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A silicide is a type of chemical compound that combines silicon and a usually more electropositive element.
Silicon is more electropositive than carbon. In terms of their physical properties, silicides are structurally closer to borides than to carbides. Because of size differences however silicides are not isostructural with borides and carbides.[1]
Bonds in silicides range from conductive metal-like structures to covalent or ionic. Silicides of all non-transition metals have been described except beryllium. Silicides are used in interconnects.[2]
Silicon atoms in silicides can have many possible organizations:
ほとんどのケイ化物は、元素を直接結合させることによって製造されます。[ 1 ] しかし、このプロセスは非常に発熱性が高く、反応の制御が困難です。まれに、金属酸化物がケイ素還元を受けることがあり、その場合、純粋なケイ素が金属から脱酸素して酸化ケイ素を生成し、その後真空によって除去されます。あるいは、溶融アルミニウムまたは銅が合金化に適した溶媒となります。[ 3 ]
自己整合プロセスによって作製されたシリサイドは、サリサイドと呼ばれます。これは、堆積された金属（アニーリング後にシリサイドの金属成分となる）がシリコンと直接接触している領域のみにシリサイド接点が形成されるプロセスであり、そのため自己整合プロセスとなります。これは、MOS/ CMOSプロセスにおいて、ソース、ドレイン、およびポリシリコンゲートのオーミック接点に一般的に用いられます。
第1族および第2族のケイ化物、例えばNa₂SiやCa₂Siは水と反応して水素やシランを生成します。 2012年のコンシューマー・エレクトロニクス・ショー（CES）では、「電力網から離れた場所で時間を過ごす人」向けに、水で動作するケイ化ナトリウムを使用した安全で環境に優しい1kWhまたは3kWh容量の携帯電話充電器が発表されました。塩水を含むあらゆる種類の水を使用でき、泥やその他の沈殿物で濃くなっていなければ水たまりの水でも動作します。[ 4 ]
ケイ化マグネシウムは塩酸と反応してシランを生成する。
第1族ケイ化物はさらに反応性が高い。例えば、ケイ化ナトリウムNa₂Siは水と急速に反応してケイ酸ナトリウムNa₂SiO₃と水素ガスを生成する。ケイ化ルビジウムは自然発火性があり、空気と接触すると発火する。[ 5 ]
遷移金属ケイ化物は通常、水溶液に対して不活性である。赤熱状態では、 水酸化カリウム、フッ素、塩素と反応する。水銀、タリウム、ビスマス、鉛は液体シリコンと混和しない。
シリサイド薄膜は、高い電気伝導性、熱安定性、耐腐食性、およびフォトリソグラフィウェハプロセスとの互換性により、マイクロエレクトロニクスに応用されています。[ 6 ]例えば、ポリシリコン層上に形成されたシリサイド（ポリサイドと呼ばれる）は、その高い導電性から集積回路の相互接続材料として一般的に使用されています。[ 7 ]サリサイドプロセスによって形成されたシリサイドは、オーミックコンタクトおよびショットキーコンタクトの低仕事関数金属としても使用されています。[ 8 ]高仕事関数金属は、フェルミ準位のピン止めにより接合部のショットキー障壁電位が0.7～0.8V付近に固定されるため、金属-半導体接合に直接使用するのに理想的ではないことがよくあります。このため、低順方向電圧ショットキーダイオードや半導体と金属間のオーミック相互接続では、金属-半導体界面に薄いシリサイド層がよく使用されます。