角可以规范晶圆直径。通常晶圆的直径是由滚圆工序来控制的,由于滚圆设备的精度所限,表面的粗糙度和直径均无法达到客户的要求,倒角工序能很好的控制晶圆直径和边缘粗糙度。晶棒滚磨后,其表面十分粗糙,在后续的传递和切割过程中,边缘损伤会因为机械撞击向内延伸,晶圆切割成型后,边缘存在一圈微观的损伤区域[1]。
在今年的目标责任书中,今年产量比去年增加30%,此外,在今年的生产加工中,多次由于倒角设备故障及检修影响整个生产线的进度,在不增加设备的情况下,如何挖掘现有设备及人员的潜力,提高倒角加工效率,是个重要的研究课题。
二、实验原理
目前国内半导体材料加工厂家,大多使用的设备是日本东精精密产的W-GM系列倒角机和大途株式会社的WBM系列倒角机[2],普遍采用八英寸倒角砂轮。当前国内倒角机设备使用的磨轮从制造方法上分主要有两种类型:一种是电镀法的磨轮;一种是烧结法的磨轮。电镀法的磨轮主要是美国生产的Diamotec和Nifec等,烧结法的磨轮主要有日本的 Asahi(SUN)、KGW 等。
倒角工艺主要是根据倒角设备的情况和所使用的磨轮磨削材料的粒度选定合适的磨轮转速、硅片转速、硅片去除量、倒角圈数、磨轮型号、切削液类型、切削液流量等来生产出满足客户需求的产品。倒角机用于对晶圆边缘进行磨削,晶圆通常被真空吸附在承片台上旋转,通过控制晶圆运动,由带V型槽的砂轮高速旋转对晶圆边缘进行磨削[3]。
我们单位自动倒角机最多的是大途株式会社的WBM-2200倒角机,其加工步骤是:取片→测厚→对中→移载到倒角吸盘→倒角→移载到甩干吸盘→甩干→测直径对位→放回花栏。其中取片 测厚 对中 移载 等加工步骤时间是比较固定的,只有 倒角和甩干时间是可以进一步挖掘潜力的。所以我们从这两方面进行分析。为了实验方便 我们只选用带一个参考面的晶圆进行分析
三、实验部分
3.1 设备和仪器
WBM-2200倒角机,秒表。
3.2 原材料
2、3、4、5英寸硅切割片,2寸晶圆主参16mm,3寸晶圆主参22mm,4寸晶圆主参32.5mm,5寸晶圆主参42mm,厚度260~620um,晶片TTV值不大于10um,Warp值不大于30um。
槽半径127um~228.6um(22。、11。)的金刚石倒角砂轮。
3.3 实验过程
利用不同尺寸的晶圆,不同的倒角吸盘转速,不同甩干程序对晶片进行倒角,并记录加工100片的总时间。
四、结果与讨论
4.1 在相同的倒角清洗甩干程序(即图2 所设程序)时,加工100片晶圆的实验数据为:
硅片尺寸(英寸)
吸盘转速(mm/s) 12 15 18
2寸(50.8) 3461 3458 3457
3寸(76.2) 3473 3464 3475
4寸(100) 3480 3476 3472
5寸(125) 4230 3492 3482
5寸精倒(11。) 9275 7820 6860
分析表一数据可知,在相同的清洗甩干程序下,2寸、3寸、4寸、5寸吸盘转速在15mm/s和18mm/s时,每百片加工时间基本一样。在5寸吸盘转速12mm/s时和加工5寸(11。)时才需较长时间。我们做了一下统计:
步骤1:机械手从甩干台取片→测直径→放回花栏→取下一片→测厚、对中 时间为21.6秒;
步骤2:机械手从对中取片到放到倒角吸盘时间 32.3秒;
步骤3:机械手从倒角吸盘取片放到清洗甩干台上 时间 28.6秒。
因此 只有在5寸吸盘转速12mm/s时和加工5寸(11。)时 平均每片倒角加工时间为42.3s 、92.75s、 78.2s、68.6s,此时均大于步骤1、2、3所需时间 此时提高吸盘转速,可提高加工效率。其他加工情况均不能提高加工效率
