0.5μmCMOS金属硅化物工艺技术研究
摘要：金属硅化物技术的应用减少了源漏电极和栅电极的薄膜电阻，降低了接触电阻，并缩短了与栅相关的RC延迟。主要阐述了金属硅化物的生成机制、两种金属硅化物TiSi2和NiSi的薄膜电阻性质、使用自对准工艺制备TiSi2和NiSi的工艺流程，使用自对准工艺可能存在的Bridging、扩散区漏电流、稳定性等问题。对两种金属硅化物工艺进行了比较和总结，并在一定程度上改善了制备TiSi2的工艺条件。对于0.5μmCOMS工艺而言，金属硅化物TiSi2是一个好的选择。
关键词：TiSi2，NiSi，金属硅化物，自对准硅化物技术，Bridging
在使用硅化物以前，集成电路的栅极连接和漏源极连接大都采用多晶硅或金属连接。多晶硅有较大的电阻率，在当时的集成度和电路的要求下，这样大的电阻率对电路的制作没有多大的影响。但随着集成电路的发展，器件的尺寸不断缩小，这样大的电阻率对电路的影响越来越大，以致这样的电阻率不能不被考虑。而直接采用金属连接的电路，由于存在功函数差，会产生一个电势差，并且金属和硅的粘附力不是很好。硅化物的应用，则解决了这一问题。硅化物拥有低的电阻率，和硅的粘附力也很好。电阻率影响的直接表现是在VLSI或高速电路中，存在RC延迟时间。下图比较了多晶硅（30欧姆/方块电阻）、TaSi（1.25欧姆/方块电阻）和Al（0.025欧姆/方块电阻）的单位长度的延迟与线宽的关系。这里假设导电层厚为1μm，并且夹在两层厚为1.5μm的二氧化硅
毕业设计说明书目录
1 绪论…………………………………………………………………………………………1
2 硅化物生成机制……………………………………………………………………………2
2.1第一生成相与多相同时生成……………………………………………………………2
2.2 硅化物生长速率…………………………………………………………………………3
2.3 移动原子种类……………………………………………………………………………3
2.4 硅化物生成………………………………………………………………………………4
3 金属硅化物技术指标………………………………………………………………………5
4 不同金属硅化物薄膜的电阻率……………………………………………………………5
4.1常规TiSi2 薄膜的方块电阻与线宽的关………………………………………………5
4.2 NiSi 薄膜的方块电阻与退火温度和线宽的关系………………………………………6
5 金属硅化物的制备方法……………………………………………………………………7
5.1 制作TiSi2硅化物的工艺模块流程………………………………………………………8
5.2 NiSi形成工艺……………………………………………………………………………11
5.3自对准金属硅化物制备的可能问题点 ………………………………………………14
6 两种金属硅化物工艺的对比与总结及改善……………………………………………15
6.1 两种金属硅化物工艺对比……………………………………………………………15
6.2 两种金属硅化物工艺总结……………………………………………………………18
6.3 TiSi2金属硅化物工艺的部分改善……………………………………………………19
总结…………………………………………………………………………………………21
参考文献……………………………………………………………………………………21
参考文献
【1】. Stephen A.Campbell著 曾莹等译 微电子制造科学原理与工程技术（第二版） 电子工业出版社 2004
【2】. James D.Plummer Michael D.Deal等著 严利人等译 硅超大规模集成电路工艺技术——理论、实践与模型 电子工业出版社 2005
【3】.赵文彬 专用0.5μmCOMS工艺开发及其高压技术研究
【4】.屠海令 王磊 杜军 半导体集成电路用金属硅化物的制备 稀有金属 2009
【5】. 田波 吴郁等 采用优化的腐蚀工艺对TiSi2接触特性的改善 北京工业大学学报 2009
【6】.尚海平 徐秋霞 镍硅化物工艺新进展 微电子学 2009
【7】.王大海 万春明 徐秋霞 自对准硅化物工艺研究 微电子学 2004
【8】.奚雪梅 徐立等 自对准硅化COMS/SOI技术研究 半导体学报 1995
【9】.王万业等 亚微米COMS IC中自对准硅化物工艺的研究 微电子学 2002
