W阻挡层对Al/TiSi_2/Si接触系统热稳定性的影响

用X射线衍射及I—V测量技术研究了W在Al/TiSi_2/Si接触系统中的作用,并与不加W阻挡层的情况作了比较。热稳定性的研究表明:在高达100℃退火时,W阻挡层能够阻止Al与TiSi_2的完全反应。对Al/W/TiSi_2/Si接触二极管的I—V测试表明,在480℃以内退火,势垒高度变化不大。当退火温度达500℃时,Si通过TiSi_2层扩散至W阻挡层而使之失效.     

Ti/Si和Ti/SiO_2/Si系统硅化物的形成

用AES、XPS、RBS和X射线衍射等技术研究了在稳态热退火和激光退火条件下,Ti/Si和 Ti/SiO_2/Si系统硅化物的形成.在 500—600℃稳态热退火条件下,Ti/Si系统形成 Ti_5Si_3、TiSi和 TiSi_2三种硅化物;高于 650℃,只存在TiSi_2.TiSi_2的生长服从 △x∝t~(1/2).Ti/SiO_2/Si系统,750℃以上退火,形成覆盖层为TiO 的Ti_5Si_3薄膜,△x∝t~(1/2). CW-Ar~+激火扫描退火Ti/Si样品,功率密度小于2.7kW/cm~2,产生固相反应;功率密度～3.8kW/cm~2,产生液相反应,并形成TiSi_2和纯Si的混合薄膜.对实验结果进行了讨论.     

TiSi_2/N~+-poly Si/SiO_2/Si MOS结构的电学特性

<正> 一、 引言 随着半导体器件向微小型化发展,电路的速度与栅极和互连材料密切相关。目前应用较广的多晶硅栅技术具有自对准形成源漏区、低阈值电压、高温热稳定性好等优点。但多晶硅的电阻率较高,严重影响了电路速度的提高。在多晶硅上生长一层具有高电导率的TiSi_2薄膜取代多晶硅作为栅电极,可以有效地克服多晶硅电阻率高的缺点,提高电路速度。 本实验采用NH_3等离子体增强热退火,使Ti/poly Si固相反应形成TiSi_2,同时表面形成一层很薄的TiN。TiN被证明是一层良好的扩散阻挡层。通过对TiN/TiSi_2复合薄膜的薄层电阻测试和MOS高频C—V测试,证明这种方法是可行的。     

SIMOX薄膜上形成钛硅化物的研究

本文报道了在SIMOX(Separation by IMPlanted Oxygen)薄膜材料上制备钛硅化物的研究结果。研究表明,不同厚度的SIMOX薄膜材料上都形成了均匀的TiSi_2,其薄层电阻为4.0—4.5Ω/□,上层Si中的载流子峰值浓度达2×10~(20)/cm~3,获得了一种TiSi_2/n~+-Si/SiO_2/Si的多层结构。形成TiSi_2后,As原子在上层Si中的分布与SIMOX薄膜厚度有关,当上层Si很薄时,As原子在上层Si与SiO_2埋层的界面上的堆积是明显的。     

TiSi_2薄膜的形成特性及TiSi_2/多晶硅复合栅结构的研究

本文用反应生成和合金靶溅射两种方法生成了TiSi_2薄膜,并对其形成特性进行了研究,同时将所形成的TiSi_(?)薄膜应用于MOSFET和MOS电容的制作中.结合电学性反的测量和TEM(横截面)在位观察,研究了TiSi_2/多晶硅复合栅结构的特性,发现当多晶硅厚度小于某一临界值时,经高温炉退火后,SiO_2/Si界面将会产生许多新的界面在,SiO_(?)层中会产生缺陷.对离于注入和热扩散掺杂的两种样品,多晶硅层厚度的这个临界值几乎是相同的.根据我们的实验和分析结果,证实了在TiSi_2薄膜的形成过程中所引入的应力是产生上述现象的基本原因.     

