Ellipsometric evidence of CoSi₂ formation in Co/Si multilayer induced by thermal annealing

• Published in: Functional Materials
• Date: 2005
• Main Authors: Kudryavtsev, Y.V., Lee, Y.P., Hyun, Y.H., Pavlova, E.P., Makogon, Y.N.
• Format: Article
• Language: English
• Published: НТК «Інститут монокристалів» НАН України 2005
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137685
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Ellipsometric evidence of CoSi₂ formation in Co/Si multilayer induced by thermal annealing / Y.V. Kudryavtsev, Y.P. Lee, Y.H. Hyun, E.P. Pavlova, Y.N. Makogon // Functional Materials. — 2005. — Т. 12, № 2. — С. 366-370. — Бібліогр.: 18 назв. — англ.

The work aim is to demonstrate the potential of the spectroscopic ellipsometry (SE) approach to study the solid state reactions, both spontaneous and/or induced by thermal annealing, in (3.0 nm Co / 10.6 nm Si)₂₀ multilayered film (MLF). The regions with a stoichiometry close to Co₂Si are supposed to be formed spontaneously in the asdeposited Co/Si MLF. Sequential anneals of Co/Si MLF at 400, 600, and 700℃ do not produce any visible changes in their amorphous-like large-angle X-ray diffraction (HAXRD) spectra, while the SE indicates the formation of regions with a stoichiometry close to CoSi. Independently on the HAXRD results, the conclusion on the formation of CoSi₂ phase induced by annealing of Co/Si MLF at 800℃ can be confidently done on the basis of only optical study. Целью работы является демонстрация возможностей спектроскопической эллипсометрии (SE) при исследовании твердофазных реакций (как самопроизвольных, так и индуцированных) в многослойной пленке (MLF) (3,0 нм Co / 10,6 нм Si)₂₀. Предполагается, что в свежеосажденной области Co/Si MLF самопроизвольно образуются области со стехиометрией, близкой к Co₂Si. Последовательный отжиг Co/Si MLF при 400, 600 и 700℃ не вызывает видимых изменений в спектрах широкоугловой дифракции рентгеновских лучей (HAXRD), в то время как SE выявляет образование областей со стехиометрией, близкой к CoSi. Независимо от результатов HAXRD, на основании только оптических исследований можно сделать надежный вывод об образовании фазы CoSi₂ под влиянием отжига Co/Si MLF при 800℃. Метою роботи є демонстрацiя можливостей спектроскопiчної елiпсометрiї (SE) при дослiдженнi твердофазних реакцiй (як спонтанних, так i iндукованих) у багатошаровiй плiвцi (MLF) (3,0 нм СО/10,6 нм Si)₂₀. Припускається, що у свiжоосадженiй областi Co/Si MLF спонтанно утворюються областi зi стехiометрiєю, близькою до Co₂Si. Послiдовний вiдпал Co/Si MLF при 400, 600 i 700℃ не викликає видимих змiн у спектрах ширококутової дифракцiї рентгенiвських променiв (HAXRD), у той час як SE виявляє утворення областей зi стехiометрiєю, близькою до CoSi. Незалежно вiд результатiв HAXRD, на пiдставi тiльки оптичних дослiджень можна зробити надiйний висновок про утворення фази CoSi₂ пiд впливом вiдпалу Co/Si MLF при 800℃.