Abstract
對於矽化製程而言,鈷矽化物(CoSi2)因為擁有低電阻率(< 20□□-cm)以及在矽基材上高磊晶成長,並且有機會能夠取代TiSi2在高的接觸縱深比(aspect ratio),是目前最受歡迎的材料。本研究中利用電子束蒸鍍(EBE)技術,在典型的基本工作壓力10-6 torr下,依序沉積Co/Ti/Al薄膜。Ti在整個反應過程中扮演移除氧(Oxygen)的角色,而Al的目的則在於降低反應溫度以及加強CoSi2的磊晶程度。本實驗主要是使用J2010F場發射穿透式電子顯微鏡,並且配合GIF以及EDX研究Co(5nm)/Ti(10nm)/Al(5nm)/n-type Si(100)在高溫退火後CoSi2/Si的介面形成以及成長機制。分析樣品在純氬氣的氛圍下,以400℃, 550℃, 650℃, 750℃ 和 850℃恆溫退火一小時。退火溫度低於650℃所成長的析出物厚度小於15nm,而且成份不均勻。退火溫度高於750℃的試片,在矽基材上的析出物成長為厚度大約50nm,並且以島狀(Island)分佈。析出物的結構經由繞射圖形的分析為具有相同[111]晶軸的CoSi2結構。溫度為850℃的試片,其磊晶的程度(Type A)估計已達到80%。本研究之成果建立詳細的擴散以及反應機制。