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高純六氟化鎢如何生產?

六氟化鎢(Tungsten Hexafluoride,WF6)是由過渡金屬鎢元素和活潑非金屬氟元素組成的一種無色氣體,是用于微電子學生產過程中鎢的化學蒸氣沉積的一種氣源,具有較大的密度、較強的腐蝕性和毒性等特點,主要應用于半導體工業的化學氣相沉積工藝中,以沉積鎢金屬。然而,當前的生產技術卻很難生產出高純度WF6。

高純六氟化鎢圖片

高純六氟化鎢圖片

為了制備出超高純度(99.9999%)且制造費用較低的六氟化鎢產品,專利號為CN1281823A的研究者提出一種新的生產方法,具體步驟如下:

先將一定量的粗六氟化鎢引入一個蒸發過程,用以分離成為一定量的含有揮發性雜質的WF6和一定量的非揮發性的金屬雜質;然后,將該一定量的含有揮發性雜質的WF6通過一個氣相吸附過程,用以分離成為一定量的半粗WF6產品和一定量的作為被吸附殘余物的氟化氫;最后,將該一定量的半粗WF6送入一個UHP氣體鼓泡系統,用以分離為非揮發的高純六氟化鎢產品。

高純六氟化鎢圖片

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值得一提的是,粗六氟化鎢一般是純度為99%的WF6,且含有大于1ppmv的氟化氫。另外,UHP氣體鼓泡系統在溫度高于3℃,壓力大于0.5atm下操作,采用脈沖吹掃程序。

該生產技術的純化是基于蒸發、氣相活性吸附系統和鼓泡系統的結合。蒸發是為了從粗六氟化鎢中除去非揮發性殘余物。采用的氣相反應性吸附床是為了從WF6中除去氟化氫和氟化硅雜質。采用的鼓泡系統是為了從產品中除去揮發性雜質。

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