Кинетика атомных процессов и формирование сверхтонких пленок Cr, Co и их дисилицидов на Si(III) тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ
|
Миленин, Алексей Петрович
АВТОР
|
||||
|
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Владивосток
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2000
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.07
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
На правах рукописи
•°г о од
- о МАР Ш
МИЛЕНИН Алексей Петрович
Кинетика атомных процессов и формирование сверхтонких пленок Сг, Со и их дисилицидов на 81(111). /
01.04.07 — физика конденсированного состояния
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
м 1
^ —) чУ
I/
Владивосток 2000
Работа выполнена в Институте автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН
Научный руководитель -
Официальные оппоненты -
Ведущая организация -
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Николай Иннокентьевич Плюснин
доктор физико-математических наук, профессор
Людмила Алексеевна Чеботкевич
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Василий Григорьевич Котляр
Дальневосточный государственный технический университет, г. Владивосток
Защита состоится "31" марта 2000 года в 14 часов на заседании диссертационного совета К 003.30.02 в Институте автоматики и процессов управления ДВО РАН по адресу: 690041, Владивосток, ул. Радио 5, ИАПУ ДВО РАН.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института автоматики и процессов управления ДВО РАН.
Автореферат разослан "/ V " февраля 2000
года
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук
Юрий Леонидович Гаврилюк
В ЗУ 3, СсЗ^ 03
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Бурный прогресс в микроэлектронике, особенно в области цифровой техники, при постоянной тенденции в сторону миниатюризации ее элементов вызывает пристальное внимание к выращиванию сверхтонких слоев металла на полупроводнике. В современных интегральных схемах степень интеграции возросла настолько, что размер отдельного активного элемента не превышает долей микрона, - т.е. фактически работа ведется в нанометровом диапазоне.
Сложности, которые возникают в процессе создания подобного рода устройств, связаны не только с рядом технических проблем, но и с необходимостью учитывать физические эффекты, которые имеют место на границе раздела металл - полупроводник.
Например, проблема создания планарного рисунка с нанометровым размером элементов и резкой границей раздела как в плоскости подложки, так и перпендикулярно ей, носит комплексный характер. С одной стороны, это проблема литографии, которая накладывает свои ограничения на размер элемента. С другой стороны, возникают ограничения, связанные с диффузионными процессами на поверхности и в объеме полупроводника, которые приводят к «размытию» профиля элемента.
Поэтому одно из основных направлений решения данной проблемы - это исследование формирования резкой и совершенной границы раздела металл-полупроводник.
Другое направление в интегральной схемотехнике - создание объемных интегральных схем. При этом возникает особое требование к структуре каждого слоя и основная проблема - это создание эпитаксиальной пленки с захороненным слоем металла или полупроводника.
Как показывает практика, решение подобных проблем зачастую связано с разработкой новых технологий, в частности, сверхвысоковакуумных.
Исследования формирования границы раздела и эпитаксиальных сверхтонких пленок металла на полупроводнике в сверхвысоком вакууме относятся к наиболее перспективным направлениям в области создания высокоинтегрированных полупроводниковых схем. Как свидетельствуют последние эксперименты российских и зарубежных авторов, некоторые фазы, которые возникают при формировании границы раздела в отдельных системах, отличаются по своим свойствам от объемных и представляют интерес как новые тонкопленочные материалы. Знание физики процесса формирования границы раздела в неравновесных условиях позволяет создавать условия для роста таких необъемных фаз и управлять их свойствами.
Выбор систем 81(111)-Сг и 81(111)-Со для проведения исследований, а также концентрация внимания на кинетике формирования границы раздела, обусловлены следующими причинами.
Во-первых, дисилицид хрома, С^г, и дисилицид кобальта, Со812, эпитаксиально растут на кремнии. При этом С^г - узкозонный полупроводник = 0,3 эВ), в то время как
Со$12 обладает хорошими металлическими свойствами. Это дает возможность выращивать различные полупроводниковые элементы на базе этих материалов по отдельности и совместно. Важно отметить, что для С^г и Со81г несоответствие решетки с составляет всего 0,14 и 1,2%, соответственно1'2. Это дает возможность выращивать протяженные эпитаксиальные пленки и гетероструктуры без значительных напряжений.
Во-вторых, рост объемных силицидов Сг и Со при твердофазной или молекулярно-лучевой реакции металла с кремнием происходит за счет диффузии кремния из подложки, что требует высокой температуры роста и высоких скоростей осаждения металла. С другой стороны, при низкотемпературном осаждении металла на кремний желательно ограничить рост силицида на границе раздела. Поэтому роль кинетики, в частности скорости осаждения, в формировании границы раздела несомненна.
Третья причина — высокая реакционная способность Сг и Со по отношению к кремнию и высокая энергия образования силицидных фаз. При низких температурах это приводит к атермическому процессу атомного перемешивания в данных системах, в котором роль кинетики осаждения еще недостаточно выяснена.
Все это делает актуальным исследование механизма формирования границы раздела и сверхтонких пленок металлов и силицидов в системах Б1(111)-Со и 81(111)-Сг и роли в нем кинетических процессов роста и осаждения.
Цель настоящей работы состояла в исследовании роли кинетики роста в формировании границы раздела и сверхтонких пленок в системах 81(111)-Со и 81(111)-Сг, а также в формировании электрофизических свойств этих пленок. Для этого необходимо было решить следующие задачи:
1. Провести анализ литературных данных с целью сбора имеющейся информации по выбранным системам, а именно информацию по: существующим моделям формирования границы раздела, условиям роста силицидов и фаз, особенно на начальной стадии роста, а также методам исследования.
2. Модернизировать экспериментальную сверхвысоковакуумную установку, позволяющую производить исследования по формированию границы раздела в широком диапазоне скоростей осаждения (влияние кинетики на формирование границы раздела). Сюда входят разработка и создание источников Сг и Со, позволяющих производить напыление не только с низкой, но и с высокой скоростью осаждения, разработка и создание манипулятора с двумя держателями образцов, двумя источниками напыления и кварцевым датчиком контроля скорости осаждения, а также разработка и изготовление измерительной 4-х зондовой головки для контроля проводимости структур в процессе их роста.
1 А. УапЮште, М.А. №соН Арр1. Биг£ БЫ., 73 (1993) 146-152.
2 и. Б1агке, 1. БсЬапН, вш*. Яеу. ап<1 Ш., Уо1. 5, N0.1 (1998) 139-144.
3. Экспериментально исследовать влияние кинетики (скорости осаждения) на процесс формирования границы раздела в системах Si(l 11)-Со и Si(l 11)-Сг.
4. По результатам эксперимента и на основе литературного обзора выработать модель формирования границы раздела в системах Si(lll)-Co и Si(lll)-Cr и произвести сравнение с моделями зарубежных авторов.
5. Разработать и создать программно-аппаратный измерительный комплекс, позволяющий проводить исследования "in situ" высоты барьера Шотгки и проводимости (4-х -зондовый метод) на базе ЦАП-АЦП-платы L1610 и компьютера PC486DX2, а также проводить электрофизические исследования экспериментально полученных образцов.
Научная новизна работы состоит в том, что:
-проведено экспериментальное исследование влияния скорости осаждения из различных источников на процесс формирования границы раздела в системах Si(lll)-Co и Si(lll)-Cr;
-выявлена роль предварительно-сформированной поверхностной фазы — серфактанта 7х7-Сг и 1x1- Со в кинетике формирования границы раздела в системах Si(l 11)- Сг и Si(l 11) -Со;
-проведены эксперименты по эпитаксии с высокой скоростью осаждения сверхтонких пленок CrSi2 на Si(l 11);
-проведены электрофизические исследования выращенных с высокой скоростью осаждения сверхтонких пленок Сг и CrSi2 и получены данные по проводимости, подвижности и концентрации носителей в этих пленках;
-на основе анализа экспериментальных результатов предложена новая модель, учитывающая механизм реактивной диффузии и роста в формировании границы раздела.
На защиту выносятся:
1. Экспериментальные результаты, полученные методами ОЭС и СХПЭЭ и характеризующие элементный и фазовый состав поверхностных фаз и сверхтонких слоев в системах Si(l 11)-Со и Si(l 11)-Сг.
2. Установленный экспериментально факт слабого влияния скорости осаждения из ленточного источника на механизм формирования границы раздела в системе Si(l 11)-Сг.
3. Обнаруженный экспериментально факт влияния предварительно-сформированной поверхностной фазы на кинетику формирования границы раздела Si(l 11)-Со и Si(l 11)-Сг.
4. Кинетическая модель формирования границы раздела, построенная на основе экспериментальных данных и представлений о механизме формирования границы раздела.
5. Методика высокоскоростного осаждения из ленточного источника и методика роста пленок Сг и CrSi2Ha подложке кремния.
6. Результаты по получению сверхтонких пленок Сг и CrSi2 на Si(lll) с помощью высокоскоростного осаждения.
7. Электрофизические свойства сверхтонких пленок Cr и эпитаксиального CrS¡2 на Si(l 11), полученных методом высокоскоростного осаждения. Практическая ценность.
1. Результаты проведенного исследования могут быть использованы для управляемого роста полупроводниковых элементов на основе тонкопленочных структур переходной металл (силицид) - кремний с заданными характеристиками. В частности, для создания элементов и приборов на основе сверхтонких пленок металлов (Сг, C0SÍ2) и узкозонных полупроводников (CrSií).
2. Предложенные в работе модели формирования границы раздела, учитывающие механизм и кинетику роста, могут быть с определенными корректировками перенесены на другие системы тугоплавкий переходной металл - кремний.
