Formation Mechanism of Cobalt Silicide by Solid Phase Reaction in Co/Ti/Si system

Co/Ti/Si 계에서 고상반응에 의한 Cobalt Silicide 형성기구 고찰

  • 이승헌 (포항제철 제강부 기술실) ;
  • 배준철 (포항공과대학교 재료금속공학과) ;
  • 신동원 (포항공과대학교 재료금속공학과) ;
  • 박찬경 (포항제철 제강부 기술실)
  • Published : 1996.08.01

Abstract

(100) Si 기판위에 전자 빔 증착법을 이용하여$ 90\AA$두께의 Ti과 $120\AA$두께의 Co를 순차적으로 증착시켰다. 그 후 질소분위기하의 $350-900^{\circ}C$온도구간에서 급속열처리함으로써 (100) Si 기판위의 Co/Ti 이중 박막의 실리사이드화 반응이 일어나게 했으며 이를 XRD, AES, TEM을 이용하여 분석하였다. $500^{\circ}C$이하의 온도에서는 Co원자들이 Ti층쪽으로 빠르게 확산하여 Si와 반응하기 이전에 Ti원자들과 상호 혼합되어 어떠한 실리사이드도 형성되지 않았다. $500^{\circ}C$에서 열처리된 시편의 고분해능전자현미경 영상을 통해 Co-Ti 혼합층과 실리콘 기판과의 계면에서 (100)Si 기판과 정합관계를 가지는 CoSi2가 형성되었음을 확인했다. $600^{\circ}C$열처리에 의해 Co-Ti-Sitka성분 실리사이드가 형성되기 시작하였으며, 형성된 삼성분 실리사이드는 Ti의 out-diffusion에 의해 $900^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 불안정하였다. Co/Ti이중 박막에 의해 형성된 CoSi2는 실리콘 기판과 평탄한 계면을 가지며 실리콘 기판에 대해 (100)우선성장방위를 가졌다.

Keywords

References

  1. J. Vac. Sci. Technol. v.B4 no.1325 S. P. Murarka
  2. Appl. Phys. lett. v.58 no.1308 M. Lawrence;A.Dass;D. B. Fraser;C. S. Wei
  3. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. v.260 no.187 F. Hong;B.Patnaik;G. A. Rozgonyi
  4. J. Appl. Phys. v.70 no.7579 S. L. Hsia;T. Y. Tan;P. Smith;G. E. McGuire
  5. Trans Tech Publications Brookfield Diffusion in Materials M. Koiwa;K. Hirano;H. Nakajima;T. Okada
  6. Thin Solid films v.156 no.351 M. Settom;J. van der Spiegel
  7. J. Vac. Sci. Technol. v.14 no.925 R. W. Bene;R. M. Walser
  8. Van Nostrand Reinhold Phase transformations in metals and alloys D. A. Porter;K. E. Easterling
  9. Van Nostrand Reinhold Physical Metallurgy principles R. E. Reed-Hill
  10. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. v.280 no.603 S. L. Hsia;T. Y. Tan;P. L. Smith;G. E. Mcguire
  11. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. v.303 no.69 F. Hong;B. K. Patnaik;G. A .Rozgonyi;C. M. Osburn
  12. Appl. Surf. Sci. v.38 no.62 M. Setton;J. van der Spiegel