DE2647566A1

DE2647566A1 - Leiterstreifenstruktur, ihre verwendung und herstellung

Info

Publication number: DE2647566A1
Application number: DE19762647566
Authority: DE
Inventors: Paul Siu-Chung Ho; James Kent Howard
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1975-10-24
Filing date: 1976-10-21
Publication date: 1977-09-08
Also published as: FR2329070A1; ES452516A1; US4154874A; JPS5531619B2; FR2329070B1; SE435125B; CA1056511A; JPS5252585A; NL7610297A; BE845722A; SE7611757L; DE2647566B2; US4017890A; CH604370A5; IT1077019B; GB1513077A; BR7607131A

Description

oe-pi

Amtliches Aktenzeichens

Aktenzeichen der Anmelder!ns

Heuanmeldung
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Lei ter streifens tr uk tür, ihre Verblendung und Herstellung

Die Erfindung betrifft eine auf einem Substrat aufgebrachte ;Leiterstreif enstruktur, Verwendungsmöglichkeiten für eine solche \ Struktur und Verfahren zu ihrer Herstellung.

^In der Halbleiterteclinik und im Bereich der integrierten Schal- j tungen werden seit einigen Jahren dünne, schmale Lederstreifen \

zum Verbinden von Elementen verwendet. Leiterstreifen ähnlicher j Art werden auch in den neuentwickelten magnetischen, zylindrischen Einzelwanddooänen-Speicherelementen verwendet. Da diese Elemente ininer kleiner werden, werden auch die verbindenden Lederstreifen iiraner schmäler. Diese Leiterstreifen sind häufig aus Aluminium hergestellt. Höhere Komponentendichte und zunehmende Miniaturisierung führt zu großen Stromdichten. In einigen Leiter- !streifen ist die Stromdichte so hoch, daß infolge der sogenannten Elektroroigration Ausfälle auftreten, was die Zuver- !lässigkeit der Geräte beeinträchtigt.

[Der Ausdruck "Elektroitiigration* bezieht sich auf einen durch Strom hervorgerufenen Materialtransport, der im Leitermaterial besonders bei erhöhter Temperatur auftritt. Kenn Strom fließt, werden Atome des Leitenoateriais infolge des direkten Einflusses der sich bewegenden Elektronen und des angelegten elektrischen. Feldes verlagert. Die Erscheinung des durch Strom

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induzierten Materialtransportes führt zu einer Schwächung der Leiterstreifen an gewissen Stellen und zum Materialaufbau an anderen Stellen. Das Ergebnis kann ein unterbrochener Stromkreis an den Stellen sein, wo das Material entfernt wurde und ein Kurzschluß in jenen Bereichen, wo sich Material aufbaut. Außerdem, kann die überlagernde Passivierungsschicht aus Glas, Siliciumnitrid oder Siliciumdioxid aufgrund der MaterialverschiebTsng beschädigt oder zerstört werden. Dies wiederum kann zu einem Versagen der Leiterstreifen infolge atKtosphäjrischer Korrosion führen.

Das Problem der Elektromigration wurde zuerst in einem Bericht von I. Ik. Bleck u. a., Rome Äir Development Center, Griff its ÄE3 Hear York, Technical Report TR66-31 (Dezember 1965) und in deia Artikel "Failure of Thin Aluminium Current-Carrying Stripes on Oxidized Silicon¹* in. Physics of Failure in Electronics, Bd. 5, Seiten 496 bis 505 (1967) beschrieben. Losungen, dss Problems wurden schon in den US-Patentschriften 3 474 53S mtiä 3 725 309 vorgeschlagen.

!im aera, erstgenannten Patent wird ein Verfahren zur Herstellung des Leiterstreifens beschrieben, worin der Dampfniederschlag !des leitenden Material beeinflußt wird, um Mindestbreite und !-höhe des Leiterstreifens so zu bemessen, daß die Stromdichte lauf einest Wert von weniger als 0,25 des maxiiaal zulässigen !Wertes begrenzt wird. Gleichzeitig wird der Selbstdiffusionskoeffizient des Leitermaterials unter Berücksichtigung der angestrebten Lebensdauer und der Stromdichte eingestellt.

In dem zweiten Patent wird vorgeschlagen, einem 2y.untini.umj leiterstreif en Kupfer zwischen O,1 und 54 Gewichtsprozent: zu- ! zusetzen. Durch diese Zugabe wuräe die Lebensdauer der Leiter-I streif eis aufgrund ihrer verbesserten Wiederstandsfähigkeit [gegen. Elektromigration wesentlich erhöht.

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I Als Zuschlag zum Aluminium zur Vermeidung von Elektromigration j wurden auch andere Materialien vorgeschlagen. H. J. Bhatt schlug j in Applied Physics Letters, Seiten 30 bis 33 (1971) die Zugabe j von Aluminiumtrioxid (Al₂O₃) vor. Gangulee u. a. in " Effecive [Alloy Additions on Electromigration Failures in Thin Aluminium Thin Films", Applied Physics Letters, Bd. 19, Seiten 76 bis j (1971) und d'Heurle u. a. in ". Effects of Complex Alloy !Additions on Electromigration in Aluminium Thin Films", !Proceedings 10 Ann. ReI. Phys. Symp., Las Vegas, Nevada, Seiten 165 bis 170 (1972) schlugen die Zugabe von Magnesium,

Nickel und Chrom vor.

Andere Vorschläge, die Wiederstandfähigkeit von Aluminium gegen ,Elektromigration zu verbessern, zielten auf die Verwendung von Grenzschichten. Solche Grenzschichten aus einem anderen Material berühren die Oberfläche oder die Unterfläche des Aluminiumfilms. Eine dünne Titanschicht wurde von J. C. Anderson Ün "Application of Thin Films in Microelectronics", Thin Solid iFilms 12, 1-15, 1972 und von Patterson in "Ti-Al Metalization for Multilayer Circuits" Electrochemical Soc. Fall Meeting 1972, Miami Beach, Florida, Seiten 633 bis 634 (1972) und von Gniewek u. a. in "Titan Overlay on Metallurgy", IBM-TDB, ,Bd. 13, Nr. 5, Oktober 1970, Seite 1124 vorgeschlagen. Oliver Iu. a. (s. "Theory of the Failure of Semiconductor Contacts by !Electromigration" Proc. 8 Annual Reliability Phys. Symp., Las Vegae, Nevada, Seiten 116 bis 120 (197O)) fanden keinen wesentlichen Unterschied bei der Verwendung einer Titanschicht.

