Investigations of perspective materials for aggressively scaled gate stacks and contact structures of MOS devices

  • The thesis discusses a fundamental question of reconstruction on the Si(100) surface as well as three material combinations, which are important for perspective microelectronics technologies: Si/Pr2O3/Si(100), W/WNx/poly-Si/SiO2/Si(100), and CoSix/Si(100). A refined mixed ad-dimer model is developed for the Si(100)-c(4´4) reconstruction on the basis of scanning tunnelling microscopy investigations. A thermal stability of Pr2O3/Si(100) and Si/Pr2O3/Si(100) structures is studied with ion sputtering assisted Auger electron spectroscopy. The latter technique is also applied for precise determination of O and N content in the new W/WNx/poly-Si/SiO2/Si(100) structure, and to study the preferential sputtering of Si in CoSi2, CoSi, and Co2Si phases on Si(100) surface. The WSix/poly-Si/SiO2/Si(100) system, which was previously used in microelectronics, is studied for comparison. The preferential sputtering of Si in WSix is shown to be qualitatively similar as in the CoSix case.
  • Die Arbeit beschäftigt sich mit einer grundlegenden Frage der Rekonstruktion auf der Si(100) Oberfläche sowie mit drei Materialkombinationen deren Bedeutung für perspektivische Mikroelektronik-Technologien sind: Si/Pr2O3/Si(100), W/WNx/poly-Si/SiO2/Si(100), und CoSix/Si(100). Ein verbessertes gemischtes "ad-dimer" Modell war für die Si(100)-c(4´4) Rekonstruktion auf dem Grund der neuesten Raster Tunnel Mikroskopie Untersuchungen entworfen worden. Die thermische Stabilität der Pr2O3/Si(100) und Si/Pr2O3/Si(100) Systeme war mit der Hilfe von Auger Elektronen Spektroskopie und Ionen Bestrahlung untersucht worden. Diese Methode ist auch für die genaue Messung von O und N Inhalt in W/WNx/poly-Si/SiO2/Si(100) Strukturen verwendet, sowie um das selektive Sputtern von Si in CoSi2/Si(100), CoSi/Si(100), Co2Si/Si(100), und WSix/poly-Si/SiO2/Si(100) Systemen festzustellen. Es wurde gezeigt, daß das selektive Sputtern von Si in den obengenannten Systemen qualitativ ähnlich läuft.

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Metadaten
Author: Andriy Goryachko
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-000000342
Referee / Advisor:Prof. Dr. Dieter Schmeißer
Document Type:Doctoral thesis
Language:English
Year of Completion:2002
Date of final exam:2002/11/29
Release Date:2007/03/02
Tag:Cobalt silicide; Praseodymium oxide; Silicon; Tungsten nitride; Tungsten silicide
GND Keyword:Silicium; Kristallfläche; Praseodymoxide; MOS Wolframnitride; Dünne Schicht
Institutes:Fakultät 1 MINT - Mathematik, Informatik, Physik, Elektro- und Informationstechnik / FG Angewandte Physik und Halbleiterspektroskopie
Institution name at the time of publication:Fakultät für Mathematik, Naturwissenschaften und Informatik (eBTU) / LS Angewandte Physik / Sensorik
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