Metallorganische Gasphasenabscheidung von dünnen Germanium-Antimon-Tellurid-Schichten

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Edmund P. Burte
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2006 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 21358569

• Final Report Year: 2009

Final Report Abstract

Im Berichtszeitraum wurde ein MOCVD-Verfahren für die Abscheidung von dünnen Ge-Sb- Te-Schichten entwickelt. Als Precursoren kommen bei Raumtemperatur flüssige AIkylverbindungen der benötigten Elemente zum Einsatz, die mittels Vapor-Draw-Methode pulsweise in die Prozesskammer dosiert werden. Es wurden mehrere Precursoren für die drei Elemente getestet: sechs im Falle von Germanium, zwei für Antimon und drei für Tellur. Mit konventioneller MOCVD ohne Aktivierung der Gasphase konnte mit keiner getesteten Precursorkomblnation ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielt werden. Erst durch die Nachrüstung der Prozesskammer mit einem Heizdraht war die Entwicklung von Abscheideprozessen für die drei Elemente möglich. Es wurden Abscheideprozesse sowohl für die einzelnen Elemente als auch für deren Kombinationen erarbeitet und somit die weitgehende Einstellbarkeit der Zusammensetzung der abgeschiedenen Materialien demonstriert. Die Zusammensetzungen der abgeschiedenen Materialien wurden durch Energiedispersive Röntgenanalyse (EDX) und Röntgen-Photoelektronenspektroskople (XPS) ermittelt. Die kristallographischen' Eigenschaften wurden mittels Röntgenbeugung (XRD) bestimmt. Überdies wurde anhand stmkturierter Proben das Füll- und Bedeckungsverhalten des entwickelten Prozesses untersucht; vor allem für die Füllung von Löchern mit hohem Aspektverhältnis müssen noch geeignetere Abscheideparameter gefunden werden. Mit temperaturabhängigen elektrischen Messungen konnte die mit dem Phasenwechsel der Materialien einhergehende Widerstandsänderung beobachtet werden. Jedoch Ist das dazu verwendete Verfahren aufgrund der notwendigen hohen Temperaturen schwer durchzuführen und bedarf weiterer Entwicklungsarbeiten, die weiterhin durchgeführt werden.

Publications

• Pulsed Metalorganic Chemical Vapor Deposition of Ge-Sb-Te Thin Films using Alkyl Precursors. 19th Internat. Symp. Integrated Ferroelectrics, May 8 - May 12, 2007. Bordeaux
  Reso, D.; Silinskas, M.; Lisker, M. Burte, E. P.
  
• Testing of Different Metalorganic Precursors for Ge-Sb-Te Thin Film Deposition. 20th Internat. Symp. Integrated Ferroelectrics, June 9 - June 12, 2008 Singapore
  Reso, D.; Silinskas, M.; Lisker, M. Burte, E. P.