反应生成的TiSi_2薄膜特性及TiSi_2/poly Si栅结构特性、TiSi_2/n~+-Si接触特性和形貌的研究

<正> 一、引言 随着集成电路的发展,集成度的提高,器件尺寸将逐渐缩小,此时RC延迟时间及接触电阻的影响将越来越显著。目前广泛应用的多晶硅栅材料在亚微米技术中已不再适用,取代它的有硅化物/多晶硅栅。由于TiSi_2的电阻率低,形成温度低,因此是人们最重视的硅化物。本文对反应生成的TiSi_2/poly Si栅结构及TiSi_2/n~+-Si的接触特性进行了系统研究,有助于     

钛硅之间的薄膜反应

本文用RBS及X射线衍射测量了Ti-Si界面反应生成物,证实了TiSi_2层生长服从抛物线规律,基本上是一个扩散控制过程。用离子注入Xe作标记确定了TiSi_2薄膜生长中主要扩散元素是Si,测量了硅化钛生长过程中相应电阻率变化。比较Darken扩散理论,讨论了标记实验对确立薄膜生长与扩散系数关系中的作用。     

快速退火Co/Si固相反应及CoSi_2薄膜特性研究

本文研究了利用离子束溅射、快速退火等技术,通过 Co/Si 固相反应,形成高电导均匀CoSi_2薄膜.对Co/Si 固相反应过程,氧在其中的行为等进行了分析.制备的COSi_2薄膜电阻率达15μΩcm.在快速退火条件下,Co/(111)Si固相反应形成的薄膜具有择优晶向,表明存在固相外延机制.在 4—300 K范围内,对 CoSi_2薄膜的电学输运性质进行了系统研究,CoSi_2具有正值霍尔系数,表明其具有空穴导电机制.低温载流子霍尔迁移率达到 56 cm~2/V.3。     

Al/TiSi_2/Si系统与肖特基势垒二极管的热稳定性

本文用x射线衍射及I—V测量法研究了Al/TiSi_2/Si系统热稳定性及肖特基势垒特性。热稳定性的研究结果表明;系统在550℃以下退火是热稳定的;在更高的温度下退火,Al开始与TiSi_2起反应,形成了(Ti_7Al_5)Si-(12)三元化合物。在进行电特性研究时,发现系统在450℃退火时,Al已渗透TiSi_2而使肖特基势垒二极管失效。     

TiSi_x/GaAs肖特基接触的退火特性

本文对用分层电子束蒸发法形成的TiSi_x/GaAs的肖特基接触特性进行了研究,分析了不同组分下经快速退火和常规退火后TiSi_x的电阻率,与GaAs接触界面的热稳定性,化学稳定性及所形成肖特基结的电特性.结果表明:TiSi_21/GaAs界面在975℃、12秒快速退火下表现出好的热稳定性和化学稳定性,所形成的肖特基接触具有良好的电特性,在800℃、20分钟的常规退火下,界面处有Ti的堆积和某种界面化学反应.对于快速退火工艺,TiSi_2可满足作为自对准 GaAs MESFET栅极材料所要求的界面稳定性.     

磁控溅射生长Cu/Si薄膜

用溅射方法在Si(111)上生长Cu/Si,Ti/Si,Cu/Ti/Si薄膜。用XRD,红外吸收光谱,台阶仪对薄膜进行分析和测量。结果表明:在150℃溅射生长出的Cu/Ti/Si薄膜的缓冲层为硅化物TiSi2(311);Cu薄膜的主要成分是晶粒大小为17nm的Cu(111);Cu/Ti/Si(111)平均厚度为462nm,粗糙度为薄膜厚度的3%。在以TiSi2薄膜为缓冲层的Si(111)衬底上生长出的Cu薄膜抗氧化性较强、薄膜均匀性和致密性较好。     

