Derartige Strukturen werden beispielsweise für nicht flüchtige Datenspeicher mit hoher Dichte und Logikschaltungen eingesetzt, beispielsweise wenn ferroelektri- sche oder hohe Dielektrizitätskonstanten benötigt werden. Dabei werden Einkri- stall-Dünnfilme epitaktisch auf eine möglichst geordnete und stabile Sub- stratstruktur, beispielsweise Silizium aufgewachsen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Struktur mit den Schritten : - Aufbringen einer lonenzwischenschicht auf eine Substratoberfläche ; und - Aufbringen mindestens einer lonendeckschicht auf die lonenzwischen- schicht.

In dem US-Patent 5,225, 031 ist ein Verfahren und eine Struktur mit einem Sili- ziumsubstrat beschrieben, auf dessen Oberfläche epitaktisch eine Oxidschicht aufgebracht ist, beispielsweise Bariumoxid BaO und Bariumtitanat BaTiO3. Hier- bei wird eine Viertel Monolage von Barium auf die (001)-Ebene des Siliziumsub- strats auf der Basis einer Izubischen BaSi2-Struktur durch Reaktionsepitaxie bei Temperaturen größer als 850°C aufgebracht.

In dem US-Patent 6,241, 821 und dem US-Patent 6, 248, 459 sind Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterstruktur und die Halbleiterstruktur selbst beschrieben, bei der eine lonenzwischenschicht aus einem Material der Zusammensetzung XSiO2 erzeugt wird, wobei X ein Metall ist.

Diese bekannten Strukturen sind metallisch und damit leitend. Sie sind zudem nicht ausreichend stabil. Die herkömmlichen Strukturen bilden entweder ein Sili- cid oder eine Struktur mit Siliziumatomen, die nicht direkt an das Substrat ge- bunden sind.

Beispielsweise bei Halbleiterbauelementen ist es jedoch erforderlich, möglichst dünne isolierende Schichten zu schaffen, die z. B. als sogenanntes Gate-Oxid bei MOS-FET-Transistoren eingesetzt werden. Dieses Gate-Oxid hat seine Funktion als Dielektrikum eines Kondensators, mit dem Leitungsträger in den Kana) eines MOS-FET-Transistors gebracht werden. Durch Anlegen und Abschalten einer Spannung an dem Gate wird der Transistor geschaltet. Herkömmlicherweise hat das Gate-Oxid eine Dicke von etwa 2 bis 3 nm. Dies entspricht nur wenigen Atomiagen. Bei einer Reduzierung der Dicke unter etwa 1,5 nm ist das Oxid so dünn, dass es seine isolierenden Eigenschaften verliert und damit die Funktion der Bauelemente stark beeinträchtigt wird. Daher werden, wie in dem oben ge- nannten Stand der Technik, Oxide mit einer höheren Dielektrizitätskonstanten eingesetzt, die High-K-Oxide genannt werden. Diese High-K-Oxide müssen eine thermodynamische Stabilität, eine kleine Anzahl von Grenzflächenzuständen, einen hinreichend großen Band-Offset sowie eine geringe Dichte von Störstellen aufweisen. Als geeignet erscheinen Oxide mit Strontium Sr, Barium Ba, Yttrium Y, Zirkonium Zr, Hafnium Hf, Aluminium AI sowie Lanthanide. Bei einer erhebli- chen Verringerung der Dicke der isolierenden Oxidschicht dürfte der Einsatz ri- stalliner Oxide notwendig werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Struktur mit einer isolieren- den Schicht zu schaffen, die eine geringe Dicke und hohe Stabilität aufweist.

Die Aufgabe wird mit der gattungsgemäßen Struktur erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Bereich der isolierenden Schicht im Wesentlichen alle Atome des Substrates auf den Gitterpositionen des Substratgitters sind, die Atome der obersten Substratlage dimerisiert sind, und die Substratoberfläche silicidfrei ist ; mindestens eine lonenzwischenschicht unmittelbar an die Substratoberflä- che angrenzt, und mindestens eine lonendeckschicht auf der lonenzwischenschicht ist.

Erfindungsgemäß wird somit eine lonenzwischenschicht eingesetzt, die unmit- telbar an die Substratoberfläche angrenzt. Dabei ist wesentlich, dass die Sub- stratoberfläche silicidfrei bleibt. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Substra- toberfläche sowie die lonenzwischenschicht nicht metallisieren, sondern ein Dielektrikum ausbilden und isolierend sind. Auf die lonenzwischenschicht kann dann die eigentliche lonendeckschicht aufgebracht werden, die beispielsweise ein Oxid oder Nitrid ist.

