对ICVD培养的pV3D3介电聚合物薄膜干蚀刻的研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电气工程 电气工程
• 表面化学 表面化学

背景情况:

• 聚合物介电材料为下一代电子产品提供可调节性质和机械灵活性.
• 启动化学蒸汽沉积 (iCVD) 产生高纯度的聚合物薄膜,但缺乏高分辨率的图案方法.
• 将这些材料集成到高密度电子产品中需要先进的制造技术.

研究的目的:

• 对由iCVD制造的有机聚合物介电材料的反应离子蚀刻 (RIE) 过程进行研究和优化.
• 为蒸汽相沉积聚合物介电材料建立一个高分辨率的干蚀刻方法.
• 为了证明RIE图案聚合物介电材料在先进电子设备中的适用性.

主要方法:

• 在ICVD制造的有机聚合物介电器上使用CF₄等离子体对反应性离子蚀刻 (RIE) 的系统研究.
• 直接模式RIE (更高的蚀刻速率) 和远程模式RIE (均蚀刻) 的比较.
• 通过将O₂气引入CF₄ RIE,优化蚀刻速率,达到高达1000 Å/分钟的速度.

主要成果:

• 直接模式RIE由于物理和化学蚀刻的结合,显示了更高的蚀刻速率.
• 远程模式RIE提供了统一的蚀刻,表面形态变化最小.
• 添加O₂显著增加了两种模式的蚀刻速率,使得超薄 (33nm) 介电层的图案化成为可能.

结论:

• 使用RIE.建立了一个系统的,高分辨率的干蚀刻方法,用于ICVD聚合物介电材料.
• 采用RIE模式的聚合物介电层已成功应用于基于AlGaN/GaN的金属绝缘体半导体高电子流动性晶体管 (MISHEMT).
• 这一进步为将聚合物介电材料集成到高密度电子应用中铺平了道路.