Abstract
Silicide layer structures, agglomeration of silicide layers, and dopant redistributions for the Co/Ti bilayer sputter-deposited on the P-doped polycrystalline Si substrate and subjected to rapid thermal annealing were investigated and compared with those on the single Si substrate. The $CoSi_2$ phase transition temperature is higher and agglomeration of the silicide layer occurs more severely for the Co/Ti bilayer on the doped polycrystalline Si substrate than on the single Si substrate. Also, dopant loss by outdiffusion is much more significant on the doped polycrystalline Si substrate than on the single Si substrate. All of these differences are attributed to the grain boundary diffusion and heavier doping concentration in the polycrystalline Si. The layer structure after silicidation annealing of Co/ Tildoped - polycrystalline Si is polycrystalline CoSi,/polycrystalline Si, while that of Co/TiI( 100) Si is Co- Ti- Si/epi- CoSi,/(lOO) Si.
P가 고농도로 도핑된 다결정 Si 기판 위에 Co/Ti 이중층막을 스퍼터 증착하고 급속열처리함으로써 얻어지는 실리사이드 층구조, 실리사이드막의 응집, 그리고 도펀트의 재분포 등을 단결정 Si 기판 위에서의 그것들과 비교하여 조사하였다. 다결정 Si 기판위에 형성한 Co/Si 이중층을 열처리할 때 단결정 기판에서의 경우보다 $CoSi_2$로의 상천이는 약간 더 낮은 온도에서 시작되며, 막의 응집은 더 심하게 일어난다. 또한, 다결정 Si 기판내의 도펀트보다 웨이퍼 표면을 통하여 바깥으로 outdiffusion 함으로써 소실되는 양이 훨씬 더 많다. 이러한 차이는 다결정 Si 내에서의 결정립계 확산과 고농도의 도펀트에 기인한다. Co/Ti/doped-polycrystalline si의 실리사이드화 열처리후의 층구조는 polycrystalline CoSi2/polycrystalline Si 으로서 Co/Ti(100)Si을 열처리한 경우의 층구조인 Co-Ti-Si/epi-CoSi2/(100)Si 과는 달리 Co-Ti-Si층이 사라진다.
