KR102282657B1 - 금 이온들 및 불화물 이온들을 함유하는 용액을 이용하여 금속 규화물을 형성하기 위한 방법 - Google Patents

금 이온들 및 불화물 이온들을 함유하는 용액을 이용하여 금속 규화물을 형성하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 주제는 하기로 이루어진 스테이지들을 포함하는 니켈 규화물 또는 코발트 규화물의 형성을 위한 프로세스이다:
- 실리콘-함유 기판의 표면을 0.1 mM 로부터 10 mM까지의 금 이온들 및 0.6 M 로부터 3.0 M 까지의 불화물 이온들을 포함하는 수용액에 5 초 내지 5 분 사이의 지속기간 동안 노출시키는 단계,
- 무전해 루트에 의해, 활성화된 기판상에, 기본적으로 니켈 또는 코발트로 구성된 층을 증착하는 단계,
- 니켈 규화물 또는 코발트 규화물을 형성하기 위해서 300℃ 내지 750℃ 사이의 온도에서 빠른 열적 어닐링을 적용하는 단계.
수용액은 10 내지 16 탄소 원자들을 포함하는 알킬 체인 및 적어도 하나의 음이온의 또는 비이온성의 극성 그룹을 포함하는 화합물들로부터 선택된 표면-활성제를 포함한다.
이 프로세스는 기본적으로 NAND 메모리들 및 광전지들의 제조에 애플리케이션들을 갖는다.

Description

금 이온들 및 불화물 이온들을 함유하는 용액을 이용하여 금속 규화물을 형성하기 위한 방법{METHOD FOR FORMING A METAL SILICIDE USING A SOLUTION CONTAINING GOLD IONS AND FLUORIDE IONS}
본 발명은 전반적으로 전자 디바이스들, 예컨대, 특별히, 데이터 일반 전송 및 저장을 위한 USB 키들, MS 카드들 및 SD 카드들에서 사용되는 소거형(erasable) NAND 메모리들의 제조에 관한 것이다.
본 발명은 실리콘 상에 금속의 화학적 증착에 의한 금속 규화물의 제조에 관한 것이다. 특별히 유전체의 및 반도체의 층들의, 그것의 표면에 대하여, 수직 교번(vertical alternation)을 포함하는 기판의 활성화(activation), 또한 자가 촉매적(auto-catalytic) 프로세스로서 알려진 무전해 프로세스(electroless process)에 의해 증착된 얇은 금속 층을 갖는 그것의 후속 코팅에 대한 것이다.
니켈 규화물(Nickel silicide)는 일반적으로 증기 상 프로세스, 이어 빠른 열적 어닐링 (RTA : rapid thermal annealing)에 의한 실리콘 기판 상에 니켈 필름의 증착에 의해 형성된다. 일반적으로 400 내지 750℃ 크기의 온도에서의 이 열적 어닐링동안에, 니켈은 실리콘 층으로 이동하여 니켈 규화물을 형성한다. 실리콘내로 이동되지 않고 기판의 표면에 남아있는 니켈은 이어서 형성된 규화물의 손상없이 선택적 화학적 세정에 의해 제거될 수 있다.
니켈 규화물은 특별히 VLSI 집적 회로들에서 사용되는 반도체 디바이스들내 상호 접속(interconnection)들의 제조를 위해 사용된다. 니켈 규화물 증착된 층들은 또한 NAND 메모리들 및 MOS 트랜지스터들의 제조에서 사용 가능하다.
NAND 플래시 메모리들은 직렬로 연결된 플로팅-게이트 트랜지스터들 (MOS)로 구성된 메모리 셀들의 네트워크에 정보를 저장한다. 3 차원의 NAND들에서, 종횡비들이 매우 높은, 특별히 수 마이크론의 깊이 및 수십 나노미터들의 개구를 갖는 피트(pit)들, 구조들의 전체 표면 위에 균일한 두께의 매우 얇은 니켈 규화물 증착 층들을 생성을 가능하게 하는 것은 바람직하다.
MOS (금속 산화물-반도체) 트랜지스터들은 종종 두개의 재료들 사이에 저항을 줄이기 위해서 금속 규화물 (티타늄, 코발트 또는 텅스텐 규화물) 층들을 사용한다.
작은 게이트 길이를 갖는 MOS 트랜지스터들 또는 비교적 얕은 접합들을 갖는 MOS 트랜지스터들에서, 니켈이 실리콘에서 매우 높은 확산 계수를 가져 보다 얇은 니켈 증착 층들을 생성하는 것이 필요한데, 트랜지스터 구조들의 측벽들 아래로 연장될 수 있는 니켈 규화물 영역들의 형성으로 귀결되고 동작 결함들로 귀결된다.
균일한 두께의 니켈 층을 획득하기 위해서, 일반적으로 팔라듐으로 실리콘 표면을 활성화하는 것이 필요하다. 특허 US 6 406 743는 특별히 주위 온도(ambient temperature)에서 대략 10 초동안 하이드로플루오린산 및 아세트산 용액에 팔라듐 클로라이드 염으로 다결정질 실리콘 표면의 활성화를 포함하는 니켈 규화물의 제조를 위한 프로세스를 설명하고 있다. 이 활성화 스테이지후에, 180-220 nm의 두께를 갖는 니켈 층이 무전해 루트(electroless route), 예를 들어 니켈-착화제들, 예컨대 락트산 및 시트르산의 존재하에 니켈 설페이트 및 디메틸아민-보레인의 용액으로 증착된다. 니켈 규화물은 니켈을 실리콘내로 이동하도록 하기 위해서 니켈을 고온 (650℃)에 이르게 함으로써 형성된다.
그러나, 출원 회사는 실리콘 표면에서의 팔라듐의 활성화 밀도가 너무 낮기 때문에 팔라듐으로의 활성화(activation)는 낮고 및 균일한 두께의 니켈 층들을 획득하는 것이 가능하지 않다는 것을 발견했다. 출원 회사는 또한 실리콘 표면을 활성화하기 위해서 은 또는 구리를 이용함으로써, 빠른 열적 어닐링 (RTA) 스테이지동안에 얇고 고른(even) 니켈층이 획득되지만 니켈 규화물이 형성되지 않는다는 것을 관측할 수 있었다.
