RU2405228C2 - Способ формирования силицидов металлов - Google Patents
Способ формирования силицидов металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2405228C2 RU2405228C2 RU2008149485/28A RU2008149485A RU2405228C2 RU 2405228 C2 RU2405228 C2 RU 2405228C2 RU 2008149485/28 A RU2008149485/28 A RU 2008149485/28A RU 2008149485 A RU2008149485 A RU 2008149485A RU 2405228 C2 RU2405228 C2 RU 2405228C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- silicon
- surface resistance
- magnetic field
- duration
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к полупроводниковой технологии. Техническим результатом изобретения является уменьшение величины удельного поверхностного сопротивления и относительного разброса значений поверхностного сопротивления силицидов металлов за счет получения глубокого однородного силицидного слоя и упрощение способа. Сущность изобретения заключается в том, что в способе формирования силицидов металлов, включающем осаждение металла на кремний и его плавление, плавление осуществляют воздействием компрессионного плазменного потока продолжительностью 50-200 мкс, плотностью энергии 8-20 Дж/см2 в переменном магнитном поле, перпендикулярном плоскости осажденного металла, с частотой 1300-2000 Гц или 2100 Гц и индукцией 0,22-12 мТл или 12,5 мТл. 4 ил, 2 табл.
Description
Изобретение относится к технологии электронной промышленности и может быть использовано для формирования соединений «металл-полупроводник».
Известен способ формирования силицидов металлов [1], включающий нанесение металла на кремний, облучение ионами элементов, обладающих электроотрицательностью, меньшей, чем электроотрицательность нанесенного металла, и последующий нагрев структуры «металл-кремний» СВЧ-излучением с основной частотой 950 МГц-1000 ГГц, плотностью поглощенной энергии излучения 0,2-2 кДж/см2 в течение 1-103 с.
Известный способ не обеспечивает формирования глубокого силицидного слоя с низким поверхностным сопротивлением из-за диффузионного характера переноса металла и кремния.
Наиболее близким к заявляемому является способ формирования силицидного слоя на кремниевой подложке [2], включающий аморфизацию кремния, осаждение металла на кремний и последующее его плавление лазерным излучением в среде рабочего газа.
Известный способ также не обеспечивает формирования глубокого силицидного слоя и однородности распределения силицида по поверхности из-за малой длительности лазерного импульса при плавлении металла и кремния.
Техническим результатом изобретения является уменьшение величины поверхностного сопротивления и относительного разброса значений поверхностного сопротивления силицидов металлов за счет обеспечения глубокого и однородного силицидного слоя и упрощение способа.
Технический результат достигается тем, что в способе формирования силицидов металлов, включающем осаждение металла на кремний и его плавление, плавление осуществляют воздействием компрессионного плазменного потока продолжительностью 50-200 мкс, плотностью энергии 8-20 Дж/см2 в переменном магнитном поле, перпендикулярном плоскости осажденного металла, с частотой 1300-2000 или 2100 Гц и индукцией 0,22-12 или 12,5 мТл.
При таком способе формирования силицидов металлов достигается глубокое проплавление металла и кремния и их эффективное перемешивание, что обеспечивает формирование глубокого и однородного силицидного слоя, и соответственно уменьшение удельного поверхностного сопротивления и относительного разброса значений удельного поверхностного сопротивления. Исключение необходимой в известном способе операции аморфизации кремния упрощает способ.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено растровоэлектронно-микроскопическое изображение поверхности слоя силицида титана, полученного по известному способу, на фиг.2 изображены распределения интенсивностей линий характеристического рентгеновского излучения Kα1 титана и Kα1 кремния, измеренные вдоль линии А-А на фиг.1, пропорциональных концентрациям титана и кремния соответственно; на фиг.3 представлено растровоэлектронно-микроскопическое изображение поверхности слоя силицида титана, полученного по заявляемому способу, на фиг.4 приведены распределения интенсивностей линий характеристического рентгеновского излучения титана и кремния, измеренные вдоль линии А-А на фиг.3.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.
