TMAH在半导体行业中的主要用途是什么？

TMAH最常见的用途之一是作为光刻胶显影剂(Wang et al., 2014)(Yu et al., 2023)。

 在光刻工艺中，光刻胶被涂覆在晶圆表面，经过选择性曝光后，使用TMAH溶液去除已曝光或未曝光的光刻胶(Wang et al., 2014)(Santillan et al., 2021)。

TMAH能够精确地显影出所需的电路图案，且不会引入金属杂质，这对于保证微电子器件的性能至关重要(Wang et al., 2014)(Yu et al., 2023)。

乙基三甲基氢氧化铵（ETMAH）也被研究作为替代显影液，在保持光刻性能的同时，能够减少光刻胶相关的随机缺陷(Santillan et al., 2021)。

 TMAH还可用作硅蚀刻剂，尤其是在微机电系统（MEMS）制造中(Takahashi et al., 2012)(Brida et al., 2000)(Pal et al., 2010)。

TMAH可以对硅进行各向异性湿法蚀刻，即不同晶体方向的蚀刻速率不同(Takahashi et al., 2012)(Qi et al., 2014)(Brida et al., 2000)(Biswas & Kal, 2006)。这种特性使得TMAH能够用于制造具有特定几何形状的微结构，例如倒金字塔结构(Fan et al., 2013)。

通过控制TMAH的浓度、温度和添加剂，可以调节蚀刻速率和表面形貌(Menon et al., 2020)(罗元 et al., 2003)(Swarnalatha et al., 2018)。例如，添加表面活性剂可以减少角落的 अंडरकट，从而更好地控制结构的形状(Menon et al., 2020)。

研究表明，在低浓度TMAH溶液中添加羟胺（NH2OH）可以有效提高硅的蚀刻速率(Swarnalatha et al., 2018)(Swarnalatha et al., 2017)。

  在半导体制造过程中，晶圆表面常常会受到各种污染，包括有机残留物、颗粒和金属杂质。TMAH可以作为一种清洗剂，用于去除这些污染物，保持晶圆表面的清洁(Wang et al., 2014)(Prahas et al., 2012)(Yu et al., 2023)。通过优化TMAH的浓度和清洗工艺，可以有效地去除晶圆表面的污染物，提高器件的良率和可靠性。

TMAH可用于蚀刻硅并暴露金属桥接失效，这在故障分析中非常有用(Morris et al., 2000)。

TMAH可用作改性剂，改善氮化硅陶瓷浆料的光固化性能(Sun et al., 2024)。

TMAH用于化学蚀刻，以精确控制氮化镓（GaN）纳米棒阵列的直径(Ryu et al., 2024)。

TMAH可用于从MAX相中剥离出MXene纳米片，MXene 是一类二维材料，在能源和生物医药领域有广泛应用(Lamiel et al., 2023)(Zhao et al., 2020)。TMAH用于刻蚀MAX相材料中的铝层，从而得到MXene (Patil et al., 2023)(Zhao et al., 2020)。

在某些先进工艺中，TMAH也被用于光刻胶剥离，尤其是在需要温和剥离条件以保护精细结构的情况下。TMAH可以有效去除光刻胶残留物，同时减少对底层材料的损伤。

TMAH使用的挑战与对策尽管TMAH在半导体工业中具有广泛的应用，但其使用也面临一些挑战：

TMAH具有一定的毒性，排放到环境中可能对水生生物产生危害(Lee et al., 2023)(Li et al., 2023)。因此，需要对TMAH废水进行处理，去除TMAH及其降解产物。目前，有多种技术可用于处理TMAH废水，包括纳滤、反渗透、膜电容去离子等(Lee et al., 2023)。研究表明，厌氧生物反应器（AHBR）可有效去除TMAH，去除率高达85% (Li et al., 2023)。

TMAH具有腐蚀性，接触皮肤可能导致化学灼伤(Huang et al., 2020)。操作人员需要采取适当的防护措施，例如佩戴防护手套和眼镜，避免直接接触TMAH溶液。如果不慎接触，应立即用大量清水冲洗，并及时就医(Huang et al., 2020)。

在硅湿法刻蚀过程中，TMAH可能会导致表面粗糙化，可以通过添加表面活性剂或改变刻蚀条件来改善(Pal et al., 2010)(罗元 et al., 2003)。

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