Charakterisierung von ALD-Filmen

Die fortschreitende Miniaturisierung integrierter Schaltkreise hat in den letzten Jahren dazu geführt, dass die Methode der Atomlagenabscheidung (engl. Atomic Layer Deposition (ALD)) traditionelle Depositionsmethoden zunehmend verdrängt. ALD-Schichten erfüllen hinsichtlich ihrer Geschlossenheit und Homogenität hohe Anforderungen und werden als Diffusionsbarrieren oder dielektrische Schichten eingesetzt. Zur Kontrolle dieser dünnen Filme hat sich die niederenergetische Ionenstreuung (LEIS) etabliert. Die Abbildung 1 zeigt LEIS-Daten von WNxCy-Schichten, die durch unterschiedlich viele ALD-Zyklen erstellt wurden. Ziel der Kooperation mit ASM war es, einen ALD-Prozeß zur Erstellung möglichst dünner, lochstörungsfreier Diffusionsbarrieren zu optimieren. Anhand der LEIS-Daten wurde, die Elementzusammensetzung der obersten Atomlage quantitativ erfasst und die mittlere Schichtdicke der ALD-Filme ermittelt. Die Auswertung der Daten ergab die in Abbildung 2 gezeigte Darstellung. Ihr ist zu entnehmen, dass eine geschlossene WNxCy-Schicht nach 50 ALD-Zyklen erreicht wird. Zusätzlich erlauben die Daten Rückschlüsse auf den Wachstumsprozess der ALD-Schichten.

Wachstum und Geschlossenheit dünner Schichten: Studie von ALD-Schichten mittels LEIS  Wachstumsrate dünner Schichten (z.B. Diffusionsbarrieren, high-K Schichten, ...)