TWI310762B - Dry-etching gas for semiconductor process and preparation method thereof - Google Patents

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1310762 九、發明說明： 【發明所屬技術領域】 本發明係關於一種可做為半導體製程之超高密度積體 4 路（very large scale integrated circuit，以下稱為「VLSI」）

或是極超高密度積體電路（uhra large scaie化邮加以 circuit’以下稱為「ULSI」）之圖案形成用乾餘刻氣體來 使用之高純度八氟環戊烯以及以連續製程（⑶如训…仙 process )來製造前述乾蝕刻氣體之方法。 具體而言，本發明係關於一種相對於半導體製造用乾 姓刻氣體全量含有人敗環戊烯（〇ctafl刪〇¥1〇_加， C?) 99_995體積％以上、氧氣5體積ppm以下、水分5 重量ppm以下、金屬成分5重量ppb以下之半導體製造用 乾蝕刻氣體，以及一種以八氯環戊烯做為起始物質以連續 製程來製造前述蝕刻氣體之方法。 【先前技術】 伴隨半導體裝置之高積體化，在用以將許多資訊置入 I工間之超微細圖案的形成上所需要之乾蝕刻製程成為 ULSI之核心、製程佔有重要地位。以氧化梦為代表之石夕化合 :層適用乾#刻製程之情況’既存之飽和I碳類姓刻氣體 、以蝕刻形成微細的電路線寬（〇.13" m以下，長寬比2〇 )纟理由在於’用以進行蝕刻之氧化矽化合物層對 ^為保護膜之光阻或是聚_㈣之選擇性低而難以_ :::超微細圖帛’既存之飽和氟碳類乾蝕刻氣體無法將蝕 殘留物（例如碳等）¾全去除，故對於微細圖案形 1310762 之5匕將其中所含之微量雜質以施行低溫減壓脫氣方 法、分子篩方法、或是與吸附劑接觸之方法來去除，藉以 裝l出相對於電漿氣體全量，csF8之純度為99.9體積以 上:且虱氣與氧氣之合計量為2〇〇體積ppm以下、且水分 含量為20重量ppm以下之電漿反應用氣體。 在S知之CSF8之製造方法方面，使得八氯環戊烯 (c5ci8)或是六氯環戊烯（c5Ci6)在銻（Sb)或鉻（Cr) 觸某存在下藉由氟化氫（⑽ride，)所進行 ^氣化反應而將氯原子之—部分取代為氟原子來製造氣氟 衣戊烯通（C5C1XF8.X ’ X=1〜7)(專利文獻3)，於氯氣環 戊烯類中之雙鍵所鍵結之氣原子在二甲基甲醯胺（N，N _ = methylf0rmamide，以下稱為「卿」）之溶劑存在下以 氣化鉀來氣化而製造C5F8之方法為代表性已知之方法（專 利文獻1 )。 由於在銻或鉻觸媒存在下以 於雙鍵所鍵結之氯原子 c化虱所進行之氟化反應不會進行取代反應，故雙鍵之氣 原子的敦化必須再經由1階段之製程藉由氟化卸來氣化。、 使用錦或路觸媒而以氟化氫所進行之敦化反應必須經過觸 媒：造、活性化以及再生過程，伴隨有過量生成之氯化氣 之處理、於反應生成物盘羞介$ +八触、 取视氣化氫之分離過程中氯化氫被水 :收、以及反應生成物之乾燥等複雜的製程，此為問題所 反應為已知者（非 ’並不採用此载 雖藉由氟化鉀之八氯環戊稀直接氣化 專利文獻1) ’但在大部分之商業製程中 1310762 化鉀之直接氟化反應，而是在錄或鉻觸媒存在下將八氣環 戊烯做部分性氟化使得生成之氣氟環戊烯以氟化鉀來氟 化，製造出八氟環戊烯。不藉由氟化鉀來進行八氣環戊烯 之直接氟化反應的理由，已知乃因下述問題造成連續製程 難以維持之故。 裝置產業之化學工程從品質管理面、所需人力面以及 製造成本面來考量保持在連續製程為有效率之做法乃眾所 皆知之事實。

