ikbguИзвестия Кабардино-Балкарского государственного университетаProceedings of the Kabardino-Balkarian State University2221-7789Kabardino-Balkarian State University named after Kh. M. Berbekovikbgu-290Research ArticleФизикаPhysicsИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТЖИГА ПЛЕНОК СИЛИЦИДОВ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ НА АТОМНОЕ ОТНОШЕНИЕ Si/МЕТАЛЛRESEARCH OF THE EFFECT OF ANNEALING TEMPERATURE OF REFRACTORY METAL SILICIDE FILMS ON THE ATOMIC RATIO Si/METALЧеркесоваНаталья ВасильевнаCherkesovaNatalia Vasilyevnanatasha07_2002@mail.ruМустафаевГасан АбакаровичMustafayevHasan AbakarovichМустафаевАрслан ГасановичMustafaevArslan GasanovichКабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. БербековаРоссияKabardino-Balkarian State UniversityRussian FederationДагестанский государственный университет народного хозяйстваРоссияDagestan State University of National EconomyRussian Federation202230082022124Том 12, № 4 (2026)3943Copyright © Черкесова Н.В., Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г., 20222022Черкесова Н.В., Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г.Cherkesova N.V., Mustafayev H.A., Mustafaev A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izvestiakbsu.ru/jour/article/view/290

С увеличением степени интеграции и уменьшением размеров элементов СБИС проблемы создания контактов и межсоединений к сверхтонким структурам, невозможно решить с помощью только металлических пленок возрастают требования по обеспечению термической стабильности материалов, используемых в качестве контактов и межсоединений. Перспективными материалами для использования в системах металлизации являются силициды тугоплавких металлов. В работе для оценки термической стабильности силицидов исследовано изменение атомного отношения Si/металл в пленках силицидов тугоплавких металлов W, Мо и Та, подвергнутых отжигу в инертном газе и термическому окислению. Показано, что в результате тепловой обработки, толщина пленок, обогащенных кремнием уменьшается, а пленок обогащенных металлом – увеличивается. Термообработка пленок TaSix, WSiy и MoSiz на кремниевых подложках, приводит к равновесным значениям параметров: x = у = 2,2, z = 2,1, сохраняющимся вне зависимости от характера среды осаждения.

With an increase in the degree of integration and a decrease in the size of VLSI elements, the problems of creating contacts and interconnects to ultrafine structures cannot be solved using only metal films – the requirements for ensuring the thermal stability of materials used as contacts and interconnects increase. Refractory metal silicides are promising materials for use in metallization systems. In order to evaluate the thermal stability of silicides, we studied the change in the Si/metal atomic ratio in films of silicides of refractory metals W, Mo, and Ta subjected to annealing in an inert gas and thermal oxidation. It is shown that, as a result of heat treatment, the thickness of silicon-enriched films decreases, while that of metal-enriched films increases. Heat treatment of TaSix, WSiy, and MoSiz films on silicon substrates leads to equilibrium values of the parameters: x = y = 2,2, z = 2,1, which remain irrespective of the nature of the annealing environment.

