Berlin, Freie Univ., Diss., 2000. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format. Computerdatei im Fernzugriff.

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Berlin, Freie Universiẗat, Diss., 2005. / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2004. - Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format.

Berlin, Freie Universiẗat, Diss., 2000. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format.

Chemnitz, Techn. Univ., Diplomarb., 2005.

Zugl.: Osnabrück, Univ., Diss., 2009

Zugl.: Stuttgart, University, Diss., 2008.

Plasma induced damage of ultra low-k (ULK) dielectrics is a common phenomenon in BEOL interconnects. The damage leads to an increase in k-value, which raises the RC delay, leading to increased power consumption and cross talk noise. Therefore, diverse repair and post etch treatments (PET) have been proposed to restore or reduce the ULK damage. However, current repair processes are usually based on non-plasma silylation, which suffers from limited chemistry diffusion into the ULK. Moreover, the conventional PET based on anisotropic plasma results in bottom vs. sidewall inhomogeneities of the structures (e.g. via and trench). To reduce these drawbacks, an organosilane downstream -plasma (DSP) was applied. This new application resulted in an increased resistance to ULK removal by fluorinated wet clean chemistries, preserving the ULK hydrophobicity, keeping its carbon content relatively high. The effective RC measured on 28 nm node patterned wafers treated with a DSP PET remains nevertheless comparable to the process of record (POR).

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Zinkoxid (ZnO)-basierte Metal-Isolator-Halbleiter Feldeffekttransistoren (MISFETs) mit Wolframtrioxid als transparentes Dielektrikum untersucht. Im ersten Teil werden die morphologischen, optischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften der mittels gepulster Laserabscheidung (PLD) gewachsenen Wolframoxiddünnfilme, in Abhängigkeit vom Züchtungsdruck, diskutiert. Mit Hilfe dieser Ergebnisse konnte schließlich das hochisolierende Wolframtrioxid erfolgreich mit einer transparenten Gateelektrode, bestehend aus dem entarteten Halbleiter Zink-Galliumoxid (ZGO) bzw. Zink-Aluminiumoxid (AZO), kombiniert und somit MISFETs auf kristallinen und amorphen Substraten realisiert werden. Zur Optimierung der Transistoreigenschaften wurde die Dicke des Dielektrikums variiert und der Einfluss auf die Transfereigenschaften diskutiert. Des Weiteren wurde zur Verschiebung der Einschaltspannung eine Variation der Kanaldicke und des Elektrodenmaterials des Gates untersucht, wodurch die Möglichkeit der Herstellung von Verarmungs- bzw. Anreicherungstyptransistoren gegeben wurde. Um einen Vergleich der Transfereigenschaften des MISFETs gegenüber einem Metall-Halbleiter Feldeffekttransistor mit einem Schottky-Gatekontakt, bestehend aus oxidiertem Platin bzw. einem Sperrschicht-Feldeffekttransistor mit Zinkkobaltit als p-dotierten Bereich zu ermöglichen, wurden alle drei Transistorarten auf einem Substrat hergestellt und umfassend verglichen. Schließlich wird die Stabilität der Transistoren untersucht. Dabei wird der Einfluss einer permanenten Spannungsbelastung auf die Transfereigenschaften unter verschiedenen einflussnehmenden Bedingungen diskutiert. Abschließend werden aufgrund einer sich ausbildenden Hysterese der Transistoreigenschaften mögliche Ursachen derselben und Wege zur Passivierung der Bauelemente untersucht.

Gegenstand dieser Arbeit sind zwei Problemstellungen der Mikroelektronik. Dies ist einerseits die Notwendigkeit zur Erzeugung kleiner Strukturgrößen um Untersuchungen an diesen durchzuführen. Innerhalb dieser Arbeit wurden ultraschmale Leitbahnen mit herkömmlichen Prozessen hergestellt, was den Einsatz neuer Lithographieanlagen oder auflösungsverbessernden Maßnahmen nicht notwendig macht. Hierzu wurde für zwei Verfahren, die Backfill- und die TiN-Spacer-Technologie, die Prozessschritte entwickelt und untersucht und beide Technologien hinsichtlich der erreichbaren Strukturgrößen bewertet. Das zweite Thema dieser Arbeit war das pore sealing von porösen low-k-Dielektrika. Für diese Untersuchungen wurden verschiedene pore sealing Methoden wie Plasmabehandlungen oder dünne Schichten (Liner) angewandt. Die Effektivität dieser Methoden, auch in Abhängigkeit von low-k-Materialien mit verschiedenen Porengrößen, wurde durch Rasterelektronenmikroskopie, Untersuchung der Barrierestabilität und Untersuchung von Diffusion der Barriere in das Dielektrikum mittels TEM und EDX line scan bestimmt. / This work is concerned with two problems of microelectronic research. This is first the need for small features sizes to carry out investigations on them. Within this work very narrow conductor lines were fabricated with conventional processes. So the use of new lithography tools or resolution enhancement techniques was not necessary. For two technologies, the Backfill and the TiN spacer technology, the process steps were developed and investigated and both technologies were evaluated regarding the reachable feature sizes. The second topic was pore sealing of porous low k dielectrics. For these investigations various pore sealing methods like plasma treatments or thin films (liner) were applied. The effectiveness of these methods, also depending of low k materials with different pore sizes, were investigated by scanning electron microscopy, by barrier integrity investigations and by investigations of barrier diffusion into the dielectric material using TEM and EDX line scan.