Das für die erfindungsgemäße Struktur eingesetzte Substrat hat eine diamant- oder zinkselenidartige Gitterstruktur. Die oberste Substratlage ist entweder durch direkte Bindungen oder Sauerstoffbrücken dimerisiert. Das Substrat kann zudem Sauerstoffatome enthalten, die an die oberste Substratlage gebunden sind. Sau- erstoffbrücken treten nur innerhalb der obersten Substratiage auf.

Im Falle von Silizium als Substrat entspricht die Anzahl der Siliziumatome der obersten Substratlage einer IGlonolage, die auch monoatomare Schicht genannt wird. Entsprechendes gilt für andere Substratmaterialien.

Bevorzugt enthält die lonenzwischenschicht Metallkationen. Sie hat die Funktion, die offenen Bindungen des Substrates elektronisch abzusättigen.

Im Falle von Silizium als Substratatom wird eine elektronisch abgesättigte Struk- tur erzielt, indem jeweils ein Elektron für jedes Siliziumatom der obersten Sub- stratlage hinzugefügt wird.

Die lonenzwischenschicht sollte vorzugsweise eine Anzahl von Kationen aufwei- sen, die einem Anteil der auf der obersten Lage der Substratoberfläche befindli- chen Anzahl von Kationen entspricht, wobei die Anzahl der Kationen so gewählt ist, dass alle offenen Bindungen des Substrats mit Elektronen gefüllt sind. Eine offene Bindung kann maximal zwei Elektronen beinhalten. Die Anzahl der Elek- tronen, die von den Kationen zur Verfügung gestellt wird, entspricht der Wertig- keit abzüglich der Elektronen, die durch Bindungen in der lonenzwischenschicht und zu der lonendeckschicht verbraucht werden. Wenn die lonenzwischen- schicht aus einem einwertigen Metall gebildet ist, sollte somit die lonenzwi- schenschicht eine Monolage ausbilden. Entsprechend sollte bei einem zweiwerti- gen Metall eine halbe Monolage und bei einem dreiwertigen Metall eine Drittel Monolage vorgesehen sein.

Die lonenzwischenschicht sollte bevorzugt Metallionen, insbesondere Erdalkali- metellionen oder Lanthanoide aufweisen. Die Erdalkalimetallionen können bei- spielsweise aus der Gruppe der Elemente Barium Ba und Strontium Sr gewählt sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die oberste Substratlage oxidiert ist. Damit ist es nunmehr möglich, den Band-Offset einzustellen, da das selektive Oxidieren der Siliziumatome der obersten Substratlage zu Dipolen führt, die das Potential und damit den Band-Offset verlagern.

Die Atome der lonenzwischenschicht können entweder über der durch die ober- sten Atome des Substrates gebildeten Fläche, oder aber in diese Fläche hinein gesenkt sein. Dabei befinden sich in der Regel die Atome der lonenzwischen- schicht in den Lücken der Gitterstruktur der Substratoberfläche.

Die Dimere auf der (001)-Substratoberfläche können zeilenweise angeordnet sein. Dann sollten die Kationen der lonenzwischenschicht zwischen den Zeilen der Dimere angeordnet sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Atome der lonenzwischenschicht und die Atome des Substrates ein zweidimensionales periodisches Gitter mit zu Dimeren gebundenen Substratatomen und mit Atomen der lonenzwischenschicht jeweils zwischen zwei Dimeren oder in der Mitte von vier Dimeren bilden. Auf diese Weise wird eine langzeitstabile symmetrisch ausgerichtete Struktur geschaffen.

Vorzugsweise sollte die lonendeckschicht eine an das Gitter der lonenzwischen- schicht angepasste Gitterstruktur haben und keinen Elektronenüberschuss oder Elektronenunterschuss aufweisen. Das heißt, dass die Bindungselektronen gesät- tigt sein sollten, so dass ein Elektronenfluss vermieden wird und die lonendeck- schicht sowie die lonenzwischenschicht einen Isolator bilden.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn eine sauerstoffhaltige, ionenleitende Material- struktur in einem Grenzbereich zu der lonenzwischenschicht oder der lonendeck- schicht vorgesehen ist. Dabei kann die lonendeckschicht Teil der iviateriatstruk- tur sein. Die sauerstoffhaltige, ionenleitende Materialstruktur a'ient als Sau@r- stoffreservoir und sollte derart gewählt und eingebaut sein, dass ausdiffundie- rende Sauerstoffionen aus der sauerstoffhaltigen, ionenleitenden Materialstruktur weitgehend ersetzt werden. Auf diese Weise kann die Langzeitstabilität der Struktur verbessert werden. Die Materialstruktur kann auch eingesetzt werden, um den Sauerstoffmangel der lonendeckschicht, beispielsweise des Gate-Oxids, auszugleichen.

