Структурные и субструктурные превращения в гетеросистемах монокристалл Si - пленка Ni, (Ni-Pt), (Ni-Pd)

• Автор: Маркушев, Борис Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 119 с.

ВВЕДЕНИЕ
ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛИЦИДНЫХ ФАЗ В ПРОЦЕССЕ ТВЕРДОФАЗНОЙ РЕАКЦИИ МЕТАЛЛА И КРЕМНИЯ И СТРУКТУРА МЕЖФАЗНОЙ ГРАНИЦЫ
1.1. Система Бі - ГЧІ
1.1.1. Диаграмма состояния системы Б і - №
1.1.2 Кинетика твердофазных реакций на границе Б і - силицид №.
1.1.3. Структура МГ в системе 8і - силицид №
1.1.3.1 Дислокационная структура МГ
1.1.3.2. Атомная структура МГ
1.1.3.3. Электронная структура МГ
1.2. Система Бі-РІ
1.2.1. Диаграмма состояния системы Бі-Рі
1.2.2 Кинетика твердофазных реакций на границе Б і - силицид Р1
1.2.3. Структура МГ в системе 8І-Р
1.3 Система Бі-Рсі
1.3.1 Диаграмма состояния системы Бі-Рй
1.3.2. Кинетика фазообразования в системе 8і - Реї
1.3.3. Структура МГ в системе 81 — Рс
1.4. Система БІ /металл/ металл
1.5. Выводы и постановка задачи
2. МАТЕРИАЛЫ, СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУР Бі-СИЛИЦИД МЕТАЛЛА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Материалы и способы нанесения исходных пленок РС №, Рй
2.2 Оценка времен термообработки на основе расчета взаимной диффузии № и Р1 в БІ
2.3 Способы синтеза пленок силицидов
2.4. Методика подготовки образцов для электронно-микроскопических исследований
2.5. Анализ фазового и элементарного состава структу ры и ориентации пленок силицидов
3. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, ОРИЕНТАЦИЯ И СУБСТРУКТУРА ГЕТЕРОСИСТЕМЫ КРЕМНИЙ- НИКЕЛЬ
3.1. Система (111)8і- силицид никеля
3.1.1. Фазовый состав, структура и ориентация пленок
3.1.2. Структура МГ
3.2. Система (001)8і - силицид №
3.3. Выводы
4. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, ОРИЕНТАЦИЯ И СУБСТРУКТУРА ПЛЕНОК СИЛИЦИДОВ НА ОСНОВЕ М-Р/ И N1-РО
4.1. Синтез силицидов при термической обработкой пленок
4.1.1. Система (111)8і - (Рг№)
4.1.2. Система 8і- (РсІ-ІЧі)
4.2. Синтез силицидов при фотонной обработке (система РС N1- 8І)
4.3. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Исследование гетероструктур кремний - силициды металлов сохраняют актуальность в связи с их широким применением в твердотельной электронике. В технологии полупроводниковых приборов на основе этих гетероструктур изготовляют диоды Шоттки, омические контакты к мелкозалегающим р-п переходам, низкоомные высокотемпературные межэлементные тонкопленочные соединения и материалы электродов затворов в МОП технологии [1], а также различные резистивные пленочные элементы [2]. Электрофизические свойства приборов зависят от конечного фазового состава, структуры и субструктуры межфазных границ (МГ) кремний - силициды металлов. В настоящее время большое внимание привлекли силициды на основе твердых растворов металлов (например, liPt и №Рс1), позволяющие изменять барьер Шоттки в зависимости от атомного соотношения исходных металлов. В связи с этим постоянно остаются актуальными исследования субструктурных, ориентационных и фазовых превращений в пленках силицидов на основе N1 как простого, так и сложного состава.
С другой стороны для физического материаловедения установление закономерностей изменения МГ кремний - силицид металлов в зависимости от условий синтеза и при термообработке представляет самостоятельный научный интерес, поскольку большинство систематических исследований в этом направлении выполнено, в основном, на пленках чистых металлов и сплавов или поликристаллического кремния.
Анализ работ показывает, что такие вопросы, как кинетика и механизм силицидообразования, последовательность образования фаз, электрофизические и механические свойства силицидов № и силицидов сложного состава на основе твердых растворов №Р1 и №Рс1 относительно хорошо изучены при твердофазном синтезе их классическими методами термообработки пленок металлов на кремнии [ I ].
Продолжение таблицы 1.
1 2 3 4 5 6
Ориентация подложки (111) Si
Pt2Si Термический отжиг 250 - - -
350 - 5 мин МО'7 Topp
240 - - 1 T0"b Topp
350 - - 6-10'7 Topp
315 - - 5Т0"7 Topp
200-300 - - -
200 - - 1-10'7 Topp
250-300 - - -
Облучение ионным лучом 1 10|4-6 1016 см'2
ИФО - 14 Дж--2 СМ 0,3 с воздух 14,
PtSi Термический отжиг 400 - - -
250-350 - 45 мин 1Т0'7Торр
600 - 30 мин -
500-630 - 10-20 мин -
400 - - -
300-400 - 5-20 мин 1 -10"7 Topp
650 - - 3-10'8 Topp 65,
323 - “ 1-10'11 Topp
500 - 20 мин МО'11 Topp
320 - - l-10',u Topp
600 - 1 час 2-10 Topp
600-650 - - -
800-900 - 1 час 1-10'6 Topp
500 - - H2,N2,Ar
500 - - 5-10'7 Topp
Облучение электронным лучом 0,94 Вт-мкм"2
Обработка некогерентным пучком света 520 5 с
ИФО “ 14-25 Джем'2 0,3 с воздух