Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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v.29A
no.8
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pp.89-98
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1992
IIM(Implantation Into Metal) process usning Co silicides has been investigated to obtain ultra-shallow junctions less than 0.1$\mu$m. Rapid Thermal Annealing using halogen lamps was employed to form CoSi$_2$ and junctions simultaneously.. Resistivities of CoSi$_2$ were 13-17$\mu$$\Omega$-cm. CoSi$_2$/p$^{+}$/Si and CoSi$_2$/n$^{+}$/Si junction were formed by diffusion of B and As, respectively, from Co film. It was found out that B and As were severely lost by the evaporation during high temperature annealing Therefore SiO$_2$ capping layers were introduced to prevent the evaporation of the implanted dopants from the films. Investigation of the behavior of dopants with respect to annealing time revealed that increasing the annealing time enhanced the diffusion of dopants into Si from CoSi$_2$.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.24
no.4
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pp.261-265
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2011
This paper describes the fabrication and characteristics of a Au/Ni/Ti/3C-SiC Schottky diode with field plate (FP) edge termination. The Schottky contacts were annealed for 30 min at temperatures ranging from 0 to $800^{\circ}C$. At annealing temperature of $600^{\circ}C$, it showed an inhomogeneous Schottky barrier and had the best electrical characteristics. However, the annealing of $800^{\circ}C$ replaced it with ohmic behaviors because of the formation of many different types of nickel silicides. The fabricated Schottky diode had a breakdown voltage of 200 V, Schottky barrier height of 1.19 eV and worked normally even at $200^{\circ}C$.
Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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2002.05a
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pp.234-237
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2002
The cobalt silicide was formed OH POly-Si/SiO$_2$/Si Substrates by the E-beam evaporation of Co metal and rapid thermal annealing method for the application of heating actuators. The most stable CoSi$_2$crystal was obtained at temperature of above $700^{\circ}C$ for 20 sec in $N_2$ambient. From the SEM observation, the thickness and diameter of the heating elements were about $1{\mu}{\textrm}{m}$ and $50{\mu}{\textrm}{m}$, respectively. Temperature resistance coefficient of heating elements was found to be about 0.0014($1/^{\circ}C$) with $30~35\Omega$ of resistance.
습식 분위기로 성장한 게이트 산화막 위에 다결정 실리콘(poly-Si)과 텅스텐 폴리사이드(WSix/poly-Si)게이트 전극을 형성하여 제작한 금속-산화물-반도체(metal-oxide-semiconductor:MOS)의 전기적 특성을 순간 절연파괴(time zero dielectric breakdown: TZDB)로 평가하였다. 텅스텐 폴리사이드 게이트 전극에 따른 게이트 산화막의 평균 파괴정계는 다결정 실리콘 전극보다 1.93MV/cm 정도 낮았다. 텅스텐 폴리사이드 게이트 전극에서 게이트 산화막의 B model(1-8 MV/cm)불량률은 dry O2 분위기에서 열처리함으로써 증가하였다. 이것은 열처리함으로써 게이트 전극이 silane(SiH4)에 의한 것보다 B mode 불량률이 감소하였다. 그것은 dichlorosilane 환원에 의한 텅스텐 실리사이드내의 불소 농도가 silane에 의한 것보다 낮기 때문이다.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2010.02a
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pp.146-146
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2010
일반적인 MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor)은 소스와 드레인의 형성을 위해서 불순물을 주입하고 고온의 열처리 과정을 거치게 된다. 이러한 고온의 열처리 과정 때문에 녹는점이 낮은 메탈게이트와 게이트 절연막으로의 high-k 물질의 사용에 제한을 받게된다. 이와 같은 문제점을 보완하기 위해서 소스와 드레인 영역에 불순물 주입공정 대신에 금속접합을 이용한 Schottky Barrier Tunnel Transistor (SBTT)가 제안되었다. SBTT는 $500^{\circ}C$ 이하의 저온에서 불순물 도핑없이 소스와 드레인의 형성이 가능하며 실리콘에 비해서 수십~수백배 낮은 면저항을 가지며, 단채널 효과를 효율적으로 제어할 수 있는 장점이 있다. 또한 고온공정에 치명적인 단점을 가지고 있는 high-k 물질의 적용 또한 가능케한다. 본 연구에서는 p-type SOI (Silicon-On-Insulator) 기판을 이용하여 Pt-silicide 소스와 드레인을 형성하고 전기적인 특성을 분석하였다. 또한 본 연구에서는 기존의 sidewall을 사용하지 않는 새로운 구조를 적용하여 메탈게이트의 사용을 최적화하였고 게이트 절연막으로써 실리콘 옥사이드를 스퍼터링을 이용하여 증착하였기 때문에 저온공정을 성공적으로 수행할 수 있었다. 이러한 게이트 절연막은 열적으로 형성시키지 않고도 70 mv/dec 대의 우수한 subthreshold swing 특성을 보이는 것을 확인하였고, $10^8$정도의 높은 on/off current ratio를 갖는 것을 확인하였다.
