多孔低k SiO-,2-：F薄膜的結(jié)構(gòu)和電學性質(zhì)研究.pdf

1、為了適應ULSI高速、高集成度發(fā)展，人們開始探索具有超低介電常數(shù)的電互聯(lián)介質(zhì)材料。 本文用溶膠-凝膠方法以非離子型表面活性劑PPE為模板制備了HF催化的多孔氧化硅薄膜和HCl催化的多孔氧化硅薄膜。為了尋找薄膜結(jié)構(gòu)和電學性質(zhì)的關系，對薄膜的形貌、結(jié)構(gòu)和基于SCLC方法的電學特性進行了探討。 結(jié)果表明，以HF為催化劑的薄膜具有較好的性質(zhì)，其介電常數(shù)為1.542。改性、退火過程和表面活性劑的加入能夠優(yōu)化薄膜的性質(zhì)。重點對不同涂

2、敷層數(shù)的的薄膜的形貌和電學性質(zhì)進行了分析，用層疊覆蓋模型解釋了膠體顆粒在襯底上的凝聚機理。并對不同摻F量的多孔氧化硅薄膜的Ⅰ-Ⅴ特性和隙態(tài)密度進行了分析，發(fā)現(xiàn)少量HF的加入會優(yōu)化薄膜的性質(zhì)，而多余HF的加入會使得薄膜性質(zhì)變差。這歸因于HF對硅氧骨架具有腐蝕作用。HF當中存在活潑的F元素，它容易取代-OH，形成穩(wěn)定的Si-F，也容易打斷Si-O鍵，制造出額外的Si-OH，最后形成SiF4以氣體的形式釋放出去。薄膜當中的缺陷來源于孔壁上的懸