（粒子物理与原子核物理专业论文）cusio2si（111）体系的扩散和界面反应.pdf

兰州大学硕士毕业论文 摘要 c u 因为有低的电阻率和良好的抗电迁移性能，作为甚大规模集成电路常用 金属化材料a l 的替代物，近年来已经引起了相当多的关注。为了研究c u s i 0 2 s i 体系中c u 和s i 的互扩散、界面反应、金属硅化物的形成及其性质和热力学稳定 性；也为了给本课题组国家自然科学基金项目一“铜团簇束与硅作用成膜铜在硅 中的扩散效应”提供可对比的数据，我们进行了以下的工作： 室温下，利用磁控溅射在p 型s i ( 1 1 1 ) 衬底上沉积了铜膜。沉积前，使用常 规的化学方法对硅衬底进行了清洗，利用椭偏仪测量了硅村底表面自然氧化层的 厚度。使用x 射线衍射( x r d ) 和卢瑟福背散射( r a s ) 分析了未退火以及在不同温 度点退火后的样品，研究了c u s i 0 2 s i ( 1 1 1 ) 体系的界面反应和扩散特性。同时利 用原子力显微镜( a f m ) 对不同沉积时间制备的铜膜形貌进行了观测，研究了磁控 溅射沉积铜膜时，c u 膜在硅衬底上成核和生长方式。 本工作得到了以下几个有意义的结果： 对于c u s i 0 2 s i ( 1 1 1 ) 体系，当退火温度高于4 5 0 0 c 时，才产生明显的扩散。 随着温度的升高，扩散越明显。退火温度较高时，c u 和s i 反应生成铜硅化合物。 以间隙式机制在硅中扩散的铜，有较大的扩散系数。4 5 0 0 c 退火，扩散系 数为1 2 1 0 1 3 c m s ；5 0 0 0 c 退火，扩散系数为2 7 x 1 0 0 3 c m s 。 对于c u s i 0 2 s i ( 1 1 1 ) 体系，当退火温度在4 5 0 0 c 以下时，没有铜硅化合物 生成；当温度到5 0 0 0 c 时爿有铜硅化合物生成。这比已有文献报导的温度低。 在5 0 0 0 c 退火时，生成c u 3 s i ；6 0 0 0 c 退火时，生成c u 3 s i 和富含铜的相 c u 4 s i 和c u o8 3 s i o l 7 ；6 5 0 0 c 退火时，生成c u 3 s i ，c u l5 s i 4 和c u os 3 s i 0 17 ；7 0 0 0 c 退 火时，有c u 3 s i 生成，c u 4 s i 消失。在温度高时，c u 3 s i 比c u a s i 稳定。 c u 膜在s i 衬底生长时，c u 的临界核以v o l m e r - - w e b e r 形式生长。溅射 时，核长大增高为岛状，岛与岛相互连接构成岛的通道，最后形成连续膜。随着 沉积的进行，铜膜表面粗糙度由于晶粒凝聚和合并而增大。当形成连续致密的具 有一定晶向的铜膜时，粗糙度反而减小。 关键词：薄膜，扩散，界面反应，硅化物，形貌 兰州大学硕士毕业论文 a b s t r a c t i nr e c e n t y e a r sc o p p e r i s d r a w i n gac o n s i d e r a b l e a n a o t m to fa t t e n t i o n 船a l l a l t e r n a t i v em e t a l l i z a t i o nm a t e r i a lf o ru l l r a l a r g es c a l ei n t e g r a t i o n ( u l s i ) a p p l i c a t i o n s b e c a u s eo fi t sl o we l e c t r i c a lr e s i s t i v i t ya n dg o o de l e e t r o m i g r a t i o nr e s i s t a n c e i no r d e r t os t u d yt h ei n t e r d i f f u s i o no f c ua n ds i ，f o r m a t i o na n dn a t u r eo f m e t a l l i cs i l i c i d e sa n d t h e i rt h e r m a ls t a b i l i t y , a n dp r o v i d ed a t ef o rt h en a t i o n a ln a t u r a ls c i e n c ef o u n d a t i o n o f c h i n a g r a n t n o 1 0 3 7 5 0 2 8 - - “t h e d i f f u s i o n e f f e c t o f c o p p e r i n s i l i c o n o f t h i n f i l m s f o r m e d b yc o p p e r c l u s t e rb e a mi m p a c td e p o s i t i o no n t os is u b s t r a t e s ”t h ef o l l o w i n g w o r kh a sb e e nf i n i