De rol van zwavelhexafluoride bij het etsen van siliciumnitride

Zwavelhexafluoride is een gas met uitstekende isolerende eigenschappen en wordt vaak gebruikt in hoogspanningsblussers en transformatoren, hoogspanningsleidingen, transformatoren, enz. Naast deze functies kan zwavelhexafluoride echter ook worden gebruikt als etsmiddel voor elektronica. Hoogzuiver zwavelhexafluoride voor elektronica is een ideaal etsmiddel voor elektronica en wordt veel gebruikt in de micro-elektronica. Vandaag zal Yueyue, speciaal gasredacteur bij Niu Ruide, de toepassing van zwavelhexafluoride bij het etsen van siliciumnitride en de invloed van verschillende parameters toelichten.

We bespreken het SF6 plasma-etsingsproces van SiNx, inclusief het veranderen van het plasmavermogen, de gasverhouding van SF6/He en het toevoegen van het kationische gas O2. Ook bespreken we de invloed ervan op de etssnelheid van de SiNx-elementbeschermingslaag van TFT en het gebruik van plasmastraling. De spectrometer analyseert de concentratieveranderingen van elke soort in SF6/He, SF6/He/O2-plasma en de SF6-dissociatiesnelheid. Ook onderzoeken we de relatie tussen de verandering van de SiNx-etssnelheid en de concentratie van de plasmasoort.

Studies hebben aangetoond dat wanneer het plasmavermogen wordt verhoogd, de etssnelheid toeneemt; als de stroomsnelheid van SF6 in het plasma wordt verhoogd, neemt de F-atoomconcentratie toe en is deze positief gecorreleerd met de etssnelheid. Bovendien zal het toevoegen van het kationische gas O2 onder de vaste totale stroomsnelheid het effect hebben van het verhogen van de etssnelheid, maar onder verschillende O2/SF6-stroomverhoudingen zullen er verschillende reactiemechanismen zijn, die kunnen worden onderverdeeld in drie delen: (1) De O2/SF6-stroomverhouding is erg klein, O2 kan de dissociatie van SF6 helpen en de etssnelheid is op dit moment groter dan wanneer O2 niet wordt toegevoegd. (2) Wanneer de O2/SF6-stroomverhouding groter is dan 0,2 tot het interval dat 1 nadert, is op dit moment, vanwege de grote hoeveelheid dissociatie van SF6 om F-atomen te vormen, de etssnelheid het hoogst; maar tegelijkertijd nemen de O-atomen in het plasma ook toe en is het gemakkelijk om SiOx of SiNxO(yx) te vormen met het SiNx-filmoppervlak, en hoe meer O-atomen toenemen, hoe moeilijker de F-atomen zullen zijn voor de etsreactie. Daarom begint de etssnelheid te vertragen wanneer de O2/SF6-verhouding dicht bij 1 ligt. (3) Wanneer de O2/SF6-verhouding groter is dan 1, neemt de etssnelheid af. Vanwege de grote toename van O2 botsen de gedissocieerde F-atomen met O2 en vormen OF, wat de concentratie van F-atomen vermindert, wat resulteert in een afname van de etssnelheid. Hieruit kan worden gezien dat wanneer O2 wordt toegevoegd, de stroomverhouding van O2/SF6 tussen 0,2 en 0,8 ligt en de beste etssnelheid kan worden verkregen.