Ang papel ng sulfur hexafluoride sa silicon nitride etching

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

Tatalakayin natin 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 SF6 dissociation rate, at sinusuri ang ugnayan sa pagitan ng pagbabago ng SiNx etching rate at konsentrasyon ng plasma species.

Natuklasan ng mga pag-aaral na kapag ang lakas ng plasma ay tumaas, ang bilis ng pag-ukit ay tumataas; kung ang bilis ng daloy ng SF6 sa plasma ay tumataas, ang konsentrasyon ng atomong F ay tumataas at positibong nauugnay sa bilis ng pag-ukit. Bukod pa rito, pagkatapos idagdag ang cationic gas na O2 sa ilalim ng nakapirming kabuuang bilis ng daloy, magkakaroon ito ng epekto ng pagtaas ng bilis ng pag-ukit, ngunit sa ilalim ng iba't ibang ratio ng daloy ng O2/SF6, magkakaroon ng iba't ibang mekanismo ng reaksyon, na maaaring hatiin sa tatlong bahagi: (1) Ang ratio ng daloy ng O2/SF6 ay napakaliit, ang O2 ay makakatulong sa paghihiwalay ng SF6, at ang bilis ng pag-ukit sa oras na ito ay mas malaki kaysa sa kapag hindi idinagdag ang O2. (2) Kapag ang ratio ng daloy ng O2/SF6 ay mas malaki sa 0.2 sa pagitan na papalapit sa 1, sa oras na ito, dahil sa malaking dami ng paghihiwalay ng SF6 upang bumuo ng mga atomong F, ang bilis ng pag-ukit ang pinakamataas; ngunit kasabay nito, ang mga atomo ng O sa plasma ay tumataas din at Madaling bumuo ng SiOx o SiNxO(yx) gamit ang 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 bilis 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 bilis ng pag-ukit. Dahil sa malaking pagtaas ng O2, ang mga naghiwalay na atomo ng F ay bumabangga sa O2 at bumubuo ng OF, na nagpapababa sa konsentrasyon ng mga atomo ng F, na nagreresulta sa pagbaba sa bilis ng pag-ukit. Makikita mula rito na kapag idinagdag ang O2, ang flow ratio ng O2/SF6 ay nasa pagitan ng 0.2 at 0.8, at ang pinakamahusay na bilis ng pag-ukit ay makukuha.