此外选用合适的磨轮转速,还需要全方面的考虑。在相同磨削量的情况下,提高磨轮转速,可以降低硅片在磨削时的受力,所以不仅提高了磨轮的使用寿命,也降低了磨削后在硅片上残余的机械应力和硅片磨削表面的粗糙度,但磨轮转速的提高,同样也增加了磨削时产生的热量,使磨削区的温度升高,而温度的升高,使硅材料的抗拉强度显著下降,也影响了单晶硅的组织结构,增加了磨削区域残余的热应力,且温度的升高,降低了磨轮金刚砂粒的硬度,也使磨粒与磨削材料之间产生扩散磨损和粘接磨损,使磨粒迅速钝化,降低了磨轮的使用寿命,也使磨削时磨削表面出现浅坑或沟痕,增加了表面粗糙度。同时磨轮转速的提高也降低了磨轮轴的使用寿命,且提高磨轮转速时若磨轮安装动平衡不好时磨轮轴在磨削时的轴向和径向跳动量也会增加,不利于加工出光滑的表面。所以,磨轮转速的选择原则是在保证磨削区域温度不影响硅片和磨粒性能和磨轮轴寿命的情况下尽可能选择高的转速。磨轮在一定转速下磨削区域的温度又与磨粒粒径、磨削量、磨削液流量有关系。
4.2 在相同的倒角吸盘转速时
从图二所示的倒角清洗程序中,清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干(下面干燥 干燥时间)分别为9s和10s,再结合上面分析,若适当调整我们得到下面数据(以2寸晶圆加工)
吸盘干燥\加载晶圆后甩干(秒) 9\10 8\9 7\8 6\7 5\6 4\5
每百片加工(秒) 3458 3263 3085 3065 3081 3075
从表2可知 在清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干(下面干燥 干燥时间)分别为7s和8s时(24h为2805片),6s和7s,5s和6s,4s和5s百片加工时间为3080秒左右(此时步骤1、2、3为限制加工效率的因素,均不可调,影响机器和轴承寿命),比清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干时间分别为9s和10s(24h为2498片)时,缩短400秒,在一天(24小时)的加工中可提高300片,每月(30天)产量可提高7200片。此外在清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干时间分别为4s和5s时,晶圆开始有机械手把晶圆放入花栏中失败和甩不干现象,不利于加工和检查。故应根据晶圆尺寸的大小和冷却水的情况适当调节清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干时间,比如在加工4寸晶圆时可以把清洗部吸盘干燥时间和加载晶圆后甩干时间设为7s和8s。
五、总结
由以上分期可知,我们在实际加工中应根据晶圆的实际情况作合理的程序设定。此外,在我们实际工作中最最最重要的根本因素是人。我们研究设备最优的加工效率,归根结底是要解放人的双手,充分调动人的积极性,改变人的精神状态,只有同事们的热情得到了充分的发挥,我们的事业才会生机勃勃,大有可为。
倒角工艺的制定需要考虑各个方面的因素,需要根据设备能达到的状态和客户需求来选择出最佳的工艺参数,也要根据设备状态选用合适的磨轮,以达到最佳的倒角效果。
参考文献
[1] 康自卫,王丽 《硅片加工技术》化学工业出版社2010;
[2] 张厥宗. 硅单晶抛光片的加工技术 [M]. 北京: 化学工业出版社,2005;
[3] 杨树文.倒角机磨削系统关键技术研究[D].华中科技大学,2006.