증기-상 프로세스에 의해 니켈을 증착을 하는 프로비전(provision)이 이미 제공되었다. 그러나, 화학적 기상 증착 (CVD 또는 ALD) 프로세스들은 비용이 많이 든다. 그것들은 또한 그것들이 피트들 또는 식각된 특징부들을 나타내는 구조들에 적용될 때, 그것의 바닥들에서 보다 오히려 개구에 그리고 예각들의 구조들상에 매우 두꺼운 증착된 층들을 형성하는 단점을 나타낸다. 종횡비들이 아주 크게 될 때, 예를 들어 5:1보다 더 큰, 예를 들어 10:1의 크기가 될 때, CVD에 의해 증착된 층들의 두께는 구조들의 바닥에서 너무 낮게 된다.
따라서 제조 경비를 줄이기 위해서 가능한 한 낮은 온도에서 빠른 열적 어닐링에 의해 실리콘으로 이동할 수 있는 낮은 두께의 고른 니켈 층을 획득하기 위한 요구가 여전히 있다. 이 층은 실행하기에 쉽고 비교적 값이 싸고 산업용 프로세스에 의해 획득되어야 한다. 이것이 증기-상 루트(vapor-phase)은 해결하지 못하고 왜 자가 촉매적 루트(auto-catalytic route)에 의해 니켈을 증착하는지의 이유이다.
도 1 은 a) 표면-활성제의 부존재하에서 그리고 b) 표면-활성제의 존재하에서 획득된 다결정질 실리콘 표면상에서의 금 나노입자들을 나타내는 두개의 스캐닝 전자 현미경 이미지들을 도시한다.
도 2 는 본 발명의 용액으로 활성화 후에 매우 박층의 니켈 합금 (< 20 nm)의 증착을 나타내는 스캐닝 전자 현미경으로 획득된 이미지를 나타낸다.
도 3 은 열적 어닐링 (350℃/1 분) 그리고 화학반응되지 않거나 이동되지 않은 니켈을 세정한 후에 니켈 규화물 NiSi 의 층(< 40 nm)을 보여주는 스캐닝 전자 현미경으로 획득된 이미지이다.
본 발명의 상황하에서, 특정 표면-활성제(surface-active agent)의 존재하에서 불소 소스 및 수용액에 금 염(gold salt)를 이용함으로써 달성될 수 있다는 것이 발견되었다.
본 발명의 제 1 주제는은 따라서 니켈 규화물 또는 코발트 규화물의 형성을 위한 프로세스는 이하의 스테이지들을 포함한다는 것이다:
- 금속 금 (Au(0))의 입자들을 형성하기 위해서 실리콘-함유 기판의 표면을 금 이온들 및 불화물 이온들을 포함하는 수용액(aqueous solution)과 접촉하게 하는 단계,
- 기본적으로(essentially) 니켈 또는 코발트로 구성된 층을, 금속 금의 입자들로 커버된 기판상에 무전해 루트에 의해 증착하는 단계,
- 니켈 규화물 또는 코발트 규화물을 형성하기 위해서 300℃ 내지 750℃ 사이의 온도에서 빠른 열적 어닐링 (RTA)을 적용하는 단계.
본 발명의 프로세스에 따라 획득된 니켈 증착된 층은 복잡한 사양들을 충족시킨다:
- 그것은 실리콘 기판에 부착된다,
- 그것은 전체 기판의 표면상에서 불변의 두께를 가지며, 그것의 토폴로지 (평평하거나 또는 식각된)가 무엇이든간에 이것은 아주 낮은 두께, 전형적으로 50 nm보다 작은 케이스이다, 및
- 그것은 아주 낮은 온도에서, 전형적으로 350℃ 크기에서 빠른 열적 어닐링 동안에 실리콘으로 확산된다.
구조들에서, 구조들의 표면은 실리콘 영역들 및 절연 영역들의 교번을 포함하고, 본 발명의 프로세스는 바람직하게는 실리콘 상에 니켈 또는 코발트의 선택적 증착을 수행하는 것이 가능하게 하고, 이는 시작 재료(starting material)들의 과잉 사용 및 RTA의 종결시에 실리콘으로 이동되지 않은 니켈의 제거의 스테이지와 관련된 비용들을 제한한다.
마이크로전자 분야에 애플리케이션들을 위하여, 실리콘 기판은 70 내지 110 nm 사이의 두께를 갖는 실리콘의 디옥사이드 (SiO2)의 층, 이어 150 내지 230 nm 사이의 두께를 갖는 실리콘의 층, 예를 들어 다결정질 실리콘으로 커버되는 실리콘 쿠폰(silicon coupon)으로 구성될 수 있다.
또한 통상 폴리실리콘 또는 폴리-Si로서 알려진 다결정질 실리콘은 단결정질 실리콘 및 아몰퍼스 실리콘과 다른 실리콘의 특정 형태를 의미하는 것이 이해된다. 제 1 (단지 하나의 결정으로 구성된) 및 제 2 (없거나 또는 매우 낮은 결정학상의 일관성(coherence)을 갖는)에 반하여, 다결정질 실리콘은 다양한 사이즈들 및 형상들의 다수의 작은 결정들로 구성된다.
본 발명의 프로세스의 제 1 스테이지는 실리콘 기판의 표면에 또한 금 알갱이(grain)들로서 알려진 금 입자들을 형성하기 위해서 실리콘-함유 기판의 표면을 금 이온들 및 불화물 이온들을 포함하는 수용액과 접촉하게 하는 단계로 이루어진다.
수용액은 바람직하게는 0.1 mM 로부터 10 mM까지의 금 이온들, 바람직하게는 0.1 mM 로부터 5.0 mM까지 및 보다 바람직하게는 0.5 mM 로부터 1.0 mM까지의 금 이온들을 포함한다. 금 이온들의 농도는 예를 들어, 0.65 mM 내지 0.75 mM 사이이다.
본 특허 출원에서, 표현들 “~ 로부터 … 까지의 범위에 이르는( ranging from ...to)” 및 “~로부터 ....까지를 포함하는(comprising from … to)”는 그것들의 한계치들을 포함하는 값들의 범위를 나타낸다. 표현 “…내지 …사이의(between … and)” 는 한계치들을 범위의 값들로부터 배제한다.
수용액은 바람직하게는 0.6 M 로부터 3.0 M까지의 불화물 이온들, 바람직하게는 1.0 로부터 2.0 M까지의, 및 보다 바람직하게는 1.4 로부터 1.6 M까지의 불화물 이온들을 포함한다.
불화물 이온(fluorine ion)들은 하이드로플루오린산 (HF)에 의해, NH4F에 의해 또는 NH4F/HF 혼합물에 의해 기여될 수 있다.
수용액은 바람직하게는 0.6 M 로부터 3.0 M까지의 하이드로플루오린산 (HF), 바람직하게는 1.0 M 로부터 2.0 M까지, 및 보다 바람직하게는 1.4 M 로부터 1.6 M까지의 하이드로플루오린산 (HF)를 포함한다.
