• 한국세라믹학회지
• /
• 제33권9호
• /
• pp.1012-1018
• /
• 1996

To investigate the final structures and reactions of silicides a somewhat thick Ti monolayer Co monolayer and Co/Ti bilayer films were deposited on single Si(100) wafer by electron beam evaporation followed by heat treatment using RTA system in N2 ambient. TiO2 film formed between Ti and TiSi2 layers due to oxgen or moisture in the Ti monolayer sample. The final layer structure obtained after the silicidation heat-treatment of the Co/Ti bilayer sample turned out to be TiSi2/CoSi2/Ti-Co-Si alloy/CoSi2/Si sbustrate. This implies that imperfect layer inversion occurred due to the formation of Ti-Co-Si intermediate phase.

• 한국진공학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.208-213
• /
• 1998

최근 셀리사이드(salicide) 제조시 $COSiO_2$의 에피텍셜 성장을 돕기 위하여 Ti층을 삽 입한 Co/Ti/Si 이중층 구조의 실리사이드화가 관심을 끌고 있다. Co/Ti 이중층을 이용한 salicide 트랜지스터가 성공적으로 만들어지기 위해서는 gate 주위의 spacer oxide위에 증착 된 Co/Ti 이중층을 급속열처리할 때 Co/Ti와 $SiO_2$간의 계면에서의 상호반응에 대하여 조사 하였다. Co/Ti 이중층은 $600^{\circ}C$에서 열처리한 후 면저항이 급격하게 증가하기 시작하였는데, 이것은 Co층이 $SiO_2$와의 계면에너지를 줄이기 위하여 응집되기 때문이다. 이때 Co/Ti의 열 처리후 Ti에 의하여 $SiO_2$기판의 일부가 분해됨으로써 절연체의 Ti산화물이 형성되었으나, 이외의 도전성 반응부산물은 발견되지 않았다.

• 한국재료학회지
• /
• 제8권7호
• /
• pp.579-583
• /
• 1998

P가 고농도로 도핑된 다결정 Si 기판 위에 Co/Ti 이중층막을 스퍼터 증착하고 급속열처리함으로써 얻어지는 실리사이드 층구조, 실리사이드막의 응집, 그리고 도펀트의 재분포 등을 단결정 Si 기판 위에서의 그것들과 비교하여 조사하였다. 다결정 Si 기판위에 형성한 Co/Si 이중층을 열처리할 때 단결정 기판에서의 경우보다 $CoSi_2$로의 상천이는 약간 더 낮은 온도에서 시작되며, 막의 응집은 더 심하게 일어난다. 또한, 다결정 Si 기판내의 도펀트보다 웨이퍼 표면을 통하여 바깥으로 outdiffusion 함으로써 소실되는 양이 훨씬 더 많다. 이러한 차이는 다결정 Si 내에서의 결정립계 확산과 고농도의 도펀트에 기인한다. Co/Ti/doped-polycrystalline si의 실리사이드화 열처리후의 층구조는 polycrystalline CoSi2/polycrystalline Si 으로서 Co/Ti(100)Si을 열처리한 경우의 층구조인 Co-Ti-Si/epi-CoSi2/(100)Si 과는 달리 Co-Ti-Si층이 사라진다.

• 한국재료학회지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.484-492
• /
• 1998

단결정 Si기판위의 Co/Ti 이중층으로부터 형성된 Co 실리사이드의 에피텍셜 성장기구에 대하여 조사하였다. 실리사이드화 과정중 Ti원자들이 저온상의 CoSi결정구조의 tetrahedral site들을 미리 점유해 있음으로 인하여, $CoSi_{2}$ 결정구조로 바뀌는 과정에서 Si원자들이 나중에 제위치를 차지하기 어렵게 되는 효과 때문이다. 그리고 Ti중간층은 반응의 초기단계에 Co-Ti-O 삼원계 화합물을 형성하는데, 이 화합물은 실리사이드화 과정중 반응 제어층으로 작용하여 에피텍셜 실리사이드 형성에 중요한 역할을 한다. 최종 열처리 층구조 Ti oxide/Co-Ti-Si/epi/$Cosi_{2}$(100) Si 이었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.88-93
• /
• 2003

