El hexafluoruro de azufre es un gas con excelentes propiedades aislantes y se utiliza frecuentemente en la extinción de arcos eléctricos de alta tensión, transformadores, líneas de transmisión de alta tensión, etc. Sin embargo, además de estas funciones, el hexafluoruro de azufre también puede utilizarse como agente de grabado electrónico. El hexafluoruro de azufre de alta pureza para uso electrónico es un agente de grabado electrónico ideal, ampliamente utilizado en el campo de la microelectrónica. Hoy, Yueyue, editora especializada en gases de Niu Ruide, presentará la aplicación del hexafluoruro de azufre en el grabado de nitruro de silicio y la influencia de diferentes parámetros.
Analizamos el proceso de grabado de SiNx con plasma de SF6, incluyendo la modificación de la potencia del plasma, la relación de gases SF6/He y la adición del gas catiónico O2, discutiendo su influencia en la velocidad de grabado de la capa protectora de elementos SiNx del TFT, y utilizando un espectrómetro de radiación de plasma para analizar los cambios de concentración de cada especie en el plasma de SF6/He, SF6/He/O2 y la tasa de disociación del SF6, y exploramos la relación entre el cambio en la velocidad de grabado de SiNx y la concentración de especies del plasma.
Los estudios han encontrado que cuando aumenta la potencia del plasma, aumenta la tasa de grabado; si aumenta el caudal de SF6 en el plasma, aumenta la concentración de átomos de F y está correlacionada positivamente con la tasa de grabado. Además, después de agregar el gas catiónico O2 bajo un caudal total fijo, tendrá el efecto de aumentar la tasa de grabado, pero bajo diferentes relaciones de caudal O2/SF6, habrá diferentes mecanismos de reacción, que se pueden dividir en tres partes: (1) La relación de caudal O2/SF6 es muy pequeña, O2 puede ayudar a la disociación de SF6, y la tasa de grabado en este momento es mayor que cuando no se agrega O2. (2) Cuando la relación de caudal O2/SF6 es mayor que 0,2 en el intervalo cercano a 1, en este momento, debido a la gran cantidad de disociación de SF6 para formar átomos de F, la tasa de grabado es la más alta; pero al mismo tiempo, los átomos de O en el plasma también están aumentando y es fácil formar SiOx o SiNxO(yx) con la superficie de la película de SiNx, y cuanto más aumentan los átomos de O, más difícil será para los átomos de F para la reacción de grabado. Por lo tanto, la velocidad de grabado comienza a disminuir cuando la relación O2/SF6 está cerca de 1. (3) Cuando la relación O2/SF6 es mayor que 1, la velocidad de grabado disminuye. Debido al gran aumento en O2, los átomos de F disociados chocan con O2 y forman OF, lo que reduce la concentración de átomos de F, lo que resulta en una disminución en la velocidad de grabado. Se puede ver de esto que cuando se agrega O2, la relación de flujo de O2/SF6 está entre 0.2 y 0.8, y se puede obtener la mejor velocidad de grabado.
Fecha de publicación: 6 de diciembre de 2021