금 이온들은 금(I) 및 금(III) 염(salt)들, 예컨대 금(I) 클로라이드(chloride)들, 금(III) 클로라이드들 또는 금(III) 브로마이드로부터 선택된 금 염(gold salt)에 의해 기여될 수 있다. 예를 들어, 염화 금산 (HAuCl4)이 선택된다.
수용액은 바람직하게는 0.1 mM로부터 10 mM까지의 금(III) 이온들, 바람직하게는 0.1 로부터 5.0 mM 및 보다 바람직하게는 0.5 로부터 1.0 mM까지의 금(III) 이온들을 포함한다. 금(III) 이온들의 농도는 예를 들어, 0.65 내지 0.75 mM 사이이다.
선호되는 실시예에 따라, 수용액은:
- 0.1 mM 로부터 10 mM까지의, 바람직하게는 0.5 mM 로부터 1.0 mM 까지의 금 이온들, 및
- 0.6 M 로부터 3.0 M까지의, 바람직하게는 1.0 M 로부터 2.0 M까지의 불화물 이온들을 포함한다.
수용액은 실리콘 상에 내습율(rate of attack)을 변화시키기 위해서, 특별히 내습율을 증가시키거나 또는 줄이기 위해서 강하거나 또는 약하거나 유기 또는 무기의 산 화합물들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 수용액은 아세트산 CH3COOH이 없다.
추가하여, 용액은 후속 스테이지에서 증착하는 것이 원해지는 니켈 또는 코발트 층의 두께를 더 줄이는 것이 원해지면 표면-활성제(surface-active agent)를 포함할 수 있다.
표면-활성제(surface-active agent)는 적어도 10 탄소 원자들, 예를 들어 10 로부터 16 까지의 탄소 원자들, 바람직하게는 10 로부터 14 까지의 탄소 원자들을 갖는 적어도 하나의 음이온의 또는 비이온성의 극성 그룹 및 알킬 체인을 포함하는 화합물들로부터 선택될 수 있다. 알킬 체인은 바람직하게는 선형이다. 바람직하게는 12 탄소 원자들 (또한 도데실(dodecyl)로서 알려진)을 포함한다.
이 특정 계면 활성제(surfactant)는 다결정질 실리콘과 산화/환원 반응 후에 형성된 금 나노입자들을 안정화하는 것이 가능하다. 계면 활성제는 또한 금 나노입자들의 수를 증가시키고 그리고 금 나노입자들을 실리콘 표면에 더 분산시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 활성화 용기(activation bath)에 이 계면 활성제를 추가함으로써, 금속 금 입자들의 밀도를 증가시키면서 금속 금 입자들의 사이즈는 줄일 수 있다. 발명자들은 더 큰 사이즈의 계면 활성제들이 이만큼 유익한 결과를 획득하는 것이 가능하게 하지 않다는 것을 입증하였다.
이 금 입자들의 분포는 니켈 층들을 증착하고 그런다음 동시에 매우 얇고 연속적인 니켈 규화물을 갖는 것을 가능하게 하는데, 이는 실리콘의 전체 표면 상에 고르게 증착된 층을 보증하기 위해서 더 많은 니켈을 증착하는 것을 필요로 하는 종래 기술의 프로세스들은 가능하지 않다. 니켈 층의 두께는 바람직하게는 150 nm보다 작을 수 있고, 예를 들어 10 내지 45 nm 사이에 있을 수 있다. 일부 애플리케이션들에서, 니켈 층의 두께는 10 내지 25 nm의 크기를 가질 수 있다.
이온성의, 양이온의 또는 음이온의 계면 활성제가 - 다결정질 실리콘 표면상에 나노입자들의 정전기 및 입체구조 안정화를 가능하게 하는, 선호된다.
표면-활성제는 100 g/mol 내지 5000 g/mol 사이의 분자량, 바람직하게는 100 g/mol 내지 1500 g/mol 사이의 분자량 및 보다 바람직하게는 200 g/mol 내지 500 g/mol 사이의 분자량을 가질 수 있다.
100 g/mol 내지 1 500 g/mol 사이의 분자량을 갖는 음이온의 표면-활성제가 특별히 선호된다.
극성 그룹은 비이온성 그룹, 바람직하게는 폴리옥시알킬렌글리콜 그룹, 예를 들어 폴리옥시에틸렌 글리콜 또는 폴리옥시프로필렌 글리콜 그룹일 수 있다. 이 실시예에서, 표면-활성제는 10 내지 16 탄소 원자들, 예컨대, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌 글리콜 도데실 에테르를 갖는 알킬 체인을 포함하는 폴리옥시알킬렌글리콜 알킬 에테르, 바람직하게는 폴리옥시알킬렌글리콜 알킬 에테르로부터 선택될 수 있다.
극성 그룹은 음이온 그룹, 예컨대 설포네이트 (-SO3 -), 설페이트 (-OSO3 -) 또는 카복실레이트 (-COO-)일 수 있다. 본 발명의 상황하에서 설페이트가 선호된다. 표면-활성제는 바람직하게는 화학식 R-OSO3 -의 알킬 설페이트이며 R은 10 내지 14 탄소 원자들, 바람직하게는 12 탄소 원자들을 갖는 선형 알킬 그룹이다. 표면-활성제는 예를 들어, 소듐 도데실 설페이트일 수 있다.
표면-활성제는 바람직하게는 용액의 0.1 로부터 5%까지의 중량, 예를 들어 2.5 로부터 3.5% 까지의 중량을 나타낸다.
선호 실시예에 따라, 수용액은 조성물의 중량에 대하여 0.5 mM 로부터 1 mM 까지의 염화 금산 (HAuCl4), 1.0 로부터 2.0 M 까지의 하이드로플루오린산 (HF) 및 선택적으로 2.5 내지 3.5% 중량의 소듐 도데실 설페이트를 포함한다.
바람직하게는, 실리콘의 표면에서 금속 금 알갱이들의 증착에 의한 실리콘 기판 활성화의 이 스테이지는 15 내지 30℃ 사이의 온도에서 및 보다 바람직하게는 20 내지 25℃ 사이의 온도에서 실행된다.
수용액과 실리콘 기판의 컨택의 지속기간(duration)은 일반적으로 5 초 내지 5 분 크기를 가지며, 바람직하게는 10 초로부터 2 분까지 및 보다 바람직하게는 20 내지 40 초 사이이다. 활성화의 지속기간은 실리콘 기판의 표면에서 형성되기를 원하는 금 알갱이들의 수 및 사이즈의 함수로서 선택될 것이다. 바람직하게는, 5 내지 15 nm 크기의, 바람직하게는 10 nm 크기의 금 알갱이들의 사이즈가 선택될 것이다.
