WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Технологія формування та вимірювання параметрів си-ліцидних плівок для структур ВІС - Курсова робота

Технологія формування та вимірювання параметрів си-ліцидних плівок для структур ВІС - Курсова робота

металів, а також до 1% вуглецю і кисню. При збільшенні зсуву, що подається на зразок по відношенню до катода, зменшувався вміст домішок в плівці. Вказані вище кількості домішки відповідали оптимальному потенціалу, наявністю яких можна пояснити той факт, що до найвищих температур відпалу в силіциді окрім основної, стійкої фази дисиліцид, присутня фаза Ta2Si5. Це обумовлює наявність достатньо високого питомого опору 100 мкОм*см при t=900°С. Внутрішні напруження після такого відпалу складають 2*10-11 Н/м. При збільшенні температури відпалу до 1000 0С питомий опір знижується удвічі, але збільшується нерівність поверхні.
Напилення мішені з термопресованого сплаву дисиліцид титану проводили при робочому тиску рівному 1,0 Па при швидкості напилення 0,2 нм/с. Плівку наносили на заздалегідь термічно окислену пластину кремнію р-типу з питомим опором 8*10ХХХ Ом*см (товщина оксиду 25 нм), на яку потім був нанесений легований полікремній завтовшки 250 нм. Питомий опір силіциду після відпалу при t=1000 °С в інертній атмосфері склало 70 мкОм*см, тобто більш ніж в табл. 1. Не дивлячись на те, що внутрішні напруження після відпалу достатньо велике (2*10-11 Н/м2), порушень адгезії не спостерігалося.
Напилення дисиліцид титану з силіцидної мішені діаметром 75 см проводили поверх шару полікремнія завтовшки 350 нм, вирощеного на окисленій кремнієвій пластині (оксиду 40 нм), легованого миш'яком методом іонної імплантації при дозі 1016 атм/см2, 70 кеВ і ототожненого одна година при t=950 0С в атмосфері азоту, після чого полікремній мав шаровий опір 80 Ом/?. В нанесеній плівці силіциду співвідношення кремній-титан складало від 1,8 до 1,9. Відпал проводили при температурі 500-900 0С одна година у вакуумі. При tвiдп.>800 0С плівка є дисиліцид титаном з питомим опором 20 мкОм*см, що відповідає результатам представленим в табл. 1.
Напилення дисиліцид молібдену проводили за допомогою постійного струму з силіцидної мішені, одержаної методом гарячого пресування чистотою 99,9%. Попередній тиск в системі складав 7*10-5 Па; робочий тиск аргону -0,67 Па; потужність 7 Вт/см при площі мішені 300 см2 обертання підкладки - 10 об/хв; швидкість нанесення -0,6 нм/с. Плівку завтовшки 250 нм наносили на кремній завтовшки 500 нм, термічно окислений (100 нм) і покритий нітридом кремнію. Потім проводили відпал при t=1000 °С в атмосфері азоту або аргону. У ряді випадків відзначали відшаровування плівки, а коли його не було, той питомий опір плівки після відпалу був 100 мкОм*см.
Була також застосована для напилення мішень з дисиліцид молібдену, одержана гарячим пресуванням порошку. Після нанесення плівки. проводили відпал при t=1500 0С у вакуумі. Відношення кремнію до молібдену в одержаній плівці лежало в межах 1,6-1,8; густина плівки була 5,7±0,1 г/см3, наявність домішок кисню і вуглецю в кращих зразках плівки була нижче чутливості Оже-спектроскопії. При нанесенні плівки на окислений кремній р-типу з шаром полікремнія поверх оксиду її склад є дисиліцид. Електричні властивості такої плівки аналогічні властивостям силіциду молібдену на кремнії. При утворенні плівки на діелектричних на границях дисиліциду утворюється ще одна фаза: Мо5Si3.
