Neuartige Verbindung für ICs

Seit über 45 Jahren isoliert die Halbleiterindustrie Transistoren mit einer Dünnschicht aus nicht leitendem Siliziumdioxid (SiO₂). Bei dessen maximal möglicher Schichtdicke von rund 1,4 nm können allerdings Leckströme auftreten. Alternativen zu SiO₂ fehlten bislang.

Einer Arbeitsgruppe unter der Leitung von Professorin Dr. Anjana Devi am Lehrstuhl für Anorganische Chemie II der Ruhr-Universität Bochum ist es nun gelungen, metallorganisches Hafniumoxid zu entwickeln. Es lässt sich dicker auf Oberflächen auftragen als SiO₂ und eignet sich somit besser zur Isolierung der Transistoren. Das Verfahren ist zum Patent angemeldet.

Bei dem von der AG entdeckten HfO₂ handelt es sich um ein so genanntes „High-k-Material“. In einem industriellen Reaktor in Jülich nutzten die Forscher die Verfahren ‚Chemische Dampfabscheidung’ und ‚Atomlagenabscheidung’, um dünne Schichten von HfO₂ herzustellen. Sie erhitzten dabei Hafniummoleküle, um aus dem entstehenden Gas die Feststoffkomponente HfO₂ zu gewinnen. Neben Hafniumoxid eignet sich auch Zirkoniumoxid (ZrO₂) als aussichtsreiche Alternative zu SiO₂. (dsc)