s h e d ： t h ec ut h i nf i l m s w e r e d e p o s i t e d o np - s i ( 1 1 1 ) s u b s t r a t e s b ym a g n e 廿o n s p u t t e r i n g a tr o o mt e m p e r a t u r e b e f o r ec ud e p o s i t i o n ，t h e s i l i c o nw a f e r sw e r e c h e m i c a l l yc l e a n e du s i n gc o n v e n t i o n a lm e t h o d a n dt h et h i c k n e s so ft h en a t i v es i l i c o n o x i d es i 0 2l a y e ro ns is u r f a c ew a sm e a s u r e du s i n ge l l i p s o m e t e r t h e i n t e r f a c e r e a c t i o na n dd i f f u s i o n o fc u s i o ：s i ( 111 ) s y s t e m sw e r e s t u d i e da t d i f f e r e n t t e m p e r a t u r e sb yx - r a y d i f f r a c t i o n ( x r d ) a n d r u t h e r f o r db a c k s c a t t e r i n g ( r b s ) f u r t h e rt h es u r f a c em o r p h o l o g y , n u c l e a t i o na n dg r o w t ho fc ut h i n f i l m so ns i l i c o n w e r es t u d i e db yg r o w i n gas e r i e so fs a m p l e sw i t hd i f f e r e n tp r e d e t e r m i n e dd e p o s i t e d t i m e s ，w h i c hw a sf o l l o w e db y o b s e r v a t i o nw i t ha t o m i cf o r c em i c r o s c o p e ( a r m ) t h i sw o r ko b t a i n e ds o m es i g n i f i c a n tr e s u l t so n t h ef o l l o w i n ga s p e c t s ： 1 t h eo n s e tt e m p e r a t u r eo fi n t e r d i f f u s i o nw a s 4 5 0 。cf o rt h ec u s i 0 2 s i ( 1 1 1 ) s y s t e m s w i t ht h ei n c r e a s eo ft e m p e r a t u r e ，t h ei n t e r d i f f u s i o nw a s m o l ea p p a r e n t a t h i g h e rt e m p e r a t u r ec u r e a c t e dt os it of o r mc o p p e rs i l i c i d e s 兰州大学硕士毕业论文 2 c o p p e re x h i b i t sa l lu n u s u a l l yl a r g ei n t e r s t i t i a ld i f f u s i o nc o e f f i c i e n ti ns i l i c o n t h ed i f f u s i o nc o e f f i c i e n ti s1 2 10 。1 3 e m sa ta i la n n e a l i n gt e m p e r a t u r eo f4 5 0 。( 2a n d 2 7 1 0 。1 3 c m so f 5 0 0 0 c 3 t h e r ew e r en oc o p p e rs i l i c i d e sf o r m e da ta n n e a l i n gt e m p e r a t u r eo f4 5 0 0 cf o r t h e c u s i 0 2 s i ( 1 11 ) s y s t e m s t h eo n s e tt e m p e r a t u r eo fs i l i c i f i c a t i o n w a s - 5 0 0 0 c ， w h i c hw a sl o w e rt h a nt h a to f o t h e rl i t e r a t u r e sr e p o r t e d 4 ，o