توضیح تفصیلی گاز SF6

SF6 ، یا سولفور هگزا فلوراید ، گاز است که معمولاً در اچینگ خشک استفاده می شود ، که عمدتا برای اچ کردن سیلیکون در فرآیند تولید نیمه هادی استفاده می شود. گاز SF6 دارای یک ساختار هشت ضلعی است که از یک اتم گوگرد مرکزی تشکیل شده توسط شش اتم فلورین تشکیل شده است. خواص غیر قطبی آن ، آن را به یک گاز عایق در تجهیزات الکتریکی با ولتاژ بالا تبدیل می کند. خصوصیات فیزیکی SF6 شامل بی رنگ ، بی بو ، غیر قابل اشتعال ، غیر سمی ، عایق ، سنگین تر از هوا ، ظرفیت خنک کننده ، مقاومت دی الکتریک بالا ، پایداری حرارتی و حلالیت ضعیف در آب است اما در حلال های آلی غیر قطبی محلول است.

از نظر خاصیت شیمیایی ، SF6 به سختی با سایر مواد در دمای اتاق واکنش نشان می دهد ، اما تحت نور ماوراء بنفش قوی تجزیه می شود.

چگونه گاز SF6 را تهیه کنیم؟

SF6 به طور کلی توسط صنعت تولید می شود و محتوای آن در طبیعت بسیار اندک است. معادله واکنش برای تولید SF6:

2 CoF3 + SF4 + [Br2] → SF6 + 2 CoF2 + [Br2]

هنگامی که SF₄ ، Cof₃ و Br₂ با هم مخلوط شده و در 100 درجه گرم می شوند ، واکنشی بین آنها رخ می دهد. در این واکنش ، بخشی از SF₄ و Cof₃ برای تولید SF₆ و COF₂ واکنش نشان می دهد. برم در واکنش مصرف نمی شود ، فقط به عنوان یک کاتالیزور عمل می کند.

آیا SF6 خطرناک است؟

اگرچه SF6 در حالت خالص خود غیر سمی است ، اما اکسیژن را از هوا جابجا می کند و غلظت حجم بیش از 19 ٪ در هوا باعث خفگی می شود. بنابراین ، تشخیص نشت SF6 به موقع و انجام اقدامات پیشگیرانه مناسب در فرآیند تولید نیمه هادی بسیار مهم است.

درباره گاز SF6 بیشتر بدانید>>

استفاده از SF6 در صنعت نیمه هادی

SF6 به طور گسترده در ساخت نیمه هادی مورد استفاده قرار می گیرد. در فرآیند اچینگ سیلیکون ، از SF6 به عنوان گاز اصلی اچینگ استفاده می شود و برای دستیابی به اچ سیلیکون عمیق همراه با گازهای فرار SF4 و C4F8 کار می کند. علاوه بر این ، SF6 اغلب برای اچ کردن خشک فلزات MO و W استفاده می شود و با این فلزات واکنش نشان می دهد تا هگزا فلورایدهای بی ثبات و WF₆ را تولید کنند. اگرچه SF6 گاز ارجح برای اچ آلومینیومی نیست ، اما می توان از آن به عنوان یک گاز کمکی برای افزایش میزان اچ آلومینیوم در هنگام مخلوط شدن با گازهایی مانند CL₂ استفاده کرد.

اکی

در مرحله اچینگ سیلیکون ، فقط سیلیکون در پایین که فیلم Passivation برداشته شده است ، حک شده است. گاز SF6 معرفی شده است ، و SF6 در پلاسما برای تولید انواع محصولات تجزیه ، از جمله اتم های فلورین بسیار فعال (F) جدا می شود.

SF6-->SF4+F2-->SF2+2F2-->F+...

اتم های فلورین تولید شده با سطح سیلیکون برای تولید تترا فلوئورید سیلیکون (SIF4) ، یک ترکیب فرار که به راحتی از محفظه تخلیه می شود ، واکنش نشان می دهند.

Si+4F-->SIF4

info-705-356

حکاکی لایه غیرفعال سازی پایین

در این مرحله ، یک لایه غیرفعال در هر دو پیاده رو و پایین شکل می گیرد. با این حال ، ما فقط می خواهیم لایه انفعال را در قسمت جانبی نگه داریم تا از جانبی جانبی محافظت کند ، اما باید لایه انفعال را در پایین برداریم تا به سمت پایین برسیم. بنابراین ، گاز SF6 در این زمان برای حمله به لایه انفعال در پایین معرفی می شود. پس از ناپدید شدن لایه غیرفعال در پایین ، SF6 همچنان سیلیکون را به ارمغان می آورد و چرخه خود را مانند یک حلقه بی پایان تکرار می کند.