Sự Ức Chế Do Oxy Gây Ra Trong Quá Trình Hình Thành Silicide Kim Loại Quý: Ý Nghĩa Đối Với Cấu Trúc Điện Cực/Vật Liệu Rào Sử Dụng Với Các Vật Liệu Perovskite

K. L. Saenger1, A. Grill1, David E. Kotecki2
1IBM Research Division, T. J. Watson Research Center, Yorktown Heights, USA
2[IBM Microelectronics Division, Hopewell Junction, USA]

Tóm tắt

TÓM TẮTChúng tôi mô tả cách thức mà hiệu ứng ức chế của oxy môi trường đối với việc hình thành silicide kim loại quý có thể được khai thác trong việc thiết kế cấu trúc điện cực kim loại quý phù hợp cho các thiết bị nhớ dựa trên perovskite. Các phản ứng của màng Pt và Ir với các chất nền silicon và silicide tungsten (WSi2.8/Si) đã được khảo sát sau khi tôi nhiệt trong môi trường áp suất khí quyển oxy hoặc nitơ ở nhiệt độ 640 °C với nhiều độ dày màng kim loại quý ban đầu khác nhau. Các phản ứng kim loại/silicon và sự hình thành pha đã được nghiên cứu bằng Phổ Tán Xạ Rutherford, nhiễu xạ tia X và đo điện trở. Trong khi việc tôi nhiệt trong nitơ dẫn đến việc silic hóa hoàn toàn kim loại quý ở tất cả các mẫu, một số Pt và hầu hết hoặc tất cả Ir vẫn còn lại sau các lần tôi nhiệt tương đương trong oxy. Oxy thể hiện một hiệu ứng ức chế lớn hơn đối với quá trình silic hóa trong các mẫu Ir mỏng, nơi mà không có sự hình thành silicide nào được quan sát. Sự tồn tại liên tục của kim loại quý M chưa phản ứng sau khi tôi nhiệt trong oxy được cho là do sự hình thành của một lớp rào chắn M-O-Si có chứa oxy, can thiệp vào phản ứng silic hóa. Các phép đo điện trở nqualitative qua lớp cho thấy rằng các lớp rào chắn M-O-Si được hình thành in-situ này có thể ít nhất là dẫn điện vừa phải, một điều kiện tiên quyết cho việc sử dụng chúng như một thay thế cho các vật liệu rào đã được lắp đặt.

Từ khóa

#silicide #noble metal #perovskite #electrode structures #oxygen inhibition

Tài liệu tham khảo

10.1557/PROC-299-325

10.1016/0040-6090(95)08504-1

10.1143/JJAP.36.L893

10.1002/pssa.2211460132

Jeon, 1997, Appl. Phys. Lett., 71467

2. Summerfeit S.R. , U.S. Patent No. 5,504,041 (2 April 1996); 5,585,300 (17 December 1996).

Saenger, 1998, J. Appl. Phys., 15

8. Saenger K.L. , Grill A. , Cabrai C. Jr , IBM Research Report RC 20593 (October 1996), J. Mater. Res., in press for February 1998.

10.1557/JMR.1992.3260