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《苏州大学》 2010年
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频率比对双频容性耦合等离子体SiO_2刻蚀的影响

杨玲  
【摘要】: 半导体工业的迅猛发展推动了低温等离子体加工技术和加工工艺的不断改进。为适应超细线宽介质的精确刻蚀,人们提出了双射频激发的容性耦合等离子体源,一方面,高频电源激发产生高密度等离子体,另一方面,低频电源通过施加在极板上的鞘层偏压控制离子到达基片表面的能量,在合适的频率组合下,可以实现离子通量和能量的解耦,也就是说,可以独立控制等离子体密度和离子能量,双频耦合等离子体的这个特点拓宽了等离子体刻蚀工艺窗口,提高了双频耦合等离子体实现高保真介质的刻蚀能力。 在本实验中,我们使用两种频率组合(60MHz/2MHz,40.68MHz/13.56MHz)来激发产生容性耦合等离子体,通过改变源气体流量比(R=[CHF_3]/ ([CHF_3]+[Ar]))、射频源功率、自偏压等条件进行了SiO_2介质刻蚀的实验研究。实验结果显示:相比于低频率比的频率组合,高频率比的频率组合激发产生的容性耦合等离子体更有利于频率之间的解耦,有利于独立控制离子通量和离子能量;由于离子在鞘层中的功耗下降以及电子的功耗上升,在高频率比的频率组合形成的碳氟等离子体的电子密度上升,介质SiO_2的刻蚀速率高于40.68MHz/13.56MHz的情形;介质SiO_2的刻蚀表面形貌表明高频率比的频率组合有利于表面粗糙度的下降;介质SiO_2表面的X射线光电子能谱测量表明,基片表面的负偏压的增加不仅增强了碳氟层与SiO_2的反应,促进了SiO_2的刻蚀,同时也增强了碳氟聚合层表面的反应,一些键能较弱的碳氟含量下降。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O539

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