1)連續製程實行之困難 八氯環戊烯之直接氟化反應，相較於部分氟化之氯氟 衣戊烯（CCIXF8_X，χ = ι〜3 )之氟化反應，必須使用大量之 固體氟化鉀（最大8當量以上）。若八氯環戊烯之投入終 了而結束反應，為了進行新的反應，必須使得反應後生成 之反應器内的大量固體氯化鉀（KC1)與溶劑刪一同流 出，對反應11投人新的DMF與氟化鉀，將反應溫度升溫 來準備反應，於是為了去除反應後於反應㈣所累積之大 罝的固體KC1只得以非連續性反應來進行。 2)氟化鉀以及氯化鉀之處理的問題點 氯氟核戊烯（CC1XF8_X，X=1〜3 )之氟化反應由於相較 於使用八虱％戊烯之氟化反應在氟化鉀之使用量來得少 1:〜'程度1固體氟化鉀、尤其是氣化鉀之處理比較容 用旦錄：將八氣5衣戊烯加以氟化之情况，由於氟化鉀之使 化：：丨故5應器内在DMF底部所累積之氟化鉀與氣 、处理變得非f 33難，即使以料H來it行攪拌，大 *1310762 量固體（KC1)之處理仍非易事’故實際上適用於連續製 程非常困難，此為問題所在。 3 )鼠化卸與DMF之分離 反應後生成之氯化鉀與DMF朝反應器之底部流出藉 由過渡器來分離，DMF被再使用。此時，要將大量氣化卸 濾'除有其困難，為了再使用顧F必須將溶出之dmf再返 回反應益，此為問題所在。 在專利文獻2中，針對使得純度99 83%之C5f8連同 沸騰石裝人裝備有精顧塔之玻璃燒瓶中，將精顧塔^部以 He氣體取代後增溫，同時使得燒瓶内之反應物全體回流得 到純^ 99.97體積％之μ之方法（實施例n，以及將 利用刖述方法所彳于到之c5f8在氦氣環境氣氛下精館得到純 度99.98%之CJ8之方法（實施例2 )做了揭示。 於高純度半導體用之精製原料所使用之c5f8中 係含有反應㈣、反應中間體以及反應副產物等有機物成 分、水分、氮、氧以及金屬成分做為雜質。 由於前述有機物成分鐘同時含有沸點低於C5f8之有機 物以及沸點高☆ c5f8之有機物，故要將此等有機物去除非 常困難。 於專利文獻2所記載之方法中，係將沸點低於C5F8之 有機物與Ο族氣體一同精餾得到純度99 9體積％之， 彿點高於C5F8之有機物則以分子篩方㈣是與特定吸附劑 接觸之方法來吸附去除，藉此製造純度99.9體積％以上之 C5F8。 1310762 又：在前述方法中，由於以純度95體積。/。以上之已經 ^ W純度c5Fs為原料來使用，精製製程❹玻璃器具 采進仃之故，針S金屬成分之含量並未提及。 須進：L可實際於產業利用之工業規模的π生產，必 今厲1丁 線上分析。為了進行該實時線上分析，當考慮 金屬製配營之殖社4麻 ^ 鏽麵Μ 連—加壓、加熱等反應條件，僅能經由不 反應号2成之金屬製反應器以及配管來進行。由於此種 2态/、造成金屬成分流入，故於反應生 種金屬成分。 乂…、3另合 用於^吝專門使用玻璃器具之精製方法，存在著無法適 業之問題。半導體製造用氣體，由於在使用階 二==度’故實現高純度之精製很重要。又，為了確 形式：在又’微量分析很重要。尤其是，於常溫下以液體 二:之尸8等氣體容易發生混入與溶解於大氣中之 二於择Γ為了監控該等之混入維持製品之可靠度與正確 二析^ 或是使用階段料敍刻氣體進行實時線上 :斤：::要。前述專利使用玻璃器具並使用◦族氣體之 兮餾^ 由於在難以元全阻隔大氣之狀態下進行 =避藏以及分析，故氮、氧混入生成物心 歷容器，因而：二在。族惰性環境氣氛中儲藏於耐 佔據容器上部==時或是分析時。族氣體 初期以一疋流速僅排出c5F8有其困難。 二於製程維持或是分析之際若不事先流入大量之C:F二 不可能進行正確分析，故以實際狀況而言，使合 只 曰 11 1310762 覺得採用Ο族氣體（He )精製之製品的使用非常不便。 [專利文獻1]特開平9-95458號公報 [專利文獻2]國際公開專利W02000/71497號小冊 [專利文獻3]美國專利第6,395,940B號說明書 [非專利文獻 l]J_Org.Chem.28 1 12 ( 1962) 【發明内容】 發明所欲解決之譯擷 本發明之目的在於提供一種半導體製造用乾蝕刻氣 體’相對於触刻氣體全量含有C5F8 99·995體積％以上、氮 氣50體積ppm以下、氧氣5體積ppm以下、水分5重量 PPm以下、金屬成分5重量ppb以下；另外提供一種以八 氯裱戊烯做為起始物質藉由連續製程以工業規模製造前述 钱刻氣體之方法。 具體而言，提供一種 餘刻氣體具有99.995 ^又，本發明之目的在於提供一種方法，能以高效率來 衣k於ULSI製造之際可做為蝕刻氣體使用之高純度c5f8。 一種半導體用乾蝕刻氣體之製造方法