In der US-Patentschrift 3 562 604 wird die Verwendung einer Grenzschicht aus Titan beschrieben, welche sich wenigstens auf einem Teil einer Aluminiumschicht befindet und mit einer zweiten Aluminiumschicht abgedeckt ist. Die Schichten werden im Vakuum niedergeschlagen und anschließend einer 10 Minuten dauernden Härmebehandlung bei annähernd 550° C unterworfen· jDurch die Härmebehandlung soll die ohmsehe Verbindung der Emitter« {Kollektor- und Basiskontakte zum darunterliegenden Silicium

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!Verbessert werden.

Untersuchungen von Agarwala u. a. (s. J. Appl. Phys. Bd. 41, Seite 3945 (197O)) haben gezeigt, daß Zuverlässigkeitsprobleme auftreten, wenn die Leiterstreifenbreite von 15 um auf 5 um j herabgesetzt wird. Es wurde beobachtet, daß die mittlere j Zeit bis zum Ausfall durch Elektromigration etwa um den Fak-I tor 10 abnahm und die Streuung der Ausfallzeiten um den Faktor I3 oder 4 zunahm. Neueste Untersuchungen von Scoggan u. a. ;(vorgetragen auf den 13-ten Annual Reliability Physics Symposium, Las Vegas, Nevada, 1975) zeigen eine kontinuierliche Abnahme in der Lebensdauer, wenn die Streifenbreite von 10 um auf 1,3 pa herabgesetzt wird. Es wird vermutet, daß bei Annäherung der Streifenbreite an die Korngröße die Wahrscheinlichkeit einer Unterbrechung zunimmt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Leiterstreifenstruktur die auch bei sehr kleinen Abmessungen eine geringe Neigung zur Elektromigration zeigt, wirtschaftliche in fabrikmäßigem Rahmen anwendbare Verfahren zur reproduzierbaren Herstellung und Anwendungen solcher Leiterstreifenstrukturen anzugeben.

Der Lösung dieser Aufgabe dient eine Leiterstreifenstruktur der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden

Teils des Anspruchs 1·

Mit der erfindungsgemäßen Leiterstreifenstruktur läßt sich eine bis zu 55fache Verbesserung der Elektromigrationscharakteristik gegenüber solchen Leiterstreifenstrukturen, welche nur Aluminium und Kupfer enthalten, erzielen. Dieses Ergebnis wird erzielt, ohne daß der spezifische Widerstand der Leiterstreifenstruktur, über einen Wert ansteigt, der ihre Anwendung in der Schaltungstechnik in irgendeiner Weise beschränkt·

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:Die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Struktur
(zeigen sich insbesondere dann, wenn die kleinsten äußeren Ab- ^; Messungen in der LeiterStreifenstruktur kleiner als 15 pm sind. '

In vorteilhafter Weise besteht in der erfindungsgemäßen Leiterstreifenstruktur das Leitermaterial aus Al, Al-Cu oder Hf und sind die Übergangsmetalle aus der Gruppe Ti, Zr, Hf, Cd, Ta, Cr,

IPd, Ki, Pt, VJ, V, Ho, Co und Nb entnommen. j

Es ist günstig, wenn der Anteil an intermetallischer Verbindung
;in der Leiterstreifenstruktur zwischen etwa 2 und etwa 40 Ge- '

!wichtsprozent liegt. Liegt der Anteil unter 2 Gewichtsprozent, J so ist keine wesentliche Verbesserung der Elektromigrations-

iCharakteristik gewährleistet. Bei Anteilen oberhalb 40 Gewichts- j prozent kann der spezifische Widerstand so hoch ansteigen,

ιdaß bei manchen Anwendungen Schwierigkeiten auftreten können.

Besteht das Leitermaterial aus Aluminium oder Aluminium-Kupfer
!und das Übergangsmetall aus Hf, so werden die günstigsten Ergebnisse erzielt, wenn der Anteil an intermetallischer Verbindung zwischen etwa 2 und etwa 25 Gewichtsprozent liegt.

!es kann vorteilhaft sein, wenn noch nicht reagiert habendes

jÜbergangsmetall in der Leiterstreifenstruktur vorhanden ist.

!Solches Übergangsmetall kann die Lebensdauer der Leiterstreifen-

jstruktur noch dadurch verlängern, daß durch die in einem bereits

teilweise zerstörten Leiterstreifen lokal auftretende Joulesche

Wärme eine Verbindungsbildung zwischen dem Leitermaterial und

noch vorhandenem Übergangsmetall bewirkt wird, wodurch

eine stabile leitende Brücke in dem Leiterstreifen hergestellt j

Iwird, welche seinen Ausfall verhindert. j

!Besonders vorteilhaft ist eine Leiterstreifenstruktur mit min-

destens einer aus intermetallischer Verbindung bestehenden inner- j !halb der Lederstreifen verlaufenden Schicht. Eins solche Schicht |

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schränkt: eine Ausbreitung von im Leiterstreifen durch die Elektromigration entstandenen Löchern senkrecht zur Streifenoberfläche ein. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die Schicht in halber Höhe oder im unteren Teil der Leiterstreifenstruktur verläuft. Verläuft die Schicht im unteren Teil der Leiterstreifenstruktur, so kommt als weiterer Vorteil hinzu, daß, da eine Schicht aus einer intermetallischen Verbindung eine Orientierung des Leitermaterial begünstigt, der größte Teil des Leitermaterials eine gewisse Orientierung aufweist, was wiederum, weil die Orientierung die Electromigration vermindert, eine zusätzliche Verbesserung der Elektromigrationscharakteristik bewirkt. Eine starke Orientierung des Leitermaterials und damit eine weitere Verbesserung der Elektromigrationscharakteristik wird erhalten, !wenn mehrere Schichten aus der intermetallischen Verbindung bzw. den intermetallischen Verbindungen innerhalb der Leiterstreifenstruktur verlaufen. Man muß bei einer solchen Struktur allerdings I berücksichtigen, daß durch sie der spezifische Widerstand der ■ Leiterstreifes-sfcraktur stark erhöht werden kann.

Ist die intermetallische Verbindung bzw. sind die intermetallische^ Verbindungen homogen im Leitermaterial verteilt, so läßt sich auch dadurch eine wesentliche Verbesserung der Elektromigrationscharakteristik gegenüber nur aus Aluminium und Kupfer bestehenden Leiterstreifen erzielen, wenn auch die Verbesserung nicht so ausgeprägt ist, wie wenn die intermetallische Verbindung bzw. die intermetallischen Verbindungen in Schichtform vorliegen. Trotzdem kann, beispielsweise aus Gründen einer erleichterten Herstellung, eine homogene Verteilung günstig sein.

