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Title:
METHOD FOR PRODUCING AN ELECTROMIGRATION-RESISTANT CRYSTALLINE TRANSITION METAL-SILICIDE LAYER, CORRESPONDING LAYER SEQUENCE, AND MICRO-HEATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/202907
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing an electromigration-resistant crystalline transition metal-silicide layer, to a layer sequence, and to a micro-heater. In step A of the method, a semiconductor substrate having an electrically insulating layer is provided. In step B of the method, a transition metal is physically separated on the electrically insulating layer. In step C of the method, a plasma-supported gas phase separation is carried out, forming an inert gas plasma. In step D of the method, monosilane is supplied to the inert gas plasma, wherein the monosilane decomposes into silicon and hydrogen and the silicon in the gas phase enters a chemical reaction with the transition metal to form the electromigration-resistant crystalline transition metal-silicide layer.

Inventors:
NAGEL, Sabine (Haeldenstr. 93, Tamm, 71732, DE)
RUSANOV, Radoslav (Wilhelm-Kopf-Strasse 1, Marbach Am Neckar, 71672, DE)
Application Number:
EP2017/062537
Publication Date:
November 30, 2017
Filing Date:
May 24, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
International Classes:
B81C1/00; H05B3/14
Domestic Patent References:
WO2002080620A12002-10-10
WO2001006496A12001-01-25
Foreign References:
EP0375399A21990-06-27
EP0375399A21990-06-27
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen einer Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht (60) mit den Schritten:

A) Bereitstellen eines Halbleitersubstrats (10) mit einer elektrisch isolierenden Schicht (20);

B) physikalisches Abscheiden eines Übergangsmetalls (30) auf die elektrisch isolierende Schicht (20);

C) Durchführen einer plasmaunterstützen chemischen Gasphasenabscheidung unter Ausbilden eines Inert-Gas-Plasmas (40); und

D) Zuleiten von Monosilan (SiH4) (50) in das Inert-Gas-Plasma (40), wobei das Monosilan (50) in Silizium (51) und Wasserstoff (52) zerfällt und das Silizium (51) in Gasphase mit dem Übergangsmetall (30) eine chemische Reaktion zum Ausbilden der Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall- Silizidschicht (60) eingeht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Übergangsmetall (30) Platin umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Inert-Gas-Plasma (40) durch Zünden von Argon erzeugt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das physikalische Abscheiden des Übergangsmetalls (30) mittels DC-Magnetronsputtern durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während der plasmaunterstützen chemischen Gasphasenabscheidung ein im Wesentlichen auf das Inert-Gas-Plasma (40) zurückführbarer Kammerdruck zwischen 1,5 Torr und 2,5 Torr eingestellt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während der plasmaunterstützen chemischen Gasphasenabscheidung eine Temperatur zwischen 700°C und 900°C eingestellt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die

Elektromigration-resistente kristalline Übergangsmetall-Silizidschicht (60) bei einer Temperatur größer als 900°C getempert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Schritt D zusätzlich Distickstoffmonoxid (N2O) (70) zugeführt wird, wodurch die

Elektromigration-resistente kristalline Übergangsmetall-Silizidschicht (60) eine erhöhte Porosität (PI) aufweist.

9. Schichtenfolge umfassend die Elektromigration-resistente kristalline

Übergangsmetall-Silizidschicht (60) nach Anspruch 1.

10. Sensor, insbesondere ein Gassensor oder ein Lambdasensor oder ein MEMS-Sensor oder ein Drucksensor, umfassend die Elektromigration-resistente kristalline Übergangsmetall-Silizidschicht (60) nach Anspruch 1.

11. Sensor nach Anspruch 10, wobei die Elektromigration-resistente kristalline Übergangsmetall-Silizidschicht (60) als Mikro-Heizer (Hl) ausgebildet ist.

12. Sensor nach Anspruch 11, wobei der Mikro-Heizer (Hl) durch eine

Strukturierung der Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall- Silizidschicht (60) ausgebildet ist, insbesondere durch lonenstrahlätzen mit einer fotolithographischen Maske.

