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超低介电常数的多孔F-pSiCOH薄膜制备及其紫外固化处理
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作者 陈云 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期128-131,142,共5页
面向高性能集成电路可靠性设计要求之下,开展以硅集成电路(IC)三维集成器件超低介电常数的介电薄膜研究。采用化学气相沉积法制备了一种超低介电常数(k)值的多孔F-pSiCOH薄膜。利用傅里叶变换红外光谱测定了多孔F-pSiCOH薄膜的化学结构... 面向高性能集成电路可靠性设计要求之下,开展以硅集成电路(IC)三维集成器件超低介电常数的介电薄膜研究。采用化学气相沉积法制备了一种超低介电常数(k)值的多孔F-pSiCOH薄膜。利用傅里叶变换红外光谱测定了多孔F-pSiCOH薄膜的化学结构和化学键,并探究了紫外线辐射对多孔F-pSiCOH薄膜机械性能的影响。结果表明:纳米孔和氟原子的引入能有效地降低介电常数,使多孔F-SiCOH薄膜的k值为2.15。紫外固化处理增强了多孔F-pSiCOH薄膜的弹性模量,使多孔F-pSiCOH薄膜的弹性模量从4.84GPa增大到5.76GPa,力学性能得到优化。 展开更多
关键词 硅集成电路 介电常数介电材料 多孔SiCOH薄膜 紫外固化
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低介电常数层间绝缘膜用新材料的开发
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《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期74-74,共1页
日本Zeon(ゼオソ)株式会社开发了介电常数为2.2的新型低介电常数层间绝缘膜(Low—k)材料(ZEOMAC),该材料被用于半导体制造中,现已在高冈工场制造并销售。为了实现半导体器件的细微化、高速化和低耗电性,必须降低绝缘膜的介电常数。... 日本Zeon(ゼオソ)株式会社开发了介电常数为2.2的新型低介电常数层间绝缘膜(Low—k)材料(ZEOMAC),该材料被用于半导体制造中,现已在高冈工场制造并销售。为了实现半导体器件的细微化、高速化和低耗电性,必须降低绝缘膜的介电常数。为此研究了多孔材料(在膜中含有介电常数小的空气的材料),但是该材料具有机械强度弱、膜黏附性差的缺点。新开发的材料是碳氟类化合物环状C5F8结构(八氟环戊烷)。 展开更多
关键词 介电常数 环戊烷 开发 新型 类化合物 机械强度 多孔材料 半导体器件 半导体制造 环状
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多面体笼型倍半硅氧烷纳米杂化低介电材料的研究 被引量:7
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作者 徐洪耀 严正权 +2 位作者 张超 苏新艳 光善仪 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1962-1969,共8页
多面体笼型倍半硅氧烷(POSS)由O—Si—O链接的纳米尺寸的笼型无机芯[(SiO1.5)n]和外围有机取代基团(活性或惰性)组成,这种独特的结构为杂化功能材料的制备提供了重要的平台与基础.本文从低介电材料结构对其性能的影响以及低介电性能的... 多面体笼型倍半硅氧烷(POSS)由O—Si—O链接的纳米尺寸的笼型无机芯[(SiO1.5)n]和外围有机取代基团(活性或惰性)组成,这种独特的结构为杂化功能材料的制备提供了重要的平台与基础.本文从低介电材料结构对其性能的影响以及低介电性能的形成机理等方面综述了低介电材料的制备方法,尤其是POSS在低介电材料控制制备的研究进展,为该领域新材料的设计提供借鉴. 展开更多
关键词 多面体寡聚倍半硅氧烷 纳米复合材料 介电常数
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纳米二氧化硅抛光液对低k材料聚酰亚胺的影响 被引量:4
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作者 胡轶 刘玉岭 +2 位作者 刘效岩 王立冉 何彦刚 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B11期852-854,共3页
以3英寸的P型〈111〉硅片为衬底,经过旋涂固化制备低介电常数(低k)材料聚酰亚胺。对聚酰亚胺进行化学机械抛光(CMP),考察实验前后,纳米二氧化硅抛光液对低k材料的结构和介电常数。实验中应用了2种纳米二氧化硅抛光液:一种是传统的铜抛光... 以3英寸的P型〈111〉硅片为衬底,经过旋涂固化制备低介电常数(低k)材料聚酰亚胺。对聚酰亚胺进行化学机械抛光(CMP),考察实验前后,纳米二氧化硅抛光液对低k材料的结构和介电常数。实验中应用了2种纳米二氧化硅抛光液:一种是传统的铜抛光液;另一种为新型的阻挡层抛光液。通过扫描电镜(SEM)和介电常数测试结果显示,2种抛光液对低k材料,不论是在结构还是电特性方面的影响都不大。经铜抛光液抛光后,k值从最初的3.0变到3.08;经阻挡层抛光液抛光后,k值从最初的3.0变到3.28。实践证明,这两种纳米二氧化硅抛光液可以应用于集成电路。 展开更多
