Atomic layer deposition of gadolinium aluminate using gd ( iprcp)3, TMA, and O3 or H2O

Chemical Vapor Deposition

Volumn 16, Issue 4-6, 2010, Pages 170-178

  Adelmann, Christoph ^a   Pierreux, Dieter ^a   Swerts, Johan ^a   Dewulf, Daan ^b,c   Hardy, An ^b,c   Tielens, Hilde ^a   Franquet, Alexis ^a   Brijs, Bert ^a   Moussa, Alain ^a   Conard, Thierry ^a   Van Bael, Marlies K ^a   Maes, Jan W ^b,c   Jurczak, Malgorzata ^a   Kittl, Jorge A ^a   Van Elshocht, Sven ^a  

^a Hasselt University ^*  (Belgium)

^b HASSELT UNIVERSITY   (Belgium)

^c IMEC   (Belgium)

Author keywords

ALD; Cyclopentadienyl; Gadolinium aluminate; Gadolinium oxide; High k oxides

Indexed keywords

COMPOSITION RANGES; CYCLOPENTADIENYLS; DIELECTRIC PERMITTIVITIES; FILM PROPERTIES; FUTURE GENERATIONS; GADOLINIUM ALUMINATE; GADOLINIUM OXIDE; HIGH-K MATERIALS; HIGH-K OXIDES; HYGROSCOPIC NATURE; INTERPOLY DIELECTRICS; LARGE BAND; NON-VOLATILE MEMORY APPLICATION; PROCESS WINDOW; RARE EARTH ALUMINATE; TRIMETHYL;

ALUMINUM COMPOUNDS; ATOMIC LAYER DEPOSITION; THERMOANALYSIS;

GADOLINIUM;

EID: 77954359279     PISSN: 09481907     EISSN: 15213862     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cvde.200906833     Document Type: Article

References (54)

