nsi (Pt)-NiSi2半导体结构中Pt浓度的定量分析

本应用实例显示了一种Pt合金NiSi薄膜外延生长的EDS数据，以及对NiSi中少量at%的Pt合金的定量分析。NiSi用于纳米尺寸的金属化结构的半导体器件，如mosfet。采用Pt合金化的NiSi可使金属NiSi在高温下保持稳定，避免其转变为低导电性的NiSi2相。铂可溶于NiSi取代Ni，但不溶于NiSi2。

采用磁控溅射技术在hf清洗的(001)Si晶片上沉积了Ni和Pt。通过优化从单个Pt靶上溅射的Pt数量，使其在% Pt下沉积少量Pt。薄膜在700°C N2气氛下快速退火30 s，产生NiSi和NiSi2的混合物。在高角度环形暗场图像(HAADF)中，NiSi密度越大，其Z(原子序数)对比度越亮。由于Pt边缘的延迟，用EELS很难量化Pt含量。

然而，在与HAADF图像重叠的7分钟内获取的EDS图中，Pt清晰可见。在常规STEM上使用0.12sr、22°起飞角SDD进行eds数据采集。通过EDS实验确定了铂在NiSi中的首选溶液。使用理论Cliff-Lorimer因子对NiSi中的Pt含量进行定量，可在±1 at%的误差范围内获得预期的2% at%，如图所示，并在提取的线扫描中显示。两者都证实了铂在NiSi中或多或少是均匀分布的。