Ti2Si、CoSi2、Ni2PtSi,它的反应温度小于T1,T1(Ti)>T1(Co)>T1(NiPt)。然后用湿法刻蚀(刻蚀的酸是 NH4OH和H2O2)去除氧化物上未反应的金属,防止桥连短路。第二次 RTA-2 需要更高的温度T2,把相位C49 转化为C54的低阻金属硅化物生成TiSi2 /CoSi2/NiPtSi2,T2(Ti)>T2(Co)>T2(NiPt)。
Ti- Salicide 有一个致命的缺点,随着 Salicide 厚度的降低或者线宽的减小,Ti- Salicide 由C49相位转化为C54 相位的临界温度T1会升高,而C54 相位发生团块化的临界温度T2反而会降低,以致于会出现T1=T2的临界点,甚至会出现T2小于T1的情况,如图3-107所示。如果出现T2小于T1的情况,Ti-Salicide 出现C49相位后就会直接发生团块化,根本就不存在C54相位这个区间,也就是根本找不到降低金属硅化物电阻的工艺条件,所以只有大尺寸的工艺才会采用Ti-Salicide 工艺技术,例如特征尺寸0.5~0.25μm 的工艺技术。而Co-Salicide 可以有效避免这种直接发生团块化现象,所以特征尺寸0.18μm ~65nm 的工艺技术都采用Co-Salicide 工艺技术。另外由于特征尺寸为65nm 以下的工艺技术需要特别考虑热量的问题,所以选择 NiPt-Salicide 工艺技术,因为 NiPt-Salicide 工艺技术的 RTA 工艺温度比 Co-Salicide工艺低。
另外硅和金属还存在互扩散的问题,对于 Ti-Salieide 工艺技术,淀积的金属是 Ti,在形成硅化物的过程中,硅是主要扩散物,在边缘处可以参与反应的硅相对来说会少一点,所以边缘形成的金属硅化物的厚度就会相应变薄,那么边缘的薄层电阻就会相应变大,表现出来的特性就是金属硅化物的边缘的电阻较大;对于线宽为0.18μm以下的工艺技术,这种特性会非常严重。除了边界处金属硅化物电阻增大的问题,另外硅会扩散到金属上,引起的桥接问题。由于硅扩散到金属中的速度大于金属扩散到硅中的速度,所以金属硅化物不仅会在金属与硅的直接接触面形成,还会在氧化物上形成造成桥接,例如 STI和侧墙上。虽然 STI和侧墙上Ti金属并不与硅直接接触,当初始的硅金属化反应发生在纯N2气氛中进行时,可以阻止硅化物在横向上的生长。另外金属 Co和NiPt 可以有效地避免上述敬应,这是0.18