Verdrahtungsprozess

Welcher Vorteil von Metallen wie Ruthenium (Ru), die als Material für feine Leitungen anstelle von Cu erwogen werden, ist richtig?

  1. AAuch bei schmalen Leitungen steigt der spezifische Widerstand vergleichsweise wenig, und die Barriereschicht kann dünn (oder überflüssig) werden
  2. BEs ist weitaus billiger als Kupfer
  3. CEs lässt Licht durch und ist daher leicht zu inspizieren
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Antwort: A. Auch bei schmalen Leitungen steigt der spezifische Widerstand vergleichsweise wenig, und die Barriereschicht kann dünn (oder überflüssig) werden

Cu hat in breiten Leitungen einen niedrigen spezifischen Widerstand, doch in extrem schmalen Leitungen mit 10 bis 20 nm Breite nimmt die Streuung an Oberflächen und Korngrenzen zu, und eine Barriereschicht von einigen nm ist nötig, sodass der effektive Widerstand steigt. Ruthenium und Molybdän haben eine kurze mittlere freie Weglänge der Elektronen von einigen nm bis über zehn nm, sodass der Widerstandsanstieg bei Verschmälerung klein ist; zudem diffundieren sie wenig in Isolierschichten, sodass die Barriere dünn oder entbehrlich werden könnte. Vorteilhaft ist auch, dass sie sich durch Ätzen bearbeiten lassen.

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