Description:
Beschreibung

Verfahren zum Herstellen einer Elektromigration-resistenten kristallinen

Übergangsmetall-Silizidschicht, entsprechende Schichtenfolge und Mikro-Heizer

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer

Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht, eine entsprechende Schichtenfolge und einen Mikro-Heizer.

Stand der Technik

Mikroelektromechanische Vorrichtungen auf Metalloxid-Basis, insbesondere Sensoren, mit einem Mikro-Heizer werden typischerweise für die Detektion und Quantifizierung von unterschiedlichen Gasen eingesetzt. Derartige Gassensoren benötigen für ihre Funktion typischerweise Temperaturen von mindestens 400°C.

Gassensoren auf MEMS-Basis mit Mikro-Heizern werden typischerweise insbesondere durch eine Siliziumdioxid/-Nitrid Membran realisiert, wobei derartige Mikro-Heizer eine Übergangsmetallschicht aufweisen. Eine typische Übergangsmetallschicht, welche in derartigen Mikro-Heizern zum Einsatz kommt, kann Platin sein. Ferner kommen derartige Mikro-Heizer in Abgassensoren (Rußpartikel-Sensor, Lambda-Sonde) zum Einsatz, wobei diese bei

Temperaturen von über 700°C ausgesetzt werden können.

Ferner werden im Rahmen einer fortschreitenden Miniaturisierung immer höhere Ansprüche an die Zuverlässigkeit derartiger Mikro-Heizer, insbesondere an die Übergangsmetallschicht, gestellt. Somit ist insbesondere Elektromigration ein besonders relevanter Schädigungsmechanismus, der aufgrund von

materialspezifischen Eigenschaften zu einem schnellen Ausfall entsprechender Mikro-Heizer führen kann, da durch die Elektromigration die

Übergangsmetallschicht beschädigt wird. Aus der EP 0 375 399 ist ein Sensor mit einer Mikrobrücke bekannt, auf der ein Heizelement aus Platin angeordnet ist.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer

Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht nach Anspruch 1, eine Schichtenfolge nach Anspruch 9 und einem Mikro-Heizer nach Anspruch 11.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Vorteile der Erfindung

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee liegt insbesondere darin, eine Übergangsmetallschicht durch ein modifiziertes Verfahren

weiterzuentwickeln. Durch das hier beschriebene Verfahren wird eine

Elektromigration-resistente kristalline Übergangsmetall-Silizidschicht

bereitgestellt, die ferner hochtemperaturstabil sein kann und zum Einsatz in Mikro-Heizern für beispielsweise miniaturisierte MEMS-Sensoren geeignet ist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht bereitgestellt. Das Verfahren umfasst im Schritt A ein Bereitstellen eines

Halbleitersubstrats mit einer elektrisch isolierenden Schicht. Beispielsweise kann das Halbleitersubstrat ein Silizium oder Siliziumcarbid umfassen. Die hier beschriebene elektrisch isolierende Schicht kann insbesondere eine Oxidschicht des Halbleitersubstrats sein. Beispielsweise kann das Halbleitersubstrat Silizium und die elektrisch isolierende Schicht Siliziumdioxidschicht umfassen.

Insbesondere kann das Halbleitersubstrat einkristallines Silizium umfassen. Alternativ kann die elektrisch isolierende Schicht ein Material umfassen, das von dem Material des Halbleitersubstrats verschieden ist. Im Schritt B des Verfahrens wird ein Übergangsmetall auf die elektrisch isolierende Schicht physikalisch abgeschieden. Unter dem Begriff„physikalisches Abscheiden" wird eine physikalische Gasphasenabscheidung verstanden.

Hierbei wird anders als bei Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung mit Hilfe physikalischer Verfahren das Übergangsmetall in die Gasphase überführt, also nicht aufgedampft. Das Übergangsmetall in Gasphase wird anschließend auf die elektrisch isolierende Schicht abgelagert, angeordnet oder kondensiert. So lässt sich insbesondere eine hochtemperaturstabile

Übergangsmetallschicht auf der elektrisch isolierenden Schicht bereitstellen. Das physikalisch abgeschiedene Übergangsmetall kann insbesondere zum Einsatz bei Temperaturen über 700°C geeignet sein und weist einen entsprechend niedrigen spezifischen Widerstand auf.

