Entwicklung Von Verfahren Zur Atomlagenabscheidung Von Leitfahigen Tantalnitrid-Basierten Dunnschichten

Die fortschreitende Miniaturisierung in der Halbleitertechnik f?hrt insbesondere bei der Herstellung von dynamischen Halbleiterspeichern zu einer starken Zunahme der Aspektverh?ltnisse innerhalb von Speicherkondensatoren. Daraus folgend kommt es hier bei der Abscheidung von Elektroden und Dielektrika zu sehr hohen Anforderungen an die Kantenbedeckung, was die Atomlagenabscheidung (ALD) mit ihrem zyklischen selbstlimitierten Monolagenwachstum f?r diese Anwendung pr?destiniert. Vor diesem Hintergrund befasst sich diese Arbeit mit der Entwicklung von ALD-Verfahren zur konformen Beschichtung von Grabenstrukturen mit Tantalnitrid-basierten Elektrodenmaterialien. Dabei wird ein metallorganischer Tantal-Pr?kursor verwendet, der sich durch seinen fl?ssigen Aggregatzustand und die Abwesenheit von korrosiven Reaktionsprodukten auszeichnet. Theoretische Betrachtungen zum Tantal-Kohlenstoff-Stickstoff-Phasensystem und zum aktuellen Stand der Technik auf dem Gebiet der thermischen und der plasmaaktivierten ALD von Tantalnitrid, Tantalcarbid und Tantalcarbonitrid zeigen auf, dass mit den aktuell kommerziell verf?gbaren metallorganischen Tantal-Pr?kursoren ohne Plasmaunterst?tzung und Temperaturbehandlungen nur amorphe Schichten mit geringer Dichte und starker Oxidationsneigung hergestellt werden k?nnen. Die in dieser Arbeit durchgef?hrten quantenchemische Simulationen nach der Dichtefunktionaltheorie liefern hier potentielle Ursachen dieses Verhaltens. Auf Basis der theoretischen Betrachtungen erfolgten in einer ersten Entwicklungsrichtung Experimente zur ALD mit Plasmaaktivierung. In einem zweiten experimentellen Ansatz wurde die thermische ALD mit ausgew?hlten nachtr?glichen In-situ-Temperaturbehandlungen kombiniert. Beide Entwicklungsrichtungen resultieren ALD-basierte Verfahren zur Herstellung von Tantalnitrid-basierten D?nnschichtelektroden mit hoher Resistenz gegen Oxidation an Luft, hoher Dichte sowie niedrigem spezifischen elektrischen Widerstand. Dabei zeichnet sich

Author: Christoph Hossbach

Publisher: Tredition Gmbh

Publication Date: Mar 17, 2014

Number of Pages: 164 pages

Binding: Paperback or Softback

ISBN-10: 3849574466

ISBN-13: 9783849574468