Co/Ti bilayer structure in Co salicide process helps to the improvement of device speed by lowering contact resistance due to the epitaxial growth of $CoSi_2$layers. We investigated the epitaxial growth and interfacial mass transport of $CoSi_2$layers formed from $150 \AA$-Co/Ti structure with two step rapid thermal annealing (RTA). The thicknesses of Ti layers were varied from 20 $\AA$ to 100 $\AA$. After we confirmed the appropriate deposition of Ti film even below $100\AA$-thick, we investigated the cross sectional microstructure, surface roughness, eptiaxial growth, and mass transportation of$ CoSi_2$films formed from various Ti thickness with a cross sectional transmission electron microscopy XTEM), scanning probe microscopy (SPM), X-ray diffractometery (XRD), and Auger electron depth profiling, respectively. We found that all Ti interlayer led to$ CoSi_2$epitaxial growth, while $20 \AA$-thick Ti caused imperfect epitaxy. Ti interlayer also caused Co-Ti-Si compounds on top of $CoSi_2$, which were very hard to remove selectively. Our result implied that we need to employ appropriate Ti thickness to enhance the epitaxial growth as well as to lessen Co-Ti-Si compound formation.

• 한국주조공학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.120-125
• /
• 2007

The microstructure, mechanical properties and melting range of Ni-Cr-Mo based alloys were investigated to develop Be-free Ni-Cr-Mo base dental alloys for Porcelain-Fused-to-Metal Firing(PFM). All as-cast alloys showed dendritic structure. Rockwell hardness of 20Cr7Mo was increased with addition of Si and Ti. On the contrary, it was decreased with addition of Co. The duplex alloying elemental addition such as 3Co + xTi, 2Si + xCo and 2Si + xTi to 20Cr7Mo resulted in much increase of hardness. Rockwell hardness and compressive strength for 20Cr3CoSiTi or 17Cr6CoSiTi alloy that add Si-Ti had similar values compared to the commercial alloys. Melting range for 20Cr3CoSiTi and 17Cr6CoSiTi alloy that add Si-Ti showed similar or lower than commercial alloys. In conclusion, 20Cr3CoSiTi and 17Cr6CoSiTi alloys can be applied for commercial use.

• 한국재료학회지
• /
• 제6권12호
• /
• pp.1192-1198
• /
• 1996

배선 재료나 salicide 트랜지스터에 적용될 것으로 기대되는 Cu 배선과 Co 단일층 및 Co/Ti 이중층을 사용하여 형성된 코발트 실리사이드간의 열적 안정성에 대하여 조사하였다. 40$0^{\circ}C$열처리후 Cu3Si 막이 CoSi2층과 Si 기판 사이에 형성되었는데, 이것은 Cu 원자의 확산에 기인한 것이다. $600^{\circ}C$에서의 열처리 후에 형성된 최종막의 구조는 각각 Cu/CoSi2/Cu3Si/Si과 TiO2/Co-Ti-Si 합금/CoSi2/Cu3Si/Si였으며, 상부에 형성된 TiO2층은 산소 오염에 의한 것으로 밝혀졌다.

• 한국재료학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.324-332
• /
• 1995

전자빔 증착법을 사용하여 Ti과 Co를 Si(100) 단결정, 다결정 Si 및 Si$O_{2}$기판에 증착한 후 90$0^{\circ}C$에서 20초 급속 열처리하여, Co/Ti 이중박막으로부터의 실리사이드화 반응을 조사하였다. 단결정 시편의 경우 Ti의 두께를 5~6mm로 최소화함으로서 두께가 균일하고 기판과의 계면이 평탄하며 비저항이 낮고 열적 안정성이 높은 Co$Si_{2}$ 에피박막을 형성할 수 있었다. 그러나 다결정 시편에는 두께와 계면이 불균일하고 열적으로도 불안정한 다결정의 Co$Si_{2}$와 그 위에 두개의 Co-Ti-Si혼합층이 형성되었다. 한편 Si$O_{2}$ 우에 증착된 Co/Ti은 열처리를 하여도 확산하지 않고 그대로 남아 있어서, Co/Ti 이중박막의 Si$O_{2}$와의 반응성이 미약함을 보여 주었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.61-61
• /
• 2000