Im Schritt C wird unter Ausbildung eines Inert-Gas-Plasmas eine

plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung durchgeführt. Bei dieser Art von chemischer Gasphasenabscheidung wird die chemische Abscheidung durch ein Inert-Gas-Plasma unterstützt. Das hier beschriebene Inert-Gas-Plasma kann direkt bei dem zu beschichtenden Übergangsmetall gezündet oder erzeugt werden.

Im Schritt D des Verfahrens wird Monosilan (SiH 4 ) in das Inert-Gas-Plasma zugeleitet, wobei das Monosilan (SiH 4 ) in Silizium und Wasserstoff zerfällt und das Silizium in Gasphase mit dem Übergangsmetall eine chemische Reaktion zum Ausbilden der Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall- Silizidschicht eingeht. Das heißt, dass das Silizium in der Gasphase in das Übergangsmetall diffundiert. Bei der chemischen Reaktion zum Ausbilden der Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht handelt es sich um eine selbstabschließende chemische Reaktion. Das heißt, die chemische Reaktion, insbesondere Diffusion, stoppt wenn das Übergangsmetall mit dem Silizium in der Gasphase vollständig zu der Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht übergegangen ist. Danach kann sich alternativ mittels des überschüssigen Siliziums in der Gasphase amorphes Silizium auf der Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall- Silizidschicht ausbilden, ablagern oder abscheiden. Alternativ kann das

Übergangsmetall in der Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht bereichsweise verbleiben, wenn die

selbstabschließende chemische Reaktion vorzeitig beendet wird. Das

verbleibende Übergangsmetall kann auf einer der elektrisch isolierenden Schicht zugewandten Seite der Elektromigration-resistenten kristallinen

Übergangsmetall-Silizidschicht ausgebildet sein.

Das Ausbilden des amorphen Siliziums bzw. der amorphen Siliziumschicht kann durch Regulieren entsprechender Prozessparameter, insbesondere Prozesszeit, während der plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung so eingestellt werden, dass nach Ausbilden der Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung stoppt.

Die Elektromigration-resistente kristalline Übergangsmetall-Silizidschicht kann Kristalle mit einer durchschnittlichen Korngröße zwischen 100 nm und 200 nm umfassen.

Im Folgenden wird unter "Übergangsmetall-Silizidschicht" die hier beschriebene Elektromigration-resistente kristalline Übergangsmetall-Silizidschicht verstanden.

Die Übergangsmetall-Silizidschicht kann insbesondere bei Temperaturen von über 700°C eingesetzt werden und weist einen entsprechend niedrigen spezifischen Widerstand auf, wodurch die Übergangsmetall-Silizidschicht in Mikro-Heizern für Betriebsspannungen zwischen 0,5 Volt und 12 Volt

beispielsweise geeignet sein kann.

Die hier beschriebenen materialspezifischen Eigenschaften der

Übergangsmetall-Silizidschicht basieren insbesondere auf eine Kombination der Verfahrensschritte B, C und D in der hier beschriebenen Verfahrensreihenfolge.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Übergangsmetall Platin. Beispielsweise kann das Übergangsmetall ausschließlich aus physikalisch abgeschiedenen bzw. gesputterten Platin bestehen. Durch das hier beschriebene Verfahren wird somit eine Elektromigration-resistente kristalline Platin- Silizidschicht bereitgestellt, die aufgrund der hier beschriebenen einzelnen Verfahrensschritte einen höheren spezifischen Widerstand als reines Platin aufweist, jedoch durch die Elektromigrationsresistenz und

Hochtemperaturstabilität besonders zum Einsatz in Micro-Heizers in M EMS Sensoren geeignet ist.