疑之氧、 氧、氮以及水分同時去除。 本發明之特徵在於： 以八氣環戊烯為起始物質藉由連 12 1310762 續製程來製造高純度八氟環戊烯。 以CSF8為主成分之半導體製造用蝕刻氣體中，CsF8 99.995體積％以上、金屬成分含量5重量ppb以下之超高 純度蝕刻氣體尚未於此領域生產或販賣。 用以解決誤潁之

本發明者確認了以八氯環戊烯為起始物質，在dMF 溶劑中以KF做為氟化劑使得C5Cl8氟化成為Ah之製程 中，藉由將投入有KF之過濾器並聯設置使用，則使用KF 將C5C1S轉變為ciF8之製程能以連續製程來進行，將前述 製程所得之粗C^8以具備2機蒸餾塔之精製裝置首先將粗 从中之低彿物分館去除之後，自冑沸物蒸館塔將w以 氣體狀回收使得高沸物與金屬成分能和〇5匕分離去除，藉 此’能以連續製程製造出、純度99·995體積％以±之高純^ 名虫刻氣體，從而完成了本發明。

本發明所具有之特徵為 需利用分子篩、無需使用吸 月b以C5C1S為原料，以連續 造用GF8。 .無需使用例如〇族氣體、無 附劑處理等新的藥品或裝備‘， 製程來製it高純纟之半導體製 1明效杲 本發明之方法所具有之效果為：能 :連續製程來製造可…或職所使用之二= 乾蝕刻氣體。 、度c5f 【實施方式】 月匕以C5ci8為起始物質，以 本發明係關於一種方法， 13 1310762 連續製栽办由 果製造CSF8 99.995體積％以上、氮氣50體積％以 人曰” 5體積％以下、水分5重量ppm以下、金屬成分 里5重夏ppb以下之半導體製造用乾蝕刻氣體。 本發明主要由兩個製程所構成。 甘 _ ^ # —馬將C/l8以KF連續製程來轉變為c5f8之製程 第1製程）’其二為將粗c5f8精製為高純度c5f8之製 程（第2製程）。

