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超大规模集成电路特征线宽的下降导致了信号传输延迟、功率耗散的增加，解决的办法是使用低电阻率的金属线和低介电常数（低k）层间绝缘材料来代替当前集成电路使用的Al/SiO2结构。a-C：F：H具有低的介电常数，它是层间介电体的侯选材料之一。我们率先在国内使用了微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积（ECRCVD）方法制备了低k氟化非晶碳薄膜，并对其结构和性质进行了系统的研究工作。 论文的研究内容主要分两部分：第一部分主要叙述了在含氟ECR等离子体气氛中基片表面刻蚀以及薄膜沉积机制和过程，探索了在射频偏压作用下，基片的刻蚀选择性等情况。第二部分是本文的重点，叙述了采用微波ECRCVD系统制备a-C：F：H薄膜，并研究该薄膜的结构、热稳定性、电学特性的研究结果。 第一部分： 采用CF4、H2和Ar作为源气体，研究了气压、微波输入功率、流量比以及射频偏压对基片（Si和SiO2）表面刻蚀的影响。结果表明基片的刻蚀速率随着气压的降低、微波输入功率和射频功率的升高而上升，但对SiO2/Si的刻蚀选择性比较低，在我们的实验条件下，最高只有4。其主要原因为ECR等离子体对气体分子的离化率较高，等离子体气氛中含有较高的F基团浓度。采用CHF3/C2H2（或CHF3/C6H6）气体，即使不对基片（Si或SiO2）施加射频偏压，基片表面仍存在一定程度的刻蚀，尽管基片上沉积有一定厚度的a-C：F：H薄膜。结果分析表明基片表面的刻蚀主要是在ECR等离子体放电初期形成的。 第二部分： 采用ECRCVD装置制备了具有低介电常数的a-C：F：H薄膜，源气体采用三种体系：CHF3/CH4、CHF3/C2H2或CHF3/C6H6，比较系统地研究了宏观参量（气体的选择以及流量比、沉积气压、微波功率、基片位置等）对所沉积的a-C：F：H薄膜结构与性能的影响。发现在上述三种源气体体系中，随着CHP3流量比率的增加，a-C：F：H薄膜均存在C-F键结构上的演变，并最终演变成主要由-CF2结构单体组成的类似于聚四氟乙烯（类PFFE）的结构。在后两种源 气体体系中，所沉积的薄膜具有较多的C=C双键结构，其与薄膜中的C-F键一起影响着薄膜的光学带隙。实验中还发现，源气体较高的碳氟原子比、较低的沉积气压和较高的微波输入功率有助于a-C：F：H薄膜交联结构的增强，因而有利于改善薄膜的热稳定性。结合工艺参量对a-C：F：H薄膜沉积的影响，提出了一个薄膜生长的动力学模型。 a-C：F：H薄膜除了有较低的介电常数（占＜3）外，其热稳定温度还需要达到平面工艺的温度要求（400℃）。为此，我们进行了氮气气氛中a-C：F：H薄膜热退火的研究。所制备的具有不同键结构的a-C：F：H薄膜的热退火结果表明，薄膜中存在H、少量或过量的F都很容易摘 要ECRCVD制备a－C：F月的结构与性能研究导致薄膜结构以及厚度的变化。使用所提出的热解模型解释了CHFyCH4所制备的4－C：F：H薄膜在退火前后的厚度变化。CHFVC。H6所制备的a－C：F：H ＄膜的热退火研究结果表明，我们己经制备出了室温下沉积介电常数小于3、热稳定性好于400”C的a－C：F：H薄膜。 由于基片表面在a－C：F：H＃膜沉积初期存在刻蚀，因此，我们提出了先在基片表面沉积a－C膜，然后依次沉积a－C：Fm和另一层a－C膜，组成一个三明治结构的多层膜，来阻止基片表面的刻蚀，其中a－C膜使用用控溅射方法制备，：－C：F0膜使用ECRCVD法制备。对所制备的多层膜的介电和电学性能研究表明，多层膜的介电常数仍小于3，多层膜呈现弱p型半导体特征，体内存在一定的缺陷定域态，这些缺陷态密度的差异是薄膜的电容电压（C－V）曲线产主漂移的主要原因。