3. Ряд уникальных узлов, разработанных и изготовленных при проведении данной работы, (источники Cr и Со с перенапылением, позволяющие производить напыление с низким уровнем примесей и с высокой скоростью осаждения, манипулятор с двумя держателями образцов, двумя источниками напыления и кварцевым датчиком контроля скорости осаждения, 4-х зондовая измерительная головка), могут быть использованы при конструировании промышленных и экспериментальных установок.
4. Создан программно-аппаратный измерительный комплекс, позволяющий проводить исследования высоты барьера Шоттки и проводимости многозондовым методом "in situ" с автоматической коммутацией режимов измерения в процессе исследования и автоматическим выводом данных на монитор.
Апробация результатов работы. Основные результаты работы были доложены на следующих конференциях:
1) Russia, Vladivostok, (1995), б'11 International Conference on Mathematical Modeling and Cryptograhpy,
2) Россия, Красноярск, (1996), «Физика и современный мир»,
3) Italy, Genova, (1996), European conference on Surface Science,
4) Россия, Владивосток, (1997), Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов,
5) France, Strasbourg, (1997), International Conference on Advanced Matherials 97/European Materials Research Society Spring Meeting, Simposium: Epitaxial Thin Film Growth and Nanostructures,
6) Japan, Tokyo, (1997), International Symposium on Atomically Controlled Surfaces and Interfaces,
7) Japan, Chiba, (1997), 7th Inernational Conference on Electron Spectroscopy,
8) UK, Cardiff, (1997), International Conference on Formation of Semiconductor Interfaces,
9) Russia, Vladivostok, (1998), Russia-Japan Seminar on Semiconductor Surfaces,
10) Россия, Владивосток, (1998), 2-я Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов,
11) Россия, Новосибирск, (1999), IVBcepoc. Конференция по Физике Полупроводников,
12) Germany, Halle, (1999), Autumn School on Materials Science and Electron Microscopy,
13) Russia, Obninsk, (1999), ШМежд. Конф. Рост Монокр., Пробл. Проч. и Тепломасс.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 11 статей в научных журналах и сборниках, а также 12 тезисов докладов, которые были представлены на Всесоюзных и Международных конференциях, симпозиумах и семинарах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитируемой литературы и приложения. Она содержит 140 страниц, в том числе 48 рисунков, список литературы на 6 листах, включающий 74 наименования и 22 листа приложения.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении показана актуальность проведенных исследований, сформулированы цель и задачи работы, основные защищаемые положения, научная и практическая значимость работы.
Первая глава является обзорной и посвящена систематизации и анализу разрозненных данных по типам фаз, имеющих место в системах Si(l 11)-Со и Si(l 11)-Сг, условиям их роста, электрофизическим характеристикам, а также анализу наиболее подходящих моделей формирования границы раздела для этих систем по результатам работ, представленных в литературе. Проведенный анализ показывает:
Рост сверхтонких эпитаксиальных пленок силицидов на кремнии, которые служат затравочным слоем для последующего роста, обычно осуществляется двумя методами. Первый - это метод молекулярно-лучевой реактивной эпитаксии и второй - метод твердофазной реактивной эпитаксии. Молекулярно-лучевая реактивная эпитаксия (РМЛЭ) осуществляется путем осаждения металла на нагретую подложку кремния. Твердофазная реактивная эпитаксия (РТФЭ) осуществляется путем осаждения металла на кремний при комнатной температуре и последующем отжиге осажденной пленки.
В зависимости от начальной стадии роста, эпитаксиальные пленки силицида переходного металла (ПМ) растут в разной ориентации, А и В -типа, элементарные ячейки в которых
ООО
развернуты, соответственно, на 0 (или 30 ) и 180 относительно друг друга. При этом электрофизические характеристики пленок зависят от их ориентации.
При напылении ПМ, далее (М), на поверхность Si, на границе раздела последовательно формируются силициды состава MS12, MSi, M2<3)Si и пленка М, причем в зависимости от условий роста данная последовательность может варьироваться. Иногда указывается, что если
на начальной стадии роста формируется некоторая поверхностная фаза- серфактант, то она изменяет механизм роста, d) Немногочисленные работы по влиянию кинетики осаждения на формирование границы раздела дают противоречивые сведения.
В заключительной части главы проведен анализ представленных в литературе моделей формирования границы раздела ПМ-Si. Как наиболее подходящие для дальнейшего рассмотрения были выбраны две модели: модель BGW (авторы Butera, Giudice и Weawer) и модель ВН (авторы Butera и Hollingsworth).
Из сравнения двух моделей делается вывод, что вероятностная модель ВН находится на более высоком уровне в плане соответствия современным представлениям. В этой модели расширены возможности получения количественных результатов по сравнению с моделью BGW. Доля каждой фазы определяется исходя из вероятности ее образования, а не по правилу рычага. Кроме того, в вероятностной модели не требуется введение материалозависимых специфичных длин электронного затухания для каждой фазы, а метод анализа состава вводится после построения модели. Поэтому эта модель и была выбрана для расчета интенсивностей пиков в оже-спектрах в системе Si/Cr.
Вторая глава посвящена описанию технических и методических особенностей эксперимента.
В первой части главы приведен краткий обзор по электронно-спектроскопическим методам исследования, используемым в работе. Здесь рассматриваются общие положения методов оже-электронной спектроскопии (ОЭС), характеристической потери энергии электронов (ХПЭЭ) и дифракции медленных электронов (ДМЭ). Приводится также методика обработки результатов спектров ОЭС и ХПЭ.
В следующей части приводится описание конструкции исследовательской установки, которая содержит следующие основные узлы:
-Манипулятор перемещения - вращения с держателем двух образцов Si карусельного типа, источниками Сг и кварцевыми резонаторами. Для устранения погрешности измерения кварцевыми микровесами, связанной с неодинаковыми условиями для измерительного и эталонного кварцев, оба кварца были расположены на одном держателе;
-Оже-электронный анализатор, с помощью которого снимаются оже- и ХПЭ- спектры;
-Дифрактометр медленных электронов, представляющий собой полусферический 4-х сеточный анализатор. Наблюдение картин ДМЭ производится со стороны электронной пушки на покрытом люминофором экране;
-Источник Сг с перенапылением, позволяющий проводить исследования при больших скоростях осаждения;
-Азотно-охлаждаемый модифицированный источник Со, состоящий из W корзинки с
Со, двух ленточных испарителей и кварцевых резонаторов, также находящихся в одинаковых условиях;
-Ионизационный вакуумметр, для контроля вакуума в процессе проведения экспериментов.
В следующей части главы приводится подробное описание технических характеристик узлов экспериментальной установки, а также методы подготовки образцов и калибровки. Сюда входят:
- Методика приготовления образцов. В этой части подробно описываются стадии высокотемпературной очистки образца, которые были использованы при подготовке образцов в данной работе.
- Измерение температуры подложки кремния. Используемый в работе метод заключается в построении градуировочной кривой I = Г(Т) для эталонного образца. Для калибровки температуры реального образца вводится некоторый поправочный коэффициент, который рассчитывается исходя из размеров образца.
- Источники Сг и Со и калибровка скорости осаждения. Здесь подробно описан метод измерения толщины по изменению разностной частоты кварцевых резонаторов. Приводится калибровочная формула для Сг и Со вида: ё[А] = ЬДГ, где с1- толщина осажденной пленки [А],
относительное изменение частоты кварцев [Гц]. Также приведена калибровка источников перенапыления. Для них приводятся графики экспериментальной зависимости скорости осаждения от тока, а также расчетные зависимости для скорости испарения, полученные исходя из полуэмпирической зависимости давления паров металла от температуры и построенной по экспериментальным значениям зависимости, связывающей температуру ленточного источника и ток, пропускаемый через него. Приведены данные по скорости нарастания фронта в первый момент после включения источников.
- Электрофизические измерения. Приводится описание 4-х зондовой измерительной головки и методики, используемой в работе при приготовлении мезоструктур для проведения холловских измерений, и описание метода Ван-дер-Пау. Особое внимание уделяется данным по влиянию геометрической формы измеряемой структуры на точность метода.
Отдельная подглава посвящена программно-аппаратному комплексу для зондовых измерений. В начале подглавы приведена блок-схема (рис. 1.) и описание платы интерфейса к 1Л610 для 4-х зондового метода, разработанная и сконструированная для проведения экспериментов по электрофизике с широкими возможностями компьютерного управления процессом измерения. Основу схемы составляют герконовые реле и оптопары, которые в зависимости от битового сигнала с компьютера производят переключения между контактами зондовой головки и "землей".
битовы» СМПШ1Ы ртрвынння: XI Х2 ХЗ Х4 Х6 Х7 Х8
Рис.1. Блок-схема платы интерфейсакЫбЮ для 4-х зондового метода.
В третьей главе проведен оже-анализ границы раздела 81/Сг и получены количественные данные в виде зависимостей концентрации и относительного градиента концентрации от толщины осажденного Сг. Сначала для описания механизма атомного перемешивания была выбрана модель ВН. Для построения модели весь интервал толщин осаждаемого металла (Сг) был разбит на три интервала (ё = (0 - 5); (5 - 15) и (15 - 30) А) с началами образования фаз состава Сг51э, СгБ1, Сгз81 и Сг, соответственно. Согласно модели ВН, рассматривали четыре области на границе между металлом и полупроводником: область роста фазы 1 и области роста смесей фаз 1 и 2, 2 и 3 и фаз 3 и 4. Выражения для эмиссии оже-электронов от атомов металла (М) и полупроводника (8) были получены для каждой области интегрированием произведения интенсивности оже-сигналов от атомов М и Б, соответственно, функций распределения этих атомов по толщине и функций затухания первичных и оже-электронов.