Die erfindungsgemäße Leiterstreifenstruktur wird mittels eines !verfahrene mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des. Anspruchs 13 hergestellt. Dabei lassen sich beispielsweise in der Halbleitertechnik üblicherweise verwendete Vorrichtungen, mit welchen sehr genau reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden können, verwenden. Dadurch ist das Verfahren

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wirtschaftlich, läßt sich in einem fabrikmäßigen Rahmen anwenden und liefert die gewünschten Ergebnisse.

Beim Herstellen der Leiterstreifenstruktur kann man in vorteilhafter Weise je nach dem gewünschten Aufbau der Leiterstreifenstruktur entweder eine Schicht Leitermaterial, dann eine Schicht Übergangsmetall und schließlich eine zweite Schicht Leitermaterial, oder zuerst eine Schicht aus Leitermaterial und darauf abwechselnd Schichten aus Obergangsmetall und Leitermaterial oder das Leitermaterial und das Übergangsmetall bzw. die übergangsi
metalle gleichzeitig aus einer Mischquelle aufbringen.

Es ist vorteilhaft, bei der Verwendung vom Chrom als Übergangsmetall bei Temperaturen zwischen 250 und 525° C anzulassen, wobei ,besonders günstige Ergebnisse erzielt werden, wenn das Chrom in Form einer 500 8 dicken Schicht aufgebracht wird und zum Anlassen

3 Stunden lang auf 400° C erhitzt wird.

!Bei der Verwendung von Hf als Übergangsmetall ist es vorteiljhaft, bei Temperaturen zwischen 350 und 525° C anzulassen.

In vorteilhafter Weise läßt sich die erfindungsgemäße Leiter-

Streifenstruktur für die Zwischenverbindungen in einer Halbleiteranordnung, welche bevorzugt aus Silicium besteht, oder in einem Speicher mit magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen verwenden.

Die Erfindung wird anhand von durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben.

j Es zeigen«

j Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Leiterj streifen gemäß der Erfindung auf einem Substrat,

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Fig. 2 eine stark vergrößerte, schematische Ansicht

im Querschnitt eines Aluminiumleiterstreifens gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine stark vergrößerte, schematische Darstellung im Querschnitt eines anderen Aluminiumleiterstreifens gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 4 ein Flußdiagrainm mit den bevorzugten Verfahrensschritten zur Herstellung eines Leiterstreifens gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Struktur, bei der ein Substrat oder ein Körper 10 einen Aluminiumleiterstreifen 12 unterstützt, der Abmessungen von weniger als 15 jum hat. Der AIumihiumstreifen 12 besteht im wesentlichen aus den Aluminiumschichten 14 und 16, bevorzugt aber nicht notwendigerweise aus einer Schicht, welche aus nicht reagiert habendem tibergangsmetall besteht und deren Dicke ungefähr ein Viertel bis ein Fünftel der ursprünglichen Schichtdicke des Übergangsmetalls beträgt, und einen Bereich 18 einer intermetallischen Verbindung zwischen Aluminium und einem Übergangsmetall. Der Anteil der intermetallischen Verbindung in dem Aluminiumstreifen 12 beträgt zwischen etwa 2 und etwa 40 Gewichtsprozent. Beispielsweise entsprechen bei einer Schichtdicke des Aluminiums von 12000 8 5 Gewichtsprozent etwa 500 8 CrAl- und 25 Gewichtsprozent etwa 3400 A CrAl-. In der Fig. 1 ist der Bereich der intermetallischen Verbindung in etwa der halben Höhe des Leiterstreifens dargestellt. Es kann aber auch in der Nähe des unteren Randes des Aluminiumstreifens 12 liegen. Das Substrat 10, auf dem der Aluminiumstreifen aufliegt, kann aus einem beliebigen Material bestehen. Im Ausführungsbeispiel besteht das Substrat aus einer Siliciumplatte 20, die mit einer Schicht 22 aus Siliciumdioxid bedeckt ist. Der Metall-

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streifen 12 hat vergrößerte Kontaktbereiche 24 und 26, die durch einen sehr dünnen Leiterstreifen 8 miteinander verbunden sind. Eine andere wichtige Anwendung für dünne Aluminiumstreifen, wie sie in der Fig. 1 dargestellt sind, sind Strukturen vom Typ der magnetischen, zylindrischen Einzelwanddomänen-Speicher. In diesem Anordnungstyp würde der Körper 20 aus Granatmaterial bestehen, welches mit einer Metalloxidschicht 22, welche aus Siliciumdioxid bestehen könnte, bedeckt sein würde, und der Leiterstreifen 12 würde darauf ausgebildet werden. Die Gesamtdicke des Aluminiumsfilms 12 liegt in der Teststreifenkonfiguration zwischen etwa 5000 und etwa 15000 8. Der Leiterstreifen 28 selbst ist, wenn man von den Anschlußbereichen 24 und 26 absieht, beispielsweise zwischen 0,15 und 15 um breit und 0,25 mm lang oder auch langer. Die Ecken, wo der Leiterstreifen in die Anschlußbereiche 24 und 26 übergeht, sind abgerundet, um dadurch Fehlermöglichkeiten, welche etwas mit Elektromigration zu tun haben, auf ein Minimum zu reduzieren. Die Anschlußbereiche 24 und 26 sind im Vergleich zum Streifen relativ groß, haben jedoch dieselbe Schichtdicke wie der Leiterstreifen 28.

Es gibt optimale Kompromisse zwischen der erwünschten, durch die Elektromigration beeinflußten Lebensdauer und des spezifischen Widerstands in dem Leiterstreifen. Je größer der Anteil an Übergangsmetall im Leiterstreifen ist, um so größer ist der spezifische Widerstand.

Die Fig. 2 zeigt einen Aluminiumleiterstreifen 30, mit einer hohen Stabilität, welcher auf einem Substrat 31 aufliegt. Die durch hohe Stabilität und einen hohen Schmelzpunkt ausgezeichneten Verbindungen zwischen Aluminium und einem Übergangsmetall, wie z. B. HfAl₃, zeigen eine sehr geringe Diffusion des Übergangsmetalls durch die Aluminiumkörner hindurch. Es findet jedoch eine beachtliche Diffusion durch die Korngrenzen hindurch statt, welche zu einer bevorzugten Bildung der Verbindung 32 an den Korngrenzen führt. Daraus resultiert

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eine verdünnte Schicht 34 an der Stelle, wo sich ursprünglich Übergangsmetall befand. Deshalb erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, daß sich die Lunker 36 in den Aluminiumbereichen 38 miteinander verbinden, und zwar deshalb, weil diese ursprüngliche Schicht dünn ist. Jedoch kann die durch hohe Stabilität ausgezeichnete Verbindung sehr effektiv bei der Reduzierung des Aluminiumflusses durch die Korngrenzen hindurch sein, weil nun intermetallische Verbindung zwischen den Korngrenzen vorhanden ist.

