SF6是干法刻蝕中常見的刻蝕氣體,我們知道二氧化碳是一種導(dǎo)致全球變暖的溫室氣體,但是SF6氣體對于全球變暖的影響是二氧化碳的數(shù)千倍,那么SF6在干法刻蝕有什么作用呢?在使用中有哪些需要注意的事項(xiàng)嗎?
SF6的結(jié)構(gòu)
SF6,六氟化硫。在其分子結(jié)構(gòu)中,硫原子位于中心,六個氟原子均勻分布在其周圍,形成一個八面體的結(jié)構(gòu)。這種對稱的八面體結(jié)構(gòu)使得SF?分子具有非常低的極性,這也是其在高壓電氣設(shè)備中,作為絕緣氣體的原因之一。
SF6的性質(zhì)
物理性質(zhì)
無色、無味、不易燃、無毒、絕緣,比空氣重,可用于冷卻氣體,具有高介電強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性,難溶于水,但易溶于非極性有機(jī)溶劑。
化學(xué)性質(zhì)
1,SF?是一個非常穩(wěn)定的化合物,在常溫下幾乎不與其他化學(xué)物質(zhì)反應(yīng);
2,在強(qiáng)紫外光的照射下,SF?會分解;
3,是人類已知的最強(qiáng)大的溫室氣體。
SF6的應(yīng)用?
半導(dǎo)體制程中的應(yīng)用
1,最著名的應(yīng)用SF6進(jìn)行硅刻蝕的工藝是Bosch工藝,詳見之前的文章:
其中SF6作為硅的刻蝕氣體,生成可揮發(fā)氣體SF4,C4F8作為硅的保護(hù)氣體,刻蝕與保護(hù)不斷循環(huán)而進(jìn)行深硅刻蝕。
2, SF?常用于Mo,W這兩種金屬的干法刻蝕,因?yàn)镾F6可以與它們反應(yīng)生成揮發(fā)性的六氟化物:MoF?和WF?。方程式為:
SF6+W-->WF6+S
SF6+Mo-->MoF6+S
3,盡管SF?不是刻蝕鋁的首選氣體,但在與Cl?這類氣體混合時,SF?可以作為一個輔助氣體來增強(qiáng)刻蝕速率。
電子電氣中的應(yīng)用
主要用作各種高壓電氣和電子設(shè)備的絕緣介質(zhì),例如斷路器、開關(guān)裝置和粒子加速器等
SF6氣體如何制?。?/span>
SF6一般是由工業(yè)制取,在自然界中的含量微乎其微。SF6制取的反應(yīng)方程式為:
2 CoF? + SF? + [Br?] → SF? + 2 CoF? + [Br?]
當(dāng)SF?、CoF?和Br?混合在一起并在100°C的溫度下加熱時,它們之間發(fā)生反應(yīng)。在此反應(yīng)中,SF?和CoF?的一部分反應(yīng),生成了SF?和CoF?。而溴在反應(yīng)中并沒有被消耗,它只是作為一個催化劑的作用。
SF6有危險嗎?
SF?雖然在純凈狀態(tài)下是無毒的,但它會排擠空氣中的氧氣,在空氣中的體積大于19%即會導(dǎo)致窒息。因此及時檢測SF?是否泄漏并采取相應(yīng)的預(yù)防措施,在半導(dǎo)體制程中是非常重要的。