close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13882

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.12.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 13882
(13) C1
(19)
H 01L 21/02
C 01B 33/00
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИЛИЦИДОВ МЕТАЛЛОВ
(21) Номер заявки: a 20081462
(22) 2008.11.19
(43) 2009.06.30
(71) Заявитель: Белорусский государственный университет (BY)
(72) Авторы: Углов Владимир Васильевич; Черенда Николай Николаевич;
Квасов Николай Трофимович; Петухов
Юрий
Александрович;
Асташинский Валентин Миронович; Подсобей Григорий Захарович
(BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский государственный университет (BY)
(56) US 6387803 B2, 2002.
RU 2076065 C1, 1997.
SU 884481 A1, 1999.
KR 20020061261 A, 2002.
US 2004/0058500 A1.
BY 13882 C1 2010.12.30
(57)
Способ формирования силицидов металлов, включающий осаждение металла на
кремний и его плавление, отличающийся тем, что плавление осуществляют воздействием компрессионного плазменного потока продолжительностью от 50 до 200 мкс, плотностью энергии от 8 до 20 Дж/см2 в переменном магнитном поле, перпендикулярном
плоскости осажденного металла, с частотой от 1300 до 2100 Гц и индукцией от 0,22 до
12,5 мТл.
Изобретение относится к технологии электронной промышленности, в частности, для
формирования соединений "металл-полупроводник".
Известен способ формирования силицида никеля химическим осаждением его на поликремний [1], включающий нанесение поликремния на подложку, последующее химическое осаждение слоя никеля на поликремний и быстрый термический отжиг при
температуре от 400 до 750 °С в течение 30-60 с.
Известный способ не обеспечивает формирования глубокого силицидного слоя, обладающего, соответственно, низким поверхностным сопротивлением, из-за диффузионного
характера переноса металла и кремния.
Известен способ формирования силицидов металлов [2], включающий нанесение металла на кремний, облучение ионами элементов, обладающих электроотрицательностью,
меньшей, чем электроотрицательность нанесенного металла, и последующий нагрев
структуры "металл-кремний" СВЧ-излучением с основной частотой 950 МГц-1000 ГГц,
плотностью поглощенной энергии излучения 0,2-2 кДж/см2 в течение 1-103 с.
Известный способ также не обеспечивает получения глубоких силицидных слоев из-за
диффузионного переноса атомов металла и кремния.
Наиболее близким к заявляемому является способ формирования силицидного слоя на
кремниевой подложке [3], включающий аморфизацию кремния, осаждение металла на
кремний и последующее его плавление лазерным излучением в среде рабочего газа.
BY 13882 C1 2010.12.30
Известный способ также не обеспечивает формиривания глубокого силицидного слоя
и однородности распределения силицида по поверхности из-за малой длительности лазерного импульса при плавлении металла и кремния.
Задачей изобретения является уменьшение величины удельного поверхностного сопротивления и относительного разброса значений поверхностного сопротивления силицидов металлов за счет получения глубокого однородного силицидного слоя и упрощение
способа.
Задача решается тем, что в способе формирования силицидов металлов, включающем
осаждение металла на кремний и его плавление, плавление осуществляют воздействием
компрессионного плазменного потока продолжительностью от 50 до 200 мкс, плотностью
энергии от 8 до 20 Дж/см2 в переменном магнитном поле, перпендикулярном плоскости
осажденного металла, с частотой от 1300 до 2100 Гц и индукцией от 0,22 до 12,5 мТл.
Отличием является то, что плавление осуществляют воздействием компрессионного
плазменного потока продолжительностью от 50 до 200 мкс, плотностью энергии от 8 до
20 Дж/см2 в переменном магнитном поле, перпендикулярном плоскости осажденного металла, с частотой от 1300 до 2100 Гц и индукцией от 0,22 до 12,5 мТл.
При таком способе формирования силицидов металлов достигается глубокое проплавление металла и кремния и их эффективное перемешивание, что обеспечивает формирование глубокого однородного силицидного слоя, и, соответственно, уменьшение
удельного поверхностного сопротивления. Исключение необходимой в известном способе
операции аморфизации кремния упрощает способ.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.
