最後更新:2026年10月8日供應鏈・地緣政治晶圓清洗中國大陸:氟化氢(高纯氢氟酸)

氟化氫(高純度氫氟酸)是什麼

Hydrogen Fluoride

氟化氫(HF)是具有溶解矽氧化膜性質的化合物,在半導體製造中以氫氟酸(水溶液)形式用於去除原生氧化膜、DHF 清洗與 BHF 蝕刻,以無水氣體形式用於氣相蝕刻。將金屬雜質去除至 ppt 級的超高純度品以日本企業為強項,因 2019 年日本對韓國出口管制趨嚴,而成為象徵供應風險的知名材料。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

氟化氫(HF)是氟與氫的化合物,在半導體製造中以水溶液的氫氟酸,以及無水氟化氫氣體 2 種形式使用。由於具有溶解矽氧化膜(SiO₂)的性質,是去除晶圓表面原生氧化膜、清洗、氧化膜濕式蝕刻不可或缺的化學品。半導體用途要求將金屬雜質去除至 ppt(1 兆分之 1)等級的超高純度品。

在半導體製程中的主要用途如下。(1)DHF 清洗:以稀釋的氫氟酸去除原生氧化膜與表面金屬污染,是 RCA 清洗的一道步驟。(2)以 BHF(緩衝氫氟酸)進行濕式蝕刻:加入氟化銨使蝕刻速率穩定,以加工氧化膜。(3)氣相蝕刻:以無水 HF 氣體去除氧化膜,用於 MEMS 的犧牲層去除等。此外,也是蝕刻與清潔所用各種含氟氣體的原料。

高純度氟化氫是日本企業具優勢的材料之一,Stella Chemifa 與森田化學工業等是全球半導體用途的主要供應來源。原料是螢石(氟化鈣),多數從中國進口,因此原料採購也有地緣政治風險。高純度化需要反覆進行蒸餾等精製,穩定品質的技術訣竅成為進入門檻。

氟化氫在經濟安全保障的脈絡中也廣為人知。2019 年 7 月,日本對出口至韓國的氟化聚醯亞胺、光阻、氟化氫 3 個品項加嚴出口管制的運作,韓國半導體廠商因此加速採購來源多元化與國產化。此措施已於 2023 年解除,但作為顯示依賴特定國家之材料供應有多脆弱的案例,在各國供應鏈政策中被反覆引用。

氟化氫(高純度氫氟酸)的常見問題

氟化氫在半導體製造中用於什麼?
利用其溶解矽氧化膜的性質,用於去除晶圓表面原生氧化膜或金屬污染的 DHF 清洗、以 BHF 加工氧化膜的濕式蝕刻、以無水氣體進行的氣相蝕刻等。也是含氟蝕刻氣體與清潔氣體的原料。
為什麼半導體用的氟化氫需要高純度?
因為這是直接接觸晶圓的化學品,所含的金屬雜質會直接附著在晶圓表面,造成電晶體特性劣化或漏電流。先進製程要求將金屬雜質去除至 ppt(1 兆分之 1)等級的超高純度品。

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