研究目的
研究宽带紫外辅助热退火对采用富碳硅氮烷前驱体沉积的低k值硅碳氮薄膜介电和力学性能的影响。
研究成果
宽带紫外辅助热退火通过增强Si-N交联并去除不稳定有机基团(同时保留稳定的乙烯桥),显著改善了低k值SiCxNy薄膜的介电和机械性能。该方法为开发具有更高机械强度的低k值介电屏障展现出应用前景。
研究不足
该研究聚焦于400°C下的短时退火(5分钟)。未探究更长退火时间或不同温度的影响。研究也未涉及紫外退火工艺在工业应用中的可扩展性。
1:实验设计与方法选择:
本研究比较了在400°C下热退火和宽带紫外辅助热退火(UV退火)5分钟对采用富碳硅氮烷前驱体通过PECVD沉积的SiCxNy薄膜的影响。
2:样品选择与数据来源:
SiCxNy薄膜沉积在低掺杂(100)硅片上。
3:实验设备与材料清单:
设备包括射频PECVD系统、用于UV退火的汞氙灯、n&k分析仪1200、傅里叶变换红外光谱仪(Perkin-Elmer Spectrum 100)、XPS(赛默飞世尔科技Theta探针)、X射线反射率仪(布鲁克D8 Discover)、纳米压痕XP系统(MTS公司)以及HP 4280 C-V分析仪。
4:傅里叶变换红外光谱仪(Perkin-Elmer Spectrum 100)、XPS(赛默飞世尔科技Theta探针)、X射线反射率仪(布鲁克D8 Discover)、纳米压痕XP系统(MTS公司)以及HP 4280 C-V分析仪。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:薄膜在100°C、1托和50 W条件下沉积。后处理在400°C下进行5分钟。表征包括厚度、折射率、化学成分、结构信息、密度、机械性能和介电常数。
5:数据分析方法:
使用FT-IR光谱、XPS、X射线反射率、纳米压痕和C-V测量进行数据分析。
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获取完整内容-
Fourier transform infrared spectroscopy
Spectrum 100
Perkin-Elmer
Characterizing the chemical composition and the structural information of the SiCxNy films
-
XPS analysis
Theta Probe
Thermo Fisher Scientific
Determining the chemical bonding and composition
-
x-ray reflectivity
D8 Discover
Bruker
Characterizing the density of the SiCxNy films
-
n&k Analyzer 1200
1200
n&k Technology
Determining the thickness and the refractive index of the SiCxNy films
-
Nano-Indenter XP system
XP
MTS Corp.
Measuring the mechanical properties of the SiCxNy films
-
HP 4280 C-V Analyzer
4280
HP
Determining the dielectric constant of SiCxNy films
-
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