Расчет зависимостей интенсивностей оже-пиков Сг и 81 в рамках модели ВН в зависимости от толщины осажденного хрома и сопоставление расчетных данных с экспериментальными показали существенное расхождение с экспериментом на самой начальной стадии, которое не устранялось варьированием параметров модели. Даже если модифицировать модель ВН, а именно предположить, что рост первого гомогенного соединения на 8-грапице отсутствует, и учитывать только рост области смеси фаз, то указанное несовпадение величин концентрации М и 8 на поверхности может быть только уменьшено, но не устранено. Это связано с тем, что, как экспериментально было показано,
10
механизм рассматриваемого процесса включает в себя две различные стадии: формирование приповерхностного сплава путем междоузельной диффузии хрома в кремний и формирование смеси объемных сплавов путем взаимной диффузии Сг и по механизму замещения. Причем на первой стадии поверхностная концентрация Сг пропорциональна толщине осажденного Сг, а на второй - корню квадратному от этой величины.
Во второй части главы предложена разработанная нами кинетическая модель процесса атомного перемешивания на границе раздела М-Б, учитывающая механизм реактивной диффузии из атомного пучка.
Модель описывает стационарный и нестационарный режимы осаждения и включает в себя кинетику взаимодиффузии на границе М-подложка/Э и кинетику зародышеобразования и роста двумерных М-кластеров на 8-подложке. Для модели, описывающей стационарный режим осаждения, выведено математическое выражение для поверхностной концентрации вида:
С(г)=1-ехр
1
•ехр
4 + О
1-
КФЬ
1 - ехр|
кТ
с
¿¿Ог-О,«)-^
■ ехр
где скорость осаждения; У, - площадь одной ячейки в поверхностной решетке; — коэффициент объемной диффузии; /0- радиус зародыша кластера; /длина поверхностной диффузии атома; Ек - энергия связи атома в кластере; - толщина приповерхностного диффузионного слоя; - эквивалентное время непрерывного теплового потока, вызванного дискретным атомным потоком; та - время атомного нагрева.
/
Основу этого выражения составляют два уравнения: диффузионное и кинетическое. Диффузионное уравнение описывает реактивно-активируемую диффузию из потока осаждаемых атомов М, а кинетическое - долю поверхности, занятую зарождающимися и растущими на поверхности Б кластерами металла. Соответствие данной модели эксперименту показано на рис. 2 сравнением экспериментальных и теоретических зависимостей поверхностной концентрации М от количества осаждаемого М.
с
о,в
0,1
4*
цг
о
10
20
30 и мин
Рис. 2. Зависимость поверхностной концентрации металла, С, от времени осаждения: 3*1013 см'2«сек'', /„рЫО"'0 см.. Сплошная линия- модель, точки- эксперимент.
В четвертой главе исследуется формирование на $¡(111)7x7 поверхностных фаз и силицидов Со при осаждении (комнатная температура подложки) и отжиге покрытий Со толщиной (1 < 30 монослоев (МС). Исследование пленок после осаждения Со показало, что в диапазоне субмонослойных толщин Со формируются поверхностные фазы, которые отличаются от поверхностных фаз, полученных при отжиге. Пленки Со на 81(111) толщиной около 2 МС формируют двумерный Со812-подобный силицид. При (1 = 3 МС образуется силицид с широкой областью гомогенности, отличающийся по плотности от стабильных в объемном состоянии фаз и переходящий при высокотемпературном отжиге в Со812. При увеличении толщины до 4 МС формируется объемно-подобный силицид Со81г с обогащенной Со поверхностью. При (1 = 6-11 МС и с1 = 13-30 МС формируются, соответственно, объемно-подобные силициды СоЭ! и Со2§1 с поверхностным слоем твердого раствора 81 в Со. Состав слоев с (1 < 3 МС в диапазоне скоростей 0,25-1 МС/мин. почти не зависит от скорости осаждения.
ХПЭЭ - спектры. Наличие пиков потерь в районе 14,0 еУ и 10,3 еУ и их стабильное энергетическое положение при субмонослойных покрытиях свидетельствуют о том, что фазы Со при комнатной температуре полностью не устаняют висящие связи поверхности 81(111). Это говорит в пользу хорошо известного междоузельного механизма роста Со на 81(111) на начальной стадии. При <1 = 2,5-3,5 МС ХПЭЭ спектр показывает формирование протяженной поверхностной фазы Со. Исследования показали, что эта фаза может быть доращена до 11 МС Со. В районе ё 4 МС появляются объемный и поверхностный пики Со812,
рост Со^ 21.5
свидетельствующие о формировании О^г -подобной фазы. Этой фазой завершается формирование границы раздела на первом (I) этапе. На II и III этапе происходит, соответственно, рост Со81 и Сог8! (см. рис. 3).
ОЭС-спектры. На первой стадии происходит уширение и уменьшение по амплитуде оже-пика ЬУУ-$1 с энергией 89еУ, соответствующего переходу с р-уровня, но амплитуда пика 80,5 еУ (э+р -переход) не меняется, что говорит о формировании силицидного рс1- уровня при сохранении я+р- уровня Б!. Эти изменения также свидетельствуют о междоузельном Со. На II стадии появляется широкий ЬУУ- пик, который сдвигается к 88 еУ. Он соответствует объемному силициду. На
III стадии ЬУУ- пик меняет свою ВРЕМЯ ОСАЖДЕНИЯ, МПН
Рис.3. Экспериментальные и теоретические зависи-форму, что свидетельствует о л*-™-»,, ,
мости амплитуды оже- и ХПЭЭ-пиков кобальта
формировании Со28!, и появляется и кремния в процессе формирования границы
двойной ЬУУ-81 пик, соответствующий раздела 5¡(Ш)-Со.
твердому раствору в Со. Совпадение теоретических и экспериментальных результатов на начальном этапе показывает справедливость модели, в которой при <1 = 0-2 МС происходит рост по механизму внедрения Со в междоузлия, а при с! = 2-4 МС - перемешивание. Различия данных после 4 МС свидетельствуют о росте по механизму Странски - Крастанова.
В пятой главе исследуется начальная стадия роста из ленточного источника и электрофизические свойства сверхтонких пленок Сг и С^г на $¡(111) с высокой скоростью осаждения (г<)<50 А/с). Было показано, что при толщинах 1, 3 и 6 А на границе раздела вблизи подложки возникает окружение атомов подобное, соответственно, Сг8^(х < 2), Сг31-2 и СгхЭ!(х >2), при этом процесс не зависит от скорости осаждения, но зависит от присутствия предварительно-сформированной поверхностной фазы 7x7 Ст (см. рис. 4), которая меняет механизм роста на послойный и приводит к росту пленки чистого Сг на поверхности $¡(111) при комнатной температуре. При РТФЭ пленок Сг были получены поверхностные структуры 1x1 и VЗxVЗ (с1<3 А, Т=700 °С), а также сплошные (6-12 А ИТ, 700°С) и островковые (6-12 А, Т>700°С) поликристаллические пленки С^г, покрытые сегригрованным 81.
оэс
Si(lll) 7x7 Si(lll) 7x7 -Cr Si(lll)/Cr(6 A)
Si(l 11) /7x7-Cr/Cr (6 Á)
30 40 50 60 70 80 90 100 110
Энергия, эВ
Рис. 4. Сравнение оже-спектров пленки хрома толщиной б Á, напыленной на фазу 7x7 - Сг и на чистую поверхность Si.
По данным ДМЭ пленки CrSi2 (d=18 Á, Т = 700 °С), выращенные методом РМЛЭ, имеют поликристаллическую структуру. Другую ситуацию мы видим в случае, когда РМЛЭ-пленки CrSi2 растут на островках с ориентацией CrS¡2 R30°, занимающих малую часть подложки. При этом формируется эпитаксиальпая пленка CrS¡2 R30° хорошей сплошности. Было показано, что последующий кратковременный отжиг при Т = 1250 °С не меняет структуру пленки.
Измерения электрофизических свойств пленки Сг, полученной при напылении хрома толщиной 6 А на фазу 7x7- Сг (суммарная толщина пленки, dy=6-12 А), показали, что данная пленка имеет удельное сопротивление /5 = 9-18 мкОмсм, р - тип проводимости с = 38 В/см2хсек и поверхностную концентрацию носителей пр= 1,1x1015 см"2 (с учетом = 6-12Á, пр = 0,9-1,8х1022 см"3), а пленки CrSi2(dy= 18-36 А)-р = 180-360 мкОм см,р - тип проводимости с ¡1 = 480 В/см2хсек и n¿=l,8xl013 см"2 (с учетом d£ = 18-36 А, пьр= 0,5-i-l,0xl020 см"3). Сравнение с литературными данными по дисилициду кобальта показало, что для образцов с пленкой CrS¡2 удельное сопротивление в несколько раз больше, чем для пленки эпитаксиального C0SÍ2 сравнимой толщины, что объясняется полупроводниковыми свойствами дисилицида хрома. Вместе с тем, полученное для пленки Сг толщиной 6-12 А значение удельной проводимости существенно ниже проводимости пленки CoSi2 сравнимой толщины, что указывает на эпитаксиальность пленки Сг и подтверждает ее необъемную структуру. Эпитаксиальной структурой также объясняется высокая подвижность носителей в данной пленке.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1) Разработано и создано оригинальное оснащение исследовательской установки и
программно-аппаратный измерительный комплекс, позволившие в условиях сверхвысокого вакуума производить исследования по влиянию кинетики осаждения на формирование границы раздела в системах Si(lll)-Co и Si(lll)-Cr и по исследованию электрофизических характеристик "in situ".
