CMOS-Prozessintegration von epitaktischen Selten-Erden-Oxiden als High-K-Dielektrika auf SOI-Substraten:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2008
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| Schriftenreihe: | Berichte aus der Halbleitertechnik
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| adam_text | BERICHTE AUS DER HALBLEITERTECHNIK HEINRICH DIETER BERND GOTTLOB
CMOS-PROZESSINTEGRATION VON EPITAKTISCHEN SELTEN-ERDEN-OXIDEN ALS
HIGH-K-DIELEKTRIKA AUF SOI-SUBSTRATEN D 82 (DISS. RWTH AACHEN) SHAKER
VERLAG AACHEN 2008 INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2 GRUNDLAGEN 5 2.1
MOS-KAPAZITAETEN 5 2.1.1 BESCHREIBUNG DER IDEALEN MOS-KAPAZITAET 6 2.1.2
REALE MOS-KAPAZITAET MIT LADUNGEN IM GATE-STACK 10 2.1.3 AEQUIVALENTE
OXIDDICKEN - EOT UND CET - FUER HIGH-K-DIELEKTRIKA . . 14 2.1.4
LECKSTROMMECHANISMEN IN ULTRA-DUENNEN HIGH-K-DIELEKTRIKA 15 2.2 ANSAETZE
FUER ULTRA-DUENNE AEQUIVALENTE OXIDDICKEN IN MOSFETS 19 2.2.1
RANDBEDINGUNGEN FUER ULTRA-DUENNE DIELEKTRIKA 19 2.2.2 EPITAKTISCHE
SELTEN-ERDEN-OXIDE VS. AMORPHE UEBERGANGSMETALLOXIDE . 21 2.3
ULTRATHIN-BODY-MOSFETS AUF SOI 22 2.3.1 FUNKTIONSWEISE EINES SOI-MOSFETS
24 2.3.2 PULLY DEPLETED - VS. PARTIALLY DEPLETED SOI 25 2.3.3
SCHWELLSPANNUNG 26 2.3.4 INVERSE UNTERSCHWELLSPANNUNGSSTEIGUNG S
(GATE-SWING) 27 3 TECHNOLOGIE 29 3.1 PROZESSSIMULATION 29 3.2
PROZESSTECHNOLOGIE 29 3.2.1 SOI-SUBSTRATE 29 3.2.2 LITHOGRAFIE 30 3.2.3
TROCKENAETZEN 33 3.2.4 DEPOSITIONSVERFAHREN 35 3.2.5 IONENIMPLANTATION 38
3.2.6 TEMPERPROZESSE 38 3.2.7 FUSI NICKEL-SILIZIDIERUNG 39 3.2.8
LIFT-OFF 40 3.3 LAYOUT DER STRUKTUREN 41 4 ENTWICKLUNG VON
CMOS-REFERENZPROZESSEN 43 4.1 ULTRATHIN-BODY-MOSFETS 44 4.1.1 UEBERGANG
VON PARTIALLY DEPLETED- ZU FULLY DEPLETED-SOL 44 4.1.2 EINSTELLUNG DER
SCHWELLSPANNUNG FUER FULLY-DEPLETED-MOSFETS . . . . 46 4.2 *GATE-FIRST
-PROZESSENTWICKLUNG 48 4.2.1 *GATE-FIRST -KONZEPTE FUER PLANARE
GATE-STACKS 49 4.2.2 NACHWEIS DES PROZESSKONZEPTS: LANGKANAL MOSFETS 52
4.2.3 SKALIERUNG DER GATELAENGE: SUB 100 NM MOSFETS 54 INHALTSVERZEICHNIS
4.3 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE ZU CMOS-REFERENZPROZESSEN 58 5
MOS-BAUELEMENTE MIT EPITAKTISCHEM GD 2 O :) UND METALL-GATE-ELEKTRODEN
61 5.1 GD2O3/NISI-GATE-STACKS: NIEDERTEMPERATUR-HERSTELLUNGSPROZESS 62
5.1.1 HERSTELLUNGSPROZESS UND STRUKTURANALYSE 62 5.1.2 ELEKTRISCHE
CHARAKTERISIERUNG 1: AEQUIVALENTE OXIDDICKEN, LECKSTROEME UND LADUNGEN 65
5.1.3 ELEKTRISCHE CHARAKTERISIERUNG 2: LEITUNGSMECHANISMEN IN GD 2
O3/NISI-GATE-STACKS 70 5.2 CMOS-KOMPATIBILITAET VON GD 2 O 3 -SCHICHTEN
77 5.3 HOCHTEMPERATURSTABILITAET VON GD2O3/METALL-GATE-STACKS 80 5.3.1
MATERIALABHAENGIGKEIT DER HOCHTEMPERATURSTABILITAET VON GD 2 O3/METALL-
GATE-STACKS 81 5.3.2 HOCHTEMPERATURPROZESSE MIT GD2O3/TIN-GATE-STACKS 81
5.4 FORMIERGASTEMPERUNG 86 5.5 ZUSAMMENFASSUNG DES KAPITELS 86 6
*GATE-FIRST -SOI-MOSFETS MIT GD 2 O 3 /TIN-GATE-STACK 89 6.1 UEBERTRAGUNG
DER ERGEBNISSE AUF DEN *GATE-FIRST -PROZESS 89 6.2 ELEKTRISCHE
CHARAKTERISIERUNG VON *GATE-FIRST -MOSFETS MIT GD 2 O 3 /TIN -GATE-STACK
90 6.3 VERGLEICH DER ERGEBNISSE MIT REFERENZTRANSISTOREN 93 6.4
ZUSAMMENFASSUNG DES KAPITELS 95 7 ZUSAMMENFASSUNG 97 8 AUSBLICK 101
VEROEFFENTLICHUNGEN 105 LITERATURVERZEICHNIS 110 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
123 FORMELZEICHEN 125 LEBENSLAUF 129 DANKSAGUNG 131
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