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David Zanders

• Atomic layer deposition (ALD) and chemical vapor deposition (CVD) are key techniques in the microelectronics sector. The quality of deposited thin films is strongly dependent on the precursors that are employed and their film-forming surface chemistries. Recently, cobalt (Co) and ruthenium (Ru) ALD and CVD processes for the deposition of thinnest metallic layers are garnering significant interest. For these materials, alternative film-forming surface chemistries are rarely studied. Herein, a novel ALD approach for Co is presented in which an intramolecularily stabilized reduction inducing zinc alkyl co-reagent is employed. Likewise a novel CVD route for Ru thin films using a divalent Ru precursor is presented. The resulting Co and Ru thin films are thoroughly characterized in terms of suitability for microelectronics manufacturing. Additionally, alternative Co precursor candidates are systematically synthesized, chemically characterized and their thermal properties evaluated.
• Die Atomlagenabscheidung (ALD) und die Chemische Gasphasenabscheidung (CVD) sind Schlüsseltechnologien im Bereich der Mikroelektronik. Die Qualität der hergestellten Dünnschichten ist stark abhängig von den Präkursoren und ihrer schichtbildenden Oberflächenchemie. In letzter Zeit haben Cobalt (Co) und Ruthenium (Ru) ALD und CVD Prozesse für die Abscheidung dünnster metallischer Lagen beachtliches Interesse erfahren. Für diese Materialien wurden alternative, schichtformende Oberflächenchemien kaum erforscht. In dieser Arbeit wird ein neuer ALD Ansatz für Co basierend auf einem reduktionsinduzierendes Zinkalkyl als Co-Reagenz berichtet. Es wird ebenfalls eine neue Ru CVD Route basierend auf einem divalenten Ru Präkursor beschrieben. Die Co und Ru Schichten werden in Hinsicht auf ihre Eignung für Mikroelektronikanwendungen charakterisiert. Überdies werden alternative Co Präkursorkandidaten systematisch hergestellt, chemisch charakterisiert und ihre thermischen Eigenschaften evaluiert.