2) Проведено моделирование механизма роста и экспериментальное изучение роли кинетики осаждения в формировании границ раздела Si(lll)- Со и Si(lll)- Сг, имеющих практически важное значение.
На основе проведенных исследований получены следующие результаты:
- Предложена модель процесса атомного перемешивания на границе раздела атомарный пучок металла - поверхность полупроводника. Она включает в себя кинетику локальной взаимодиффузии на границе металл - подложка полупроводника и кинетику зародышеобразования и роста двумерных металлических кластеров. Для случая стационарного режима осаждения путем вывода диффузионного уравнения, соответствующего взаимодиффузии атомов на границе между атомарным пучком и подложкой, и кинетического уравнения, соответствующего росту металлических кластеров, получено математическое выражение, которое описывает процесс формирования границы раздела металл - полупроводник и которое положено в основу модели этого процесса. Полученная модель дает хорошее согласие с экспериментальными результатами по системе Si(l 11)-Сг при низких скоростях осаждения (стационарный режим осаждения).
- Методами ОЭС и СХПЭЭ исследованы начальные стадии формирования границы раздела Co/Si(lll). При толщинах 0-1, 2 и 3 МС происходит последовательное формирование, соответственно, поверхностных фаз, двумерного силицида и далее нестабильного в объеме, протяженного по толщине силицида. При толщине 4 МС из этого силицида формируется Со812-подобная фаза, с обогащенной Со поверхностью. Далее, при d = 6-11 МС и d = 13-30 МС, формируются, соответственно, CoSi- и Со251-объемно-подобпые фазы со слоем твердого раствора Si в Со на поверхности.
- Исследована зависимость роста Со на Si(lll) от скорости осаждения в диапазоне скоростей 0,25-1 МС/мин при комнатной температуре. Показано, что при малых толщинах (d < 2 МС) в данном диапазоне скоростей осаждения состав и плотность, по данным ОЭС и СХПЭЭ, в зависимости от толщины пленки Со не зависят от скорости осаждения в исследуемом диапазоне величин.
-Исследованы свойства фаз Co-Si с осаждением и отжигом. Показано, что силицид Со,
формирующийся при d = 3 МС, отличается по плотности от стабильных в объемном состоянии фаз, имеет широкую область гомогенности по составу и при отжиге переходит в CoSb. При субмонослойных покрытиях обнаружены изменения в спектрах ХПЭЭ, которые свидетельствуют о переходе от слабой степени реконструкции поверхности подложки после осаждения Со к сильной - при отжиге.
3) Для системы Cr/Si(l 11) исследовано влияние скорости осаждения из ленточного источника на формирование границы раздела. На начальной стадии роста Сг на Si(lll) на границе раздела происходит послойный рост с частичным перемешиванием и возникает, соответственно при толщинах 1 и 3 А, окружение вблизи атомов Si, подобное CrSix(x < 2) и CrSi_2. При d >3 А послойный рост сменяется перемешиванием с образованием силицида, обогащенного Сг. При этом процесс перемешивания не зависит от скорости осаждения, но зависит от присутствия предварительно-сформированной поверхностной фазы 7x7 Сг, который приводит к уменьшению степени перемешивания.
4) При использовании осаждения с большой скоростью на холодную и горячую подложку получены, соответственно, сверхтонкие пленки Сг (при напылении хрома толщиной 6 А на фазу 7x7- Сг, суммарная толщина пленки dj;=6-12 А) и эпитаксиального CrSi2 на Si(lll). Измерения электрофизических свойств полученных пленок Сг и CrSi2 показало, что они имеют: пленка Сг - удельное сопротивление р = 9-18 мкОмсм, р - тип проводимости с |i = 38 В/см2хсек и поверхностную концентрацию носителейи^= 1,1х1015 см"2 (с учетом dr= 6-12 А, Яр = 0,9-1,8х1022 см"3), а пленка CrSi2 (dz =18-36 А) -р= 180-360 мкОмсм, р -тип проводимости с ц = 480В/см2хсек и л* = 1,8х1013 см"2 (с учетом d;r=18-36 А, пьр= 0,5-4,ОхЮ20 см"3).
Личный вклад автора:
Экспериментальные результаты, включая данные по кинетике формирования границы раздела в системах Cr/Si и Co/Si и результаты по подвижности, проводимости и концентрации носителей в исследуемых образцах, были получены совместно с к.ф.-м.н. с.н.с. Н.И. Плюсниным. Автором разработаны программы и проведены расчеты модели формирования границы раздела в системе Cr/Si. Кроме того, автором был разработан и изготовлен программно-аппаратный комплекс для проведения электрофизических исследований и модифицированы существующие, а также разработаны и изготовлены новые необходимые элементы к сверхвысоковакуумной установке.
Основные материалы диссертации опубликованы в следующих печатных работах:
1. N.I. Plusnin and А.Р. Milenin. Modeling of Atomic Intermixing in the Semiconductor-Metal Interfacell Proc. of 6th International Conference on Mathematical Modeling and Cryptograhpy, Vladivostok, August 13-20, (1995), p.69.
2. Н.И. Плюснин и А.П. Миленин. Механизм атомного перемешивания при формировании границы раздела переходного металла с кремниемII Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, № 2, (1996), с.64-74.
3. Н.И.Плюснин и А.П.Миленин. Моделирование процесса атомного перемешивания на границе раздела металл-полупроводник// Дальневосточный математический сборник, №2 (1996), с. 153-160.
4. Миленин А.П. Исследование электрофизических свойств поверхностных фаз в процессе формирования границы раздела переходной металл - кремний!! Тез. конф. «Физика и современный мир», Красноярск, Россия, (1996), 1с.
5. N.I. Plusnin and А.Р. Milenin. Kinetic Model of Metal-Semiconductor Interface Formation!! Proc. of 16th European conference on Surface Science, Vol. 20F, Genova, Italy, September 9-13, (1996), lc. TuAP123.
6. N.I. Plusnin, A.P. Milenin, T.V. Velichko, V.U. Soldalov. Schottky Barrier in Contacts of (^3x^3) R30°-Cr Surface Structures and CrSi2 (001) Epitaxial Films with the Si(lll) Substrate!! Phys. Low-Dim. Struct., 5/6 (1997), pp. 1-12.
7. Н.И. Плюснин и А.П. Миленин. Кинетический механизм формирования границы раздела металл-полупроводник!1 Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, №3 (1997), с.36-44.
8. N.I. Plusnin, А.Р. Milenin, V.J. Soldatov, and V.G. Lifshits. Formation of CrSi2 (001) - aSi Interfacell Phys. Low-Dim. Struct., 5/6 (1997), p.63-74.
9. N.I. Plusnin, A.P. Milenin, and V.Y. Soldatov. Formation of atomic-scale interfaces of aSi with CrSi2(001) and Si(lII)7x7: AES and EELS study!! Proc. of 4th International Symposium on Atomically Controlled Surfaces and Interfaces, Tokyo, Japan, October 27-30, (1997), lp.
10. N.I. Plusnin, A.P.Milenin, V.Y.Soldatov. Primary Веет Energy Related EELS - Analysis of Surface Layers in the Metal - Silicon System!7 Proc. of 7th International Conference on Electron Spectroscopy, Chiba, Japan, September 8-12, (1997), lp.
11. N.I. Plusnin, A.P. Milenin, V.J. Soldatov and V.G. Lifshits. Formation of the Si(l 1 l)/CrSi2 (001) - Si interfacell Proc. of 6th International Conference on Formation of Semiconductor Interfaces, Cardiff, UK, June 23-26, (1997), lp.
12. N.I. Plusnin, A.P. Milenin, V.J. Soldatov and V.G. Lifshits. AES-EELS Investigation of the Si/CrSi2/Si(111) interface formation!7 Proc. of ICAM'97/E-MRS'97 Spring Meeting, Strasbourg, France, June 16-20 (1997), lp.
13. Миленин А.П., Солдатов В.Ю., Плюснин Н.И., Лифшиц В.Г. Формирование границы раздела aSi с подложкой CrSi2(001)Si(l 11)1! Тез. Региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов, Владивосток, Россия, (1997), с. 20.
14. N.I. Plusnin, D.P. Prihodko, N.G. Galkin, A.P. Milenin and T.V. Velichko. Evolution of AES and
EELS spectra during formation of the CofSi(lll) 7x7 interfacell Proc. of 3d Russia-Japan Seminar on Semiconductor Surfaces, Int. of Automation and Control Pocesses, Vladivostok, September 18-24, (1998), p.A4.
15. Н.И. Плюснин, А.П. Миленин, T.B. Величко, В.Ю. Солдатов. Исследование эпитаксиалъного контакта металл-полупроводник в поверхностных структурах Si(Ill) -(^3x^3) R30°-Cr и Si(lll)-CrSh (001)11 Микроэлектроника, № 5, (1998), с.385-392.
16. Плюснин Н.И., Миленин А.П., Солдатов В.Ю., Лифшиц В.Г. Механизм формирования границы раздела CrSi2 (001) - aSill Поверхность №12, (1998) с.60-68.
17. Миленин А.П., Плюснин Н.И., Эволюция границы раздела Co/Si(lll) в процессе осаждения и отжига// Тез. 2й Региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов, Владивосток, Россия, (1998), с. 20.
