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본 논문에서는 Cobalt interlayer와 TiN capping을 적용한 Ni-Silicide 구조를 제안하여 100 nm CMOS 소자에 적용하고 소자 특성 연구를 하였다. Ni-Silicide의 취약한 열 안정성을 개선하기 위해 열 안정성이 우수한 Cobalt interlayer를 이용하여 silicide의 열화됨을 개선하였고, 또한 silicide 계면의 uniformity를 향상하기 위해 TiN capping을 동시에 적용하였다. 100 nm CMOS 소자에 제안한 Co/Ni/ TiN 구조를 적용하여 700℃, 30분에서의 열처리 시에도 silicide의 낮은 면저항과 낮은 접합 누설 전류가 유지되었으며 100 nm 이하 소자의 특성 변화도 거의 없음을 확인하였다. 따라서 제안한 Co/Ni/TiN 구조가 NiSi의 열 안정성을 개선시킴으로써 100 nm 이하의 Nano CMOS 소자에 매우 적합한 Ni-Silicide 특성을 확보하였다.


In this paper, a novel Ni silicide technology with Cobalt interlayer and Titanium Nitride(TiN) capping layer for sub 100 nm CMOS technologies is presented, and the device parameters are characterized. The thermal stability of Ni silicide is improved a lot by applying co-interlayer at Ni/Si interface. TiN capping layer is also applied to prevent the abnormal oxidation of NiSi and to provide a smooth silicide interface. The proposed NiSi structure showed almost same electrical properties such as little variation of sheet resistance,leakage current and drive current even after the post silicidation furnace annealing at 700℃ for 30 min. Therefore, it is confirmed that high thermal robust Ni silicide for the nano CMOS device is achieved by newly proposed Co/Ni/TiN structure.