Device의 고성능화를 위하여 소자의 고속화, 고집적화가 가속됨에 따라 SALICIDE Process가 더욱 절실하게 요구되고 있다. 이러한 SALICIDE Process의 재료로써는 metal/silicide 중에서 비저항이 가장 낮은 TiSi2(15-25$\mu$$\Omega$cm), CoSi2(17-25$\mu$$\Omega$cm)가 일반적으로 많이 연구되어 왔다. 그러나 Ti-silicide의 경우 Co-silicide는 배선 선폭의 감소에 따른 면저항 값의 변화가 작으며, 고온에서 안정하고, 도펀트 물질과 열역학적으로 안정하여 화합물을 형성하지 않는다는 장점이 있으마 Ti처럼 자연산화막을 제거할 수 없어 Si 기판위에 자연산화막이 존재시 균일한 실리사이드 박막을 형성할 수 없는 단점등을 가지고 있다. 본 연구에서는 Ti Capping layer 에 의한 균일한 Co-silicide의 형성을 일반적인 Si(100)기판과 SCl 방법에 의하여 chemical Oxide를 성장시킨 Si(100)기판의 경우에 대하여 연구하였다. 스퍼터링 방법에 의해 Co를 150 증착후 capping layer로써 TiN, Ti를 각각 100 씩 증착하였다. 열처리는 RTP를 이용하여 50$0^{\circ}C$~78$0^{\circ}C$까지 4$0^{\circ}C$ 구간으로 N2 분위기에서 30초 동안 열처리를 한후, selective metal strip XRD, TEM의 분석장비를 이용하여 관찰하였다. lst RTP후 selective metal strip 후 면저항의 측정과 XRD 분석결과 낮은 면저항을 갖는 CoSi2로의 상전이는 TiN capping과 Co 단일박막이 일반적인 Si(100)기판과 interfacial oxide가 존재하는 Si(100)기판위에서 Ti capping의 경우보다 낮은 온도에서 일어났다. 또한 CoSi에서 CoSi2으로 상전이는 일반적인 Si(100)기판위에서 보다 interfacial Oxide가 존재하는 Si(100)기판 위에 TiN capping과 Co 단일박막의 경우 열처리 후에도 Oxide가 존재하는 불균인한 CoSi2박막을 관찰하였으며, Ti capping의 경우 Oxise가 존재하지 않는 표면과 계면이 더 균일한 CoSi2 박막을 형성 할 수 있었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.335-340
• /
• 2000

코발트실리사이드형성에 있어서 Capping layer로써의 Ti의 역할에 대한 연구를 수행하였다. 실리콘 산화막이 제거된 Si(100)기판과 $H_2SO_4$에 의한 chemical oxide를 형성한 Si(100)기판 위에 Co와 Ti를 증착한 후 열처리 온도 증가에 따른 계면반응과 상변화 등의 미세구조와 면저항 특성의 변화를 four point prove, XRD, TEM, SIMS등의 분석을 통하여 TiN capping, capping layer가 없는 경우에 대하여 비교하였다. 실리콘 산화막이 제거된 Si 기판 상에서 Ti capping의 경우 TiN capping, capping layer가 없는 경우보다 높은 온도에서 $CoSi_2$상이 형성되었으며, chemical oxide가 형성된 Si 기판 상에서는 Ti capping의 경우 코발트 실리사이드 박막을 형성 할 수 있었다. 이것은 capping layer인 Ti가 1차 RTA(Rapid Thermal Annealing)동안 Si 기판 방향으로 확산 침투하여 Co와 Si 사이에 존재하는 실리콘 산화막을 분해하는 역할을 하기 때문이다.