18. N.I. Plusnin, V.U. Soldatov, and А.Р. Milenin. EELS-peak intensity dependence on primary electron energy for the Si(lll)7x7 and Si(lll)-Cr surface structures// Surface Science 426 (1999), pp.3 8- 47.
19. Н.И.Плюснин, А.П.Миленин. Граница раздела Co/Si(lll): эволюция оже- и ХПЭЭ -спектров в процессе осаждения и отжига// Тез. IV Всерос. Конференции по Физике Полупроводников, Новосибирск, Россия, (1999), 1с.
20. А.Р. Milenin, N.I. Plusnin. Epitaxial growth of ultrathin single- crystal fdms of CrSi2 on Si(lll)// Тез. Ill Межд. Конф. Рост Монокр., Пробл. Проч. и Тепломасс, Obninsk Russia, (1999), lp.
21. N.I. Plusnin, N.G. Galkin, V.G. Lifshits, and A.P. Milenin. Surface Phases and Epitaxy of Si on CrSi2(001)/Si(lll)// Phys. Low-Dim. Struct., 1/2 (1999) p.55-66.
22. А.П. Миленин, Н.И, Плюснин. Рост и электрофизические свойства сверхтонких пленок Сг и CrSii на Si(lll)// Тез. III Региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов, Владивосток, Россия, (1999), с. 50.
23. N.I. Plusnin, А.Р. Milenin, and D.P. Prihod'ko. Study of the Co/Si(l 11)7x7 Interface Formation by AES- and EELS- Methods// Phys. Low-Dim. Struct., 9/10 (1999) p.107-120.
Миленин Алексей Петрович
КИНЕТИКА АТОМНЫХ ПРОЦЕССОВ И ФОРМИРОВАНИЕ СВЕРХТОНКИХ ПЛЕНОК Сг, Со И ИХ ДИСИЛИЦИДОВ НА 81 (111)
Подписано к печати .02.2000 г. Усл.п.л. Уч.-изд.л. Формат 60*84/16. Тираж 100. Заказ
Издано ИАПУ ДВО РАН. Владивосток, Радио, 5. Отпечатано участком оперативной печати ИАПУ ДВО РАН. Владивосток, Радио, 5.
Введение
Глава 1. Активированные реакцией процессы при формировании границы раздела переходный металл-кремний
1.1. Формирование поверхностных фаз в системе Co/Si
1.2. Модели формирования границы раздела металл-полупроводник
1.2.1. Количественная модель (BGW) роста реактивной металл-полупроводниковой границы раздела применительно к результатам ФЭС
1.2.2. Вероятностная модель формирования границы раздела металл-полупроводник (ВН)
Глава 2. Методика и техника эксперимента
2.1. Электронно-зондовые методы исследования поверхности
2.1.1. Электронная Оже - спектроскопия
2.1.2. Дифракция медленных электронов
2.1.3. Спектроскопия характеристических потерь энергии электронов
2.2. Экспериментальное оборудование
2.3. Методика приготовления образцов
2.4. Измерение температуры подложки Si
2.5. Источники Сг и Со и калибровка скорости осаждения
2.6. Электрофизические измерения
2.7. Программно-аппаратный комплекс для зондовых измерений ВАХ
2.7.1. Плата ввода - вывода L
2.7.2. Плата интерфейса
2.7.3. Программный комплекс
Глава 3. Моделирование процесса формирования границы раздела Cr/Si и анализ экспериментальных данных
3.1. Вывод формулы для интенсивности эмиссии оже-электронов в модели ВН
3.2. Модель ВН для системы Cr/Si - сравнение с экспериментом
3.3. Кинетический механизм формирования границы раздела металл-полупроводник
3.3.1. Диффузия атомов в подложку в процессе осаждения
3.3.2. Зарождение и рост двумерных кластеров
3.3.3. Модель атомного перемешивания
3.3.4. Сравнение модели с экспериментом: стационарный режим осаждения
3.3.5. Зависимость механизма роста от режима осаждения
Глава 4. Исследование поверхностных фаз и границы раздела в системе
Si(l 11)7x7-Со
4.1. Поверхностные фазы системы Si(l 11 )-Со
4.2. Пленки Со на Si(l 11) толщиной 2 монослоя
4.3. Фаза при d « 3 МС
4.4. Механизм формирования границы раздела Co/Si(l 11) при комнатной температуре
4.5. Роль скорости осаждения в формировании границы раздела Co/Si(l 11)
Глава 5. Начальная стадия роста и электрофизические свойства сверхтонких пленок Сг и CrSi2 на Si(l 11) при высоких скоростях осаждения
5.1. Рост при комнатной температуре
5.1.1. Влияние скорости осаждения на начальную стадию формирования границы раздела при комнатной температуре
5.1.2. Механизм формирования границы раздела Cr/Si при высоких скоростях осаждения
5.1.3. Модификация механизма роста поверхностной фазой 7x7-Сг
5.2. Эпитаксия сверхтонких пленок CrSi2 при высокоскоростном импульсном напылении
5.2.1. Формирование сверхтонкой эпитаксиальной пленки CrSi2 методами
РМЛЭ и РТФЭ
5.2.2. Роль затравочного слоя в эпитаксии CrSi2 R30° методом РМЛЭ
5.3. Электрофизические характеристики полученных пленок 106 Заключение 109 Литература 112 Приложения 1
Актуальность работы. Бурный прогресс в микроэлектронике, особенно в области цифровой техники, при постоянной тенденции в сторону миниатюризации ее элементов вызывает пристальное внимание к выращиванию сверхтонких слоев металла на полупроводнике. В современных интегральных схемах степень интеграции возросла настолько, что размер отдельного активного элемента не превышает долей микрона, -т.е. фактически работа ведется в нанометровом диапазоне.
Сложности, которые возникают в процессе создания подобного рода устройств, связаны не только с рядом технических проблем, но и с необходимостью учитывать физические эффекты, которые имеют место на границе раздела металл - полупроводник.
Например, проблема создания планарного рисунка с манометровым размером элементов и резкой границей раздела как в плоскости подложки, так и перпендикулярно ей, носит комплексный характер. С одной стороны, это проблема литографии, которая накладывает свои ограничения на размер элемента. С другой стороны, возникают ограничения, связанные с диффузионными процессами на поверхности и в объеме полупроводника, которые приводят к «размытию» профиля элемента.
Поэтому одно из основных направлений решения данной проблемы - это исследование формирования резкой и совершенной границы раздела металл-полупроводник.
Другое направление в интегральной схемотехнике - создание объемных интегральных схем. При этом возникает особое требование к структуре каждого слоя и основная проблема - это создание эпитаксиальной пленки с захороненным слоем металла или полупроводника.
Как показывает практика, решение подобных проблем зачастую связано с разработкой новых технологий, в частности, сверхвысоковакуумных.
Исследования формирования границы раздела и эпитаксиальных сверхтонких пленок металла на полупроводнике в сверхвысоком вакууме относятся к наиболее перспективным направлениям в области создания высокоинтегрированных полупроводниковых схем. Как свидетельствуют последние эксперименты российских и зарубежных авторов, некоторые фазы, которые возникают при формировании границы раздела в отдельных системах, отличаются по своим свойствам от объемных и представляют интерес как новые тонкопленочные материалы. Знание физики процесса формирования границы раздела в неравновесных условиях позволяет создавать условия для роста таких необъемных фаз и управлять их свойствами.
Выбор систем 81(111)-Сг и 81(111) - Со для проведения исследований, а также концентрация внимания на кинетике формирования границы раздела, обусловлены следующими причинами.
Во-первых, дисилицид хрома, С^ч, и дисилицид кобальта, СоБ12, эпитаксиально растут на кремнии. При этом С^г - узкозонный полупроводник (Её = 0,3 эВ), в то время как Со812 обладает хорошими металлическими свойствами. Это дает возможность выращивать различные полупроводниковые элементы на базе этих материалов по отдельности и совместно. Важно отметить, что для Сгёгг и €08(2 несоответствие решетки с 81 составляет всего 0,14 и 1,2%, соответственно [1,2]. Это дает возможность выращивать протяженные эпитаксиальные пленки и гетероструктуры без значительных напряжений.
Во-вторых, рост объемных силицидов Сг и Со при твердофазной или молекулярно- лучевой реакции металла с кремнием происходит за счет диффузии кремния из подложки что требует высокой температуры роста и высоких скоростей осаждения металла. С другой стороны, при низкотемпературном осаждении металла на кремний желательно ограничить рост силицида на границе раздела. Поэтому роль кинетики, в частости скорости осаждения, в формировании границы раздела несомненна.
Третья причина — высокая реакционная способность Сг и Со по отношению к кремнию и высокая энергия образования силицидных фаз. При низких температурах это приводит к атермическому процессу атомного перемешивания в данных системах, в котором роль кинетики осаждения еще недостаточно выяснена.
Все это делает актуальным исследование механизма формирования границы раздела и сверхтонких пленок металлов и силицидов в системах 81(111)-Со и 81(111)-Сг и роли в нем кинетических процессов роста и осаждения.
Цель настоящей работы состояла в исследовании роли кинетики роста в формировании границы раздела и сверхтонких пленок в системах 81(111)-Со и 81(111)-Сг, а также в формировании электрофизических свойств этих пленок. Для этого необходимо было решить следующие задачи:
1. Провести анализ литературных данных с целью сбора имеющейся информации по выбранным системам, а именно информацию по: существующим моделям формирования границы раздела, условиям роста силицидов и фаз, особенно на начальной стадии роста, а также методам исследования.
