NiSi(Pt)-NiSi2半導体構造におけるPtの定量化
本アプリケーション例は、Pt合金化されたNiSi薄膜のエピタキシャル成長のEDSデータとNiSi中の数at.%のPt合金の定量結果を示す。NiSiは、MOSFETのような半導体デバイスのnmサイズのメタライゼーション構造に使用されます。NiSiのPt合金化は、高温で金属のNiSiを安定化させ、より導電性の低いNiSi2相への転移を避けるために適用されます。PtはNiを置換するNiSiには溶けるが、NiSi2には溶けない。
NiとPtは、マグネトロンスパッタリングによって、HF洗浄されたSi（001）ウエハに堆積させた。単一のPtターゲットからスパッタされたPtの量は、数at%のPtが堆積するように最適化しました。この薄膜を700°CのN2雰囲気で30秒間急速にアニールし、NiSiとNiSi2の混合物を生成しました。より密度の高い NiSi は、Z（原子番号）のコントラストで明るく表示されます。これは高角散乱環状暗視野像（HAADF）とは対照的です。Ptのエッジが遅れているため、EELSでPt含有量を定量化することは困難です。
ただし、HAADF 画像をオーバーレイして7 分以内に取得した EDS マップでは、Pt がはっきりと見えます。EDSデータの取得には、従来のSTEMで0.12sr、22°の取り出し角のSDDを使用しました。NiSiにおけるPtの評価に最適なソリューションを、このEDS実験により確認しました。理論的なCliff-Lorimer係数を用いたNiSiのPt含有量の定量化により、定量化されたマップと抽出されたラインスキャンに示されている±1%の誤差範囲内で、予想されていた2at%の数値を得ることができました。どちらもPtが2at%で、NiSiにほぼ均一に分布していることを確認しています。
