Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 2: Poster I
HL 2.38: Poster
Montag, 23. März 1998, 10:30–19:00, A
Skalierung von SiO2-Si3N4-SiO2-Dreifachdielektrika (ONO) für Speicherkondensatoren — •E. Sorin1,2, H. Reisinger1, S. Sotier2 und E. Bertagnolli1 — 1SIEMENS AG, ZT ME 1, D-81730 München — 2FH München, Physikalische Technik, Lothstr. 34, 80335 München
Das Dielektrikum der Speicherkondensatoren heutiger DRAMs besteht aus SiO2-Si3N4-SiO2-Dreifachschichten. Bei jeder neuen Speichergeneration wird die Dicke des Dielektrikums verringert, um bei gleichbleibender Speicherkapazität eine Verkleinerung der Kondensatorfläche zu ermöglichen. Die Skalierbarkeit dieser Dreifachschicht bis an die physikalisch mögliche Grenze ist daher von primärem technischen Interesse.// In der vorliegenden Arbeit werden die Bedingungen untersucht, die eine Weiterskalierung des ONOs erlauben. Es wird gezeigt, daß die Oberflächenrauhigkeit des Nitrids die minimal erreichbare ONO Dicke bestimmt. Folgende Maßnahmen vor der chemischen Abscheidung des Nitrids ermöglichen Schichten im 3nm Bereich: Geeignete Oberflächenbehandlungen verhindern die Bildung eines Bottom-Oxids, während eine thermische Nitridierung der Oberfläche und eine Optimierung der Parameter der nachfolgenden Nitrid-Abscheidung die Bekeimung mit Nitrid verbessern. Atomic Force Microscope Messungen zeigen eine signifikante Verbesserung der Rauhigkeit der Si3N4-Schicht. Niedrige Defektdichten und lange Lebensdauer im elektrischen Durchbruchstest sowie niedrige Leckströme zeigen, daß die ON-Schichten mindestens bis zur 256Mb-DRAM Generation eingesetzt werden können.