文档介绍：苏州大学
硕士学位论文
SiCOH薄膜的双频等离子体刻蚀研究
姓名:徐轶君
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:叶超
20090401
∧さ乃档壤胱犹蹇淌囱芯中文摘要超大规模集成电路中器件密度的提高、特征线宽的减小导致互连线之间的阻容耦合不断增大,从而使信号传输延时、功耗增大、噪声增大。为了解决这些问题,用低介电常数统徒榈绯J甼牧咸娲车腟阄示到质,成为可能的选择。作为低统蚹材料中最有前景的候选者,多孔超低作为应用于超大规模集成电路中的低牧希琒薄膜的刻蚀研究极其重要。与传统介质的刻蚀相比较,由于∧ぶ写嬖诳紫叮虼丝淌绰仕孀疟∧密度的降低而增加,从而导致薄膜粗糙度增加、侧向微枝结构的形成和刻蚀深度发生改变,结果难以实现∧た淌垂痰木房刂啤为实现∧た淌吹木房刂疲G罂淌词钡奶挤壤胱犹迨歉缓現的等离子体,并且离子能量可以独立控制,因此本文采用的双频电容耦合等离子体狢U沽薙薄膜的刻蚀研究。论文重点研究了../双频电容耦合放电的等离子体特性、薄膜的刻蚀特性。结果表明,采用双频等离子体技术通过提高低频功率可以实现∧さ目煽乜淌矗ü岣吒咂灯德士梢越档蚐薄膜的刻蚀功率。结合等离子体特性的分析,∧さ目煽乜淌从氲推倒β屎透咂灯德实奶岣咚贾关键词:双频电容耦合等离子体;∧た淌矗籆壤胱犹者:徐轶君指导教师:叶超牧鲜艿焦惴汗刈ⅰ的等离子体中脑黾印的抑制有关。作
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研究生签名:幽避旌日期:趔互:垒:丝研究生签名:主签童篓翌苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明期:丛核克日期:望丝学位论文独创性声明学位论文使用授权声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保存期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权苏州大学学位办办理。导师签名:日’
第一章绪论§甀低介电常数材料的研究背景随着科技的不断进步,微电子器件已经应用到人类生活的各个方面,人类已经步入信息时代。微电子器件的发展使得器件密度不断提高、器件尺寸不断减小,同时器和线间寄生电容增大,导致互连阻容耦合增大,并进一步使信号传输延时、在多层互联系统中,延时凸腜决定于器件尺寸和材料性能,如下式所式中,=鹗袅叩牡缱杪省为线间绝缘介质的相对介电常数、‰为真空介电常作频率。,降低常数可以采用以下三种方法:褂玫电阻牧献魑=鹗粝撸使用低介电常数慕橹什牧献鞑慵渚挡悖改变金属互连线的布局和厚宽比。由于集成电路特征尺寸的不断下降,仅仅通过优化电路的设计和布局已经不能解决器件尺寸与工作性能之间的矛盾,因此必须采用新的金属连线和介质材料来取代目前集成电路所使用的/材料架构【自上世纪年代中期,用/低橹侍娲鶤疭难芯恳鹑嗣枪惴旱墓刈ⅰ凭借自身低电阻率、低功率耗散以及优越的抗电迁移性能成为新一代的金属布线材料。年,替代舢连线工艺研究获得进展,成功使连线电阻率降低%随着连线总电阻的降低,人类面临进一步的挑战,即如何降低互联架构中介质材料的介电常数。目前替代作为绝缘介质的低介电常数材料吹蚄材料共荒苋定,尚处在对材料的探索、评价阶段。作为微电子器件中的低介电常数材料应用,所件的运行速度也在不断提高。但是,随着器件尺寸的进一步减小,金属互连线的电阻干扰噪声增强和功耗增大,从而制约了器件运行速度和性能的进一步提高【。示:////数、=鹗粝叱ざ取为金属线厚度、鹗粝呒涞木嗬搿为工作电压、.厂为工—∧さ乃档壤胱犹蹇淌囱芯第一章绪论
爱踹㈣根据电介质理论【跚,介质的极化主要来源于:技尤∠蚣ɑ捶肿蛹选材料需要考虑以下几个方面的性能【浚电学与介电性能,即漏电流、击穿强度、相对介电常数和介电损耗;牧系奈锢砗突阅埽饕0ǹ淌葱阅堋⑽浴残余应力、密度、平整性、结构和成份等;刃阅埽慈瘸寤鞴讨械挠αΡ浠下。因此,低牧系难芯扛Ъ摇⑽锢硌Ъ摇⒉牧峡蒲Ъ液图傻缏饭こ淌γ谴场作用下,电子云的移动使得电子云重心与原子核重心分离形成感应偶极矩。电子极化率,即降低分子极化,在实验手段上就是在材料中引入低极化率的键,,另一相是咏的空气隙,这样形成的多孔