第十六届全国薄膜技术学术研讨会

74 / 2021-10-31 11:39:09

等离子体辅助原子层沉积氮化锰薄膜研究

低温等离子体,原子层沉积,介质阻挡放电

摘要：等离子体辅助原子层沉积薄膜是一种制备高纯度薄膜的工艺技术。本文研究了NH₃等离子体辅助原子层沉积制备氮化锰薄膜，在卧式沉积设备中通过介质阻挡放电方式成功地制备了氮化锰薄膜。该工艺以bis(N,N'-diisopropylacetamidinate) manganese (II)为前驱体，氨气为共反应物，在80℃和60w 输入功率条件下，采用典型的5s Mn(AMD)₂脉冲、Ar吹扫10s、NH₃平衡5s、NH₃等离子体10s、Ar吹扫10s的工艺，沉积得到连续光滑的薄膜，生长速率为0.0373nm/cycle。通过 X射线衍射（XRD），确定薄膜为h- Mn₃N₂晶体结构，X射线光电子能谱（XPS）测试确定了薄膜成分及高纯度，并利用原位发射光谱和石英晶体微天平研究了其主要沉积机理，另外还研究了沉积的氮化锰薄膜具有良好的阻挡铜向硅中扩散的性能。

关键词：低温等离子体，介质阻挡放电，NH₃等离子体，扩散阻挡层