Caracterização elétrica de contatos rasos de siliceto de níquel sobre junções N+P.

• Main Author: Ricardo Pestana
• Other Authors: Sebastiao Gomes dos Santos Filho
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2006
• Subjects: Diodo; Resistividade de contato; Siliceto de níquel; Contact resistivity; Diode; Nickel silicide
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-08122006-143302/

Este trabalho apresenta a fabricação e a caracterização elétrica de contatos Al/Ti/Ni(Pt)Si sobre junções rasas N+P com aproximadamente 0,2 ìm de profundidade, sendo que o monosiliceto de níquel foi formado a partir da estrutura Ni(30nm)/Pt(1,5nm)/Si. O comportamento elétrico dos diodos obtidos no melhor processo foi adequado, com as seguintes médias e desvios padrões: corrente reversa por unidade de área de 33,8nA/cm2 ±12,3 nA/cm2 e corrente reversa por unidade de perímetro de 654pA/cm ±229pA/cm para tensão reversa de -5V, a resistência reversa dos diodos quadrados de 268,9G? ±97,7G? e a resistência reversa dos diodos serpentinas de 35,5G? ±11,5G?, a tensão de início de condução resultou entre 0,55V e 0,56V, a resistência série em condução de 4,7? ±1,3?, fator de idealidade de 1,15 ±0,03, e corrente de saturação de 1,1x10-11A para diodos quadrados (300ìm x 300ìm). O menor valor de resistividade do filme de (Ni(Pt)Si) resultou 25ì?cm e a resistência de folha de 3,13 ?/? foram obtidas após a formação do mono-siliceto de níquel na temperatura de 600 ºC durante 120 segundos. As estruturas Kelvin apresentaram resistividade de contato de 15,0ì?.cm2 ±3,3ì?.cm2 e comportamento ôhmico estável para diversos níveis de corrente. Após uma extensa análise sobre modelagem de contato, foi elaborado um programa computacional desenvolvido em MATLAB, baseado em um método bem conhecido, isto é, uma malha de resistores tridimensional, que analisa os efeitos do fenômeno de concentração das linhas de corrente lateral no contato. Este programa foi aplicado em contatos com siliceto de níquel, onde foram observadas reduções de até 32% na resistividade real do contato. === This work presents the fabrication and electrical characterization of Al/Ti/Ni(Pt)Si contacts having the nickel monosilicide formed from Ni(30nm)/Pt(1.5nm)/Si structure on shallow N+P junctions with about 0.2 ìm of depth. The diodes? electrical behavior achieved at the best process was considered good, with the following average and standard deviations: area diode leakage current of 33.8nA/cm2 ±12.3nA/cm2 and periphery diode leakage current of 654pA/cm ±229pA/cm for reverse voltage of -5V, the square diode reverse resistance of 268.9G? ±97.7G? and serpentine diode reverse resistance of 35.5G? ±11.5G?, forwardbias voltage between 0.55V and 0.56V, forward series resistance of 4.7? ±1.3?, ideality factor of 1.15 ±0.03, and reverse saturation current of 1.1x10-11A for square diodes (300ìm x 300ìm). The lowest film resistivity value (Ni(Pt)Si) of 25ì?cm and sheet resistance of 3.13 ?/? were obtained for the formation of nickel monosilicide under temperature of 600ºC for 120 seconds. The cross-bridge Kelvin resistors presented contact resistivity of 15.0 ì?.cm2 ±3.3 ì?.cm2 and stable ohmic behavior for several electrical current levels. After extensive analysis about contact modeling, a computer program was elaborated in MATLAB, based on a well-known three-dimensional resistor network, which analyses the lateral current crowding effects on contact. This program was applied for contacts with nickel silicide, where a decrease up to 32% at the real contact resistivity was observed.