1. S. Mori, Y. Yamaguchi Araki, M. Sato, H. Meguro, H. Tsunoda, E. Kamiya, K. Yoshikawa, N. Arai, E. Sakagami, IEEE Trans. Electron Devices 1996, 43, 47.
2. S. Lai, Proc. Int. Non-Volatile Memory Technology Conf. 1998, IEEE, Piscataway, NJ, 1998, 6.
3. R. Degraeve, F. Schuler, B. Kaczer, M. Lorenzini, D. Wellekens, P. Hendrickx, M. van Duuren, G. J. M. Dormans, J. Van Houdt, L. Haspeslagh, G. Groeseneken,G. Tempel, IEEE Trans. ElectronDevices 2004, 51, 1392.
4. M. Specht, M. Städele, F. Hofmann, Proc. Eur. Solid-State Device Res. Conf. 2002, IEEE, Piscataway, NJ, 2002, 599.
5. B. Govoreanu, P. Blomme,M. Rosmeulen, J. Van Houdt, K. DeMeyer, IEEE Electron Device Lett. 2003, 24, 99.
6. J. Jung, W.-J. Cho, Semicond. Sci. Technol. 2008, 8, 32.
7. J. R. Power, D. Shum, Y. Gong, S. Bogacz, J. Haeupel, H. Estel, R. Strenz, R. Kakoschke, K. van der Zanden, R. Allinger, in: Proc. Int. Conf. Memory Technology Design 2008, (Eds: G. Baccarani, E. Gnani, M. Rudan), University of Bologna Press, Bologna, Italy 2002, 93.
8. P. F. Lee, J. Y. Dai, K. H. Wong, H. L. W. Chan, C. L. Choy, J. Appl. Phys. 2003, 93, 3665.
9. B. Govoreanu, D. Wellekens, L. Haspeslagh, D. P. Brunco, J. De Vos, D. Ruiz Aguado, P. Blomme, K. van der Zanden, J. Van Houdt, Solid State Electron. 2008, 52, 557.
10. G. Molas, M. Bocquet, J. Buckley, H. Grampeix, M. Gély, J.-P. Colonna, C. Licitra, N. Rochat, T. Veyront, X. Garros, F. Martin, P. Brianceau, V. Vidal, C. Bongiorno, S. Lombardo, B. De Salvo, S. Deleonibus, Solid State Electron. 2007, 51, 1540.
11. G. Molas, M. Bocquet, J. Buckley, H. Grampeix, M. Gély, J.-P. Colonna, F. Martin, P. Brianceau, V. Vidal, C. Bongiorno, S. Lombardo, G. Pananakakis, G. Ghibaudo, B. De Salvo, S. Deleonibus, Microelectron. Engin. 2008, 85, 2393.
12. B.-E. Park, H. Ishiwara, Appl. Phys. 2001, 79, 806.
13. H. Jin, Y. J. Cho, S. K. Oh, H. J. Kang, J. C. Park, S.Heo, J. C. Lee, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 052904.
14. D. Eom, C. S. Hwang, H. J. Kim,M.-H. Cho, K. B. Chung, Electrochem. Solid State Lett. 2008, 11, G33.
15. S. Van Elshocht, C. Adelmann, T. Conard, A. Delabie, A. Franquet, L. Nyns, O. Richard, P. Lehnen, J. Swerts, S. De Gendt, J. Vac. Sci. Technol. A 2008, 26, 724.
16. G. Congedo, S. Spiga, L. Lamagna, A. Lamperti, Y. Lebedinskii, Y. Matveyev, A. Zenkevich, P. Chernykh, M. Fanciulli, Microelectron. Engin. 2009, 86, 1696.
17. B.-J. Cho, W. He, J. Pu, IEICE Tech. Rep. 2008, 108, 37.
18. D. Landheer, J. A. Gupta, G. I. Sproule, J. P.McCaffrey, M. J. Graham, K.-C. Yang, Z.-H. Lu, W. N. Lennard, J. Electrochem. Soc. 2001, 148, G29.
19. J. Kwo, M. Hong, A. R. Kortan, K. T. Queeney, Y. J. Chabal, J. P. Mannaerts, T. Boone, J. J. Krajewski, A. M. Sergent, J. M. Rosamilia, Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 130.
20. A. Laha, H. J. Osten, A. Fissel, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 113508.
21. H. D. B. Gottlob, T. Echtermeyer, M. Schmidt, T. Mollenhauer, J. K. Efavi, T. Wahlbrink, M. C. Lemme, M. Czernohorsky, E. Bugiel, A. Fissel, H. J. Osten,H. Kurz, IEEE ElectronDevice Lett. 2006, 27, 814.
22. T.-M. Pan, C.-S. Liao, H.-H. Hsu, C.-L. Chen, J.-D. Lee, K.-T. Wang, J.-C. Wang, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 262908.
23. J. Niinistö, N. Petrova, M. Putkonen, L. Niinistö, T. Sajavaara, J. Cryst. Growth 2005, 285, 191.
24. R. J. Potter, P. R. Chalker, T. D. Manning, H. C. Aspinall, Y. F. Loo, A. C. Jones, L. M. Smith, G.W. Critchlow, M. Schumacher, Chem. Vap. Deposition 2005, 11, 159.
25. K. Kukli, T. Hatanp,äáM. Ritala, M. Leskelá, Chem. Vap. Deposition 2007, 13, 546.
26. S. Dueñas, H. Castán, H. García, A. Gómez, L. Bailón, K. Kukli, T. Hatanp,äáJ. Lu, M. Ritala, M. Leskelá, J. Electrochem. Soc. 2007, 154, G207.
27. S. Cizauskaite, V. Reichlova, G. Nenartaviciene, A. Beganskiene, J. Pinkas, A. Kareiva, Mater. Chem. Phys. 2007, 102, 105.
28. J. J. Wu, B. Yan, J. Alloys Comp. 2007, 432, 293.
29. G. S. Higashi, C. G. Fleming, Appl. Phys. Lett. 1989, 55, 1963.
30. C. Soto, W. T. Tysoe, J. Vac. Sci. Technol. A 1991, 9, 2686.
31. S. J. Yun, K.-H. Lee, J. Skarp, H.-R. Kim, K.-S. Nam, J. Vac. Sci. Technol. A 1997, 15, 2993.
32. R. L. Puurunen, J. Appl. Phys. 2005, 97, 121301.
33. R. L. Puurunen, M. Lindblad, A. Root, A. O. I. Krause, Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 1093.
34. D. Niu, R. W. Ashcraft, G. N. Parsons, Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 3575.
35. S. Jeon, H. Hwang, J. Appl. Phys. 2003, 93, 6393.
36. G. Busca, V. Lorenzelli, Mater. Chem. 1982, 7, 89.
37. R. P. Turcotte, J. O. Sawyer, L. Eyring, J. Inorg. Chem. 1969, 8, 238.
38. V. Bolis, G. Magnacca, G. Carrato, C. Morterra, Thermochim. Acta 2001, 379, 147.
39. T. Gougousi, D. Niu, R. W. Ashcraft, G. N. Parsons, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 3543.
40. S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd Ed. Wiley, New York 1982.
41. E. V. Dulepov, S. S. Batsonova, G. N. Kustova, J. Struct. Chem. 1973, 13, 871.
42. J. Robertson, Rep. Prog. Phys. 2006, 69, 327.
43. R. D. Shannon, J. Appl. Phys. 1993, 73, 348.
44. J. Kwo, M. Hong, A. R. Kortan, K. L. Queeney, Y. J. Chabal, R. L. Opila, Jr, D. A. Muller, S. N. G. Chu, B. J. Sapjeta, T. S. Lay, P. Mannaerts, T. Boone, H. W. Krautter, J. J. Krajewski, A. M. Sergent, J. M. Rosamilia, J. Appl. Phys. 2001, 89, 3920.
45. M. Czernohorsky, E. Bugiel, H. J. Osten, A. Fissel, O. Kirfel, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 152905.
46. R. A. B. Devine, J. Appl. Phys. 2003, 93, 9938.
47. P. Delugas, V. Fiorentini, A. Filippetti, Phys. Rev. B 2005, 71, 134302.
48. P. Delugas, V. Fiorentini, A. Filippetti, G. Pourtois, Phys. Rev. B 2007, 76, 104112.
49. W. He, D. S. H. Chan, S.-J. Kim, Y.-S. Kim, S.-T. Kim, B. J. Cho, J. Electrochem. Soc. 2008, 155, G189.
50. M. Popovici, S. Van Elshocht, N. Menou, J. Swerts, D. Pierreux, A. Delabie, B. Brijs, T. Conard, K. Opsomer, J.W. Maes, D. J. Wouters, J. A. Kittl, J. Electrochem. Soc. 2010, 157, G1.
51. Pulsar1 3000 and PolygonTM 8300 are trademarks of ASM International nv.
52. M. Meuris, P. W. Mertens, A. Opdebeeck, H. F. Schmidt, M. Depas, G. Vereecke, M. M. Heyns, A. Philipossian, Semicond. Sci. Technol. 1995, 38, 109.
53. J. R. Hauser, K. Ahmed, in: AIP Conf. Proc. 1998, 449
54. (Eds:D.G. Seiler, A. C. Deibold, W. M. Bullis T. J. Shaffner, R. McDonald, E. J. Walters), American Institute of Physics, Melville, NY, 1998, 235.