酸,碱和溶剂
酸和碱
半导体工艺需要大量化学液体来刻蚀、清洗和冲洗晶圆和其它部件。化学家们把这些化学品分为三大类:7
**酸
**碱
**溶剂
酸和碱的不同之处在于液体中离子的不同。酸中含有氢离子(hydrogen ions),而碱含有氢氧离子(hydroxide ions)。对水分子的研究解释了不同之处。
水的化学式一般写成H2O,它也可写成HOH。将其分解,我们发现水是由带正电的氢离子(H+)和带负电的氢氧离子(OH-)。
当水与其它元素混合,要么是氢离子,要么就氢氧离子与其它物质结合(图2.19)。含有氢离子的液体叫做酸,含有氢氧离子的叫做碱。通常在家中就可找到酸和碱:柠檬汁和醋是酸,氨水和溶于水的苏打是碱。
酸、碱
图2.19 酸碱溶液
酸进一步可分为两类:有机的和无机的。有机酸含有碳氢化合物而无机酸没有。磺酸是有机酸,氢氟酸是无机酸。
酸和碱的强度和反应用pH值来衡量。该值从0到14,7为中性点。水既不是酸又不是碱,所以其pH值为7。强酸如硫酸(H2SO4)pH值较低为0到3,强碱如氢氧化钠(NaOH)pH值比7要高。
酸和碱都会与皮肤和其它化学品发生反应,必须按规定的安全规程来存储和操作。
溶剂
溶剂是不带电的,pH值为中性。水就是溶剂,实际上它溶解其它物质的能力最强。在晶圆工艺中也经常应用酒精和丙酮。
晶圆工艺中大多数溶剂是易挥发易燃的。要在通风良好的地方使用,要按照规定规程来存储和使用,这是非常重要的。
安全问题
在半导体工艺区域存在着化学品存储、使用和处理的危险,电的危险和其它危险。公司应通过培训和安全检查来提高员工的知识、技能和认识。
从左到右依次为:硫酸、柠檬汁、橙汁、干酪、奶、纯水、蛋清、硼砂、镁乳、冲影液、石灰、氢氧化钠
酸性增强、碱性增强(碱性、腐蚀性)
图2.20 pH测量系统