Ang papel ng sulfur hexafluoride sa silicon nitride etching

Ang sulfur hexafluoride ay isang gas na may mahusay na mga katangian ng insulating at kadalasang ginagamit sa high-voltage arc extinguishing at mga transformer, high-voltage transmission lines, mga transformer, atbp. Gayunpaman, bilang karagdagan sa mga function na ito, ang sulfur hexafluoride ay maaari ding gamitin bilang isang electronic etchant . Ang electronic grade high-purity sulfur hexafluoride ay isang perpektong electronic etchant, na malawakang ginagamit sa larangan ng microelectronics na teknolohiya. Ngayon, ang Niu Ruide special gas editor na si Yueyue ay magpapakilala ng aplikasyon ng sulfur hexafluoride sa silicon nitride etching at ang impluwensya ng iba't ibang parameter.

Tinatalakay namin ang proseso ng SF6 plasma etching SiNx, kabilang ang pagpapalit ng plasma power, ang gas ratio ng SF6/He at pagdaragdag ng cationic gas O2, tinatalakay ang impluwensya nito sa etching rate ng SiNx element protection layer ng TFT, at paggamit ng plasma radiation. Sinusuri ng spectrometer ang mga pagbabago sa konsentrasyon ng bawat species sa SF6/He, SF6/He/O2 plasma at ang rate ng dissociation ng SF6, at tinutuklasan ang kaugnayan sa pagitan ng pagbabago ng rate ng pag-ukit ng SiNx at konsentrasyon ng plasma species.

Natuklasan ng mga pag-aaral na kapag tumaas ang kapangyarihan ng plasma, tumataas ang rate ng pag-ukit; kung ang daloy ng rate ng SF6 sa plasma ay tumaas, ang F atom na konsentrasyon ay tumataas at positibong nauugnay sa rate ng pag-ukit. Bilang karagdagan, pagkatapos idagdag ang cationic gas O2 sa ilalim ng nakapirming kabuuang rate ng daloy, magkakaroon ito ng epekto ng pagtaas ng rate ng pag-ukit, ngunit sa ilalim ng iba't ibang mga ratio ng daloy ng O2/SF6, magkakaroon ng iba't ibang mga mekanismo ng reaksyon, na maaaring nahahati sa tatlong bahagi : (1 ) Napakaliit ng ratio ng daloy ng O2/SF6, makakatulong ang O2 sa paghihiwalay ng SF6, at ang rate ng pag-ukit sa oras na ito ay mas malaki kaysa kapag hindi idinagdag ang O2. (2) Kapag ang ratio ng daloy ng O2/SF6 ay mas malaki kaysa sa 0.2 sa pagitan ng papalapit na 1, sa oras na ito, dahil sa malaking halaga ng dissociation ng SF6 upang bumuo ng mga F atom, ang rate ng pag-ukit ay ang pinakamataas; ngunit kasabay nito, ang mga atomo ng O sa plasma ay tumataas din at Madaling mabuo ang SiOx o SiNxO(yx) na may ibabaw ng pelikulang SiNx, at habang dumarami ang mga atomo ng O, mas magiging mahirap ang mga atomo ng F para sa reaksyon ng pag-ukit. Samakatuwid, ang rate ng pag-ukit ay nagsisimulang bumagal kapag ang ratio ng O2/SF6 ay malapit sa 1. (3) Kapag ang ratio ng O2/SF6 ay mas malaki sa 1, bumababa ang rate ng pag-ukit. Dahil sa malaking pagtaas sa O2, ang dissociated F atoms ay bumangga sa O2 at form OF, na nagpapababa sa konsentrasyon ng F atoms, na nagreresulta sa pagbaba ng etching rate. Makikita mula dito na kapag ang O2 ay idinagdag, ang daloy ng ratio ng O2/SF6 ay nasa pagitan ng 0.2 at 0.8, at ang pinakamahusay na rate ng pag-ukit ay maaaring makuha.