A Study on the Interfacial Reaction of Co/Al Multilayer System

Co/Al 다층 박막 구조 시스템에서의 열처리에 따른 계면 반응에 관한 연구

We investigated the microstructure, electrical property, and magnetic property of Co/Al multilayer after annealing treatment. CoAl was formed during depositing Co/Al multilayer due to the interfacial reaction. After annealing treatment, $Co_2Si$ was formed at the Co/Si interface. The sheet resistance of Co 2 nm/Al 2 nm multilayer have the lowest value and the Rs of multilayer decreased with the increase of annealing temperature due to the formation of $Co_2Si$ phase. The Ms of 2 nm Co/2 nm Al multilayer have the lowest value and the Ms of multilayer increased with the increase of film thickness.

Co/Al 다층 박막을 2 nm/2 nm, 5 nm/5 nm, 10 nm/10 nm의 두께로 증착한 후, 후속 열처리에 따른 Co/Al 다층 박막의 미세구조와 전기적, 자기적 특성 변화를 관찰하였다. 증착 중에 계면 반응에 의해 CoAl 화합물이 형성되는 사실을 확인하였으며, 후속 열처리에 의해 결정질 화합물 CoAl상의 형성 반응이 활발하게 일어나고, Si과의 계면에서는 $Co_2Si$상이 형성됨을 확인하였다. Co/Al 다층 박막의 증착 직후, 조성에 따른 면저항값은 Co 2 nm/Al 2 nm 다층 박막의 경우가 가장 큰 값을 나타내었으며, 열처리 온도가 증가함에 따라 코발트 실리사이드 형성 등의 이유로 면저항값이 급격하게 감소함을 관찰 할 수 있었다. 또한 포화 자화값은 Co 2 nm/Al 2 nm 다층 박막의 경우가 가장 낮은 값을 나타내었고, 다층 박막을 이루는 각층의 두께가 증가할수록 포화 자화값이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다.