Niederohmige, elektromigrationsfeste Silberstrukturen für die Mikroelektronik

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In Projekt F2 sollen Alternativen zu derzeit üblichen Aluminium- und Kupfer-Metallisierungen untersucht werden, im Antragszeitraum beschränkt sich die Auswahl auf Silber und Silberlegierungen. Reine Silberschichten benötigen eine Barriereschicht, damit eine Diffusion in benachbarte Strukturen verhindert wird, diese Kapselung kann durch selbstbildende Barriereschichten relativ leicht realisiert werden. Chemisch gesehen ist Silber deulich reaktionsträger als Kupfer oder Aluminium und hat zudem neben der größten Wärmeleitfähigkeit auch den geringsten elektrischen Widerstand aller in Frage kommenden Materialien. Durch seine große atomare Masse hat Silber gute Voraussetzungen für eine hohe Elektromigrationsfestigkeit, Legierungszusätze bieten zudem die Möglichkeit, auch im Hinblick auf Diffusion und Korrosion die Eigenschaften weiter zu verbessern. Im einzelnen sollen, ausgehend von eigenen Vorarbeiten, Herstellung, Strukturierung und verschiedene Barriereschichttechnologien für Silbermetallisierungen weiterentwickelt werden. Dabei gilt es in ULSI-relevanten Anordnungen die chemischen, physikalischen und elektrischen Eigenschaften wie Leitfähigkeit, Kornstruktur, Diffusion, Migration, Korrosion, Elektromigration und Hochfrequenzverhalten detailliert zu untersuchen.