Bestimmte, durch hohe Stabilität ausgezeichnete Verbindungen zwischen Aluminium und einem Übergangsmetall, wie z. B. TiAl₃, ZrAl₃, HfAl₃, CdAl₃ und TaAl₃, erfordern nicht soviel anfänglich vorhandenes Metall, um die Elektomigrationseigenschaften zu verbessern, d. h. mit anderen Worten, daß die Lebensdauer unter der Voraussetzung der gleichen Tests und derselben Linienbreiten mindestens 10 mal besser ist, als der Durchschnitt von Aluminiumleiterstreifen, welche 6 % Kupfer enthalten. Die ursprüngliche Dicke des Übergangsmetalls, bei der Anwendung dieser Metalle liegt im Bereich zwischen etwa 150 und 1000 &, bei einer Gesamtaluminiumschichtdicke von 15000 A*. Liegt die anfängliche Dicke des Übergangsmetalls unter 150 8, so ergibt sich keine wesentliche Verbesserung in der durch die Elektromigration beeinflußten Lebensdauercharakteristik, während oberhalb etwa 1000 A der spezifische Widerstand des Leiterstreifens zu hoch für die meisten Schaltkreisanwendungen ist.

Die Fig. 3 zeigt einen Aluminiumleiterstreifen 40 mit einer niedrigen Stabilität auf einem Stubstrat 41. Die durch eine geringe Stabilität und einen Schmelzpunkt ausgezeichneten Verbindungen, wie z. B. CrAl₇, diffundieren schnell durch die Körner und minimal durch die Korngrenzen 42 und bilden auf diese Weise eine ziemlich durchgehende Schicht der aus Übergangsmetall und Aluminium bestehenden Verbindung 43. Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise ist noch eine Schicht

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aus Übergangsmetall, welches nicht reagiert hat, vorhanden. Durch diese Verbindung wird der Aluminiumelektrotransport und auch der Vakuumtransport reduziert, d. h., daß die Lunker 46, welche sich im Film ausbilden, an der Grenzfläche zwischen Aluminium und intermetallischer Verbindung zum Stehen gebracht werden. Diese Struktur stoppt wirkungsvoll das Untereinanderverbinden von Löchern, welche im oberen und dem unteren Teil des Films anfangen sich zu entwickeln. Dieser Effekt wird erzielt, da die aus intermetallischer Verbindung bestehende Schicht relativ dick ist. Wenn also das Aluminium 48 durch Elektromigration abgetragen wird, ist der Streifen immer noch zusammenhängend und führt noch Strom. Im Vergleich zu den Verbindungen aus Aluminium und Ubergangsmetall, wie z. B. HfAl.,, welche Schichten zwischen den Körnern bilden, ist somit die Lebensdauer bei Verwendung von Verbindungen, welche geschichtete Strukturen bilden, verlängert.

Verbindungen mit niedriger Stabilität, wie CrAl-, PdAl₃, NiAl₃, PtAl., WAL₅, VAL₇ und MoAL₅, brauchen im allgemeinen zwischen 250 und 1200 8 Dicke zum optimalen Kompromiß zwischen einer Verbesserung der Elektromigration und einer befriedigenden elektrischen Leitfähigkeit. Die Dicke der aus Aluminium und Übergangsmetall bestehenden Kombination, die man zur Bildung einer gewünschten Verbindung braucht, läßt sich errechnen aus den Dichtewerten von Aluminium und Übergangsmetall unter Einbeziehung von im Phasendiagramm enthaltener Information. Im Falle von CrAl₇ wurde festgestellt, daß eine Cr-Dicke von 150 bis 200 8 nicht zu einer wesentlichen Verbesserung der Elektromigrationseigenschaften führt, während oberhalb von 800 A* der spezifische Widerstand für Schaltkreisanwendungen zu hoch ist.

Die aus Aluminium und Übergangsmetall bestehenden Strukturen mit optimalen Elektromigrationseigenschaften sind solche, welche nach dem Anlassen eine gut definierte planare Schicht

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bilden. Das Wachsen der intermetallischen Schicht folgt einem parabolischen Gesetz, d. h. die Dicke ist proportional der Wurzel aus der Zeit. Die folgenden Verbindungen sind die wertvollsten, weil die Metalle im allgemeinen in integrierten Schaltungskontakten benutzt werden, so daß die Zufügung einer Metallschicht in der Streifenmitte zur Reduzierung der lilektromigration einfach ist.

Stabilitäts-Index I Wachstums-Kinetik

Verbindung	Schmelzpunkt
PdAl₃	1O58°K
PtAl₄	1O79°K
CrAl₇	1O63°K
HfAl₃	1673°K
ZrAl₃	1853°K
CdAl	1878°K
TiAl₃	1613°K
IiAl₅	1143°K
^V4^A123	1009⁰K
VAl₇	973°K
TaAl₃	1973°K
Co₄Al₁₃	1 40 3°K
HiAl-,	1127°K

91

93

97

130

150

135

134

82

90

88

130

119

.1/2
'1/2
'1/2

.1/4

.1/2

.1/2
"1/2

(parabolisch)

(nicht-parab.)

(parabolisch)

(nicht-parab.)

(parabolisch)

Von den oben aufgeführten Verbindungen mit niedriger Stabilität wird die Schicht aus CrAl₇ bevorzugt, weil sie bei richtiger Lage im Aluminiumstreifen nicht nur die Bewegung des Aluminiums durch Elektromigration reduziert, sondern auch die Vereinigung von Löchern (Lunker) im Aluminium und damit Ausfälle der Leiterstreifen verhindert (siehe dazu Fig. 3). Verbindungen mit hoher Stabilität, wie z. B. HfAl₃ und TaAl-, scheinen sich bevorzugt an den Korngrenzen (siehe dazu Fig. 2) und weniger in Form von Schichten (CrAl-) zu bilden. Auch sie reduzieren den Aluminiumtransport, verhindern aber wahrschein-

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lieh nicht so wirkungsvoll, daß ein Loch den ganzen Film durchdringt. Das Übrigbleiben von nicht reagiert habendem tibergangsmetall in der geschichteten Struktur kann zur Verlängerung der Lebensdauer des Streifens nützlich sein, indem in der Nähe der Löcher eine Umwandlung durch Verbindungsbildung stattfindet. Wenn die Größe der Löcher zunimmt, steigt auch die Joulesehe Erwärmung, wodurch das nicht reagiert habende Metall lokal eine Verbindungsbildung eingeht, was den Ausfall des Streifens verhindert.

