在深亚微米(0.15μm及以下)集成电路制造中，后段工艺日趋重要，为降低阻容迟滞(RC Delay)，保证信号传输，减小功耗，有必要对后段工艺进行改进，Via阻挡层MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，金属有机物化学气相淀积)TiN是其中重要研究课题之一。 本论文基于薄膜电阻的理论分析，从厚度、杂质浓度和晶体结构三大薄膜电阻影响因素出发系统研究MOCVD TiN材料在平面薄膜上和真实结构中的各种性质，重点是等离子体处理(Plasma Treatment，PT)下的晶体生长，制备循环次数的选择对薄膜杂质浓度、晶体结构及电阻性能的影响，不同工艺薄膜在真实结构中物理形貌、晶体结构和电阻性能的表现和规律，超薄TiN薄膜(＜5nm)的实际应用等。 俄歇能谱、透射电子显微镜和方块电阻测试证明PT作用下杂质浓度降低，同时晶体生长，薄膜致密化而电阻率降低。PT具有饱和时间和深度，较厚薄膜需多循环制备以充分处理，发现薄膜厚度较小时(本实验条件下为4nm)，增加循环次数虽然进一步降低了杂质浓度，但会引入界面而使薄膜电阻率增加。通过TEM观测发现由于等离子体运动的各向异性，真实结构中PT效率在侧壁远低于顶部和底部，这导致侧壁薄膜在PT后更厚。通过对真实结构电学参数的测试发现随关键尺寸不断缩小，TiN薄膜对真实结构电阻的影响越来越大，为有效减小电阻，可使每循环制备的薄膜厚度更小或增加PT时间。 发现4nm超薄TiN薄膜的离子扩散阻挡性能良好，其较小电阻、更均匀的分布可带来更好的电迁移性能。推荐在Via尺寸较小(＜0.22μm)时，选用2X25工艺以得到综合性能最优化的MOCVD TiN薄膜。