Die Halbleiterindustrie verwendet Dünnschichten aus Metallen, Oxiden oder Nitriden usw., um die Leistung von MOSFET-Bauteilen zu verbessern. Insbesondere Metallschichten werden oft verwendet, um Netzwerke integrierter Schaltkreise auf einem Chip zu erzeugen und um Wärmeableitung sicherzustellen. Es werden Schichtstapel, bestehend aus Leistungsmetall und einer Diffusionsbarriere angewandt, die wiederholte thermomechanische Belastung aushalten müssen. Es ist daher wichtig, die Materialeigenschaften des Metalls und der Barriere zu untersuchen, um das Verformungsausmaß unter solcher Belastung, die Grenzflächenhaftung oder die Ermüdungsfestigkeit zu bewerten. Dafür wird eine geeignete Methode benötigt, um verschiedene Schichten und der Einfluss von Prozessbedingungen auf ihre Materialeigenschaften zu untersuchen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Entwicklung von MEMS Strukturen zur Charakterisierung dünner Metallfilme. Basierend auf „silicon on insulator“ Technologie wurde ein Verfahren etabliert, um verschiedene MEMS Strukturen wie Balken, Kragbalken, gekrümmte Kragbalken, theta- sowie plusförmige Strukturen mit verschiedenen Formfaktoren herzustellen. Metallschichten wurde auf den Strukturen einschließlich ihrer Seitenwände abgeschieden. Für metallfreie Seitenwände wurden diese danach weiter strukturiert. Das Verfahren bietet die Möglichkeit zur Einstellung der Strukturabmessungen, der Dicke und Schichtfolge der Metallfilme und deren Grenzfläche zum Substrat. Zunächst wurde das thermomechanische Verhalten des dünnen Cu-Films mittels plusförmiger Strukturen und gekrümmter Kragbalken untersucht. In einem in-situ Hochtemperaturzyklus wurde die Durchbiegung der Struktur mit der Temperatur gemessen, welche die für Cu typische Hysterese zeigt. Es wurde festgestellt, dass die Auslenkung bzw. die Fläche der Hysteresekurve mit zunehmender Dicke des Kupfers sowie der Größe der Struktur zunimmt. Als nächstes wurden die mechanischen Eigenschaften des Cu-TiW-Stapels mithilfe von Nanoindentation ausgewertet. Vor einem Bruchtest wurden die Kragbalken, die mit Cu-TiW abgeschieden sind, thermisch belastet. Der unbehandelte Cu-Film zeigt im Vergleich zu wärmebehandelten Cu-Filmen eine höhere Bruchlast. Kornwachstum und Neuorientierung der Cu-Körner während der Wärmebehandlung sind Hauptgründe für diese Festigkeitsverringerung. In einer weiteren Studie wurde das Ermüdungsverhalten dünner Cu-Filme untersucht. Mit einem piezoelektrischen Rüttler wurden die Filme auf plusförmigen Strukturen bei deren jeweiligen Resonanzfrequenzen einer zyklischen Belastung auszusetzen. Ermüdungserscheinungen waren an den Enden der Trägerarme lokalisiert und bestehen aus Gleitlinien, Extrusionen, Kornwachstum sowie Kornrotation in den Cu-Filmen. Plusförmige Strukturen erwiesen sich als hervorragend Struktur zur Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens von Dünnschichten. Um schließlich die Funktionalität von TiW als Diffusionsbarriere zu verstehen, wurde die Filmmorphologie untersucht. TiW-Filme mit zwei verschiedenen Stöchiometrien und Eigenspannungsniveaus wurden analysiert, um die Unterschiede in ihren Gefügen zu bestimmen. Ein dickenabhängiger Eigenspannungsverlauf wurde in der Schicht mit Zugspannung beobachtet. Andererseits blieb in der Schicht mit Druckspannung diese ziemlich konstant. Das Eigenspannungsniveau war stark durch die Plasmaenergie des Abscheideprozesses bestimmt. Das bestätigt das Thornton-Modell. Die vorliegende Arbeit dient als Grundlage zur Charakterisierung von Dünnschichten mithilfe von MEMS-basierten Strukturen. Es wurde ein Verfahren zur Herstellung dieser Strukturen etabliert und ausgewählte Strukturen wurden unter verschiedenen Belastungen untersucht. Das Verfahren ermöglicht die Untersuchung der Eigenschaften von Schichtaufbauten, Grenzflächen, sowie des Einflusses verschiedener Prozessen auf das Gefüge, Eigenspannungen und in weiterer Folge auf funktionale Eigenschaften.