42. Технология «Salicide»

Термин “Salicide” имеет отношение к технологии, применяемой в микроэлектронной промышленности для формирования электрических контактов между полупроводниковым устройством и структурой, поддержививающей межсоединения. Salicide-ный процесс включает в себя реакцию тонкой пленки метала с кремнием на активных участках устройства, которая в конце концов формирует металокремниевый контакт через серию отжигов и (или) травительных процессов. Термин “Salicide” обозначает сжатие фазы самосовмещения кремния. Тут, термин «самосовмещение» предполагает, что контактная область не требует процессов литографического нанесения рисунка, по сравнению, например, с несамосовмещенной технологией polycide. Термин “Salicide” так же используется, когда указывают на металлокремний, полученный в процессе формирования контакта, так, например, Ti-salicide, однако, это обозначение идет в разрез с принятыми международными правилами именования соединений в химии.

Формирование контакта.

Салицидный процесс начинается с депонирования пленки перехода слоя металла через полностью сформированные и шаблонные устройства (например, транзисторы). Нагретая подложка, позволяющая переходному металлу взаимодействовать с незащищенным кремнием на активных участках полупроводникового устройства (например, сток, исток, подложка), формируя металокремниевые переходы с низким сопротивлением. Переходный металл не реагирует с окислом кремния или нитридными изоляторами, присутствующими в подложке. В процессе реакции весь ненужный переходный металл удаляется химическим травлением, оставляя салицидные контакты только на активных поверхностях. Полностью интегрируемый процесс изготовления может быть более сложным, включающим дополнительные отжиги, поверхностные обработки и процессы травления.

Химия.

Типичные переходные металлы используемые в этой технологии - это титан, кобальт, никель, платину, и вольфрам. Ключевая проблема в разработке салицидного процесса – это контролирование специфической фазы (соединения), сформированного металлокремниевой реакцией. Кобальт, например, может взаимодействовать с кремнием, образуя Co₂Si, CoSi, CoSi₂ и другие соединения. Тем не менее, только Co₂Si имеет достаточно низкое сопротивление для формирования эффективного электрического контакта. Для некоторых соединении, желаемая низкоомная фаза с не является термодинамически стабильной, так, например, C49-TiSi₂ – метастабильное соединение.