На монокристаллическую пластину кремния (кристаллографическая ориентация (100))
размером 10×10 мм наносят на установке вакуумно-дугового осаждения ВУ-2МБС металлическое покрытие толщиной 1,5 мкм. Пластину с нанесенным металлом помещают в камеру магнитоплазменного компрессора компактной геометрии. Из камеры откачивают
воздух до давления 400 Па и вводят рабочий газ - азот. Осуществляют воздействие компрессионным плазменным потоком, генерируемым в камере магнитоплазменного компрессора, продолжительностью от 50 до 200 мкс, плотностью энергии от 8 до 20 Дж/см2 в
переменном магнитном поле, перпендикулярном плоскости нанесенного металла, с частотой от 1300 до 2100 Гц и индукцией от 0,22 до 12,5 мТл.
Изобретение иллюстрируется примерами.
Примеры формирования силицидов титана.
Пример 1.
Приповерхностный слой кремния марки КДБ-10 с ориентацией (100) по известному
способу аморфизируется путем имплантации ионов мышьяка с энергией 30 кэВ, дозой
3⋅1014 ион/см2, наносят слой титана и плавят в среде азота лазерным излучением с плотностью энергии 0,5 мДж/ см2, длительностью импульса 0,1 мкс. Результаты испытания приведены в табл. 1 (пример 1).
Примеры 2-196.
На поверхность кремния КДБ-10 с ориентацией (100) по заявляемому способу наносят
слой титана и обрабатывают компрессионными плазменными потоками с плотностью
энергии 5, 8, 13, 20, 22 Дж/см2, длительностью разряда 45, 50, 100, 200, 300 мкс в переменном магнитном поле, перпендикулярном плоскости полупроводникового материала, с
частотой 1200, 1300, 1900, 2000, 2100 Гц и индукцией 0,2, 0,22, 6,0, 12,0, 12,5 мТл. Режимы обработки и результаты испытаний сведены в табл. 1 (примеры 2-196).
Примеры формирования силицидов никеля.
Из серии проведенных экспериментов по формированию силицидов никеля по заявляемому способу в табл. 2 приведены результаты испытаний при плотности энергии компрессионного плазменного потока 8, 13, 15 Дж/см2, длительности разряда 100 мкс, частоте
магнитного поля 2100 Гц и индукции 11,8 мТл, показавших наилучшие результаты при
формировании силицидов титана (табл. 1).
2
BY 13882 C1 2010.12.30
Таблица 1
№
примера
ПлотДлитель- Частота Индукция Удельное по- Относительный разность
ность
магнит- магнитно- верхностное брос значений удельэнергии, импульса, ного по- го поля, сопротивление, ного поверхностного
Дж/ см2
мкс
ля, Гц
мТл
сопротивления, %
мОм/□
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
0,45
0,1
100
150
45
2000
2000
2000
12,0
12,0
12,0
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,22
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
500
2788
2831
2753
227
228
209
209
206
209
218
200
204
207
200
202
200
228
224
222
215
226
207
217
220
222
203
206
212
170
171
169
164
162
176
162
154
174
156
153
150
151
40
10
9
12
58
57
55
52
51
42
39
38
36
35
40
37
36
33
32
36
35
34
32
32
31
30
30
29
29
53
47
46
43
39
38
35
35
41
39
37
35
34
5
1200
1300
50
1900
2000
8
2100
1200
1300
100
1900
3
BY 13882 C1 2010.12.30
Продолжение табл. 1
1
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
2
3
4
2000
100
2100
1200
1300
8
200
1900
2000
2100
300
45
2000
2000
1200
1300
13
50
1900
2000
5
6
7
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,22
12,0
12,5
0,22
12,0
12,5
0,2
0,22
0,6
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,22