nt h es a m p l e s ，c u 3 s iw a sf o r m e dw h e n a n n e a l i n g a t5 0 0 0 c a f t e ra n n e a l i n g a t6 0 0 0 c ，c u 3 s i ，t w o c o p p e r - r i c hs i l i c i d e sc u 4 s ia n dc u os ，s i o1 7w e r eo b s e r v e d w h e n a n n e a l i n ga t 6 5 0 0 c ，c u 3 s i ，c u l s s i 4 a n d c u os 3 s i o 1 7 w e r e p r o d u c e d h o w e v e r , a n n e a l i n g a t7 0 0 0 c ，o n l yc u 3 s iw a sf o r m e d t h ed i s a p p e a r i n go fc u 4 s ii n d i c a t e dt h a tc u 3 s iw a s m o r es t a b l et h a nc u 4 s ia th i g ht e m p e r a t u r e 5 c un u c l e i g r e wo ns i l i c o nb yt h e v o l m e r - w e b e rm o d ew h e nc uf i l m s d e p o s i t e db ym a g n e t r o ns p u t t e r i n g i nt h ep r o c e s so fd e p o s i t i o n ，n u c l e ig r e wi n t o i s l a n d s ，t h e nt h ei s l a n d sc o n n e c t e dt of o r mc h a n n e l s ，a n df i n a l l yf o r m e dc o n t i n u o u s f i l m s t h er o u g h n e s so fc uf i l ms u r f a c e si n c r e a s e dd u et ot h ea g g l o m e r a t i o na n d c o a l e s c e n c eo fc u g r a i n sd u r i n gd e p o s i t i o n w h e r e a st h er o u g h n e s sd e c r e a s e dw h e n t h e nc o n t i n u o u sa n d c o m p a c t f i l m sw i t had e g r e eo f c r y s t a l l i n i t yw e r ef o r m e d k e y w o r d s ：t h i nf i l m ，d i f f u s i o n ，i n t e r f a c er e a c t i o n ，s i l i c i d e s ，m o r p h o l o g y 原创性声明 本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行 研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、 数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不 j 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成 果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：塑。遮i 盔 日期： 碰! 互鱼三： 关于学位论文使用授权的声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰 州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学 校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许沦文被 查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采j = i j 任何复制手段保存和汇编本学位论文。本 人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时， 第一署名单位仍然为兰州大学。 保密沦文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名：包鱼! 墨导师签名：位睦趁丛。日期：塑堑! i 生 兰州大学硕士毕业论文 第一章概述 1 0 引言 现代科学技术的发展已使薄膜技术成为一个重要的科技领域。