A study on the phase formation and sequence in Ni/Si system during ion beam mixing

Ion Beam Mixing에 의한 Ni/Si계의 상 형성 및 전이에 관한 연구

  • 최정동 ((주)LG반도체연구소 선행공정실) ;
  • 곽준섭 (연세대학교 공과대학 금속공학과) ;
  • 백홍구 (연세대학교 공과대학 금속공학과) ;
  • 황정남 (연세대학교 이과대학 물리학과) ;
  • 한정인 (전자부품종합기술연구소 광전부품연구실)
  • Published : 1995.08.01

Abstract

금속/실리콘계에 대한 이온선 혼합시의 비정질상 및 결정상 형성여부를 예측할 수 있는 모델(ADF Model)과초기 결정상 예측 모델(PDF Model)의 적용을 실험적으로 조사하기 위하여 Ni/Si계에 대한 이온선 혼합을 온도와 이온선량을 변수로 하여 행하였으며 상형ㅅㅇ과정을 해석하였다. 이온선 혼합은 80keV가속기를 이용하여 상온~20$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 1.0 $\times$ $10^{15}$Ar^{+}$/$cm^{2}$~2.0 $\times$ $10^{-16}$Ar^{+}$/$cm^{2}$의 이온선량을 변화시키면서 실험하였고, 상분석은 TEM과 GXRD를 이용하였다. Ni/Si게에 대한 ADF값은 0.804로 양의 값을 가지므로 이온선 혼합시 비정실상이 형성되고, $Ni_{2}$Si상이 다른 화합물상보다 훨씬 큰 음의 PDF값을 갖으므로 초기 결정상이 $Ni_{2}$Si가 될 것을 예측하였다. 이러한 예측은 실험결과와 매우 잘 일치하였다. 이상의 연구결과로부터 ADF 및 PDF모델을 이용하여 박막에서 형성되는 상을 보다 정확히 예측할수 잇음을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. Nucl. Instr. and Meth. v.B7/8 U.Peak; R.S.Averback
  2. Appel. Phys. Lett. v.42 L.S.Hung;M.Nastasi;J.Gyulai; J.W.Mayer
  3. J. Mater. Sci. v.11 S.S.Takayama
  4. Nucl. Instr. and Meth. v.B19/20 B.X.Liu;E.Ma;J.Li; L.J.Huang
  5. Sol. State Comm. v.48 J.A.Alonson;S.Simozar
  6. Phys. Status solidi v.72 B.Rauschenbach;K.Hohmuth
  7. Nucl. Instr. and Meth. v.B7/8 W.L.Johnson(et al.)
  8. Appl. Phys. Lett. v.41 R.W.Bene
  9. J. Appl. Phys. v.66 U.Gosele;K.N.Tu
  10. Appl. Phys. Lett. v.28 R.M.Walser;R.W.Bene
  11. J. Appl. Phys. v.70 R.Pretorius;A.M.Vredenberg;F.Saris
  12. 한국진공학화지 v.2 no.1 최정동;곽준섭;박상욱;백홍구;황정남
  13. 1993년도 춘계학술 강연 및 발표대회 최정동;채근화;정성문;백홍구;황정남
  14. Ion Implantation and Beam Processing J.M.Poate;J.S.Williams(eds.)
  15. J. Appl. Phys. v.54 K.N.Tu(et al.)
  16. Electronic Thin Film Science for electrical engineers and materials scientists K.N.Tu;J.W.Mayer;L.C.Feldman;D.Johstone(ed.)