활성화 용액과 접촉하게 되는 기판 표면에서의 동작은 바람직하게는 활성화 용액에 기판의 잠입(immersion)에 의해 수행되고, 선택적으로 저어(stir)줌으로써 수행된다.
처리된 기판은 따라서 바람직하게는 임의의 미량의 활성화 용액을 제거하기 위해서 수없이 탈 이온수(deionized water)로 린스되고 질소의 스트림하에서 건조된다.
본 발명의 프로세스의 제 2 스테이지는 기본적으로 니켈 또는 코발트로 구성된 층을 금 입자들로 커버된 기판상에 무전해 루트에 의해 증착하는 단계에 있다. 기본적으로(essentially)는 90% 중량보다 더 큰 것을 의미하고, 붕소, 인 또는 텅스텐인 다른 엘리먼트들이 가능하다.
기본적으로 니켈 또는 코발트로 구성된 층은 바람직하게는 그것이 평평한 표면을 커버할 때 균일하고 그것이 실리콘에서 파내진 3 차원 구조들 (TSV 비아들 및 NAND 메모리 트렌치들의 예)을 커버할 때는 등도포성(conformal)이 된다.
본 발명의 의미에서의 균일도(uniformity)는 기본적으로 커버된 표면상에 니켈 또는 코발트로 구성된 층의 두께에서의 변화량(variation)이 같다. 본 발명의 프로세스에 따라 획득된 기본적으로 니켈 또는 코발트로 구성된 층의 균일도는 바람직하게는 10%보다 작고, 바람직하게는 5%보다 작고 및 보다 바람직하게는 1%보다 작다.
본 발명의 의미에서의 등도포성(conformality)은 구조의 바닥에서의 층의 두께 대 상부에서의 층의 두께의 비율이 같다. 본 발명의 의미에서의 등도포성은 또한 구조의 상부, 측면들 및 바닥으로 이루어진 어셈블리상의 층의 두께에서의 변화량이 같을 수 있다
기본적으로 본 발명의 프로세스에 따라 획득된 니켈 또는 코발트로 구성된 층의 등도포성은 바람직하게는 90 내지 110% 사이, 바람직하게는 95%보다 더 크고 및 보다 바람직하게는 99%보다 더 크다.
트렌치(trench)들은 일반적으로 실리콘 내로 식각되고 그런다음 실리콘 웨이퍼를 얇게 하기 전에 원하는 깊이 아래에서 금속화된다. 트렌치들의 형상 및 사이즈는 디바이스의 이용의 기능에 따라 변화할 수 있다. 트렌치들은 통상 그것들의 깊이, 개구에서의 그것들의 직경 및 공동의 직경 대 깊이의 비율을 정의하는 그것들의 종횡비에 의해 특성화된다. 예를 들어, 10:1의 종횡비를 갖는 트렌치는 그것의 깊이 보다 사이즈에서 10배 더 적은 직경을 가진다.
기본적으로 니켈 또는 코발트로 구성된 층은 바람직하게는 그것이 매우 깊은 구조들의 표면을 커버할 때: 층이 특별히 5:1 보다 더 큰, 바람직하게는 10:1보다 더 큰 높은 종횡비들을 나타내는 트렌치들을 커버할 때 구조의 상부 대 바닥의 커버리지의 비율이 바람직하게는 90 내지 110% 사이인, 등도포성이 된다.
종횡비 - 공동들의 직경 대 개구 깊이의 비율로 표현된 -는 특별히 표면이 다결정질 실리콘 층들과 SiO2 층들이 교대로 구성되는 NAND 메모리 디바이스의 경우에 5:1 로부터 1000:1까지 변화할 수 있다. 본 발명에 따른 프로세스는 바람직하게는 특별히 예를 들어 10:1 보다 더 크고 그리고 그 이상의 높은 종횡비들을 나타내는 공동들에 니켈 금속 층을 증착하는 것을 가능하게 한다. 트렌치들의 종횡비는 바람직하게는 매우 높을 수 있고 10:1 내지 1000:1 사이, 예를 들어 50:1 내지 500:1 사이 또는 100:1 내지 200:1 사이일 수 있다.
본 발명의 프로세스는 10 내지 150 nm 사이의 두께를 갖는 기본적으로 니켈 또는 코발트로 구성된 층으로 10 내지 100 nm에 이르는 공동들의 개구에서의 직경 및 500 nm 내지 10 마이크론에 이르는 깊이를 갖는 공동들의 표면을 커버하는 것을 가능하게 하여, 이의 등도포성은 90%보다 더 크고, 바람직하게는 95% 보다 더 크고, 및 보다 바람직하게는 99%보다 더 크다.
금속 증착은 또한 기판의 전기적 분극을 필요로 하지 않는 자가 촉매적(auto-catalytic) 또는 “무전해(electroless)” 프로세스로서 알려진 비전기화학적 프로세스에 의해 실행된다.
금속 증착된 층은 니켈, 코발트, 니켈-붕소 (NiB) 합금, 코발트-붕소 (CoB) 합금, 니켈-인 (NiP) 합금, 코발트-인 (CoP) 합금 또는 코발트-텅스텐-인 (CoWP) 합금일 수 있다.
니켈 또는 코발트로 증착된 층은 바람직하게는 활성화된 기판을 이하를 포함하는 수용액에 노출시킴으로써 획득된다:
- 니켈 또는 코발트 이온들의 적어도 하나의 금속 염, 바람직하게는 10-3 M 내지 1 M 사이의 농도에서;
- 니켈 또는 코발트 이온들에 대한 적어도 하나의 환원제, 바람직하게는 10-4 M 내지 1 M 사이의 양으로; 및
- 선택적으로 니켈 또는 코발트 이온들에 대한 적어도 하나의 안정제(stabilizing agent), 바람직하게는 10-3 M 내지 1 M 사이의 양으로.
니켈 또는 코발트 염은 바람직하게는 클로라이드, 아세테이트, 아세틸아세토네이트, 헥사플루오로포스페이트, 나이트레이트, 퍼클로레이트, 설페이트 및 테트라플루오로보레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 수용성 염이다.
본 발명의 선호되는 상황하에 있는 금속 염은 니켈 또는 코발트 설페이트, 니켈 또는 코발트 클로라이드, 니켈 또는 코발트 아세테이트, 또는 니켈 또는 코발트 설파메이트로부터 선택된다. 예를 들어, 니켈 설페이트 헥사하이드레이트가 선택된다.