尤其在半导体 工艺中，无论是在大规模集成电路中，还是在薄厚膜混合集成电路中，以及在制 造分立器件时，都要大量使用多种薄膜。如热氧化薄膜、电介质薄膜、多晶硅薄 膜和金属薄膜。不同薄膜有不同的用途。例如，s i 0 2 介质薄膜，可作为导电层之 间的绝缘层；扩散或离子注入的掩蔽膜：覆盖在掺杂的薄膜上防止掺杂剂损失， 用于钝化保护器件，以防止杂质和潮气侵入和避免器件划伤。金属薄膜可用作半 导体器件中低电阻引线，n 型s i ，p 型s i ，多晶s i 的欧姆接触，以及整流金属一 半导体势垒等。薄膜的研究对半导体工业有很重要的意义 j 】。 1 1 研究c u s i 0 2 s i ( 1 1 1 ) 体系扩散和界面反应的意义 目前，在集成电路金属化中( 所谓金属化，是指用于互连、欧姆接触、金属 一半导体整流接触的金属薄膜的形成过程) ，如超大规模集成电路( v l s i ) 互连 中，铝被广泛地应用。因为铝有低的电阻率( 铝为2 6 6 h x z c m ) ，能满足金属化 低电阻的要求，也能很好地附着在二氧化硅上。但是在甚大规模集成电路( u l s i ) 中，制造具有高速度、高存储密度和低功率耗散的集成电路器件，诸如静态随机 存取存储器、动态随机存取存储器和逻辑器件等，须要减小器件的形体尺寸，目 前尺寸已经发展到0 2 5 微米级以下。互连尺寸的微型化增大了互连电阻和互连 电流密度，从而对多层布线中的内连线和地线的热稳定性、机械强度等要求越来 越高。用铝互连时导致铝金属线变细电阻增大，在高温大电流密度下工作时，产 牛严重的电迁移现象，导致元器件失效，因而用铝作互连线己不能满足器件性能 的需要。 和铝相比，铜普遍被认为是比较理想的替代a l 的候选金属化材料。因为它有 比铝低的电阻率( 1 6 3 岬e m ) 和好的导热性，小的热膨胀系数和高的熔点( 铜 1 0 8 5 0 c ，铝为5 5 0 0 c ) 等特性，有利于提高电路的工作频率和抗电迁移能力。铜 作为高密度互连材料有胜过铝的优点，铜的电阻率比铝合金低3 0 5 0 ，铜有 更高的熔点温度，铜互连的抗电迁移性预期能比铝互连提高两个数量级，铜互连 能增加器件的工作频率和允许更大的电流密度。 兰州大学硕士毕业论文 集成电路的关键技术之一是金属一半导体接触和肖特基势垒接触。一块大规 模集成电路欧姆接触大约有几十处之多。这些金属半导体接触的优劣直接影响到 器件的性能、成品率和可靠性。多年来，人们从工艺和物理基础两个方面对金属 一半导体接触问题迸行了大量的研究工作。在集成电路和半导体工艺中，欧姆接 触和互连引线大多采用金属来实现。但随着集成度的提高，采用金属做接触遇到 了许多问题，如金属与硅共晶温度低，金属向硅深处扩散快、氧化速率快、氧化 不稳定，在较低温度下易于和硅以及硅化物发生反应、化学稳定性差等。这些给 器件微细加工带来了许多困难。然而，金属硅化物则可以弥补这些方面的不足。 随着大规模集成电路和半导体工业的飞速发展，人们把注意力集中到金属硅化物 研究上。同金属比较，金属硅化物有着独特的优点。因此将它广泛地应用到大规 模集成电路低电阻率欧姆接触中 2 1 。 金属硅化物有上百种之多，但用于集成电路中的金属硅化物只限于近贵重、 贵重以及耐高温金属硅化物。作为金属接触、电极或组件间连线，须要满足许多 要求。如与硅晶体附着力好，电阻率低，加热时稳定，表面平整，抗腐蚀性良好 以及在较低温度下可由固态反应生成。研究较多的金属硅化物包括过渡金属硅化 物，3 d 4 d 和5 d 金属硅化物，如近贵金属( n i ，p d ，p t ) ，3 d 过渡金属( t i ，v ， c r ，m n ，f e ) ，难熔金属( m o ，w ，n b ，t a ) 等硅化物。绝大多数硅化物都呈 现金属电阻率，一般电阻率值在十到几十u q c m 之间，并且硅化物又是阻止金 属向硅中扩散的有效阻挡层。硅化物具有高熔点，所以它具有良好的稳定性，可 以经受得住后道高温工序的冲击。硅化物又易于氧化和刻蚀，可以与硅接触形成 肖特基接触。在金属接触上，一般先在硅晶体上镀层金属薄膜，然后再经热处 理生成均匀而附着力好的金属硅化物。 扩散与界面的热稳定性紧密相关，对于半导体器件的可靠性和成品率有很重 要的影响。制造集成电路使得对表面体系扩散和反应有了很大的兴趣。c u 因为 有低的电阻率，在功能薄膜中有很大的应用价值。c u 和金属反应时，没有空穴 形成，不产生电迁移。但是，在温度高时，c u 可以和衬底发生扩散和反应。c u 扩散到硅衬底，降低器件的性能。c u 在硅中作为深能级杂质，形成几个处于禁 带侧的受主能级和施主能级，作为复合产生中心，可以引起漏电流。因此，在 u l s i 互连技术中有必要使用扩散位垒。在薄膜和衬底之问引入一个扩散位垒， 兰州大学硕士毕业论文 可以阻止薄膜和衬底反应，而薄膜性质不受太大影响。用作扩散位垒的材料可以 分为两类，一是电扩散位垒，如耐高温金属以及它们的氮化物，t a 、c r 、w 和 t i n 、t a n 等作为c u 膜和衬底之间的扩散位垒已有报道3 棚；另一类是绝缘扩散 位垒，如s i 0 2 层。在我们的研究中，以s i 片表面存在的自然氧化层作为扩散位 垒。s i 0 2 薄层厚度为4 0 a 左右。在大多数情况下，扩散层厚度为5 0 0 a 或更多。 