सिलिकॉन नायट्राइड एचिंगमध्ये सल्फर हेक्साफ्लोराइडची भूमिका

सल्फर हेक्साफ्लोराइड हा उत्कृष्ट विद्युतरोधक गुणधर्म असलेला वायू आहे आणि तो अनेकदा उच्च-व्होल्टेज आर्क विझवण्यासाठी आणि ट्रान्सफॉर्मर, उच्च-व्होल्टेज पारेषण वाहिन्या इत्यादींमध्ये वापरला जातो. तथापि, या कार्यांव्यतिरिक्त, सल्फर हेक्साफ्लोराइडचा वापर इलेक्ट्रॉनिक इचंट म्हणूनही केला जाऊ शकतो. इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड उच्च-शुद्धतेचा सल्फर हेक्साफ्लोराइड हा एक आदर्श इलेक्ट्रॉनिक इचंट आहे, जो मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो. आज, निउ रुईदे विशेष वायू संपादक युयुए, सिलिकॉन नायट्राइड इचिंगमध्ये सल्फर हेक्साफ्लोराइडचा वापर आणि विविध पॅरामीटर्सच्या प्रभावाची ओळख करून देतील.

आम्ही SF6 प्लाझ्मा एचिंग SiNx प्रक्रियेवर चर्चा करतो, ज्यामध्ये प्लाझ्मा पॉवर बदलणे, SF6/He चे वायू प्रमाण बदलणे आणि O2 हा धनप्रभारित वायू समाविष्ट करणे, TFT च्या SiNx मूलद्रव्य संरक्षण थराच्या एचिंग दरावर होणाऱ्या त्याच्या प्रभावाची चर्चा करणे, आणि प्लाझ्मा रेडिएशन स्पेक्ट्रोमीटर वापरून SF6/He, SF6/He/O2 प्लाझ्मामधील प्रत्येक प्रजातीच्या सांद्रतेतील बदल आणि SF6 विघटन दराचे विश्लेषण करणे, तसेच SiNx एचिंग दरातील बदल आणि प्लाझ्मा प्रजातींची सांद्रता यांच्यातील संबंध शोधणे यांचा समावेश आहे.

अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की जेव्हा प्लाझ्मा पॉवर वाढवली जाते, तेव्हा एचिंगचा दर वाढतो; जर प्लाझ्मामधील SF6 चा प्रवाह दर वाढवला, तर F अणूंची सांद्रता वाढते आणि तिचा एचिंगच्या दराशी सकारात्मक संबंध असतो. याव्यतिरिक्त, निश्चित एकूण प्रवाह दराखाली कॅटायनिक वायू O2 जोडल्यानंतर, एचिंगचा दर वाढवण्याचा परिणाम दिसून येतो, परंतु वेगवेगळ्या O2/SF6 प्रवाह गुणोत्तरांनुसार, वेगवेगळ्या प्रतिक्रिया यंत्रणा दिसून येतात, ज्यांचे तीन भागांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते: (1) जेव्हा O2/SF6 प्रवाह गुणोत्तर खूप कमी असते, तेव्हा O2, SF6 च्या विघटनास मदत करू शकतो आणि यावेळी एचिंगचा दर, O2 न जोडल्याच्या तुलनेत जास्त असतो. (2) जेव्हा O2/SF6 प्रवाह गुणोत्तर 0.2 पासून 1 च्या जवळच्या अंतरापर्यंत असते, तेव्हा, SF6 चे मोठ्या प्रमाणात विघटन होऊन F अणू तयार झाल्यामुळे, एचिंगचा दर सर्वाधिक असतो; परंतु त्याच वेळी, प्लाझ्मामधील O अणूंची संख्या देखील वाढत आहे आणि SiNx फिल्मच्या पृष्ठभागासह SiOx किंवा SiNxO(yx) तयार करणे सोपे आहे, आणि O अणूंची संख्या जितकी जास्त वाढेल, तितके F अणूंना एचिंग प्रतिक्रियेसाठी अधिक कठीण होईल. म्हणून, जेव्हा O2/SF6 गुणोत्तर 1 च्या जवळ असते तेव्हा एचिंगचा दर मंदावू लागतो. (3) जेव्हा O2/SF6 गुणोत्तर 1 पेक्षा जास्त असते, तेव्हा एचिंगचा दर कमी होतो. O2 मध्ये मोठ्या वाढीमुळे, विघटित झालेले F अणू O2 शी टक्कर देतात आणि OF तयार करतात, ज्यामुळे F अणूंची घनता कमी होते, परिणामी एचिंगच्या दरात घट होते. यावरून असे दिसून येते की, जेव्हा O2 मिसळले जाते, तेव्हा O2/SF6 चे प्रवाह गुणोत्तर 0.2 ते 0.8 च्या दरम्यान ठेवल्यास सर्वोत्तम एचिंग दर मिळू शकतो.