Peran sulfur heksafluorida dalam etsa silikon nitrida

Sulfur heksafluorida adalah gas dengan sifat isolasi yang sangat baik dan sering digunakan dalam pemadaman busur tegangan tinggi dan transformator, saluran transmisi tegangan tinggi, transformator, dll. Namun, selain fungsi-fungsi tersebut, sulfur heksafluorida juga dapat digunakan sebagai etsa elektronik. Sulfur heksafluorida murni berkualitas tinggi kelas elektronik adalah etsa elektronik ideal, yang banyak digunakan di bidang teknologi mikroelektronika. Hari ini, editor gas khusus Niu Ruide, Yueyue, akan memperkenalkan aplikasi sulfur heksafluorida dalam etsa silikon nitrida dan pengaruh berbagai parameter.

Kami membahas proses etsa plasma SF6 pada SiNx, termasuk perubahan daya plasma, rasio gas SF6/He dan penambahan gas kationik O2, membahas pengaruhnya terhadap laju etsa lapisan pelindung elemen SiNx pada TFT, dan menggunakan spektrometer radiasi plasma untuk menganalisis perubahan konsentrasi masing-masing spesies dalam plasma SF6/He, SF6/He/O2 dan laju disosiasi SF6, serta mengeksplorasi hubungan antara perubahan laju etsa SiNx dan konsentrasi spesies plasma.

Studi menunjukkan bahwa ketika daya plasma ditingkatkan, laju etsa meningkat; jika laju aliran SF6 dalam plasma ditingkatkan, konsentrasi atom F meningkat dan berkorelasi positif dengan laju etsa. Selain itu, setelah menambahkan gas kationik O2 pada laju aliran total tetap, akan berpengaruh pada peningkatan laju etsa, tetapi pada rasio aliran O2/SF6 yang berbeda, akan ada mekanisme reaksi yang berbeda, yang dapat dibagi menjadi tiga bagian: (1) Rasio aliran O2/SF6 sangat kecil, O2 dapat membantu disosiasi SF6, dan laju etsa pada saat ini lebih besar daripada ketika O2 tidak ditambahkan. (2) Ketika rasio aliran O2/SF6 lebih besar dari 0,2 hingga mendekati 1, pada saat ini, karena jumlah disosiasi SF6 yang besar untuk membentuk atom F, laju etsa adalah yang tertinggi; Namun pada saat yang sama, atom O dalam plasma juga meningkat dan mudah membentuk SiOx atau SiNxO(yx) dengan permukaan film SiNx, dan semakin banyak atom O meningkat, semakin sulit atom F untuk reaksi etsa. Oleh karena itu, laju etsa mulai melambat ketika rasio O2/SF6 mendekati 1. (3) Ketika rasio O2/SF6 lebih besar dari 1, laju etsa menurun. Karena peningkatan O2 yang besar, atom F yang terdisosiasi bertabrakan dengan O2 dan membentuk OF, yang mengurangi konsentrasi atom F, sehingga mengakibatkan penurunan laju etsa. Dari sini dapat dilihat bahwa ketika O2 ditambahkan, rasio aliran O2/SF6 berada antara 0,2 dan 0,8, dan laju etsa terbaik dapat diperoleh.