바람직하게는, 환원제는 인 유도체(derivative)들, 붕소 유도체들, 글루코스, 포름할데히드 및 하이드라진로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
인 유도체들은 하이포아인산 (H3PO2) 및 그것의 염들로부터 선택될 수 있고 및 붕소 유도체들은 보레인 합성물로부터 선택될 수 있다.
사용되는 환원제는 바람직하게는 붕소 유도체들로부터 및 특별히 디메틸아민-보레인, 트리메틸아민-보레인, 트리에틸아민-보레인, 피리딘-보레인, 모르폴린-보레인 또는 터트-부틸아민-보레인로부터 선택된다. 바람직하게는, 디메틸아민-보레인 (DMAB)이 사용될 것이다.
촉매의 부존재시에 환원제에 의한 용액에서의 금속 이온들의 감소를 방지하기 위해서 안정제는 니켈 이온들과 또는 코발트 이온들과 착물을 만들수 있는(complex) 화합물들로부터 선택될 수 있다.
금속 이온들에 대한 안정제는 에틸렌다이아민 및 아세트산, 프로피온산, 숙신산, 히드록시아세트산, 말론산, 아미노아세트산, 말릭산 또는 시트르산의 염들로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 시트르산 또는 그것의 염들 중 하나는 Ni2+ 또는 Co2+ 이온들을 안정화하기 위해 선택된다.
수용액의 pH는 산성 또는 염기성일 수 있고 David R. Lide에 의한, CRC Press에 의해 출판된 Handbook of Chemistry and Physics - 84th edition에 설명된 것들과 같은 하나 이상의 pH-변경 화합물들 (또는 버퍼들)을 써서 원하는 pH 레인지내로 조정될 수 있다.
수용액은 예를 들어, pH를 3 내지 12 사이의 값으로 조정하는 것이 가능하게 하는 작용제를 예를 들어 pH를 8 내지 12 사이로 조정하기 위해서 비-중합체 아민(non-polymeric amine)을 포함한다.
일반적으로, 희망하는 층의 두께에 따라 기판을 상기에서 정의된 수용액에, 50 내지 90℃ 사이의 온도에서, 바람직하게는 65℃에서, 30 초 내지 30 분의 시간 기간동안 담금으로써 금속 층이 생성될 수 있다.
본 발명에 따른 기판을 수용액에 노출시키기 전에 기판을 프리웨팅(prewetting)하는 사전 스테이지가 수행될 수 있다. 기판은 예를 들어, 그것의 안정제를 가지지만 환원제 없는 금속 염을 포함하는 수용액 또는 용액에 잠입된다. 바람직하게는, 탈 이온수가 사용된다. 어셈블리는 1 내지 30 분 동안, 바람직하게는 5 내지 15 분 동안 500 mbar 아래의 부분적 진공을 겪는다.
니켈 또는 코발트 층을 증착하는 스테이지는 20 내지 600 분당 회전수 사이의 속도에서, 초음파 또는 메가사운드를 적용함으로써, 또는 그밖의 반응기(reactor)내 수용액의 단순한 재순환(recirculation)을 적용함으로써 코팅될 기판을 회전함으로써 수행될 수 있다.
상기에서 언급된 일반 온도 범위내에서 사용되는, 상기에서 정의된 수용액으로, 1 분 내지 20 분사이의 컨택 시간 동안 6 내지 200 나노미터들 사이의 두께를 나타내는 금속 필름이 획득된다.
일 실시예에 따라, 기본적으로 니켈 또는 코발트로 구성된 층은 활성화된 기판의 표면을 니켈 염, 붕소계의(boron-based) 환원제 및 안정제를 포함하는 수용액에 노출시킴으로써 증착된 니켈-붕소 층이며, 용액의 pH는 9 내지 12 사이이고 및 수용액의 온도는 50℃ 내지 90℃ 사이에 있다.
니켈 염을 포함하는 수용액은 바람직하게는 금속층이 형성되고 있을 때 금속 층의 표면에서 흡수되는 억제제(supressing agent)를 더 포함할 수 있다 .
억제제는 바람직하게는 특별히 키토산들, 폴리(알릴아민)들, 폴리(비닐아민)들, 폴리(비닐피리딘)들, 폴리(아미노스티렌)들, 폴리(에틸렌이민)들, 폴리(L-라이신)들 및 이들 폴리머의산 (또는 양성자가부가된(protonated)) 형태들로부터 유도된 폴리머들 및 공중합체들로부터 선택된 “아민(amine)” 그룹들 또는 작용기들을 포함하는 폴리머이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 양성자부가되지 않은(nonprotonated)형태에 폴리(에틸렌이민)의 동종 중합체(homopolymer) 또는 공중합체(copolymer)를 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 선택은 500 내지 25 000 g/mol 사이의 수-평균(number-average) 몰 질량 Mn를 갖는 선형 폴리(에틸렌이민)으로 제공될 것이다.
본 발명에 따라 사용되는 아민 작용기들을 갖는 폴리머의 농도는 바람직하게는 1 로부터 250 ppm 까지, 보다 상세하게는 1 로부터 100 ppm 까지, 보다 바람직하게는 1 로부터 10 ppm까지, 예를 들어 1.5 로부터 3 ppm까지의 범위에 이른다(용액의 1 mg/kg 에 동등한 1 ppm ).
아민 작용기들을 갖는 폴리머가 폴리(에틸렌이민)일 때, 수용액의 pH 는 바람직하게는 8 로부터 12까지, 바람직하게는 8.5 로부터 10까지의 범위에 이른다. 수용액의 pH는 특별히 예를 들어 8.9 내지 9.1 사이의 9 크기이다. 이 경우에서, 사용은 pH를 조정하는 것을 가능하게 하는 작용제로서 테트라메틸암모늄 하이드로사이드(TMAH), 트리에탄올아민, N,N-디메틸-에탄올아민 또는 N-메틸에탄올아민으로 만들어질 수 있다.
니켈 또는 코발트 층의 두께는 바람직하게는 균일한 또는 등도포성이다. 두께는 10 nm 내지 150 nm 사이, 보다 바람직하게는 10 nm 내지 100 nm 사이, 진짜 더 정확히 말하면 10 nm 내지 40 nm 사이이다. 니켈 또는 코발트 층의 두께는 더 정확히 말하면 10 nm 내지 20 nm 사이일 수 있다.
