难熔夹层金属提高NiSi薄膜热稳定性的新思路

首次给出了一种具有规律性的能用来提高镍硅化物热稳定性的方法.依据此方法,摸索出在Ni中分别以夹层金属掺入Pt、Mo、Zr、W金属来提高NiSi硅化物的热稳定性.概括总结了掺人难熔金属M后形成的三元镍硅化物Ni(M)Si热稳定性能.实验结果表明,Ni(M)Si硅化物薄膜四种镍硅化物薄膜有相同的热稳定性.以Ni/W/Ni/Si样品为例,经650～800°C快速热退火后,薄层电阻率保持较小值,小于3 Ω/□.XRD衍射、Raman光谱和AFM分析表明,Ni(M)Si薄膜界面平整,该薄膜中只存在低阻NiSi相,而没有高阻NiSi2相生成,从而将NiSi薄膜的低阻温度窗口的上限从700℃提高到800°C,使形成高阻NiSi2相的最低温度提高到850℃.研制的高压Ni(M)Si/Si肖特基硅器件在650～800°C温度跨度范围内保留了NiSi/Si肖特基相近的整流特性,肖特基势垒高度分布在0.61～0.71 eV区间内,由此表明Ni(M)Si硅化物是令人满意的互连和接触材料.