સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ એચિંગમાં સલ્ફર હેક્સાફ્લોરાઇડની ભૂમિકા

સલ્ફર હેક્સાફ્લોરાઇડ એ ઉત્તમ ઇન્સ્યુલેટીંગ ગુણધર્મો ધરાવતો ગેસ છે અને તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ચાપ અગ્નિશામક અને ટ્રાન્સફોર્મર્સ, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ટ્રાન્સમિશન લાઇન્સ, ટ્રાન્સફોર્મર્સ વગેરેમાં થાય છે. જો કે, આ કાર્યો ઉપરાંત, સલ્ફર હેક્સાફ્લોરાઇડનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોનિક ઇચેન્ટ તરીકે પણ થઈ શકે છે. ઇલેક્ટ્રોનિક ગ્રેડ ઉચ્ચ-શુદ્ધતા સલ્ફર હેક્સાફ્લોરાઇડ એક આદર્શ ઇલેક્ટ્રોનિક ઇચેન્ટ છે, જેનો માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ ટેકનોલોજીના ક્ષેત્રમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. આજે, નિયુ રુઇડના વિશેષ ગેસ સંપાદક યુયુયુ સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ ઇચિંગમાં સલ્ફર હેક્સાફ્લોરાઇડના ઉપયોગ અને વિવિધ પરિમાણોના પ્રભાવનો પરિચય કરાવશે.

અમે SF6 પ્લાઝ્મા એચિંગ SiNx પ્રક્રિયાની ચર્ચા કરીએ છીએ, જેમાં પ્લાઝ્મા પાવરમાં ફેરફાર, SF6/He નો ગેસ રેશિયો અને કેશનિક ગેસ O2 ઉમેરવાનો સમાવેશ થાય છે, TFT ના SiNx તત્વ રક્ષણ સ્તરના એચિંગ દર પર તેના પ્રભાવની ચર્ચા કરીએ છીએ, અને પ્લાઝ્મા રેડિયેશનનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. સ્પેક્ટ્રોમીટર SF6/He, SF6/He/O2 પ્લાઝ્મા અને SF6 વિયોજન દરમાં દરેક પ્રજાતિના સાંદ્રતા ફેરફારોનું વિશ્લેષણ કરે છે, અને SiNx એચિંગ દરમાં ફેરફાર અને પ્લાઝ્મા પ્રજાતિઓની સાંદ્રતા વચ્ચેના સંબંધની શોધ કરે છે.

અભ્યાસોમાં જાણવા મળ્યું છે કે જ્યારે પ્લાઝ્મા પાવર વધારવામાં આવે છે, ત્યારે એચિંગ રેટ વધે છે; જો પ્લાઝ્મામાં SF6 નો પ્રવાહ દર વધારવામાં આવે છે, તો F અણુ સાંદ્રતા વધે છે અને એચિંગ રેટ સાથે હકારાત્મક રીતે સંકળાયેલ છે. વધુમાં, નિશ્ચિત કુલ પ્રવાહ દર હેઠળ કેશનિક ગેસ O2 ઉમેર્યા પછી, તે એચિંગ રેટમાં વધારો કરવાની અસર કરશે, પરંતુ વિવિધ O2/SF6 પ્રવાહ ગુણોત્તર હેઠળ, વિવિધ પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિઓ હશે, જેને ત્રણ ભાગોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: (1) O2/SF6 પ્રવાહ ગુણોત્તર ખૂબ જ નાનો છે, O2 SF6 ના વિયોજનમાં મદદ કરી શકે છે, અને આ સમયે એચિંગ રેટ O2 ઉમેરવામાં ન આવે તેના કરતા વધારે છે. (2) જ્યારે O2/SF6 પ્રવાહ ગુણોત્તર 1 ની નજીક આવતા અંતરાલથી 0.2 કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે આ સમયે, F અણુઓ બનાવવા માટે SF6 ના વિયોજનની મોટી માત્રાને કારણે, એચિંગ રેટ સૌથી વધુ છે; પરંતુ તે જ સમયે, પ્લાઝ્મામાં O અણુઓ પણ વધી રહ્યા છે અને SiNx ફિલ્મ સપાટી સાથે SiOx અથવા SiNxO(yx) બનાવવાનું સરળ છે, અને O અણુઓ જેટલા વધુ વધે છે, F અણુઓ એચિંગ પ્રતિક્રિયા માટે તેટલો જ મુશ્કેલ બનશે. તેથી, જ્યારે O2/SF6 ગુણોત્તર 1 ની નજીક હોય ત્યારે એચિંગ દર ધીમો પડવા લાગે છે. (3) જ્યારે O2/SF6 ગુણોત્તર 1 કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે એચિંગ દર ઘટે છે. O2 માં મોટા વધારાને કારણે, વિખરાયેલા F અણુઓ O2 સાથે અથડાય છે અને OF બનાવે છે, જે F અણુઓની સાંદ્રતા ઘટાડે છે, પરિણામે એચિંગ દરમાં ઘટાડો થાય છે. આ પરથી જોઈ શકાય છે કે જ્યારે O2 ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે O2/SF6 નો પ્રવાહ ગુણોત્તર 0.2 અને 0.8 ની વચ્ચે હોય છે, અને શ્રેષ્ઠ એચિંગ દર મેળવી શકાય છે.