2. Модернизировать экспериментальную сверхвысоковакуумную установку, позволяющую производить исследования по формированию границы раздела в широком диапазоне скоростей осаждения (влияние кинетики на формирование границы раздела). Сюда входят разработка и создание источников Сг и Со, позволяющих производить напыление не только с низкой, но и с высокой скоростью осаждения, разработка и создание манипулятора с двумя держателями образцов, двумя источниками напыления и кварцевым датчиком контроля скорости осаждения, а также разработка и изготовление измерительной 4-х зондовой головки для контроля проводимости структур в процессе их роста.
3. Экспериментально исследовать влияние кинетики (скорости осаждения) на процесс формирования границы раздела в системах Si(l 11)-Со и Si(l 11 )-Сг.
4. По результатам эксперимента и на основе литературного обзора выработать модель формирования границы раздела в системах Si(lll)-Co и Si(lll)-Cr и произвести сравнение с моделями зарубежных авторов.
5. Разработать и создать программно-аппаратный измерительный комплекс, позволяющий проводить исследования "in situ" высоты барьера Шоттки и проводимости (4-х -зондовый метод) на базе ЦАП-АЦП-платы L1610 и компьютера PC486DX2, а также проводить электрофизические исследования экспериментально полученных образцов.
Научная новизна работы состоит в том, что:
-проведено экспериментальное исследование влияния скорости осаждения из различных источников на процесс формирования границы раздела в системах Si(ll 1)-Со и Si(l 11)-Сг;
-выявлена роль предварительно-сформированной поверхностной фазы -серфактанта 7x7-Сг и 1x1- Со в кинетике формирования границы раздела в системах Si(lll)- Сг и Si(l 11) -Со;
-проведены эксперименты по эпитаксии с высокой скоростью осаждения сверхтонких пленок CrSi2 на Si(l 11);
-проведены электрофизические исследования выращенных с высокой скоростью осаждения сверхтонких пленок Сг и CrSi2 и получены данные по проводимости, подвижности и концентрации носителей в этих пленках;
-на основе анализа экспериментальных результатов предложена новая модель, учитывающая механизм реактивной диффузии и роста в формировании границы раздела.
На защиту выносятся:
1. Экспериментальные результаты, полученные методами ЭОС и СХПЭЭ и характеризующие элементный и фазовый состав поверхностных фаз и сверхтонких слоев в системах Si(l 11)-Со и Si(l 11 )-Сг.
2. Установленный экспериментально факт слабого влияния скорости осаждения из ленточного источника на механизм формирования границы раздела в системе Si(l 11)-Сг.
3. Обнаруженный экспериментально факт влияния предварительно-сформированной поверхностной фазы на кинетику формирования границы раздела Si(l 11)-Со и Si(l 11)-Сг.
4. Кинетическая модель формирования границы раздела, построенная на основе экспериментальных данных и представлений о механизме формирования границы раздела.
5. Методика высокоскоростного осаждения из ленточного источника и методика роста пленок Сг и CrSÍ2 на подложке кремния.
6. Результаты по получению сверхтонких пленок Сг и CrSÍ2 на Si(lll) с помощью высокоскоростного осаждения.
7. Электрофизические свойства сверхтонких пленок Сг и эпитаксиального CrSÍ2 на SiC111), полученных методом высокоскоростного осаждения.
Практическая ценность.
1. Результаты проведенного исследования могут быть использованы для управляемого роста полупроводниковых элементов на основе тонкопленочных структур переходной металл (силицид) - кремний с заданными характеристиками. В частности, для создания элементов и приборов на основе сверхтонких пленок металлов (Сг, C0SÍ2) и узкозонных полупроводников (CrSi2).
2. Предложенные в работе модели формирования границы раздела, учитывающие механизм и кинетику роста, могут быть с определенными корректировками перенесены на другие системы тугоплавкий переходной металл - кремний.
3. Ряд уникальных узлов, разработанных и изготовленных при проведении данной работы, (источники Сг и Со с перенапылением, позволяющие производить напыление с низким уровнем примесей и с высокой скоростью осаждения, манипулятор с двумя держателями образцов, двумя источниками напыления и кварцевым датчиком контроля скорости осаждения, 4-х зондовая измерительная головка), могут быть использованы при конструировании промышленных и экспериментальных установок.
4. Создан программно-аппаратный измерительный комплекс, позволяющий проводить исследования высоты барьера Шоттки и проводимости многозондовым методом "in situ" с автоматической коммутацией режимов измерения в процессе исследования и автоматическим выводом данных на монитор.
Апробация результатов работы. Основные результаты работы были доложены на следующих конференциях:
1) Russia, Vladivostok, (1995), 6th International Conference on Mathematical Modeling and Cryptograhpy,
2) Россия, Красноярск, (1996), «Физика и современный мир»,
3) Italy, Genova, (1996), European conference on Surface Science,
4) Россия, Владивосток, (1997), Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов,
5) France, Strasbourg, (1997), International Conference on Advanced Matherials 97/European Materials Research Society Spring Meeting, Simposium: Epitaxial Thin Film Growth and Nano structures,
6) Japan, Tokyo, (1997), International Symposium on Atomically Controlled Surfaces and Interfaces,
I) Japan, Chiba, (1997), 7th Inernational Conference on Electron Spectroscopy,
8) UK, Cardiff (1997), International Conference on Formation of Semiconductor Interfaces,
9) Russia, Vladivostok, (1998), Russia-Japan Seminar on Semiconductor Surfaces,
10) Россия, Владивосток, (1998), 2-я Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов,
II) Россия, Новосибирск, (1999), IVВсерос. Конференция по Физике Полупроводников,
12) Germany, Halle, (1999), Autumn School on Materials Science and Electron Microscopy,
13) Russia, Obninsk, (1999), ШМежд. Конф. Рост Монокр., Пробл. Проч. и Тетомасс.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 11 статей в научных журналах и сборниках, а также 12 тезисов докладов, которые были представлены на Всесоюзных и Международных конференциях, симпозиумах и семинарах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитируемой литературы и приложения. Она содержит 140 страниц, в том числе 48 рисунков, список литературы на 6 листах, включающий 74 наименования и 22 листа приложения.
Заключение
Основные итоги диссертационной работы:
1) Разработано и создано оригинальное оснащение исследовательской установки и программно-аппаратный измерительный комплекс, позволившие в условиях сверхвысокого вакуума производить исследования по влиянию кинетики осаждения на формирование границы раздела в системах Si(lll)-Co и Si(lll)-Cr и по исследованию электрофизических характеристик "in situ".
2) Проведено моделирование механизма роста и экспериментальное изучение роли кинетики осаждения в формировании границ раздела Si(l 11)- Со и Si(l 11)- Сг, имеющих практически важное значение.
На основе проведенных исследований получены следующие результаты:
- Предложена модель процесса атомного перемешивания на границе раздела атомарный пучок металла - поверхность полупроводника. Она включает в себя кинетику локальной взаимодиффузии на границе металл - подложка полупроводника и кинетику зародышеобразования и роста двумерных металлических кластеров. Для случая стационарного режима осаждения путем вывода диффузионного уравнения, соответствующего взаимодиффузии атомов на границе между атомарным пучком и подложкой, и кинетического уравнения, соответствующего росту металлических кластеров, получено математическое выражение, которое описывает процесс формирования границы раздела металл - полупроводник и которое положено в основу модели этого процесса. Полученная модель дает хорошее согласие с экспериментальными результатами по системе Si(lll)-Cr при низких скоростях осаждения (стационарный режим осаждения).
- Методами ЭОС и СХПЭЭ исследованы начальные стадии формирования границы раздела Co/Si(lll). При толщинах 0-1, 2 и 3 МС происходит последовательное формирование, соответственно, поверхностных фаз, двумерного силицида и далее нестабильного в объеме, протяженного по толщине силицида. При толщине 4 МС из этого силицида формируется (х^г-подобиая фаза, с обогащенной Со поверхностью. Далее, при d = 6-ll МС и d = 13-30 МС, формируются, соответственно, CoSi- и Co2Si-объемно-подобные фазы со слоем твердого раствора Si в Со на поверхности.
- Р1сследована зависимость роста Со на Si(l 11) от скорости осаждения в диапазоне скоростей 0,25-1 МС/мин при комнатной температуре. Показано, что при малых толщинах (d < 2 МС) в данном диапазоне скоростей осаждения состав и плотность, по данным ЭОС и СХПЭЭ, в зависимости от толщины пленки Со не зависят от скорости осаждения в исследуемом диапазоне величин.
-Исследованы свойства фаз Co-Si с осаждением и отжигом. Показано, что силицид Со, формирующийся при d » 3 МС, отличается по плотности от стабильных в объемном состоянии фаз, имеет широкую область гомогенности по составу и при отжиге переходит в CoSi2. При субмонослойных покрытиях обнаружены изменения в спектрах ХПЭЭ, которые свидетельствуют о переходе от слабой степени реконструкции поверхности подложки после осаждения Со к сильной - при отжиге.
3) Для системы Cr/Si(lll) исследовано влияние скорости осаждения из ленточного источника на формирование границы раздела. На начальной стадии роста Сг на Si(l 11) на границе раздела происходит послойный рост с частичным перемешиванием и возникает, соответственно при толщинах 1 и 3 А, окружение вблизи атомов Si, подобное CrSix(x < 2) и CrSL2. При d >3 А послойный рост сменяется перемешиванием с образованием силицида, обогащенного Сг. При этом процесс перемешивания не зависит от скорости осаждения, но зависит от присутствия предварительно-сформированной поверхностной фазы 7x7 Сг, который приводит к уменьшению степени перемешивания.