也许扩散位垒阻止能力的提高，取决于衬底和位垒层之间界面的结构，而不是扩 散位垒层的厚度。金属和s i 0 2 的界面反应对u l s i 工艺有很重要的实际意义。目 前，对其它金属和s i 0 2 界面反应和硅化物的生成研究的较多，而对c u 和s i 0 2 界面反应以及c a 的硅化物还没有系统的研究。 1 2 现状与方法 c u 作为a l 互连材料理想的替代品，已经引起人们对于c u s i 体系和c u s i 0 2 s i 体系界面反应和扩散以及铜硅化物形成产生很大的兴趣。c u 膜在s i 上的界面反 应和扩散，已有很广泛的研究。在s i ( 1 0 0 ) 和s i 01 1 ) 衬底外延生长了铜的薄膜【6 8 】， c u 和s i 反应。c u 通过硅化物扩散到c u 3 s i s i 界面，形成c u 3 s i 9 川l 。在室温下， c u s i 0 2 s i 体系有特殊的氧化机制，c u 3 s i 可以催化s i 的氧化。硅基铜膜的氧化 行为已有报导 1 2 - 1 4 】。在超高真空环境下，在硅基底沉积铜膜，可以避免氧化和污 染。在s i 的再构表面上，沉积c u 薄膜，人们研究了体系的原子结构、电子结构、 电荷态、铜膜最初生长阶段的选择性吸附特性、c u 膜的生长模式、c u 和s i 界 面的形成以及界面反应、c u 膜的表面结构和形貌等 1 5 - 2 7 】。对于铜硅反应相变也 有报导【2 8 】。利用离子注入研究了c u s i 薄膜的相变以及铜膜生长方式和其它的性 质 2 9 , 3 0 l 。退火后硅基底| 二的铜膜电子性质和结构以及c u 原子的行为 3 1 - 3 4 】， c u s i 0 2 界面离子输运时氧化机制也有报导l j ”。在c u s i 体系中间引入t i n 作为 扩散位垒来研究体系的扩散行为【3 “。l i u 等人研究了存在s i 0 2 薄层的硅綦底上沉 积的铜膜电阻率与薄膜厚度之间的关系1 3 7 1 。对于铜在硅中的电子结构、能级、 电荷态以及扩散行为和其它物理性质已有理论上的研究 3 s - 4 1 l 。 在硅基底上沉积c u 薄膜，可以有多种方法。如常用的有热蒸发，电子束沉 积，化学气相沉积( c v d ) ，射频磁控溅射和直流磁控溅射等。其它方法有部分离 化束源( p i b ) 【4 2 】，等离子体增强化学气相沉积( p e c v d ) 和金属有机化合物化学气 相沉积等1 4 3 , 4 4 】。 兰州大学硕士毕业论文 研究c u 和s i 体系界面反应和扩散以及其它的物理性质，常用的分析方法有卢 瑟福背散射( r a s ) 、重离子卢瑟福背散射【4 5 1 、俄歇电子谱( a e s ) 、二次离子质谱 ( s i m s ) 、低能电子衍射( l e e d ) 、扫描隧道显微镜( s t m ) 、原子力显微镜( i f m ) 、 掠角入射x 射线衍射4 6 i ( g i x r d ) 、x 射线光电子谱( x p s ) 、中能离子散射( m e i s ) 、 反射高能电子衍射( r h e e d ) 等。 1 3 目前存在的问题 对于铜硅体系，虽有很多研究，但目前并没有形成比较完善的理论体系。不 同研究者，由于研究目的和研究方法以及所用实验设备的不同，所得到的实验结 果往往有差异。对于c u 基互连技术，目前仍然存在很多的关键问题有待解决。 须要发展具有低温、高沉积速率的c u 膜沉积装备，而且所得薄膜具有良好的性 能；对于0 2 5 1 a m 尺寸的金属化，要使用薄膜扩散位垒；还有其它问题如微结构 ( 晶粒尺寸和晶体组织) ，污染物控制( c ，o 等) ，氧化和腐蚀控制，金属和绝 缘体c u 扩敖阻止，力学性质等仍须要进一步的研究【4 ”。 关于c u 基互连的研究，大多集中在美国和日本。而我国在这方面开展工作 很少。鉴于我们自身的实验条件，在存在自然氧化层的硅片上沉积铜膜，以自然 氧化层s i 0 2 作为扩散位垒，利用r b s 和x r d 研究了退火前后c u s i 0 2 s i ( 1 1 1 ) 体系的界面反应和扩散行为，利用a f m 观测了c u 膜的生长过程和薄膜形貌。 丰富c u 基互连的知识，加深对现有扩散机理以及界面反应原理的了解。也为本 课题组的国家自然科学基金项目一“铜团簇束与硅作用铜在硅中的扩散效应” 的开展积累数据【4 8 1 。 参考文献 1 】施敏，半导体器件一物理与下艺，科学出版社，1 9 9 1 ：3 7 7 4 6 4 。 2 1 黼1 1 ，吴瑜光，离子束材料改性科学和应用，科学出版社，1 9 9 9 ：1 7 4 - - 2 3 8 。 