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Ir과 Co를 첨가한 니켈모노실리사이드의 고온 안정화 연구
저자
발행기관
학술지명
한국산학기술학회논문지(Journal of Korea Academia-Industrial cooperation Society)
권호사항
발행연도
2006
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
1056-1063(8쪽)
제공처
10 ㎚-Ni/1 ㎚-Ir/(poly)Si과 10 ㎚-Ni<sub>50</sub>Co<sub>50</sub>/(poly)Si 구조의 박막을 열증착기로 준비하고 쾌속열처리기로 40초 간 300-1200℃ 온도 범위에서 실리사이드화 시켰다. 이들의 실리사이드 온도에 따른 면저항, 미세구조와 두께, 생성상, 화학조성과 표면조도의 변화를 사점면저항 측정기와 이온빔현미경,x선 회절기, 오제이 분석기, 주사탐침현미경을 써서 확인하였다. Ir과 Co의 혼입에 따라 기존의 700℃에 한정된 NiSi에 비해 단결정, 다결정 실리콘 기판에서의 저 저항 안정 구간이 각각 1000℃, 850℃로 향상되었다. 이때의 실리사이드층의 두께도 20-50 ㎚로 나노급 공정에 적합 하였다. Ir과 Co의 첨가는 단결정 기판에서의 니켈실리사이드의 고저항 NiSi₂로의 변태를 방지하였고, 다결정 기판에서 고온에서의 고저항은 고저항 상의 출현과 실리콘층과의 혼합과 도치현상이 발생한 것이 이유였다. Ir의 첨가는 특히 최종 실리사이드 표면온도를 3 ㎚ 이내로 유지시키는 장점이 있었다. Ir과 Co를 첨가한 니켈실리사이드는 기존의 니켈실리사이드의 열적 안정성을 향상시켰고 나노급 디바이스에 적합한 물성을 가짐을 확인하였다.
더보기Thermal evaporated 10 ㎚-Ni/1 ㎚-Ir/(or polycrystalline)p-Si(100) and 10 ㎚-Ni<sub>50</sub>Co<sub>50</sub>/(or polycrystalline)p-Si(100) films were thermally annealed using rapid thermal annealing for 40 sec at 300~1200℃. The annealed bilayer structure developed into Ni(Ir or Co)Si and resulting changes in sheet resistance, microstructure, phase and composition were investigated using a four-point probe, a scanning electron microscopy, a field ion beam, an X-ray diffractometer and an Auger electron spectroscope. The final thickness of Ir- and Co-inserted nickel silicides on single crystal silicon was approximately 20-40 ㎚ and maintained its sheet resistance below 20 Ω/sq. after the silicidation annealing at 1000 ℃. The ones on polysilicon had thickness of 20~55 ㎚ and remained low resistance up to 850℃. A possible reason for the improved thermal stability of the silicides formed on single crystal silicon substrate is the role of Ir and Co in preventing NiSi₂ transformation. Ir and Co also improved thermal stability of silicides formed on polysilicon substrate, but this enhancement was lessened due to the formation of high resistant phases and also a result of silicon mixing during high temperature diffusion. Ir-inserted nickel silicides showed surface roughness below 3 ㎚, which is appropriate for nano process. In conclusion, the proposed Ir- and Co- inserted nickel silicides may be superior over the conventional nickel monosilicides due to improved thermal stability.
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