Thermal stability enhancement of silicide by kinetic modifications

Kinetics 수정에 의한 실리사이드의 열적 안정성 향상에 대한 연구

In this study, we investigated the mechanism responsible for the thermal stability of CoSi by addition of a foreign chemical element. Addition of W was found to increase the heat of formation of CoSi. This increase was claimed to inhibit the glass formation, which is preferred by silicide formation kinetics depicted by the maximum system energy degradation rate. In this case, there forms at the interface between CoSi and Si wafer a crystalline structure, the effective diffusion coefficient of which is much less than the self-diffusion rate provided by the glass. It was stated that the phase transition requires a higher thermal energy as the consequence, thereby enhancing the thermal stability of CoSi.

본 연구에서는 제 3의 화학 원소 첨가에 의한 코발트 실리사이드와 니켈 실리사이드의 열적 안정성 향상 메카니즘을 조사하였다. 즉, Co-Si 시스템에 텅스텐을 첨가하는 경우 CoSi의 heat of formation이 증가하는 것으로 관찰되었다. 이러한 증가는 시스템 에너지 감속 속도의 최대화로 대변되는 실리사이드 형성 kinetics가 선호하는 glass의 형성을 억제하는 것으로 밝혀졌다. 이 경우 CoSi와 실리콘 기판 사이의 계면에 형성되는 다결정 구조는 glass의 self-diffusion보다 확산계수가 훨씬 작아 상 변이를 위해서는 보다 높은 열에너지를 요구하게 되어 궁극적으로 CoSi의 열적 안정성이 향상되는 것을 알 수 있었다.