关键词 介电常数材料 纳米二氧化硅抛光液 介电常数 漏电流
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低介电常数硅基薄膜后处理的研究进展 被引量:1
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作者 何志巍 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2010年第3期38-42,46,共6页
综述了近年来国际上低介电常数纳米多孔SiOx薄膜材料的发展状况,重点论述了其后处理原理及工艺、材料结构特点及存在的缺陷,分类指出了后处理方法对材料改性的影响及存在的问题,同时提出了未来的研究方向和发展前景。
关键词 介电常数 纳米多孔材料 硅基氧化物 溶胶-凝胶
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多孔低介电氧化硅陶瓷材料的制备 被引量:5
6
作者 付振生 金江 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2011年第3期385-389,共5页
采用氧化硅为原料,木屑作为造孔剂制备了多孔的氧化硅陶瓷材料。借助于气孔率测试、抗弯强度测试、介电性能测试和SEM测试手段分析了造孔剂和烧结助剂的添加量对材料性能的影响。结果表明:加入BN作为添加剂烧成的氧化硅抗弯强度最大可达... 采用氧化硅为原料,木屑作为造孔剂制备了多孔的氧化硅陶瓷材料。借助于气孔率测试、抗弯强度测试、介电性能测试和SEM测试手段分析了造孔剂和烧结助剂的添加量对材料性能的影响。结果表明:加入BN作为添加剂烧成的氧化硅抗弯强度最大可达到14.80MPa。加入木屑作为造孔剂制备的陶瓷可以形成明显的气孔,气孔率最高可达到48.40%,介电常数最低可以达到3.0。 展开更多
关键词 多孔材料 介电常数 氧化硅陶瓷 木屑
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微/纳米多孔低介电聚酰亚胺薄膜的研究进展 被引量:4
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作者 赵宇霄 冯鑫 +4 位作者 冯晨曦 王玉辉 程金雪 于晓亮 郭敏杰 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期173-181,共9页
聚酰亚胺(PI)作为高性能聚合物,已成为5G通信的重要原材料之一。传统PI薄膜的介电常数处于3.0~3.4之间,随着电路集成度越来越高,已无法满足高速发展的微电子工业的要求,因此,开发综合性能优异的低介电PI薄膜已成为研究热点。向PI薄膜中... 聚酰亚胺(PI)作为高性能聚合物,已成为5G通信的重要原材料之一。传统PI薄膜的介电常数处于3.0~3.4之间,随着电路集成度越来越高,已无法满足高速发展的微电子工业的要求,因此,开发综合性能优异的低介电PI薄膜已成为研究热点。向PI薄膜中引入微/纳米级的分散孔隙,可以有效降低介电常数,同时保留薄膜优异的综合性能。文中从物理和化学制备方法入手,综述了近年来国内外微/纳米多孔低介电PI薄膜(M/N-PLD-PI)的制备工艺,阐明了引入微/纳米级的分散孔隙对降低PI薄膜介电常数的贡献,并对多孔低介电PI薄膜的发展进行了展望。 展开更多
关键词 微/纳米 介电常数 多孔材料 聚酰亚胺薄膜 制孔方法
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多孔Low-k材料各向异性特性声表面波测量模型
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作者 李志国 姚素英 +1 位作者 肖夏 白茂森 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1391-1396,共6页
声表面波技术可无损测量纳米多孔介电薄膜材料的机械特性参数.采用横观各向同性模型表征二维周期性多孔薄膜的结构特性,推导了表面波在周期性纳米多孔薄膜/硅基底结构中的传播模型.通过编程计算数值算例,得到了薄膜各向异性结构特性及... 声表面波技术可无损测量纳米多孔介电薄膜材料的机械特性参数.采用横观各向同性模型表征二维周期性多孔薄膜的结构特性,推导了表面波在周期性纳米多孔薄膜/硅基底结构中的传播模型.通过编程计算数值算例,得到了薄膜各向异性结构特性及弹性模量对表面波色散曲线的影响.结果表明,纳米通孔方向与传播方向间的角度差会对色散曲线产生明显影响,在垂直于通孔的传播方向不能测出弹性模量E′.最后给出了有助于改善测量精度的措施.此模型可用于纳米多孔低介电常数材料各向异性特性测试实验. 展开更多
关键词 声表面波测试 纳米多孔低介电常数材料 各向异性模型
