高纯六氟化钨如何生产?

六氟化钨(Tungsten Hexafluoride,WF6)是由过渡金属钨元素和活泼非金属氟元素组成的一种无色气体,是用于微电子学生产过程中钨的化学蒸气沉积的一种气源,具有较大的密度、较强的腐蚀性和毒性等特点,主要应用于半导体工业的化学气相沉积工艺中,以沉积钨金属。然而,当前的生产技术却很难生产出高纯度WF6。

高纯六氟化钨图片

为了制备出超高纯度(99.9999%)且制造费用较低的六氟化钨产品,专利号为CN1281823A的研究者提出一种新的生产方法,具体步骤如下:

先将一定量的粗六氟化钨引入一个蒸发过程,用以分离成为一定量的含有挥发性杂质的WF6和一定量的非挥发性的金属杂质;然后,将该一定量的含有挥发性杂质的WF6通过一个气相吸附过程,用以分离成为一定量的半粗WF6产品和一定量的作为被吸附残余物的氟化氢;最后,将该一定量的半粗WF6送入一个UHP气体鼓泡系统,用以分离为非挥发的高纯六氟化钨产品。

高纯六氟化钨图片

值得一提的是,粗六氟化钨一般是纯度为99%的WF6,且含有大于1ppmv的氟化氢。另外,UHP气体鼓泡系统在温度高于3℃,压力大于0.5atm下操作,采用脉冲吹扫程序。

该生产技术的纯化是基于蒸发、气相活性吸附系统和鼓泡系统的结合。蒸发是为了从粗六氟化钨中除去非挥发性残余物。采用的气相反应性吸附床是为了从WF6中除去氟化氢和氟化硅杂质。采用的鼓泡系统是为了从产品中除去挥发性杂质。

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