Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

132 6 Schichteigenschaften - 2: STO auf Silizium
6.4 Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich festhalten, die Grenzschicht aus SiOx wächst sehr schell und erreicht
für die anvisierten Gateoxiddicken von wenigen Nanometern schon nahezu ihren Sättigungswert.
Der Sättigungswert hängt jedoch vom Sauerstoffpartialdruck ab und sollte sich
damit optimieren lassen. Darüber hinaus wächst die Zwischenschicht in der reaktiven Umgebung
der CVD wesentlich schneller als unter rein thermischen Oxidationsbedingungen. Deshalb
sind sehr niedrige Partialdrücke nötig, die dann jedoch zur unvollständigen Zersetzung
der Prekursoren und damit zu Kohlestoffablagerungen führen. Der entscheidende Schritt zur
technischen Anwendung müsste deshalb in der Entwicklung von Prekursoren liegen, die eine
größere Reaktivität mit Sauerstoff als das Substrat haben, bzw. die kohlenstofffrei sind. Während
es für Titan eine Auswahl an möglichen Alternativprekursoren gibt, ist dies für Strontium
leider nicht der Fall. Die STO Schichten selbst zeigen polykristalline Struktur und wachsen
sehr gut kontrolliert mit sehr geringer Rauhigkeit. Die elektrischen Eigenschaften der
dünnen Schichten sind trotz der guten DK von STO (~ 200) durch die Zwischenschicht bestimmt,
so dass nur ein effektives EOT von 4nm erreicht wird. Konsistent mit dieser dicken
Zwischenschicht scheint auch der Leckstrom dadurch begrenzt und ist somit kaum abhängig
von der Stöchiometrie des STO.