Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

80 4 Ergebnisse der Prozessentwicklung
b) Prozesstemperatur
Die Stöchiometrie der Schicht zeigt eine deutliche Abhängigkeit von der Prozesstemperatur,
siehe Abbildung 4.19. Trotz der exakten Stöchiometrie im Prekursormolekül ist die Einbaueffizienz
von Strontium bei tiefen Temperaturen deutlich größer verglichen mit Tantal. Die gewünschte
Stöchiometrie wird bei gegebenem Druck von 6mbar bei einer Temperatur zwischen
460 – 470°C erreicht. Abb. 4.19 b) zeigt einen ähnlichen Verlauf bei einen Prozessdruck
von 2mbar mit einer geringen Verschiebung der Abscheidetemperatur für den stöchiometrischen
Film.
(a) 6mbar
2,50
Platin
2,00
Abbildung 4.19: Zusammen-
Silizium
1,50
hang zwischen der Stöchiometrie
und der Prozesstem-
1,00
peratur.
0,50
a) Bei 6mbar
0,00
350 400 450 500
Temperatur [°C]
Sr/Ta
Sr/Ta
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
Platin
Silizium
400 450 500 550
Temperatur [°C]
b) Bei 2mbar
In der Auftragung der Effizienz, kann das Temperaturverhalten für die einzelnen Elemente
getrennt betrachtet werden. Die optimale Zusammensetzung wird dann erreicht, wenn die
Effizienz beider Metalle gleichgroß ist. In diesen Fall stimmt die Prekursorstöchiometrie mit
der Filmstöchiometrie überein. Abbildung 4.20 a) zeigt die Temperaturabhängigkeit der Elementeffizienz
bei einem Prozessdruck von 6mbar und Abb. 4.20 b) bei 2mbar. Der Überschneidungspunkt
wandert von etwa 470 nach 500°C..
Effizienz [%]
70
60
50
40
30
20
10
0
(b) 2mbar
Sr auf Pt
Ta auf Pt
Sr auf Si
Ta auf Si
350 400 450 500
Temperatur [°C]
Abbildung 4.20: Auftagung der
Effizienz für die Elemente
Strontium und Tantal sowohl
auf Platin, als auch auf
Silizium Substraten gegenüber
der Suszeptortemperatur.
Bei 6mbar