Der aus Aluminium und Übergangsmetall bestehende Bereich bzw. die Bereiche müssen innerhalb des Aluminiumleiterstreifens liegen. Dies ergibt sich aus der Doppelrolle der intermetallischen Verbindung, d. h. einerseits der Reduzierung der Elektromigration des Aluminiums (Massentransport) und andererseits der Verhinderung der Vereinigung von Löchern in der oberen Aluminiumschicht (oder der Aluminiumkupferschicht) mit Löchern in der unteren Aluminiumschicht. Von diesen beiden Aufgaben ist die Verhinderung durchgehender Löcher, welche die Streifenbreite durchqueren, die wichtigste Aufgabe. Sollte die Schicht aus dem Übergangsmetall als unterste Schicht aufgetragen werden, so ist die Struktur nicht optimal, v/eil dann nicht verhindert v/erden kann, daß sich ausbildende Löcher den ganzen Aluii;iniumleiterstreifen durchdringen und dadurch zu Unterbrechungen führen und/oder den spezifiscnen Widerstand im Streifen erhöhen, und außerdem würde beim Anlassen weniger intermetallische Verbindung gebildet v/erden. Line solche Schicht könnte sich auch nachteilig auf den ohiasclien Kontakt zwischen Silicium und dem Aluminiumfilm auswirken. Eine aus Aluminium und übergangsmetall bestehende oberste Schicht int auch nicht optiiial, weil die Verbindungsschicht nicht in der Lage ist, die Ausbildung von Lunkern durch die gesamte Dicke des Leiterntreifens hindurch zu verhindern, und außerdem würde beim Anlassen auch weniger Verbindung gebildet v/erden.

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-Ur-

-It-

Die bevorzugte Lage der aus intermetallischer Verbindung bestehenden Schicht befindet sich in halber Höhe oder im unteren Teil des Leiterstreifens. Diese Art der Struktur erhöht die bevorzugte Orientierung von mindestens der Hälfte des Aluminiumfilms, d. h. mit anderen Worten, des Film oberhalb des aus der Verbindung bestehenden Bereichs, wodurch die Elektromigrationsgeschwindigkeit reduziert wird. Die Schicht wirkt auch als Barriere gegen das Fortschreiten der Lunker durch den Aluminiumfilm. Die dünne Schicht aus intermetallischer Verbindung kann dazu benutzt werden, um den spezifischen Uiderstand zu steuern, und gleichzeitig die Lebensdauer des Leiterstreifens wesentlich zu erhöhen.

Innerhalb des Leiterstreifens können verschiedene Bereiche aus intermetallischer Verbindung in Schichtforni verwendet werden. Dadurch wird die Electromigration am wirkungsvollsten reduziert, da das auf den intermetallischen Schichten aufgewachsene Aluminium eine starke kristalline Orientierung, im allgemeinen [111] oder [110] hat. Bis zu 2/3 des Aluminiums sind so orientiert. Das ist wichtig, v/eil die Elektromigrationsgeschwindigkeit des Aluminiums mit zunehmender Orientierung abnimmt. Die Korngröße ist durch die Dicke jeder der Aluminiumschichten begrenzt, und auf diese Ueise v/erden kleine Korngrößen aufrechterhalten, was scharfe, gut definierte Streifangrenzen erzeugt. Dei mehr als einer Metallschicht steigt aber der spezifische ^rJiderstand, weil mehr intermetallische Verbindung im Streifen vorhanden ist, und außerdem ist die Herstellung etwas schwieriger.

Bei anderen Strukturen mit verbesserten Elektromigrationseigenschaften v/erden Aluminium (oder Aluminiumkupfer) und übergangsnititall gleichzeitig zur Bildung der intermetallischen Verbindung niedergeschlagen. Diese Technik ist Leicht anzuwenden, v/enn eine yuelle des Übergangsnietall-Aluminiumgemisches für den Aufdampfprozeß zur Verfügung steht. Die Lebensdauer des so hergestellten Leiterstreifens ist jedoch nicht so gut wie bei dem geschichteten

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Film/ weil kein Schrankeneffekt, welcher die Vereinigung von Lunkern verhindert, auftritt. Immerhin ist die Lebensdauer wenigstens noch 10 Mal besser als bei Aluminium-Kupferstreifen der konventionellen Art. Ls muß außerdem darauf geachtet werden, daß der spezifische Viiderstand nicht zu hoch wird.

Das Verfahren zur Bildung schmaler Leiterstrcifen auf der Oberfläche eines Körpers, wie beispielsweise einer Siliciuinplatte, eines Granatsubstrats oder dgl., wird im Zusanmenhang mit Fig. beschrieben. Der leitfähige Film kann auf irgendwelchen geeigneten selbsttragenden Substraten cder Körpern niedergeschlagen werden. Das Substrat wird im Schritt 50 in eine Auf dainpf vorrichtung geladen. Die Aufdampfvorrichtung wird darm mittels einer geeigneten Vakuumpumpe während längerer Zeit evakuiert, wobei insbesondere darauf geachtet wird, daß die Wände der Aufdämpfvorrichtung entgast werden, uia jede mögliche Gauerstoffverunreinigung während des Aufdampfens auf ein llinimum zu reduzieren. Line Sauerstoffverunreinigung in den Leiterzugstreif nn kann Probleme verursachen, weil die Oxidation der Aluminiumschichten oder des ^{?bergangsmetalls die Bildungsgeschwindigkeit der Verbindung reduzieren kann (oder deren Bildung gar verhindern kann), wodurch eine Verminderung des günstigen L'ffekts der Verbindungsschicht auf die Elektromigration eintritt. Die metallischen Aufdampfquellen aus Aluminium oder Aluininiumkupfer und aus dem Übergangsmetall sollte von hoher Reinheit in der Größenordnung von 99,99 % sein. Die Aufdampfvorrichtung wird auf einen Druck von 1 χ 10 Torr abgepumpt, v/ie es in Schritt 52 angedeutet ist. Höhere Drucke als dieser sind unbefriedigend wegen der Oxidverunreinigung, während niedrigere Drucke als dieser erwünscht sind und bevorzugt unter 5 χ Iu Torr liegen.

Im Schritt 54 v/erden dann Aluminium und Übergangsmetall auf das Substrat aufgedampft. Übergangsmetall dampft man vorzugsweise zur Urzeugung einer sehr feinen Kornstruktur ganz langsam auf.

