二硅化钛(TiSi2)靶材基本信息
分子式:TiSi₂
纯度:99.95%
CAS号:12039-83-7
摩尔质量:104.04 g/mol
密度:4.02–4.05 g/cm³
熔点:~1540–1570℃
沸点:
溶解性(水):溶于热浓 HNO₃+HF 混酸(Si 被氧化溶出);与碱液缓溶
二硅化钛(TiSi2)靶材产品应用
二硅化钛(TiSi₂)薄膜——它凭低电阻率(C54相 12–18 µΩ·cm)+ CTE 与 Si 匹配 + 高温抗氧化(SiO₂ 自愈),主要用在微电子接触层 + 功能涂层,具体如下:
① 微电子 Salicide(自对准硅化物)接触层【最经典】
CMOS 工艺(0.5–0.18 µm 节点历史主流):
溅射 Ti 薄膜 → 快速热退火(RTA 700–850℃, N₂/Ar, 10–30 s)→ 先 C49‑TiSi₂(高阻)→ 转 C54‑TiSi₂(低阻)
未反应 Ti 用 H₂O₂+NH₄OH 或稀 HF 选择性腐蚀去除
形成 源/漏/
多晶硅栅低阻欧姆接触 + 减小接触电阻 & 串联电阻
后被 NiSi(更低温、更少 Si 消耗)部分取代,但在 功率器件/特殊 BCD 工艺/老节点仍有使用
② 欧姆接触 / 局部互连薄膜(化合物半导体 & 硅基)
GaAs、SiC 功率器件局部接触层(与 TiN/Ti 叠层)
扩散阻挡层研究(Ti/TiSi₂/TiN 叠层,<600–700℃ 短时稳)
③ 高温抗氧化 / 耐蚀涂层(小众薄膜方向)
TiSi₂ 薄膜或 TiSi₂+MoSi₂ 复合膜涂覆 C/C
复合材料、Mo、W、Nb → 空气中 >800℃ SiO₂ 保护层自生成(类似 MoSi₂ 但 CTE 更匹配某些基体)
膜厚通常 5–30 µm(PVD 或 slurry 法后扩散退火)
④ 热电偶 / 功能传感膜研究(极少)
TiSi₂ 与 Pt 或 Pt‑Rh 配对作高温薄膜热电偶敏感层(研究级)
少数报道用于 H₂ 敏感膜(TiSi₂ 表氧缺位吸附 H₂ 致电阻微变)