Введение
Глава 1. Литературный обзор 13
1.1. Физико-химические свойства и области применения пленок карбонитрида кремния 13
1.2. Методы синтеза пленок карбонитрида кремния 15
1.2.1. Физические методы синтез 15
1.2.2. Химические методы синтеза
1.3. Синтез пленок карбонитрида кремния методом CVD из кремнийорганических предшественников 20
1.4. Термодинамическое моделирование процессов фазообразования в системе Si-C-N-(H) 27
1.5. Методы исследования процессов CVD и пленок карбонитрида кремния SiCxNy 1.5.1. Эллипсометрические измерения 28
1.5.2. Исследование химического состава 29
1.5.3. Исследование фазового состава 33
1.5.4. Исследование состава газовой фазы 34
1.5.5. Исследование других свойств пленок карбонитрида кремния 34
1.6. Зависимость функциональных характеристик от химической структуры и состава пленок карбонитрида кремния 36
1.7. Заключение 43
Глава 2. Экспериментальная часть 46
2.1. Исходные вещества 46
2.2. Измерение давления насыщенного пара соединений-предшественников и расчет термодинамических характеристик процесса испарения 47
2.3. Термодинамическое моделирование системы Si—С—N—Н 48
2.4. Осаждение пленок системы Si-C-N-H методом PECVD
2.4.1. Предварительная обработка подложек 49
2.4.2. Схема установки PECVD 50
2.4.3. Методика проведения PECVD экспериментов 51
2.5. Методы исследования физико-химических свойств пленок
Глава 3. Результаты и их обсуждение 57
3.1. Характеризация веществ БТМСЭА, БТМСФА и ТМФС как предшественников процессов CVD 57
3.2. Термодинамическое моделирование процессов химического осаждения из газовой фазы при использовании БТМСЭА, БТМСФА и ТМФС 62
3.2.1. CVD-диаграммы и состав пленок, получаемых из смесей БТМСЭА + Не и БТМСЭА + NH3 63
3.2.2. CVD-диаграммы и состав пленок, получаемых из смесей БТМСФА + Не и БТМСФА + NH3 65
3.2.3. CVD диаграммы и состав пленок, получаемых из смеси ТМФС + Не и ТМФС + NH3 67
3.3. Синтез и исследование физико-химических свойств пленок карбонитрида кремния 70
3.3.1. Синтез и характеризация пленок, полученных из БТМСЭА 70
3.3.1.1. Исследование строения, состава и морфологии поверхности пленок карбонитрида кремния, полученных из смеси БТМСЭА и гелия 72
3.3.1.2. Исследование строения, состава и морфологии поверхности пленок карбонитрида кремния, полученных из смеси БТМСЭА и аммиака 80
3.3.1.3. Функциональные свойства пленок, осажденных из БТМСЭА 85
3.3.2. Синтез и характеризация пленок, полученных из БТМСФА 91
3.3.2.1. Исследование строения, состава и морфологии поверхности пленок карбонитрида кремния, полученных из смеси БТМСФА и гелия 92
3.3.2.2. Исследование строения, состава и морфологии поверхности пленок карбонитрида кремния, полученных из смеси БТМСФА и аммиака 95
3.3.2.3. Функциональные свойства пленок, полученных из БТМСФА 98
3.3.3. Синтез и характеризация пленок, полученных из ТМФС 102
3.3.3.1. Исследование строения, состава и морфологии поверхности пленок SiCx:H (SiCx), полученных из смеси ТМФС и гелия 104
3.3.3.2. Исследование строения, состава и морфологии поверхности пленок SiCxNy:H (SiCxNy), полученных из смеси ТМФС и аммиака 106
3.3.3.3. Функциональные свойства пленок, осажденных из ТМФС 115
3.4. Исследование стабильности состава и свойств пленок SiCx:H (SiCx) и SiCxNy:H (SiCxNy) во времени под воздействием атмосферы воздуха 121
3.5. Исследование пористости пленок SiCx:H (SiCxNy:H) 126
3.6. Перспективы применения пленок SiCx:H (SiCx) и SiCxNy:H (SiCxNy), полученных из БТМСЭА, БТМСФА и ТМФС 129
Основные результаты и выводы 131
Список литературы
