李 洋,盧正杰,張 奎
(上海天漢環境資源有限公司,上海 201306)
近年來,受國際形勢及經濟發展的驅動,我國電子工業高速發展,半導體等行業的發展已列入國家“十四五”規劃,相關化學品的需求逐年增多,作為其中關鍵化學品,電子級磷酸的需求增長顯著。電子級磷酸又被稱為超高純磷酸,是磷酸工業皇冠上的明珠,主要用于芯片的清洗、蝕刻,其潔凈度和純度對電子元器件的性能、可靠性及良品率影響很大,例如,在晶圓的加工過程中,若其被雜質污染,將導致集成電路(IC)的產率下降約50%。因此,為了保證產品的可靠性,獲得高產率的大規模集成電路,電子工業必須使用高純電子級磷酸進行清洗,并不斷將新電子級磷酸補充到生產過程。隨著集成電路規模逐年增大,含磷酸廢液產生量不斷上升。
面板行業和集成電路行業是電子工業的典型代表,電子級磷酸在其中應用廣泛,其實際的使用工藝有所差別,產生的含磷酸廢液有很多不同特性。
在薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的制作工藝中,鉬鋁金屬層蝕刻用的蝕刻液主要由磷酸、硝酸及醋酸混合而成,各自的比例介于60%~65%、1%~5%、4%~6%。反應機制主要為:先利用硝酸的強氧化性將鋁金屬層氧化成氧化鋁,再由磷酸與氧化鋁反應生成可溶性的磷酸鋁,其中醋酸為緩沖溶液,扮演H提供者的角色,使蝕刻率維持穩定。
在集成電路的生產過程……