Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 24: Postersitzung

DS 24.47: Poster

Donnerstag, 26. März 1998, 15:00–19:00, PF A

Planarisierung miniaturisierter Nb-Schaltungen durch
Chemisch-Mechanisches Polieren (CMP) — •M. Neuhaus, M. Götz, G. Eßer, T.A. Scherer und W. Jutzi — Institut für Elektrotechnische Grundlagen der Informatik, Universität Karlsruhe

Integrierte Supraleiterschaltungen mit Nb-AlO_x-Nb-Josephson-Kontakten werden mit Erfolg im Sensorbereich (SQUIDs, Gradiometer,...) und für digitale Anwendungen (Schieberegister, Zähler,...) eingesetzt. Die zunehmende Komplexität dieser Schaltungen mit 8 oder mehr Metallisierungs- und Isolationsebenen führt zu einer ausgeprägten „Manhattan“-Topologie, die Kantenabrisse und Kurzschlüsse verursachen kann.

Das in der Halbleiterfertigung bereits etablierte Verfahren der CMP-Planarisierung scheint geeignet, auch bei integrierten Niob-Schaltungen die gewünschten lokalen Kantenverrundungen bis hin zur globalen Planarisierung der gesamten Strukturoberfläche zu erreichen.

Vorgestellt werden erste Ergebnisse für CMP von SiO- bzw. SiO₂-Schichten auf 2“-Silizium-Substraten. Neben der globalen Planarisie-
rungseffizienz werden lokale Auswirkungen des CMP-Prozesses anhand unterschiedlicher Geometrien der vom Dielektrikum bedeckten Nb-Strukturen demonstriert. Die meßtechnische Charakterisierung umfaßt dynamische Laserstrahlfokussierung, Ellipsometrie und hochauflösende Profilometrie. Der Einfluß wesentlicher Polierparameter auf Rate und Homogenität des Basisabtrags wird verdeutlicht.