Введение
Глава 1. Физико-химические закономерности процессов взаимодействия в системах, состоящих из двух контактирующих элементарных твердых макрофаз: системы металл/кремний 15
1.1. Физико-химическая модель взаимодействия двух контактирующих твердых фаз. Правило последовательности образования соединений 20
1.2. Физико-химическое обоснование параметра AHTvV 27
1.3. Предсказание и экспериментальные наблюдения последовательностей образования силицидов в результате взаимодействия контактирующих фаз металла и кремния 30
1.3.1. Система Ni/Si 31
1.3.2. СистемаFe/Si 41
1.3.3. Система Co/Si 46
1.3.4. СистемаPt/Si 51
1.3.5. Система Pd/Si 57
1.3.6. СистемаТі/Si 61
1.3.7. Системагг/Si 67
1.3.8. СистемаHf/Si 74
1.3.9. СистемаV/Si
1.3.10. Система Mo/Si 85
1.3.11. Система Nb/Si 85
1.3.12. Система Та/Si 89
1.3.13. СистемаCr/Si 97
Выводы к Главе 1 103
Глава 2. Процесс формирования двухслойной структуры при взаимодействии между тонкими пленками сплавов переходных металлов и кремниевой подложкой 105
2.1. Эффект формирования двухслойной структуры при взаимодействии между кремнием и тонкой пленкой бинарного сплава переходных металлов 106
2.2. Факторы, определяющие формирование двухслойной структуры в процессе взаимодействия пленок бинарных сплавов переходных металлов с кремниевой подложкой 112
2.3. Взаимодействие кремниевой подложки и пленки сплава, компоненты которого образуют интерметаллические соединения 125
2.4. Движущие силы взаимодействия между Si и пленкой сплава, компоненты которого образуют интерметаллические соединения 128
2.5. Воздействие дополнительного компонента на взаимодействие между пленкой сплава и кремнием 132
2.6. Исследование взаимодействия между тонкой пленкой сплава Ti-Cr и подложкой Si 135
2.7. Исследование взаимодействия тонких пленок сплавов Ti-Co и Ti-Co-N с подложкой Si 143
Выводы к Главе 2 151
Глава 3. Физико-химический анализ процессов деградации и принципы выбора материалов с целью повышения стабильности систем металлизации кремниевых сбис 153
3.1. Анализ процессов деградации тонких контактных и диффузионно-барьерных слоев в системе металлизации кремниевой ИС 154
3.2. Критерий выбора материала контактного слоя 157
3.3. Критерии выбора материалов для диффузионно-барьерных слоев... 160
3.4. Исследование диффузионно-барьерной эффективности сплавов на основе вольфрама по отношению к кремнию и меди 164
Выводы к Главе 3 172
Глава 4. Разработка самосовмещенной технологии одновременного формирования контактного силицидного и диффузионно барьерного слоев металлизации кремниевых сбис 173
4.1. Обоснование выбора компонентов сплава 173
4.1.1. CoSi2 - перспективный материал контактных слоев и межсоединений кремниевых СБИС с субмикронным уровнем: преимущества и проблемы формирования 173
4.1.2. Диффузионно-барьерные слои в контактных системах на основе соединений нитрида титана 193
4.2. Условия и методика проведения экспериментов 198
4.3. Исследование электрофизических свойств контактной системы TiN/CoSi2, полученной методом ФДС из тонкой пленки
сплава Ti-Co-N, и оптимизация режимов формирования 201
4.4. Исследование процессов взаимодействия между подложкой кремния и тонкой пленкой сплава Ti-Co-N 206
4.5. Влияние финишной очистки поверхности Si перед процессом формирования контактной системы CoSi2/Si з Co/Si и Co3oTi5oN2o/Si 216
4.6. Диффузионно-барьерные свойства контактной системы TiNCoSi2/Si, сформированной из пленки Ti-Co-N, по отношению к алюминию 218
4.7. Разработка технологии самосовмещенного формирования диффузионно-барьерного слоя TiN и контактного слоя CoSi2 на основе процесса формирования двухслойной структуры
из пленки сплава Ti-Co-N 222
Выводы к Главе 4 237
Глава 5. Методы расчета технологических параметров 239
5.1. Метод расчета состава пленок, полученных ионно плазменным распылением простых и составных мишеней
в реактивной газовой среде 239
5.2. Метод расчета параметров контактов с барьером Шотки 247
Выводы к Главе 5 251
Основные выводы и заключение 252
Список используемых источников 256
