(MOCVD) oxidischer Dönnschich ten aus dem Materialsystem Barium

24 2 Grundlagen
technischen Aufwand und hoher Flexibilität Schichten mit einer sehr guten
Stöchiometriekontrolle gewachsen werden können.
Abschlussbemerkung
CVD-Verfahren besitzen einen deutlichen Vorteil in der vergleichenden Betrachtung
mit konkurrierenden physikalischen Beschichtungsverfahren: die 3D-konforme
Abscheidung (step coverage suitability). Dies ist für zukünftige hochintegrierte
Kondensatorzellen wichtig, die z. B. unter Ausnutzung von Gräben (‚trenches’)
bestmögliche Platzausnutzung und den Trend hin zu vertikalen Integrationskonzepten
gewährleisten sollen, und soll durch CVD-Verfahren realisiert werden. Zudem ist CVD
in der Lage große planare Flächen homogen mit einem Film zu bedecken, was sich
positiv auf den Produktionsdurchsatz auswirkt. Angepasste metall-organische
Precursoren helfen, die Prozesstemperaturen abzusenken, so dass die Notwendigkeit
eines begrenzten thermischen Budgets (thermische Belastung der strukturierten
Siliziumwafer) erfüllt werden kann. Dies betrifft die Integration oxidischer
Dünnschichten für flüchtige (DRAM) als auch nicht-flüchtige Speicherkonzepte
(FeRAM), deren Einführung in künftigen Multi-Gbit-Speichergenerationen angestrebt
wird.
2.2.2 Grundlegende Betrachtungen zum CVD-Prozess
Die CVD-Technologie wird durch Kombination aus verschiedenen
Maschinenkomponenten realisiert. Die wichtigsten Baugruppen eines CVD-Systems
sind im allgemeinen: Vorrichtung zur Aufbewahrung der Edukte (Precursor in fester
oder flüssiger Form bzw. gasförmig); eine Gasmischung bzw. eine Gasverteilung für
reaktive und Trägergase; eine Reaktionskammer plus Substrathalterung;
Substratbeheizung; Teilsystem zur Induktion der chemischen Reaktionen und das
Abgassystem. Betreibt man die Anlage im Unterdruckbereich, erweitert sich der
apparative Aufwand um ein Vakuum-/Abgassystem. Durch den Schub, den die
erfolgreiche Herstellung von Hochtemperatur-Supraleitern im Jahre 1986 [189]
auslöste, wurde auch die CVD-Community auf die breite Klasse der Perovskite
aufmerksam. In der Folgezeit widmeten sich viele der Herstellung des Hochtemperatur-
Supraleiters YBa2Cu3O7-�. Es stellte sich heraus, dass im Falle des Barium die
Precursoren nicht genügend hohe Flüchtigkeit aufwiesen [191]. Die
Sublimation/Verdampfung erwies sich als so problematisch, dass man alternative
Konzepte erwog. Daraus resultieren die heute weit verbreiteten LDS (liquid delivery
systems), die von dem klassischen Konzept einer heißen Quelle, die den Ausgangsstoff
unter Dampf hält, hin zu Quellen mit flüssigen Precursoren übergingen, die zunächst in
die Verdampfungszone transportiert werden, bevor sie als Gas in den Reaktorraum
eintreten. Hierzu erfolgen detaillierte Ausführungen in Kapitel 3.
Die Mehrzahl aller CVD-Prozesse haben endothermen Charakter. Das ist vorteilhaft für
eine kontrollierte Energiezufuhr zur Steuerung der Reaktionen. Bei der ‚thermisch