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PECVD法制备含氟碳膜工艺及机理研究

李幼真  
【摘要】:含氟碳膜是一种很有应用前景的集成电路用介质材料,其低的介电常数和较好的热稳定性使它可以取代传统的SiO_2作为致密、高速集成电路的金属互连线间的绝缘隔离层,从而提高集成电路的速度和效率。本文系统阐述了薄膜的特点、制备方法以及用途,在综述前人工作的基础上,通过大量实验,用CF_4和CH_4作反应气体,以玻璃、石英和抛光硅片为基底,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备了不同工艺条件下的含氟碳膜,测量了薄膜的厚度和介电常数,探讨了薄膜沉积速率、介电常数与沉积工艺的关系;测量了薄膜的折射率,并用紫外可见光分光光度计研究了薄膜的光学性质;用傅立叶红外光谱分析了薄膜的化学键结构;用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对薄膜表面形貌做了分析。综合各项条件,提出了制备含氟碳膜的合适工艺条件,为未来高速集成电路采用低介电常数介质工艺作了实验准备和理论探讨。实验证明,控制适宜的沉积参数,可以获取理想的集成电路用含氟碳介质膜。


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