超薄W-Si-N作为铜与硅之间的扩散阻挡层

研究了W- Si- N三元化合物对铜的扩散阻挡特性.在Si ( 10 0 )衬底上用离子束溅射方法淀积W- Si- N ,Cu/W- Si- N薄膜,样品经过高纯氮气保护下的快速热退火,用俄歇电子能谱原子深度分布与X射线衍射以及电流-电压特性测试等方法研究了W- Si- N薄层的热稳定性与对铜的阻挡特性.实验分析表明W- Si- N三元化合物具有较佳的热稳定性,在80 0℃仍保持非晶态,当W- Si- N薄层的厚度仅为6nm时,仍能有效地阻挡铜扩散     

Co/C/Si(100)结构固相外延生长CoSi2

采用Co/C/Si多层薄膜结构的中间层诱导固相外延方法在Si(100)上制备外延CoSi2薄膜.用四探针电阻仪、XRD、AES、RBS等分析手段对该结构固相反应形成的薄膜的电学特性、组分、晶体结构等进行了表征.结果表明,Co/C/Si多层结构经快速热退火,可以在Si(100)衬底上得到导电性能和高温稳定性良好的CoSi2薄膜.C层的加入阻碍了Co和Si的互扩散和互反应,从而促进了CoSi2在硅衬底上的外延.     

固相反应制备的多晶和外延CoSi_2/n-Si(111)接触的肖特基特性

通过硅 (111)衬底淀积的单层 Co或 Co/ Ti双金属层在不同退火温度的固相反应 ,在硅上形成制备了多晶和外延 Co Si2 薄膜 .用电流 -电压和电容 -电压 (I- V/ C- V)技术在 90 K到室温的温度范围内测量了 Co Si2 / Si肖特基接触特性。用肖特基势垒不均匀模型分析了所测得的 I- V特性 ,在较高温度下 (≥～ 2 0 0 K)或较低温度的较大偏压区域 ,I- V曲线能用热激发和在整个结面积上势垒高度的高斯分布模型描述 .而在较低温度的较小偏压区域 ,电流由流过一些小势垒高度微区的电流决定 ,从而在低温 I- V曲线上在约 10 - 7A处有一个“曲折”.     

SiO_x调制的三元硅化物(Co_(1-x)Ni_x)Si_2外延

报道了通过 Co/ Ni/ Si Ox/ Si(10 0 )体系固相反应 ,实现三元硅化物 (Co1 - x Nix) Si2 薄膜外延生长及薄膜特性的表征 .测试结果表明 ,中间氧化硅层对原子扩散起到阻挡作用 .XRD和 RBS图谱显示 ,有中间层的样品所形成的硅化物膜和硅衬底有良好的外延关系 .而 Co/ Ni/ Si(10 0 )体系 ,则形成多晶硅化物膜 ,和硅衬底没有外延关系 .外延三元硅化物 (Co1 - x Nix) Si2 膜的晶格常数介于 Co Si2 和 Ni Si2 之间 ,从而可以降低生成膜的应力 .薄膜的厚度约为110 nm;最小沟道产额 (χmin)为 2 2 % .外延三元硅化物膜的电阻率约为 17μΩ· cm ;高温稳定性达     

用于自对准提升硅化物结构的Co/Si/Ti/Si及Co/Si/…Ti/Si多层薄膜固相反应研究

为了减小硅化物形成过程中消耗的衬底硅,提出添加非晶Ｓｉ的新方法,并探索了Ｃｏ／Ｓｉ／Ｔｉ／Ｓｉ及Ｃｏ／Ｓｉ（×７）／Ｔｉ／Ｓｉ多层薄膜固相反应的两种途径．实验采用四探针、ＸＲＤ、ＲＢＳ等多种方法对固相反应过程进行了研究,对反应形成的ＣｏＳｉ２薄膜进行了测试分析,并探索了在ＳｉＯ２／Ｓｉ及图形片上的选择腐蚀工艺．结果表明,当选择合适的Ｃｏ∶Ｓｉ原子比,恰当的两步退火方式及选择腐蚀溶液,两种方法都可以形成自对准硅化物结构．研究了这两种固相反应过程,发现在一定的Ｃｏ∶Ｓｉ原子比范围内,这两种方法制备的ＣｏＳｉ２     

NiSi/Si界面的剖面透射电镜研究

采用不同硅化工艺制备了NiSi薄膜并用剖面透射电镜(XTEM)对样品的NiSi/Si界面进行了研究.在未掺杂和掺杂(包括As和B)的硅衬底上通过物理溅射淀积Ni薄膜,经快速热处理过程(RTP)完成硅化反应.X射线衍射和喇曼散射谱分析表明在各种样品中都形成了NiSi.还研究了硅衬底掺杂和退火过程对NiSi/Si界面的影响.研究表明:使用一步RTP形成NiSi的硅化工艺,在未掺杂和掺As的硅衬底上,NiSi/Si界面较粗糙;而使用两步RTP形成NiSi所对应的NiSi/Si界面要比一步RTP的平坦得多.高分辨率XTEM分析表明,在所有样品中都形成了沿衬底硅〈111〉方向的轴延-NiSi薄膜中的一些特定晶面与衬底硅中的(111)面对准生长.同时讨论了轴延中的晶面失配问题.     

用弹道电子显微术研究Co-Ti-Si系统的退火温度对CoSi2/Si势垒不均匀性的影响

通过在硅(100)衬底上淀积的Co(3nm)/Ti(1nm)双金属层在不同退火温度下的固相反应,在硅衬底上制备了超薄外延CoSi2薄膜.在低温下,用弹道电子显微术(BEEM)及其谱线(BEES)测量了CoSi2/Si接触的局域肖特基势垒高度.对于800℃退火的CoSi2/Si接触,势垒高度的空间分布基本符合高斯分布,其峰值在599meV,标准偏差为21meV.而对于700℃退火样品,势垒高度分布很不均匀,局域的势垒高度值分布在152meV到870meV之间,这可归因于CoSi2薄膜本身的不均匀性.     

Ti中间层对超薄Ni膜硅化反应特性的影响

在多种Si衬底上利用离子束溅射淀积超薄Ni膜以及Ni/Ti双层膜,经过快速热退火处理完成薄膜的固相硅化反应,通过四探针法、微区喇曼散射法和俄歇深度分布测试法研究了Ti中间层对Ni硅化反应的影响.实验结果证明Ti中间层抑制了集成电路生产最需要的NiSi相的形成.     

Ni诱导非晶SiGe薄膜结晶

采用Ni诱导结晶的方法在氧化硅衬底上制备多晶SiGe薄膜.通过X射线衍射(XRD)、俄歇电子深度分布谱(AES)等测试方法对获得的多晶SiGe薄膜特性进行了表征,并对退火气氛中氧的存在对非晶SiGe结晶的影响进行了研究.研究表明Ni的参与可以显著降低非晶SiGe薄膜的结晶时间以及结晶温度;退火气氛中氧的存在对非晶SiGe结晶有明显阻碍作用;采用先在高纯N2(99.99%)气氛下快速热退火(RTA)预处理,再在普通退火炉中长时间退火的方法可以明显改善非晶SiGe薄膜的结晶情况.