Вплив температури вакуумного відпалу на бінарну систему Ni/Si(100)

Автори R. Mezouar1, A. Merabet2, A. Bahloul3
Приналежність

1 Laboratoire Matériaux et Systèmes Electroniques, Université Mohamed El Bachir El Ibrahimi de Bordj Bou Arreridj, Bordj Bou Arreridj 34000, Algérie

2 Institue d’Optique et Mécanique de Précision, Université Farhat Abbas Setif, 19000, Algérie

3 Département de Génie de l’Environnement, Université Mohamed El Bachir El Ibrahimi de Bordj Bou Arreridj, Bordj Bou Arréridj 34000, Algérie

Е-mail mezouar_r@yahoo.fr
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 6
Дати Одержано 25 липня 2020; у відредагованій формі 15 грудня 2020; опубліковано online 25 грудня 2020
Посилання R. Mezouar, A. Merabet, A. Bahloul, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 6, 06005 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(6).06005
PACS Number(s) 61.05.C –, 68.37.Ps
Ключові слова Силіцид (6) , Випаровування за ефектом Джоуля, Питомий поверхневий опір, RCA (6) , XRD (90) , AFM (18) , RMS (4) .
Анотація

Металеві силіцидні плівки широко застосовуються в мікроелектронній промисловості, де їх використовують як випрямлячі та омічні контакти. Більшість металів вступає в реакцію з кремнієм, утворюючи силіцид; осадження тонкого металевого шару отримують різними техніками. Поширеними методами є вакуумне випаровування з ниткою розжарювання або електронною гарматою, розпилення та хімічне осадження з парової фази. Вакуумне осадження тонкого шару металу на кремнієву підкладку є одним з найбільш широко використовуваних методів. Металеву силіцидну плівку вирощують на кремнієвій підкладці, а потім відпалюють при різних теплових умовах. У роботі для підготовки силіцидної плівки ми використовували як методику вакуумне випаровування PVD (фізичне осадження з парової фази) за допомогою нікелевої (Ni) нитки розжарювання високої чистоти. На підкладку природно окисленого Si(100) після високочастотної підготовки поверхні наносяться два шари нікелю з товщинами 56 нм і 35 нм. Потім ці різні зразки (Ni(56 нм)/Si(100) та Ni(35 nm)/Si(100)) відпалюють у вакуумі при різних температурах, рівних 350, 500, 650 та 750 °C, протягом 30 хв. Характеристика отриманих шарів проводилася наступними методиками: рентгенівською дифракцією (XRD) для вивчення структури плівок (фазова ідентифікація), чотириточковим зондом для вимірювання питомого поверхневого опору фази/фаз та дослідження шорсткості поверхні проводили за допомогою атомно-силової мікроскопії (AFM). Ріст Ni на природно окислених підкладках Si(100) вивчався різними методами, які підтвердили, що температура вакуумного відпалу має дуже важливий ефект, оскільки моносиліцидна фаза NiSi виникає від 650 °C. Морфологічний аналіз поверхні розділу виявив наявність різних фаз NiSi, NiO та Ni2O3, що підтверджується структурним аналізом. Крім того, спостерігалася добра узгодженість результатів XRD з результатами вимірювання питомого поверхневого опору та середньоквадратичної шорсткості поверхні.

Перелік посилань