作者简介
康洪亮(1987-)毕业于河北工业大学,在中国电子科技集团公司第四十六研究所工作,主要研究硅、锗等半导体材料的加工。
国人特别喜欢观音,观音原应称为[观世音],梵文写作[AVALOKITESVARA],观世音是中文翻译,亦即是人们遇到苦恼时,观其声音,皆可解脱云云,若音译全字,应为[阿婆卢吉低舍婆罗]。
《传略》载:[遍观古今之世音,普察人间之善恶,故有观世音之号],也有人译为[观自在]、[观世自在]、[光世音],意思就是观机往救,自在无阂,是佛教普渡众生的精神。
在唐太宗李世民之前,民间皆叫做[观世音],因为避太宗原名中的“世”字,故省去,称为[观音]。在魏亚南北朝时,由于佛经传入中国,观世音亦随之传入。
古代印度,观世音原是男性神,最初传入中国时也是,我们到敦煌旅游,参观佛画中很多观音像,便看到了最佳的证据,有些观世音还有两撇胡子。
到了南北朝时,因北齐武成皇帝卧病期间,曾梦见观世音是亭亭玉立的窈窕女子,于是后来的观世音像便开始由男变女了。
摆放观音,应放在正中央较高处,方能言敬。
《传略》载:[遍观古今之世音,普察人间之善恶,故有观世音之号],也有人译为[观自在]、[观世自在]、[光世音],意思就是观机往救,自在无阂,是佛教普渡众生的精神。
在唐太宗李世民之前,民间皆叫做[观世音],因为避太宗原名中的“世”字,故省去,称为[观音]。在魏亚南北朝时,由于佛经传入中国,观世音亦随之传入。
古代印度,观世音原是男性神,最初传入中国时也是,我们到敦煌旅游,参观佛画中很多观音像,便看到了最佳的证据,有些观世音还有两撇胡子。
到了南北朝时,因北齐武成皇帝卧病期间,曾梦见观世音是亭亭玉立的窈窕女子,于是后来的观世音像便开始由男变女了。
摆放观音,应放在正中央较高处,方能言敬。
严重过敏该怎么做?我们又容易犯哪些错误?值得仔细阅读
严重过敏反应发病突然,进展迅速,如不及时处理,极易造成死亡,引发医疗纠纷。作者通过检索、分析药物过敏性休克引起的死亡病例发现:国内严重过敏反应抢救中存在诸多误区。现参考国内外严重过敏反应诊疗指南,制定了严重过敏反应抢救流程,仅供大家参考。
一、严重过敏反应抢救流程
当发生严重过敏反应时,需要立即评估气道、呼吸、循环、功能障碍等,及时进行救治。
1、切断过敏原
临床上引起严重过敏反应的药物以β-内酰胺抗生素、中药注射剂和生物制品最为多见,给药途径则以静脉用药发生率最高,约占78.22%。
当发生过敏性休克时,立即除去过敏原。如患者为静脉用药时,停止输液,换掉输液器和管道,不要拔针,保留静脉通路。
2、注射肾上腺素
严重过敏反应一经确诊,第一时间注射肾上腺素。
2.1 肌肉注射
肾上腺素最佳使用方式是大腿中外侧肌肉注射。
药品:1:1000肾上腺素注射液(规格:1ml:1mg);剂量:按0.01mg/kg计算,成人最大剂量为0.5ml(0.5mg)。
儿童给药方案各异,按年龄的肌注剂量如下:
6个月以下,50ug(0.05ml);
6个月~6岁,120ug(0.12ml);
6~12岁,250ug(0.25ml)
(摘自《马丁代尔药物大典》,仅供参考)
肾上腺素可以重复应用,但是要至少间隔5分钟,直到患者的状况稳定。
特别提醒:肾上腺素皮下注射吸收较慢,6~15分钟后起效。国外皮下注射法早已寿终正寝,希望国内再也见不到这一用法。
2.2 静脉注射
