芯片刻蝕劑全氟丁二烯生產技術的開發*

朱 璟，江宏鋒，張兆邦，汪寶和

（天津大學 化工學院 綠色合成與轉化教育部重點實驗室，天津 300072）

半導體芯片作為信息產業的基礎，已經成為基礎性戰略性產業。大規模集成電路和高速高容存儲芯片是IT 行業的核心，隨著電子工業的不斷發展，在其加工過程中，刻蝕線寬要求越來越窄。刻蝕技術的核心是等離子刻蝕劑的研發，全氟丁二烯（C4F6）是新一代性能優良的集成線路刻蝕氣體[1-3]，它不僅可以對小于90nm 甚至更窄寬度的超大型集成線路進行干刻蝕，具有高選擇性和高精確性，更適合于高深寬比的刻蝕工藝。全氟丁二烯在0.13μm 技術層面有許多刻蝕上的優點[4,5]，它比C4F8有更高的對光阻和氮化硅選擇比，在使用時可以提高刻蝕的穩定性，提高刻蝕速率和均勻度，從而提高產品優良率。全氟丁二烯還具有非常低的溫室效應（GWP 僅為290，在大氣中2d 即可完全分解）[6]，對臭氧層危害性小，是一種環境友好的干刻蝕氣體。

制備六氟丁二烯的方法有很多種，其中能夠實現工業化生產的路線按原料與反應步驟數可分為以下4 種：（1）以1,2-二氟二氯乙烯作為原料，經過4 個步驟，最終合成全氟丁二烯；（2）以三氟氯乙烯為原料，經3 個步驟，最后合成了全氟丁二烯[7-9]；（3）以三氟溴乙烯為原料，經過兩步反應，制得全氟丁二烯[7,10]；（4）以四氟乙烯為反應原料，通過二步反應制備，得到全氟丁二烯[11,12]。這4 種合成路線根據原料的來源與反應過程的難易程度各有其優缺點。前兩種工藝路線原料易得，但由于合成過程中存在氯氟烴，對環境污染較大。……