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电子回旋共振-射频双等离子体沉积氧化硅薄膜过程中的射频偏压效应
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:0
  • 页码:1338-1343
  • 语言:中文
  • 分类:O484.1[理学—固体物理;理学—物理] TB43[一般工业技术]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学近代物理系,中国科学院基础等离子体物理重点实验室,合肥230026
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:10635010)和国家重点基础研究发展计划(批准号:2008CB717800)资助的课题.
  • 相关项目:低气压多频等离子体与材料表面相互作用
中文摘要:

本文利用六甲基乙硅氧烷(HMDSO)和氧气(O2)为反应气体,利用微波电子回旋共振-射频双等离子体化学气相沉积法沉积氧化硅薄膜,并利用发射光谱对等离子体特性进行原位诊断.研究表明,RF偏压对氧化硅薄膜沉积速率和薄膜中的化学键结构产生有意义的影响.小的直流自偏压会略微提高沉积速率;但随着直流自偏压的增加,离子轰击效应及刻蚀作用加强,薄膜的沉积速率下降.在13.56 MHz和400 kHz两个不同射频频率条件下所沉积的薄膜中,O和Si的比例基本相同,均超过2∶1;但400 kHz射频偏压下薄膜中的碳成分比例比13.56 MHz条件下的要高得多.这可以归因为高的射频偏压的应用不仅可增强离子轰击效应,而且与体等离子体相互作用,使高活性的氧原子增多;而低频偏压的作用主要是增强离子轰击效应.

英文摘要:

Silicon oxide films were deposited in electron cyclotron resonance-radio frequency dual hybrid plasmas using a mixture of HMDSO and oxygen as source gases, and optical emission spectroscopy was employed to investigate the gas phase species in the plasma. It is found that both the deposition rate and the chemical bonds of films are significantly affected by the radio frequency bias. The deposition rate is slightly increased when a low direct current self-bias is applied, and is reduced with the increasing self-bias due to strengthened ion bombardment. The ratios of O to Si in the films deposited under the bias frequency of 400 kHz are above 2∶1, nearly the same as that under 13.56 MHz. However, the content of carbon under 400 kHz bias is much higher than that under 13.56 MHz. The reason is that the application of the high frequency bias of 13.56 MHz not only strengthens ion bombardment on the material surface, but also induces the variations of the bulk plasmas including the increase of O atom density, while the main effect of the bias of 400 kHz is only to strengthen ion bombardment.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876