Study of NiSi/Si Interface by Cross-Section Transmission Electron Microscopy  

NiSi/Si界面的剖面透射电镜研究(英文)

作　　者：蒋玉龙[1] 茹国平[1] 屈新萍[1] 李炳宗[1] 

机构地区：[1]复旦大学微电子学系,上海200433

出　　处：《Journal of Semiconductors》2006年第2期223-228,共6页半导体学报（英文版）

基　　金：国家自然科学基金(批准号:60576029);上海应用材料研究与发展基金(批准号:0514);上海市自然科学基金(批准号:05ZR14017);中国-比利时佛拉芒大区科技合作计划(批准号:B/06086/01)资助项目~~

摘　　要：Different silicidation processes are employed to form NiSi,and the NiSi/Si interface corresponding to each process is studied by cross-section transmission electron microscopy （XTEM）. With the sputter deposition of a nickel thin film,nickel silicidation is realized on undoped and doped （As and B） Si（001） substrates by rapid ther mal processing （RTP）. The formation of NiSi is demonstrated by X-ray diffraction and Raman scattering spectros- copy. The influence of the substrate doping and annealing process （one-step RTP and two-step RTP） on the NiSi! Si interface is investigated. The results show that for one-step RTP the silicidation on As-doped and undoped Si substrates causes a rougher NiSi/Si interface,while the two-step RTP results in a much smoother NiSi/Si interface. High resolution XTEM study shows that axiotaxy along the Si（111） direction forms in all samples, in which specific NiSi planes align with Si（111） planes in the substrate. Axiotaxy with spacing mismatch is also discussed.采用不同硅化工艺制备了NiSi薄膜并用剖面透射电镜(XTEM)对样品的NiSi/Si界面进行了研究.在未掺杂和掺杂(包括As和B)的硅衬底上通过物理溅射淀积Ni薄膜,经快速热处理过程(RTP)完成硅化反应.X射线衍射和喇曼散射谱分析表明在各种样品中都形成了NiSi.还研究了硅衬底掺杂和退火过程对NiSi/Si界面的影响.研究表明使用一步RTP形成NiSi的硅化工艺,在未掺杂和掺As的硅衬底上,NiSi/Si界面较粗糙;而使用两步RTP形成NiSi所对应的NiSi/Si界面要比一步RTP的平坦得多.高分辨率XTEM分析表明,在所有样品中都形成了沿衬底硅〈111〉方向的轴延-NiSi薄膜中的一些特定晶面与衬底硅中的(111)面对准生长.同时讨论了轴延中的晶面失配问题.

关 键 词：contact interface NISI nickel silieide solid-state reaction rapid thermal processing 

分 类 号：TH74[机械工程—光学工程]