TMAH废水处理方案的减碳优化

基于排放因子法对四甲基氢氧化铵(TMAH)废水处理方案进行碳核算。结果显示:电耗为TMAH废水处理碳排放的主要贡献因素。TMAH废水处理方案中,电耗的间接碳排放量最大,占48.31%;N_(2)O的直接碳排放量最小,占11.96%。在电耗碳排放过程中,泵的碳排放量占比最大,为65.73%;其次是曝气机,为18.81%。在药耗碳排放过程中,碳排放量排序为聚合氯化铝(PAC)>硫酸亚铁>草酸>聚丙烯酰胺(PAM)>尿素>浓硫酸。碳减、碳补偿优化后,总碳排放量降低了62.45%,碳补偿量明显高于碳减量。

基于TMAH废水的厌氧反应器螺旋布水器性能研究

以CFD流体软件为工具,以TMAH废水处理厌氧反应器为分析对象,模拟其内部的流动,提出了一种螺旋布水器。研究螺旋布水器形成的螺旋流态,分析螺旋布水器的布水孔对反应器流场和性能的影响。结果表明,布水器中布水孔斜置可在反应器内部形成螺旋流场,其对底部的扰流、吹起沉降污泥的性能远强于垂直向下的布水孔,布水孔60°左右斜置时的布水器吹起沉降污泥的能力最强;布水孔与反应器底面的相对位置决定流体形态及布水器吹起沉降污泥的能力;布水孔数量对反应器内流体速度的平均值和分布均匀度有一定的帮助。

液晶面板显影液废水中常见物质对TMAH厌氧降解的影响

四甲基氢氧化铵(TMAH)是薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)生产过程中所产生显影液废水的主要成分,具有强碱性和生物毒性。为研究显影液废水中常见物质对TMAH厌氧生物降解的影响,文中选取实际显影液废水中常见的二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAC)和硫酸盐作为研究对象,分别考察了其对TMAH厌氧去除和生成产物的影响。批次试验结果表明,质量浓度为500~3000 mg/L的DMSO和质量浓度为50~1000 mg/L的DMAC对TMAH的厌氧去除无明显影响;较高质量浓度(300~2000 mg/L)的NMP会抑制TMAH及中间产物三甲胺的降解,引起三甲胺的累积;硫酸盐(100~2000 mg/L)会抑制TMAH的降解,导致中间产物积累。且这4种物质都对产甲烷菌的活性具有抑制作用,进而导致甲烷产量降低。研究结论可为实际显影液废水厌氧处理的工艺设计提供理论参考依据。

TMAH腐蚀液制作硅微结构的研究

通过各向异性腐蚀硅微结构工艺,研究了四甲基氢氧化铵(TMAH)腐蚀液的特性,包括硅(100)晶面腐蚀速率与TAMH溶液浓度、温度、pH值以及过硫酸铵添加剂的关系,并采用原子力显微镜研究了不同腐蚀条件下硅的表面形貌,研究表明随TMAH溶液的浓度的降低和腐蚀温度的提高,腐蚀速率提高,硅腔的表面粗糙度增大;过硫酸铵添加剂明显改善了硅微腔的表面平整度。本研究所确定的最佳腐蚀工艺条件为溶液中TMAH浓度为25%,过硫酸铵添加剂浓度为3%,腐蚀温度80℃。在此工艺条件下腐蚀出了深度为230μm、表面粗糙度小于50nm的硅微腔。

MEMS工艺中TMAH湿法刻蚀的研究

TMAH具有刻硅速率高、晶向选择性好、低毒性和对CMOS工艺的兼容性好等优点,而成为MEMS工艺中常用的刻蚀剂。但TMAH在刻蚀过程中会形成表面小丘,影响表面光滑性。文章重点研究了MEMS工艺中的TMAH湿法刻蚀获得光滑刻蚀表面的工艺。实验结果表明,要获得理想的刻蚀效果,刻蚀液配方和刻蚀条件的选择是非常重要的因素,实验中也得到了一些与其它报道不同的数据。

