2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、隨著集成電路向超大規(guī)模方向發(fā)展,電子元器件朝小型、高速、低能耗、高集成度方向發(fā)展。然而互連阻容耦合造成的信號(hào)延遲極大地限制了電路運(yùn)行的速度,并帶來(lái)信號(hào)竄擾和增加功耗的問(wèn)題。為了降低RC延遲,開(kāi)發(fā)具有超低介電常數(shù)(k<2.3)的絕緣介質(zhì)材料成為目前研究的熱點(diǎn)。然而低k材料不僅需要有較低的k值,還需要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、良好的電學(xué)特性和熱穩(wěn)定性等才能滿(mǎn)足工業(yè)界的需求?;诖四康?,本論文開(kāi)展了以下研究工作:
  分別采用兩種硅基前驅(qū)體1,

2、2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTEE)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)為硅基前軀體,以聚氧乙烯聚酯酸酯(Brij76)為模板劑,采用溶膠-凝膠工藝和旋涂技術(shù)制備出多孔的SiCOH薄膜。FTIR測(cè)試表明隨BTEE用量增加,形成網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)Si-O-Si特征峰強(qiáng)度提高。TGA分析表明在150~450℃之間,各組樣品都出現(xiàn)了30%~45%的失重率,當(dāng)溫度高于450℃,失重率基本恒定。C-V測(cè)試結(jié)果顯示反應(yīng)物摩爾比為MTES∶BTEE∶Brij76=

3、1∶1∶0.125的薄膜對(duì)應(yīng)的k值為2.2,具有超低介電常數(shù)特性。該薄膜在0.8MV/cm的電場(chǎng)條件下,漏電流密度約為9.3×10-10A/cm2。450℃退火后的該薄膜具備折合模量Er~8.5GPa,硬度H~1.17GPa,表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能。
  采用PECVD工藝,以MTES、C2F6、O2為反應(yīng)源,固定淀積溫度為200℃和射頻頻率為13.56MHz,通過(guò)調(diào)整射頻功率和C2F6流量,進(jìn)而研究了二者對(duì)薄膜的k值和組成的影響。

4、研究表明,隨著射頻功率從300W增加到700W,薄膜的淀積速率相應(yīng)增加,當(dāng)功率升高到一定程度后,據(jù)測(cè)算,Si-F鍵的紅外特征峰面積占比有所降低,因而薄膜的k值也就相應(yīng)的出現(xiàn)了隨射頻功率先下降后上升的趨勢(shì)。
  當(dāng)固定射頻功率為500W時(shí),調(diào)整C2F6流量,發(fā)現(xiàn)C2F6的流量為500sccm時(shí)所得k值最小,為3.19。該樣品的XPS結(jié)果表明F與C元素已成功摻入到薄膜中,而且Si元素主要是以Si-O4的形式存在,說(shuō)明在射頻作用下MTE

5、S分子中的Si-C鍵被破壞且與O結(jié)合成鍵。由于F元素的摻入量較低,并其以C-F鍵和Si-F鍵的形式鍵合,而C元素則主要以Si-C鍵、C-C/C-H鍵和C-CF鍵的形式鍵合并存在于薄膜之中。
  在此基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了PECVD的最佳工藝條件為淀積溫度為200℃,腔體壓力為3torr,射頻頻率為13.56MHz,沉積時(shí)間為1min,O2的流量為500 sccm,MTES的流量為1g/min,C2F6的流量為500sccm。
 

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