Abstract
本實驗以電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)法，於矽基材表面沈積低介電常數之氟化非晶碳膜，前驅物為CF4、C2H2和N2。在所生成氟化非晶碳膜之成分方面，隨著CF4氣體流量比的增加，薄膜的氟含量也會隨之上升；不同氣體流量比的試片在400 ℃退火30分鐘後的表現也不同，大體上來說CF4氣體流量比越高的薄膜，退火後氟含量下降的幅度和薄膜厚度縮減的程度也會越大；因此氟含量越多的薄膜雖然其介電常數很低，但其熱穩定性上的表現卻比較差。在氣體流量比為0.97的試片中，雖然退火後薄膜縮減了60 %，但在AFM 觀察中顯示其粗糙度Ra=0.57 nm與退火前類似。薄膜的熱穩定性可以藉由提高沈積溫度改善，當沈積溫度從50 ℃提高至125 ℃時，薄膜在退火後氟含量的減少會受到抑制，只有7 at% 的下降。當氟化非晶碳膜含有氮原子時，粗糙度Ra增為0.67~3.73 nm，在退火後粗糙度可明顯變小，且薄膜厚度縮減有減緩的效果，另外也能維持薄膜化學組成於一定範圍內，而不會有氟含量的下降；在硬度、彈性模數與內應力方面，含氮氟化非晶碳膜均比未含氮的薄膜來得大，這是因為薄膜具有C-N鍵結的緣故，雖然在退火後這些數值都會下降，但仍比未含氮的薄膜來得高。整體而言，氮原子的添加會使氟化非晶碳膜在機械性質上的表現有所增進，也能夠改善薄膜的熱穩定性，使其成為一具有潛力之低介電常數材料。