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► fco ·

Die günstigste Aufdampfgeschwindigkeit für übergangsmetall liegt zwischen etwa 0,02 und etwa 20 S pro Sekunde. Die bevorzugte Aufdampfgeschwindigkeit für Aluminium liegt zwischen etwa 2 und etwa 60 A pro Sekunde. Natürlich braucht man auch eine feine Kornstruktur des Aluminiums, weil dadurch die Streifendefinition verbessert wird und weil die Bildungsgeschwindigkeit der Verbindung sich erhöht, wenn mehr Korngrenzen für die Ineinanderdiffusion von Aluminium und Übergangsmetall zur Verfügung stehen.

Zum Aufdampfen kann jede geeignete Technik verwendet werden. Zu diesen gehören die Verwendung eines konventionellen Elektronenstrahls und das Aufdampfen mittels eines erhitzten Drahtes. Das Aufdampfen erfolgt im allgemeinen ohne Erhitzen des Substrats. Der Anlaßschritt 56 benötigt eine Temperatur zwischen 200 und 525 C bis der Bereich mit der intermetallischen Verbindung zwischen Aluminium und übergangsmetall gebildet ist. Diese Temperatur und die benötigte Zeit hängen vom Übergangsmetall und der erwünschten intermetallischen Verbindung zwischen.Aluminium und Übergangsmetall ab. Die benötigte Miridesttemperatur kann unter Berücksichtigung des Schmelzpunkts der verschiedenen Phasen abgeschätzt werden. Versuche haben gezeigt, daß die Verbindungen bei etwa 1/3 bis 1/4 der Schmelztemperatur anfangen sich zu bilden. Beispiele ergeben sich aus der nachfolgenden Tabelle:

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Verbindung	Niedrigste	Anlaßtemperatur	Schmelzpunkt
CrAl₇	25O°C	- 300°C	79O°C
PdAl₃	200°C	- 25O°C	785°C
PtAl₄	200°C	- 25O°C	8O5°C
TiAl₃	375°C	- 400°C	134O°C
TaAl₃	400°C	- 500°C	1700°C
NbAL₃	400°C	- 500°C	1477°C
HfAl₃	35O°C	- 400°C	1G73°C
MoAl₁₂	200°C	- 25O°C	7O6°C
Co₄Al₁₃	300°C	- 400°C	113O°C
NiAl₃	200°C	- 300°C	854°C

Um die Bedingungen für das Aufwachsen einer beachtlichen Verbindungsschicht festzulegen, ist eigentlich die Kenntnis der Aktivierungsenergie von jeder der Verbindungen notwendig. (Diese ist jedoch bis jetzt nur für CrAl₇ und TiAl₃ bekannt.) Experimente haben jedoch gezeigt, daß 500 A dicke Schichten von übergangsmetallen unter den folgenden Bedingungen vollständig in eine Verbindung umgewandelt werden können:

Übergangsmetallschicht Verbindung Anlaßtemperatur - Zeit

500 % Cr CrAl₇ 45O°C - 3 Std.

500 % Cr CrAl₇ 400°C - 8 Std.

500 S Pt PtTiI₄ 35O°C - 4 Std.

500 & Pd PdAl₃ 4OO°C - 4 Std.

500 S Ti ^TiAl3 500°C - 6 Std.

500 8 Ni UiAl₃ 400°C - 4 Std.

Nachdem der Bereich aus der Verbindung zwischen Aluminium und Übergangsmetall in dem Film gebildet worden ist, erfolgt, wie dies im Verfahrensschritt 58 angedeutet ist, die Herstellung der Streifen. Typischerweise erfolgt die Bildung der Streifen, indem Metall auf ein mittels eines Elektronenstrahls definiertes Muster niedergeschlagen v/ird (Elektronenstrahlli thographie) .

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Die schmalen Streifen (Breite: etwa 1,25 pn) werden gebildet, indem der elektronenstrahlempfindliche Fotolack chemisch entfernt wird (Abheb - bzw. Lift-Off-Technik), wobei der Leiterzug übrigbleibt. Die Herstellung von Streifen mit größeren Breiten (j> 2,5 μτη) können häufig hergestellt werden, indem normale Fotoresistmaskierungs- und Ätzschritte angewandt werden, nachdem die Verbindungsschicht zuerst vor dem Ätzen gemäß dem Schritt 56 gebildet worden ist.

Die folgenden Beispiele sind zum besseren Verständnis der Erfindung beigefügt. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.

Beispiel 1

Als Substrat für den Filmniederschlag wurden Siliciumplatten mit 6,35 cm Breite verwendet. Die Plättchen hatten einen 5000 A* dicken Überzug aus Siliciumdioxid. Sie wurden in das Aufdampfgefäß gebracht, das dann 16 Stunden lang evakuiert wurde, um die Wände zu entgasen, um dadurch die Sauerstoffverunreinigung während der nachfolgenden Bedampfung zu reduzieren. Die Aluminium- und Chrom-Quellen wurden entgast, indem aus ihnen heraus verdampft v/urde, wobei das Verdampfungsgut auf einem Abdeckblech niedergeschlagen wurde. Der Druck betrug nach dem 16stündigen Abpumpen etwa 1 χ 10 Torr. Mittels einer mit flüssigem Stickstoff gefüllten Ummantelung v/urde der Druck auf 2 χ 10 Torr abgesenkt. Indem dann noch, wie oben erwähnt, das Chrom und das Alumiunium entgast worden waren, war im wesentlichen der gesamte Sauerstoff eingefangen

— 8 und es wurde dadurch ein Enddruck von 7 χ 10 Torr erreicht.

Mittels eines Heizdrahtes v/urde dann eine Aluminiurnschicht mit einer Geschv/indigkeit von 33 A pro Sekunde auf die Siliciumdioxidoberflache aufgedampft. Die Dicke dieses Aluminiumfilms betrug 5000 Ä. Anschließend v/urde Chrom mit einem auf die Chromquelle gerichteten Elektronenstrahl verdampft und mit einer

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-Vb-

Geschwindigkeit von 2 A* pro Sekunde aufgewachsen, bis die Dicke der Schicht 5OO S betrug. Dann wurde auf das Chrom eine weitere Aluminiumschicht von 6000 R Dicke mit einer Geschwindigkeit von 33 Ä pro Sekunde niedergeschlagen. Die resultierenden Korngrößen betrugen für Chrom etwa 200 R und für Aluminium zwischen etwa 3000 und etwa 5000 8. Nachdem die Proben abgekühlt waren, wurde der Druck in der Aufdampfvorrichtung erhöht und die Proben herausgenommen.