【3 c a c h a n g ，t h e r m a ls t a b i l i t yo f t h ec u p d s im e t a l l u r g y , a p p l p h y s l e t t , 5 5 ，1 9 8 9 ：1 5 4 3 1 5 4 5 4 】j o o l o w o l a f e ，j i a nl i ，e ta l ，i n t e r a c t i o no f c u w i t hc o s i 2w i t ha n dw i t h o u tt i n xb a r r i e rl a y e r s ， a p p l p h y s l e t t ，5 7 ，1 9 9 0 ：1 3 0 7 1 3 0 9 5 1 d 一ys h i h ，c ac h a n g ，e ta l ，t h i n f i l mi n t e r d i f f u s i o n si nc u p d ，c u p t ，c u n i ，c u f n i b ，c u c o ， c l l j c r , c u t i ，a n dc u t i nb i l a y e rf i l m s ：c o r r e l a t i o n s o fs h e e tr e s i s t a n c ew i t hr u t h e r f o r d 4 兰型盔堂堡主望些堡苎 b a c k s c a t t e r i n gs p e c t r o m e t r i a s ，j a p p kp h y s ，7 0 ，1 9 9 1 ：3 0 5 2 - 3 0 6 0 【6 c s ，l i u ，l j c h e n ，i n t e r f a c i a l r e a c t i o n so fu l t r a h i g h v a c u u m - d e p o s i t e dc ut h i nf i l m so n a t o m i c a l l yc l e a n e d ( 1 1 1 ) s i ib a s ef o r m a t i o na n d i n t e r f a c e s t r u c t u r e ，j a p p l p h y s ，7 4 ， 1 9 9 3 ：5 5 0 l 一5 5 0 6 ， 【7 t o h m i ，t s a i t o ，e ta l ，r o o m t e m p e r a t u r ec o p p e rm e t a l l i z a t i o nf o ru l t r a l a r g e - s c a l ei n t e g r a r e d c i r c u i t sb yal o wk i n e t i c - e n e r g yp a r t i c l ep r o c e s s ，a p p l p h y sl e t t ，5 2 , 1 9 8 8 ：2 2 3 6 - 2 2 3 8 【8 c h a n gc h i n - a n ，f o r m a t i o n o fc o p p e rs i l i c i d e sf r o mc u ( 1 0 0 ) s i ( 1 0 0 ) a n d c u ( 1 1 1 ) s i ( 1 1 1 ) s t r u c t u r e s ，j a p p l p h y s ，6 7 ，1 9 9 0 ：5 6 6 5 6 9 9 a c r o s ，m o a b o e l f o t o h ，e t a l ，f o r m a t i o n ，o x i d a t i o n ，e l e c t r o n i c a n de l e c t r i c a l p r o p e r t i e s o f c o p p e rs i l i c i d e s ，j a p p l p h y s ，6 7 ，1 9 9 0 ：3 3 2 8 3 3 3 6 1 0 s t e l l & q h o n g ，c r a i g m c o m r i e ，e ta l ，p h a s ef o r m a t i o ni nc u ：s ia n dc u - g e ，j ，a p p l p h y s ，7 0 ， 1 9 9 1 ：3 6 5 5 3 6 6 0 1l l l ，s t o l t ，f m d h e u r l e ，t h ef o r m a t i o no f c u 3 s i ：m a r k e re x p e r i m e n t s ，t h i ns o l i df i l m s ，1 9 9 0 ： 2 6 9 2 7 5 1 2 】j m e h a r p e r ，a c h a m i ，e ta l ，r o o m - t e m p e r a t u r eo x i d a t i o no f s i l i c o nc a t a l y z e db yc u 3 s i ， a p p l p h y sl e t t ，5 6 ，1 9 9 0 ：2 5 1 9 - 2 5 2 1 。 