пленкасилицид тугоплавких металловграница разделалегированиеподложкаокислениетермообработкадиффузияfilmrefractory metal silicideinterfacedopingsubstrateoxidationheat treatmentdiffusionReferencesЭйнванд фон НГ, Коэн С.С., Гильденблатт Г.С. СИСТЕМА электроники: система управления микроструктурой: СИСТЕМА управления металлом. "Академическая пресса", 1987. 454 статьиEinspruch N.G., Cohen S.S., Gildenblat G.S. VLSI Electronics: Microstructure Science: VLSI Metall ization. Academic Press, 1987. 454 p.Эрлер Ф., Романус Х., Линднер Дж., Шписс Л. Высокотемпературно стабильные WSi2-контакты на p-6H-карбиде кремния // Труды MRS. 1999. Т. 572. С. 111-116.Erler F., Romanus H., Lindner J., Spiess L. High Temperature Stable WSi2-Contacts on p-6H-Silicon Carbide // MRS Proceedings. 1999. V. 572. Р. 111–116.Королёв М.А., Крупкина Т.Ю., Ревелева М.А. Технология, конструкции и методы моделирования кремниевых интегральных микросхем. Ч. 1: Технологические процессы изготовления кремниевых интегральных схем и их моделирование / под общей ред. чл.-корр. РАН проф. Ю.А. Чаплыгина. М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2007. 400 с.Korolev M.A., Krupkina T.Yu., Reveleva M.A. Technology, designs and methods of modeling silicon integrated circuits. Part 1: Technological processes of manufacturing silicon integrated circuits and their modeling / under the general editorship of Corresponding member. Yu.A. Chaplygina, Russian Academy of Sciences, Moscow: BINOM, Laboratory of Knowledge, 2007. 400 p.Мустафаев Г.А., Хасанов А.И., Черкесова Н.В., Мустафаев А.Г. Технология формирования тугоплавких металлов для изделий микро- и наноэлектроники // Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия. 3-й международный симпозиум по инженерным наукам и наукам о Земле. 2020. Р. 12048–012048.Mustafaev G.A., Khasanov A.I., Cherkesova N.V., Mustafaev A.G. Technology for the formation of refractory metals for micro- and nanoelectronics products // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 3rd International Symposium on Engineering and Earth Sciences. 2020. Р. 12048–012048.Хун Дж.-У., Чан К.-Ю., Тоу Т.-Ю. Пленки силицида вольфрама, осаждаемые магнетронным распылением постоянного тока, для микроэлектронных применений // Международная микроэлектроника. 2011. Т. 28, № 2. С. 30-33.Hoon J.-W., Chan K.-Y., Tou T.-Y. DC magnetron sputter – deposited tungsten silicide films for microelectronic applications // Microelectronics International. 2011. V. 28, N. 2. P. 30–33.Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г., Мустафаев А.Г. Влияние конструкции на характеристики субмикронных КНИ МОП-транзисторов // Нано- и микросистемная техника. 2010. № 7. С. 8–13.Mustafaev G.A., Mustafaev A.G., Mustafaev A.G. Influence of the design on the characteristics of submicron КНИ МОП-transistors // Nano- and microsystem engineering. 2010. No. 7. Pp. 8–13.Койке Дж., Хоссейни М., Андо Д., Суту Ю. Новая схема металлизации контактов для finfet и других устройств // 2-я конференция IEEE по технологиям и производству электронных устройств 2018. 2018. Стр. 169-171.Koike J., Hosseini M., Ando D., Sutou Y. New contact metallization scheme for finfet and beyond // 2018 IEEE 2nd Electron Devices Technology and Manufacturing Conference. 2018. P. 169–171.Ку Х.-П., Лу Х., Пэн Т., Ру Г.-П., Ли Б.З. Влияние предварительного отжига на свойства диффузионного барьера для ультратонких пленок W–Si–N // Тонкие твердые пленки. 2004. Т. 67. С. 462-463.Qu X.-P., Lu H., Peng T., Ru G.-P., Li B.Z. Effects of preannealing on the diffusion barrier properties for ultrathin W–Si–N thin film // Thin Solid Films. 2004. V. 67. Р. 462–463.Баббар Х.Л., Анагностопулос К.Н., Фишер Дж.Р. Двухуровневая металлизация Al/SiO2/WSi2/Si для устройств формирования изображений с зарядовой связью // Журнал вакуумной науки и техники B: микроэлектроника и нанометровые структуры. 1985. Т. 3, N. 6. С. 1645-1649.Babbar H.L., Anagnostopoulos C.N., Fischer J.R. Al/SiO2/WSi2/Si double-level metallization for charge-coupled-device imagers // Journal of Vacuum Science &Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures. 1985. V. 3, N. 6. Р. 1645–1649.Патент РФ № 2539801. Способ изготовления тонкого слоя диоксида кремния / Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г., Мустафаев А.Г. Опубликовано 27.01.2015. Бюл. № 3.Patent of the Russian Federation No. 2539801. Method of Manufacturing a Thin Layer of Silicon Dioxide / Mustafaev G.A., Mustafaev A.G., Mustafaev A.G. Published on January 27, 2015. Bulletin No. 3.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.