Оcобливості впливу напруженого стану на термічну стабільність фази NiSi в плівках Ni(Pt)/Si
Проблематика. Підвищити швидкодію, ступень інтеграції мікросхем та їх надійної експлуатації можливо шляхом застосування термічностійких нанорозмірних плівок силіцидів перехідних металів як функціональних елементів. Напруження в структурах є загальною проблемою мікроелектроніки, яку необхідно врахову...
Saved in:
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
2025-04-01
|
| Series: | KPI Science News |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://scinews.kpi.ua/article/view/322112 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1850196210921504768 |
|---|---|
| author | Тетяна Вербицька Леонід Левчук Руслан Шкарбань Юрій Макогон |
| author_facet | Тетяна Вербицька Леонід Левчук Руслан Шкарбань Юрій Макогон |
| author_sort | Тетяна Вербицька |
| collection | DOAJ |
| description | Проблематика. Підвищити швидкодію, ступень інтеграції мікросхем та їх надійної експлуатації можливо шляхом застосування термічностійких нанорозмірних плівок силіцидів перехідних металів як функціональних елементів. Напруження в структурах є загальною проблемою мікроелектроніки, яку необхідно враховувати на всіх етапах виробництва, зберігання і експлуатації як дискретних приладів, так і інтегральних схем.
Мета дослідження. Дослідження впливу напруженого стану та легуючого елементу Pt на фазовий склад і термічну стабільність моносиліциду нікелю NiSi у нанорозмірних плівках [(Ni+1 ат.% Pt)30 нм] та [(Ni+8 ат.% Pt)30 нм] на підкладках монокристалічного Si(001) під час відпалу у вакуумі в інтервалі температур 400-1000 °С.
Методика реалізації. Нанорозмірні плівки осаджено методом магнетронного розпорошення на підкладки Si(001) за кімнатної температури. Відпал зразків проводився у вакуумі ~1,3∙10-3 Па в інтервалі температур 400-1000 °C. Методами рентгеноструктурного фазового аналізу, мас-спектрометрії вторинних нейтралей та резистометрії (чотирьохзондовий метод) досліджено вплив Pt на зміну напруженого стану та термічну стабільність фази NiSi в плівках Ni(Pt) на монокристалічній підкладці Si(001).
Результати дослідження. Визначено вплив внутрішніх механічних напружень та вмісту легуючого елементу Pt у плівці на послідовність, температуру формування силіцидних фаз та термічну стабільність моносиліциду нікелю NiSi під час відпалу у вакуумі.
Висновки. Встановлено, що додавання Pt у плівку Ni призводить до підвищення температури формування моносиліциду нікелю, порівняно з плівкою Ni(30 нм).
Моносиліцид нікелю NiSi починає формуватись у плівках з 1 ат.% Pt та 8 ат.% Pt після відпалу за температур 500 °С та 450 °С, відповідно. Підвищення термічної стійкості NiSi пов’язано зі значним зменшенням рушійної сили фазового переходу NiSi в NiSi2 за рахунок формування твердого розчину NixPt1-xSi, який має меншу вільну енергію, що обумовлено позитивним вкладом добутку .