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三甲基氯硅烷对纳米多孔二氧化硅薄膜的修饰 被引量:18
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作者 王娟 张长瑞 冯坚 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1399-1403,共5页
以正硅酸乙酯为先驱体,采用溶胶-凝胶法,结合旋转涂胶、超临界干燥工艺在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.用三甲基氯硅烷(TMCS)对该SiO2薄膜进行了表面修饰,采用FTIR、TG-DTA、AFM和椭偏仪等方法研究了TMCS修饰前后薄膜的结构、形貌、厚... 以正硅酸乙酯为先驱体,采用溶胶-凝胶法,结合旋转涂胶、超临界干燥工艺在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.用三甲基氯硅烷(TMCS)对该SiO2薄膜进行了表面修饰,采用FTIR、TG-DTA、AFM和椭偏仪等方法研究了TMCS修饰前后薄膜的结构、形貌、厚度与介电常数等性能.超临界干燥后的SiO2薄膜含有Si-O-Si与Si-OR结构,呈疏水性.在空气中250℃以上热处理后SiO2薄膜因含有Si-OH而呈吸水性.TMCS修饰后的SiO2薄膜在温度不高于450℃时可保持其疏水性和多孔结构.SiO2薄膜经TMCS修饰后基本粒子和孔隙尺寸增大,孔隙率提高,介电常数可降低至2.5以下. 展开更多
关键词 纳米多孔SiO2薄膜 溶胶-凝胶 三甲基氯硅烷 介电常数(low κ)
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聚乙二醇对纳米多孔二氧化硅薄膜性能的影响 被引量:18
10
作者 王娟 张长瑞 冯坚 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期435-441,共7页
以聚乙二醇(PEG)为添加剂,正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用溶胶-凝胶法、结合 旋转涂胶和超临界干燥等工艺在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.利用FTIR、TG-DTA、 AFM和椭偏仪研究了该SiO2薄膜的性能.与未加.PEG的SiO2薄膜相比,加入PEG得到... 以聚乙二醇(PEG)为添加剂,正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用溶胶-凝胶法、结合 旋转涂胶和超临界干燥等工艺在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.利用FTIR、TG-DTA、 AFM和椭偏仪研究了该SiO2薄膜的性能.与未加.PEG的SiO2薄膜相比,加入PEG得到 的SiO2薄膜表面粗糙度增大,但孔隙率较高,介电常数可降至2.0以下.PEG参与并修饰了 TEOS的溶胶-凝胶过程.加入PEG制备的SiO2薄膜因含有Si-OH基团而呈亲水性,该薄 膜经三甲基氯硅烷(TMCS)修饰后为疏水性. 展开更多
关键词 纳米多孔二氧化硅薄膜 溶胶-凝胶 聚乙二醇 介电常数
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纳米多孔二氧化硅薄膜的制备与表征 被引量:8
11
作者 王娟 冯坚 +1 位作者 杨大祥 张长瑞 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期54-56,共3页
以正硅酸乙酯为原料,采用酸/碱两步溶胶-凝胶法、结合匀胶和超临界干燥等工艺在硅片上成功制备了纳米多孔二氧化硅薄膜.适合匀胶的二氧化硅溶胶的粘度范围为9~15mPa·s;多孔二氧化硅薄膜表面均匀平整,其厚度为400~1000nm;折射率为... 以正硅酸乙酯为原料,采用酸/碱两步溶胶-凝胶法、结合匀胶和超临界干燥等工艺在硅片上成功制备了纳米多孔二氧化硅薄膜.适合匀胶的二氧化硅溶胶的粘度范围为9~15mPa·s;多孔二氧化硅薄膜表面均匀平整,其厚度为400~1000nm;折射率为1.09~1.24;介电常数为1.5~2.5.该多孔二氧化硅薄膜具有三维网络结构,二氧化硅微粒直径为10~20nm. 展开更多
关键词 纳米多孔二氧化硅薄膜 溶胶-凝胶 正硅酸 乙酯 介电常数
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纳米多孔SiO_2薄膜疏水性的研究进展 被引量:5
12
作者 高庆福 冯坚 +3 位作者 成慧梅 周仲承 王娟 张长瑞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期39-42,共4页
超低介电常数纳米多孔 SiO_2薄膜在未来超大规模集成电路(ULSI)中有着广阔的应用前景,但其疏水性能的好坏是决定其能否在 ULSI 中应用的重要因素之一。介绍了国内外有关纳米多孔 SiO_2薄膜疏水性的原理、工艺以及表征方法。
