1998
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Wettbewerb »Kompetenzzentren in der Nanotechnologie«

Das Kompetenzzentrum »ultradünne funktionale Schichten« im Raum Dresden/Chemnitz – es besteht aus 10 Hochschulinstituten, 15 Forschungseinrichtungen und 28 Unternehmen, die Federführung liegt beim Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS – wird einer von sechs Gewinnern des vom Bundesforschungsministerium ausgeschriebenen Wettbewerbs »Kompetenzzentren in der Nanotechnologie«.

Dresdner Wissenschaftler wollen Mikrochips durch den Einsatz von ultradünnen Schichten kleiner und schneller machen: Die Verbindung verschiedener Strukturebenen bei Mikrochips wird durch die Metallisierung von feinen Gräben, den ultradünnen Schichten, geschaffen. Bisher wurde dazu Aluminium verwendet. Jetzt ist es mit einem neuen Verfahren möglich, das Aluminium durch Kupfer zu ersetzen. Der Vorteil: Der Chip wird kleiner und schneller. Mit den bisherigen Verfahren konnten die Mikrostrukturen nur unvollständig mit Kupfer ausgefüllt werden. Die Folge waren unerwünscht lange Signallaufzeiten. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden nutzen nun ein neuartiges Verfahren, um die Gräben vollständig auszufüllen. Dabei wird zur Beschichtung ein gepulster Hochstrombogen eingesetzt. Er entsteht durch die Energieentladung zwischen einer Kupferelektrode und einer Anode. Dabei wird Material vom Kupfer abgetragen, das sich als Film im Graben niederschlägt, weil sich die energiereichen Kupferteilchen bevorzugt in Vertiefungen ablagern. Ein besonders für mikroelektronische Anwendungen wichtiger Vorteil des gepulsten Hochstrombogens gegenüber der herkömmlichen Gleichstrombogenbeschichtung ist die wesentlich reduzierte Emission von schmelzflüssigen Materialtröpfchen. Durch Einsatz eines angepassten Magnetfilters lässt sich die Abscheidung von Tröpfchen sogar vollständig vermeiden.