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Anwendung eines Ni-Pt-Legierungs-Sputtertargets in der Halbleiterherstellung

Gegenwärtig besteht das Hauptverfahren zur Herstellung eines Nickel-Platin-Silicidfilms darin, zuerst eine Ionenimplantationsschicht in dem Siliciumgebiet des Halbleitersubstrats auszubilden und dann eine Schicht aus Siliciumepitaxieschicht darauf vorzubereiten, gefolgt von Sputtern auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats Silizium-Epitaxieschicht durch Magnetron-Sputtern Eine Schicht aus NiPt-Film und schließlich durch den Glühprozess zur Bildung eines Nickel-Platin-Silizid-Films.

Nickel-Platin-Silizidfilme in der Halbleiterfertigung

1. Anwendung in der Schottky-Dioden-Herstellung: Legierungs-Sputter-Target Eine typische Anwendung von Nickel-Platin-Silicid-Filmen in Halbleiterbauelementen sind Schottky-Dioden. Mit der Entwicklung der Schottky-Diodentechnologie, Metallsilizid-Silikonkontakt hat den traditionellen Metall-Silikonkontakt ersetzt, um die Oberflächenfehler und -verschmutzung zu vermeiden, die Auswirkung des Oberflächenzustandes verringernd, verbessern die positiven Eigenschaften des Gerätes, zum Druck, umgekehrte Energie Auswirkungen, hohe Temperatur, antistatisch, Anti-Burn-Fähigkeit. Nickel-Platin-Silicid ist das ideale Schottky-Barrierekontaktmaterial, einerseits Nickel-Platin-Legierung als Barrieremetall, mit guter Hochtemperaturstabilität; Andererseits ändert sich das Legierungssputterziel durch das Legierungszusammensetzungsverhältnis, um eine Barrierenhöheneinstellung zu erreichen. Das Verfahren wird durch Sputtern der Nickel-Platin-Legierungsschicht auf dem Silizium-Halbleitersubstrat vom N-Typ durch Magnetron-Sputtern hergestellt, und Vakuum-Tempern wird im Bereich von 460 bis 480 für 30 Minuten durchgeführt, um die NiPtSi-Si-Barriereschicht zu bilden. Normalerweise müssen NiV, TiW und andere Diffusionsbarriere gesputtert werden, die Zwischenmetalldiffusion zu blockieren, die Anti-Ermüdungsleistung des Gerätes zu verbessern.

2. Anwendungen in integrierten Halbleiterschaltungen: Nickel-Platin-Silicide werden auch in den mikroelektronischen VLSI-Vorrichtungen im Source-, Drain-, Gate- und Metallelektrodenkontakt weitverbreitet verwendet. Gegenwärtig wurde Ni-5% Pt (Molenbruch) erfolgreich in 65 nm-Technologie, Ni-10% Pt (Molenbruch) in 45 nm-Technologie angewendet. Mit der weiteren Verringerung der Linienbreite der Halbleitervorrichtung ist es möglich, den Pt-Gehalt in der Nickel-Platin-Legierung weiter zu verbessern, um den NiPtSi-Kontaktfilm herzustellen. Legierungs-Sputtertarget Der Hauptgrund ist, dass die Erhöhung des Pt-Gehalts in der Legierung die Hochtemperaturstabilität des Films verbessern kann und das Aussehen der Grenzfläche verbessert, das Eindringen von Defekten verringert. Die Dicke der Nickel-Platin-Legierungsfilmschicht auf der Oberfläche der entsprechenden Siliziumvorrichtung beträgt üblicherweise nur etwa 10 nm, und das zur Bildung des Nickel-Platin-Silicids verwendete Verfahren ist ein oder mehrere Schritte. Die Temperatur liegt im Bereich von 400 bis 600 ° C für 30 bis 60 s

In den letzten Jahren, die Forscher, um den Gesamtwiderstand von Nickel-Platin-Silizid, IBM patentierte zweistufige Herstellung NiPtSi Dünnschicht: der erste Schritt der Abscheidung von hohen Pt-Gehalt von Nickel-Platin-Legierung Filmablagerung, Legierung Sputtertarget der Pt-Gehalt des zweiten Schritts. Der untere Nickel-Platin-Legierungsfilm enthält nicht einmal einen Pt-reinen Nickelfilm. Die Bildung eines Nickel-Platin-Silizidfilms auf der Oberfläche mit niedrigem Pt-Gehalt trägt dazu bei, den Gesamtwiderstand von Nickel-Platin-Silizid zu verringern, so dass es in dem neuen Technologieknoten möglich ist, einen unterschiedlichen Pt-Gehalt des Sputterns mit Nickel-Platin-Legierung zu verwenden Ziel Der Nickel-Platin-Silizid-Kontaktfilm mit einer Gradientenstruktur wurde hergestellt.