关键词 纳米多孔 SIO2薄膜 疏水处理 接触角 介电常数 疏水性能 超大规模集成电路 介电常数 ULSI 表征方法
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实验条件对纳米多孔二氧化硅薄膜性能的影响 被引量:4
13
作者 王娟 张长瑞 冯坚 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期16-19,29,共5页
以正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用酸/碱两步溶胶—凝胶法,结合旋转涂胶和超临界干燥等工艺在硅片上制备了SiO2薄膜。XRD和AFM表明该SiO2薄膜为无定形态,具有多孔网络结构,表面均匀、平整,其SiO2粒子和孔隙的直径为30~40nm。利用椭偏仪... 以正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用酸/碱两步溶胶—凝胶法,结合旋转涂胶和超临界干燥等工艺在硅片上制备了SiO2薄膜。XRD和AFM表明该SiO2薄膜为无定形态,具有多孔网络结构,表面均匀、平整,其SiO2粒子和孔隙的直径为30~40nm。利用椭偏仪测量了薄膜的厚度和折射率,薄膜的厚度为300~1100nm,折射率为1.13~1.23,孔隙率为50%~70%,介电常数为1.9~2.4。SiO2薄膜的厚度随溶剂异丙醇(IPA)用量的减少、催化剂NH4OH用量的增加、SiO2溶胶粘度的增大和旋转涂胶速度的降低而增大;介电常数随NH4OH用量和SiO2溶胶粘度的增加而降低,IPA用量和旋转速度对SiO2薄膜的介电常数影响较小。 展开更多
关键词 纳米多孔SiO2薄膜 溶胶-凝胶 介电常数
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含氟聚酰亚胺接枝低聚倍半硅氧烷制备超低介电材料 被引量:8
14
作者 王晓峰 陈义旺 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期484-488,共5页
通过热引发甲基丙烯酸环戊基-立方低聚倍半硅氧烷(R7R′Si8O12或POSS)(MA-POSS)与臭氧预处理的含氟聚酰亚胺(6F-Durene)自由基接枝共聚制得6F-Durene共价接枝包含立方低聚倍半硅氧烷(POSS)的聚甲基丙烯酸酯(PMA)支链的纳米复... 通过热引发甲基丙烯酸环戊基-立方低聚倍半硅氧烷(R7R′Si8O12或POSS)(MA-POSS)与臭氧预处理的含氟聚酰亚胺(6F-Durene)自由基接枝共聚制得6F-Durene共价接枝包含立方低聚倍半硅氧烷(POSS)的聚甲基丙烯酸酯(PMA)支链的纳米复合物. 用核磁共振(NMR)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)等测试技术分别对POSS/6F-Durene纳米复合物进行了结构表征及形貌观察. POSS/6F-Durene纳米复合物薄膜与未接枝的6F-Durene薄膜相比具有更低的介电常数ε(在2.5~2.0范围内). 展开更多
关键词 介电常数 纳米复合材料 聚倍半硅氧烷 接枝共聚 含氟聚酰亚胺
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纳米多孔二氧化硅薄膜的制备及其光学性质研究 被引量:1
15
作者 王娟 张长瑞 冯坚 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期55-57,共3页
以正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用溶胶-凝胶法,结合旋转涂胶和超临界干燥等工艺,在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.XRD和AFM表明该SiO2薄膜为无定形态,具有多孔网络结构,表面均匀平整,其SiO2基本粒子和孔隙的直径为30~40nm.利用椭偏光... 以正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体,采用溶胶-凝胶法,结合旋转涂胶和超临界干燥等工艺,在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜.XRD和AFM表明该SiO2薄膜为无定形态,具有多孔网络结构,表面均匀平整,其SiO2基本粒子和孔隙的直径为30~40nm.利用椭偏光谱仪测量了SiO2薄膜在波长245~1650nm的椭偏光谱,采用Si/cauchy/rough结构模型对该光谱进行了拟合,获得了SiO2薄膜的厚度和光学常数.SiO2薄膜的厚度为500~1100nm;折射率为1.13~1.21;孔隙率为56%~70%;介电常数为1.9~2.3. 展开更多
关键词 纳米多孔二氧化硅薄膜 制备方法 光学性质 溶胶-凝胶 介电常数 椭偏光谱
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纳米多孔薄膜孔结构的非破坏性表征 被引量:1
