완충 산화물 에칭

완충 산화물 에칭(Buffered oxide etch, BOE), 일명 완충 HF 또는 BHF는 미세가공에 사용되는 습식 식각액이다. 이것은 플루오린화 암모늄과 같은 완충제와 플루오린화 수소산(HF)의 혼합물이다. 주요 용도는 다음 반응에 의해 질화 규소(Si3N4) 또는 이산화 규소(SiO2)의 박막을 식각하는 데 있다.

농축 HF(일반적으로 물에 49% HF)는 공정 제어에 좋지 않을 정도로 이산화 규소를 너무 빨리 식각하며, 사진 식각 패터닝에 사용되는 포토레지스트를 벗겨낸다. 완충 산화물 에칭은 일반적으로 더 제어 가능한 식각을 위해 사용된다. HF를 로 완충하면 pH가 더 안정적인 용액이 생성된다. 따라서 HF와 의 농도가 더 안정적이고 식각률도 더 안정적이다.

일부 산화물은 HF 용액에서 불용성 생성물을 생성한다. 따라서 이러한 불용성 생성물을 용해시키고 더 높은 품질의 에칭을 생성하기 위해 HCl을 BHF 용액에 첨가할 수 있다.

 생산 
완충 산화물 에칭은 NH4F 분말을 물에 녹이고 HF 용액을 첨가하여 실험실 규모로 생산할 수 있다.

 용도 
40% NH4F와 49% HF의 부피비가 6:1인 완충 산화물 에칭 용액은 25°C에서 열적으로 성장된 산화물을 초당 약 2나노미터의 속도로 식각한다. 온도를 높여 식각률을 높일 수 있다. 식각 과정 중 용액을 지속적으로 교반하면 더 균일한 용액을 얻을 수 있으며, 이는 표면에서 식각된 물질을 제거하여 더 균일하게 식각될 수 있다.

완충 산화물 에칭은 타이타늄 합금의 금속 조직 식각에 사용될 수 있다. 새로운 Ti 합금(예: Ti-Cu 및 Ti-Mo)은 일반적인 Ti 식각 시약으로 안정적으로 식각되지 않지만, BOE 및 플루오린화 수소 암모늄으로 식각될 수 있다.

로 완충된 HF 용액은 더 큰 기공을 만들기 위해 제올라이트를 더 잘 식각하는 데 사용될 수 있으며, 이러한 미세 다공성 구조에서 특징적으로 낮은 확산 속도를 개선할 수 있다. 단순 HF 용액(및 기타 산성 식각 방법)은 제올라이트에서 알루미늄을 제거하는 데 높은 선택성을 보여 잠재적인 브뢴스테드 산 자리 수를 줄이고 결과적으로 특정 촉매 성능을 저하시킨다. 그러나  완충액을 추가하면 HF와 가 더 많이 존재하는 용액이 생성되어 Al과 Si를 더 균등한 비율로 제거한다.

 각주 

분류:반도체 제조
분류:식각