月1J述2製程係設定為連續製程。 於别述第1製程中’亦可取代KF改以kf · 2HF利用 連續製程將c/u轉變為粗C5F8。 本發明之粗CJs之製程（第1製程）係關於一種以C5C18 為原料在無利用氟化氫之1次氟化反應的狀況下，僅使 用氟化鉀來連續地製造C5F8之方法。 此處，係藉由將反應溶劑DMF以泵從反應器中間部 L速循環至反應器下部之方法來進行反應。於二甲基曱 醯胺迅速循環之管處並聯2機之過濾器裝置，過濾器裝置 内事先裝入氟化鉀，藉由先使得丨機迅速循環之二甲基曱 醯胺將氟化鉀引導至反應器之後，在反應溫度成為140〜150 c時，將原料CsCl8裝入反應器進行反應。並聯之裝有氟 化鉀的過濾器2機中之！機，在一定量氟化鉀伴隨反應進 行而生成KC1、反應結束之時刻，藉由閥操作來引導至裝 有未與DMF接觸之新氟化鉀的過濾器裝置側，如從前^ 將DMF以反應器迅速循環，使得反應連續進行。使用钟 束之KF，亦即生成KC1之過遽器裝置，藉由簡翠的操作 14 1310762 使得過濾器與KC1分離，投入新的KF之後，進行下次之 使用準備。若以此方法進行反應，可改善非連續性方法為 了將使用結束之反應器内的KF作替換而必須中斷原料之 投入且中斷反應。亦即，由於可連續性投入，特別 是可連續性生成CSF8，故非常有效果。過濾器内—定量之 氟化鉀一邊反應而氯化鉀之量變多會造成反應性降低，在 反應完全結束之前，可將大氣中之過濾器裝置與使用中之 過濾器裝置藉由閥操作來調節而調節反應性，若將反應器 内部加以攪拌，能以一定且高產率來製造C5F8。 於反應器上部’ CSF8係與反應物質分離來生成，於反 應器上部設置熱交換器，將與部分氟化之生成物乃至 溶劑DMF做分離。此時，若將熱交換器之溫度維持在 之沸點27 C，雖可使得cj8流出，但在與熱交換器進行 熱父換之過程中，由於C5；p8長期停留在反應器内，故生成 之CSF8中會含有許多環式化合物在高溫反應條件因分解反 應而被破壞之化合物。是以，在本發明中，若一邊將熱交 換器之溫度調低為20〜25進行運轉、一邊減壓為約 500〜55〇torr ’所生成之會迅速流出。此時，可調節減 壓程度以使熱交換器之溫度成為可流出c5f8之溫度條件。 其結果，可知相較於不進行減壓之情況，可相當抑制副反 應物之生成。通過反應器上之熱交換器而流出之Cje，被 送往上部設置有-30°C〜-40°C之冷媒循環之熱交換器的接收 槽，於此熱父換器之上部在5〇〇〜55Otorr之減壓下被接收。 藉由此反應，生成組成物能以一般8〇體積％以上之純度得 15 1310762 到 c5f8 。 精製製程（第2製程）中之氮、氧以及低沸物之去 除製程 於第1製程所生成之生成物當中，混有含於反應原料 中或疋因視情況以水去除酸之製程、用以去除含有水分 乾製％等所導入之微量的氧與氮，於該反應生 田含有氧、氮數百體積PPm〜數千體積ppm。又，於反應

