3. Platz Innovativste Vorhaben der Grundlagenforschung

Atomlagenabscheidung für die Dotierung von Halbleiterstrukturen

Miniaturisierung erhöht die Leistungsfähigkeit und Dichte der integrierten Bauelemente in Halbleitern. Dabei stoßen traditionelle Herstellungsverfahren an ihre Grenzen – besonders beim ultraflachen Dotieren von dreidimensionalen Halbleiterstrukturen. Das bedeutet, Fremdatome werden in eine Schicht oder in das Grundmaterial eines integrierten Schaltkreises eingebracht. Hier ist die Ionenimplantation üblich: Ionen der Dotierstoffe werden mit hohem technischen Aufwand in einem elektrischen Feld geradlinig auf hohe Energien beschleunigt und so auf die Halbleiterkristallstrukturen gerichtet, dass die Stoffe in den Kristall „geschossen“ werden. Doch dabei werden die Kristallstrukturen beschädigt. Bei engstehenden dreidimensionalen Oberflächenstrukturen kommt es zudem zu Abschattungseffekten – die implantierten Dotierstoffe werden ungleich verteilt. Zur Ausheilung ist ein weiterer Prozessschritt nötig.

Dieser Problematik widmeten sich die Forscher der Otto-von-Guericke-Universität und wendeten erstmals das Verfahren der Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition-ALD) an. Ihnen gelang auch auf dreidimensionalen Oberflächenstrukturen im Nanometerbereich die konforme Abscheidung von Schichten. Eine ultraflache Dotierung der Halbleiter war problemlos möglich. Übliche Dotierstoffe für Silicium oder Germanium sind Bor, Phosphor und Antimon. Schichten aus diesen Stoffen konnten bereits erzeugt werden.

Bewerber & Institutionen

// Prof. Dr. Edmund P. Burte
// Dr. Bodo Kalkofen

// Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik (FEIT),
// Institut für Mikro- und Sensorsysteme (IMOS), Halbleitertechnologie

www.eit.ovgu.de | www.imos.ovgu.de