16
作者 王娟 张长瑞 冯坚 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期481-486,共6页
对纳米多孔低介电常数薄膜孔洞率、孔径、孔径分布和孔洞连通性等孔结构的表征有助于理解薄膜的结构和提高其性能。近年来开展了利用与特殊X射线反射联用的小角中子散射、小角X 射线散射、椭偏测孔仪、正电子湮没谱和表面声波谱等非破... 对纳米多孔低介电常数薄膜孔洞率、孔径、孔径分布和孔洞连通性等孔结构的表征有助于理解薄膜的结构和提高其性能。近年来开展了利用与特殊X射线反射联用的小角中子散射、小角X 射线散射、椭偏测孔仪、正电子湮没谱和表面声波谱等非破坏性方法表征多孔低介电常数薄膜孔结构的研究。介绍了这些方法的基本原理,综述了利用这些方法研究低介电常数介质薄膜及其集成工艺的进展,总结了这些方法表征多孔薄膜孔结构的特征。 展开更多
关键词 纳米多孔薄膜 介电常数介质薄膜 小角中子散射 椭偏测孔仪 正电子(素)湮没寿命谱
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多孔结构聚酰亚胺基介电材料研究进展 被引量:5
17
作者 杨煜培 莫钦 +5 位作者 熊林颖 张雅峰 赵国强 王恒鑫 黄婉芮 彭娅 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期157-161,共5页
简要介绍了聚酰亚胺作为特种工程材料的特性,以及在微电子领域中作为绝缘封装材料使用的性能要求。从孔洞方向出发,综述了近年内国内外关于制备具有多孔结构的低介电常数聚酰亚胺材料的常用几种方法,主要包括引入不稳定相作为成孔模板... 简要介绍了聚酰亚胺作为特种工程材料的特性,以及在微电子领域中作为绝缘封装材料使用的性能要求。从孔洞方向出发,综述了近年内国内外关于制备具有多孔结构的低介电常数聚酰亚胺材料的常用几种方法,主要包括引入不稳定相作为成孔模板剂、与多孔填料复合以及静电纺丝工艺,并对今后关于进一步制备高性能超低介电常数聚酰亚胺材料的方法作出了预测及展望。 展开更多
关键词 聚酰亚胺 多孔结构 介电常数 绝缘材料 进展
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低介电聚合物材料的研究进展 被引量:4
18
作者 李晓丹 何瑞 刘宏宇 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期4058-4066,共9页
低介电聚合物材料因具有低介电常数、低介电损耗、耐热性力学性能良好等特点而被广泛应用于电子器件行业,随着5G通讯技术的飞速发展,传统的低介电聚合物材料制备方法已经面临淘汰。综述了近几年国内外低介电材料的研究,从基本理论出发... 低介电聚合物材料因具有低介电常数、低介电损耗、耐热性力学性能良好等特点而被广泛应用于电子器件行业,随着5G通讯技术的飞速发展,传统的低介电聚合物材料制备方法已经面临淘汰。综述了近几年国内外低介电材料的研究,从基本理论出发列举了几种当下降低介电常数的主要方法:引入低极化基团、引入大体积分子或基团、引入多孔结构以及其它多种方法,并对低介电材料领域进行了展望和总结。 展开更多
关键词 聚合物材料 介电常数 极化基团 大体积分子 多孔结构
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微电子工业用低介电聚酰亚胺薄膜研究进展 被引量:13
19
作者 张明艳 程同磊 +2 位作者 高升 崔宇 吴子剑 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2016年第6期7-11,共5页
本文从降低PI的分子极化率和单位体积内极化分子密度两个角度出发,综述了近年来低介电常数PI薄膜(主要包括含氟聚酰亚胺和多孔结构聚酰亚胺)的研究进展,重点介绍了添加具有纳米孔洞结构纳米粒子制备低介电常数聚酰亚胺薄膜的研究。评述... 本文从降低PI的分子极化率和单位体积内极化分子密度两个角度出发,综述了近年来低介电常数PI薄膜(主要包括含氟聚酰亚胺和多孔结构聚酰亚胺)的研究进展,重点介绍了添加具有纳米孔洞结构纳米粒子制备低介电常数聚酰亚胺薄膜的研究。评述了现有制备方法的优劣,并展望了低介电常数聚酰亚胺薄膜的发展前景。 展开更多
关键词 介电常数 聚酰亚胺 含氟 多孔结构 纳米孔洞结构
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新公司Nanotecture集中力量进行成果转化
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《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期96-96,共1页
英国Nanotecture公司是一家新开的私人公司。该公司开发了一项液晶模板制造工艺,可制备低成本、高性能纳米多孔材料,用于能量储存装置。
关键词 成果转化 集中力 纳米多孔材料 私人公司 制造工艺 液晶模板 储存装置 成本
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