私中，會生成幾個碳數4〜5之生成結構不明、沸點低於 CsF8之化合物數百體積ppm。 本發明為了去除氮、氧等氣體以及沸點低於C5F8之有 機物，可在無須額外投入〇族化合物、尤其是氦的情況下 、第/低沸物去除塔之低沸物去除製程將該等低沸物去 除。第1低沸物去除塔係由加熱槽、蒸餾塔、冷凝槽所構 成’蒸餾塔之理論級數一般為5〇級以上，較佳為6〇級以 士。於本發明中，$ 了將㈣塔内之既存氧、氮等低彿物 4完全脫離，係使得於蒸餾塔之運轉前將蒸餾塔内部以ι〇-以上之南真空來去除殘留低沸物、並以c5f8來解除真 空之過程反覆進行數次，將殘留之氮、氧完全去除。一旦 去除了額外之酸與水分之50〜85體積％之原料投入至 真空狀態之第1低彿物去除塔之中間部位，—邊解除真空 一邊開始對加熱槽填充原料粗CJ8,乃進行全回流。此日^ 之回流比卩3〜5以上為佳。蒸餾塔塔頂上部之溫度可設定 為與C5Fs之沸點同樣，壓力係對應於低沸物之濃度、排出 之低沸物量來固定設定，考慮到蒸餾塔下部之朝下一 16 1310762 、 輔助蒸餾塔，佶撂彻池& .除了低沸物後回收之c F與;—部分的从分離。之後’去 分析極塔下部進行實時線上分析之結果， 溶出峰顯現檢測:ppm之GC_DID與GD-FID内之分析 化人物亦 欢1限u下。此表示即使無混入額外之0族 化合物亦可藉由加埶 於Γ P +士 …瓜來將氮、氧等惰性氣體與沸點低 π 之有機物完全去除。 • y高沸有機物與水分之去除製程 以第1低彿物去除塔來去除了低彿物之含部分高沸有 之八鼠環戊烯被移送至第2高沸物去除塔。 送係以壓力差來進扞， ^ .+ 進仃移送1以流量計來調節。第2高沸 、除°理明級數較第1低沸物去除塔來得高而為60級 較佳為70、級以上。内部填充物係使用鐵敦龍樹脂 f之構造堆積物（理論級數65級）。尤其，在蒸館塔 P為了儘可此抑制金屬成分之流出，係使用經電解研 磨（Electro P〇hshlng)之配管、管件、容器、柱以及熱交 換器，内部填充物係使用鐵氟龍樹脂材質之構造堆積物 (价⑽㈣PaCking)(理論級數65級）。當使用施行過 電解研磨之裝置之情況、以及使用未施行電解研磨之裝置 之情況，流出之金屬成分的含量呈現數十重量ppb〜數百重 里PPb之差異。第2高沸物去除塔也與第1低沸物去除塔 同樣，於原料移送前進行較第丨低沸物去除塔更長時間之 内部清洗。一旦内部清洗結束，將含有部分高沸有機物之 CSF8自第1蒸餾塔下部移送達到既定水位之後，進行加熱 1310762 :=2蒸顧塔塔頂上部之溫度以設定為與as之沸點 第1 2蒸顧塔塔頂上部之壓力以維持。·⑷計 式壓力為佳。回流比配合塔上部之能力來選擇，以5以上 為佳。在成為適切回流條件的情況下，於移送前進行分析， ^ 99-99體積％以上（較佳為99 995體積％以上）時， 蒸顧塔上部裝設熱交換器，將蒸顧過之高純度沾 所运订了電解研磨之接收槽。蒸館過之高純度c5f8之 ::會溶出於第2高彿物去除塔之上部（亦即熱交換器上 之理由，乃因為了儘可能防止殘存金屬成分或是水分 會旦纟其相較於一般溶出於交換器下部顯現去除數 體：.:p:金屬成分，效果。此乃由於自熱交換器上部以氣 二广：、駐之故，此氣體狀Μ以裝設於熱交換器之接收槽 :凝縮而被儲藏。為了進行金屬成分分析，將儲藏在 0之从取出一定量，經過前處理，以ICP_MS(perkin 史咖·11)分析。水分分析係線上以FT-IR(MIdac) 來進行。 19 1 :、餾下。卩在進仃蒸餾之期間逐漸累積高沸物， =弗物主要為】-氯七氣環戍稀、…二氯六氣環戍稀、 "奸二乳五氧環戊稀等。此等高沸點化合物係一邊調整 第2瘵餾塔水位一邊由 ^ 行追加之氟化反應。 ㈣製造反應器進 利用KF . 2HJF之八氟環戍烯製程（第〗製程） 2 ^吏用KF 2HF溶液，在反應溫度120〜140°C下投入 原料C5Cl8與氟化氫製S C5F8。此方法將灯.抑投入反 1310762 應器中，並投入氟化氫約38〜40重量％之後，緩緩升溫來 製造KF . 2HF。之後，一旦完成反應準備，乃將原料c5Cl8 與氟化氫以約1 : 8〜1 : 10之比例投入’於反應器上部設 置熱交換器自上部流出反應生成物C^F8與副產物氯化氫以 及少量之氟化氫。所生成之CJ8與氯化氫以及少量之氟化 氫通過回流水與鹼性溶液以酸洗淨之後，經過乾燥製程送 往蒸餾製程。藉由此反應，生成組成物一般能以5 〇體積％ 之純度得到C5F8。

