Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

6.2 Strukturelle und chemische Schichteigenschaften 127
Die beobachteten Oberflächenrauhigkeiten variierten zum Teil erheblich, aber generell liegt
die Rauhigkeit deutlich unter den Werten auf platinierten Substraten. Abbildung 6.8 zeigt das
Beispiel einer 17nm dicken Schicht mit einem RMS Wert von 0,75nm. Ausführliche Untersuchungen
dieser Proben erfolgte von S. Lhostis [144], ST-Microelectronics, wodurch die sehr
glatte Topographie bestätigt werden konnte.
Zusätzlich zu den STO Schichten wurden auch BST Schichten auf Silizium abgeschieden, bei
denen generell ähnliche strukturelle Eigenschaften beobachtet werden. Bei genauerer Betrachtung
in Abbildung 6.9 lassen sich feinere Unterstrukturen erkennen, die auf die einzelnen
Körner schließen lassen. Hier wird das Beispiel einer 8nm dicke BST Schicht, die bei 655°C
auf Silizium gewachsen wurde, gezeigt. Die so bestimmte Korngröße liegt in der Größenordnung
zwischen 10 – 30nm und ist damit in guter Übereinstimmung mit dem TEM Untersuchungen
aus Kap. 5.2.
6.2.2 Chemische Analyse mittels XPS
Abbildung 6.8: Kraftmikroskopie
einer 17nm STO Schicht
auf Silizium. RMS = 0,75nm.
Abbildung 6.9: Kraftmikroskopaufnahme
einer 8nm dicken BST
Schicht auf Silizium. Die Topographie
korreliert mit der
Kornstruktur.
Die chemischen Aspekte der Keimbildung auf Siliziumsubstrat wurden an einer Dickenserie
mittels XPS untersucht. Zur direkten Vergleichbarkeit mit dem im fünften Kapitel untersuchten
Wachstum auf Platin wurden dazu BST Schichten verwendet. Wie Abbildung 6.10 zeigt,
werden in den bei 655°C gewachsenen Schichten bereits ab der dünnsten Probe ebenfalls alle
Elemente vorgefunden. Der in Abbildung 6.10a mit aufgenommene Siliziumanteil gibt ein
Maß für den Bedeckungsgrad an. In der Auftragung der Elementverhältnisse in Abbildung
6.10b, kann ein deutlicher Unterschied im (Ba+Sr)/Ti-Verhältnis gegenüber den auf Platin
abgeschiedenen Proben gefunden werden. Hier wird eine Reduktion an Gr.-II Elementen in
den Proben bis 1,5nm beobachtet. Dies könnte damit erklärt werden, dass die Gr.-II Elemente