极危重患者,如收缩压0~40 mmHg,或有严重喉头水肿征象的患者,应该静脉给予肾上腺素。
药品:1:10000肾上腺素注射液;配制:取规格为1ml:1mg的肾上腺素注射液1ml,用0.9%的氯化钠注射液稀释10倍。
剂量:取1:10000肾上腺素静脉注射3~5ml,缓慢静推至少5分钟。或:1ml肾上腺素注射液(1ml:1mg)+5%葡糖糖溶液250ml中静脉滴注,滴速为1~4ug/min。
特别提醒1:静脉应用肾上腺素的患者需要全程 监控心电图、血压、脉氧,以防发生高血压危象及心室颤动。
特别提醒2:即使在心肺复苏中,由于大剂量肾上腺素不利于长期生存,也不再被推荐。肾上腺素用于心肺复苏时的标准剂量为1mg,即把1mg肾上腺素稀释在生理盐水10ml 静脉注射,再继续推注生理盐水20ml,然后抬高上肢30s。每3~5min给1次1mg。
3、液体支持
循环系统不稳定的患者,既需要肾上腺素又需要液体支持。因为如果没有有效地循环血量,肾上腺素是无效的。
可以用晶体或胶体溶液,通常为0.9%氯化钠注射液。起始量为10~20分钟内输人20ml/kg。必要时可以重复使用。如果输液量超过40ml/kg要考虑多巴胺或肾上腺素等升压药支持。
4、糖皮质激素和抗组胺药
4.1 糖皮质激素
早期大剂量静脉输注糖皮质激素可能降低晚期呼吸道疾病的风险,如氢化可的松(200~400mg)或甲泼尼龙(120~240mg)静脉滴注。
但是,不应该把皮质激素作为严重过敏反应的一线治疗。激素起效不够快,尚未充分证实其能否降低迟发反应的危险。
4.2 抗组胺药
可静脉或肌注给予抗组胺药,如苯海拉明和氯苯那敏,以缓解皮肤的相关症状。
特别提醒1:国内常用的抗组胺药为异丙嗪。但是,异丙嗪可致2岁以下儿童呼吸抑制甚至死亡,故2岁以下儿童应禁用。
特别提醒2:国内外指南均未推荐10%葡萄糖酸钙注射液用于严重过敏反应和心肺复苏的抢救;只有高血钾、低血钙或钙通道阻滞剂中毒时,钙剂治疗才有效,其它情况均不用钙剂治疗。
5、高血糖素
严重的过敏性疾病对对使用肾上腺素无效的患者,尤其是那些应用β-受体阻断剂的患者,静脉注射高血糖素可能有效。
6、其他治疗
喉梗阻严重者,应作气管切开。合并肺水肿及脑水肿按相应方法处理。
7、监护
严重过敏反应治疗好转后需要观察,但尚无证据提示需要观察多长时间。伴有呼吸系统损伤的患者,应该至少监测6~8个小时;伴有血压过低的患者至少要监测12~24小时。
二、严重过敏反应抢救错误案例
药物引起的严重过敏反应是一个急性的和不可预知的药源性疾病。凡使用药物的患者均可发生,分布于医院各个临床科室。国外严重过敏反应的病死率小于0.001%,而国内的病死率远高于此。作者通过对检索分析过敏性休克引起的死亡病例发现:国内在严重过敏反应抢救中,存在着三大用药错误。
错误一:肾上腺素皮下注射
患者,女,52岁。2015年2月27日,因转氨酶升高,遵医嘱予以异甘草酸镁150mg+10%葡萄糖注射液500ml,静滴。输液约2分钟时,患者出现嘴唇发绀、叹息样呼吸、四肢发冷,颈动脉搏动不能扪及。立即停药,胸外心脏按压、吸痰、吸氧,乳酸钠林格注射液500ml,静滴;肾上腺素1mg,皮下注射。最终抢救无效死亡。
用药分析:
1、肾上腺素为治疗严重过敏反应的首选药物,没有绝对禁忌症,对老年患者和既往有心血管疾病的患者,利大于弊。