TMAH对TiN纳米粉体分散行为的影响

采用四甲基氢氧化铵(TMAH)作为分散剂,利用沉降法、ξ电位、粒度分析、TEM等研究了TiN纳米粉体在水介质中的分散稳定机制,探讨了pH值和分散剂对纳米颗粒分散行为的影响。结果表明:TiN纳米粉体的分散行为遵循静电稳定机制,pH值对TiN纳米粉体的分散性和稳定性有较大影响,在pH=8处TiN纳米粉体有较好的分散效果。有机阳离子型分散剂TMAH能在TiN纳米颗粒表面形成特征吸附,并通过静电作用和空间位阻作用提高TiN纳米颗粒的分散性。在pH=8、TMAH加入量为0.75wt%的条件下,TiN纳米粉体获得无团聚的最佳分散状态,悬浮液稳定时间可达1个月。

TMAH单晶硅腐蚀特性研究

TMAH是一种具有优良的腐蚀性能的各向异性腐蚀剂,选择性好,无毒且不污染环境,最重要的是TMAH与CMOS工艺相兼容,符合SOC的发展趋势。TMAH正逐渐替代KOH和其他腐蚀液,成为实现MEMS工艺中微三维结构的主要腐蚀剂。本文着重介绍了TMAH的特性、工艺条件及应用。

TMAH+Triton中Si湿法腐蚀机理研究现状

在微机电系统(MEMS)领域硅各向异性湿法腐蚀是制作许多元器件的一项重要技术,加入非离子型表面活性剂的腐蚀液可以在硅基片上制作出各种形状,但是对于真正的腐蚀机理还有待进一步研究。介绍了硅湿法腐蚀机理的研究现状,通过不同腐蚀条件下得出的不同腐蚀结果分析其腐蚀机理。介绍了当非离子型表面活性剂加入碱性溶液时固体表面的活性剂吸附层结构,重点介绍了表面活性剂Triton X-100加入各向异性碱性腐蚀剂四甲基氢氧化铵(TMAH)后对活性剂吸附状态和硅腐蚀速率产生影响的根本原因。不同晶向硅表面的H基和OH基数量会影响其表面活性剂的吸附能力,硅在纯TMAH腐蚀液和加入活性剂Triton后的TMAH腐蚀液中的腐蚀速率存在一定差异,高质量分数的TMAH下加入不同体积分数的Triton时,不同晶面在活性剂吸附和腐蚀速率上也存在不同,给出了出现这些现象的机理分析。研究硅腐蚀机理可以为器件设计提供有效的理论支持,有助于制作更多新的MEMS结构。

微喷口阵列的TMAH“两步法”制备工艺

为了高效经济地实现单晶硅喷口阵列的批量加工,通过大量实验,研究了TMAH溶液在不同浓度、温度、刻蚀时间以及添加剂过硫酸铵的添加量和添加方式等对单晶硅刻蚀结果的影响规律,得到了"两步法"的优化刻蚀工艺:第1步在低浓度、高温度下进行高速刻蚀;第2步降低刻蚀温度,同时添加过硫酸铵,进行表面修饰,降低粗糙度。该工艺具有操作简便、经济高效的特点,结合该工艺已成功制备出高质量的固体化学微推进器喷口阵列。

采用TMAH腐蚀液形成正方形硅杯的粗糙度与腐蚀速率的研究与分析

TMAH是一种新型的、性能优异的各向异性腐蚀液。本文通过大量对比实验对TMAH腐蚀液用于 <10 0 >、<111>单晶Si片不同电阻率、不同晶向的样品研究了粗糙度和腐蚀速率 ,得出重要结论。此研究对正确使用TMAH腐蚀液有重要指导意义。