На монокристаллическую пластину кремния (кристаллографическая ориентация (100)) размером 10×10 мм наносят на установке вакуумно-дугового осаждения ВУ-2МБС металлическое покрытие толщиной 1,5 мкм. Пластину с нанесенным металлом помещают в камеру магнитоплазменного компрессора компактной геометрии. Из камеры откачивают воздух до давления 400 Па и вводят рабочий газ - азот. Осуществляют воздействие компрессионным плазменным потоком, генерируемым в камере магнитоплазменного компрессора, продолжительностью 50-200 мкс, плотностью энергии 8-20 Дж/см2 в переменном магнитном поле, перпендикулярном плоскости нанесенного металла, с частотой 1300-2000 или 2100 Гц и индукцией 0,22-12 или 12,5 мТл.
Изобретение иллюстрируется примерами.
Примеры формирования силицидов титана.
Пример 1. Приповерхностный слой кремния марки КДБ-10 с ориентацией (100) по известному способу аморфизируется путем имплантации ионов мышьяка с энергией 30 кэВ, дозой 3·1014 ион/см2, наносят слой титана и плавят в среде азота лазерным излучением с плотностью энергии 0,45 Дж/см2, длительностью импульса 0,1 мкс. Результаты испытания приведены в табл.1 (пример 1).
Примеры 2-196. На поверхность кремния КДБ-10 с ориентацией (100) по заявляемому способу наносят слой титана и обрабатывают компрессионными плазменными потоками с плотностью энергии 5, 8, 13, 20, 22 Дж/см2, длительностью разряда 45, 50, 100, 200, 300 мкс в переменном магнитном поле, перпендикулярном плоскости полупроводникового материала, с частотой 1200, 1300, 1900, 2000, 2100, Гц и индукцией 0,2, 0,22, 6,0, 12,0, 12,5 мТл. Режимы обработки и результаты испытаний сведены в табл.1 (примеры 2-196).
Для исследования однородности распределения силицида титана по поверхности при его формировании по известному и заявляемому способу были проведены исследования методами растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа на микроскопе LEO1455VP с энергодисперсионным рентгеновским микроанализатором Röntec. Как видно из фиг.2, интенсивность линии характеристического рентгеновского излучения кремния, и соответственно его концентрация, при сканировании вдоль поверхности изменяется примерно в 3 раза, что говорит о неоднородности распределения силицида по поверхности при его формировании по известному способу. Как видно из фиг.4, интенсивности линий характеристического рентгеновского излучения титана и кремния практически одинаковы вдоль линии сканирования, что свидетельствует об однородном распределении силицида по поверхности при его формировании по заявляемому способу.
Примеры формирования силицидов никеля.
Из серии проведенных экспериментов по формированию силицидов никеля по заявляемому способу в табл.2 приведены результаты испытаний при плотности энергии компрессионного плазменного потока 8, 13, 15 Дж/см2, длительности разряда 100 и 150 мкс, частоте магнитного поля 2000, Гц и индукции 12,0 мТл.
Таблица 2 | |||||||
№ Примера | Плотность энер-гии, Дж/см2 | Длитель-ность импуль-са, мкс | Частота магнит-ного поля, Гц | Индукция магнитного поля, мТл | Удельное поверхностное сопротив-ление, мОм/□ | Относительный разброс значений удельно-го поверхностного сопротивления, % | Глубина слоя силицида, мкм |
1 | 8 | 150 | 2000 | 12,0 | 62 | 24 | 32,59 |
2 | 13 | 100 | 2000 | 12,0 | 58 | 19 | 28,16 |
3 | 15 | 100 | 2000 | 12,0 | 67 | 15 | 38,91 |
Как видно из приведенных в таблицах данных, заявляемый способ по сравнению с известным обеспечивает уменьшение величины удельного поверхностного сопротивления силицида титана более чем в 7 раз, силицида никеля - более чем в 8 раз и уменьшение относительного разброса значений удельного сопротивления на более чем на 20% как для силицида титана, так и для силицида никеля.
Источники информации
1. Патент РФ №1080675; МПК 6 H01L 21/24. 1999.11.10.
2. Патент США №6387803; МПК 8 H01L 21/28, 21/268, 21/336, 21/02, 21/768, 21/70, 21/285, 21/3205, 21/265. 2002.05.14 - прототип.
