Формирование силицидных пленок металлов ионными методами (2022)

Исследована возможность формирования пленок силицидов металлов ионными методами, реализованными с помощью ионно-плазменного распыления в устройстве на основе пеннинговского разряда, а также комбинацией методов термического испарения металлов в высоком вакууме с ассистированием ионным пучком кремния. Установлен механизм образования силицидных пленок на различных подложках при сравнительно низкой температуре подложек до 300 оС в условиях ограниченного воздействия плазмы. Изготовлены экспериментальные образцы на основе силицидов Mo, W, W-Re, Ti в широком диапазоне сопротивлений 20–600 Ом/□ с температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) менее 10-4 град-1, что позволяет их рекомендовать в качестве проводящих и резистивных слоев для элементов микро- и наноэлектроники. Параметры методов с ассистированием ионными пучками были установлены с помощью моделирования процессов внедрения ионов, осаждения титана с учетом распыления и последующей экспериментальной отработкой режимов при получении пленок силицидов титана. При отжиге при 700 оС состав пленок был близок к дисилициду титана, сопротивление образцов уменьшилось до 1,6 Ом/□, что позволяет рекомендовать разработанные ионные методы в КМОП-технологиях.

The possibility of forming metal silicide films by ionic methods, implemented using ion-plasma sputtering in a device based on a Penning discharge, as well as by a combination of methods of thermal evaporation of metals in high vacuum assisted by a silicon ion beam, has been studied. The mechanism of formation of silicide films on various substrates at a relatively low temperature of the substrates up to 300 оC under conditions of limited exposure to plasma has been established. Experimental samples were based on Mo, W, W-Re, Ti silicides in a wide range of re-sistances (20–600 Ohm/□) and TCR (less than 10-4 deg-1), which allows them to be recommend-ed as a conductive and resistive layers for of micro- and nano-electronics devices.

The parameters of the methods assisted by ion beams were determined by modeling the processes of ion implantation, titanium deposition, taking into account sputtering, and subsequent experimental testing of the modes in the preparation of titanium silicide films. Upon annealing at 700 оC, the resistance of the samples decreased to 1.6 /□ and the composition was close to that of titanium disilicide, which makes it possible to recommend the developed ion methods in CMOS technologies.

Тип: Статья
Автор (ы): Данилина Тамара Ивановна
Соавтор (ы): Чистоедова Инна Анатольевна, Полынцев Егор Сергеевич

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Физика
УДК
539.231. механическим путем, например напылением
Префикс DOI
10.51368/1996-0948-2022-6-68-75
eLIBRARY ID
50054140
Текстовый фрагмент статьи