Abstract
本論文以電子迴旋共振化學氣相沉積系統(ECR-CVD)研製摻氟的非晶系碳膜(fluorinated amorphous carbon film, a-C:F),作為低介電常數的材料。實驗發現,沉積a-C:F薄膜較佳的條件為:氣體流量: Ar/CH4/CF4 = 30/10/20 sccm、基板偏壓=-30伏特、微波功率=400~600 watts、基板溫度=50oC~100oC,薄膜有較低的介電常數值,約為2.2,而漏電流-電壓特性的檢測,顯示薄膜優良的介電特性。由薄膜的FTIR吸收光譜得知薄膜主要由CFn(n=1-3)的鍵結所構成,其中亦包含少量的C-H鍵結。在同一微波功率下,沉積速率隨基板溫度升高而降低,此乃因CFn原子團熱穩定性不佳,基板溫度愈高,愈不容易沉積,此結果也在碳氟化合物(CxFy)的熱脫附質譜分析中得到印證。熱脫附質譜的分析顯示a-C:F薄膜為親水性,且有氟原子的釋出。因此,以a-C:F 薄膜為介電層,覆蓋層(capping layer)是必要的,而所應用的覆蓋層能否抑制CFx原子團的解離,也需進一步探討。