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碳氟感应耦合等离子体及其SiO_2介质刻蚀研究

作　者: 虞一青
导　师: 宁兆元；辛煜
学　校: 苏州大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 感应耦合等离子体刻蚀发射光谱扫描电镜
分类号: O539
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

直至目前,微电子器件中最常使用的层间介质仍然是SiO₂,其刻蚀主要使用的是碳氟等离子体。对此,国内外研究者已进行了大量的研究。但由于等离子体的复杂性,直到目前,碳氟等离子体的SiO₂刻蚀机理还并未被完全理解。使用了碳氟感应耦合等离子体对SiO₂介质进行刻蚀并通过改变源气体流量比R （R= [C4F8]/{[C4F8]+[Ar]}）、射频源功率、自偏压等条件对其进行了研究。碳氟等离子体由朗谬尔探针（Langmuir Probe）和发射光谱（OES）监测。结果表明,SiO₂的刻蚀速率随放电源功率和射频自偏压的增大而单调上升。但不随R单调变化,而是在R=8%处存在刻蚀速率峰值。C2基团的发射谱线强度随R的变化类似于SiO₂刻蚀速率对R的依赖关系,对此给出了解释。在此基础上,对SiO₂介质光栅进行了刻蚀。结果显示,在较大的R及自偏压等条件下,刻蚀后的槽形呈现出锥形图案,同时光刻胶掩膜图形出现分叉。结合扫描电镜技术对此进行了分析,认为光刻胶表面与侧面的能量传递和聚合物再沉积等是导致出现上述现象的原因。

碳氟感应耦合等离子体及其SiO_2介质刻蚀研究

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