最後更新:2026年10月8日製造流程基礎製程節點・電晶體中國大陸:自对准硅化物

自對準矽化物(SALICIDE)是什麼

Self-Aligned Silicide (SALICIDE)

自對準矽化物(SALICIDE)是在電晶體的多晶矽閘極及源極/汲極區域,以自對準方式形成矽化物(金屬與矽的化合物),藉此降低接觸電阻與導線電阻的技術。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 相關企業
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

自對準矽化物(SALICIDE:Self-Aligned Silicide)是在電晶體的多晶矽閘極及源極/汲極區域,以自對準方式形成矽化物(金屬與矽的化合物),藉此降低接觸電阻與導線電阻的技術。「自對準」是指不需經過光微影的光罩步驟,矽化物只會形成在受間隙壁(spacer)保護的閘極側壁以外、外露的矽表面上。

SALICIDE的代表性製程由4個步驟構成:①濺鍍沉積鈷(Co)或鎳(Ni)等過渡金屬;②以熱處理使金屬與矽反應(第一次退火);③以選擇性蝕刻去除未反應金屬;④以第二次退火轉變為低電阻相。目前主流為NiSi(矽化鎳),具備低溫形成、低電阻與適合微細加工等優點。

矽化物材料隨著製程節點不斷演進。初期以TiSi₂(矽化鈦)為主流,但因微縮帶來的凝聚問題,改採CoSi₂(矽化鈷)。到了45nm世代以後,NiSi成為標準,目前則為了提高熱穩定性而使用添加鉑(Pt)的矽化鎳(NiPtSi)。

在FinFET製程中,由於Fin頂面與側面的矽化物形成屬於立體形狀,與傳統平面型相比,更難確保矽化物形成的均勻性。尤其在Fin根部(靠近STI的部分)矽化物過度形成會引發漏電流,因此需要精密控制熱處理條件。

轉向GAA(Gate-All-Around)結構後,與源極/汲極部分磊晶成長之矽鍺(SiGe)的矽化物接觸成為新的課題。此外,為了進一步降低接觸電阻,不使用矽化物、直接以釕(Ru)或半金屬鉍(Bi)系材料接觸的歐姆接觸技術也在研究中。應用材料在此領域積極進行產品開發。

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