如上述般，使得包含辅助蒸餾塔之第丨低沸物去除製 程與第2高沸物去除製程連續進行，可製造出一種半導體 蝕刻製程用氣體，相對於生成之氣體全量，含有金屬成分 (銘、鈣、銅、鐵、鎮、錳、納、錄、鋅等）5 " _ 以下、純度99.995體積％以上、氮氣5〇體積ppm以下、 乳氣1〇體積PPm以下、水分5重量ppm以下。 以下舉出實施例來具體說明本發明。 (實施例） 從CSC18到CSF8之轉變製程（第^製程） <以灯/讀循環之連續製程來製造：Μ〉 構成 於本發明中，W之製造裝置係使關丨所示之下述 —製造裝置 i 反應器 2· 熱交換器 3 ' 4.配管 20 1310762 成真空。一旦到達反應溫度，將事先準備之純度99%之CSC18 •經由配管4以ι_57莫爾/小時（ 540g/小時）投入反應器1 - 中，在反應生成物C5F8開始流出時’將熱交換器2之溫度 調節為與C5F8沸點同樣。 3)進行約12小時反應之後，在與使用中之過滤器7 的閥16、17緩緩關閉之同時，大氣中之過濾器8之閥18、 1 9缓緩開啟，使得反應所用之過濾器交替，使用結束之過 濾器7内的KF與KC1被乾燥去除之後，填充新的KF 14kg φ 待機。 4 )藉此方式c5F8以0.292kg/小時生成，所生成之C5F8 的純度為83.5重量％。 此處’自C5C1S轉變為C5F8之反應所副產之有機物、 未反應原料、微量之金屬成分以及水分等係以雜質的形式 包含其中。

其中’含有構造不明之低沸物2種約〇. 12體積％ ;高 沸物亦即C5F7C1約3.87體積％、（:5F6C12約3.18體積％ ; C5F5C13約159體積％ ;以及環破壞化合物（Rhg br〇ken compound)約5.42體積。/。。除此以外含有川、Fe、、ai 等金屬成分300ppb以及溶劑（DMF )。 自前述製程所副產之有機物，可區分為沸點高於W 之有機物、以及沸點低於⑺之有機物。在本發明中，沸 =c5f8之沸點（26 8。〇來得低之物質稱為低沸物，沸 點南於CSF8之物質稱為高沸物。 由 次接收槽12所接收之csF8，經由 次接收槽下 22 1310762 部所連結之配管15被2次 译付丁制… 按收槽（未圖不）所接收後， 运在下一製程（第2製程）。 <粗CSF8之精製製程（第2製程）> 一低沸物去除製程（圖2 ) 1)於安裝有1()L加熱回流# 2〇、3英时構造堆積物 :CtUre PaCking)(理論級數55級）之蒸顧柱21與熱 父換器22所構成之第！低沸物蒸餾塔37產生i〇、。rr以 上之真Μ後置換為粗c5f8之過程進行數次，將系統内之 氮與氧完全去除。 2 )在真空狀態使得與C5F8之㈣類^之冷媒通過熱 交換器，將在第！製程所得之純度83 5重量％之粗⑺以 2〇〇g/小時之速度投入低沸物蒸餾塔柱上部24之粗^匕投 入口 0 3 )旦於加熱回流槽20開始填充c5f8，乃使得熱媒 (heat earner)在加熱回流槽2〇循環，進行加熱回流。當 蒸餾塔之壓力成為0.5計式壓力（gage presssure)以上， 乃自第1低沸物蒸餾塔塔頂上部流出口 35排出低沸物送 往輔助蒸餾塔27。 4 )開啟加熱回流槽20之下部閥使用分析器25、26進 仃線上實時分析。在進行蒸餾之間，氮、氧以及沸點低於 Csh之有機物經過光譜分析’發現波峰消失（分析極限〇. j 體積ppm)，成為大致痕量（trace)水準。 此處所使用之分析器25為氮、氧、惰性氣體測定用分 析器 GC-DID ( Gas Chromatography-Discharge Ionization 23 1310762

