Page 39 - Vol.10

圖二、現場氟氣製造設備 ( 資料來源：Linde Electronics)

Hydrogen
exhaust
Fluorine
to Process

HF Bu er
Fluorine Cell Vessel

Puri cation Compressor
System

圖三、PRS 解離不同流量下之 NF 3 和 F 2 能耗差異 ( 資料來源： Line Electronics)
結果與分析

12
F2 隨著新開發的產品製程，2003 年
10
Remote Plasma Power [kW] 8 6 4 5.8 6.5 7.1 7.8 6 6.6 8.3 8.9 新的熱清潔的應用，2002 年因為
NF3
半導體產業很明確方向是在推動
9.4
8.1
NF 3 新的產能開發後，高價位的
NF 3 價格開始下降，減少潛在的經
濟效益。新開發的 RPS (Remote
2
Plasma Source) 電漿清洗有助於
0 提 高 NF 3 的分解效率，然而這
0 10 20 30 40 50
一種情況並不適用在當時新興的
Cleaning Gas Flow [slm]
TFT-LCD 產業以及後來的太陽能
光電業，隨著面板尺寸增加致使
電漿輔助化學氣相沉積清洗氣體
需求量也大量的增加，如何確保
下一世代的應用是值得思考的問
品質，並在內外管間抽成負壓狀 合物為路易斯酸 (Lewis Acid) 會引
題。
態，配合以 GIS 持續監控內外管 起腐蝕作用。鈍化 (Passivation) 的
ö
間壓力的變化，若有壓力之變化 程序是以純氟先在局部逐步升高的 將 RPS（mks ASTRON ex，最大
亦會透過 GMS 連鎖關斷氣源供 功率為 10KW）用來解離 NF 3 和
壓力管路中生成金屬氟化物，以取
應。 F 2 （參照 圖三），當氣體的流量超
代原生金屬氧化層，這一氧化層中
– 製造場所亦會配置緊急處理設備， 無任何碳氫化合物，不易生成微粒 過最大的解離能力時，電漿將失效
如 ERCV( Emergency Response 停止輸出氟自由基，解離 NF 3 的
子。高純度的 F 2 是源於高純度的
Contain ment Vesse)、SCBA 最大流量為 9slm，F 2 為 44slm，
氫氟酸和選擇適當材料的電解槽，
(S e l f- C o n t a in e d Br e a t h in g F 2 所產生的氟自由基是 NF 3 的 3.3
以及有穩定的工作電流，密閉性也
Apparatus) 等，可充分應付洩漏 倍。NF 3 的鍵能是 281kJ/mol F，
時緊急應變之所需。 須有良好的設計，以避免在生產 F 2 F 2 的鍵能是 80kJ/mol 的 F，由於
在反應腔室的清洗蝕刻反應物是
時造成之洩漏，最重要的是對 F 2
F 2 是很強的氧化劑之一，也是最容
電解槽安全適當的設計，以及高完 有限的，清洗時間和氟自由基的
易與其他物質反應的元素，由於氟
原子的高負電性，氟原子易與其它 整性的隔板設計，以避免在生產時 數目是成正比，這意味著使用相
元素結合。儘管 F 2 的高反應性， 陽極的 F 2 和陰極的 H 2 發生再結合。 同的能量，在不需要變更設備的
硬體條件下，就能夠顯著地增加
純氟還是能夠在許多合金之金屬中
刻蝕速率。
使用，第一步是在生產過程中直接
除去 F 2 中的氫氟酸，F 2 與HF的混 這測試也證實了電漿清洗僅僅是

NEW FAB TECHNOLOGY JOURNAL JUNE 2013 39