Die sauerstoffhaltige, ionenleitende Materialstruktur sollte ein Hilfsoxid mit einer geringen Bildungsenergie für Sauerstoffleerstellen enthalten. Das Hilfsoxid sollte in einem Bereich eingelagert werden, in dem die Schaltungseigenschaften nicht beeinflusst werden, z. B. in Abstandsschichten. Das Hilfsoxid und die Materiali- en zwischen dem Hilfsoxid und dem Gate-Oxid sollte eine ausreichend hohe Sauerstoffdiffusionskonstante haben, so dass die Sauerstoffatome effizient zu dem Gate-Oxid gelangen können.

Durch die erfindungsgemäße lonenzwischenschicht in Verbindung mit der silicid- freien Substratoberfläche wird erreicht, dass die Bindungselektronen der Sub- stratoberfläche gesättigt sind und direkt einer nichtpolaren Oxidschicht ausge- setzt werden können, ohne dass die Substratoberfläche selbst ein Silicid bildet.

Durch die lonenzwischenschicht wird die Substratoberfläche somit elektronisch abgesättigt.

Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, ein verbessertes Verfahren zum Einstel- len des Band-Offsets einer oben beschriebenen erfindungsgemäßen Struktur zu schaffen. Das Einstellen des Band-Offsets wird herkömmlicherweise durch Ände- rung der chemischen Zusammensetzung der eingesetzten Oxide vorgenommen.

Erfindungsgemäß wird Sauerstoff an die Substratoberfläche eingebracht und ein gewünschter energetischer Abstand der Bandkanten der isolierenden Schicht relativ zu den Bandkanten des Substrates durch Einstellen des Sauerstoffgehalts an der Substratoberfläche eingestellt.

Durch die selektive Oxidierung der Grenzfläche des Substrates zur lonenzwi- schenschicht werden Dipole eingeführt, die das Potential und damit den Band- Offset verlagern.

Bei dem Verfahren wird der Sauerstoff-Partialdruck während oder nach der Her- stellung des Substrats vorzugsweise erhöht, um den gewünschten Abstand der Bandkanten einzustellen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher er- läutert. Es zeigen : Figur 1 a-Skizze einer Seitenansicht der Atomstruktur einer reinen Silizium- (001)-Substratoberfläche in einer Dimer-Rekonstruktion in [110]- Richtung ; Figur 1 b-Skizze einer Seitenansicht der Atomstruktur einer reinen Silizium- (001)-Substratoberfläche in einer Dimer-Rekonstruktion in [1101- Richtung ; Figur 2a-Skizze einer Seitenansicht der Atomstruktur einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen lonenzwischenschicht aus Strontiumato- men in den Lücken der Gitterstruktur einer Siliziumsubstratoberflä- che in [110]-Richtung ; Figur 2b-Skizze einer Seitenansicht der Atomstruktur einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen lonenzwischenschicht aus Strontiumato- men in den Lücken der Gitterstruktur einer Siliziumsubstratoberflä- che in [110]-Richtung ; Figur 3-Draufsicht auf die Atomstruktur aus der Figur 2, wobei die tonen- zwischenschicht und die dimerisierten Siliziumatome der obersten Substratlage dargestellt ist ; Figur 4-Draufsicht auf die Atomstruktur aus der Figur 2, wobei lonenzwi- schenschicht und die beiden oberen Atomschichten des Substrates dargestellt sind ; Figur 5-Draufsicht auf das Ladungsmuster der lonenzwischenschicht und der obersten Substratlage gemäß Figuren 2 bis 4 ; Figur 6a-Skizze einer Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Struktur mit einer lonendeckschicht auf der lonenzwischenschicht gemäß Figur 2 in [1 10]-Richtung ; Figur 6b-Skizze einer Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Struktur mit einer lonendeckschicht auf der lonenzwischenschicht gemäß Figur 2 in [110]-Richtung ; Figur 7a-Seitenansicht einer lonendeckschicht auf einer lonenzwischen- schicht gemäß Figur 2 mit einem zusätzlichen Sauerstoff-Monolage, die einfach an die oberste Substratlage gebunden ist, in [110]- Richtung ; Figur 7b-Seitenansicht einer lonendeckschicht auf einer lonenzwischen- schicht gemäß Figur 2 mit einem zusätzlichen Sauerstoff-Monolage, die einfach an die oberste Substratlage gebunden ist, in [110]- Richtung.

