Effect of rapid thermal annealing on the formation of aluminum-silicon and aluminum-polysilicon ohmic contacts in integrated microcircuits

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of the study of the influence of thermal annealing on the formation of ohmic contacts of aluminum-silicon and aluminum-polysilicon at the stage of manufacturing modern integrated circuits are presented. It has been established that standard thermal annealing at a temperature of 450 oC for 20 min in nitrogen leads both to the dissolution of silicon in aluminum contacts with the subsequent formation of recrystallized islands of p-type silicon at the aluminum-silicon interface, and to the dissolution of polysilicon, with its subsequent release in the form of acute-angled clumping. When using rapid thermal annealing (Tmax = 450 oC, 7 s, N2), the formation of such conglomerates was not detected. The dissolution of polysilicon (silicon) in aluminum during the formation of aluminum-polysilicon (aluminum-silicon) ohmic contacts leads to a change in the value of the contact resistance of polysilicon resistors and the volt-ampere characteristics of bipolar transistors.

About the authors

D. V. Zhyhulin

JSC “Integral” – “Integral” Holding Management Company

Email: zhygulin@mail.ru
Kazinca str., 121А, Minsk 220108, Belarus

V. A. Pilipenko

JSC “Integral” – “Integral” Holding Management Company

Email: zhygulin@mail.ru
Kazinca str., 121А, Minsk 220108, Belarus

D. V. Shestovski

JSC “Integral” – “Integral” Holding Management Company

Author for correspondence.
Email: zhygulin@mail.ru
Kazinca str., 121А, Minsk 220108, Belarus

References

  1. Semiconductor Devices: Physics and Technology / ed.: S.M. Sze, M.-K. Lee. – 3th ed. – Hoboken, N.J: Wiley, 2012. – 592 p.
  2. Basic technological processes for manufacturing semiconductor devices and integrated microcircuits on silicon. Vol. 3 / Ed. by Turtsevich A.S. Minsk: Publishing house “Integralpoligraf”, 785 p.
  3. Franssila S. Introduction to microfabrication. – John Wiley and Sons, 2010. – 518 p.
  4. Pilipenko V.A. Fast heat treatments in VLSI technology. Minsk: Publishing center of BSU, 2004. 531 p.
  5. Pilipenko V.A., Kovalchuk N.S., Zhigulin D.V. Influence of long-term and rapid heat treatments on the formation of the aluminum-polysilicon interface // Journal of the Belarusian State University. Physics. 2023. No. 2. P. 51–57.
  6. Pilipenko V.A., Kovalchuk N.S., Zhigulin D.V., Shestovsky D.V., Anishchik V.M., Ponaryadov V.V. Mechanism of interaction of aluminum with polysilicon during the formation of ohmic contact by methods of long and rapid heat treatments // Journal of the Belarusian State University. Physics. 2024. No. 1. P. 42–48.
  7. Pilipenko V.A., Kovalchuk N.S., Shestovsky D.V., Zhigulin D.V. Energy-dispersive X-ray microanalysis as a method for studying the aluminum-polysilicon interface after exposure to long-term and rapid thermal annealing // Measurement devices and methods. 2024. Vol. 15. No. 2. P. 104–109. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2024-15-2-104-109

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».