Способ формирования силицида
METHOD FOR FORMATION OF SILICIDE

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления слоев силицида с пониженным сопротивлением контакта.
2
Известен способ создания силицида титана [Патент 5326724 США, МКИ H01L 21/293]покрытого слоем окисла. Между слоями металла и окисла располагают слой ТiN толщиной 80-100нм, который наносят реактивным распылением, добавляя N в реактор. Слой ТiN обеспечивает упрощение технологии формирования топологического рисунка. В таких приборах из-за низкой технологичности процесса создания силицида титана, повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 5316977 США, МКИ H01L 21/223] содержащего силицид металла. На легированной подложке формируют слой силицида металла, легированный примесью другого типа. Затем проводят отжиг полученной структуры в восстановительной атмосфере при температуре 600-800°С. Легирование проводят из газовой фазы или путем нанесения на диффузионный слой пленки переходного металла, который взаимодействует с полупроводниковой подложкой с образованием примеси второго типа. В качестве переходного металла можно использовать Ti, W, Mo, Co.
Недостатками этого способа являются:
- высокие значения сопротивления контакта;
- высокая дефектность;
- низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижения сопротивления контакта, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
-5
16
-2
2
-3
Задача решается путем формирования слоя силицида электронно-лучевым испарением при давлении 1.10Па, напылением Pd толщиной 50 нм с последующим воздействием пучка ионов Ar энергией 200 кэВ под углом 7° дозой 3.10 см, плотностью тока ионного пучка 1,5 мкА/см, температура 50°С, скорость роста 0,3 нм/с, отжигом при температуре 200°С в вакууме 1.10 Па в течение 10мин.
-5
16
-2
2
-3
2
Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния формировали слой силицида с использованием электронно-лучевого испарения при давлении 1.10Па, напылением Pd толщиной 50нм. Затем образцы подвергали воздействию пучка ионов Ar с энергией 200 кэВ под углом 7° дозой 3.10 см плотностью тока ионного пучка 1,5 мкА/см, температура 50°С, скорость роста 0,3 нм/с, отжигом при температуре 200°С в вакууме 1.10 Па в течение 10мин. При этом образуется однородный силицидный слой PdSi.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по стандартной технологии
Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по предлагаемой технологии
№
плотность дефектов, см<sup>-2</sup>
сопротивления, Ом
плотность дефектов, см<sup>-2</sup>
сопротивления, Ом
1
4,5
5,4
1,3
0,9
2
5,2
5,5
1,1
1,3
3
4,6
5,6
1,4
1,1
4
4,1
5,3
1,2
1,5
5
4,2
5,2
2,1
0,8
6
5,1
5,7
1,6
1,1
7
5,4
4,9
2,2
0,7
8
4,9
4,7
1,7
1,2
9
4,3
4,5
1,5
0,9
10
5,3
5,9
1,4
1,5
11
4,8
5,1
2,1
0,8
12
4,7
4,6
1,8
0,6
13
5,5
5,4
1,9
0,9
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,3%.
Технический результат: снижения сопротивления контакта, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
-5
16
-2
2
-3
Предложенный способ формирования слоя силицида электронно-лучевым испарением при давлении 1.10 Па, напылением Pd толщиной 50 нм с последующим воздействием пучка ионов Ar энергией 200 кэВ под углом 7° дозой 3.10 см, плотностью тока ионного пучка 1,5 мкА/см, температура 50°С, скорость роста 0,3 нм/с, отжигом при температуре 200°С в вакууме 1.10 Па в течение 10 мин позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.