니켈 또는 붕소 금속 층으로 커버된 기판은 이어서 관련 기술 분야에 통상의 기술자에게 알려진 빠른 열적 어닐링을 겪을 수 있다. 니켈 규화물 또는 코발트 규화물을 형성하기 위해서 온도는 일반적으로 300℃ 내지 750℃ 사이이다. 열의 작용하에서, 니켈 또는 코발트 원자들은 실리콘 층으로 이동한다. 빠른 것은 일반적으로 5 분 보다 작은, 예를 들어 3 분보다 작은 것을 의미하는 것으로 이해된다.
온도는 300℃ 내지 500℃ 사이로, 진짜 더 정확히 말하면 350℃ 내지 450℃ 사이로 낮아질 수 있고, 예를 들어 325℃ 내지 375℃ 사이일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 빠른 열적 어닐링은 325℃ 내지 375℃ 사이의 온도에서 30 초 내지2 분 동안 실행된다.
열적 어닐링은 관형 오븐(tubular oven) 또는 가열 플레이트로 수행될 수 있다.
관형 오븐은 다양한 형상들 및 사이즈들의 샘플들을 수용하는 것을 가능하게 하는 튜브 형상의 전기적 가열 오븐이다. 본 발명의 상황하에서, 관형 오븐은 종축으로 로딩함으로써 샘플들을 포함하는 유리 튜브들을 수용한다. 선택되고 제어되는 가스의 스트림은 유리 튜브 내부에 어셈블리를 가열하는 것과 결합될 수 있다.
본 발명의 선호되는 애플리케이션들의 상황하에서, 방금 설명된 프로세스는 RTA 스테이지의 종결시에 실리콘으로 이동되지 않고 실리콘 기판의 표면에 남아있는 니켈 또는 코발트 제거 스테이지에 의해 보충될 수 있다.
결과적으로, 열적 어닐링 스테이지의 종결시에 실리콘으로 이동되지 않은 니켈 또는 코발트는 화학적 세정에 의해 제거될 수 있다.
실리콘을 포함하는 기판은 실리콘, 바람직하게는 다결정질 실리콘으로 구성된 기판일 수 있다. 기판은 그것의 표면에 실리콘 영역들 및 SiO2, Si3N4, SiOC 및 SiC로부터 선택된 유전체 영역들의 수직 교번(vertical alternation)을 포함할 수 있다. 본 발명은 실리콘 영역들 상에 니켈의 선택적 증착을 가능하게하는 장점을 나타내고; 유전체 영역들은 니켈로 커버되지 않는데, 이는 금속의 불필요한 소모를 제한한다.
코팅될 실리콘을 포함하는 기판은 디자인 없이 평평할 수 있거나 평평하고 개구에서 그것들의 직경은 20 내지 100 nm 사이이고 그것들의 깊이는 500 nm 내지 3 마이크론 사이이게 하는 치수를 나타내는 중공 수직 구조(hollow vertical structure)들을 포함한다.
본 발명의 프로세스는 전자 디바이스들, 예컨대 특별히, 데이터의 저장 및 일반 전송을 위한 USB 키들, MS 카드들 및 SD 카드들에서 사용되는 소거형 NAND 메모리들의 제조에서의 애플리케이션들을 갖는다.
본 발명의 제 2 주제는 실리콘 기판상에 니켈 또는 코발트 층의 형성을 위한 프로세스는 하기로 이루어진 스테이지들을 포함한다는 것이다:
- 금속 금 입자들을 형성하기 위해서 실리콘-함유 기판의 표면을 금 이온들, 불화물 이온들 및 10 로부터 14까지의 탄소 원자들을 포함하는 알킬 체인 및 음이온의 또는 비이온성의 극성 그룹을 포함하는 화합물들 및 폴리머들로부터 선택된 표면-활성제를 포함하는 수용액에 노출시키는 단계, 및
- 무전해 루트에 의해, 금 입자들로 커버된 기판상에, 10 내지 150 nm사이의 두께, 바람직하게는 10 로부터 40 nm까지 보다 바람직하게는 10 로부터 25 nm까지를 갖는 기본적으로 니켈 또는 코발트로 구성된 층을 증착하는 단계.
본 발명의 제 1 내용과 관련하여 설명된 특성들은 본 발명의 제 2 내용에 적용될 수 있다.
본 발명의 제 3 주제는 상기에서 설명된 것처럼 니켈 규화물 또는 코발트 규화물의 형성을 위한 프로세스를 포함하는 NAND 메모리의 제조를 위한 프로세스이다.
다른, 본 발명의 제 4 주제는 상기에서 설명된 것처럼 니켈 규화물 또는 코발트 규화물의 형성을 위한 프로세스를 포함하는 광전지들의 제조를 위한 프로세스에 관한 것이다.
본 발명의 더 나은 이해는 첨부된 도면들을 참고로 하여 제공되는 이하의 비제한적인 예들의 설명 탐독시 획득될 것이다.
하기의 예들은 실험실 스케일상에서 수행되었다.
다른 방식으로 표시되지 않는한, 이들 예들은 주변 공기에 표준 온도 및 압력 상태들 (대략 1 atm 하에서 대략 25℃) 하에서 수행되었고 사용된 반응기들은 추가 정제(purification) 없이 상업적으로 직접 획득되었다.
참조 예 1: 귀금속 염 및 하이드로플루오린산을 포함하는 용액으로부터 시작하여 다결정질 실리콘의 층으로 커버된 기판의 활성화
a) 표면들 세정하기:
기판의 기원(origin) 및 그것의 요건들에 의존하여, 관련 기술 분야에 통상의 기술자는 표면을 세정하기 위한 프로토콜을 어떻게 적응할지를 알 것이다. 우리의 경우에, 활성화 용액이 또한 느린 에칭 용액이기 때문에 세정이 필요로 하지 않았다. 이 예에서, 사용되는 기판은 1 cm x 2 cm 의 측면 길이들을 갖고 그리고 대략 90 nm의 두께를 갖는 실리콘 디옥사이드 (SiO2)의 층으로 커버되고, 그 자체가 대략 190 nm의 두께를 갖는 다결정질 실리콘의 층으로 커버된 750 μm의 두께를 갖는 실리콘 쿠폰(silicon coupon)이다.
b) 기판 표면의 활성화:
b1) 활성화 용액의 조제:
2.5% 중량에서의 염산 (1.5 M) 및 15 mg의 선택 귀금속 염의 혼합물 50 ml가 주위 온도에서 깨끗한 PTFE 비커에 조제된다. 표 1은 사용되는 귀금속 염의 양들 및 유형에 관한 정보를 준다.
