Internet explorer not supported - Please switch to Edge, Firefox, Chrome, Opera or other browser and improve the safety of your navigation
Produkte und Anwendungen von Bortrichlorid
Bortrichlorid (BCl3, auch bekannt als Trichlorboran) ist ein stechend riechendes, farbloses Gas, welches jedoch in feuchter Luft aufgrund seiner hohen Reaktivität mit Wasser Dämpfe bildet. Obwohl es nicht brennbar ist, werden Bortrichlorid starke toxische und korrosive Eigenschaften zugeschrieben. Der Siedepunkt liegt bei 12,6 °C (285,7 K) und die Dichte von BCl3 beträgt 5,172 kg/m3 bei 15 °C / 1000 mbar. Die Lewis-Struktur von BCl3 wird bereits anhand der Formel und des Namens Bortrichlorid angedeutet: Die Molekülgeometrie weist drei Chloratome auf, welches um ein einzelnes Boratom zentriert sind, was erwartungsgemäß zu einer symmetrischen Struktur führt.
Bortrichlorid kann durch verschiedene chemische Aufbereitungsverfahren synthetisiert werden, die sich jedoch in den produzierten Mengen bzw. Qualitäten unterscheiden. Eine Reaktion von Bortrifluorid mit Aluminiumchlorid ergibt kleine Mengen hochreines BCl3 über einen Halogenaustauschprozess, während eine Chlorierung von Bortrioxid (unter Zugabe von Kohlenstoff) die Herstellung großer Mengen an Bortrichlorid ermöglicht. Obwohl das letztere Verfahren für die Produktion im industriellen Maßstab bevorzugt wird, kann BCl3 auch durch direkte Synthese von elementarem Bor mit Chlor erzeugt werden.
BORTRICHLORID 5.0
| Zusammensetzung | |
| BCl3 | ≥ 99.999 % |
| Verunreinigungen | |
| N2 | ≤ 5 ppmv |
| O2 | ≤ 3 ppmv |
| CO | ≤ 0.5 ppmv |
| CO2 | ≤ 0.2 ppmv |
| CH4 | ≤ 0.2 ppmv |
Bortrichlorid kann in der Halbleiterindustrie auf zwei verschiedene Arten eingesetzt werden: in einem Ätzverfahren oder in einem Dotierverfahren. Als Ätzmittel wird hochreines Bortrichlorid in verschiedenen spezifischen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise beim anisotropen oder gepulsten Plasmaätzen sowie beim Atomic Layer Etching. Diese Techniken werden für ein effizientes Ätzen von high-κ-Dielektrika oder Metallen mit BCl3 eingesetzt, insbesondere beim Ätzen von Aluminium bei der Herstellung von LCD-Panels. Als Dotierstoff ist Bortrichlorid hingegen ein ausgezeichneter Präkursor bei der p-Dotierung mit Bor durch Ionenimplantation. Beide Verfahren sind unten schematisch dargestellt.
Hochreines Bortrichlorid wird in verschiedenen Plasmaätzverfahren für einen effizienten Ätzprozess mit BCl3 eingesetzt, insbesondere für das Ätzen von Aluminium
BCl3-Gas ist bei der p-Dotierung von Halbleitern durch Ionenimplantation mit Bor als Dotierstoff etabliert.