Ключові слова: напружений стан; NiSi; фазовий склад; нанорозмірні плівки; відпал; вакуум. |
| format | Article |
| id | doaj-art-bb6212bb15d044afb0a09c8a229e3cad |
| institution | OA Journals |
| issn | 2617-5509 2663-7472 |
| language | English |
| publishDate | 2025-04-01 |
| publisher | Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute |
| record_format | Article |
| series | KPI Science News |
| spelling | doaj-art-bb6212bb15d044afb0a09c8a229e3cad2025-08-20T02:13:31ZengIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic InstituteKPI Science News2617-55092663-74722025-04-01138110.20535/kpisn.2025.1.322112360809Оcобливості впливу напруженого стану на термічну стабільність фази NiSi в плівках Ni(Pt)/SiТетяна Вербицька0https://orcid.org/0009-0008-4352-7992Леонід Левчук1https://orcid.org/0009-0007-8086-5758Руслан Шкарбань2https://orcid.org/0000-0003-4754-9693Юрій Макогон3https://orcid.org/0000-0002-1508-0686КПІ ім. Ігоря Сікорського, НН ІМЗ ім. Є.О. Патона, кафедра фізичного матеріалознавства та термічної обробкиНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститутНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститутНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститутПроблематика. Підвищити швидкодію, ступень інтеграції мікросхем та їх надійної експлуатації можливо шляхом застосування термічностійких нанорозмірних плівок силіцидів перехідних металів як функціональних елементів. Напруження в структурах є загальною проблемою мікроелектроніки, яку необхідно враховувати на всіх етапах виробництва, зберігання і експлуатації як дискретних приладів, так і інтегральних схем. Мета дослідження. Дослідження впливу напруженого стану та легуючого елементу Pt на фазовий склад і термічну стабільність моносиліциду нікелю NiSi у нанорозмірних плівках [(Ni+1 ат.% Pt)30 нм] та [(Ni+8 ат.% Pt)30 нм] на підкладках монокристалічного Si(001) під час відпалу у вакуумі в інтервалі температур 400-1000 °С. Методика реалізації. Нанорозмірні плівки осаджено методом магнетронного розпорошення на підкладки Si(001) за кімнатної температури. Відпал зразків проводився у вакуумі ~1,3∙10-3 Па в інтервалі температур 400-1000 °C. Методами рентгеноструктурного фазового аналізу, мас-спектрометрії вторинних нейтралей та резистометрії (чотирьохзондовий метод) досліджено вплив Pt на зміну напруженого стану та термічну стабільність фази NiSi в плівках Ni(Pt) на монокристалічній підкладці Si(001). Результати дослідження. Визначено вплив внутрішніх механічних напружень та вмісту легуючого елементу Pt у плівці на послідовність, температуру формування силіцидних фаз та термічну стабільність моносиліциду нікелю NiSi під час відпалу у вакуумі. Висновки. Встановлено, що додавання Pt у плівку Ni призводить до підвищення температури формування моносиліциду нікелю, порівняно з плівкою Ni(30 нм). Моносиліцид нікелю NiSi починає формуватись у плівках з 1 ат.% Pt та 8 ат.% Pt після відпалу за температур 500 °С та 450 °С, відповідно. Підвищення термічної стійкості NiSi пов’язано зі значним зменшенням рушійної сили фазового переходу NiSi в NiSi2 за рахунок формування твердого розчину NixPt1-xSi, який має меншу вільну енергію, що обумовлено позитивним вкладом добутку . Ключові слова: напружений стан; NiSi; фазовий склад; нанорозмірні плівки; відпал; вакуум.https://scinews.kpi.ua/article/view/322112напружений станnisiфазовий складнанорозмірні плівкивідпалвакуум |
| spellingShingle | Тетяна Вербицька Леонід Левчук Руслан Шкарбань Юрій Макогон Оcобливості впливу напруженого стану на термічну стабільність фази NiSi в плівках Ni(Pt)/Si KPI Science News напружений стан nisi фазовий склад нанорозмірні плівки відпал вакуум |
| title | Оcобливості впливу напруженого стану на термічну стабільність фази NiSi в плівках Ni(Pt)/Si |
| title_full | Оcобливості впливу напруженого стану на термічну стабільність фази NiSi в плівках Ni(Pt)/Si |
| title_fullStr | Оcобливості впливу напруженого стану на термічну стабільність фази NiSi в плівках Ni(Pt)/Si |
| title_full_unstemmed | Оcобливості впливу напруженого стану на термічну стабільність фази NiSi в плівках Ni(Pt)/Si |
| title_short | Оcобливості впливу напруженого стану на термічну стабільність фази NiSi в плівках Ni(Pt)/Si |
| title_sort | оcобливості впливу напруженого стану на термічну стабільність фази nisi в плівках ni pt si |
| topic | напружений стан nisi фазовий склад нанорозмірні плівки відпал вакуум |
| url | https://scinews.kpi.ua/article/view/322112 |
| work_keys_str_mv | AT tetânaverbicʹka ocoblivostívplivunapruženogostanunatermíčnustabílʹnístʹfazinisivplívkahniptsi AT leonídlevčuk ocoblivostívplivunapruženogostanunatermíčnustabílʹnístʹfazinisivplívkahniptsi AT ruslanškarbanʹ ocoblivostívplivunapruženogostanunatermíčnustabílʹnístʹfazinisivplívkahniptsi AT ûríjmakogon ocoblivostívplivunapruženogostanunatermíčnustabílʹnístʹfazinisivplívkahniptsi |