@phdthesis{Gerlich2012, author = {Gerlich, Lukas}, title = {In situ ARXPS Charakterisierung von tantalbasierten Barriereschichten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-28485}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2012}, abstract = {Als eine Folge der Miniaturisierung aller integrierten elektrischen Bauteile wird der spezifische Widerstand der TaN/Ta Doppelsperrschichten ein zunehmend wichtiger Parameter f{\"u}r die Schaltgeschwindigkeit beim 32 nm Technologieknoten. In Rahmen dieser Arbeit wird die Optimierung der Abscheidung von TaN/Ta Stapeln durchgef{\"u}hrt, mit dem Ziel die Tantalnitridschichtdicke zu minimieren und das Tantal in der leitf{\"a}higeren alpha-Phase wachsen zu lassen. Im ersten Teil der Studie wurde in situ ARXPS verwendet, um das Wachstum von verschiedenen Tantalnitridschichten auf SiO2 und SiCOH in Abh{\"a}ngigkeit der Abscheidezeit, des Stickstoffflusses und der Abscheideleistung zu untersuchen. Im zweiten Teil wurde die kristalline Phase 20 nm dicken Tantal Schichten abgeschieden auf verschiedenen Tantalnitridschichten, die in der Wachstumsstudie vorgestellt worden sind, untersucht. Die wichtigsten Erkenntnisse sind das Auftreten von Tantalkarbid und Tantalsilizid als Zwischenschichtverbindungen bei der Abscheidung auf SiCOH und nur Tantalsilizid f{\"u}r die Abscheidung auf SiO2. Demzufolge w{\"a}chst alpha-Tantal vorzugsweise auf Tantalkarbid und stickstoffreichen Zwischenschichten, w{\"a}hrend Silizid an der Schnittstelle das Wachstum von beta-Tantal f{\"o}rdert. Um die Ergebnisse zu {\"u}berpr{\"u}fen, wurden zwei weitere Modifikationen des Interfaces untersucht. So wurde eine kleinere Bias-Leistung f{\"u}r eine Abscheidung von Tantalnitrid auf SiO2 benutzt, um die Rolle des Tantalsilizids zu best{\"a}tigen. Außerdem wurde eine thermische Behandlung einer d{\"u}nnen Tantalschicht auf SiCOH durchgef{\"u}hrt, um die Rolle des Tantalkarbids zu best{\"a}tigen. Schließlich ergab die Kontaktwiderstandsmessung in Viaketten auf strukturierten Wafern f{\"u}r vier ausgew{\"a}hlte Prozesse tendenziell den gleichen Verlauf wie die Schichtwiderstandsergebnisse der entsprechenden Barrierenaufbauten der Experimente auf blanken Testwafern.}, subject = {Photoelektronenspektroskopie; Tantal; ARXPS; Barriere; Interface; Tantalum; ARXPS; Barrier; Interface}, language = {de} } @phdthesis{Zimmer2012, author = {Zimmer, Fabian}, title = {Herstellung und Charakterisierung hocheffizienter, mikromechanischer NIR-Beugungsgitter f{\"u}r den Einsatz in miniaturisierten Spektrometern}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-25224}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2012}, abstract = {Im heutigen Bereich der Analytik spielen optische Verfahren eine wichtige Rolle und kommen in unterschiedlichsten Anwendungen zum Einsatz. Vorteilhaft ist dabei die ber{\"u}hrungslose und zerst{\"o}rungsfreie Messung mit Licht, die die Analyse von kritischen Substanzen deutlich vereinfacht. Die optische Spektroskopie nimmt dabei einen wichtigen Teil der Analytik ein. Speziell die Nah-Infrarot (NIR)-Spektroskopie im Wellenl{\"a}ngenbereich von 780 nm bis 3000 nm weist zahlreiche Anwendungen auf, die von chemischen Reaktionen und Prozessanalysen, der Untersuchung von Polymeren und Textilien, der Qualit{\"a}tskontrolle von Fr{\"u}chten und Samen bis in die Medizintechnik reichen. Die hierf{\"u}r verwendeten NIR-Spektrometer sind {\"u}berwiegend als Spektrografen ausgelegt, wobei das dispersive Element fest eingebaut ist und das Spektrum {\"u}ber ein Galliumarsenid basiertes Diodenarray vermessen wird. Diodenarrays im NIR-Bereich sind kostenintensiv, tragen allerdings maßgeblich zur spektralen Aufl{\"o}sung der Spektrografen bei. Ein alternativer Ansatz ergibt sich durch Monochromatoren mit einem beweglichen dispersiven Element, wobei das Spektrum zeitabh{\"a}ngig {\"u}ber den Detektor streicht. Dadurch ist nur eine Einzeldiode als Detektor ausreichend. Die spektrale Aufl{\"o}sung ist in diesem Fall allerdings eine Funktion der zeitabh{\"a}ngigen Position des dispersiven Elements, die mit hoher Pr{\"a}zision kontrolliert und bestimmt werden muss. In Kombination mit schnellen Messzeiten eines Spektrums im Millisekunden-Bereich, ist eine makroskopische Realisierung sehr aufwendig. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich alternativ mit der Herstellung und Charakterisierung eines mikromechanischen NIR-Beugungsgitters, durch das ein neuartiges, miniaturisiertes NIR-Spektrometer, basierend auf einer Monochromator-Konfiguration, realisiert werden konnte. Das Beugungsgitter basiert dabei auf einem resonant schwingenden Mikrospiegel, der als mikroelektromechanisches System (MEMS) mittels siliziumbasierter, oberfl{\"a}chennaher Volumen-mikromechanik hergestellt wurde. Dabei konnte durch den Einsatz des mikromechanischen Beugungsgitters ein {\"a}ußerst kompaktes und robustes NIR-Spektrometer (10 x 8 x 7,5 cm³) entwickelt werden, das als Monochromator-System einen deutlichen Kostenvorteil gegen{\"u}ber derzeitigen NIR-Spektrografen erzielen kann. Erforderlich war hierbei, die Anforderungen an das mikromechanische Beugungsgitter zwingend an den Randbedingungen des NIR-Spektrometers zu spiegeln und mit Ihnen in {\"U}bereinstimmung zu bringen. Durch eine gezielte Dimensionierung und Optimierung der mechanischen und optischen Eigenschaften des mikromechanischen Beugungsgitters, zu der unter anderem die Gr{\"o}ße, Beugungseffizienz, Schwingungsfrequenz, Schwingungsstabilit{\"a}t, Schockfestigkeit und ein Verfahren zur Detektion des zeitabh{\"a}ngigen Torsionswinkels geh{\"o}rte, konnte eine spektrale Aufl{\"o}sung des NIR-Spektrometers von unter 10 nm bei einem Wellenl{\"a}ngenbereich von 900 - 2500 nm erreicht werden. Gleichzeitig wurden 3 verschiedene Gitterstrukturen zur Maximierung der Beugungseffizienz untersucht, erfolgreich hergestellt und vermessen.}, subject = {MEMS; Mikrooptik; NIR-Spektroskopie; Datenauswertung; Mikrosystemtechnik; MEMS; Mikrooptik; Mikrospiegel; Spektrometer; Microsystem technology; MEMS; Microoptics; Micromirror; Spectrometer}, language = {de} }