Отримання плівки дисиліцид молібдену було проведено з найчистішої для даного методу мішені (99, 99%) в планарній магнетронній системі, в якій пластини були укріплені вертикально на відстані 2см від мішені. Після завантаження систему відкачували до тиску рівного 13Па, потім утримувачі переміщали в головну камеру з Р=6*10-5 Па. Робоча потужність - З кВт; робочий тиск - 4 Па. Нанесення проводили з швидкістю ~1,7 нм/с на окислені і не окислені кремнієві пластини. Електричні і механічні властивості, а також структура плівки не відрізнялися від плівки, одержаної методом одночасного напилення. Питомий опір після відпалу в аргоні при t=1000 °С складало 100мкОм*см. Є також дані і іонно-плазмовій напилення мішені з дисиліцид вольфраму.
Варіантом методу напилення дисиліцидної мішені є метод одночасного напилення пластин кремнію і металу, що використовується як одна мішень. Конструкція такої мішені, що дозволяє точно контролювати і варіювати співвідношення молібдену і кремнію при магнетронному розпиленні, є пластиною молібдену з прямокутними поперечними канавками для закладки в них пластин-мішеней з кремнію. Дно канавок має деякий нахил до поверхні для надійного закріплення пластин кремнію. Ширина канавки і зазор між ними регулюють відношення площ розпиляних матеріалів і, отже, склад одержуваних силіцидів з урахуванням коефіцієнтів напилення вживаних матеріалів.
При співвідношенні площ молібден-кремній 1:2 одержували дисиліцид. При напилення тиск аргону складав 0,6 Па, напруга - 400 В, відстань мі-шень-підкладка - 5 см.
Рис. 2. 8. Конструкція мішені для одночасної напилення молібдену і кремнію.
Інший варіант такої технології полягав у використовуванні мішені з молібдену, на частину поверхні якої був нанесений полікремній при необхідному співвідношенні між площами кремнію і молібдену (Рис. 7). Напилення мішені діаметром 150 мм - магнетронне. Чистота молібдену - 99,95%; попередній вакуум в системі- 5,3*10-5 Па; тиск при напилення - 0,8 Па. Відмінність даного методу в тому, що в процесі напилення силіциду відбувається його легування фосфором, для чого в систему окрім аргону вводили РН3, парціальний тиск якого складав 0,15 Па. Співвідношення молібдену і кремнію можна було змінювати, міняючи співвідношення їх площ в мішені і тиск газів. Концентрація фосфору залежить від співвідношення аргону і РН3. Потужність магнетрона-- 160-220 Вт; швидкість напилення 1-1,5 нм/с. Плівку спочатку наносили або на окислену, або на не окислену кремнієву підкладку потім відпалювали при t=1000 0С, протягом 20 хв. В результаті в обох випадках утворювався дисиліцид. Якщо силіцид наносили прямо на кремній, то надлишок останнього в порівнянні з дисиліцидом кристалізувався на границях силіцид-кремній, зсовуючи її у бік силіциду; надлишок молібдену в порів-нянні з дисиліцидом, відповідно, взаємодіючи з кремнієм підкладки, зсовував цю границю у бік кремнію. Якщо ж силіцид наносили на оксид, то при надлишку кремнію на ньому утворювався шар полікремнія, а при його недоліку поблизу границі силіцид-оксид з'являлася фаза силіциду, що містить менше кремнію ніж дисиліцид. Отже, мінімальний питомий опір після відпалу мав місце при співвідношенні молібден-кремній рівному 1:2 і складав 75 Ом*см. Ця величина менше ніж при напилення силіцидної мішені.
Вище відзначено, що даний метод має ще однуособливість, одержувана плівка легована фосфором. Якщо її термічно окислити, то одночасно із зростанням оксиду на поверхні відбувається дифузія фосфору в кремній під силіцидом і відпадає необхідність в спеціальному легуванні останнього.
§ 2.6 Магнетронне розпилення
Один з найпоширеніших в даний час методів одночасного нанесення кремнію і тугоплавкого металу- метод одночасного розпилення з двох незалежних магнетронів, що знаходяться в одній камері. Він принципово застосовний до будь-якого силіциду тугоплавкого металу, проте, переважно його застосовують
Loading...

 
 

Цікаве