- 學位論文
多孔性矽烷氧低介電常數薄膜界面結構與機械性質之研究
Interface Structures and Mechanical Properties of Porous SiOCH Low Dielectric Constant Films
摘要
摘要 本研究以電漿輔助化學氣相沉積法 (PECVD)，於矽晶圓上沉積SiCN薄膜與多孔性低介電常數薄膜。低介電常數薄膜的組成為矽烷氧化合物 (SiOCH)。對於薄膜的表面分別施以氫氣與氨氣電漿處理，藉此觀察電漿處理對於薄膜界面性質的影響。 本研究所使用的薄膜可分為單層薄膜、雙層薄膜和多層結構薄膜，三者分別用於薄膜的結構分析、化學性質分析與機械性質分析。 薄膜結構分析是藉由薄膜表面形貌與橫截面微結構的觀察，以及薄膜晶體繞射分析，來確認SiCN薄膜與SiOCH薄膜的微結構。 薄膜的化學性質分析，是分別以XPS及SIMS分析薄膜的成分縱深分佈；另外以XPS與FTIR分析薄膜的化學鍵結型態。藉由比較經過三種不同電漿處理後的薄膜，其界面成分與化學鍵結型態的差異，分析電漿處理對於薄膜界面化學性質所造成的影響。 以奈米壓痕及奈米刮痕測試法檢測薄膜的機械性質。對於薄膜的硬度、彈性模數和界面強度做了一系列的量測，並比較不同電漿處理下，薄膜機械性質的差異。此外，以奈米壓痕測試的荷重-深度曲線，配合薄膜破裂形貌的觀察，來推斷薄膜的破裂機制與薄膜的界面強度。
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延伸閱讀
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