Das Aluminium-Chrom-Aluminium wurde auf ein Teststreifenmuster aus Fotolack, welches 1OO Streifen pro Plättchen enthielt, aufgedampft. Die Testmuster (100 Streifen mit einer Breite zwischen etwa 1,27 und 1,78 μια., einer Länge von 254 um und Anschlußbereichen von (76,2 um)") wurden mittels Elektronenstrahl-Lithographie unter Verwendung eines elektronenstrahlempfindlichen Polymethylmethacrylat-Fotolacks erzeugt. Der Abheb- bzw. Lift-Off-Prozeß wurde dann vollendet, indem die Plättchen in Aceton getaucht wurden, bis der Fotolack abgelöst war und dabei die Metallinienmuster übrigblieben. Die Proben wurden dann bei 4OO C 3 Stunden lang angelassen. Dadurch wurde das Chrommetall und das Aluminium in die Verbindung CrAl- umgewandelt. Darauf wurde dann eine 2 μτα dicke üuarzschicht mittels Kathodenzerstäubung aufgebracht. Durchführungsöffnungen wurden unter Anwendung konventioneller Fotolack- und iitztechniken geätzt und für die Kontakte wurden Chrom-Gold-Sockel aufgedampft. Die Plättchen wurden dann in Chips geschnitten und diese auf Testköpfen zum Prüfen befestigt.

Die auf den Köpfen befestigten Chips werden in einen Ofen, beispielsweise in einen Delta MK-23OO Ofen, gebracht und elektrisch mit einer elektrischen Energiequelle und mit einem Ausfallfühlerkreis verbunden. Die Umgebungstemperatur und das gewünschte Stromniveau (Stromdichte) für den Elektromigrationstest werden mit Rückkopplungsschaltungen gesteuert. Ein Ver-

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- 2Θ -

sagen wird auf einem fortlaufenden Meßstreifen aufgezeichnet. Die Prüfung wird fortgesetzt bis mindestens 50 % der Streifen 12 ausgefallen sind.

Beispiele 2 bis 5

Zur Erzeugung der in Tabelle I aufgeführten Streifenstruktur aus Aluminium oder Aluminiumkupfer wurde das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren angewandt. Es handelt sich dabei um herkömmlich aufgebaute Strukturen, welche nützlich sind, zum Vergleich mit entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebauten Strukturen. Die Tabelle I enthält auch die verschiedenen Prozeßbedingungen, die Dicken des niedergschlagenen Metalles und die Testergebnisse von jedem dieser schmalen Leiterstreifen in jedem Beispiel. ;

Beispiele 6 bis 12 '■

Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde angewandt, um

die in Tabelle I bezeichneten Strukturen mit den aus inter- ; metallischer Verbindung und aus Aluminium bestehehenden Streifen ι

herzustellen. Die Tabelle I enthält auch die verschiedenen !

Prozeßbedingungen, Dicken des niedergeschlagenen Metalls und j

die Prüfergebnisse für jeden dieser schmalen Leiterstreifen I

in jedem Beispiel. j

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Beisniel

- 21 - '

TABSLLE I PrüfbedincTunoen: 250 °C, 1 χ 10 Anrnere/cm

Niederschlagsgeschv;in

-digkeit Gebildete Ver-Dicke(Λ) (H/sek) bindung Leiter-
Gew.°o Vor- breite Mittlere

binduna nro
Streifen

Ausfallzeit Standard-(Std.) Abweichung

cn cn cn

1. Al-GS Cu

6000

	2.	Cr	Cu	500
	3.	Al-6%		6000
CD	4.	Al		12000
CO 00	5.	Al	Cu	11900
£	6.	Al-6%	Cu	12000
O cn		Al-6%	Cu	11500
	Al- 6%		6000
	Ti	500

Al-6% Cu

7. Al-6% Cu

Ti
Al-6% Cu

8.Al-6% Cu-Ti

(gleichzeitig

niedergeschl

9. Al-6% Cu
Al-6% Cu

6000

200

6000

33 2.0 ~T3

30 30 33 33 33

3.7 33

3.7

CrAl.

%

1,9

11,000

12000(Al-CU) 33 200(Ti) 3.7

6000
"3ÖÖ
6000

1,6

TiAl.

HfAl.

%

1,7	3	8,5
1,9		3,5
1,5		170
1.5	1	200
1,8	942

1,9 5500

880

1,5 1000

00,8

0,9 7(Durchschn.Wert) 0,79 (Bester Wert) 0,6 7 (Durchschn.We,rt) 0,5 5 (Bester Wert) ,

0,1 (niciit akzept. Aiderstanc)

0,6

0,12 -(nicht ITiders

0,1 (nicht Widers

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- 22 -

Fortsetzunn der Tabelle I

Beisniel

nieder se ule.gsgescuvvin

-digkeit Gebildete Ver-Dicke (8) (R/sek) bindung Leiter-

Gew.% Ver- breite Kittlere binduna pro , ·> ' Ausfallzeit Standard-Streifen *·^μ (Std.) Abweichung

O CD CO

10.' Al-6% Cu GOOO

Hf

500

Cu 6000

33

LI

33

11 .Al-6 ⁹JCu-Co 12000(Al-Cu) (gleichz.nie- 150(Co)

dergeschl.)

12. Al-Co

12000(Al) 150(Co)

33

HfAl.

und/oder Co-AI₀

Co Al und/oder

%

1,5

1,2

1,5

3700

5

700

0,3

0,7

1,2

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- 23- -

Die Daten der Lebensdauerprüfung (Tabelle I) zeigen, daß die intermetallischen Schichten aus CrAl-, TiAl₃ und HfAl₃ die durch die Elektromigration beeinflußte Lebensdauer von Leiterstreifen, welche Aluminium und 6 % Kupfer enthalten, wesentlich verbessern. Die Verbindungen CrAl- und TiAl₃ bilden mehr planare Schichten (siehe Fig. 3), während HfAl₃ sich entlang der Korngrenzen bildet (Fig. 2). Die Al-Cu-Streifen mit einer TiAl₃-Schicht in der Mitte (Beispiel 6, Tabelle I) zeigen eine 27fache Verbesserung gegenüber den besten mit Al-Cu erzielten Ergebnissen (Beispiel 5, Tabelle I) und eine etwa 32fache Verbesserung gegenüber den durchschnittlichen Al-Cu-Proben (Beispiel 4). Wurde die Dicke der niedergeschlagenen Ti-Schicht auf 500 8 erhöht, so wurde der Test unterbrochen, weil sich dadurch ein zu hoher spezifischer Widerstand einstellte, welchen das Prüfgerät als Ausfall registrierte (Beispiel 6). Die Streifen hatten jedoch Durchgang und fielen nicht wegen Llektromigration aus. Die Verbesserung lag noch um den Faktor 10 oder besser über den Werten der Al-Cu-Streifen. Die Widerstände der TiAlg-Strukturen in den Beispielen 6 und 7 lagen innerhalb von 20 % und 7 % dßr bei Al-Cu-Strukturen erzielten Werte. Die Lebensdauertestdaten für Strukturen, die durch gleichzeitiges Aufdampfen von Aluminium, Kupfer und Titan erzeugt worden sind (Beispiel 8), zeigen die Wirkung der Sperrschicht auf das Miteinanderverbinden von Lunkern. Beim gleichzeitigen Aufdampfen wurde mit TiAl₃ an den Korngrenzen eine Verbesserung um den Faktor 5 erzielt, während mit der geschichteten Struktur (Beispiel 7) eine Verbesserung um den Faktor 27 eintrat.