Die Figur 1 a lässt eine Seitenansicht der Atomstruktur einer reinen Silizium- Substratoberfläche in der durch die [0011 und [i101-Richtung aufgespannten Ebene erkennen, wobei die oberste Substratlage in einer Dimer-Rekonstruktion dimerisiert ist. Das Siliziumsubstrat hat eine diamantartige Gitterstruktur.

Eine solche hoch reine (001)-Substratoberfläche mit einer Dimer-Rekonstruktion kann mit herkömmlichen Reinigungsverfahren, z. B. durch thermische Desorption von Siliziumoxid SiO2 bei einer Temperatur größer oder gleich 850°C, oder durch Entfernen von Wasserstoff aus einer durch Wasserstoff abgeschlossenen (1x1) rekonstruierten Siliziumsubstratoberfläche bei einer Temperatur größer oder gleich 300°C in einem Ultrahochvakuum gewonnen werden. Der Wasserstoffab- schluss ist ein bekanntes Verfahren, bei dem Wasserstoff lose zu den sogenann- ten"Dangling-Bonds/'des Siliziums an der Substratoberfläche gebunden wird, um die Kristallstruktur abzusättigen.

Anstelle des in der Figur 1 dargestellten Silizium-Substrates kann eine Struktur gleichermaßen basierend auf anderen geeigneten Substraten aufgebaut werden.

Zum Ausbilden einer möglichst dünnen isolierenden Schicht auf dem Substrat werden vorzugsweise Metallionen als lonenzwischenschicht auf der Substrat- oberfläche abgeschieden. Das Wachstum der lonenzwischenschicht kann bei- spielsweise durch ein Hochenergie-Elektronenreflektionsbeugungs-Messverfahren (Reflexion High Energie Electron Defraction-RHEED) überwacht werden. Dieses Verfahren kann während des Entwicklungsschrittes in der Abscheidungskammer für die lonenzwischenschicht eingesetzt werden und dient zur Detektierung oder Messung der Oberflächenkristallstrukturen.

Der Bedeckungsgrad der lonenzwischenschicht kann auch durch die Änderung der Bandspektren durch Nachvollziehen der Positionen der Rumpfenergieniveaus überprüft werden, wie aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt ist. Un- terhalb eines Bedeckungsgrades einer halben Slonolage eines Erc3alkalim@talls als lonenzwischenschicht liegt das Fermi-Niveau im unteren Bereich der Silizium- Bandlücke, während sie bei einer größeren Bedeckung im oberen Bereich des Leitungsbandes ist.

Die Figuren 2a und 2b lassen die Atomstruktur in der durch die [001] und [110]- Richtung aufgespannten Ebene eines Silizium-Substrates mit unmittelbar an die Substratoberfläche angrenzender lonenzwischenschicht aus Strontiumatomen erkennen. Es wird deutlich, dass die Strontiumatome der lonenzwischenschicht in die Lücken der Gitterstruktur der Substratoberfläche eingelagert sind. Die mittleren lateralen Abstände der Strontiumatome der lonenzwischenschicht zu den jeweils benachbarten Siliziumatomen des Substrates an der (001)-Substrat- oberfläche sind dabei gleich.

Durch die lonenzwischenschicht wird erreicht, dass die Elektronenstruktur der Substratoberfläche gesättigt ist, so dass eine lonendeckschicht auf eine inerte lonenzwischenschicht bzw. Substratoberfläche aufgebracht werden kann. Auf diese Weise kann eine sehr dünne isolierende Schicht, insbesondere mit High-K- Oxiden, erzielt werden, die zudem stabil ist.