DeteCt〇r’ G〇W_MaC公司製造），分析器26為有機低含量 測定用分析器 GC-FID ( Gas Chr〇mat〇graphy_Flame

Ionization Detector) 〇 土 5)以刖述分析器25來分析自低沸物蒸餾塔塔頂上部 抓出口 35所排出之物的結果’ t 45〇體積卩㈣、氧體 積PPm ,弗點低於ca之構造不明確的2種以分析器％ 分析分別為735體積ppm與455體積卯瓜。 6) 對加熱回流槽下部以實時線上分析的結果，只要低 彿物濃度在分析器之分析極限的痕量水準，便移送第2古 沸物去除塔29。此時，C5F8之純度成為^^體積^ 7) 另一方面，自低彿物蒸餾塔塔頂上部流出口 h 排出之高濃度氮、氧以及低彿物移送至具有同樣構造 助、蒸德塔27,將與此等低㈣—同排出之化做再分離。 刀離之C5FS進一步送至低沸物蒸餾塔37。 8) 自低彿物_塔下部經由高沸物蒸料移送配管28 所排出之CSF8量為35〜45g/小時。伋、龙4 塔蒸餘21來去除。 弗物係以低滞物蒸館 一高沸物、水分、金屬成分之去除製程 1)使用10L之加熱回流槽29、安農有3英时 積物（鐵氟龍樹脂，理論級數65級彡 -4么抑 」之热館柱30以及鼽 m’尤其是使用以電解研磨做内部處理者，於構成、 之咼沸物蒸餾塔36產生l(T4torr以上 _ 、構成 蒸餾塔移送配管28將低沸物已完全去險 二由^弗物 物蒸餾塔下部之加熱回流槽2〇之下部。于'之Μ送往低彿 24 U1〇762 2) 於真空狀態使得低於从彿點之溫度（mc為 )之々媒通過熱交換器3 i，自低沸物去除塔加熱回流槽 r經由高沸物蒸料移送配f 28將已去除低沸物之Μ 165§/小日守移送至向沸物去除塔之加熱回流槽π。 3) 旦於向沸物去除塔之加熱回流槽29開始填充 广’乃使得熱媒在加熱回流槽29循環，進行加熱回流。 匕時’將加熱回流槽29之熱媒較低彿物蒸德塔回流槽2〇 之熱媒來得多量投入提高回流比 媒循環量將蒸餾塔之壓力維持在 ’藉由熱交換器31之冷 〇·2〜0.3計式壓力，將蒸

顧後之高純度c5f8自高彿物蒸顧塔塔頂上部接收σ 34以 氣體狀排出’移送到安裝有熱交換器且經過電解研磨處理 之製品接收槽3 2來接收、儲藏。 反應物中之金屬成分由於重量重故幾乎不會包含在氣 體狀C5F8中。 ” 此時，蒸餾後之CSF8之純度為99.997體積。/。，氮為13 體積ppm，氧為3體積ppm，生成量為u〇g〜12〇g/小時， 籲水为以及金屬成分如表1戶斤示。 4)表1係自高沸物蒸餾塔塔頂上部接收口 34排出蒸 德後之CSF8之情況與自高沸物蒸館塔塔頂下部接收口 33 排出之情況就金屬成分與水分含量進行比較者，尤其是金 屬成分之情況，與未施行電解研磨處理之低沸物蒸餾塔37 顯示很大的差距。是以，在本發明中，自經過電解研磨處 理之蒸餾塔與高沸物蒸餾塔塔頂上部接收口 34使得蒸館 後之CSF8排出，可製造金屬成分5重量ppb以下之高純产 25 •1310762 蝕刻氣體用c5f8。 [表1] 取樣 金屬（重量ppb) 水分 A1 Ca Cu Fe Mg Μη Ni Na Zn (重量ppm) 低沸物蒸餾塔下部 (熱交換器下部） 16 13 8 22 10 11 19 7 6 6 高沸物蒸餾塔下部 (熱交換器下部） 6 6 4 13 3 3 10 3 2 3 高沸物蒸餾塔上部 (熱交換器上部） <1 <1 1 2.2 <1 <1 1.2 2.2 <1 1 <參考例> 於本發明中，低純度C5F8製程（第1製程）亦能以下 述方法來進行製造。 〈利用KF · 2HF製造低純度C5F8 (第1製程）> 此處，用以製造C5F8之反應裝置係具有圖3所示之下 述構成。 一反應器 38. 反應器 39. 蒸餾柱 40. 熱交換器 41. 攪拌器 42. C5C18 投入口 43. HF投入口 26 .1310762

