Charakterisierung von inneren Grenzflächen im Hinblick auf ultra-flache Kontakte und vergrabene Heterostrukturen

• Antragsteller: Professor Dr. Günther Dollinger
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5467170

Die Reduktion der Bauelementgröße für zukünftige Generationen der Mikroelektronik bedingen den Einsatz von ultra-dünnen Schichten mit gezielt einstellbaren physikalischen und elektrischen Eigenschaften. Die Anforderungen für ultra-flache Kontaktstrukturen, zum Einstellen der Bandlücken in halbleitenden Materialien und für Isolationsschichten bedingen die Verwendung neuer Materialien und neuartiger Heterostrukturen. Neben den Eigenschaften der Schichten selbst sind die inneren Grenzflächen entscheidend für die physikalischen und elektrischen Eigenschaften der Dünnschichtstrukturen. Das Ziel dieses Antrages ist es, innere Grenzflächen zu charakterisieren und so die physikalischen Eigenschaften der Schichtstrukturen im Hinblick auf Mikroelektronikanwendungen in Zusammenarbeit mit Schichtherstellern zu optimieren. Geplant sind Untersuchungen an ultra-flachen Kontakten, die mittels niederenergetischer Ionenimplantation oder durch MBE-Wachstum auf Silizium/GermaniumMischsystemen hergestellt werden. Außerdem sollen Grenzflächen ultra-dünner Isolationsschichten zu halbleitenden, dotierten Si-Ge-Schichten untersucht werden, die so als Kanalstrukturen in vertikalen oder planaren Transistorstrukturen Einsatz finden. Als Untersuchungsmethode soll neben Standardverfahren insbesondere die Methode der Elastic Recoil Detection (ERD) mit höchster Tiefenauflösung zur Bestimmung von Elementtiefenprofilen herangezogen werden. Diese Methode ist einzigartig aufgrund der hervorragenden Tiefenauflösung und aufgrund der Möglichkeit, dass alle leichten Elemente quantitativ und mit der notwendigen Sensitivität nachgewiesen werden können. Somit ist es erstmalig möglich, Profile leichter Elemente an inneren Grenzflächen zuverlässig zu bestimmen - eine notwendige Voraussetzung zur Kontrolle der Schichtprofile sowie von Verunreinigungen und Dotierstoffen in unmittelbarer Umgebung der Grenzflächen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 395: Ausgewählte Materialien und Bauelemente für die Siliziumhöchstintegration
• Beteiligte Person: Professor Dr. Ignaz Eisele