Die Lebensdauerpruf ungsdaten der CrAl--Struktur (Beispiel 8), bei der anfänglich 500 8 Chrom niedergeschlagen wurde, zeigen eine 55fache Verbesserung gegenüber den besten mit nur aus Aluminium und Kupfer bestehenden Strukturen erzielten Daten. Der spezifische Widerstand der CrAl₇-Struktur lag innerhalb von 10 % des Widerstands der Al-Cu-Streifen. Es scheint, daß die CrAl_-Schicht die beste Kombination einer dicken, aus

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einer intermetallischen Verbindung bestehenden Schicht darstellt, um die Aluminiuinelektromigration zu vermindern und die Ausbreitung von Lunkern zu stoppen. Die Lebensdauerdaten von HfAl₃ enthaltenden Strukturen (Beispiele 9 und 10) zeigen eine 18fache Verbesserung gegenüber den besten an aus Aluminium und Kupfer bestehenden Strukturen erhaltenen Daten. Die HfAl--Struktur mag zwar wirkungsvoller sein bei der Blockierung der Aluminiumbewegung an den Korngrenzen entlang (siehe Fig. 2), hindert jedoch das Wachstum der Löcher, welches die Lebensdauer bestimmt, nicht so gut wie die CrAl_-Schichtstruktur. Die mit den Strukturen aus gleichzeitig aufgedampftem Aluminium und Kobalt bzw. Aluminium, Kupfer und Kobalt erhaltenen Daten zeigen auch eine 3 bis 5fache Verbesserung gegenüber den besten an nur aus Aluminium und Kupfer bestehenden Strukturen erhaltenen Daten. Diese Strukturen beschränken jedoch nur den Massentransport des Aluminiums an den Korngrenzen (ähnlich den Daten, welche an Strukturen erzielt wurden, welche aus gleichzeitig aufgedampften Aluminium, Kupfer und Titan bestehen), ohne daß die Lochbildung wesentlich reduziert wird.

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Leerseite

Claims

Vi)

264756S

PATENTANSPRÜCHE

Leiterstreifenstruktur auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur aus dem Leitermaterial und außerdem aus mindestens einer intermetallischen Verbindung zwischen dem Leitermaterial und mindestens einem Übergangsmetall besteht.
2. Leiterstreifenstruktur nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die kleinsten äußeren Abmessungen in der Leiterstreifenstruktur kleiner als 15 pm sind.
3. Leiterstreifenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitermaterial aus Al, Al-Cu oder Hf besteht.
4. Leiterstreifenstruktur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übergangsmetalle aus der Gruppe Ti, Zr, Hf_f Cd, Ta, Cr, Pd, Ni, Pt, W, V, Mo, Co und Kb entnoOTaen sind.
5* Leiterstreifenstruktur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an intermetallischer Verbindung in der Struktur zwischen etwa 2 und etwa 4O Gewichtsprozent liegt.
6. Leiterstreifenstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitermaterial aus Al oder Al-Cu und das übergangsmetall aus Bf besteht und daß der Anteil an intermetallischer Verbindung zwischen etwa 2 und etwa 25 Gewichtsprozent liegt.

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ORlGfNiAL INSPECTED

I
7. Leiterstreifenstruktur nach einem oder mehreren der An-

: Sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß noch nicht

| reagiert habendes Übergangsmetall in der Struktur vor-

i handen ist.

I
8. Leiterstreifenstruktur nach einem oder mehreren der I Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch irdndestens eine ^: aus intermetallischer Verbindung bestehende innerhalb

^; der Leiterstreifen verlaufende Schicht.

j
9. Leiterstreifenstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekenn- \ zeichnet, daß eine Schicht in halber Höhe dar Struktur i verläuft.
10. Leiterstreifenstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht im unteren Teil der Struktur verläuft.
11. Leiterstreifenstruktur nach Anspruch β, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schichten in der Struktur ausgebildet sind.
12· Leiterstreifenstriiiitur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß* die intermetallische Verbindung bzw» die intermetallischen Verbindungen homogen im Leitermaterial verteilt sind·
13. Verfahren zum Herstellen eines Leiterstreifemmisters ! nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch

! gekennzeichnet, daß auf das Substrat das Leitermaterial I und mindestens ein übergangsir.stail bsi eisses Druck von < 1 χ 1G~ Torr einer im wesentlichen sauerstoff freien Atmosphäre aufgebracht wird, daß die Stxaktar bei einer Temperatur zviisciieii eis?« 200 ■mtü et&ra 525° C genügend

Ö3S'

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lang für die Bildung der intermetallischen Verbindung bzw. Verbindungen angelassen wird, und daß schließlich unter Anwendung fotolithographischer und Äztverfahren die Leiterstreifenstruktur erzeugt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine Schicht Leitermaterial, dann eine Schicht Übergangsmetall und schließlich eine zweite Schicht Leitermaterial aufgebracht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine Schicht Leitermaterial und darauf abwechselnd Schichten aus übergahgsmetall und aus Leitermaterial aufgebracht werden.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ι

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die Materialien aus einer das Leitermaterial und das übergangsmetall bzw. die Übergangsmetalle enthaltenden j Mischquelle gleichzeitig aufgebracht werden.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis \

16, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Chrom als übergangsmetall bei Temperaturen zwischen 250 und 525° C angelassen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine 500 8 dicke Chromschicht aufgebracht wird und daß zum Anlassen 3 Stunden auf 400° C erhitzt wird.
19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Hafnium als übergangsmetall bei Temperaturen zwischen 350 und 525° C angelassen wird.

!
20. Verwendung einer Leiterstreifenstruktur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 für die Zwischenverbin-

: düngen in einer Halbleiteranordnung.
21. Verwendung einer Leiterstreifenstruktur nach Anspruch 20_f dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine HaIb-

! leiteranordnung auf der Basis von Silicium handelt.
22. Verwendung einer Leiterstreifenstruktur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 für Zwischenverbindungen in einem magnetische, zylindrische Einzelwanddomänen enthaltenden Speicher.

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