Das Übergangsmetall kann ferner insbesondere Ruthenium, Rhodium, Palladium und/oder Iridium und deren Legierungen umfassen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird das Inert-Gas-Plasma durch Zünden von Argon erzeugt. So lässt sich ein stabiles Argon-Plasma während der plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung bereitstellen, wodurch sich ein Verbrauch an Monosilan zum Ausbilden der Übergangsmetall-Silizidschicht reduziert, insbesondere stark reduziert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird das physikalische Abscheiden des Übergangsmetalls mittels DC-Magnetronsputtern durchgeführt. So lässt sich eine besonders Elektromigration-resistente und

hochtemperaturastabile Übergangsmetallschicht auf die elektrisch isolierende Schicht abscheiden. Eine mittels DC-Magnetronsputtern abgeschiedene Schicht umfassend das Übergangsmetall kann insbesondere bei Temperaturen von höher als 700°C in Betrieb genommen werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird während der

plasmaunterstützen chemischen Gasphasenabscheidung ein im Wesentlichen auf das Inert-Gas-Plasma zurückführbarer Kammerdruck zwischen 1,5 Torr und 2,5 Torr eingestellt. Bevorzugt kann der Kammerdruck 2,0 Torr betragen. So lässt sich die Zufuhr von Monosilan zum Ausbilden der Übergangsmetall- Silizidschicht reduzieren.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird während der

plasmaunterstützen chemischen Gasphasenabscheidung eine Temperatur zwischen 700°C und 900°C eingestellt. So lässt sich die chemische Reaktion zum Ausbilden der Übergangsmetall-Silizidschicht besonders homogene durchführen und die Stabilität der entsprechenden Schicht wird erhöht. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Elektromigration- resistente kristalline Ubergangsmetall-Silizidschicht bei einer Temperatur größer als 900°C getempert. So kann die Temperaturstabilität der Elektromigration- resistenten kristallinen Ubergangsmetall-Silizidschicht zusätzlich erhöht werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird im Schritt D zusätzlich Distickstoffmonoxid (N2O) zugeführt wird, wodurch die Elektromigration- resistente kristalline Ubergangsmetall-Silizidschicht eine erhöhte Porosität aufweist. So lässt sich der spezifische Widerstand der Ubergangsmetall- Silizidschicht zusätzlich erhöhen. Ferner kann aufgrund der erhöhten Porosität eine höhere Piezoresistivität in der Ubergangsmetall-Silizidschicht erzielt werden. Die derart hergestellte Ubergangsmetall-Silizidschicht kann insbesondere in Drucksensoren Anwendung finden.

Mit dem hier beschriebenen Verfahren können Übergangsmetall-Silizidschichten mit Dicken größer als 500 nm hergestellt werden. Nachdem das Silizium in der Gasphase vollständig mit dem physikalisch abgeschiedenen Übergangsmetall, beispielsweise Platin, chemisch reagiert hat, kann sich insbesondere ohne Vakuumbruch in der Reaktionskammer eine Siliziumdioxidschicht sofort als Passivierung auf der Ubergangsmetall-Silizidschicht, beispielsweise Platin- Silizidschicht, ausbilden.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Schichtenfolge, die durch das hier beschriebene Verfahren hergestellt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Mikro-Heizer mit der nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Elektromigration- resistenten kristallinen Ubergangsmetall-Silizidschicht, wobei eine Strukturierung der Elektromigration-resistenten kristallinen Ubergangsmetall-Silizidschicht durch lonenstrahlätzen mit einer fotolithographischen Maske erfolgen kann. Der MikroHeizer kann insbesondere in mikroelektromechanischen Vorrichtungen, beispielsweise MEMS-Sensoren, Einsatz finden. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren erläutert.

Es zeigen: eine schematische Darstellung einer Reaktionskammer zum Durchführen eines Verfahrens zum Herstellen einer Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall- Silizidschicht;

Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Schichtstapels, welcher während eines Verfahrens zum Herstellen einer Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-

Silizidschicht bereitgestellt bzw. hergestellt wird, gemäß einer ersten Ausführungsform; schematische Querschnittsdarstellungen eines Schichtstapels basierend auf einem Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform; schematische Querschnittsdarstellungen eines Schichtstapels basierend auf einem Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform; und schematische Draufsicht auf eine mikroelektromechanische Vorrichtung mit einem Mikro-Heizer basierend auf einem Schichtstapel gemäß einer der hier beschriebenen Ausführungsformen.

