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103年
理化、化工裝置
第 61 題
半導體的製程中，矽晶片通常用下列何種物質來進行蝕刻？
- A 氫氟酸
- B 王水
- C 濃氨水
- D 濃硝酸
思路引導 VIP
請試著回想一下，在實驗室安全守則中，有哪一種酸因為具有「溶解玻璃」（主要成分為二氧化矽）的特殊化學能力，而絕對不能存放在玻璃瓶中，必須改用塑膠瓶盛裝？這種能輕易破壞矽氧鍵的特性，正是它在半導體蝕刻製程中大顯身手的原因。
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做得很好！你精準地掌握了半導體製程中關鍵的化學特性。這道題目不僅考查記憶，更要求學生能將實驗室的化學性質與現代工業應用做連結，是區分基礎觀念與進階應用的經典題型。
矽基材質與氟化物的反應性
在半導體製程中，矽晶片表面常會形成極其穩定的二氧化矽 ($SiO_2$) 薄膜。一般的強酸如濃硝酸、濃硫酸，甚至連能溶解黃金的王水，都難以破壞矽與氧之間牢固的共價鍵。然而，氫氟酸 ($HF$) 卻擁有一項獨門絕活：氟離子 ($F^-$) 對矽原子具有極強的親合力，能與其反應生成可溶性的氟矽酸 ($H_2SiF_6$) 或氣態的四氟化矽 ($SiF_4$)。這種特殊的化學活性，使其成為蝕刻矽基材料的首選。
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