Vloga žveplovega heksafluorida pri jedkanju silicijevega nitrida

Žveplov heksafluorid je plin z odličnimi izolacijskimi lastnostmi in se pogosto uporablja pri gašenju visokonapetostnih oblokov in transformatorjih, visokonapetostnih daljnovodih, transformatorjih itd. Vendar pa se poleg teh funkcij žveplov heksafluorid lahko uporablja tudi kot elektronsko jedkalno sredstvo. Žveplov heksafluorid visoke čistosti elektronske kakovosti je idealno elektronsko jedkalno sredstvo, ki se pogosto uporablja na področju mikroelektronske tehnologije. Danes bo urednica za pline Niu Ruide, Yueyue, predstavila uporabo žveplovega heksafluorida pri jedkanju silicijevega nitrida in vpliv različnih parametrov.

Obravnavali bomo postopek jedkanja SiNx s plazmo SF6, vključno s spreminjanjem moči plazme, razmerjem plinov SF6/He in dodajanjem kationskega plina O2, razpravljali bomo o njegovem vplivu na hitrost jedkanja zaščitne plasti elementa SiNx na TFT in uporabi plazemskega sevanja. Spektrometer analizira spremembe koncentracije posameznih vrst v plazmi SF6/He, SF6/He/O2 in hitrost disociacije SF6 ter raziskal razmerje med spremembo hitrosti jedkanja SiNx in koncentracijo vrst v plazmi.

Študije so pokazale, da se s povečanjem moči plazme poveča hitrost jedkanja; če se poveča pretok SF6 v plazmi, se koncentracija atomov F poveča in je pozitivno korelirana s hitrostjo jedkanja. Poleg tega se bo po dodajanju kationskega plina O2 pod fiksnim skupnim pretokom povečala hitrost jedkanja, vendar bodo pri različnih razmerjih pretoka O2/SF6 obstajali različni reakcijski mehanizmi, ki jih lahko razdelimo na tri dele: (1) Razmerje pretoka O2/SF6 je zelo majhno, zato lahko O2 pomaga pri disociaciji SF6, hitrost jedkanja pa je v tem času večja kot brez dodajanja O2. (2) Ko je razmerje pretoka O2/SF6 večje od 0,2 v intervalu, ki se približuje 1, je v tem času zaradi velike količine disociacije SF6, ki tvori atome F, hitrost jedkanja najvišja; Hkrati pa se povečuje tudi število atomov O v plazmi, zato je na površini filma SiNx enostavno tvoriti SiOx ali SiNxO(yx), in več kot je atomov O, težje je jedkati atome F. Zato se hitrost jedkanja začne upočasnjevati, ko je razmerje O2/SF6 blizu 1. (3) Ko je razmerje O2/SF6 večje od 1, se hitrost jedkanja zmanjša. Zaradi velikega povečanja O2 disociirani atomi F trčijo v O2 in tvorijo OF, kar zmanjša koncentracijo atomov F, kar povzroči zmanjšanje hitrosti jedkanja. Iz tega je razvidno, da je pri dodajanju O2 razmerje pretoka O2/SF6 med 0,2 in 0,8, kar omogoča najboljšo hitrost jedkanja.