学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

O2流量及低频功率对SiCOH低k薄膜刻蚀性能的影响

作　者: 刘卉敏
导　师: 叶超
学　校: 苏州大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: SiCOH薄膜刻蚀 O2/C4F8等离子体 O2/C2F6等离子体 双频电容耦合放电
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 13次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着科技的不断进步,人类已经步入信息时代,微电子器件已经应用到人类生活的各个方面。但是科技的发展同时也带来了新问题,由于微电子器件的密度不断提高、器件尺寸不断减小,器件互连线之间的阻容耦合不断增大,从而使信号传输延时增强、功耗增大、噪声增大。为解决器件密度提高、器件尺寸减小带来的问题,微电子器件中的低介电常数材料（低k材料）和超低k材料（ k < 2）研究得到高度关注。作为微电子器件中最有希望获得应用的候选材料,SiCOH低k薄膜材料成为低k材料研究的重点,其中SiCOH低k薄膜材料的刻蚀是极其重要的研究内容之一。在多孔SiCOH低k薄膜刻蚀研究中,碳氟等离子体技术是重要的刻蚀技术。但是,在碳氟等离子体刻蚀多孔SiCOH低k薄膜时其表面存在C:F薄膜的沉积,影响SiCOH薄膜的刻蚀行为和材料性能。为了控制SiCOH薄膜表面的C:F沉积,可以试图在碳氟等离子体中添加O2。因此,本文采用O2/C2F6/Ar、O2/C4F8/Ar的60 MHz/2 MHz双频电容耦合等离子体,通过改变氧气流量和低频功率,研究了多孔SiCOH低介电常数薄膜的等离子体刻蚀性能。研究发现采用O2/C4F8/Ar等离子体刻蚀SiCOH低k薄膜时,O2流量的增大可以极大地提高SiCOH薄膜的刻蚀速率,降低表面的粗糙度,减少SiCOH薄膜表面的C:F沉积。通过等离子体光谱分析,发现O2的添加,增强了C与O之间的反应,增强了C消耗,实现Si、C的同步刻蚀。采用O2/C2F6/Ar等离子体刻蚀SiCOH低k薄膜时,O2流量的增大可以提高SiCOH薄膜的刻蚀速率,减少SiCOH薄膜表面的C:F沉积,但表面的粗糙度有一定程度增大。但是,O2/C2F6/Ar等离子体刻蚀SiCOH低k薄膜的途径与O2/C4F8/Ar等离子体不同。O2/C2F6/Ar等离子体中F含量较高,导致SiCOH低k薄膜的较高刻蚀率,在C2F6等离子体添加O2后,刻蚀率的提高幅度有限。采用O2/C4F8/Ar等离子体刻蚀SiCOH低k薄膜时,低频功率的增大可以提高SiCOH薄膜的刻蚀速率,获得粗糙度较低的刻蚀表面。SiCOH薄膜刻蚀率的提高与等离子体中F、CF活性基团浓度随低频功率的增大有关。

全文目录


中文摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-15
  1.1 低介电常数材料的研究背景  10-12
  1.2 本课题组的SiCOH 薄膜研究主要进展  12-14
  1.3 本文的研究内容  14-15
第二章 SiCOH 薄膜的制备、刻蚀及表征方法  15-23
  2.1 SiCOH 低k 薄膜的制备  15-17
    2.1.1 微波电子回旋共振等离子体原理简介  15-16
    2.1.2 微波ECR-CVD 沉积系统  16-17
    2.1.3 实验参数  17
  2.2 SiCOH 低k 薄膜的刻蚀  17-18
    2.2.1 双频电容耦合等离子体系统（DF-CCP）  17-18
    2.2.2 实验参数  18
  2.3 SiCOH 薄膜表面形貌的原子力显微镜表征  18-21
  2.4 SiCOH 薄膜成份的X 射线光电子能谱（XPS）分析  21-22
  2.5 放电等离子体的发射光谱（OES）分析  22-23
第三章 0_2 流量对0_2/C_4F_8/Ar 等离子体刻蚀SiCOH 薄膜结构与性能的影响  23-29
  3.1 0_2 流量对SiCOH 薄膜刻蚀率的影响  23-24
  3.2 0_2 流量对SiCOH 薄膜刻蚀微结构的影响  24-26
  3.3 0_2 流量对SiCOH 薄膜刻蚀表面成份的影响  26-27
  3.4 0_2 流量对0_2/C_4F_8 等离子体中基团分布的影响  27-29
第四章 0_2 流量对0_2/C_2F_6/Ar 等离子体刻蚀SiCOH 薄膜结构与性能的影响  29-35
  4.1 0_2 流量对SiCOH 薄膜刻蚀率的影响  29-30
  4.2 0_2 流量对SiCOH 薄膜刻蚀微结构的影响  30-31
  4.3 0_2 流量对SiCOH 薄膜刻蚀表面成份的影响  31-33
  4.4 0_2 流量对0_2/C_2F_6/Ar 等离子体中基团分布的影响  33-35
第五章 低频功率对SiCOH 薄膜刻蚀性能与结构的影响  35-40
  5.1 低频功率对SiCOH 薄膜刻蚀率的影响  35-36
  5.2 低频功率对SiCOH 薄膜刻蚀微结构的影响  36-38
  5.3 低频功率对0_2/C_4F_8/Ar 等离子体中基团分布的影响  38-40
第六章 结论  40-41
  6.1 本文研究的主要结果  40
  6.2 存在的问题与进一步的研究方向  40-41
参考文献  41-43
攻读学位期间公开发表论文、论著  43-44
致谢  44-45

相似论文

  1. SiCOH薄膜的双频等离子体刻蚀研究,O484
  2. 等离子体应用技术的数值模拟研究,TN136
  3. 溶胶—凝胶AAO模板法制备ITO准一维纳米结构,TB383.1
  4. Bi3.25La0.75Ti3O12（BLT）纳米管/线的合成工艺研究,TB383.1
  5. 水热法制备氧化物中空微球,TB383.4
  6. 钛酸锶钡铁电薄膜的制备及电热效应,TB383.2
  7. 可磁分离的TiO2基光催化纳米纤维的制备研究,TB383.1
  8. 三聚氰胺氰尿酸盐对聚酯阻燃性能的研究,TB383.1
  9. 功能化纳米二氧化钛多孔材料的制备、表征及性能研究,TB383.1
  10. 有序多孔TiO2薄膜的制备及其性能研究,TB383.2
  11. 微硅粉湿法提纯制备球形纳米二氧化硅,TB383.1
  12. 碳纳米材料在痕量元素分离富集与分析中的应用研究,TB383.1
  13. 一维纳米TiO2的制备及染料废水脱色研究,TB383.1
  14. 低维纳米材料的低热固相法合成与表征,TB383.1
  15. 表面引发“活性”自由基聚合法制备多功能有机/无机纳米粒子及其应用研究,TB383.1
  16. 壁上有孔的二氧化硅空心球的制备,TB383.1
  17. 层层组装构建多重响应性复合基因载体,TB383.1
  18. 二氧化硅球腔微电极阵列以及复合磁性纳米氧化铁的制备与应用,TB383.1
  19. 聚酰亚胺/纳米二氧化硅杂化薄膜的制备和性能研究,TB383.2
  20. 新型糖脂及糖脂/磷脂混合膜的界面性质研究,TB383.2
  21. 稀土铝酸盐Dy3Al5O12、NdAlO3、LaAl11O18粉体制备及烧结行为研究,TB383.3
  22. 纳米氧化锆/钛杂化有机硅环氧高折射率材料的研究,TB383.1

中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
© 2012 www.xueweilunwen.com