Lukosius, Mindaugas (2010) Atomic vapor depositions of metal insulator metal capacitors : investigation, development and integration. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

Metall-Isolator-Metall (MIM) Kondensatoren gehören zu den wichtigsten passiven Komponenten in Hochfrequenzbauelementen und Schaltkreisen für Analog/Mischsignale. Unabhängig von der Anwendung beanspruchen MIM-Kondensatoren bis zu 50 % der Chipfläche. Dies unterstützt maßgeblich die Chipfläche zu reduzieren, die stark die Kosten aber auch die Funktionalität und Leistung des Chip bestimmt. Eine Steigerung der Kapazität pro Fläche (Kapazitätsdichte) ist aus diesem Grund der Schwerpunkt bei der weiteren analogen Skalierung von Bauelementen. Weil die Kapazität eine direkte Funktion der Dielektrizitätskonstante des Isolators ist, ist das Ersetzen des gegenwärtig genutzten Siliziumoxid oder Siliziumnitrid durch alternative Dielektrika mit höheren Dielektrizitätskonstanten ein vielversprechender Ansatz. Die vorliegende Arbeit ist hauptsächlich auf die Präparation und Charakterisierung solcher alternativer Dielektrika, wie HfO2, Sr-Ta-O und Ti-Ta-O sowie dazugehöriger TiN -elektroden gerichtet. Die durchgeführten Untersuchungen zeigten, dass diese Dielektrika aussichtsreiche Materialien für zukünftige siliziumbasierte Technologien darstellen können.

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Metal-Insulator-Metal (MIM) capacitors are one of the most essential passive components in radio frequency devices and analog/mixed-signal integrated circuits. However, depending on the applications, MIM capacitors can require up to 50 % of the chip area. This strongly affects the ability to reduce the size of the chips, but the reduction and downscaling of the chips are crucial in order to reduce the cost, and therefore increase the functionality and performance of the devices. To achieve a higher capacitance per unit area for providing the analog scaling is the main objective. Since capacitance is a direct function of the dielectric constant of the insulator, the replacement of currently used silicon oxide or silicon nitride films with the new alternative dielectrics which have higher permittivity values is a very promising approach. The work is focused on the preparation and characterization of alternative dielectrics, namely HfO2, SrTaO and TiTaO as well as of TiN electrode. The study showed that these dielectrics are very promising materials for future Si based technologies.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	MIM , Capacitor , AVD , high-k , dielectrics
Controlled Keywords:	Metall-Isolator-Metall-System , Kondensator , Dielektrikum , Dampfabscheidung , Atomdampf
Subjects:	Science and mathematics > Chemistry
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Department of Chemistry (IfC)
Date Deposited:	17 Jan 2013 14:24
Last Modified:	08 Jul 2013 13:04
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/949
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-10198
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