دور سداسي فلوريد الكبريت في حفر نيتريد السيليكون

سادس فلوريد الكبريت غاز ذو خصائص عزل ممتازة، ويُستخدم بكثرة في إطفاء أقواس الجهد العالي، وفي المحولات، وخطوط النقل عالية الجهد، والمحولات، وغيرها. بالإضافة إلى هذه الوظائف، يُمكن استخدام سادس فلوريد الكبريت أيضًا كمُحفِّر إلكتروني. يُعدّ سادس فلوريد الكبريت عالي النقاء، المُصنّع إلكترونيًا، مُحفِّرًا إلكترونيًا مثاليًا، ويُستخدم على نطاق واسع في مجال تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة. اليوم، سيُقدّم يويو، مُحرّر الغازات المُختصّ في مجلة نيو رويدي، تطبيق سادس فلوريد الكبريت في حفر نيتريد السيليكون وتأثيره على مُختلف المعايير.

في هذا البحث، نناقش عملية حفر بلازما SF6 SiNx، بما في ذلك تغيير طاقة البلازما، ونسبة الغاز SF6/He وإضافة الغاز الكاتيوني O2، ومناقشة تأثيره على معدل حفر طبقة حماية عنصر SiNx في TFT، واستخدام إشعاع البلازما. يقوم جهاز التحليل الطيفي بتحليل التغيرات في تركيز كل نوع في SF6/He، وبلازما SF6/He/O2 ومعدل تفكك SF6، ويستكشف العلاقة بين تغيير معدل حفر SiNx وتركيز أنواع البلازما.

وقد وجدت الدراسات أنه عند زيادة طاقة البلازما، يزداد معدل النقش؛ إذا زاد معدل تدفق SF6 في البلازما، يزداد تركيز ذرة F ويرتبط ارتباطًا إيجابيًا بمعدل النقش. بالإضافة إلى ذلك، بعد إضافة الغاز الكاتيوني O2 تحت معدل التدفق الكلي الثابت، سيكون له تأثير زيادة معدل النقش، ولكن تحت نسب تدفق O2 / SF6 المختلفة، ستكون هناك آليات تفاعل مختلفة، والتي يمكن تقسيمها إلى ثلاثة أجزاء: (1) نسبة تدفق O2 / SF6 صغيرة جدًا، يمكن أن يساعد O2 في تفكك SF6، ومعدل النقش في هذا الوقت أكبر مما هو عليه عندما لا يضاف O2. (2) عندما تكون نسبة تدفق O2 / SF6 أكبر من 0.2 إلى الفاصل الزمني الذي يقترب من 1، في هذا الوقت، بسبب الكمية الكبيرة من تفكك SF6 لتكوين ذرات F، يكون معدل النقش هو الأعلى؛ ولكن في الوقت نفسه، تتزايد ذرات الأكسجين في البلازما أيضًا ومن السهل تكوين SiOx أو SiNxO(yx) مع سطح فيلم SiNx، وكلما زادت ذرات الأكسجين، زادت صعوبة تفاعل ذرات الفلور. لذلك، يبدأ معدل النقش في التباطؤ عندما تقترب نسبة O2/SF6 من 1. (3) عندما تكون نسبة O2/SF6 أكبر من 1، ينخفض ​​معدل النقش. وبسبب الزيادة الكبيرة في O2، تصطدم ذرات الفلور المنفصلة مع O2 وتشكل OF، مما يقلل من تركيز ذرات الفلور، مما يؤدي إلى انخفاض معدل النقش. ويمكن ملاحظة من هذا أنه عند إضافة O2، تكون نسبة تدفق O2/SF6 بين 0.2 و0.8، ويمكن الحصول على أفضل معدل نقش.