Abstract
We investigated the role of the capping layers in the formation of the cobalt silicide in Co/Si systems with TiN and Ti capping layers and without capping layers. The Co/Si interfacial reactions and the phase transformations by the rapid thermal annealing (RTA) processes were observed by sheet resistance measurements, XRD, SIMS and TEM analyses for the clean silicon substrate as well as for the chemically oxidized silicon substrate by $H_2SO_4$. We observed the retardation of the cobalt disilicide formation in the Co/Si system with Ti capping layers. In the case of Co/$SiO_2$/Si system, cobalt silicide was formed by the Co/Si reaction due to with the dissociation of the oxide layer by the Ti capping layers.
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.
