PECVD法制备纳米多孔SiO_x薄膜

摘要

目的研究基于等离子体增强气相化学沉积(PECVD)制备多孔SiO_x薄膜的方法。方法以六甲基二硅氧烷(HMDSO)为单体,并通入氧气、氩气,再加入少量的有机物质,通过辉光放电的方式形成等离子体,从而在玻璃基材表面沉积,制备出氧化硅薄膜,再在高温下进行热处理,使氧化硅薄膜中的碳氢键等有机组分被除去,形成孔隙。研究单体与氧气的比例、沉积时间、沉积功率等实验条件对沉积率、形貌、结构以及折射率的影响。结果当放电时间为10 min,放电功率为50 W,氧气与单体的体积比为1︰6时,薄膜沉积速率达到最优值,为14.6 nm/min。伸缩振动的吸收强度随着氧气含量的增加强度降低。经过热处理后,氧化硅表面的平整度得到提升,热处理后断面的形貌发生了变化,出现了断面层开裂的现象。结论通过PECVD沉积SiO_x薄膜,通过加热形成孔隙制备多孔SiO_x薄膜,能将介电常数降低到1.9以下。