TMAH腐蚀液的研究

TMAH是一种新型的、性能优异的各向异性腐蚀液。文章通过大量对比实验,对该腐蚀液用于<100>、<111>单晶Si片不同电阻率、不同晶向的样品研究了粗糙度和腐蚀速率,得出重要结论。此研究对正确使用TMAH腐蚀液有重要指导意义。

过硫酸铵在TMAH体硅刻蚀中的作用

为了提高低浓度下四甲基氢氧化铵(TMAH)体硅刻蚀的质量,通过对质量分数为5%的TMAH进行研究,发现合适的过硫酸铵(AP)添加方式和添加量能够在不降低刻蚀速率的条件下提高体硅刻蚀质量。通过SEM,EDS和XRD对AP的作用机理进行深入分析,发现加入AP能使刻蚀底面生成"伪掩膜",并确定其成分为低温石英晶体。这些"伪掩膜"能够选择性地覆盖于刻蚀底面金字塔小丘的交界区域,使刻蚀底面相对凹陷的部分被保护,而金字塔顶相对凸出的部分则被刻蚀,从而在宏观上达到了降低粗糙度的效果。在此基础上得到了"两步法"的优化刻蚀工艺,结合该工艺已成功制备出深度485μm,平均刻蚀速率1.01μm/min,底面粗糙度仅为0.278μm硅杯微结构。

SiGe Recess工艺中TMAH蚀刻速率的研究与优化

伴随着摩尔定律的发展,MOSFET的特征尺寸不断减小,90 nm节点以后,栅极SiO2介质的厚度已经接近物理极限,此时引入了high-k金属栅极,使摩尔定律能够继续往下延续。引入high-k金属栅极的同时又采用了应变硅技术,很好地解决了载流子迁移率下降的问题。在28 nm节点,应力硅技术是先在PMOS栅极两侧用TMAH进行各向异性蚀刻,蚀刻出SiGe Recess,然后再在蚀刻出的SiGe Recess内外延生长出SiGe来实现的。但在生产实践中,发现TMAH的蚀刻速率不是很稳定,这样就会对大规模生产产生不利的影响。深入观察TMAH蚀刻速率的变现,分析可能的影响因子,并进行实验,最终确定了关键影响因子——TMAH溶液溶氧量,并在此发现基础上,采取措施,很大程度上优化了TMAH的蚀刻速率,为28 nm应力硅技术的大规模生产实践及良率提升提供了良好的基础。

TMAH溶液中的(110)硅各向异性湿法腐蚀及其在不同添加剂下的腐蚀特性研究

研究了TMAH溶液中(110)硅片在不同几何形状掩膜窗口下的各向异性湿法腐蚀行为,探讨了(110)硅在TMAH与不同添加剂(过硫酸铵、异丙醇等)构成的腐蚀系统下的腐蚀特性。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)观测(110)硅的腐蚀坑腔结构,利用扫描探针显微镜(SPM)测量(110)硅腐蚀的表面粗糙度。结果表明:(110)硅片腐蚀的坑腔结构与掩膜窗口的大小和腐蚀时间有关;在充分腐蚀的情况下,(110)硅片腐蚀的坑腔结构是由四个与表面垂直的(111)面和另外两个与表面成35.26°夹角的(111)面围成的结构;过硫酸铵和异丙醇能显著改善腐蚀表面质量。

TMAH表面吸附对SiC粉体及浆料流变性能研究

采用固相球磨工艺,研究四甲基氢氧化铵（TMAH）添加量及球磨过程对TMAH在SiC粉体表面吸附效果及浆料流变性的影响。TMAH在SiC粉体表面的吸附状况,采用总有机碳（TOC）间接测定粉体洗涤液中的有机物含量。实验结果表明：固相球磨工艺可有效提高TMAH在SiC粉体表面的吸附率,所制备浆料的固相含量高。TMAH添加量为2.0‰、球磨时间为4 h时所处理的SiC粉体Zeta电位最大（70.6 mV）,浆料流变性、稳定性最好。