Das Aufbringen der erfindungsgemäßen lonenzwischenschicht kann durch Auf- tragen eines Erdalkalimetalls auf die hochreine Substratoberfläche mit bekannten Verfahren, z. B. Epitaxie, erfolgen. Vorzugsweise beginnt das Abscheiden bei ei- ner hohen Temperatur, um möglicherweise verbleibenden Sauerstoff und Was- serstoff zu desorbieren. Dann wird die Substrattemperatur vorzugsweise auf et- wa 650 bis 750°C verringert. Dies kann beispielsweise in einer Molekularstrahl- Epitaxiekammer erfolgen oder das Siliziumsubstrat kann mindestens teilweise in einer Vorbereitungskammer erhitzt und anschließend in eine Aufwachskammer überführt werden, in der der Heizvorgang abgeschlossen wird.

Sobald das Siliziumsubstrat geeignet erwärmt und der Druck in der Aufwachs- kammer auf ein passendes Maß reduziert wurde, wird die Oberfläche des Silizi- umsubstrates einem Metallstrahl ausgesetzt, vorzugsweise einem Erdalkalimetall- Strahl. In einer bevorzugten Ausführungsform wird Barium oder Strontium einge- setzt, das zu einer lonenzwischenschicht mit einer mit geringen Anzahl von Git- terfehlern führt.

Die in der Figur 2 skizzierten Strontiumatome der lonenzwischenschicht sind teilweise in die Substratoberfläche des Siliziumsubstrates eingelassen und bilden eine Fläche mit den Dimeren der Substratoberfläche. Eine solche lonenzwischen- schicht kann bei Temperaturen zwischen etwa 650 bis 750°C mit einem Dampfabscheidungsverfahren erzielt werden.

Die zwei Valenzelektronen der Strontiumatome werden jeweils in die nur teilwei- se gefüllten"Dangling-Bonds"der Siliziumatome an der Substratoberfläche über- tragen. Dadurch ist die Substratoberfläche elektronisch gesättigt und die Band- lücke auf einen Wert im Bereich der Bandlücke des Substrats eingestellt.

Die Figuren 3 und 4 zeigen Draufsichten auf die Atomstruktur mit den dimerisier- ten Siliziumatomen der obersten Substratlage und den Strontiumatomen der lo- nenzwischenschicht. In der Figur 4 ist zusätzlich noch die unter der obersten Substratlage liegende Atomschicht des Substrates dargestellt.

Es wird deutlich, dass die Strontiumatome der lonenzwischenschicht in die Lük- ken der Gitterstruktur des Substrates regelmäßig in einer halben Monolage bezo- gen auf die Anzahl der Siliziumatome auf der obersten Substratlage eingebaut sind.

Die Figur 5 lässt eine Draufsicht auf das Ladungsmuster der lonenzwischen- schicht und der obersten Substratlage gemäß Figur 3 erkennen. Es wird deutlich, dass die Ladung der zweifach positiv geladenen Strontiumatome jene der einfach negativ geladenen Siliziumatome kompensiert, wenn die lonenzwischenschicht eine halbe Monolage der Strontiumatome enthält.

Nachdem die lonenzwischenschicht gebildet ist, werden eine oder mehrere lo- nendeckschichten vorzugsweise aus einem Einzelkristalloxid auf der auf die lo- nenzwischenschicht aufgebracht.

Die Figuren 6a und 6b lassen eine solche vervollständigte Struktur mit Substrat- oberfläche, lonenzwischenschicht und lonendeckschicht erkennen, wobei die lonendeckschicht aus Strontiumatomen, Titanatomen und Sauerstoffatomen ge- bildet ist.

Optional kann die lonendeckschicht eine Zwischenlage angrenzend an die lonen- zwischenschicht aus einem Erdalkalimetalloxid, wie beispielsweise Bariumoxid BaO oder SrO, haben.

Die Bildung der lonendeckschicht kann beispielsweise durch Verringerung der Temperatur erfolgen, während die lonenzwischenschicht beibehalten wird, bei- spielsweise bei mindestens einer halben Monolage von Erdalkalimetallatomen.

Die verringerte Temperatur kann erforderlich sein, um eine Desorption der Erdal- kalimetalle zu vermeiden. Sauerstoff und Strontium werden dann entweder gleichzeitig oder alternierend eingebracht, um eine Deckschicht mit einer Mono- lage Strontium und einer Monolage Sauerstoff zu erzielen. Alternativ kann der Sauerstoff-Partialdruck auf einen Wert angehoben werden, der jedoch geringer sein muss, als zum Oxidieren des Siliziumsubstrates erforderlich ist. Hierdurch wird ein (1 xl) rekonstruiertes Erdalkalimetalloxid auf der mit einer halben Mo- nolage der lonenzwischenschicht abgedeckten Substratoberfläche ausgebildet. In Abhängigkeit von der Temperatur und der Zusammensetzung kann die Erdalkali- metalloxid-Monolage verzerren. Das RHEED-iluster wird dadurch unbestimmt.