6,0
12,0
12,0
12,0
0,22
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
169
150
175
155
160
177
163
150
131
153
150
172
131
146
151
140
138
159
152
151
151
156
155
143
145
150
142
157
149
281⋅103
2798
119
138
123
154
126
139
130
144
125
149
145
132
148
139
124
38
35
32
30
30
29
28
28
47
44
43
41
39
37
36
36
42
38
37
35
35
39
35
32
29
29
30
29
29
5
12
46
43
42
41
39
36
34
34
38
36
34
32
32
37
34
4
BY 13882 C1 2010.12.30
Продолжение табл. 1
1
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
2
3
4
2000
50
2100
1200
1200
1300
100
1900
2000
13
2100
1200
1300
200
1900
2000
2100
300
2000
5
6
7
6,0
12,0
12,5
0,22
12,0
12,5
0,22
12,0
12,5
0,2
0,22
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,22
6,0
12,0
0,22
12,0
12,5
0,22
0,2
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,22
6,0
12,0
12,0
137
130
126
142
123
141
103
116
126
123
125
126
128
118
118
115
100
104
106
112
108
106
105
100
114
121
92
106
87
98
91
96
103
97
138
159
152
151
151
156
155
143
145
150
142
157
149
281⋅103
32
30
30
31
31
30
48
44
43
41
39
38
37
41
39
36
33
32
37
34
33
31
31
33
32
31
53
48
45
43
40
36
33
33
42
38
37
35
35
39
35
32
29
29
30
29
29
5
5
BY 13882 C1 2010.12.30
Продолжение табл. 1
1
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
2
3
4
5
6
7
45
2000
12,0
0,22
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,22
12,0
12,5
0,22
12,0
12,5
0,22
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,22
12,0
12,5
0,22
12,0
12,5
0,2
0,22
2811
81
90
90
85
89
93
84
86
80
82
98
83
86
84
89
86
97
86
85
90
96
80
70
76
70
75
72
75
70
84
83
86
84
89
86
97
86
85
90
96
80
70
76
70
74
13
49
46
45
40
38
36
33
32
39
37
34
31
31
38
36
32
29
28
27
27
26
54
45
43
40
38
37
41
38
35
31
31
38
36
32
29
28
27
27
26
54
45
43
40
38
1200
1300
50
1900
2000
2100
20
1200
1300
1900
100
2000
2100
1200
200
1300
6
BY 13882 C1 2010.12.30
Продолжение табл. 1
1
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
2
3
4
1300
20
200
1900
2100
22
300
100
150
2000
2000
2000
5
6
7
6,0
12,0
12,5
0,2
0,22
6,0
12,0
12,5
0,22
12,0
12,5
12,0
12,0
12,0
73
75
72
75
70
84
82
81
76
84
79
297⋅103
285⋅103
275⋅103
36
34
33
41
38
35
33
31
36
31
30
5
7
14
Таблица 2
Относительный
Удельное поПлотность Длительность Частота Индукция
разброс значений
верхностное
№ приэнергии,
импульса, магнитного магнитного
удельного посопротивление,
мера
2
Дж/см
мкс
поля, Гц поля, мТл
верхностного сомОм/□
противления, %
1
8
150
2000
12,0
62
24
2
13
100
2000
12,0
58
19
3
15
100
2000
12,0
67
15
Как видно из приведенных в таблицах данных, заявляемый способ по сравнению с известным обеспечивает уменьшение величины удельного поверхностного сопротивления
силицида титана более чем в 7 раз, силицида никеля - более чем в 8 раз и уменьшение относительного разброса значений удельного сопротивления более чем на 20 % как для силицида титана, так и для силицида никеля.
Источники информации:
1. Патент США 6 406 743, МПК8 C 23C 18/31, 18/16, 18/36; H 01L 21/288, 21/02,
21/3205. 2002.
2. Патент РФ 1080675, МПК6 H 01L 21/24. 1999.
3. Патент США № 6 387 803; МПК8 H 01L 21/28, 21/268, 21/336, 21/02, 21/768, 21/70,
21/285, 21/3205, 21/265, 2002 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
147 Кб
Теги
by13882, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа