L'esafluoruro di zolfo è un gas con eccellenti proprietà isolanti e viene spesso utilizzato nell'estinzione degli archi ad alta tensione, nei trasformatori, nelle linee di trasmissione ad alta tensione, ecc. Tuttavia, oltre a queste funzioni, l'esafluoruro di zolfo può essere utilizzato anche come agente di incisione per componenti elettronici. L'esafluoruro di zolfo ad elevata purezza di grado elettronico è un agente di incisione ideale, ampiamente utilizzato nel campo della tecnologia microelettronica. Oggi, Yueyue, redattore specializzato in gas di Niu Ruide, illustrerà l'applicazione dell'esafluoruro di zolfo nell'incisione del nitruro di silicio e l'influenza di diversi parametri.
Analizziamo il processo di incisione al plasma di SiNx con SF6, considerando la variazione della potenza del plasma, del rapporto gassoso SF6/He e l'aggiunta del gas cationico O2. Discutiamo inoltre la sua influenza sulla velocità di incisione dello strato protettivo di SiNx del TFT e, utilizzando uno spettrometro a radiazione di plasma, analizziamo le variazioni di concentrazione di ciascuna specie nel plasma SF6/He e SF6/He/O2, nonché la velocità di dissociazione dell'SF6. Infine, esploriamo la relazione tra la variazione della velocità di incisione del SiNx e la concentrazione delle specie nel plasma.
Gli studi hanno scoperto che quando la potenza del plasma aumenta, aumenta anche la velocità di incisione; se aumenta la portata di SF6 nel plasma, aumenta la concentrazione di atomi di F ed è correlata positivamente alla velocità di incisione. Inoltre, dopo l'aggiunta del gas cationico O2 a una portata totale fissa, si avrà l'effetto di aumentare la velocità di incisione, ma a diversi rapporti di flusso O2/SF6, si avranno diversi meccanismi di reazione, che possono essere suddivisi in tre parti: (1) Quando il rapporto di flusso O2/SF6 è molto piccolo, l'O2 può aiutare la dissociazione dell'SF6 e la velocità di incisione in questo momento è maggiore rispetto a quando non viene aggiunto O2. (2) Quando il rapporto di flusso O2/SF6 è maggiore di 0,2 nell'intervallo che si avvicina a 1, in questo momento, a causa della grande quantità di dissociazione dell'SF6 per formare atomi di F, la velocità di incisione è massima; ma allo stesso tempo, anche gli atomi di O nel plasma aumentano ed è facile formare SiOx o SiNxO(yx) con la superficie del film di SiNx, e più aumentano gli atomi di O, più difficile sarà per gli atomi di F per la reazione di incisione. Pertanto, la velocità di incisione inizia a rallentare quando il rapporto O2/SF6 è vicino a 1. (3) Quando il rapporto O2/SF6 è maggiore di 1, la velocità di incisione diminuisce. A causa del grande aumento di O2, gli atomi di F dissociati collidono con O2 e formano OF, che riduce la concentrazione di atomi di F, con conseguente diminuzione della velocità di incisione. Da ciò si può vedere che quando viene aggiunto O2, il rapporto di flusso di O2/SF6 è compreso tra 0,2 e 0,8 e si può ottenere la migliore velocità di incisione.
Data di pubblicazione: 6 dicembre 2021