b2) 기판 표면상에 활성화 처리:
스테이지 a)에서 설명된 기판은 스테이지 b1)에서 조제된 혼합물에 소정 시간(표 1 참조)동안 잠입된다. 이어서 처리된 기판은 수없이 탈 이온수(deionized water)로 린스되고 질소의 스트림하에서 건조된다.
c) 무전해 프로세스에 의한 NiB 금속 층의 증착:
c1) 무전해 용액의 사전 조제:
31.11 g의 니켈 설페이트 헥사하이드레이트 (0.118 mol), 44.67 g의 시트르산 (0.232 mol), 52.26 g 의 N-메틸에탄올아민 (0.700 mol) 및 Mn = 600 g/mol 를 갖는 2.5 ppm 의 폴리에틸렌이민(PEI) 이 순서대로 1 리터 컨테이너 및 최소 탈 이온수 양 내에 도입된다. 최종 pH는 염기로 9 로 조절되었고 총 체적은 탈 이온수와 함께 1 리터로 조절되었다.
환원 용액의 1 체적은 다음 스테이지 바로 전에 선행하는 용액의 9체적까지 증가된다. 이 환원 용액은 28 g/l 의 디메틸아민-보레인 (DMAB; 0.475 mol) 및 60.00 g 의 N-메틸에탄올아민 (0.798 mol)를 포함한다.
c2) 다결정질 실리콘의 층상에 NiB 합금층의 형성 :
기판을 희망하는 최종 두께에 따라 앞에서 조제된 무전해 용액에 65℃로, 30 초 내지 5 분의 기간 동안 잠입(immerse)시킴으로써 NiB 니켈 합금의 층이 스테이지 b) 로 처리된 기판의 표면 상에 증착된다.
d) 니켈 규화물의 형성:
샘플위에 니켈 합금을 갖는 스테이지 c)에서 획득된 샘플은 350℃에서 1분 동안 빠른 열적 어닐링 (RTA)을 겪는다. 동작은 관형 오븐(tubular oven) 또는 가열 플레이트로 수행될 수 있다.
결과들:
Figure 112015101410276-pct00001
코멘트:
이 제 1 일련의 테스트들은 실리콘으로의 니켈의 이동을 위해 사용된 귀금속의 성질의 중요성을 분명히 보여주는것을 가능하게 한다. 팔라듐(II) 용액들은 표면을 활성화하는 것이 가능하지만 그러나 목표가 된 것들보다 훨씬 더 큰 등도포성의 니켈 두께들을 제공한다. 더욱이, 은 및 구리 염들은 350℃의 열적 어닐링 온도에서 실리콘으로 니켈을 이동하게 하는 것을 가능하게 하지 않는다는 것이 관측된다. 마지막으로, 금(III) 염은 박층의 니켈-붕소 합금 또한 실리콘으로의 후자의 균일한 이동을 획득하는 것을 가능하게한다.
예 2: 금(III) 염, 하이드로플루오린산 및 표면-활성제를 포함하는 본 발명에 따른 용액으로부터 시작하여 다결정질 실리콘의 층으로 커버된 기판의 활성화
a) 표면들 세정하기:
이 스테이지는 예 1의 스테이지 a)와 같다.
b) 기판 표면의 활성화:
b1) 본 발명에 따른 활성화 용액의 조제:
2.5% 중량에서의 하이드로플루오린산 , 240 ppm 의 금(III) 하이드로클로라이드 및 표면-활성제 (표 2 참조)의 혼합물의 50 ml이 주위 온도에서 깨끗한 PTFE 비커에 조제되었다.
b2) 기판 표면의 활성화 처리:
스테이지 a)에서 설명된 기판은 스테이지 b1)에서 조제된 혼합물에 소정 시간(표 2 참조)동안, 이 경우에서 30초동안 잠입된다. 이어서 처리된 기판은 수없이 탈 이온수(deionized water)로 린스되고 질소의 스트림하에서 건조된다.
c)무전해 프로세스에 의한 NiB 금속 층의 증착:
c1) 무전해 용액의 사전 조제:
사용되는 무전해 용액 및 동작 상태들은 예 1의 스테이지 c1)의 것들과 같다.
c2) 다결정질 실리콘의 층상에 NiB 니켈 합금층의 형성 :
기판을 희망하는 최종 두께에 따라 앞에서 조제된 무전해 용액에 65℃로, 30 초 내지 5 분의 기간 동안 잠입(immerse)시킴으로써 NiB 금속 합금의 층이 스테이지 b) 로 처리된 기판의 표면 상에 증착된다. 무전해 용액에 잠입의 지속기간은 좋은 균일도 및 전도도를 갖는 최소 니켈 두께를 획득하도록 결정된다.
층의 두께는 샘플의 단면을 취함으로써 스캐닝 전자 현미경에 의해 측정된다.
전도도 및 균일도를 측정하는 것을 가능하게 하는 방법은 관련 기술 분야에서 통상의 기술자에 알려진 네지점(four-point) 측정 방법이다.
결과들이 표 2에 제공되고, 최소 두께는 상이한 안정화 작용제들로 획득된다.
Figure 112015101410276-pct00002
*Brij 35: 폴리옥시에틸렌 글리콜 도데실 에테르
이 제 2 시리즈는 다결정질 실리콘과의 산화/환원 반응후에 형성된 금 나노입자들을 안정화하는데 낮은 분자량의 계면 활성제의 긍정적인 효과를 보여준다. 활성화 용기에 안정제를 추가함으로써, 금속 금 입자들의 밀도를 증가시키면서 금속 금 입자들의 사이즈는 줄일 수 있다. 금 입자들의 이런 분포가 더 얇은 니켈 층을 증착하는 것을 가능하게 한다. 다결정질 실리콘 표면상에 나노입자들의 일렉트로스테릭(electrosteric) 안정화를 가능하게하는 음이온의 계면 활성제 (SDS)로 최상의 결과가 획득되고, 반면에 단지 입체구조의(steric) 안정화 (Brij 35)를 초래하는 비이온성의 계면 활성제들은 그것을 가능하게 하지 않는다. SDS 분자는 금 나노입자들을 안정화하고 다결정질 실리콘 표면상에 금 나노입자들의 농도를 증가시킨다 (도 1b 참조).
d) 니켈 규화물의 형성:
예 1의 스테이지 d)에서 처럼, 니켈 합금으로 커버된 스테이지 c)에서 획득된 샘플은 350℃에서 1분 동안 빠른 열적 어닐링 (RTA)을 겪는다. 이어서 샘플은 화학반응을 일으키지 않은 니켈을 제거하기 위해서 화학 용액으로 처리된다.
