Образование силицидов Pt на поверхности тонких пленок поли-Si при различных температурах термообработки / Чиж К.В., Арапкина Л.В., Ставровский Д.Б., Дубков В.П., Миронов С.А., Сенков В.М., Пиршин И.В., Гайдук П.И., Юрьев В.А.

Abstract

Силициды платины широко применяются в микроэлектронике для производства диодов Шоттки, в инфракрасной технике в детекторах ИК излучения, для изготовления зондов атомносиловых микроскопов, в качестве дорожек при изготовлении микросхем и д.р. [1]. Наше исследование направлено на детальное изучение процессов образования пленок силицидов Pt на поверхности поли-Si при низких температурах термообработки до 550°С. Формирование силицидов Pt проводилось методом равновесной термической обработки в среде Ar. На подложки типа c-Si/SiO2/Si3N4/поли-Si наносилась пленка Pt толщиной (20 – 22) нм в установке магнетронного распыления при стандартных технологических режимах. Далее проводилась термообработка от 30 мин. до 8 ч. в реакторе со стабилизацией температуры не хуже, чем ± 1 %, при стабильном потоке Ar в 60 ± 10 л/мин. при температурах от 120 до 550°С. Образцы были исследованы методами ИК Фурье-спектроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и рентгенофазового анализа. Было установлено, что при термообработке Pt, нанесенной на поли-Si, при температурах до 300°С в течение 30 мин. силициды платины не определяются методом рентгенофазового анализа. В этих образцах методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии была обнаружена смесь различных силицидов (Pt3Si, Pt2Si и PtSi). В результате отжига при температурах 320 – 480°С в течение 30 мин. образуется в основном PtSi. Вследствие отжига при 230°С в течение ~8 ч. вся нанесенная платина переходит в Pt2Si, а при 185°С в течение ~8 ч. часть Pt переходит в Pt2Si, а часть остается свободной. После удаления чистой платины с образцов, отожженных при 185°С в течение ~8 ч., в их рентгеновских дифрактограммах остается слабый рефлекс Pt3Si, что согласуется с ранее полученными данными [2, 3].