Синтез пленок нитрида кремния с улучшенными механическими и химическими свойствами методом ICPCVD

Abstract

Приведены результаты исследования уровня остаточных механических напряжений и стойкости к обработке в кислотных и щелочных травителях пленок SiNx, полученных методом плазменно-активируемого осаждения из газовой фазы в реакторе индуктивно-связанной плазмы. Процесс осаждения проводился из смеси газов SiH4–N2–Ar–He при 400–500 °C. Обычно осаждение диэлектрических пленок в плазме высокой плотности осуществляется при давлении в рабочей камере в диапазоне 0,13–4,00 Па. В проведенных исследованиях за счет увеличения давления до 12–18 Па удалось существенно снизить уровень остаточных механических напряжений в пленках SiNx. При этом компактная микроструктура пленок обеспечивала их высокую химическую стойкость. Значения показателя преломления пленок варьировали от 2,06 до 1,93 в зависимости от режима осаждения. Скорость травления пленок в 50%-ной фтористоводородной кислоте составляла 25–32 нм/мин, что сравнимо со значениями для нитридных пленок, полученных высокотемпературным методом химического осаждения из газовой фазы при низком давлении. Синтезированные пленки SiNx также были устойчивы к воздействию 40%-ного раствора гидроксида калия при 90 °C.