石青宏，刘瑞庆，黄 伟

(1.深圳深爱半导体股份有限公司，广东 深圳 518116；2.中国电子科技集团公司第 58 研究所，江苏 无锡 214072)

Ni(W)Si/Si肖特基势垒二极管电学特性研究

石青宏1，刘瑞庆2，黄 伟2

(1.深圳深爱半导体股份有限公司，广东 深圳 518116；2.中国电子科技集团公司第 58 研究所，江苏 无锡 214072)

首次提出在 Ni中掺入夹层 W 的方法来提高 NiSi的热稳定性。具有此结构的薄膜，经600～800 ℃快速热退火后，薄层电阻保持较低值，小于 2 Ω/□。经 Raman 光谱分析表明，薄膜中只存在 NiSi相，而没有 NiSi2生成。Ni(W)Si的薄层电阻由低阻转变为高阻的温度在 800 ℃以上，比没有掺 W 的镍硅化物转变温度的上限提高了 100 ℃。Ni(W)Si/Si肖特基势垒二极管能够经受 650～800 ℃不同温度的快速热退火，肖特基接触特性良好，肖特基势垒高度为 0.65 eV，理想因子接近于 1。

Ni(W)Si；热稳定性；肖特基势垒二极管；XRD；Raman 光谱；卢瑟福背散射；快速热退火(RTA)

1 前言

难熔金属硅化物作为接触和局部互连材料有很多优点，例如接触电阻低、薄层电阻小、无电迁徙现象、能够实现自对准结构和能够承受高温热处理等，因而在深亚微米集成电路中硅化物技术被广泛应用。NiSi由于具有薄层电阻小、应力小、易形成浅结等优点，却没有 Ti硅化物的“桥连”现象和线宽效应，也没有CoSi2形成时耗硅多、应力大、漏电大的缺点，因而NiSi能够适应集成电路特征尺寸不断缩小的趋势，成为深亚微米集成电路中最有前景的硅化物之一。然而NiSi存在一个亟待解决的问题，即热稳定性差[1]，大于650 ℃ RTA 退火后的 NiSi薄膜开始结团，750 ℃就能生成高阻的 NiSi2，这将增大薄膜电阻率，并引起器件的漏电流增大。……