Münster 1999 – scientific programme
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DS: Dünne Schichten
DS 33: Postersitzung
DS 33.6: Poster
Tuesday, March 23, 1999, 09:30–17:30, Aula
Phasenanalyse an WNx-Schichten mittels Elektronenbeugung — •St. Liebert1, W. Gruenewald2, J. Baumann3 und M. Hietschold1 — 1Institut für Physik und — 2BAL-TEC GmbH, Wielsiepen 38, D-58579 Schalksmühle — 3Zentrum für Mikrotechnologien, Technische Universität, D-09107 Chemnitz
Aufgrund seines geringeren spezifischen elektrischen Widerstandes und der erwartungsgemäß höheren Elektromigrationsstabilität im Vergleich zu Aluminium und seinen Legierungen wird derzeit Kupfer (Cu) auf seine Eignung als Leitbahnmaterial in integrierten elektronischen Schaltkreisen hin untersucht. Der hohe Diffusionskoeffizient von Cu und seine Reaktivität mit Si erfordern zwingend den Einsatz von Diffusionsbarrieren, um diese unerwünschte Wechselwirkung zu verhindern. Im Unterschied zu anderen untersuchten Elementen (W, Ta) und Verbindungen (TiNx, TaNx) kann WNx mittels reaktiven DC-Magnetronsputterns in Ar-N2-Atmosphäre in einem bestimmten Stöchiometriebereich amorph abgeschieden werden.
Zum Finden des optimalen Prozeßfensters wurde die Struktur der Schichten mittels Elektronenbeugung im Transmissionselektronenmikroskop untersucht. Die hergestellten Schichten hatten ein N/W-Verhältnis zwischen 0.24 und 1.47 (AES, RBS). Dabei zeigt sich schon bei einer geringen Zugabe von Stickstoff, daß die polykristalline Struktur des Wolframs aufgehoben wird und eine amorphe Struktur entsteht. Bei einem Verhältnis von 0.71-0.87 beginnt eine Kristallisation innerhalb der Schichten zur kubisch flächenzentrierten Phase β-W2N. Beim Übergang zu einem N/W-Verhältnis von 1.47 wandelt sich das β-W2N in die hexagonale Phase δ-WN um.