含氟无定形碳膜pecvd制备及结构和性能的研究

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1、摘要I含氟无定形碳薄膜(a—c：F：H)是一种新型功能材料，它可以用作电介质膜、抗摩膜、抗反射膜、保护膜、防腐膜以及包装材料薄膜等。一本文利用射频等离子体增强化学气相沉积法，以cF4和C乩为反应气体，Ar或N2为工作气体，制各了在不同工艺参量下的a_C：F：H膜，并对薄膜进行了退火处理；利用SEM、AFM、FTIR、xRD、Ellip、uV—VIs、Raman、XPS等测试、分析手段着重研究了射频功率、沉积温度、流量比和退火温度对薄膜的组分、化学键结构和物理性质的影响。通过研究得出：a—c：F：H薄膜生长速率主要决定于沉积温度和射频功率，低温

2、和适当的功率有利于提高薄膜生长速率，气体的流量比对薄膜的生长速率有一定的影响；薄膜的表面形貌主要取决于射频功率、沉积温度和退火温度，低功率、低温度沉积的薄膜表面均匀致密，光洁度好，退火之后，薄膜表面趋于平垣，但变得疏松；射频功率、沉积温度、气体流量比和退火温度均影响薄膜的组分和化学键结构，尤其受温度的影响较为明显；薄膜的光学带隙决定于膜内H、cF、CF。、cF3，的含量，也可以说与薄膜内的sp2的含量有关，沁H；、cR、cF3基团越少，cF越多，也就是说sp2的含量越多，薄膜的光学带隙越小，在工、，艺上，薄膜的光学带隙取决于射频功率、流量比和

3、温度}7薄膜的介电J常数决定膜内F的含量及键合方式，F的含量高，同时膜内cF、cF。与cR之比较大，薄膜的介电常数小，在工艺上，主要与流量比有关，高流量比制备的薄膜介电常数小，射频功率和温度对薄膜的介电常数摘要也有一定的影响；薄膜的热稳定性和粘附性取决于温度和射频功率，高温度、高功率下沉积的薄膜，热稳定性好；薄膜的形态主要受沉积和退火温度的影响，在较高的温度下沉积的薄膜内有微晶生成，沉积功率对形态也有一定的影响。关键词：a—c：F：H薄膜，PEcVD，介电常数，光学带隙，热稳定性lIABSTRACTMaterlalsot。F’luonnate

4、damorphoushydmgenatedcarbonthinfilms(a-C：F：H)wit}lnewfhnctionswillbeusedintheelectricalandopticalfleld．Theyhavebeenunderinvestigationforafewyearsduetotheirexcellentphysicalpropeniessuchaslowdielectricc锄stallt．10wref}actiVeindeX’lowfrictioncoemcients，goodg印fillc印ability，ease

5、tobeprocessedandsoon．ThesefilmswiIlbeusedinindustriaIapplicationsaslowdielec仃icconstantinterlaysinultrala唱e．scaleintegration(uLSI)technology．Inthispaper，a’C：F：Hweredepositedusingradio肫quencyplasmae1111allcechemicalVapord印osition(RF．PECVD)1．eactorwimCF4andCH4assourcegasesand

6、theyweredealwimthemalannealinginaN2enViroment．111ee仃ectsonthinfilmsofconstructandphysicspropertiesbyRF-power，d印ositiontemperaturea11dfluxratiowereinVestigated·ARerstudyingand锄1ysis，manyiInportantconclusionsarefound·Growtllmteofa-C：F：HthinfilrllsWasmainlydete肌inedbvd印osltlon

7、telnperafureandRF。power；lowdepos“iontempemtureandRF。powerwerethequalificationtogainevenand锄oomsu仃acea．C：F：Hfilms；stabilityandsurfaceofminfilmsbecomebetterafkrarHleali士12heattre咖ent·Thefactors疆bctingcomponentandchemicalbandsofthinfilmswereRF-power'd印ositiontemperatureandnuxr

8、atioofthegases·opticalbaJldg印iscollllectedwiththec蚰tentofFandCF：inotherwords，itrel