叶超
,
康健
,
宁兆元
,
程珊华
,
辛煜
,
方亮
,
陆新华
,
项苏留
功能材料
利用微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积技术,通过改变微波输入功率的方法,沉积了具有不同结构特征的氟化非晶碳(α-C:F)薄膜.随着微波功率从M0w升高到560w,薄膜的光频介电常数从2.26降至1.68,红外光谱(FTIR)分析表明薄膜的键结构由以CF基团为主变化到CF与cF2基团共存.由于CF2基团的极化比CF基团弱,薄膜中CF2基团的增加可能是导致光频介电常数减小的因素.
关键词:
α-c:F薄膜
,
键结构
,
电子极化
程珊华
,
宁兆元
,
李戈扬
,
叶超
,
杜伟
,
辛煜
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.03.002
在一个微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积系统中,测量了 CHF3、 C6H6及其混合气体放电的质谱和发射光谱图,分析了等离子体中主要基团的分布及其产生的途径,研究了放电功率和流量对主要基团密度的影响,以及它们与氟化非晶碳薄膜沉积速率和键结构之间的关联.结果表明,提高微波功率会增加 CHx、 CFx等成膜基团的密度,有利于加大沉积速率;而增加 CHF3的进气量则会加大 F原子基团的密度,这是由于它控制了薄膜的氟化程度.
关键词:
电子回旋共振等离子体
,
氟化非晶碳薄膜
,
四极质谱
,
发射光谱
贺洁
,
辛煜
,
叶超
,
宁兆元
,
孙钢
功能材料
非晶碳化硅薄膜的结构可调制性及化学稳定性使它可用作超低k多孔介电薄膜的扩散阻挡层.主要改变了SiH4(80%Ar稀释)和CH4气体流量比R{R=[CH4]/([CH4]+[SiH4])},使用微波电子回旋共振化学气相沉积法制备了非化学计量比的非晶碳化硅薄膜(a-Si1-xCx∶H).薄膜沉积过程中放电等离子体的各基团行为由等离子体的发射光谱监测,而薄膜的结构与性能则由傅立叶变换红外光谱、紫外可见光谱等来表征.结果表明,在等离子体发射光谱中H、CH谱线强度随CH4流量的增加而增强,而SiH谱线强度则呈现相反的变化趋势.红外结构表明随着气体流量比R的增加,薄膜由富硅态向富碳态转变,薄膜结构的转变是薄膜光学带隙及其介电常数变化的根本原因.
关键词:
微波电子回旋共振等离子体
,
非晶碳化硅红外光谱
,
介电常数
陈玲玲
,
程珊华
,
宁兆元
,
辛煜
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.02.007
在不同的沉积温度下,利用CHF3和C2H2为气体源,在微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR-CVD)系统中制备了氟化非晶碳(a-C:F)薄膜,为了研究其热稳定性,薄膜在500℃的真空中作了退火处理.测量了退火前后其电学、光学性质的变化,使用FTIR、Raman、XPS方法考察了其结构随沉积温度的变化,分析了性质同结构之间的关联.结果表明,在高的沉积温度下制备的薄膜中的F/C比较低,CF2和CF3键成分较少而以CF键成分为主,其交联程度高,因而具有较好的热稳定性.
关键词:
a-C:F
,
沉积温度
,
红外吸收谱
,
热稳定性
陈军
,
辛煜
,
许圣华
,
宁兆元
,
陆新华
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.02.004
使用80%Ar稀释的SiH4,O2,CHF3和CH4作为前驱气体,利用微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR-CVD)方法制备了SiOx/a-C:F/SiOx多层膜.傅里叶变换红外测试结果表明了多层膜中存在大量的C-F,C=C,Si-O键,同时由于器壁的吸附效应,膜中还存在少量的Si-C和Si-F键,这些键的存在从x射线光电子能谱的深层剖析结果得到了证实.热退火的结果表明了薄膜的红外结构没有发生太大的变化,薄膜的介电常数经过400℃的退火后仅上升了8%.实验结果表明了ECR-CVD制备的SiOx/a-C:F/SiOx多层膜可以成为超大规模集成电路中层间绝缘层的候选材料.
关键词:
多层膜
,
氟化非晶碳膜
,
介电常数
,
ECR-CVD
孔华
,
辛煜
,
黄松
,
宁兆元
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.03.011
在CF4/Ar的感应耦合等离子体中,用"法拉第筒"式的方法研究了SiO2刻蚀速率与不同离子入射角度之间的关系.在所施加的-20～300V射频偏压范围内,SiO2基片的归一化刻蚀速率(NER)呈现两种情况,当偏压值＜100V时,归一化刻蚀速率的大小与基片倾斜角度θ符合余弦曲线规律;当偏压值＞100V时,θ在15°～60°范围内,归一化刻蚀速率的大小在大于相应的余弦值,θ＞60°时归一化刻蚀速率快速下降,在90°附近SiO2表面出现聚合物沉积.θ＜60°时,SiO2的表面刻蚀主要决定于入射离子与基片表面间的能量转换,转换能量的大小深刻地影响着SiO2的刻蚀速率,同时也影响形成于基片表面的碳氟聚合物的去除速率.
关键词:
感应耦合等离子体
,
归一化刻蚀速率
,
法拉第筒
康健
,
叶超
,
辛煜
,
程珊华
,
宁兆元
功能材料
采用电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR-CVD)技术,用苯和三氟甲烷混合气体,制备了氟化非晶碳膜(a-C:F).用红外吸收光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析了a-C:F薄膜的结构.FTIR结果表明,氟主要以C-F、CF2的形式成键形成a-C:F薄膜;XPS结果进一步证明a-C:F膜中存在C-F、CF2键,获得了与FTIR相一致的结果.
关键词:
a-C:F薄膜
,
ECR-CVD
,
键结构
叶超
,
宁兆元
,
程珊华
,
辛煜
,
许圣华
功能材料
研究了电子回旋共振等离子体技术沉积的氟化非晶碳(a-C:F)薄膜的低频(102～106Hz)介电性质.发现a-C:F薄膜的低频介电色散随源气体CHF3/C6H6的比例、微波入射功率而改变.结合薄膜键结构的红外分析,发现薄膜中C=C相对含量的增大是导致低频介电色散增强的原因,而C-F相对含量的增大则使低频介电色散减弱.
关键词:
氟化非晶碳(a-C:F)薄膜
,
介电色散
,
键结构
杜伟
,
程珊华
,
宁兆元
,
叶超
,
辛煜
,
黄松
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.02.003
使用光强标定的发射光谱( AOES)测量了 CHF3/C6H6混合气体的微波电子回旋共振( ECR) 放电等离子体中基团的分布状态.实验发现随着 CHF3流量的增加 ,成膜基团 CF、 CF2、 CH等的相 对密度增大 ,而刻蚀基团 F的密度也会增加 ,从而使得 a-C:F薄膜的沉积速率降低.同时红外 吸收谱 (IR)分析表明 ,在高 CHF3流量下沉积的 a-C:F薄膜中含有更高的 C-F键成分.可见 在 a-C:F薄膜的制备中 CHF3/(CHF3+ C6H6)流量比是重要的控制参量.
关键词:
电子回旋共振放电等离子体
,
化学气相沉积
,
氟化非晶碳薄膜
,
发射光谱