Nach Abscheiden weiterer lonendeckschichten, die nicht notwendigerweise die gleiche Materialzusammensetzung haben muss, wird die Verzerrung instabil und die Struktur rekonstruiert in dem gewünschten Muster. Beispielsweise kann als weitere Oxidschicht Titanoxid im Fall des Aufwachsens von SrTiO3 eingesetzt werden.

Vorteilhaft ist, wenn die lonenzusammensetzung der lonendeckschicht eine an die lonenzwischenschicht und der obersten Substratlage angepasste Gitterstruk- tur und eine unpolare (ungeladene) Grenzfläche zur lonenzwischenschicht ge- währleisten.

Die fertiggestellte Struktur mit Substrat, lonenzwischenschicht und mindestens einer lonendeckschicht wird dann einem Sauerstoff-Partialdruck ausgesetzt, der so niedrig ist, dass kein Siliziumoxid SiO2 gebildet wird, und der so groß ist, dass das Oxid der lonendeckschicht eine gute Qualität hat, insbesondere eine geringe Sauerstoffleerstellen-Konzentration. Während des Auftragens der Schichten soll- te eine Oxidation des Substrates vermieden werden. Daher sollte das Abschei- den bei einem Sauerstoff-Partialdruck erfolgen, der nicht zur Ausbildung von SiO2 ausreicht, aber groß genug ist, um eine Silicidbildung der Substratoberflä- che zu vermeiden. Dies führt dazu, dass das Oxid der lonendeckschicht sauer- stoffreich und ein guter Isolator ist.

Die Figuren 7a und 7b lassen die Seitenansicht einer lonendeckschicht auf einer lonenzwischenschicht mit einer zusätzlichen Monolage von an die Substratober- fläche gebundenen Sauerstoff in [110]-Richtung und [HO]-Richtung erkennen.

Die lonenzwischenschicht weist eine halbe Monolage Strontium auf. Die tonen- deckschicht beinhaltet Strontiumatome, Titanatome und Sauerstoffatome.

Das Einbringen von Sauerstoff kann während oder nach der Herstellung der lo- nenzwischenschicht erfolgen. Es bietet sich aber auch an, in einem abschließen- den Schritt nach Aufbringen der lonendeckschicht Sauerstoff beispielsweise mit einem Gas-Anneal-Verfahren einzubringen. Damit wird der Sauerstoffgehalt im Oxid eingestellt und freie Gitterpositionen und Bindungen werden mit Sauerstoff aufgefüllt und eventuell die oberste Substratlage selektiv oxidiert.

Die Auswahl eines geeigneten Sauerstoff-Partialdrucks zum Einstellen des Sau- erstoffgehalts ist dem Fachmann hinreichend bekannt. Bei zu niedrigem Partial- druck wird die Qualität der lonendeckschicht beeinträchtigt, so dass sie kein gu- ter Isolator ist. Bei zu hohem Partialdruck wird das Substrat auch unterhalb der obersten Substratlage oxidiert, was die dielektrischen Eigenschaften (Kapazität) der Struktur beeinträchtigt.

Während der Lebensdauer der Struktur können Sauerstoffatome aus der isolie- renden Schicht herausdiffundieren, was zu einer Qualitätsverminderung führt. So können freiwerdende Sauerstoffpositionen elektrische Defekte aufgrund von Leckströmen sowie chemische Prozesse verursachen, die die Lebensdauer der Struktur verringern. Durch Einbringen eines Sauerstoffreservoirs mit einer niedri- gen Bildungsenergie von Sauerstoffleerstellen kann der Sauerstoffverlust ausge- glichen werden. Die Materialstruktur für das Sauerstoffreservoir sollte in einem Bereich eingelagert werden, in dem ein verarmtes Sauerstoffreservoir die Funk- tionalität nicht negativ beeinträchtigt. Das Sauerstoffreservoir und das Material mit dem Sauerstoffmaterial und der isolierenden Schicht sollten eine ausreichend hohe Sauerstoffdiffussionskonstante haben, so dass Sauerstoffatome effizient zur isolierenden Schicht gelangen können.