28 高沸物蒸餾塔移送配管 5 攪拌器 29 加熱回流槽 6 配管 30 蒸餾柱 3 1 熱交換器 9 泵 32 製品接收槽 10 雙重配管 33 高沸物蒸餾塔塔頂下部接收口 11 熱交換器 34 高沸物蒸餾塔塔頂上部接收口 12 1次接收槽 35 低沸物蒸餾塔塔頂上部流出口 13 配管 36 高沸物蒸餾塔 14 真空泵 37 低沸物蒸餾塔 15 2次接收槽配管 38 反應器 16 、 17 、 18 、 19 閥 39 蒸餾柱 20 加熱回流槽 40 熱交換器 28 * 1310762 21 蒸餾柱 41 攪拌器 22 熱交換器 42 C5C18投入口 23 低沸物蒸餾塔塔頂下部接收口 43 HF投入口 24 粗C5F8投入口 44 生成物排出口

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Claims (1)

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十、申請專利範^: ι_一種製備乾蝕刻氣體的方法，其包含 藉由選擇至少—-#4. ρ» 'Α . „„ f並聯方式配置之填充有KF的過濾 在回流下加熱人氯環戊稀與反應溶劑以形成 粗八氟環戊烯； 藉由在第1蒸顧塔中在回流下加熱粗八氣環戊稀，將 >弗點低於粗八氟環戊稀彿點之物質利用分館方法去除；及 〃藉由在第2蒸餾塔中在回流下加熱來自第一蒸餾塔的 八氟環戊烯流出物，將金屬成分及沸點高於粗人 彿點之物質利用分顧方法去除。 埽 2.—種製備乾蝕刻氣體之方法，其包含： 使八氯環戊烯與KF_2HF在反應器内反應以形成粗八 氟環戊浠； 藉由在第1蒸餾塔中在回流下加熱粗八氟環戊烯，將 沸點低於粗八氟環戊烯沸點之物質利用分餾方法去除；及 藉由在第2蒸餾塔中在回流下加熱來自第一蒸掏塔的 八氟環戊烯流出物，將金屬成分及沸點高於粗八氟環戊烯 沸點之物質利用分餾方法去除。 3. —種乾蝕刻氣體，其包含： 不少於99.995體積％的量的八氟環戊烯； 不多於50體積ppm的量的氮氣； 不多於5體積的量的氧氣； 不多於5重量ρριη的量的水；及 不多於5重量ppb的量的金屬成分。 30 餾塔的根據中請專利範圍第1項之方a 的、八氟環戊烯流出物包含： '，其中來自第2基 •氣環戊歸不多於5〇雜積pp少於"州體積。/。的量 夕”帅的量的氧：的量的氮氣、 、重® ppb的量的金屬成分。的量的水；及不 5·根據申請專利範圍第 L 3 50至80體積％的量的八& a去，其中粗八氟環戊 6 ·根摅由& $ 乳環·戊稀。 很據申清專利範圍第丨 外 有經電解研磨之設備。 、 法，其中第2蒸餾塔 7.根據申請專利範圍第2 烯與KF-2HF κ戍 万法’其中使八氣環戊 度下進行。反應的步驟係在介於咖以―之間的溫 對H::重”請專利範圍第2項之方法，其中八氣環戊稀 对HF的重量比為1:8至1:1〇。 9_根據申請專利範圍第3項之乾蝕刻氣體，其中乾餘 刻乳體可藉由根據申請專利範圍第1或2項之方法得到。 十一、圖式： 如次頁。 31