Beim CMP-Prozess in der Halbleiterfertigung ist das Erreichen globaler Planarität von herausragender Bedeutung. Die Planarisierungsleistung wird auch von den zu planarisierenden Strukturen selbst beeinflusst. Ihre Topographie innerhalb eines Chips führt zu langreichweitigen Wechselwirkungen. Die globale Planarität hängt somit vom Chiplayout ab. Zum besseren Verständnis dieser Abhängigkeiten gibt es CMP-Modelle auf der Chipskala, die bei der Prozessentwicklung und beim fertigungsgerechten Entwurf unterstützen. Der modellseitige Parameter der die Planarisierungsleistung kennzeichnet ist die Wechselwirkungslänge. Die neu entwickelten Modelle dieser Arbeit, das Global-Höhen- und das Rauheit-Höhen-Modell, zeigen ihre Verbesserungen in der besseren Beschreibung der langreichweitigen Wechselwirkungen. Sie berücksichtigen die nach der Abscheidung vorhandene und auch die sich durch den Prozessverlauf ändernde Topographie besser. Um Zusammenhänge zwischen globaler Planarität und Prozessbedingungen zu zeigen, wurden die Auswirkungen verschiedener CMP-Pads auf die Planarisierungsleistung untersucht. Als Ausblick wurde die Nutzbarmachung der Modelle für zum Druck nichtlineare Prozesse gezeigt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die vorliegende Arbeit zeigt ein grundlegendes und umfassendes Bild über die physikalischen und elektrischen Eigenschaften von ZrO2-basierten Schichten, die über Atomlagenabscheidung hergestellt wurden, als Dielektrikum in planaren Kondensatoren mit TiN als Elektrodenmaterial und bildet die Voraussetzung für die Anwendung dieses Schichtsystems in DRAM Speichern zukünftiger Generationen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Bei der Entwicklung von "Emerging Memories" besteht das Ziel die Attribute Geschwindigkeit, Skalierbarkeit, Energieeffizienz und vor allem Nicht-Flüchtigkeit in einer Halbleiterspeichertechnologie zu vereinigen. Dabei macht man sich das einigen Materialien innewohnende elektrische, magnetische, oder kalorische Gedächtnis zu nutze. Im Falle der intensiv erforschten Ferroelektrika manifestiert sich dieses Erinnerungsvermögen in elektrisch schaltbaren Dipolen. Diese Möglichkeit der elektrischen Ansteuerung macht sie zu einem idealen Schalter für die Mikroelektronik.Mit der Entdeckung einer ferroelektrischen Polarisationshysterese im HfO2 kann erstmalig der Kreis der potentiell einsetzbaren Ferroelektrika um eine CMOS-kompatible, fertigungsnahe und skalierbare Alternative erweitert werden. Der physikalische Ursprung dieses unerwarteten Phänomens wird im Rahmen dieser Arbeit näher untersucht sowie dessen Einsatz in nicht-flüchtigen Halbleiterspeichern bewertet. Dafür werden dotierte HfO2-Dünnschichten mittels Atomlagenabscheidung hergestellt und strukturell charakterisiert. Eine detaillierte elektrische Bewertung der ferroelektrischen Dünnschichten erfolgt durch Einbettung in Kondensatoren und Feldeffekttransistoren.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Beim CMP-Prozess in der Halbleiterfertigung ist das Erreichen globaler Planarität von herausragender Bedeutung. Die Planarisierungsleistung wird auch von den zu planarisierenden Strukturen selbst beeinflusst. Ihre Topographie innerhalb eines Chips führt zu langreichweitigen Wechselwirkungen. Die globale Planarität hängt somit vom Chiplayout ab. Zum besseren Verständnis dieser Abhängigkeiten gibt es CMP-Modelle auf der Chipskala, die bei der Prozessentwicklung und beim fertigungsgerechten Entwurf unterstützen. Der modellseitige Parameter der die Planarisierungsleistung kennzeichnet ist die Wechselwirkungslänge. Die neu entwickelten Modelle dieser Arbeit, das Global-Höhen- und das Rauheit-Höhen-Modell, zeigen ihre Verbesserungen in der besseren Beschreibung der langreichweitigen Wechselwirkungen. Sie berücksichtigen die nach der Abscheidung vorhandene und auch die sich durch den Prozessverlauf ändernde Topographie besser. Um Zusammenhänge zwischen globaler Planarität und Prozessbedingungen zu zeigen, wurden die Auswirkungen verschiedener CMP-Pads auf die Planarisierungsleistung untersucht. Als Ausblick wurde die Nutzbarmachung der Modelle für zum Druck nichtlineare Prozesse gezeigt.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Bei der Entwicklung von "Emerging Memories" besteht das Ziel die Attribute Geschwindigkeit, Skalierbarkeit, Energieeffizienz und vor allem Nicht-Flüchtigkeit in einer Halbleiterspeichertechnologie zu vereinigen. Dabei macht man sich das einigen Materialien innewohnende elektrische, magnetische, oder kalorische Gedächtnis zu nutze. Im Falle der intensiv erforschten Ferroelektrika manifestiert sich dieses Erinnerungsvermögen in elektrisch schaltbaren Dipolen. Diese Möglichkeit der elektrischen Ansteuerung macht sie zu einem idealen Schalter für die Mikroelektronik.Mit der Entdeckung einer ferroelektrischen Polarisationshysterese im HfO2 kann erstmalig der Kreis der potentiell einsetzbaren Ferroelektrika um eine CMOS-kompatible, fertigungsnahe und skalierbare Alternative erweitert werden. Der physikalische Ursprung dieses unerwarteten Phänomens wird im Rahmen dieser Arbeit näher untersucht sowie dessen Einsatz in nicht-flüchtigen Halbleiterspeichern bewertet. Dafür werden dotierte HfO2-Dünnschichten mittels Atomlagenabscheidung hergestellt und strukturell charakterisiert. Eine detaillierte elektrische Bewertung der ferroelektrischen Dünnschichten erfolgt durch Einbettung in Kondensatoren und Feldeffekttransistoren.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die vorliegende Arbeit zeigt ein grundlegendes und umfassendes Bild über die physikalischen und elektrischen Eigenschaften von ZrO2-basierten Schichten, die über Atomlagenabscheidung hergestellt wurden, als Dielektrikum in planaren Kondensatoren mit TiN als Elektrodenmaterial und bildet die Voraussetzung für die Anwendung dieses Schichtsystems in DRAM Speichern zukünftiger Generationen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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