Tetrametylammoniumhydroxid
Tetrametylammoniumhydroxid (TMAH eller TMAOH) är ett kvartärt (fyrställigt) ammoniumsalt med molekylformeln N(CH3)4+ OH− och är en av de enklaste medlemmarna i denna klass av organiska föreningar. Substansen förekommer i en (relativt) stabil fast form känd som pentahydrat.

Kommersiellt återfinns TMAH oftast i koncentrerade lösningar i vatten eller metanol. Dess fasta form och dess lösningar är färglösa eller gulaktiga när föroreningar förekommer. Även om TMAH är nästintill luktlös i sin rena form, så har lösningen ofta en stark fiskliknande lukt, härstammande från trimetylamin som är en vanlig förorening. TMAH har flera olika industriella och forskningsrelaterade tillämpningsområden.

Kemi
Det är viktigt att notera att anhydrotiskt TMAH aldrig har kunnat isoleras. Den enda relativt stabila form i vilken substansen existerar är som pentahydrat, N(CH3)4OH·5H2O, och denna förening har givits CAS-nummer 10424-65-4. En trihydrat, C4H13NO·3H2O, har också rapporterats och har givits CAS-nummer 10424-66-5. TMAH är vanligast förekommande som vattenlösning i koncentrationer från ~2 till 25 % och mer sällan som löst i metanol. Dessa lösningar identifieras med CAS-nummer 75-59-2.

Framställning
En av de tidigast rapporterade framställningarna av TMAH inom vetenskaplig litteratur är den av Walker och Johnston, som skapade föreningen genom att blanda tetrametylammoniumklorid och kaliumhydroxid i torr metanol, vari TMAH är lösligt till skillnad från kaliumklorid:

NMe4+Cl− + KOH → NMe4+OH− + KCl

Artikeln ger också anvisningar för isolering av TMAH i dess form som pentahydrat och noterar existensen av en trihydrat. Författarna betonar affiniteten som TMAH uppvisar ambient luftfuktighet och för koldioxid. Författarna rapporterade en smältpunkt kring 62–63 °C för pentahydraten och en löslighet i vatten runt 220 g/100 ml vid 15 °C.

Egenskaper
TMAH är en väldigt stark bas.

Anisotrop våtetsning
TMAH tillhör familjen för kvartära ammoniumhydroxidlösningar och används vanligen för att utföra etsning av kisel inom halvledarindustrin. Typiska etsningstemperaturer sträcker sig mellan 70 och 90 °C, medan vanligen använda koncentrationer går från 5 till 25 viktprocent TMAH i vatten. Etsningshastigheten av kisel (100) tenderar att öka med temperaturen och minska med ökande TMAH-koncentration. Substratets ytjämnhet efter etsning ökar med TMAH-koncentrationen och följaktligen kan jämna ytor uppnås med 20-procentiga TMAH-lösningar. Etsningshastigheter sträcker sig vanligen mellan 0,1 och 1 mikrometer per minut.

Källor

Kvartära ammoniumföreningar
Hydroxider
Tetrametylammoniumhydroxid ( TMAH eller TMAOH ) är ett kvartärt ( fyrställigt ) ammoniumsalt med molekylformeln N( CH3) 4+ OH− och är en av de enklaste medlemmarna i denna klass av organiska föreningar . Substansen förekommer i en ( relativt ) stabil fast form känd som pentahydrat . Kommersiellt återfinns TMAH oftast i koncentrerade lösningar i vatten eller metanol . Dess fasta form och dess lösningar är färglösa eller gulaktiga när föroreningar förekommer . Även om TMAH är nästintill luktlös i sin rena form , så har lösningen ofta en stark fiskliknande lukt , härstammande från trimetylamin som är en vanlig förorening . TMAH har flera olika industriella och forskningsrelaterade tillämpningsområden . Kemi Det är viktigt att notera att anhydrotiskt TMAH aldrig har kunnat isoleras . Den enda relativt stabila form i vilken substansen existerar är som pentahydrat , N( CH3) 4OH·5H2O , och denna förening har givits CAS-nummer4 . En trihydrat , C4H13NO·3H2O , har också rapporterats och har givits CAS-nummer5 . TMAH är vanligast förekommande som vattenlösning i koncentrationer fråntill% och mer sällan som löst i metanol . Dessa lösningar identifieras med CAS-nummer2 . Framställning En av de tidigast rapporterade framställningarna av TMAH inom vetenskaplig litteratur är den av Walker och Johnston , som skapade föreningen genom att blanda tetrametylammoniumklorid och kaliumhydroxid i torr metanol , vari TMAH är lösligt till skillnad från kaliumklorid : NMe4+Cl− + KOH → NMe4+OH − + KCl Artikeln ger också anvisningar för isolering av TMAH i dess form som pentahydrat och noterar existensen av en trihydrat . Författarna betonar affiniteten som TMAH uppvisar ambient luftfuktighet och för koldioxid . Författarna rapporterade en smältpunkt kring63 °C för pentahydraten och en löslighet i vatten runtg/100 ml vid°C . Egenskaper TMAH är en väldigt stark bas . Anisotrop våtetsning TMAH tillhör familjen för kvartära ammoniumhydroxidlösningar och används vanligen för att utföra etsning av kisel inom halvledarindustrin . Typiska etsningstemperaturer sträcker sig mellanoch°C , medan vanligen använda koncentrationer går fråntillviktprocent TMAH i vatten . Etsningshastigheten av kiseltenderar att öka med temperaturen och minska med ökande TMAH-koncentration . Substratets ytjämnhet efter etsning ökar med TMAH-koncentrationen och följaktligen kan jämna ytor uppnås medprocentiga TMAH-lösningar . Etsningshastigheter sträcker sig vanligen mellan1 ochmikrometer per minut . Källor Kvartära ammoniumföreningar Hydroxider