4) При использовании осаждения с большой скоростью на холодную и горячую подложку получены, соответственно, сверхтонкие пленки Сг (при напылении хрома толщиной 6 А на фазу 7x7- Сг, суммарная толщина пленки d^ =6-12 А) и эпитаксиального CrSi2 на Si(lll). Измерения электрофизических свойств полученных пленок Сг и CrSi2 показало, что они имеют: пленка Сг - удельное сопротивление р = 9-18 мкОм-см, р - тип
2 15 проводимости с ц = 38 В/см хсек и поверхностную концентрацию носителей п"р- 1,1x10 см"2 (с учетом dz=6-12A, пр = 0,9-1,8х1022 см"3), а пленка CrSi2 (dz =18-36 А)
2 13 9 р= 180-^360 мкОм-см, р - тип проводимости с ц = 480 В/см хсек и /7^=1,8x10 см"" (с учетом dy =18-36 А, пь= 0,5-1,0хЮ20 см"3).
Автор выражает глубокую благодарность Н.И. Плюснину за научное руководство и непосредственную помощь в проведении экспериментов, а также за помощь на всех этапах работы над диссертацией, В.Г. Лифшицу за постоянный интерес к работе и ценные замечания в обсуждении результатов работы, Н.Г. Галкину за существенный вклад в проведении экспериментов и получении экспериментальных результатов, 3.3. Дитиной за помощь в проведении электрофизических измерений, сотрудникам лаборатории Т.Г. Величко и А.Н. Каменеву, а также всем сотрудникам НТЦ за содействие в работе.
Также выражаю благодарность за информационную и техническую поддержку соответствующим службам Института автоматики и процессов управления.
1. Vantomme A., Nicolet M-A., Long R .G, Mahan J.E.,and Pool F.S. Reactive deposition epitaxy ofCrSi2 H Appl.Surface.Science -1993,- V.73. - P. 146-152.
2. Starke U., Schardt J., Weilss W., Rangelov G., Fauster Th., Heinz K. Structure of epitaxial CoSi? films on Si(lll) studied with low-energy electron diffract (LEED) // Surf. Rev. and Let. -1998.-V. 5,№ l.-P. 139-144.
3. Le Lay G., Manneville M., Kern R. Cohesive energy of the two-dimensional Si(lll)-3xl Ag and Si(lll) V3-R30° Ag phases of the silver (deposit)-silicon(l 11) (substrate) system// Surface Science -1978.-V.72, №2.- P. 405-422.
4. G.Le Lay and J.P.Faurie. AES study of the very first stages of condensation of gold films on silicon (111) surfaces!! Surface Sci. -1977.-V.69, №1. P. 295-300.
5. Del Giudice M., Joyce J.J., Ruckman M.W., Weaver J.H. Silicideformation at the Ti/Si(l 11) interface. Room-temperature reaction and Schottky-barrier formation //Phys. Rev. В -1987.-V.35, №12,- P. 6213-6221.
6. Van Loenen E.J., Fischer A.E., Van der Veen J.F. Ti-Si mixing at room temperature: a high resolution ion backscattering study!! Surface Sci. -1985.- V.155.- P. 65-78.
7. Franciosi A., Weaver J.H. Si-metal interface reaction and bulk electronic structure of silicides II Physica В 1983.-V.117-118,- P. 846-847.
8. Iwami M., Hashimoto S., Hiraki A. ELS study of the initial stage ofTiSi formation on Si at room temperature!! Sol. St. Commun. 1984,- V.49.- P. 459-462.
9. Wallart X., Nys J.P., Zeng H.S., Dalmai G., Lefebore I., Lannoo M. Auger and electron-energy-loss spectroscopy study of interface formation in the Ti-Si systemII Phys. Rev. В —1990,-V.41.-P. 3087-3096.
10. Colandra C., Bisi O., Ottaviani G. Electronic properties of silicon-transition metal interface compounds //Surf. Sci. Rep. -1985. -V.4. P.271- 364.
11. Franciosi A., Peterman D.J., Weaver J.H. Silicon refractory metal interfaces: Evidence of room temperature intermixing for Si-Cr //J. Vac. Sci. Technol. -1981.-V.19, №3 -P. 657-660.
12. Wetzel P., Pirri C., Peruchetti J.C.,Bolmont D., Gewinner G. J. Room-temperature formation and oxidation properties of the CrfSi(lll) interface!! Vac. Sci. Technol. A.- 1987.-V. 5, №6 P.3359 -3365.
13. Ufuktepe Y., Onellion M. Electronic structure of Fe overlayers on Si(lll) //Solid State Commun. -1990.-V.76, №2,- P.191-194.1. Литература
14. Vantomme A., Nicolet М-А., Long R .G, Mahan J.E.,and Pool F.S. Reactive deposition epitaxy ofCrSi2 II Appl.Surface.Science -1993,- V.73. РЛ46-152.
15. Starke U., Sehardt J., Weilss W., Rangelov G., Fauster Th., Heinz К. Structure of epitaxial CoSi2 films on Si(l 11) studied with low-energy electron diffract (LEED) II Surf. Rev. and Let. -1998.-V. 5,№ l.-P. 139-144.
16. Le Lay G., Manneville M., Kern R. Cohesive energy of the two-dimensional Si(ll l)-3xl Ag and Si(l 11) л/3-R30° Ag phases of the silver (deposit)-silicon(l 11) (substrate) system!/ Surface Science -1978.-V.72, №2,- P. 405-422.
17. G.Le Lay and J.P.Faurie. AES study of the very first stages of condensation of gold films on silicon (111) surfaces!I Surface Sei. -1977.-V.69, №1. P. 295-300.
18. Del Giudice M., Joyce J.J., Ruckman M.W., Weaver J.H. Silicide formation at the Ti/Si(lll) interface. Room-temperature reaction and Schottky-barrier formation //Phys. Rev. В 1987.-V.35, №12,- P. 6213-6221.
19. Van Loenen E.J., Fischer A.E., Van der Veen J.F. Ti-Si mixing at room temperature: a high resolution ion backscattering study!! Surface Sei. -1985,- V.155.- P. 65-78.
20. Franciosi A., Weaver J.H. Si-metal interface reaction and bulk electronic structure of silicides II Physica В 1983.-V.117-118,- P. 846-847.
21. Iwami M., Hashimoto S., Hiraki A. ELS study of the initial stage of TiSi formation on Si at room temperature!! Sol. St. Commun. 1984,- V.49.- P. 459-462.
22. Wallart X., Nys J.P., Zeng H.S., Dalmai G., Lefebore I., Lannoo M. Auger and electron-energy-loss spectroscopy study of interface formation in the Ti-Si system! I Phys. Rev. В -1990.-V.4L- P. 3087-3096.
23. Colandra C., Bisi O., Ottaviani G. Electronic properties of silicon-transition metal interface compounds //Surf. Sei. Rep. -1985. -V.4. P.271- 364.
24. Franciosi A., Peterman D.J., Weaver J.H. Silicon refractory metal interfaces: Evidence of room temperature intermixing for Si-Cr //J. Vac. Sei. Technol. -1981.-V.19, №3 -P. 657-660.
25. Wetzel P., Pirri C., Peruchetti J.C.,Bolmont D., Gewinner G. J. Room-temperature formation and oxidation properties of the Cr/Si(l 11) interface! I Vac. Sei. Technol. A.- 1987.-V. 5, №6 P.3359 -3365.
26. Ufuktepe Y., Onellion M. Electronic structure of Fe overlay ers on Si(lll) //Solid State Commun. -1990.-V.76, №2,- P.191-194.
27. Zeng H.S., Wallart X., Nys J.P., Dalmi G., Friedel P. Probing the local atomic environment at the interfaces in the Fe-Si system by the surface-extended energy-loss fine-structure technique //Phys. Rev. B. 1991.-V.44, №24,- P. 13811- 13814.
28. Butera R.A., Del Giudice M., and Weaver J.H. Quantitative model of reactive metal-semiconductor interface growth using high resolution photoemission results И Phys. Rev. -1986.-V.33.-P. 5435.
29. Clabes J.G., Rubloff G.W., Tan T.Y. Chemical reaction and Schottky-barrier formation at V/Si interface //Phys. Rev. В -1984.-V.29, №4. P. 1540- 1550.
30. Vahakangas J., Idzerda Y.U., Williams E.D., Park R.L. Initial growth of Ti on Si //Phys. Rev. В. -1986,- V.33, №12.- P. 8716- 8723.
31. Rutz R., Rubloff G.W., Tan T.Y., Ho P.S. Chemical and structural aspects of reaction at the Ti/Si interface //Phys. Rev. B. 1984,- V.30, №10.- P. 5421- 5429.
32. Saleh A.A., Peterson L.D. Growth of thin Ti films on Si(l 1 l)-(7x7) surfaces //J. Vac. Sci Technol. A. -1996,- V.14, №1,- P. 30-33.
33. Plusnin N.I., Galkin N.G., Lifshits V.G., Lobachev S.A. Formation of interfaces and templates in the Si(lll)-Cr system IISurf. Rev. Lett. -1995.-V.2, №4. P.439-449.
34. Brillson L.J. Metal-semiconductor interfaces II Surf. Sci. -1990,- V.299-300, №1,2.- P. 909-927.
35. Rossi G. d- and f- metal interface formation on silicon // Surf. Sci. Rep. -1987,- V.7. P. 1101.
36. Shivaprasad S.M., Anandan C., Azatyan S.G., Gavriljuk Y.L., Lifshits V.G. The formation of Mn/Si(111) interface at room and high temperatures 11 /Surf. Sci. -1997- V.382.- P.258-265.