VLSI中钛硅化物肖特基接触特性与退火条件

基于 Ti Si2 低电阻率的优点 ,采用 Ti制作肖特基二极管。在 VL SI工艺中实现同时完成钛硅化物欧姆接触和肖特基势垒二极管 (SBD)的制作。文中用 AES等技术研究不同退火工艺形成的 Ti/ Si界面形态和结构 ,寻找完善的工艺设计和退火条件。此外还测量 Al/ Ti N/ Ti/ Si结构的金属硅化物 SBD的有关特性。通过工艺实验确定 VL SI中的钛硅化物最佳的制作工艺条件     

Composite TiSi/sub 2//n+ Poly-Si Low-Resistivity Gate Electrode and Interconnect for VLSI Device Technology

A composite polycide structure consisting of refractory metal silicide film on top of polysilicon has been considered as a replacement for polysilicon as a gate electrode and interconnect line in MOSFET integrated circuits. This paper presents fine-line patterning techniques and device characteristics of MOSFET's with a TiSi/sub 2/ polycide gate. A coevaporated TiSi/sub 2/ polycide gate was chosen for this study because it had 2 to 5 times lower resistivity as compared to other silicides. Polycide formation by electron-beam coevaporation is chosen in preference to sputtered TiSi/sub 2/ because of lower oxygen contamination. The coevaporation technique to form TiSi/sub 2/ polycide with a sheet resistivity of 1 Omega/square (bulk resistivity of 21 µOmega · cm) is described. Anisotropic etching of nominally 1-/spl mu/m lines with a 15 : 1 etch selectivity against oxide is reported. Measurements of metal-semiconductor work function, fixed oxide charge density, dielectric strength, oxide defect density, mobile-ion contamination, threshold voltage, and mobility have been made on polycide structures with 25-nm gate oxides. These MOS parameters correspond very closely to those obtained for n+ poly-Si gates. In addition, the specific contact resistivity between Al and TiSi/sub 2/ polycide is lower than the contact resistivity between Al and polysilicon by one order of magnitude.     

PCVD制备工业硬膜研究

用等离子化学气相沉积技术制备了ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｔｉ（ＣＮ）和（ＴｉＳｉ）Ｎ膜及其组合的多层膜。ＰＣＶＤ具有很好的覆盖性，ＰＣＶＤ－ＴｉＮ具有很好的耐磨耐蚀性，膜与基体结合良好，因而用ＰＣＶＤ法在高速钢刀具，模具及轴承上沉积ＴｉＮ可大大提高其使用寿命。     

Time-dependent characteristics of titanium-silicide contacts to 6H-silicon carbide

The processing conditions necessary to achieve low resistivity of the C54-TiSi₂ phase in contact with 6H-SiC are explored. This study demonstrates that an interlayer of Si between a Ti layer and the 6H-SiC substrate suppresses the formation of TiC, and that a metallization consisting of either Ti-rich or Si-rich silicide phases may be chosen. When the Ti-to-Si layer thickness ratio is 1:3, the C54-TiSi₂ and TiSi phases are observed following a 600°C/30 min and an 850°C/30 min annealing cycle. When the Ti-to-Si layer thickness ratio is 1:1, Ti₅Si₃ and TiSi phases are observed following the same annealing cycle. Time-dependent, in-situ resistance measurements are rationalized in terms of these microstructural developments. The Ti₅Si₃/TiSi structure is demonstrated to have a resistivity of 239 μΩ·cm, whereas the TiSi₂/TiSi structure has a resistivity of only 23 μΩ·cm. Explanations for different microstructures observed are presented.     

Behaviour of Ti Based on Si （111） Substrate at High Temperature in Oxygen

The behavior of Ti based on Si（lll） in oxygen under high temperatures（700 ℃, 800 ℃ , 900 ℃ , I 000 ℃ and 1 100℃） is reported. X-ray diffraction（XRD） and Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR） are used to analyze the structure and composition of the samples annealing at different temperatures in oxygen ambience. It is found that raising temperature is helpful to the formation of both TiSi2 and TiO2 and helpful to the diffusion of Ti to Si substrate.