2、肾上腺素肌内注射吸收较快,皮下注射吸收较慢。严重过敏反应抢救时,肾上腺素最佳使用方式是臀部肌肉注射。国外皮下注射法早已寿终正寝,希望国内再也见不到这一用法。
3、肾上腺素用法用量:严重过敏反应一经确诊,即刻肌肉注射0.1%肾上腺素注射液(1:1000),剂量按0.01mg/kg计算,成人最大剂量为0.5ml(0.5mg)。
肾上腺素可以重复应用,但是要至少间隔5分钟。当需要反复肌注肾上腺素的患者,应该给予肾上腺素静脉注射。
错误二:把糖皮质激素作为首选药
患者,女,84岁,诊断为“慢性胃炎,肺部感染”。入院后给予抑酸护胃药、抗感染药、止咳化痰药、补液支持等综合治疗。2009年12月21日,静脉滴注低分子右旋糖酐氨基酸注射液500ml。在输液1分钟左右,患者突发胸闷、气急,颜面紫绀,呼吸困难,血压测不到。立即停药,予气管插管,吸痰,呼吸机辅助通气,同时强心、升压,心脏按压,静脉注射地塞米松15mg抗过敏治疗,数分钟后死亡。
用药分析:
1、严重过敏反应是一严重的系统性反应,累及呼吸和或循环系统,表现相应的症状和体征,如喉鸣、喘息或低血压。快速治疗是发作期治疗非常关键的因素。
2、严重过敏反应治疗的首选药物是肾上腺素,激素及其他药物均为辅助治疗。激素起效慢,也尚未充分证实其能否降低迟发反应的危险。
3、氢化可的松或甲泼尼龙通常用于静脉途径。国内临床研究证明,甲泼尼龙与地塞米松相比,临床见效快,表现的不良反应较小。
错误三:静注或滴注10%葡萄糖酸钙注射液
患者,女,48岁。因胸片示支气管炎症,给予头孢哌酮/舒巴坦钠3g+0.9%氯化钠注射液250ml,静脉滴注。输液约10分钟,患者出现呼吸困难、口唇发绀,血压未测及,脉搏消失,意识丧失等。立即停药,给予吸氧,肾上腺素1.5mg肌内注射,地塞米松10mg缓慢静脉注射和10%葡萄糖酸钙加入5%葡萄糖注射液250ml静脉滴注。最后经抢救无效死亡。
用药分析:
1、肾上腺素1.5mg肌内注射,剂量过大。如果应用过量可能引起髙血压、心肌缺血以及心率失常;也可能出现短暂的面色苍白、心慌和头痛等症状。即使在心肺复苏中,由于大剂量肾上腺素不利于长期生存,也不再被推荐。
2、国内外指南均未推荐10%葡糖糖注射液用于严重过敏反应和心肺复苏的抢救。回顾性和前瞻性研究均表明,心搏骤停患者应用钙剂治疗是无效的,补钙过多导致的高血钙可能对机体有害。只有高血钾、低血钙或钙通道阻滞剂中毒时,钙剂治疗才有效,其它情况均不用钙剂治疗。 via 救在中国来源:蓝莓医生
严重过敏反应发病突然,进展迅速,如不及时处理,极易造成死亡,引发医疗纠纷。作者通过检索、分析药物过敏性休克引起的死亡病例发现:国内严重过敏反应抢救中存在诸多误区。现参考国内外严重过敏反应诊疗指南,制定了严重过敏反应抢救流程,仅供大家参考。
一、严重过敏反应抢救流程
当发生严重过敏反应时,需要立即评估气道、呼吸、循环、功能障碍等,及时进行救治。
1、切断过敏原
临床上引起严重过敏反应的药物以β-内酰胺抗生素、中药注射剂和生物制品最为多见,给药途径则以静脉用药发生率最高,约占78.22%。
当发生过敏性休克时,立即除去过敏原。如患者为静脉用药时,停止输液,换掉输液器和管道,不要拔针,保留静脉通路。
2、注射肾上腺素
严重过敏反应一经确诊,第一时间注射肾上腺素。
2.1 肌肉注射
