Ako fluórpolymérové výmenníky podporujú mokré leptanie nitridu a oxidu kremičitého vo Fab?
Zanechajte správu
V polovodičových továrňach sa na mokré leptanie používajú dve klasické chemické látky: horúca kyselina fosforečná na odlupovanie nitridu kremíka a kyselina fluorovodíková na leptanie oxidu kremičitého. Oba sú veľmi agresívne a vyžadujú materiál výmenníka tepla, ktorý nekoroduje ani neznečisťuje.
Techniky mokrého leptania
Mokré leptanie je proces používaný na selektívne odstraňovanie materiálov z povrchu plátku pri výrobe polovodičov. Dvoma bežnými leptadlami používanými na mokrých laviciach vo výrobe plátkov sú kyselina fosforečná (H3PO4) na leptanie nitridom kremíka a kyselina fluorovodíková (HF) na leptanie oxidom kremíka. Obe kyseliny sú veľmi agresívne a vyžadujú výmenníky tepla, ktoré odolávajú ich korozívnym účinkom.
Odstránenie nitridov leptaním kyselinou fosforečnou
Leptanie Si3N4. Kyselina fosforečná sa zvyčajne používa v koncentrácii 85% a zahrieva sa na 150-180 stupňov. Vysoká teplota a agresívny charakter kyseliny často vedie k špecifikácii PFA (perfluóralkoxy) výmenníkov. Polytetrafluóretylén (PTFE) je odolný voči kyseline fosforečnej, ale jeho maximálna teplota je 110 °C, preto nie je vhodný pre túto vysokoteplotnú aplikáciu. Výmenníky PFA však možno prevádzkovať nepretržite pri vyššom teplotnom limite ~ 260 stupňov, a preto sú vhodné na manipuláciu s horúcou kyselinou fosforečnou bez poškodenia.
Leptanie kyselinou fluorovodíkovou na odstránenie oxidov
HF leptanie sa zvyčajne vykonáva pri teplote okolia alebo pri mierne zvýšených teplotách. PTFE a PFA sú rovnako vhodné na riadenie HF. PTFE sa používa častejšie, pretože je lacnejší a poskytuje dostatočnú odolnosť pri nižších teplotách. Hlavným problémom HF leptania nie je teplota, ale schopnosť materiálu odolávať agresivite HF. PTFE aj PFA sú celkom odolné voči HF, čo znamená, že výmenník tepla sa nepoškodí a neznečistí proces leptania.
Výhoda fluórpolyméru
PTFE a PFA sú tiež vynikajúce pre kyselinu fosforečnú a kyselinu fluorovodíkovú, a preto sú nevyhnutné pre postupy leptania polovodičov. Použitie týchto materiálov vo fluórpolymérových výmenníkoch tepla na leptanie nitridu kremíka a oxidov poskytuje mnoho hlavných výhod:
Odolnosť proti korózii: PFA a PTFE sú úplne odolné voči korozívnym účinkom horúcej kyseliny fosforečnej a HF. Kovové výmenníky by rýchlo korodovali, čo by spôsobilo kontamináciu spracovania a možné chyby plátku.
Prevádzka bez kontaminácie-: Fluórpolyméry sú inertné a neuvoľňujú do roztoku ióny, takže proces leptania je čistý a stabilný. Stopová kontaminácia z kovov môže spôsobiť vážne chyby, vďaka čomu sú fluórpolymérové výmenníky tepla vynikajúce na leptanie nitridu a oxidu kremičitého.
Fluórpolymérové výmenníky tepla so stabilnou reguláciou teploty udržiavajú teplotnú stabilitu pre konzistentné rýchlosti leptania. Táto kontrola teploty je rozhodujúca na zabezpečenie homogénneho leptania na plátku a na udržanie presnosti procesu.
Výber materiálu pre typické polovodičové leptadlá
Rozsah teplôt leptadla Odporúčaný materiál výmenníka tepla
Kyselina fosforečná (85%) 150-180 stupňov PFA
Kyselina fluorovodíková (HF) PTFE pri izbovej teplote, PFA
Kyselina dusičná (HNO3) Izb. PTFE, PFA
Záver
Pri výrobe polovodičov je kritické{0}}nekontaminované a presné mokré leptanie a fluórpolymérové výmenníky tepla, najmä PTFE a PFA, sú kľúčom k tomuto procesu. Sú odolnejšie voči horúcej kyseline fosforečnej a kyseline fluorovodíkovej, čo umožňuje konštantnú teplotu procesu a žiadnu kontamináciu kovom. Materiály výmenníkov tepla v polovodičových továrňach sa vyberajú na základe chemickej agresivity leptadiel a požiadaviek na čistotu procesov. Fluórpolymérové výmenníky sú preferovaným materiálom na nitridové a oxidové leptanie.
