Low-k dielectric, porous polymers for integrated circuits

• Applicant: Professorin Dr. Monika Bauer
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2002 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5345993

Ziel des Projektes ist die Synthese und Charakterisierung neuartiger, poröser low-k Polymermaterialien für Metallisierungssysteme in der Mikroelektronik sowie die Untersuchung der Kompatibilität des Materials mit der Prozesstechnologie. Die Entwicklung von Prozess und Material muss dabei aufeinander abgestimmt, iterativ erfolgen. Als Ausgangsbasis für die Erzeugung poröser Polymere dienen Polycyanurate, deren Eigenschaften vielversprechend sind und zu deren Herstellung und Charakterisierung umfangreiche Erfahrungen an der BTU bestehen. Mit der Erzeugung poröser Polymere ist die Erwartung an eine höhere mechanische Stabilität bei gleicher Dielektrizitätskonstante im Vergleich zu anorganischen porösen Schichten verbunden, da die Polycyanurate bereits ein k von ca. 2,7 als Bulk-Material besitzen. Die umfangreiche Charakterisierung des porösen Schichtmaterials bezüglich seiner chemischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften bildet die Grundlage für die Optimierung des Precursors und des Abscheideprozesses (Spin-on-Verfahren). Zur Erzeugung von Leitbahnsystemen erforderliche Prozesse werden an den entwickelten porösen Dielektrika erprobt bzw. speziell für diese neuartigen Materialien adaptiert oder entwickelt. Die Bewertung dieser Untersuchungen liefert in Kombination mit den Schichtcharakteristika und dem entwickelten Abscheideprozess eine Machbarkeitsstudie zur Einsetzbarkeit dieser porösen Polymere in Metallisierungen der Mikroelektronik. Bei erfolgreichem Projektabschluss ist die weitere Optimierung der porösen Polymere und die grundlegende Untersuchung der Kompatibilität zu einer Kupfermetallisierung in einer zweiten Phase des Gesamtvorhabens geplant. Ein vordergründiges Anliegen dieses interdisziplinär ausgerichteten Projektes ist die Verbindung von material- und ingenieurwissenschaftlichen Kompetenzen der Partner mit dem Ziel der Applikation neuer, leistungsfähigerer Materialien in der Mikroelektronik.

• DFG Programme: Research Grants