肾上腺素最佳使用方式是大腿中外侧肌肉注射。
药品:1:1000肾上腺素注射液(规格:1ml:1mg);剂量:按0.01mg/kg计算,成人最大剂量为0.5ml(0.5mg)。
儿童给药方案各异,按年龄的肌注剂量如下:
6个月以下,50ug(0.05ml);
6个月~6岁,120ug(0.12ml);
6~12岁,250ug(0.25ml)
(摘自《马丁代尔药物大典》,仅供参考)
肾上腺素可以重复应用,但是要至少间隔5分钟,直到患者的状况稳定。
特别提醒:肾上腺素皮下注射吸收较慢,6~15分钟后起效。国外皮下注射法早已寿终正寝,希望国内再也见不到这一用法。
2.2 静脉注射
极危重患者,如收缩压0~40 mmHg,或有严重喉头水肿征象的患者,应该静脉给予肾上腺素。
药品:1:10000肾上腺素注射液;配制:取规格为1ml:1mg的肾上腺素注射液1ml,用0.9%的氯化钠注射液稀释10倍。
剂量:取1:10000肾上腺素静脉注射3~5ml,缓慢静推至少5分钟。或:1ml肾上腺素注射液(1ml:1mg)+5%葡糖糖溶液250ml中静脉滴注,滴速为1~4ug/min。
特别提醒1:静脉应用肾上腺素的患者需要全程 监控心电图、血压、脉氧,以防发生高血压危象及心室颤动。
特别提醒2:即使在心肺复苏中,由于大剂量肾上腺素不利于长期生存,也不再被推荐。肾上腺素用于心肺复苏时的标准剂量为1mg,即把1mg肾上腺素稀释在生理盐水10ml 静脉注射,再继续推注生理盐水20ml,然后抬高上肢30s。每3~5min给1次1mg。
3、液体支持
循环系统不稳定的患者,既需要肾上腺素又需要液体支持。因为如果没有有效地循环血量,肾上腺素是无效的。
可以用晶体或胶体溶液,通常为0.9%氯化钠注射液。起始量为10~20分钟内输人20ml/kg。必要时可以重复使用。如果输液量超过40ml/kg要考虑多巴胺或肾上腺素等升压药支持。
4、糖皮质激素和抗组胺药
4.1 糖皮质激素
早期大剂量静脉输注糖皮质激素可能降低晚期呼吸道疾病的风险,如氢化可的松(200~400mg)或甲泼尼龙(120~240mg)静脉滴注。
但是,不应该把皮质激素作为严重过敏反应的一线治疗。激素起效不够快,尚未充分证实其能否降低迟发反应的危险。
4.2 抗组胺药
可静脉或肌注给予抗组胺药,如苯海拉明和氯苯那敏,以缓解皮肤的相关症状。
特别提醒1:国内常用的抗组胺药为异丙嗪。但是,异丙嗪可致2岁以下儿童呼吸抑制甚至死亡,故2岁以下儿童应禁用。
特别提醒2:国内外指南均未推荐10%葡萄糖酸钙注射液用于严重过敏反应和心肺复苏的抢救;只有高血钾、低血钙或钙通道阻滞剂中毒时,钙剂治疗才有效,其它情况均不用钙剂治疗。
5、高血糖素
严重的过敏性疾病对对使用肾上腺素无效的患者,尤其是那些应用β-受体阻断剂的患者,静脉注射高血糖素可能有效。
6、其他治疗
喉梗阻严重者,应作气管切开。合并肺水肿及脑水肿按相应方法处理。
7、监护
严重过敏反应治疗好转后需要观察,但尚无证据提示需要观察多长时间。伴有呼吸系统损伤的患者,应该至少监测6~8个小时;伴有血压过低的患者至少要监测12~24小时。
二、严重过敏反应抢救错误案例
药物引起的严重过敏反应是一个急性的和不可预知的药源性疾病。凡使用药物的患者均可发生,分布于医院各个临床科室。国外严重过敏反应的病死率小于0.001%,而国内的病死率远高于此。作者通过对检索分析过敏性休克引起的死亡病例发现:国内在严重过敏反应抢救中,存在着三大用药错误。
