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 га-зовой фазы, который имеет повышенную конформность осаждения пленок на рельефную поверхность. При использовании данного метода дополнительно может применяться опе-рация 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. Установ-лено, что процесс химического осаждения из газовой фазы обеспечивает возможность конформного заполнения высокоаспектных углублений в кремнии.
Шевяков Василий Иванович
Национального исследовательского университета «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1
1. Gornostay-Polsky V. S., Shevyakov V. I. Investigation of the deposition features and characteristics of diffusion-barrier layers of Ti-TiN for metallization in MIS-transistor structures with a vertical channel // Proc. SPIE. International Conference on Micro- and Nano-Electronics. 2022. Vol. 12157. Art. No. 121571A.
https://doi.org/10.1117/12.2624508
2. Baliga B. J. Advanced power MOSFET concepts. New York: Springer, 2010. XVI, 562 p.
https://doi.org/10.1007/978-1-4419-5917-1
3. Saxena R. S., Kumar M. J. Trench gate power MOSFET: recent advances and innova-tions // Advances in Microelectronics and Photonics / ed. S. Jit. Hauppage, NY: Nova Science, 2012. Vol. 1. P. 1–23.
4. Васильев В. Ю. Химическое осаждение из газовой фазы тонких пленок для элек-троники. Новосибирск: НГТУ, 2010. 202 с.
5. Electrografted copper seed layer for high aspect ratio TSVs interposer metallization / F. Gaillard, L. Religieux, T. Mourier et al. // Processing Materials of 3D Interconnects, Dama-scene, and Electronics Packaging / eds K. Kondo, R. Akolkar, D. P. Barkey et al. Cancun: ECS, 2014. P. 9–22.
6. Study on the effect of plasma treatment on flat-band-voltage and equivalent oxide thick-ness using metal-organic chemical vapor deposition TiN film as p-MOSFETS metal gate elec-trode / J. Gao, H. Yang, G. Bai et al. // J. Nanomedic. Nanotechnol. 2016. Iss. S7. Art. No. 005.
https://doi.org/10.4172/2157-7439.S7-005
7. Effect of N2/H2 plasma treatment on the moisture adsorption of MOCVD-TiN films / J. K. Huang, Ch.-L. Huang, Sh.-Ch. Chang et al. // Thin Solid Films. 2011. Vol. 519. Iss. 15. P. 4948–4951.
https://doi.org/10.1016/j.tsf.2011.01.059
8. Plasma over-treatment effect on the MOCVD-TiN contact glue layer / Sh.-Ch. Chang, Y.-L. Wang, D.-Y. Chan et al. // Surface & Coatings Technology. 2008. Vol. 203. Iss. 5–7. P. 648–651.
https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2008.05.053