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Fraunhofer-Gesellschaft
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  4. Entwicklung von Hochtemperatur Trench-Kondensatoren unter Verwendung von dünnen ALD-Dielektrika
 
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2015
Conference Paper
Title

Entwicklung von Hochtemperatur Trench-Kondensatoren unter Verwendung von dünnen ALD-Dielektrika

Other Title
Development of high-temperature trench capacitors, applying thin-film ALD dielectrics
Abstract
Hochtemperatur taugliche passive Bauelemente gewinnen immer mehr an Bedeutung. Es werden Kondensatoren benötigt, die Betriebstemperaturen bis zu 300 °C standhalten, die einen geringen Leckstrom, eine Durchbruchsspannung oberhalb der angestrebten Betriebsspannung und eine hohe Kapazitätsdichte vorweisen. In diesem Beitrag werden Untersuchungen zur 3D-Integration von Kondensatoren mittels Atomlagenabscheidung (ALD) präsentiert, mit deren Hilfe die genannten Anforderungen erfüllt werden. Bedingung ist ein CMOS-kompatibler Prozess, um die Kondensatoren zusammen mit einer CMOS-Schaltung auf demselben Substrat zu integrieren. Als untere Elektrode wird ein hoch n-dotiertes Si-Substrat verwendet, medium- oder high-k Dielektrika dienen als Isolator und als obere Elektrode kommen leitfähige ALD-Schichten aus Ru, TiN oder TiAlCN zum Einsatz. Bei Raumtemperatur beträgt der Leckstrom weniger als 10 pA/mm2 und es ist kein Soft-Durchbruch bis ± 15 V zu erkennen, was darauf schließen lässt, dass es bei den gewählten Schichtdicken nicht zu einem Fowler-Nordheim Tunneln kommt. Bei 300 °C und bei 3 V beträgt der Leckstrom ca. 1 nA/mm2 und ein Soft-Durchbruch ist bei 5 V zu detektieren.
Author(s)
Dietz, Dorothee
Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS  
Celik, Yusuf
Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS  
Goehlich, Andreas
Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS  
Vogt, Holger
Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS  
Kappert, Holger  
Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS  
Mainwork
MEMS, Mikroelemente, Systeme. Proceedings CD-ROM  
Conference
MikroSystemTechnik Kongress 2015  
Language
German
English
Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS  
Keyword(s)
  • high-temperature

  • capacitor

  • ALD

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