错误一:肾上腺素皮下注射
患者,女,52岁。2015年2月27日,因转氨酶升高,遵医嘱予以异甘草酸镁150mg+10%葡萄糖注射液500ml,静滴。输液约2分钟时,患者出现嘴唇发绀、叹息样呼吸、四肢发冷,颈动脉搏动不能扪及。立即停药,胸外心脏按压、吸痰、吸氧,乳酸钠林格注射液500ml,静滴;肾上腺素1mg,皮下注射。最终抢救无效死亡。
用药分析:
1、肾上腺素为治疗严重过敏反应的首选药物,没有绝对禁忌症,对老年患者和既往有心血管疾病的患者,利大于弊。
2、肾上腺素肌内注射吸收较快,皮下注射吸收较慢。严重过敏反应抢救时,肾上腺素最佳使用方式是臀部肌肉注射。国外皮下注射法早已寿终正寝,希望国内再也见不到这一用法。
3、肾上腺素用法用量:严重过敏反应一经确诊,即刻肌肉注射0.1%肾上腺素注射液(1:1000),剂量按0.01mg/kg计算,成人最大剂量为0.5ml(0.5mg)。
肾上腺素可以重复应用,但是要至少间隔5分钟。当需要反复肌注肾上腺素的患者,应该给予肾上腺素静脉注射。
错误二:把糖皮质激素作为首选药
患者,女,84岁,诊断为“慢性胃炎,肺部感染”。入院后给予抑酸护胃药、抗感染药、止咳化痰药、补液支持等综合治疗。2009年12月21日,静脉滴注低分子右旋糖酐氨基酸注射液500ml。在输液1分钟左右,患者突发胸闷、气急,颜面紫绀,呼吸困难,血压测不到。立即停药,予气管插管,吸痰,呼吸机辅助通气,同时强心、升压,心脏按压,静脉注射地塞米松15mg抗过敏治疗,数分钟后死亡。
用药分析:
1、严重过敏反应是一严重的系统性反应,累及呼吸和或循环系统,表现相应的症状和体征,如喉鸣、喘息或低血压。快速治疗是发作期治疗非常关键的因素。
2、严重过敏反应治疗的首选药物是肾上腺素,激素及其他药物均为辅助治疗。激素起效慢,也尚未充分证实其能否降低迟发反应的危险。
3、氢化可的松或甲泼尼龙通常用于静脉途径。国内临床研究证明,甲泼尼龙与地塞米松相比,临床见效快,表现的不良反应较小。
错误三:静注或滴注10%葡萄糖酸钙注射液
患者,女,48岁。因胸片示支气管炎症,给予头孢哌酮/舒巴坦钠3g+0.9%氯化钠注射液250ml,静脉滴注。输液约10分钟,患者出现呼吸困难、口唇发绀,血压未测及,脉搏消失,意识丧失等。立即停药,给予吸氧,肾上腺素1.5mg肌内注射,地塞米松10mg缓慢静脉注射和10%葡萄糖酸钙加入5%葡萄糖注射液250ml静脉滴注。最后经抢救无效死亡。
用药分析:
1、肾上腺素1.5mg肌内注射,剂量过大。如果应用过量可能引起髙血压、心肌缺血以及心率失常;也可能出现短暂的面色苍白、心慌和头痛等症状。即使在心肺复苏中,由于大剂量肾上腺素不利于长期生存,也不再被推荐。
2、国内外指南均未推荐10%葡糖糖注射液用于严重过敏反应和心肺复苏的抢救。回顾性和前瞻性研究均表明,心搏骤停患者应用钙剂治疗是无效的,补钙过多导致的高血钙可能对机体有害。只有高血钾、低血钙或钙通道阻滞剂中毒时,钙剂治疗才有效,其它情况均不用钙剂治疗。 via 救在中国来源:蓝莓医生
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