Etude de l’effet barrière de diffusion à l’interface métal/silicium pour des couches minces préparées par voie électrochimique et par PVD sur des substrats Si(111), Si(110) et Si(100)

Abstract

La réaction à l’état solide entre des films minces de cuivre sur des substrats de silicium Si (100), Si (110) et Si (111), déposés par voie électrochimique et par PVD et ayant subit des recuits sous vide dans l’intervalle 200-400°C pendant 45 minutes, a été étudiée au moyen de la diffraction des rayons X. Les résultats montrent la croissance et la formation des siliciures de cuivre Cu4Si, Cu5Si, Cu0.17Si0,83 et Cu3Si donc une interdiffusion des atomes du cuivre à 200°C et à 400°C. Dans un deuxième temps, nous avons étudié le système bicouche Sb/Cu/Si(111) préparé par PVD. Les échantillons Sb-Cu-Si (111) ont subit ensuite un traitement thermique de 200°C et 400°C durant 45mn. L’analyse par RBS, DRX et MEB a montré que : pour un recuit à 200°C, le cuivre et l’antimoine entrent en diffusion compétitive dans le substrat Si avec la formation des phases (Cu2Sb, Cu3Sb) et des siliciures (Cu3Si, Cu4Si, Cu5Si).