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那么，含氟蝕刻氣體都有哪些？

它又是如何進行工作的呢？

蝕刻所用氣體稱蝕刻氣體, 通常多為氟化物氣體, 例如四氟化碳、全氟丁二烯、三氟化氮、六氟乙烷、全氟丙烷、三氟甲烷等。

含氟蝕刻氣體是電子氣體的一個重要分支，是超大規(guī)模集成電路、平面顯示器件、太陽能電池，光纖等電子工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的原材料，廣泛應(yīng)用于薄膜、蝕刻、摻雜、氣相沉積、擴散等半導(dǎo)體工藝。在國家發(fā)展改革委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)(修正)》中，電子氣體被列入國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)目錄。其主要種類見表1。

蝕刻方式有濕法化學(xué)蝕刻和干法化學(xué)蝕刻。

干法蝕刻由于蝕刻方向性強、工藝控制精確、方便、無脫膠現(xiàn)象、無基片損傷和沾污, 所以其應(yīng)用范圍日益廣泛。

蝕刻就是把基片上無光刻膠掩蔽的加工表面如氧化硅膜、金屬膜等蝕刻掉, 而使有光刻膠掩蔽的區(qū)域保存下來, 這樣便在基片表面得到所需要的成像圖形。蝕刻的基本要求是, 圖形邊緣整齊, 線條清晰, 圖形變換差小, 且對光刻膠膜及其掩蔽保護的表面無損傷和鉆蝕。

作為新一代環(huán)保電子氣體，電子級C4F6成為集成電路IC芯片等制造時必不可少的刻蝕氣體，其GWP值幾乎為0，而且能完成納米級溝槽的加工，成為電子工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)一把神奇的“刻刀”，比γ刀還γ！

然而，在國內(nèi)，能把此“刻刀”收入囊中，并為己所用的企業(yè)卻寥寥無幾。目前C4F6提純技術(shù)被發(fā)達國家所壟斷，國內(nèi)市場上在售的電子工業(yè)用C4F6氣體均為進口。

浙化院特種氣體研發(fā)團隊就是要做這把“刻刀”的國內(nèi)創(chuàng)造者。

▲ C4F6分子結(jié)構(gòu)圖

請各位看官，繼續(xù)屏住呼吸，小編帶你去探一探這把從零起步，6人歷經(jīng)3年研發(fā)而得的“神奇刻刀”。故事，從一個“特種”氣體研發(fā)團隊開始。

從零起步

2015年，為打破國際壟斷，搶占國內(nèi)高純C4F6市場，浙化院特種氣體研發(fā)團隊提出自主開發(fā)新一代含氟電子氣體C4F6的提純技術(shù)。

“C4F6是浙化院首個自主開發(fā)的電子級特氣品種，因此，項目初期，我們對工藝、設(shè)備等一無所知，完全是白手起家”，特氣室負責(zé)人介紹說，“更加困難的是，國內(nèi)外的文獻幾乎沒有電子級C4F6提純技術(shù)的公開報道，攻關(guān)工作只能從理論分析開始?！?br />

在查閱了大量資料，了解了含氟二烯烴C4F6物化性質(zhì)后，項目組開始嘗試C4F6提純研究。項目組首先探究了C4F6分子價鍵與電子云密度分布，計算了C4F6及其有機雜質(zhì)分子特性，接著搜集重要數(shù)據(jù)，進行軟件模擬。終于，在經(jīng)過對C4F6及其雜質(zhì)物性深入研究分析后，項目組提出了創(chuàng)新的提純方法。

攻克難題

隨著項目任務(wù)的不斷推進，困難也層出不窮。

其一，在原料雜質(zhì)的分析定性問題上，由于新化合物沒有標準譜圖，技術(shù)人員與分析專家一起推敲，尋找其中的不同，終于確定主要雜質(zhì)，為實驗開展掃清了障礙。

其二，C4F6是含氟烯烴，有機雜質(zhì)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相近，分離難度大。為了攻克該難題，項目組多次組織專題討論會，張建君總經(jīng)理進行詳盡的技術(shù)指導(dǎo)，從C4F6本身物化性質(zhì)到純化工藝操作，詳細分析并修改相應(yīng)的實驗方案。

其三，針對有機雜質(zhì)分離難度大的問題，項目組進行了大量的驗證實驗，考察并反復(fù)優(yōu)化了上百個配方，經(jīng)常工作到深夜，最終選出了適用的高效吸附劑。

同時，在經(jīng)歷實驗室改造場地受限、設(shè)備提純性能下降等一系列突發(fā)狀況下，項目組仍不斷調(diào)整設(shè)備參數(shù)、完善提純工藝，完成了既定的C4F6提純技術(shù)開發(fā)任務(wù)，并進行了電子級C4F6樣品生產(chǎn)。C4F6是一個附加值高，市場前景廣闊的新品，國內(nèi)不少同行都對其開展了研究，而目前，僅浙化院成功拿出了樣品。

C4F6——電子工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的一把神奇“刻刀”