O papel do hexafluoreto de enxofre na corrosão do nitreto de silício

O hexafluoreto de enxofre é um gás com excelentes propriedades isolantes e é frequentemente usado na extinção de arcos de alta tensão e em transformadores, linhas de transmissão de alta tensão, etc. No entanto, além dessas funções, o hexafluoreto de enxofre também pode ser usado como agente de corrosão eletrônica. O hexafluoreto de enxofre de alta pureza para uso eletrônico é um agente de corrosão eletrônica ideal, amplamente utilizado na área da tecnologia microeletrônica. Hoje, Yueyue, editora especializada em gases da Niu Ruide, apresentará a aplicação do hexafluoreto de enxofre na corrosão de nitreto de silício e a influência de diferentes parâmetros.

Neste trabalho, discutimos o processo de gravação de SiNx por plasma de SF6, incluindo a variação da potência do plasma, a proporção de gases SF6/He e a adição do gás catiônico O2. Analisamos sua influência na taxa de gravação da camada protetora de SiNx em TFTs e utilizamos um espectrômetro de radiação de plasma para analisar as mudanças na concentração de cada espécie nos plasmas de SF6/He e SF6/He/O2, bem como a taxa de dissociação do SF6, explorando a relação entre a variação da taxa de gravação de SiNx e a concentração das espécies no plasma.

Estudos demonstraram que, com o aumento da potência do plasma, a taxa de corrosão também aumenta; se a vazão de SF6 no plasma for aumentada, a concentração de átomos de F aumenta e apresenta correlação positiva com a taxa de corrosão. Além disso, a adição do gás catiônico O2, mantendo-se a vazão total fixa, também aumenta a taxa de corrosão. No entanto, diferentes razões de vazão O2/SF6 resultam em mecanismos de reação distintos, que podem ser divididos em três partes: (1) Quando a razão de vazão O2/SF6 é muito pequena, o O2 auxilia na dissociação do SF6, e a taxa de corrosão, nesse caso, é maior do que na ausência de O2. (2) Quando a razão de vazão O2/SF6 é maior que 0,2 e se aproxima de 1, devido à grande quantidade de dissociação do SF6 para formar átomos de F, a taxa de corrosão atinge seu valor máximo; mas, ao mesmo tempo, os átomos de O no plasma também aumentam e é fácil formar SiOx ou SiNxO(yx) com a superfície do filme de SiNx, e quanto mais átomos de O aumentam, mais difícil será para os átomos de F realizarem a reação de corrosão. Portanto, a taxa de corrosão começa a diminuir quando a razão O2/SF6 se aproxima de 1. (3) Quando a razão O2/SF6 é maior que 1, a taxa de corrosão diminui. Devido ao grande aumento de O2, os átomos de F dissociados colidem com O2 e formam OF, o que reduz a concentração de átomos de F, resultando em uma diminuição na taxa de corrosão. Pode-se observar, portanto, que quando O2 é adicionado, a razão de fluxo O2/SF6 entre 0,2 e 0,8 permite obter a melhor taxa de corrosão.