三氟化氮
无色、无臭的气态氧化剂
条目
历史版本
三化氮（NF3）是一种无机化合物，化学式为NF3。它是卤化氮中最稳定的化合物，可以通过氨气和氟气在钙的催化下制备。三氟化氮具有多种应用，例如作为氧化剂用于氟化氢激光器，以及在半导体、液晶和薄膜太阳能电池的生产过程中用作蚀刻剂。此外，它曾被试做火箭燃料。然而，由于三氟化氮是一种温室气体，能够加剧温室效应，因此有人认为应该限制其使用。
在半导体和TFT-LCD制造的薄膜制程中，三氟化氮扮演着清洁剂的角色。这些清洁剂是气态的，而不是液态的。在半导体制造中，化学气相沉积（CVD）机台是主要设备，用于在 晶圆片上生长薄膜。薄膜可以由硅、二氧化硅或其他金属材料组成。然而，这些材料不仅会附着在晶片上，还会附着在反应室内的墙壁上。当内墙上的二氧化硅积累到一定数量时，会形成微尘粒子，影响晶圆片的良率。
因此，在处理一定数量的晶圆片后，每台CVD机台都需要使用含氟气体进行清洗，以去除内壁上的硅化物。然而，NF3和CF4、C2F6等气体都属于多氟碳化物，是温室效应的来源之一。为了减少排放对温室效应的影响，半导体厂会在排放含氟废气之前，将气体在高温下（摄氏700、800度）转化为无机物，以避免破坏臭氧层。
总的来说，三氟化氮是一种无色、无臭、性质稳定的气体，是一种强氧化剂。它在微电子工业中作为优良的等离子蚀刻气体得到广泛应用。在蚀刻过程中，三氟化氮裂解为活性氟离子，对硅和钨化合物具有优异的蚀刻速率和选择性。它还被广泛用作清洗剂，在芯片制造和高能激光器等领域发挥重要作用。然而，需要注意的是，三氟化氮也是一种极强且长寿命的温室气体，其大气负荷在2019年超过了每万亿的2个单位，并且自20世纪末以来每五年翻倍一次。