테스트 4로부터의 샘플 섹션은 열적 어닐링 및 화학적 에칭전에 그리고 그 후에 스캐닝 전자 현미경으로 관측된다. 활성화 및 무전해 증착 후에 획득된 니켈 합금 층의 20nm의 두께가 도 2 에 도시된다. 열적 어닐링 후에 형성된 얇고 매우 균질의 니켈 규화물의 층이 도 3에 제공된다.
니켈 규화물 (NiSi)의 층은 니켈 합금의 처음 층의 두께보다 2배 더 큰 두께를 가지면서 매우 균질이다. 니켈과 실리콘사이의 화학량론 반응(stoichiometric reation)을 갖는 완벽한 확산 (Ni:Si = 1:1)은 결과 층의 좋은 균일도로 획득된다.

Claims (18)

  1. 실리콘-함유 기판상에 니켈 규화물(nickel silicide) 또는 코발트 규화물(cobalt silicide)을 형성하기 위한 프로세스에 있어서, 상기 프로세스는
    - 상기 실리콘-함유 기판의 표면상에 금속 금 입자들을 형성하기 위해서 상기 실리콘-함유 기판의 상기 표면을 금 이온들 및 불화물 이온(fluoride ion)들을 포함하는 수용액과 접촉하게 하는 단계로서, 상기 수용액은 10 으로부터 16 까지의 탄소 원자들을 포함하는 하나의 알킬 체인 및 적어도 하나의 음이온의(anionic) 또는 비이온성의(nonionic) 극성 그룹을 포함하는 화합물들로 이루어진 그룹에서 선택된 표면-활성제를 포함하는, 상기 수용액과 접촉하게 하는 단계;
    - 상기 수용액과 접촉하게 하는 단계에 따라 획득된 상기 금속 금 입자들로 커버된 상기 표면상에, 기본적으로(essentially) 니켈 또는 코발트로 구성된 층을 - 무전해 루트(electroless route)에 의해 - 증착하는 단계,
    - 상기 니켈 규화물 또는 상기 코발트 규화물을 형성하기 위해서 300℃ 내지 750℃ 사이의 온도에서 빠른 열적 어닐링(rapid thermal annealing)을 적용하는 단계들을 포함하는, 프로세스.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 실리콘-함유 기판의 상기 표면은 5 초 내지 5 분 사이의 지속기간(duration) 동안 상기 수용액과 접촉하게 되는, 프로세스.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 불화물 이온(fluoride ion)들을 포함하는 상기 수용액은 하이드로플루오린산 (HF), NH4F 또는 그것들의 혼합물을 물(water)에 혼합하는 단계에 의해 획득되는, 프로세스.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 금 이온들을 포함하는 상기 수용액은 염화 금산 (HAuCl4)을 물에 혼합하는 단계에 의해 획득되는, 프로세스.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 수용액은
    - 0.1 mM 로부터 10 mM 까지의 금 이온들, 및
    - 0.6 M 로부터 3.0 M 까지 불화물 이온들을 포함하는, 프로세스.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 알킬 체인은 10 으로부터 14 까지의 탄소 원자들을 포함하는, 프로세스.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 기본적으로 니켈 또는 코발트로 구성된 층은 10 내지 150 nm 사이의 균일하거나 또는 등도포성(conformal)의 두께를 갖는, 프로세스.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 기본적으로 니켈 또는 코발트로 구성된 층은 상기 금속 금 입자들로 커버된 상기 표면을 니켈 염, 붕소계의(boron-based) 환원제 및 니켈 및 폴리아민에 대한 안정제를 포함하는 수용액에 접촉하게 하는 단계에 의해 획득된 니켈-붕소 층(nickel-boron layer)이며, 상기 용액의 pH는 9 내지 12 사이이고 상기 수용액의 온도는 50℃ 내지 90℃ 사이인 것을 특징으로 하는, 프로세스.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 실리콘-함유 기판은 중공 수직 구조(hollow vertical structure)들을 포함하되, 개구에서 상기 중공 수직 구조들의 직경은 20 내지 100 nm 사이이고 상기 중공 수직 구조들의 깊이는 500 nm 내지 3 마이크론 사이이도록 하는 치수를 나타내는, 프로세스.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 실리콘-함유 기판은 실리콘 영역들 및 SiO2, Si3N4, SiC 및 SiOC 로부터 선택된 유전체 영역(region of a dielectric)들의 표면에서 수직 교번(vertical alternation)을 포함하는, 프로세스.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 빠른 열적 어닐링 스테이지의 종결시에 상기 실리콘으로 이동되지 않은 니켈 또는 코발트를 제거하기 위해서 니켈 규화물 또는 코발트 규화물의 화학적 세정 단계를 더 포함하는, 프로세스.
  12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 빠른 열적 어닐링 온도는 350℃ 로부터 450℃ 까지의 범위에 이르는, 프로세스.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 표면-활성제는 100 g/mol 내지 1500 g/mol 사이의 분자량을 갖는, 프로세스.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 표면-활성제는 음이온 극성 그룹(anionic polar group)을 포함하는, 프로세스.
  15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서, 상기 표면-활성제는 소듐 도데실설페이트(sodium dodecylsulfate)인, 프로세스.
  16. 실리콘-함유 기판상에 기본적으로(essentially) 니켈 또는 코발트로 구성된 층을 형성하기 위한 프로세스에 있어서, 상기 프로세스는
    - 상기 실리콘-함유 기판의 표면을 활성화시키기 위해서, 상기 실리콘-함유 기판의 상기 표면을 금 이온들, 불화물 이온들 및 10 로부터 16 까지의 탄소 원자들을 포함하는 하나의 알킬 체인 및 적어도 하나의 음이온의 또는 비이온성의 극성 그룹을 포함하는 화합물들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 표면-활성제를 포함하는 수용액에 노출시키는 단계, 및
    - 무전해 루트에 의해, 상기 실리콘-함유 기판의 상기 활성화된 표면상에, 10 내지 150 nm 사이의 두께를 갖는 기본적으로 니켈 또는 코발트로 구성된 층을 증착하는 단계로 이루어진 스테이지들을 포함하는, 프로세스.
  17. 청구항 1에 의해 정의된 니켈 규화물 또는 코발트 규화물의 형성을 위한 프로세스를 포함하는 NAND 메모리의 제조를 위한 프로세스.
  18. 청구항 1에 의해 정의된 니켈 규화물 또는 코발트 규화물의 형성을 위한 프로세스를 포함하는 광전지들의 제조를 위한 프로세스.

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