Исследование влияния плазменной обработки на свойства сформированных химическим осаждением из газовой фазы тонких пленок нитрида титана

Исследование влияния плазменной обработки на свойства сформированных химическим осаждением из газовой фазы тонких пленок нитрида титана

При создании МДП-структуры с вертикальным каналом существует проблема конформности заполнения металлом углублений в подложке кремния. Для решения данной проблемы используется метод осаждения металлорганических соединений из газовой фазы, который имеет повышенную конформность осаждения пленок на рельефную поверхность. При использовании данного метода дополнительно может применяться операция плазменной обработки пленки для повышения ее качества. В работе исследовано влияние процесса плазменной обработки при химическом осаждении из газовой фазы тонких пленок нитрида титана на их электрофизические, механические и конструктивные свойства. Показано, что плазменная обработка пленок нитрида титана является эффективной для улучшения электрофизических, механических и конструктивных свойств пленок нитрида титана, полученных химическим осаждением из газовой фазы. Исследована зависимость толщины пленки нитрида титана от длительности плазменной обработки. Установлено, что толщина пленок нитрида титана уменьшается на 30-50 %, что, предположительно, связано с уплотнением материала пленки из-за удаления значительной части примесей водорода и углерода. Выявлена зависимость проводимости пленок нитрида титана от длительности плазменной обработки. Исходное среднее значение удельного объемного сопротивления нитрида титана, равное 43 мкОм∙см, в процессе плазменной обработки уменьшилось до 36 мкОм∙см. Анализ морфологии поверхности нитрида титана методом атомно-силовой микроскопии не показал существенного влияния плазменной обработки на шероховатость поверхности пленок. В результате оценки значение механических напряжений в пленках нитрида титана до плазменной обработки составило ~ 400 кПа, затем оно уменьшилось (на ~10 %). Получено оптимальное значение длительности плазменной обработки при указанных технологических параметрах, равное 40 с. Установлено, что процесс химического осаждения из газовой фазы обеспечивает возможность конформного заполнения высокоаспектных углублений в кремнии.
Вадим Станиславович Горностай-Польский
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Шевяков Василий Иванович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Поделиться