mPAA/CMC-mCS双极膜的制备及其在电合成TMAH中的应用

聚丙烯酸(PAA)和羧甲基纤维素钠(CMC)共混后以3价铬离子改性,制备了mPAA/CMC阳离子交换膜;以戊二醛和正二丁基二氯化锡改性壳聚糖(CS),制备了阴离子交换膜(mCS)溶胶.采用流延法制得mPAA/CMC-mCS双极膜.IR分析表明,双极膜阴阳两膜层分别含有NRH2+和COO-官能团.膜特性研究表明,双极膜具有较高的离子交换容量和较好的离子渗透性.将该双极膜应用于电解制备四甲基氢氧化铵(TMAH).当电流密度为15 mA/cm2时,镍网电极工作8 h,产率达74%,电解槽工作电压为3.4V.

硅基太阳能电池TMAH背抛光工艺研究

应用TMAH和NaOH分别对硅基太阳能电池进行背抛光。研究表明,TMAH抛光效果优于NaOH。其最佳抛光温度为67℃,最佳异丙醇浓度为20mL/L,催化剂吡嗪浓度为2g/L。随着抛光时间的增加,电池的转换效率先增加后减少,最佳抛光时间为90s,多晶硅电池转换效率提高了0.48%。

TMAH硅湿法刻蚀剂中异丙醇与氧化剂的协同作用

四甲基氢氧化铵(TMAH)是一种在微机电系统加工中常用的硅湿法刻蚀剂。在对含有铝结构表面的硅器件进行湿法刻蚀时,需要在TMAH溶液中添加一定量的硅酸和氧化剂,以保护器件表面的金属铝,但这会降低硅表面的光洁度。本文在含硅酸的TMAH溶液中同时添加过硫酸铵和异丙醇2种物质,研究其对TMAH刻蚀作用的影响。研究结果表明,2种物质的协同作用能够显著提高硅刻蚀表面的光洁度。

TMAH湿法腐蚀工艺制备微台面结构

针对目前四甲基氢氧化铵（TMAH）湿法腐蚀工艺制备微台面结构工艺可控性差、需要添加添加剂、溶液使用周期短及工艺维护繁琐、无法实现大尺寸晶圆工程化应用等问题,研究了无添加剂时,微台面的腐蚀形貌与TMAH溶液质量分数和循环速率之间的关系,提升了大尺寸晶圆凸角腐蚀尺寸的均匀性及表面质量,6英寸（1英寸=2.54 cm）硅晶圆内,凸角腐蚀尺寸不均匀性小于5%,台面高度不均匀性小于3%,且腔体底部平整光亮,腐蚀速率较快,实现了工程化应用。当TMAH溶液pH值为12.2-12.6时,微台面结构制备工艺稳定可控、维护简单,实现了高质量微台面结构的可批量化生产。

10%TMAH硅湿法腐蚀技术的研究

研究了浓度为10%的四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液,在不同量的Si粉掺杂下,对铝膜及硅衬底的腐蚀及其pH值的变化。测试了在满足铝膜极低的腐蚀速率(<1nm/min)时,不同温度下该腐蚀液对硅(100)、(111)和(110)晶面及SiO2介质膜的腐蚀速率。还介绍了添加剂—过硫酸铵(APODS)和吡嗪的加入对腐蚀表面形貌及腐蚀速率的影响。研究结果表明,存在着一个临界的硅粉添加量,超过此量后铝膜的腐蚀速率急剧降低。90℃时,在10%TMAH溶液中加入1 5mol/L硅粉、3 0g/LAPODS和2g/L吡嗪可以实现铝膜不被腐蚀,同时硅(100)面约有1μm/min的腐蚀速率,腐蚀表面平整。腐蚀后的铝膜表面同硅铝丝键合良好,实现了腐蚀工艺同CMOS工艺的完全兼容。