Claims (1)
- Способ формирования силицидов металлов, включающий осаждение металла на кремний и его плавление, отличающийся тем, что плавление осуществляют воздействием компрессионного плазменного потока продолжительностью 50-200 мкс, плотностью энергии 8-20 Дж/см2 в переменном магнитном поле, перпендикулярном плоскости осажденного металла, с частотой 1300-2000 Гц или 2100 Гц и индукцией 0,22-12 мТл или 12,5 мТл.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008149485/28A RU2405228C2 (ru) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Способ формирования силицидов металлов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008149485/28A RU2405228C2 (ru) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Способ формирования силицидов металлов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008149485A RU2008149485A (ru) | 2010-06-20 |
RU2405228C2 true RU2405228C2 (ru) | 2010-11-27 |
Family
ID=42682421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008149485/28A RU2405228C2 (ru) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Способ формирования силицидов металлов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2405228C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610056C1 (ru) * | 2015-11-19 | 2017-02-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВО "Чеченский государственный университет") | Способ изготовления полупроводникового прибора |
EA029937B1 (ru) * | 2015-12-30 | 2018-05-31 | Белорусский Государственный Университет (Бгу) | Способ обработки поверхности монокристаллического кремния |
-
2008
- 2008-12-15 RU RU2008149485/28A patent/RU2405228C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610056C1 (ru) * | 2015-11-19 | 2017-02-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВО "Чеченский государственный университет") | Способ изготовления полупроводникового прибора |
EA029937B1 (ru) * | 2015-12-30 | 2018-05-31 | Белорусский Государственный Университет (Бгу) | Способ обработки поверхности монокристаллического кремния |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008149485A (ru) | 2010-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3647506B2 (ja) | 半導体基板に絶縁物層を形成する方法 | |
TW200423185A (en) | Method of introducing impurity | |
JP2008522429A (ja) | ガスクラスタイオン照射による極浅接合部の形成 | |
TW201007821A (en) | Control of particles on semiconductor wafers when implanting boron hydrides | |
TW200407943A (en) | Methods for forming low resistivity, ultrashallw junctions with low damage | |
US20060219952A1 (en) | Plasma ion implantation systems and methods using solid source of dopant material | |
TW201532128A (zh) | 摻雜方法、摻雜裝置及半導體元件之製造方法 | |
US11705300B2 (en) | Method and device for implanting ions in wafers | |
RU2405228C2 (ru) | Способ формирования силицидов металлов | |
TW201017731A (en) | USJ techniques with helium-treated substrates | |
Csato et al. | Energy filter for tailoring depth profiles in semiconductor doping application | |
WO2011161965A1 (en) | Plasma doping device, plasma doping method, method for manufacturing semiconductor element, and semiconductor element | |
JP2004532525A (ja) | 低シート抵抗を有する超浅い接合を形成するための方法 | |
KR20200044930A (ko) | 에피택셜 실리콘 웨이퍼의 제조 방법, 에피택셜 실리콘 웨이퍼, 및 고체 촬상 소자의 제조 방법 | |
Tan et al. | Dense plasma focus device based high growth rate room temperature synthesis of nanostructured zinc oxide thin films | |
Kumar et al. | Evaluation of secondary electron intensities for dopant profiling in ion implanted semiconductors: a correlative study combining SE, SIMS and ECV methods | |
JP4046748B2 (ja) | イオン注入装置のビームラインの内部部材用黒鉛部材及びその製造方法 | |
WO2006104145A1 (ja) | プラズマドーピング方法およびこれに用いられる装置 | |
KR20230017313A (ko) | 높은 각도 추출 광학부들을 포함하는 프로세싱 시스템 및 추출 어셈블리 | |
CN113454756A (zh) | 半导体外延晶片及其制造方法 | |
Rudenko et al. | Ultra shallow p+-n junctions in Si produced by plasma immersion ion implantation | |
Matsuo et al. | Cluster ion implantation for shallow junction formation | |
Kato et al. | Nanoparticle formation by tungsten ion implantation in glassy carbon | |
Bernstein et al. | Effects of dopant deposition on p/sup+//n and n/sup+//p shallow junctions formed by plasma immersion ion implantation | |
Vemuri | Susceptor assisted microwave annealing of ion implanted silicon |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131216 |