Ausführungsformen der Erfindung

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Reaktionskammer zum

Durchführen eines Verfahrens zum Herstellen einer Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen Kl die Reaktionskammer in welcher das Verfahren zum Herstellen der Elektromigration-resistenten kristallinen

Übergangsmetall-Silizidschicht 60 durchgeführt werden kann. In der Fig.l ist die Übergangsmetall-Silizidschicht 60 nicht gezeigt, da in Fig. 1 ein Initialzustand eines Inert-Gas-Plasmas 40 illustriert ist. Das heißt, dass in der Fig. 1

insbesondere eine chemische Reaktion zwischen Silizium 51 in Gasphase und dem Übergangsmetall 30 noch nicht erfolgt ist. In dem Inert-Gas-Plasma 40 ist das Monosilan 50 bereits in seine Komponenten Silizium 51 und Wasserstoff 52 zerfallen. Das Monosilan 50 kann über eine Zufuhröffnung ZI der

Reaktionskammer Kl zugeleitet werden. Überschüssiges Monosilan bzw.

Komponenten des Inert-Gas Plasmas können über Auslassöffnungen AI aus der Reaktionskammer Kl abgeführt bzw. abgepumpt werden. Um das Inert-Gas- Plasma zu zünden kann ein Hochfrequenzgenerator II eingeschaltet werden. Die Reaktionskammer weist einen Halter Cl auf, wobei auf dem Halter Cl ein

Halbleitersubstrat 10 mit einer elektrisch isolierenden Schicht 20 angeordnet sind (siehe Fig. 2). Auf der elektrisch isolierenden Schicht 20 ist ein physikalisch abgeschiedenes Übergangsmetall 30 bzw. eine physikalisch abgeschiedene Übergangsmetallschicht 30 angeordnet.

Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Schichtstapels, welcher während eines Verfahrens zum Herstellen einer Elektromigration- resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht bereitgestellt bzw.

hergestellt wird gemäß einer ersten Ausführungsform.

Im Schritt A des Verfahrens wird das Halbleitersubstrat 10 mit einer elektrisch isolierenden Schicht 20 bereitgestellt. Im Schritt B des Verfahrens wird ein Übergangsmetall 30 auf die elektrisch isolierende Schicht 20 physikalisch abgeschieden. Im Schritt C des Verfahrens wird eine plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung unter Ausbilden eines Inert-Gas-Plasmas 40 durchgeführt. Im Schritt D des Verfahrens wird in das Inert-Gas-Plasma 40 Monosilan 50 zugeleitet, wobei das Monosilan 50 in Silizium 51 und Wasserstoff 52 zerfällt und das Silizium 51 in Gasphase mit dem Übergangsmetall 30 eine chemische Reaktion zum Ausbilden der Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht 60 eingeht.

Fig. 3a, 3b zeigen schematische Querschnittsdarstellungen eines Schichtstapels basierend auf einem Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform.

Fig. 3a zeigt ein Ergebnis der Übergangsmetall-Silizidschicht 60 Herstellung: nachdem das Übergangsmetall 30 bzw. die Übergangsmetallschicht 30 mit dem Silizium 51 in Gasphase vollständig reagiert hat. Nachfolgend kann auf die Übergangsmetall-Silizidschicht 60 eine amorphe Siliziumschicht 55 auf Basis des Siliziums 51 in der Gasphase auf die Übergangsmetall-Silizidschicht 60 abgeschieden werden. Dies erfolgt insbesondere bei Aufrechterhaltung des Vakuums in der Reaktionskammer Kl. Das amorphe Silizium 55 bzw. die amorphe Siliziumschicht 55 kann entweder weggeätzt werden oder eine

Prozesszeit während der plasmaunterstützten chemischen

Gasphasenabscheidung kann so eingestellt werden, dass das Verfahren zum Herstellen der Übergangsmetall-Silizidschicht 60 beendet wird, kurz bevor das Übergangsmetall 30 verbraucht ist, so dass kein amorphes Silizium entsteht (siehe Fig. 3b).

