Tăng Trưởng Phim Tungsten, Tungsten Carbide và Tantalum Carbide Nhiệt Độ Thấp

Springer Science and Business Media LLC - Tập 648 - Trang 1-6 - 2011
Y. M. Sun1, S. Y. Lee1, E. R. Engbrecht1, K. Pfeifer2, S. Smith2, J. M. White1, J. G. Ekerdt1
1Texas Materials Institute, The University of Texas at Austin, Austin, USA
2International Sematech, Austin, USA

Tóm tắt

Nghiên cứu quá trình lắng đọng hóa học hơi tungsten, tungsten carbide và tantalum carbide trên bề mặt SiO2/Si(100) đã được thực hiện bằng phương pháp quang phổ điện tử tia X (XPS) và kính hiển vi điện tử. Các phim tungsten carbide được lắng đọng bằng precursor W(CO)6 có và không cóethylene ở các nhiệt độ từ 250 đến 500 °C. Các phim được lắng đọng mà không có ethylene chứa khoảng 13% carbon và 6% oxy. Hình ảnh kính hiển vi điện tử quét mặt cắt của các phim lắng đọng ở các nhiệt độ khác nhau không có ethylene cho thấy cấu trúc tinh thể nhiều, và kích thước hạt tăng đáng kể khi nhiệt độ tăng. Việc giới thiệu ethylene đã làm tăng lượng carbon hòa nhập và thay đổi cấu trúc tinh thể thành cấu trúc giống như vô định hình. Tỷ lệ tungsten với carbon khoảng 2 ở nhiệt độ lắng đọng dưới 500 °C và đạt khoảng 1,2 ở nhiệt độ trên 500 °C. Các phim tantalum carbide được lắng đọng trong quá trình lắng đọng hóa học hơi plasma (PECVD) sử dụng methane. Các phim tantalum carbide PECVD có tính dẫn điện với tỷ lệ trở kháng khoảng ~1000 ώΩ cm, thấp hơn một bậc so với các phim được sinh ra nhiệt từ pentakisdimethylamino tantalum.

Từ khóa

#tungsten #tungsten carbide #tantalum carbide #low temperature deposition #electron microscopy #XPS

Tài liệu tham khảo

J. E. Kelsey, C. Goldberg, G. Nuesca, G. Peterson, A. Kaloyeros and B. Arkles, J. Vac. Sci. Technol. B 17, 1101 (1999). T. Oku, E. Kawakami, M. Uekuho, K. Takahim, S. Yamaguchi and M. Murakumi, Appl. Surf. Sci. 99, 265 (1996). H. Ono, T. Nakano and T. Ohta, Appl. Phys. Lett. 64, 1511 (1994). L. A. Clevenger, N. A. Bojarczuk, K. Holloway, J.M.E. Harper, C. Cabaral Jr, R.G. Schad, F. Cardone and L. Stolt, J. Appl. Phys. 73, 300 (1993). M.T. Wang, Y.C. Lin, and M. C. Chen, J. Electrochem. Soc. 145, 2538 (1998). S. P. Muranka, R. J. Gutmann, A. E. Kaloyeros and W. A. Lanford, Thin Solid Films 236, 257 (1993). “Carbide, Nitride and Boride Materials Synthesis and Processing”, ed. A.W. Weimer, (Chapman & Ahll, New York, 1997) pp. 639–664. J. Imahori, T. Oku and M. Murakami, Thin Solid Films 301, 142 (1997). Y.-M. Sun, S.Y. Lee, A.M. Lemonds, E.R. Engbrecht, S. Veldman, J. Lozano, J. M. White, J. G. Ekerdt, I. Emesh, and K. Pfeifer, (submitted). “Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy”, edited by J. Chastin and R. C. King Jr, Published by Physical Electronics, U.S.A, 1995. L. J. Rigby, Can. J. Phys. 42, 1256 (1964). M.A. Chesters, B.J. Hopkins, P.A. Taylor and R.I. Winton. Surf. Sci. 83, 181 (1979). R. Fix, R. G. Gordon, D. M. Hoffman, Chem. Mater. 5, 614 (1993).