六フッ化硫黄は優れた絶縁特性を持つガスで、高圧アーク消火器や変圧器、高圧送電線、変圧器などによく使用されています。しかし、これらの機能に加え、六フッ化硫黄は電子エッチング剤としても使用できます。電子グレードの高純度六フッ化硫黄は理想的な電子エッチング剤であり、マイクロエレクトロニクス技術分野で広く使用されています。本日、牛瑞徳専門ガス編集者のYueyueは、六フッ化硫黄のシリコン窒化物エッチングへの応用と、さまざまなパラメータの影響についてご紹介します。
SF6プラズマエッチングSiNxプロセスについて、プラズマ電力、SF6/Heガス比、カチオンガスO2の添加の変更、TFTのSiNx素子保護層のエッチング速度への影響について検討し、プラズマ放射分光計を使用して、SF6/He、SF6/He/O2プラズマ中の各種の濃度変化とSF6解離速度を分析し、SiNxエッチング速度の変化とプラズマ種濃度の関係を調査します。
研究によると、プラズマ電力が増加するとエッチング速度が上昇し、プラズマ中のSF6流量が増加するとF原子濃度が増加し、エッチング速度と正の相関関係にあることが分かっています。また、一定の総流量下で陽イオンガスO2を添加した後、エッチング速度を増加させる効果がありますが、異なるO2/SF6流量比下では異なる反応メカニズムがあり、3つの部分に分けることができます：（1）O2/SF6流量比が非常に小さい場合、O2はSF6の解離を助け、この時のエッチング速度はO2を添加しない場合よりも速くなります。（2）O2/SF6流量比が0.2より大きく1に近づく間隔の場合、この時、SF6が解離してF原子を形成する量が多いため、エッチング速度が最高になります。しかし同時に、プラズマ中のO原子も増加しており、SiNx膜表面でSiOxまたはSiNxO（yx）を形成しやすく、O原子が増加するほど、F原子はエッチング反応に対してより困難になります。そのため、O2 / SF6比が1に近づくとエッチング速度が低下し始めます。 （3）O2 / SF6比が1より大きい場合、エッチング速度が低下します。 O2の大幅な増加により、解離したF原子はO2と衝突してOFを形成し、F原子の濃度が低下してエッチング速度が低下します。このことから、O2を追加するとO2 / SF6の流量比が0.2〜0.8で、最高のエッチング速度が得られることがわかります。
投稿日時: 2021年12月6日
