Способ изготовления силицида никеля
METHOD OF MAKING NICKEL SILICIDE

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления силицида никеля с пониженным значением контактного сопротивления.
2
Известен способ изготовления силицида [Пат. 5326724 США, МКИ H01L 21/293] покрытого слоем окисла, путем формирования топологических рисунков на основе многослойных структур, включающих слой титана Тi   или TiSi и окисла. Между слоями металла и окисла располагают слой нитрида титана TiN толщиной 80-100 нм, который наносят реактивным распылением, добавляя N в реактор, после того как толщина слоя TiN дает возможность упростить техпроцесс формирования топологического рисунка. В таких приборах  из-за  не технологичности    формирование окисла  затвора  образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.
2
Известен способ изготовления слоев силицида [Пат.5043300 США, МКИ H01L 21/283] на пластине кремния. Способ включает технологию плазменной очистки пластин кремния, напыление в вакууме слоя титана в атмосфере, не содержащий кислорода, отжиг в среде азота N при температуре 500-695°С в течение 20-60с с формированием слоев силицида титана и нитрида, последующий повторный отжиг при температуре 800-900°С с образованием стабильной фазы силицида титана.
Недостатками этого способа являются: высокие значения контактного сопротивления, высокая дефектность, низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
-6
15
-2
Задача решается формированием силицида никеля путем осаждения пленки никеля Ni толщиной 30-50 нм в вакууме 3*10Па со скоростью роста 2 нм/с  и последующей обработкой структур ионами ксенона Хе при температуре 175°С с энергией 300 кэВ, дозой 1*10 см и  отжигом при температуре 240°С  в течение 20 мин, в атмосфере водорода.
-6
15
-2
Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости  с ориентацией (100), удельным сопротивлением 100 м*см, после формирования областей стока/истока и осаждения слоя подзатворного диэлектрика полевого транзистора формируется силицид никеля путем осаждения пленки никеля Ni толщиной 30-50 нм в вакууме 3*10Па со скоростью роста 2 нм/с и последующей обработкой структур ионами ксенона Хе при температуре 175°С с энергией 300 кэВ, дозой 1*10см отжигом при температуре 240°С в течение 20 мин, в атмосфере водорода. Активные области п-канального полевого транзистора и электроды к ним формировали по стандартной технологии.
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>
контактное сопротивление,Ом/на квадрат
плотность дефектов, см<sup>-2</sup>
контактное сопротивление, Ом/на квадрат
1
9,1
6,7
3,6
1,2
2
8,4
7,5
3,2
1,3
3
8,1
7,8
3,7
1,1
4
7,7
8,3
3,4
1,0
5
7,4
8,5
3,1
0,9
6
8,6
6,7
3,3
1,3
7
8,2
8,4
3,4
1,2
8
9,7
7,7
3,8
1,1
9
9,5
7,5
4,3
0,95
10
7,9
7,6
3,6
0,8
11
8,3
7,1
3,1
1,3
12
7,1
7,7
3,5
0,85
13
8,4
6,8
3,2
1,2
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,5%.
Технический результат: снижение контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.