Park, J.S.;Kim, C.O.;Lee, Y.P.;Kudryavtsev, Y.V.;Dubowik, J.;Szymanski, B.;Rhee, J.Y.
Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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v.5
no.2
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pp.38-42
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2001
We investigated physical properties of ion-beam mixed Fe/si multilayerd films(MLF) prepared by rf sputtering onto glass substrates at room temperature. Such an ion-beam treatment has led to noticeable changes in the structural and physical properties of the MLF: the formation of a new phase which is characterized by a crystalline silicide with a low coercivity and Tc = 550 K. In contrast to the as-prepared state, the ion-beam mixed MLF contains two magnetic phases. One of them is a very soft (Hc < 2 Oe), but microscopically homogeneous one with M$\sub$eff/=6.7 kG.
Park, Sang-Uk;Choe, Jeong-Dong;Gwak, Jun-Seop;Ji, Eung-Jun;Baek, Hong-Gu
Korean Journal of Materials Research
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v.4
no.1
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pp.9-23
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1994
Epitaxial $CoSi_2$ layer has been grown on NaCl(100) substrate at low deposition temperature($200^{\circ}C$) by multitarget bias cosputter deposition(MBCD). The phase sequence and crystallinity of deposited silicide as a function of deposition temperature and substrate bias voltage were studied by X-ray diffraction(XRD) and transmission electron microscopy(TEM) analysis. Crystalline Si was grown at $200^{\circ}C$ by metal induced crystallization(M1C) and self bias effect. In addition to, the MIC was analyzed both theoretically and experimentally. The observed phase sequence was $Co_2Si \to CoSi \to Cosi_2$ and was in good agreement with that predicted by effective heat of formation rule. The phase sequence, the CoSi(l11) preferred orientation, and the crystallinity had stronger dependence on the substrate bias voltage than the deposition temperature due to the collisional cascade mixing, the in-situ cleaning, and the increase in the number of nucleation sites by ion bombardment of growing surface. Grain growth induced by ion bombardment was observed with increasing substrate bias voltage at $200^{\circ}C$ and was interpreted with ion bombardment dissociation model. The parameters of $E_{Ar}\;and \alpha(V_s)$ were chosen to properly quantify the ion bombardment effect on the variation in crystallinty at $200^{\circ}C$ with increasing substrate bias voltage using Langmuir probe.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2010.02a
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pp.456-456
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2010
CMOS 소자가 서브마이크론($0.1\;{\mu}m$) 이하로 스케일다운 되면서 단채널 효과(short channel effect), 게이트 산화막(gate oxide)의 누설전류(leakage current)의 증가와 높은 직렬저항(series resistance) 등의 문제가 발생한다. CMOS 소자의 구동전류(drive current)를 높이고, 단채널 효과를 줄이기 위한 가장 효율적인 방법은 소스 및 드레인의 얕은 접합(shallow junction) 형성과 직렬 저항을 줄이는 것이다. 플라즈마 도핑 방법은 플라즈마 밀도 컨트롤, 주입 바이어스 전압 조절 등을 통해 저 에너지 이온주입법보다 기판 손상 및 표면 결함의 생성을 억제하면서 고농도로 얕은 접합을 형성할 수 있다. 그리고 얕은 접합을 형성하기 위해 주입된 불순물의 활성화와 확산을 위해 후속 열처리 공정은 높은 온도에서 짧은 시간 열처리하여 불순물 물질의 활성화를 높여주면서 열처리로 인한 접합 깊이를 얕게 해야 한다. 