摘要：CF4是干法刻蚀工序中的常用气体，它除了在干法刻蚀中被经常用到外，在真空腔室的清洁中，也是不可或缺的气体。那么CF4气体有哪些物化性质？高纯CF4气体会有哪些杂质？可以用在哪些晶圆材料的刻蚀？

CF4是干法刻蚀工序中的常用气体，它除了在干法刻蚀中被经常用到外，在真空腔室的清洁中，也是不可或缺的气体。那么CF4气体有哪些物化性质？高纯CF4气体会有哪些杂质？可以用在哪些晶圆材料的刻蚀？

CF4的分子结构

CF4，全名carbon tetrafluoride，中文名称四氟化碳，也可以叫做四氟甲烷，全氟化碳。每个碳原子周围有四个氟原子而形成了四个碳氟键，即氟原子取代了甲烷（CH4）原有的H原子的位置。而碳氟键几乎是有机物质中最强的化学键，具有极强的稳定性。CH3F(氟甲烷),CH2F2（二氟甲烷）,CHF3（三氟甲烷）,CF4（四氟甲烷）均含有不同数量的碳氟键，随着碳氟键数量的增多，碳氟键的键能也逐渐增高。

CF4的物化性质

物理性质
分子量：88.0043 g/mol

外观：无色的气体

气味：无味无毒

可燃性：不可燃

溶解性：在水中的溶解性很低

化学性质

由于CF4的键能很高，因此CF4是一种化学性质非常稳定的气体，它不容易与其他化合物发生化学反应。是一种温室气体，在大气中的寿命长达 50,000 年。

CF4的刻蚀机理

有的朋友可能会有疑问，上文不是说CF4的化学性质不活波吗，那为什么经常会用做刻蚀气体？

这是因为，CF4在常温和常压下确实不活泼，但在高能量的等离子体环境下，它可以被激发并分解，生成F自由基。氟自由基是一个高度反应性的粒子，它可以与许多材料发生化学反应，形成挥发性的氟化物，并通过真空泵被排除出腔体。具体化学反应式可表示为：

Si+F∗-->SiF4↑

photoresist+F*-->CFx↑

其中，CFx表示含氟的挥发性气体，photoresist指代光刻胶。

CF4在半导体制程的应用

1，光刻胶去除

在光刻过程后，用过的光刻胶通常需要被去除。可以用于光刻后的光刻胶去除、或在金属刻蚀之后的光刻胶去除。

2，多晶硅刻蚀

3，氟化聚合物的刻蚀和表面改性

可以与许多氟化聚合物（如PTFE）发生反应，去除材料或修改表面性质。用于微流体芯片的制备等

4，金属微蚀刻

尽管CF4通常不直接用于金属刻蚀，但它可以与其他气体混合，以增强金属蚀刻过程。氟自由基可以改变金属表面的化学性质，使得金属更容易被氧化和蚀刻。

99.999%的高纯CF4气体规格

来源：小夏科技论