BST薄膜的反应离子刻蚀研究

作者:史鹏;姚熹 刊名:压电与声光 上传者:颜鲁宁

【摘要】钙钛矿结构的钛酸锶钡(BST)薄膜作为优良的介电、铁电材料在新一代的微机械系统(MEMS)、动态存储器(DRAM)及其他器件上的广泛应用,使得BST薄膜的刻蚀特性越来越重要。该文利用反应离子刻蚀装置,研究了溶胶-凝胶工艺制备的钛酸锶钡薄膜在CHF3/Ar等离子气体中的刻蚀情况。通过分析刻蚀速率及薄膜刻蚀前后表面形貌的变化,结果表明,刻蚀过程是离子轰击、离子辅助化学反应和化学反应刻蚀共同作用的结果。刻蚀速率为5.1 nm/min。Sr元素较难去除,成为阻碍刻蚀的重要因素。

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  收稿日期:20040508   基金项目:国家科技部“九七三”计划基金资助项目(2002CB613305) ;中国2以色列国际合作基金资助项目   作者简介:史鹏(19732) ,男 ,陕西西安人 ,讲师 ,博士 ,主要从事薄膜的制备和器件化研究。   文章编号 :100422474(2006) 010064203 BST薄膜的反应离子刻蚀研究 史  鹏 , 姚  熹 (西安交通大学 电子材料与器件教育部重点实验室 ,陕西 西安 710049)   摘  要 :钙钛矿结构的钛酸锶钡(BST) 薄膜作为优良的介电、铁电材料在新一代的微机械系统(MEMS) 、动态存储器(DRAM)及其他器件上的广泛应用 ,使得 BST 薄膜的刻蚀特性越来越重要。该文利用反应离子刻蚀装置 , 研究了溶胶2凝胶工艺制备的钛酸锶钡薄膜在 CHF3/ Ar 等离子气体中的刻蚀情况。通过分析刻蚀速率及薄膜刻 蚀前后表面形貌的变化 ,结果表明 ,刻蚀过程是离子轰击、离子辅助化学反应和化学反应刻蚀共同作用的结果。刻蚀速率为 5. 1 nm/ min。Sr 元素较难去除 ,成为阻碍刻蚀的重要因素。关键词 : 钛酸锶钡(BST) ; 薄膜 ; 反应离子刻蚀 ; CHF3 中图分类号 :TN405    文献标识码 :A Characteristics of Reactive Ion Etching of BST Thin Film SHI Peng, YAO Xi (Electronic Materials Research Laboratory , Xi′ an Jiaotong University , Xi′ an 710049 ,China)   Abstract :Perovskite (Ba ,Sr) TiO3 (BST) thin film is prepared via Sol2Gel methods. The etching characteristicsof SolGel2derived BST films were investigated in a reactive ion etching (RIE) setup using CHF3/ Ar plasma. The morphology and etching rate were measured by X2ray diffraction (XRD) and atomic force microscopy (AFM) . The properties of the micropattern after etching were measured by SEM and EDS system. The etching mechanism of BST thin film in RIE was the cooperation of ion bombardment , ions assist chemical reaction and reaction etching effects. The Sr atoms were hard to remove off than any other atoms. The higher etching rate can be up to 5. 1 nm/ min. Key words : BST; thin film; RIE; CHF3   对非挥发性动态存储器(NV2RAM) 、微机械系 统(MEMS) 和高密度随机动态存储器 (DRAM) 的研究已成为当代电子和微电子行

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