Како флуорополимерни измењивачи подржавају мокро нагризање силицијум нитрида и оксида у фабрикама?

У фабрикама полупроводника, две класичне хемије се користе за влажно нагризање: врућа фосфорна киселина за љуштење силицијум нитрида и флуороводонична киселина за јеткање силицијум оксида. Оба су веома агресивна, захтевају материјал измењивача топлоте који неће кородирати или загађивати.

Технике влажног гравирања
Мокро јеткање је процес који се користи за селективно уклањање материјала са површине плочице у производњи полупроводника. Два уобичајена средства за нагризање која се користе у вафер фаб мокрим столовима су фосфорна киселина (Х3ПО4) за нагризање силицијум нитридом и флуороводонична киселина (ХФ) за јеткање силицијум оксидом. Обе киселине су веома агресивне и захтевају измењиваче топлоте који могу да издрже њихово корозивно дејство.

Уклањање нитрида путем јеткања фосфорном киселином
Си3Н4 гравирање. Фосфорна киселина се углавном користи у концентрацији од 85% и загрева се на 150-180 степени. Висока температура и агресиван карактер киселине често доводе до спецификације ПФА (перфлуороалкокси) измењивача. Политетрафлуороетилен (ПТФЕ) је отпоран на фосфорну киселину, али његова максимална температура је 110Ц, стога није погодан за ову примену на високим температурама. Међутим, ПФА измењивачи могу да раде континуирано на вишој температури од ~ 260 степени и стога су погодни за руковање врућом фосфорном киселином без погоршања.

Нагризање флуороводоничном киселином за уклањање оксида
ХФ нагризање се генерално изводи на температури околине или на нешто повишеним температурама. ПТФЕ и ПФА су подједнако погодни за управљање ХФ. ПТФЕ се чешће користи јер је јефтинији и пружа довољну отпорност на нижим температурама. Главни проблем са ХФ нагризањем није температура, већ способност материјала да се одупре агресивности ХФ. И ПТФЕ и ПФА су прилично отпорни на ХФ, што значи да измењивач топлоте неће бити оштећен и неће контаминирати процес нагризања.

Предност флуорополимера
ПТФЕ и ПФА су такође одлични и за фосфорну киселину и за флуороводоничну киселину, и стога су незаменљиви за поступке јеткања полупроводника. Употреба ових материјала у флуорополимерним измењивачима топлоте за нагризање силицијум нитрида и оксида пружа многе главне предности:

Отпорност на корозију: ПФА и ПТФЕ су потпуно отпорни на корозивне ефекте вруће фосфорне киселине и ХФ. Метални измењивачи би брзо кородирали, узрокујући контаминацију процеса и могуће недостатке плочице.

Контаминација-Рад без контаминације: Флуорополимери су инертни и не емитују јоне у раствор и тако чине процес нагризања чистим и стабилним. Контаминација у траговима од метала може изазвати озбиљне недостатке, чинећи измењиваче топлоте флуорополимера одличним за јеткање силицијум нитрида и оксида.

Стабилна контрола температуре Флуорополимерни размењивачи топлоте одржавају температурну стабилност за конзистентне брзине нагризања. Ова контрола температуре је кључна да би се обезбедило хомогено нагризање на плочици и да би се одржала тачност процеса.

Избор материјала за типичне полупроводничке нагризаче
Температурни опсег нагризања Препоручени материјал измењивача топлоте
Фосфорна киселина (85%) 150-180 степени ПФА
Флуороводонична киселина (ХФ) Собна температура ПТФЕ, ПФА
Азотна киселина (ХНО3) Собна темп. ПТФЕ, ПФА
Закључак
Без контаминације{0}}и прецизно влажно нагризање је кључно у производњи полупроводника, а измењивачи топлоте од флуорополимера, посебно ПТФЕ и ПФА, су кључни за овај процес. Отпорнији су на врућу фосфорну киселину и флуороводоничну киселину, омогућавајући константне температуре процеса и без контаминације металом. Материјали измењивача топлоте у полупроводничким фабрикама се бирају на основу хемијске агресивности нагризача и захтева за чистоћом процеса. Измењивачи флуорополимера су пожељни материјал за нагризање нитрида и оксида.