37. Кур носов А. И. Материалы для полупроводниковых приборов и интегральных схем // М., «Высш. Школа».-1975,- 342 с.
38. Lifshits V.G., Saranin А.А., and Zotov A.V. Surface Phases on Silicon: Preparation, Structures and Properties 11 Chichester-New York-Brisbane-Toronto-Singapore, John Wiley & Sons.-1994,- 448 P.
39. Плюснин Н.И., Галкин Н.Г., Каменев А.Н., Лифшиц В.Г. и Лобачев С.А. Атомное перемешивание на границе раздела Si-Cr и начальные стадии эпитаксии CrSi'2 // Поверхность. Физика, химия и механика. -1989.- № 9. С. 55- 61.
40. Плюснин Н.И., Миленин А.П. Кинетический механизм формирования границы раздела металл-полупроводник II Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования,- 1997.-№3.- С.36-44.
41. Chainet Е., De Crescenzi М., Derrien J., Nguyen T.T.A., Cinti R.C. Local structure determination of the Co-Si(lll) interface by surface electron energy-loss fine-structure technique // Surf. Sci. -1986,- V. 168, №1-3. P. 801-809.
42. Chambliss D.D., Rhodin T.N. Study of interface formation on Co/Si(lll)-7x7 using angle-resolved photoemission // J. Vac. Sci. Technol. A. -1989,- V. 7, №3. P. 2449 -2453.
43. De Crescenzi M., Derrien J., Chainet E., Orumchian K. Core-level electron-energy-loss spectroscopy as a local probe for the electronic structure of the Co/Si(lll) interface II Phys. Rev. B. -1989,- V.39, №8. -P. 5520- 5523.
44. Rossi G., Santaniello A., and De Padova P. From the chemisorption of Co on Si(l 11)7x7 to the formation of epitaxial A and B-type C0S12II Sol. St. Commun. -1990.-V. 73, №12. P. 807812.
45. Rossi G., Santaniello A., De Padova P., Jin X., Chandesris D. Structural chemisorption of Co onto Si(J 11)7x7 II Europhys. Lett. 1990,- V. 11, №3,- P. 235-241.
46. Bennet P.A., Cahili D.G., and Copel M. Interstitial precursor to silicide formation on Si(lll)-(7x7) //Phys. Rev. Lett. -1994,- V. 73, №3,- P. 452-455.
47. Pirri C., Peruchetti J.C., and Gewinner G. Nucleation of a two-dimensional compound during epitaxial growth of Co Si 2 on Si(lll) II Phys. Rev. В. -1984,- V. 30, №10. -P. 62276229.
48. Pirri C., Peruchetti J.C., Gewinner G., Derrien J. Early stages of epitaxial CoSi2 formation on Si (111) surface as investigated by ARUPS, XPS, LEED and work function variation II Surf. Sci. -1985.- V. 152-153. P. 1106-1112.
49. Derrien J. Structural and electronic properties of CoSi2 epitaxially grown on Si(lll) II Surf. Sci. -1986,- V. 168, № 1-3. P. 171- 183.
50. Bensaoula A., Veuillen J.Y., Nguen Tan T.A. Study of the Co/Si(lll) interface formation using electron energу loss spectroscopy II Surf. Sci. -1991.- V.241, №3. P. 425- 430.
51. Chambers S.A., Boscherini F., Anderson S.B., Joyce J.J., Chen H.W., Ruckman M.W., Weaver J.H. Reaction and epitaxy at the Co/Si(lll) interface // J. Vac. Sci. Technol. A. -1987.-V. 5,№4.-P. 2142-2143.
52. Gibson J.M. Surface and Interface Characterization by Electron Optical Methods //Plenum Publishing Corporation. -1988,- P. 55.
53. Giudice M. Del., Joyce J.J., Ruckman M.W., Weawer J.H. Claster formation and atomic intermixing at V/Ge(l 11) interface II Phys. Rev. B. -1985.- V. 32,- P. 5145.
54. Butera R.A., Giudice M. Del., Weawer J.H. Temperature- dependent interface evolution. Modeling of core-level photoemission results for V/Ge(lll) II Phys. Rev. B. -1987.- V. 36. P. 4754-4760.
55. Giudice M. Del., Butera R.A ., Ruckman M.W., Joyce J.J., Weawer J.H. V/Ge(lll): Temperature dependent intermixing studied with high resolution photoemission and quantitative modeling HI. Vac. Sci. Tech. A. -1986,- V.4(3). P. 879-881.
56. Buteia R.A., Hollingscorth C.A. Mechanism for reactive chemistry at metal semiconductor interfaces II Phys. Rev. B. -1987,- V. 37,- P. 10487-10495.
57. Лифшиц.В.Г. Электронная спектроскопия //М.:Наука -1985.- 200 С.
58. Czanderna A.W. Методы анализа поверхности //Под ред. А.Зандерна., М.:Мир 1987. - 582 С.
59. Пайнс Д. Электронные возбуждения в твердых телах II Пер с англ. М.: Мир. —1965.387 С.
60. Seah М.Р. A review of the analysis of surfaces and thin films by AES and XPS //Vacuum, -1984- V.34, № 3-4. P. 463-478.
61. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников //М.: Наука —1990.-688С.
62. Химическая Энциклопедия //Под ред. Кнунянц И.Л., М.: Сов.Энциклопедия —1988.-Т.1.- 623 С.
63. Маисеел Л., Глэнг Р. Технология тонких пленок //пер. с англ.под ред М.И.Еликсона , Г.Г. Смолко . М.: Сов.радио. -1977. Т.1.-662С.
64. Кошкин Н.И., Шикаревич М.Г. Справочник по элементарной физике II М.:Наука -1988,- 256 С.
65. L.J. van der Pauw A method of measuring specific resistivity and Hall effect of disks of arbitrary shape //Philips Research Reports, -1958.- V.13, №3. P.1-9.
66. Кучис Е.В. Методика исследования эффекта Холла // М.: Сов.радио 1974. - 328С.
67. Галкин Н.Г., Лифшиц В.Г., Плюснин Н.И. Упорядоченные поверхностные фазы в системе Si(l 11)-Сг // Поверхность. -1987,- № 12,- С. 50 -58.
68. Новиков В.В. Теоретические основы микроэлектроники //М.:Выс.Школа-1972.- 352С.
69. Shiraki Y., Kobayashi K.L.I., Daim Н., Ishizuka A., Sugaki S. ,Murata Y. Systematic study of 3d-transition metal-silicon interfaces by photoemission II Physica В.- 1983.-V. 117-118, №2.- P. 843- 845.
70. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции II Под ред. Поута Дж., Ту К., Мейера Дж. М.: Мир,-1982.- 361 С.
71. Bisi О., Tu K.N. Atomic intermixing and electronic interaction at the Pd-Si(. 11) interfaceII Phys.Rev.Lett., -1984.- V.52, №18. -P. 1633-1636.
72. Лифшиц В.Г., Плюснин Н.И. Электронное взаимодействие и силигщидообразование в системе Cr-(lll)Si на начальной стадии роста // Поверхность. -1984,- № 9. -С.78-85.
73. Болтакс Б.И. Диффузия в полупроводниках //М.:Физматгиз -1961.- 360 С.
74. Колмогоров А.Н. К статистической теории кристаллизации металлов II Изв. АН СССР. Серия матем. -1937,- Т. 3. С. 355-359.
75. Weaver С. Diffusion in metallic films 11 Physics of Thin Films. V. 6. N.Y.: Academic Press, -1971,- P. 335.
76. Зи С. Физика полупроводниковых приборов // М.: Мир.-1984,- Т.2.-350 С.
77. Martinez A., Esteve D., Guivare'h A., et al. Metallurgical and electrical properties of chromium silicon interfaces II Sol State Electron.-1980.-V.23.-P.55-64.
78. Zsheng L.R., Zingu E., Mayer J.W. Tateral silicide growth // Mat. Res. Soc. Symp. Proc.-1984.-V.25. -P.75-85.
79. Плюснин Н.И., Миленин А.П. Механизм атомного перемешивания при формировании границы раздела переходного металла с кремнием //Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования -1996,- № 2.- С.64-74.
80. Veuillen J.Y., Bensaoula A., De Crescenzi М., Derrien J. Short-range local order of the Co-Si(lll) interface studied by extended Auger fine-structure technique //Phys.Rev.B. —1989.-V.39, № 14,- P.10398-10401. /
81. Plusnin N.I., Milenin A.P., Soldatov V.J., and Lifshits V.G. Formation of CrSi2(0001)-aSi Interface И Phys. Low-Dim. Struct., -1997,- V.5/6.- P.63-74.
82. Ibach H., Mills D.L. Electron energy loss spectroscopy and surface vibrations IINew York:
83. Academic press -1982,- 365 P.
84. Pirri C., Peruchetti J.C., Gewinner G., Bolmont D. Annealing studies of the Co/Si(lll) interface II Solid State Commun.-1986.- V. 57, №5,- P. 361-364.
85. Shiau F.V., Cheng H.C., Chen L.J. Epitaxial growth of CrSi2 on (lll)Si II Appl. Phys. Lett.- 1984,- V. 45, № 5. -P.524-526.
86. Coldan E.G., Tsaur B.Y., Mayer J.W. Phase formation in Cr-Si-film interfactions 11 Appl.Phys.Lett.-1980.-V.37, №10,- P.938-940.
87. Iienz J., Hugi J., Ospelt M. Fabrication and electrical properties of ultrathin CoSi2/Si heterostructures //Surf.Sci. -1990,- V. 228,- P. 9-12.