1 3 w g a o ，h g o n g ，e ta l ，o x i d a t i o n b e h a v i o ro fc ut h i nf i l m so ns iw a f e ra t 1 7 5 - 4 0 0 0 c ， m a t e r i a l sl e t t e r s ，5 1 ，2 0 0 1 ：7 8 8 4 1 4 c s l i u ，l j c h e n ，t h ed e p e n d e n c eo fl o o m t e m p e r a t u r eo x i d a t i o no fs i l i c o nc a t a l y z e db y c 0 3 s io nt h es i t i c i d eg r a i ns i z e ，j a p p l p h y s ，7 5 ，1 9 9 4 ：2 7 3 0 - 2 7 3 2 【1 5 a r a t w e l l ，j k z o o ，c h a r a c t e r i z a t i o no f c u - r e a c t e ds i t e s f o r c u s i ( 1 1 1 ) - ( 7 x 7 ) ，s u r f a c e s c i e n c e 4 1 7 ，1 9 9 8 ：2 6 1 - 2 6 7 。 1 6 a s a v c h e n k o v , p s h u k r i n o v , e ta l ，i n i t i a ls t a g e so f c o s ii n t e r f a c ef o r m a t i o n ，s u r f a c es c i e n c e ， 5 0 7 - 5 1 0 ，2 0 0 2 ：8 8 9 - 8 9 4 【1 7 x t o n g ，t s h i o k a w a , e ta l ，s c a n n i n gt u n n e l i n gm i c r o s c o p y e v i d e n c eo f a s p e c i a lb o n d i n g o f c u a d a t o m s 。ns i ( 1l1 ) - x 5x 压。a gs u r f k ed i r e c t 。b s e r v a t i 。n 。fs u m 糙e s t a t ee l e c t r 。n m i g r a t i o n ，s u r f a c es c i e n c e ，4 4 6 ，2 0 0 0 ：l 1 2 0 - l 1 2 【1 8 z h z h a n g ，s h a s e g a w a ，e ta l ，e p i t a x i a lg r o w t h o f c uo n t os i ( 1 1 i ) s u r f a c e sa t l o w t e m p e r a t u r e ， s u r f a c es c i e n c e ，4 1 5 ，1 9 9 8 ：3 6 3 3 7 5 兰州大学硕士毕业论文 【1 9 y e z h a n g , l y a n g , e ta l ，f o r m a t i o n o f o r d e r e dt w o - d i m e n s i o n a ln a n o s t r u c t u r e s o f c u o n t h es i ( 1 1 1 ) 一( 7 7 ) s u r f a c e ，s u r f a c es c i e n c e ，5 3 1 , 2 0 0 3 ：l 3 7 8 - l 3 8 2 2 0 t k o s h i k a w a ，t y a s u e ，e ta l ，s u r f a c e s t r u c t u r eo fc o s i ( 1 1 1 ) a th i g h t e m p e r a t u r e ，s u r f a c e s c i e n c e ，3 3 i 一3 3 3 ，1 9 9 5 ：5 0 6 5 1 0 2 1 】i m b o o t s m a ，t h i b m a , t h ee p i t a x i a lg r o w t ho f c uo ns i ( 1 1 1 ) 7 x 7 ：ar h e e ds t u d y , s u r f a c e s c i e n c e ，3 3 1 3 3 3 ，1 9 9 5 ：6 3 6 6 4 0 f 2 2 k y a m a s h i t a , t y a s u e ，e ta l ，h i g hd e p t hr e s o l u t i o na n a l y s i so fc u s i ( 111 ) “5 x 5 ”s t r u c t u r e m e d i u me n e r g yi o ns c a t t e r i n g ，n u c l 1 n s t r e n dm e t h b 1 3 6 - 1 3 8 ，1 9 9 8 ：1 0 8 6 1 0 9 1 2 3 t k o s h i k a w a , t y a s u e ，e ta l ，m e d i u me n e r g yi o ns c a t t e r i n ga n ds t m s t u d i e so nc u s i ( 111 ) ， n u c l 1 n s t r a n dm e t h b 9 9 ，1 9 9 5 ：4 9 5 4 9 8 2 4 t 1 k e d a , y k a w a s h i m a , e ta l ，s u r f a c es t r u c t u r e sa n dg r o w t hm o d e o f t h ec u s i ( 1 0 0 ) 2 l s u r f a c e d e p e n d i n g o nh e a tt r e a t m e n t ，s u r f a c es c i e n c e ，3 3 6 ，1 9 9 5 ：7 6 - 8 4 【2 5 1 cs l i u , l j c h e n ，e f f e c t so fs u b s t r a t ec l e a n i n ga n df i l mt h i c k n e s so n t h ee p i t a x i a lg r o w t ho f u l t r a h i g hv a c u u md e p o s i t e dc u t h i nf i l m so l l ( 0 0 1 ) s t ，a p p l i e ds u r f a c e ，9 2 ，1 9 9 6 ：8 4 _ 8 8 【2 6 a s a v c h e n k o v , e s h u k r i n o v , i n i t i a ls t a g e s o fc u s ii n t e r f a c e f o r m a t i o n ，s u r f a c e s c i e n c e 5 0 7 - 510 ，2 0 0 2 ：8 8 9 - 8 9 4 【2 7 l j c h e n ，c s l i u ，e ta l ，i n t e r f a c i a lr e a c t i o n so fu l t r a h i g h - v a c u u m - d e p o s i t e dc u t h i nf i l m so n s i ，g ea n do ne p i t a x i a ls i - g el a y e r so ns ia n dg e ，m a t e r s e ti ns e m i c p r o c e 7 ，2 0 0 4 ：1 4 3 15 6 2 8 ls t u l t ，f m d h e u r l e ，e ta 1 o nt h ef o r m a t i o no f c o p p e r - f i c hc o p p e r s i l i c i d e s ，t h i ns o l i d f i l m s ，2 0 0 ，1 9 9 1 ：1 4 7 - 1 5 6 2 9 e m s h p i l e v s k y ，m a a n d r e e v , c h a n g ei nt h ep h a s eg r o w t hr a t e si nc u - s i f i l m ss u b j e c t e dt o o i li m p l a n t a t i o n ，s u r f a n dc o a t t e c h ，7 4 7 5 ，1 9 9 5 ：9 3 7 9 4 0 【3 0 1 s b h a n s a l i ，d k s o o d ，e ta l ，s e l e c t i v ee l e c t r o l e s sc o p p e rp l a t i n go ns i l i c o ns e e d e db yc o p p e r i o ni m p l a n t a t i o n ，t h i ns o l i df i l m s ，2 5 3 ，1 9 9 4 ：3 9 1 - 3 9 4 【3i 】m b r u g g e m a n n ，a m a s t e n ，e ta l ，e l e c t r i c a la n ds t r u c t u r a lp r o p e r t i e so fc o p p e rf i l m sa n n e a l e d o ns i ( i11 ) ，t h i ns o l i df i l m s4 0 6 ，2 0 0 2 ：2 9 4 2 9 8 3 2 j b z h o u ，t g u s t a f s s o n ，e ta l ，t h es t r u c t u r ea n dt h e r m a lb e h a v i o ro f c uo nu l t r a t h i nf i l m so f s i 0 2 0 ns i ( 1 1 1 ) ，s u r f a c es c i e n c e ，3 7 2 ，1 9 9 7 ：2 1 - 2 7 3 3 n b e n o u a t t a s ，a m o s s e l e ta l ，b e h a v i o u ro fc