Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

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6.1 Entwicklung der Grenzschicht zwischen STO und Si 123 ter keinen oder nur einen sehr vernachlässigbaren Einfluss auf das Wachstum der SiO2 Schicht hat. Jedoch zeigt die Abscheidung 1e, die vollständig ohne zusätzlichen O2 erfolgt ist, eine deutliche Reduzierung der Schichtdicke auf Werte
124 6 Schichteigenschaften - 2: STO auf Silizium 10000 10000 1000 Sr Ti 1000 Si Ti 100 Si C 100 Sr 10 10 C 0 1000 2000 3000 4000 0 1000 2000 3000 4000 Zeit [s] Zeit [s] Abbildung 6.3: SNMS Tiefenprofile der Proben 1e, links, bzw. 3e, rechts. Die ohne zusätzlichen Sauerstoff abgeschiedene Probe zeigt einen stark erhöhten Kohlenstoffanteil. Intensität [c/s] Das oben beschriebene Ergebnis aus Serie 1 bedeutet, dass der Sauerstoffpartialdruck ein maßgeblicher Faktor für die Bildung der amorphen Schicht ist und dass der in den aktuellen Prekursoren enthaltene Sauerstoff nicht ausreicht. Vor einem Versuch der Optimierung wurde deshalb untersucht, ob die Oxidationsraten bei Anwesenheit des Prekursors und ohne Prekursor voneinander unabhängig sind. Daher wurden vier Versuche, 2a - 2d, zum Wachstum der SiOx Schicht unter verschiedenen Sauerstoffpartialdrücken gemacht, wobei kein Prekursor eingelassen wurde. Die Proben wurden identischen Bedingungen ausgesetzt, d.h. abpumpen, aufheizen, den Sauerstoff eine definierte Zeit lang einlassen und dann die Heizung abschalten. Mit Ausnahme von 2a (Haltezeit = 0) wurde eine Haltezeit von 700s gewählt, die den längsten Depositionsversuchen entspricht. Zur Verbesserung des Kontrastes in der HRTEM Auswertung an den dünnen amorphen Schichten war es bei Fehlen der STO Schicht notwendig, die Oberfläche mit Platin zu besputtern, um eine definierte, kristalline Gegenseite zu erhalten. Der Versuch 2a wurde vollkommen ohne Sauerstoff und Prekursor durchgeführt. Hier bildet sich aufgrund des Restgases im Reaktor (Totaldruck ~ 1mbar) eine amorphe SiOx Schicht von 0,6nm. Dies ist deshalb die minimale Schichtdicke, die sich schon vor jedem Start einer Abscheidung bildet. Wie zu erwarten war, gab es einen leichten Anstieg der SiOx Schichtdicke mit wachsendem Partialdruck (siehe Abbildung 6.4). Dieser Anstieg erreicht bei 110sccm eine amorphe Schichtdicke von nur 1,5nm und ist damit vergleichbar klein gegenüber der Dicke von 3,8nm, die bei vergleichbarer Abscheidung, 1a bzw. 1b, beobachtet wurde. Ein ähnlicher Anstieg der Dicke ergab sich auch bei niedrigeren Sauerstoffflüssen. Die Ergebnisse für Schichten mit gleicher Abscheidungszeit von 440s (1e, 3e, 4b), bzw. mit ähnlicher Dicke von 20nm sind ebenfalls in Abbildung 6.4 zu sehen. Dicke [nm] 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Intensität [c/s] Mit Prekursoren, nach einer Abscheidungszeit von 440s Ohne Prekursoren Oxidationszeit 700s 0 50 100 150 Sauerstofffluss [sccm] Abbildung 6.4: Wachstum der amorphen Grenzschicht in Abhängigkeit von der Sauerstoffflussrate. Reine thermische Oxidation ist zum Vergleich zur Schichtabscheidung gezeigt.
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Institut für Festkörperforschung
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Metallorganisch chemische Gasphasen
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Kurzfassung Die zunehmende Miniatur
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1 Einführung 1.1 Anwendungen von h
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2 Grundlagen Im ersten Teil dieses
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3 Experimentelles Dieses Kapitel gi
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4 Ergebnisse der Prozessentwicklung
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4.1 Prozessparameter für BST 65 Pr
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Seite 152 und 153: 8 Schichteigenschaften - 4: Oxide d
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Seite 156 und 157: 8.2 ZrO2 151 8.2 ZrO2 8.2.1 Struktu
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