그러나 접합의 깊이가 줄어듦에 따라서 소스 및 드레인의 표면 저항(sheet resistance)과 접촉저항(contact resistance)이 급격하게 증가하는 문제점이 있다. 이러한 표면저항과 접촉저항을 줄이기 위한 방안으로 실리사이드 박막(silicide thin film)을 형성하는 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 (100) p-type 웨이퍼 He(90 %) 가스로 희석된 $PH_3$(10 %) 가스를 사용하여 플라즈마 도핑을 실시하였다. 10 mTorr의 압력에서 200 W RF 파워를 인가하여 플라즈마를 생성하였고 도핑은 바이어스 전압 -1 kV에서 60 초 동안 실시하였다. 얕은 접합을 형성하기 위한 불순물의 활성화는 ArF(193 nm) excimer laser를 통해 $460\;mJ/cm^2$의 에니지로 열처리를 실시하였다. 그리고 낮은 접촉비저항과 표면저항을 얻기 위해 metal sputter를 통해 TiN/Ti를 $800/400\;{\AA}$ 증착하고 metal RTP를 사용하여 실리사이드 형성 온도를 $650{\sim}800^{\circ}C$까지 60 초 동안 열처리를 실시하여 $TiSi_2$ 박막을 형성하였다. 그리고 $TiSi_2$의 두께를 측정하기 위해 TEM(Transmission Electron Microscopy)을 측정하였다. 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS(X-ray photoelectronic)와 XRD(X-ray diffraction)를 측정하였다. 접촉비저항, 접촉저항과 표면저항을 분석하기 위해 TLM(Transfer Length Method) 패턴을 제작하여 I-V 특성을 측정하였다. TEM 측정결과 $TiSi_2$의 두께는 약 $580{\AA}$ 정도이고 morphology는 안정적이고 실리사이드 집괴 현상은 발견되지 않았다. XPS와 XRD 분석결과 실리사이드 형성 온도가 $700^{\circ}C$에서 C54 형태의 $TiSi_2$ 박막이 형성되었고 가장 낮은 접촉비저항과 접촉저항 값을 가진다.
The redistribution behavior of boron during Co silicidation annealing in the Co/metal/Si system was investigated using SIMS. Ti, Nb and Hf films were used as epitaxy promoting metal layers. After annealing treatment the boron peak height was about 1 order lowered in Co/Ti/Si and Co/Nb/Si systems but the relative peak position from the surface did not change. The distribution of boron was very similar to those of Ti and Nb, because of the strong affinities of boron with them. Also, the position of the main boron peak in the Co/Hf/Si system was almost the same as that of Hf, but the distribution feature of the Co/Hf/Si system somewhat differed from those of Co/Ti/Si and Co/Nb/Si systems. This implies that the affinity between B and Hf is weaker than those of B-Ti and B-Nb. Boron tends to be depleted at the silicidelsi interface while it tends to be piled-up at the Co-metal/Co silicide interface during silicidation annealing.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2001.07a
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pp.832-835
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2001
We report the structural and electrical properties of hafnium oxide (HfO$_2$) films with tungsten silicide (WSi$_2$) metal gate. In this study, HfO$_2$thin films were fabricated by oxidation of sputtered Hf metal films on Si, and WSi$_2$was deposited directly on HfO$_2$by LPCVD. The hysteresis windows in C-V curves of the WSi$_2$HfO$_2$/Si MOS capacitors were negligible (<20 mV), and had no dependence on frequency from 10 kHz to 1 MHz and bias ramp rate from 10 mV to 1 V. In addition, leakage current was very low in the range of 10$^{-9}$ ~10$^{-10}$ A to ~ 1 V, which was due to the formation of interfacial hafnium silicate layer between HfO$_2$and Si. After PMA (post metallization annealing) of the WSi$_2$/HfO$_2$/Si MOS capacitors at 500 $^{\circ}C$ EOT (equivalent oxide thickness) was reduced from 26 to 22 $\AA$ and the leakage current was reduced by approximately one order as compared to that measured before annealing. These results indicate that the effect of fluorine diffusion is negligible and annealing minimizes the etching damage.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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