Residual Metal Evolution with Pattern Density in Cobalt Nickel Composite Silicide Process

코발트 니켈 복합 실리사이드 공정에서 하부 형상에 따른 잔류 금속의 형상 변화

  • 송오성 (서울시립대학교 신소재공학과) ;
  • 김상엽 (서울시립대학교 신소재공학과)
  • Published : 2005.06.01

Abstract

We prepared $0.25\~l.5um$ poly silicon gate array test group with $SiO_2$ spacers in order to employ NiCo composite salicide process from 15nm Ni/15nm Co/poly structure. We investigate the residual metal shape evolution by varying the rapid thermal silicide anneal temperature from $700^{\circ}C\;to\;1100^{\circ}C$. We observed the residual metals agglomerated into maze type and line type on $SiO_2$ field and silicide gate, respectively as temperature increased. We propose that lower silicide temperature would be favorable in newly proposed NiCo salicide in order to lessen the agglomeration causing the leakage and scum formation.

새로이 제안된 15nm-Ni/15nm-Co의 적층구조로부터 제조된 NiCo 복합실리사이드를 실제 디바이스에 채용하기 위해, $SiO_2$ 스페이서를 가진 폴리실리콘 게이트 선폭이 $0.25\~l.5um$까지 변화하는 테스트그룹을 이용하여 30초-RTA를 이용한 실리사이드화 온도를 $700^{\circ}C\~1100^{\circ}C$까지 변화시키면서 이때 cleaning전후의 잔류금속의 생성모습을 확인하였다. RTA온도가 올라갈수록 $SiO_2$로 구성된 필드와 스페이서 상부와, 실리사이드가 형성된 게이트 상부에 $0.25{\mu}m$정도의 단축직경을 가진 타원형 잔류금속이 미로형 또는 게이트 방향으로 생성되는 특징이 있었고 동시에 응집이 많아지는 현상이 있었다. 응집이 많을수록 하부 절연층과의 반응도가 증가하여 절연특성이 저하될 수 있었고 과도한 습식제거 공정을 오래하여야 하므로 실험범위 내에서 가급적 저온 실리사이드화 열처리가 바람직하였다.

Keywords