ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕННЫХ РЕЖИМОВ ТЕРМООБРАБОТКИ НА МИКРОСТРУКТУРУ СИСТЕМЫ Pt-Si

Работа посвящена установлению закономерностей изменения микроструктуры системы Pt-Si при быстрой термообработке. Пленки Pt толщиной 43,7 нм наносились на подложки монокристаллического кремния КЭФ 0.5 ориентации (111) путем магнетронного распыления мишени из платины с чистотой 99,95 % на установке МРС 603 с криогенной откачкой до давления не менее 5∙10^-5 Па. В качестве рабочей среды использовался аргон, чистота которого составляла 99.933 %. Быстрая термическая обработка проводилась в режиме теплового баланса путем облучения обратной стороны пластины некогерентным световым потоком в среде азота в диапазоне температур от 200 до 550 °С с шагом 50 °С в течение 7 с. Параллельно осуществлялся твердофазный синтез силицида платины стандартным методом с применением длительной одностадийной термообработки в аналогичной среде (Т = 550 °С, t = 30 мин). Контроль температуры осуществлялся термопарным методом с точностью ±0,5 °С. Размер зерна определялся методом просвечивающей электронной микроскопии. Толщина формируемого силицида платины, микрорельеф его поверхности и границы раздела с кремнием определялись методом растровой электронной микроскопии. Показано, что с увеличением температуры быстрой термообработки наблюдается рост зерен пленки платины на кремнии. Проведен сравнительный анализ среднего размера зерен, микрорельефа поверхности PtSi и ее границы раздела с кремнием для двух методов его формирования: с применением БТО и с использованием традиционной длительной термообработки при температуре 550 °С в течение 30 мин. в атмосфере азота. С помощью метода растровой электронной микроскопии показано, что величина микрорельефа на границе раздела PtSi-Si не превышает 15,9 нм, а размер зерен 37,7 нм. Это в 2,5 и 3,1 раза меньше, чем в случае традиционной одностадийной длительной термообработки.

1. Попов С. Силовые диоды Шоттки. Электронные компоненты. 2002;8:77-81.

2. Солодуха В.А., Турцевич А.С., Соловьев Я.А., Комаров Ф.Ф., Мильчанин О.В., Ковалева Т.Б., Гапоненко С.В. Формирование барьеров Шоттки на основе никель-платинового силицидного сплава. Микроэлектроника. 2014;43(1):9-16.

3. Мьюрарка Ш.П. Силициды для СБИС. М.:Мир; 1986:176.

4. Комаров Ф.Ф., Мильчанин О.В., Ковалева Т.Б., Солодуха В.А., Соловьёв Я.А., Турцевич А.С. Низкотемпературный метод формирования контактного слоя силицида платины для силовых диодов Шоттки. Доклады НАН Беларуси. 2013;53(2):38-42.

5. Borisenko V.E., Hesketh P.J. Rapid Thermal Processing of Semiconductors. New York-London: Plenum Press; 1997:300.

6. Пилипенко В.А., Пономарь В.Н., Горушко В.А. Управление свойствами тонкопленочных систем с применением импульсной фотонной обработки. Инженерно-физический журнал. 2003;76(4):95-98.