氟摻雜SiCOH薄膜沉積的等離子體化學(xué)特性研究.pdf

1、蘇州大學(xué)碩士學(xué)位論文氟摻雜SiCOH薄膜沉積的等離子體化學(xué)特性研究姓名：張海燕申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：寧兆元;葉超20080401氟摻雜S i C O H 薄膜沉積的等離子體化學(xué)特性研究A b s t r a c tI no r d e r t o s o l v et h e p r o b l e m s c a u s e db y d e v i c e - d i m e n s i o n c o n t

2、 i n u o u ss h r i n k i n gi n u l t r a l a r g e - s c a l ei n t e g r a t e dc h i p s ，s u c ha s s i g n a l p r o p a g a t i o nd e l a y , p o w e rc o n s u m p t i o n , a n d t h ec r o s s - l i n kb e t w

3、 e e nm e t a li n t e r c o n n e c t s ，p o r o u s u l t r a l o w d i e l e c t r i c c o n s t a n t ( k < 2 ) S i C O Hf i l mh a v er e c e i v e d c l o s ea t t e n t i o n ．T h ed e a ℃嬲eo ff i l md e n s i

4、t y b yi n t r o d u c i n g p o r e si n t of i l mc a nr e d u c ed i e l e c t r i cc o n s t a n to fS i C O H f i l me f f e c t i v e l y ．I ft o om a n yp o r e sa r e i n t r o d u c e di nt h ef i l m , h o w e

5、v e r , i tw i l l c a u s es o m ep r o b l e m ss u c h 舔b a d m e c h a n i cp r o p e r t y , t h ei n c r e a s eo fh y d r o p h i l i cp r o p e r t ya n d c o n t a m i n a t i o n ．T oo v c r c o i n e t h e s e

6、p r o b l e m s ，a c o m b i n a t i o n o fw e a k p o l a r b o n d sw i t h l o w e r d e n s i t y p o r e s t o p r e p a r e l o w - km a t e r i a l sh a s d r a w n a t t e n t i o n ．Fd o p i n gS i C O H f i l

7、mi s ak i n do fl o w - k m a t e r i a lc o m p o s e d b yw e a kp o l a r S i - F b o n d sa n dS i 一0 c a g e s ．D u e t o t h es t r u c t u r e a n dp r o p e r t i e s o ff i l m s d e p e n d s o n t h ei n t e r

8、 m e x l i a t e g a sp h a s e i n t h e p l a s m a ，t h e i n v e s t i g a t i o n o n t h e p l a s m a c h e m i s t r y d u r i n gt h e d e p o s i t i o no fS i C O H f i l mi so n e o f t h e m o s t i m p o r

9、t a n t i s s u e s ．T h i sp a p e r i n v e s t i g a t e st h e f r a g m e n t a t i o n b e h a v i o ro f d e c a m e t h y l c y c l o p e n t a s i l o x a n e ( D M C P S ) b ye l e c t r o ni m p a c ta n di ne

10、 l e c t r o nc y c l o t r o nr e s o n a n c ep l a s m a , a n do fC H F 3 ／D M C P Sn l i x P d r e s i nE C Rp l a s m a u s i n g aq u a d r u p o l e m a s s s p e c t r o m e t r y , w h i c h i s u s e d a st h

11、e p r e c u r s o r st o d e p o s i tF - S i C O H f i l m ．C o m b i n e dw i t ht h eb o n d i n gc o n f i g u r a t i o no fF - S i C O H f i l m s ，t h e r e l a t i o nb e t w e e ns p e c i e si nE C Rp l a s m a

12、 a n d f i l m s s t r u c t u r e si s a n a l y z e d ．T h e r e s u l t ss h o w t h a tt h e m a i n f r a g m e n t a t i o n b e h a v i o ro f D M C P S i n c l u d e st w os t a g e s ．O n e i s t h eb r o k e n

13、o ff i v e f o l dS i - O r i n ga n d t h e nt h ef o r m a t i o n o f t h r e e f o l dS i - O r i n ga n dS i - Oc h a i l ls p e c i e s ．T h eo t h e r i st h e l o s to fh y d r o c a r b o n g r o u p sf r o m S

14、ia t o m s ．I nE C R d i s c h a r g e p l a s m a ，S i Or i n g sc r o s s l i n kw i t hS i O c h a i n sa n df l f f t h e f f o r mS i - O - S ic a g es t r u c t u r e s ．T h e c a g es t r u c t u r ei so fa d v a

15、n t a g e t ot h ed e c r e a s i n go ff i l md i e l e c t r i cc o n s t a n t ．F o rt h eC H F d D M C P S E C R p l a s m a , s o r t i en e w r a d i c a l s ，s u c ha sS i F , S 氓，S i F C 2 H 2 ，o c c u r e x c e

16、p tt h e S i O 、C H x ( x = l ，2 ，3 ) f r o m t h e d i s s o c i a t i o no f D M C P S a n d t h er a d i c a l sf r o m C H F 3 d i s s o c i a t i o n ．M e a n w h i l e ，t h ew e a k p o l a r b o n d s ，s u c ha sS

17、 i F 、C F 、( C H 2 ) mf o r m i nt h eF o S i C O H f i l m ．T h ei n c o r p o r a t i o n o f t h e s ew e a k p o l a rb o n d s i n t ot h ef i l mi so fa d v a n t a J z et o 岫r 0 V i n gt h e p r o b l e m s ，s u c