Моделирование и анализ тепловых процессов в кремниевых гетероструктурах при быстрой термической обработке

Authors

  • Д.Ж Асанов

    Nukus State Pedagogical Institute named after Ajiniyaz image/svg+xml

Keywords: silicon heterostructures, rapid thermal processing, pulsed photon annealing, thermal balance, nickel silicides, modeling

Abstract

The paper presents modeling and experimental study of thermal processes in silicon-based Ni (5 at. % Pt)/Si heterostructures under rapid photon annealing. Three heat transfer regimes are analyzed: adiabatic, heat-flow, and thermal-balance. Temperature profiles show that at an energy density of 255 J/cm2 and a pulse duration of 1.8 s, the system reaches a thermal balance mode enabling uniform heating and the formation of the Ni Si phase. Pt-doping improves thermal stability and reduces substrate deformation.

References

1. Борисенко В.Е. Твердофазные процессы в полупроводниках при импульсном нагреве. – Минск: «Наука и техника», 1992.

2. Вейко В.П., Метев С.М. Лазерные технологии в микроэлектронике. – София: «БАН», 1991.

3. Пилипенко В.А. Быстрые термообработки в технологии СБИС. – Минск: Издательский центр БГУ, 2004.

4. Кулагин Н.А. Теплофизика тонких плёнок и микроэлектронных структур. – Москва: «Радио и связь», 1998.

5. Voutsas A. T. et al. Modeling of rapid thermal processes in Si-based systems. // J. Appl. Phys. 85(10), 1999, – Р. 7441-7448.

6. Soref R., Liu S. Silicon photonics and thermal effects in microelectronics. // IEEE Trans. Electron Devices, 2007, 54(6), – Р. 1201-1210.

7. Маркевич М.И., Камалов А.Б., Асанов Д.Ж., Нажепова С.Р. Исследование элементного состава и фазовых превращений в системе Ni-V-Pt при стационарном отжиге. // Science and World, 2023, № 6(118), – С. 8-10.

8. Асанов Д.Ж., Маркевич М.И., Щербакова Е.Н. Импульсная фотонная обработка тонкоплёночных систем Si/Mg/Si/ситалл. Материалы XVI МНТК молодых учёных и студентов. БНТУ, – Минск: 2023, – С. 128-129.