Abstract
The surface roughnesses of titanium silicide films and the diffusion behaviours of dopants in single crystal and polycrystalline silicon substrates durng titanium silicide formation by rapid thermal annealing(RTA) of sputter deposited Ti-filicide film from the composite $TiSi_{2.6}$ target were investigated by the secondary ion mass spectrometry(SIMS), a four-point probe, X-ray diffraction, and surface roughness measurements. The as-deposited films were amorphous but film prepared on single silicon substrate crystallized to the orthorhombic $TiSi_2$(C54 structure) upon rapid thermal annealing(RTA) at $800^{\circ}C$ for 20sec. There was no significant out-diffusion of dopants from both single crystal and polycrystalline silicon substrate into titanum silicide layers during annealing. Most of the implanted dopants piled up near the titanium silicide/silicon interface. The surface roughnesses of titanium silicide films were in the range between 16 and 22nm.
Composite $TiSi_{2.6}$ target으로 부터 Ti-silicide를 형성시 단결정 Si기판과 다결정 Si내의 dopant의 확산 거동, 그리고 Ti-silicide 박막의 표면 거칠기를 secondary ion mass spectrometry (SIMS), 4-point probe, X-선 회절 분석, 표면 거칠기 측정을 통해 조사하였다. X-선 회절 분석결과 중착된 직후의 중착막은 비정질이었고, 단결정 Si기판에 증착된 막은 $800^{\circ}C$에서 20초간 급속 열처리 시 orthorhombic $TiSi_2$(C54 구조)로 결정화가 이루어졌다. 단결정 Si 기판과 다결정 Si에서 Ti-silicide 충으로의 dopant의내부 확산은 거의 발생하지 않았으며, 주입된 불순물들은 Ti-silicide/Si 계면 근처의 단결정 Si이나 다결정 Si 내부에 존재하고 있었다. 또한 형성된 Ti-silicide 박막의 표면 거칠기는 16-22nm이었다.
