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Regensburg 2002 – scientific programme

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DS: Dünne Schichten

DS 27: Postersitzung

DS 27.20: Poster

Tuesday, March 12, 2002, 15:30–17:30, Poster Physik B

Charakterisierung und Optimierung von Diffusionsbarrierenschichten auf der Basis metallischer Oxide — •Cay-Uwe Pinnow1, Igor Kasko1, Nicolas Nagel1, Thomas Mikolajick1, Michael Seibt2, Konrad Samwer3 und Ulrich Geyer31Infineon Technologies AG, MP TF, Otto-Hahn-Ring 6, 81739 Muenchen — 2IV. Physikalisches Institut Goettingen, Bunsenstr. 13-15, 37073 Goettingen — 3I. Physikalisches Institut Goettingen, Bunsenstr. 9, 37073 Goettingen

Fuer die Integration von ferroelektrischen Perowskit-Schichten in FeRAM-Zellen sind reaktiv gesputterte, metallische IrO2 Schichten als Sauerstoffbarriere bezueglich ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften charakterisiert und optimiert worden. Die Sauerstoffselbstdiffusion in IrO2 Schichten wurde mittels 18O Isotopendiffusion und SIMS Tiefenprofilanalyse untersucht. Fuer die intrinsische Isotopendiffusion im Temperaturbereich von 600..765C wurde an relaxierten Proben ein Arrhenius-Verhalten mit einer Aktivierungsenergie von E=2,73eV gefunden. Fuer nicht thermisch vorbehandelte Proben, die eine signifikante Schaedigung durch den reaktiven Sputterprozess aufwiesen, wurden deutlich hoehere Diffusionskoeffizienten als an den relaxierten Schichten gemessen. Die Schaedigung der IrO2 Schichten wird durch einen waehrend des reaktiven Sputterns stattfindenden Ion-peening Prozess gedeutet, der im kristallinen Schichtgefuege Defekte erzeugt, die die Sauerstoffselbstdiffusion erhoehen. Das Rekristallisationsverhalten der IrO2 Schichten wird in Zusammenhang mit der beobachteten Isotopendiffusion diskutiert.

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