Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...

6. Untersuchungsergebnisse
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Chlor enthält. Schließlich kann der Sauerstoffnachweis auch auf die Adsorption von Wasser
zurückzuführen sein, was von der Synthese feiner SiC Pulver bereits bekannt ist [Zhu93]. Die
geringe Intensität des Sauerstoffpeaks im EDX Spektrum von Schichten aus HMDSO gegenüber
Schichten aus chlorhaltigen Ausgangsstoffen deutet auf eine untergeordnete Bedeutung
des Sauerstoffs aus der Precursorstruktur hin. Da die Substratkühlung ein rasches Abkühlen
der Schichten bewirkt, sind thermisch bedingte Postprozessreaktionen auszuschließen. An der
Schichtoberfläche werden häufig höhere Sauerstoffgehalte als in der Nähe zum Interface mit
dem Substrat nachgewiesen, so dass Leckagen und dem verbliebenen Sauerstoffpartialdruck
in der Reaktorkammer eine untergeordnete Bedeutung beizumessen ist. Somit erscheinen
Reaktionen reaktiver Funktionen in der Schichtstruktur und Wasserabsorption die wesentlichen
Gründe für das Detektieren von Sauerstoff zu sein.
C O
Si
P = 14,5 kW
d = 100 mm
Precursor: Trimethylchlorsilan
Cl
1 2 3 4 5 keV
Abbildung 38: EDX Spektren aus unterschiedlichen Tiefen einer Schicht aus Trimethylchlorsilan;
schwarz: Schichtoberfläche, grau: Schicht in Substratnähe
Die Schichten weisen hauptsächlich zwei unterschiedliche Strukturen auf. Einerseits lassen
sich aus allen chlorhaltigen wie chlorfreien Precursoren röntgenamorphe Schichten herstellen,
was durch einen breiten Bereich erhöhter Intensität bei niedrigen Beugungswinkeln im XRD
Diffraktogramm ersichtlich ist (Abbildung 40). Andererseits werden Schichten mit
kristallinen Anteilen synthetisiert. Die am häufigsten eindeutig nachgewiesene kristalline
Phase ist β-SiC. In Abbildung 41 ist das Diffraktogramm einer teilkristallinen Schicht aus
Trimethylchlorsilan auf einem Siliciumwafer mit dem zugehörigen theoretischen
Beugungsmuster dargestellt. Die starke Verbreiterung des Beugungspeaks bei 2θ = 35,3°, der
dem (111) Reflex von β-SiC (3C) entspricht, weist auf eine sehr geringe Kristallitgröße hin.