三氟化氮
化合物
三氟化氮(NF3)是卤化氮中最稳定的无机化合物,可在铜的催化下由氨气与氟气制成。[1] 它可以用作氟化氢激光器的氧化剂,半导体、液晶和薄膜太阳能电池生产过程中的蚀刻剂。曾被试做火箭燃料。[2] 但由于三氟化氮属于温室气体,能加剧温室效应,因此有人认为应该限制这种化合物的使用。[3]
三氟化氮 | |
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IUPAC名 Nitrogen trifluoride | |
别名 | 氟化氮 三氟胺 三氟氨 |
识别 | |
CAS号 | 7783-54-2 ? |
PubChem | 24553 |
UN编号 | 2451 |
RTECS | QX1925000 |
性质 | |
化学式 | NF3 |
摩尔质量 | 71.0019 g·mol⁻¹ |
外观 | 无色气体 |
密度 | 3.003 kg/m3 (1 atm, 15 °C) 1.885 g/cm3 (沸点时,液态) |
熔点 | −207.15 °C(66 K) |
沸点 | −129.1 °C(144 K) |
溶解性(水) | 0.021 vol/vol (20 °C, 1 bar) |
结构 | |
分子构型 | 三角锥 |
偶极矩 | 0.234 D |
危险性 | |
MSDS | Air Liquide MSDS |
欧盟编号 | 未列出 |
NFPA 704 | |
闪点 | 不易燃 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
三氟化氮在半导体及TFT-LCD制造的薄膜制程中扮演“清洁剂”的角色,不过这类清洁剂是气态,而非液态。
在半导体中,薄膜制程的主要设备是“化学气相沉积”(CVD)机台,会在晶圆片上长出薄膜。薄膜的成分有可能是硅、二氧化硅或其他金属材料,但这些材料不仅会附着在芯片上,也附着在反应室内的墙壁上,内墙上的二氧化硅累积至相当数量,就会在反应室内形成微尘粒子(Particle),影响晶圆片的良率。
因此每台CVD机台在处理过规定数量的晶圆片后,就要使用含氟的气体清洗,以去除内壁上的硅化物质。不过NF3与CF4、C2F6等气体都属于多氟碳化物,是造成温室效应的来源之一。半导体厂为了降低排气对温室效应的影响,在排放含氟废气前,会以高温(摄氏700、800度才进行)将气体由有机转分解为无机,才不会破坏臭氧层。