半導体用語集
アモルファスフロロカーボン
英語表記：a-C:F:amorphous fluorocarbon
フロロカーボンはフッ素化炭素全体を指す言葉であるが、メタライゼーションの技術領域では、アモルファスフロロカーボンまたはa-C:F膜と呼ぶことで、プラズマCVDで形成されたフッ素を含有する非晶質炭素膜を意味する。炭素の比誘電率は5.0程度であり低くはないが、Fを導入しC-F結合を持たせることで、2.0から2.5程度の比誘電率がえられる。平行平板型プラズマCVDまたは高密度プラズマCVD装置で、C2F6やC4F8nadonoガスを用いて成膜を行う。同時にC2H2やH2を反応ガスとして加えることで、膜中のフッ素の濃度や結合状態の制御を行う。F/C比を上げることで、絶縁性が向上し誘電率も低下する。F/C比を上げすぎると、 耐熱性が劣化し、成膜後の熱処理で膜よりフッ素が脱離しやすくなる。比誘電率が2.4程度であれば400℃以上の耐熱性を有するとの報告もある。
課題として、金属配線やシリコン酸化膜との密着性が非常に悪いことがあげられる。酸化膜との界面にSiリッチなSiOx膜およびフッ素を含まない a-C: H膜などの数層の密着層を形成することで、ある程度の密着性を確保することができる。しかし、450℃程度の通常のメタライゼーション温度では膜剥離の問題が発生する。膜剥離を回避するため、メタライゼーションプロセス温度を300℃程度まで低温化することが必要となる。また、その材科特性から酸素プラズマには耐性がなく、ビアホール形成後のレジストアッシングを行うことができないといった課題も持つ。
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