Eine mögliche Ausführung des Verfahrens zum Herstellen der Übergangsmetall- Silizidschicht 60:

- Anlage: Oxford PL100 PECVD Reaktor

- Druck/Temperatur: 2 Torr / 800°C

- Inert-Gas-Plasma-Leistung: 50W

- Monosilan(SiH 4 )-Fluss / Argon-Fluss: 14 sccm / 500 sccm

- Dauer: 10 Minuten

Fig. 4a, 4b zeigen schematische Querschnittsdarstellungen eines Schichtstapels basierend auf einem Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform. In Fig. 4a wird nach dem Ausbilden der Ubergangsmetall-Silizidschicht 60 Distickstoffmonoxid (N2O) in die Reaktionskammer Kl geleitet, wodurch sich auf der Übergangsmetall-Silizidschicht 60 eine Siliziumdioxidschicht 65 bzw.

Siliziumdioxid 65 ausbildet. Die Siliziumdioxidschicht 65 kann als Passivierung fungieren. Wird Distickstoffmonoxid während dem Ausbilden der

Übergangsmetall-Silizidschicht 60 in die Reaktionskammer Kl geleitet bzw. dem Inert-Gas Plasma 40 zugeführt so weist die Übergangsmetall-Silizidschicht 60 eine Porosität PI auf. Die Siliziumdioxidschicht 65 scheidet sich automatisch ab, nachdem das Übergangsmetall 30 verbraucht ist. Die Siliziumdioxidschicht 65 kann entweder weggeätzt werden oder eine Prozesszeit während der plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung kann so eingestellt werden, dass das Verfahren zum Herstellen der Übergangsmetall-Silizidschicht 60 beendet wird, kurz bevor das Übergangsmetall 60 verbraucht ist, so dass keine Siliziumdioxidschicht 65 entsteht.

Eine mögliche Ausführung des Verfahrens zum Herstellen der Übergangsmetall- Silizidschicht 60:

- Anlage: Oxford PL100 PECVD Reaktor

- Druck/Temperatur: 2 Torr / 800°C

- Inert-Gas-Plasma-Leistung: 50W

- Monosilan(SiH 4 )-Fluss / N 2 0-Fluss / Argon-Fluss: 14 sccm / 233 sccm / 500 sccm

- Dauer: 14 Minuten

Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine mikroelektromechanische Vorrichtung mit einem Mikro-Heizer basierend auf einem Schichtstapel gemäß einer der hier beschriebenen Ausführungsformen.

Das Bezugszeichen Sl der Fig. 5 bezeichnet eine mikroelektromechanische Vorrichtung, beispielsweise einen MEMS-Sensor. Die mikroelektromechanische Vorrichtung Sl umfasst einen Mikro-Heizer Hl mit der nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht 60, wobei eine Strukturierung der

Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht 60 durch lonenstrahlätzen mit einer fotolithographischen Maske erfolgen kann. Der hier beschriebene Mikro-Heizer Hl weist eine sehr geringe Elektromigration auf und ist hochtemperaturstabil. Diese materialspezifischen Eigenschaften des Mikro- heizers basieren auf das hier beschriebene Verfahren zum Herstellen der Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall-Silizidschicht 60.

Ein Einsatz der mikroelektromechanische Vorrichtung Sl mit dem Mikro-Heizer Hl mit der Elektromigration-resistenten kristallinen Übergangsmetall- Silizidschicht 60 ist beispielsweise in folgenden Produkten möglich:

- als Element eines Gas-Sensormoduls in einem Smartphone/Tablett;

- als Gas-Sensorelement in einem„stand-alone" Accessory z.B. mit Bluetooth Verbindung zum Smartphone;

- als Sensorelement in einem Smart-Home-Sensor-Element für

Heimapplikationen;

- als Sensorelement in weiteren Sensorknotenanwendungen;

- in einem MEMS-basierten Lambda-Sensor für Automotive-Anwendungen;

- generell in MEMS-Elementen, welche einen Dünnschicht-Heizer benötigen; und/oder

- in einem anderen Sensor, welcher eine piezo-resistive Schicht braucht (z.B.

Drucksensor).

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist sie darauf nicht beschränkt. Insbesondere sind die genannten Werte und Anordnungen nur beispielhaft und nicht auf die erläuternden Beispiele beschränkt.