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碳氟感应耦合等离子体及其SiO2介质刻蚀研究

论文摘要

直至目前,微电子器件中最常使用的层间介质仍然是SiO2,其刻蚀主要使用的是碳氟等离子体。对此,国内外研究者已进行了大量的研究。但由于等离子体的复杂性,直到目前,碳氟等离子体的SiO2刻蚀机理还并未被完全理解。使用了碳氟感应耦合等离子体对SiO2介质进行刻蚀并通过改变源气体流量比R （R= [C4F8]/{[C4F8]+[Ar]}）、射频源功率、自偏压等条件对其进行了研究。碳氟等离子体由朗谬尔探针（Langmuir Probe）和发射光谱（OES）监测。结果表明,SiO2的刻蚀速率随放电源功率和射频自偏压的增大而单调上升。但不随R单调变化,而是在R=8%处存在刻蚀速率峰值。C2基团的发射谱线强度随R的变化类似于SiO2刻蚀速率对R的依赖关系,对此给出了解释。在此基础上,对SiO2介质光栅进行了刻蚀。结果显示,在较大的R及自偏压等条件下,刻蚀后的槽形呈现出锥形图案,同时光刻胶掩膜图形出现分叉。结合扫描电镜技术对此进行了分析,认为光刻胶表面与侧面的能量传递和聚合物再沉积等是导致出现上述现象的原因。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 研究背景及历史
  • 1.2 研究现状
  • 1.3 本文的研究内容
  • 第二章 实验
  • 2.1 ICP 的原理和特点
  • 2.2 实验设备及实验过程
  • 第三章 等离子体的诊断及刻蚀的表征
  • 3.1 等离子体诊断工具
  • 3.1.1 探针的测量条件及原理
  • 3.1.2 探针数据的处理
  • 3.1.3 发射光谱
  • 3.2 扫描电镜
  • 第四章 刻蚀及等离子体诊断研究
  • 2 刻蚀速率随参数的变化'>4.1 SiO2刻蚀速率随参数的变化
  • 2 刻蚀速率随 R 的变化'>4.1.1 SiO2 刻蚀速率随 R 的变化
  • 2 刻蚀速率随基片偏压、源功率的变化'>4.1.2 SiO2刻蚀速率随基片偏压、源功率的变化
  • 4.2 等离子体的诊断
  • 4.2.1 朗缪尔探针
  • 4.2.2 发射光谱
  • 2 介质光栅的刻蚀'>4.3 SiO2介质光栅的刻蚀
  • 第五章 结论
  • 5.1 本文的主要结论
  • 5.2 存在的问题和改进方案
  • 参考文献
  • 攻读学位期间公开发表的论文
  • 致谢
  • 详细摘要

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/970c994f6ca94645990948dd.html