Skip

Плазмостимулируемое атомно-слоевое осаждение нитрида ниобия (NbN) для электродов затвора

Скорость осаждения и равномерность (по 150 мм пластине) в зависимости от времени воздействия прекурсора (TBTMEN).

Параметры измерены с помощью спектроэллипсометра. Из этого графика можно сделать вывод, что оптимальное время - 5с.

n2%2004.gif

Зависимость скорости осаждения и удельного сопротивления от рабочего давления.

Понижение рабочего давления дает уменьшение удельного сопротивления.

n2%2003.gif

Зависимость скорости осаждения и удельного сопротивления от времени горения плазмы.
По графику можно сделать выбор в пользу времени горения разряда - 30 с. Увеличения времени не изменит скорость осаждения, но может улучшить качество пленок NbN.

8c46768c4cfcd735b44bb276b637f073.gif

Иллюстрация равномерности толщины и поверхностного сопротивления пленок NbN по 150 мм пластине (Пленка осаждалась за 450 циклов при Р=8,5 мТорр)

27c49d6458619bdfe318e297ec763c12.gif

Зависимость скорости осаждения и удельного сопротивления от температуры осаждения.
Скорость осаждения не зависит от температуры, т.к. при 350 оС процесс плазмохимического осаждения(CVD) еще не идет.

n2%2005.gif

Зависимость удельного сопротивления,состава пленки и скорости осаждения от концентрации азота и водорода (состав пленки изучен рентгеновской фотоэмиссионной спектроскопией)

Метод плазмостимулированного атомно-слоевого осаждения (PEALD) нитрида ниобия часто сравнивают с химическим осаждением из паров металлоорганических соединений (MOCVD). Пленки, выращенные методом PEALD, обеспечивают более высокое качество поверхности (низкое плотность дефектов и шероховатость) и значительно более низкую температуры осаждения.

Технологические особенности и результаты:

  • металлический прекурсор: TBTMEN
  • метод доставки прекурсора: барботирование с аргоном
  • неметаллический прекурсор: H2/N2 плазма
  • скорость осаждения: 0,65 А/цикл --> 0.2-0.6 нм/мин --> 12-36 нм/час
  • время цикла: 20-60 с

Преимущества использования источника удаленной плазмы

  • при использовании удаленной плазмы отсутствует контакт между подложкой и разрядом 
  • плазма разбивает молекулы и активирует получившиеся радикалы, которые полезны для процесса роста пленки
  • активные радикалы очищают подложку от примесей, приводят к более чистым осаждающимся покрытиям и снижают температуру процесса

В системах OIPT процесс ALD может быть выполнен с использованием:

  • только термического механизма
  • ассистирования озоном
  • ассистирования удаленной плазмой без изменения конфигурации оборудования.

Многошаговый процесс с использованием всех этих технологий может быть применен в случае необходимости