O2流量及低頻功率對SiCOH低k薄膜刻蝕性能的影響.pdf

1、隨著科技的不斷進步，人類已經(jīng)步入信息時代，微電子器件已經(jīng)應用到人類生活的各個方面。但是科技的發(fā)展同時也帶來了新問題，由于微電子器件的密度不斷提高、器件尺寸不斷減小，器件互連線之間的阻容耦合不斷增大，從而使信號傳輸延時增強、功耗增大、噪聲增大。為解決器件密度提高、器件尺寸減小帶來的問題，微電子器件中的低介電常數(shù)材料(低k材料)和超低k材料(k<2)研究得到高度關(guān)注。
　　 作為微電子器件中最有希望獲得應用的候選材料，SiCOH低k

2、薄膜材料成為低k材料研究的重點，其中SiCOH低k薄膜材料的刻蝕是極其重要的研究內(nèi)容之一。在多孔SiCOH低k薄膜刻蝕研究中，碳氟等離子體技術(shù)是重要的刻蝕技術(shù)。但是，在碳氟等離子體刻蝕多孔SiCOH低k薄膜時其表面存在C：F薄膜的沉積，影響SiCOH薄膜的刻蝕行為和材料性能。
　　 為了控制SiCOH薄膜表面的C：F沉積，本文采用O2/C2F6/Ar、O2/C4FdAr的60MHz/2 MHz雙頻電容耦合等離子體，即在碳氟等離子

3、體中添加O2。通過改變刻蝕氣體中氧氣的流量以及低頻功率，研究了多孔SiCOH低介電常數(shù)薄膜的等離子體刻蝕性能。
　　 研究發(fā)現(xiàn)采用O2/C4F8/Ar等離子體刻蝕SiCOH低k薄膜時，O2流量的增大可以極大地提高SiCOH薄膜的刻蝕速率，降低表面的粗糙度，減少SiCOH薄膜表面的C：F沉積。通過等離子體光譜分析，發(fā)現(xiàn)O2的添加，增強了C與O之間的反應，增強了C消耗，實現(xiàn)Si、C的同步刻蝕。采用O2/C2F6/Ar等離子體刻蝕Si

4、COH低k薄膜時，O2流量的增大可以提高SiCOH薄膜的刻蝕速率，減少SiCOH薄膜表面的C：F沉積，但表面的粗糙度有一定程度增大。但是，O2/C2F6/Ar等離子體刻蝕SiCOH低k薄膜的途徑與O2/C4F8/Ar等離子體不同。O2/C2F6/Ar等離子體中F含量較高，導致SiCOH低k薄膜的較高刻蝕率，在C2F6等離子體添加O2后，刻蝕率的提高幅度有限。采用O2/C4F8/Ar等離子體刻蝕SiCOH低k薄膜時，低頻功率的增大可以提高