Metalli sierung stech nik mit magnetischen Materialien

Forscher des Nationalen Instituts für Standards und Technologie (NIST) geben an, ein Verfahren zum Aufbau von 3D-nanos ka ligen Strukturen unter Verwendung magnetischer Materialien entwickelt zu haben, wobei Techniken verwendet werden, die mit der Halbleiter herstellung kompatibel sind. ''was ihrer Meinung nach Türen für neue Klassen von Sensoren und MEMS-Geräten öffnen könnte.

Der Prozess ist im Wesentlichen eine Variation der Damaszener-Metalli sierung, die zur Herstellung von 3D-Kupferverbindungen verwendet wird. Dabei werden Gräben und Vias geätzt und anschließend galvanisch beschichtet, um sie mit Kupfer zu füllen, und anschließend anschließend endgültig poliert, um übers chüssiges Material zu entfernen. NIST stellt in einer Erklärung fest. Ein großes Anliegen in diesem Prozess ist es jedoch, sicher zustellen, dass die Gräben vollständig und ungültig gefüllt sind. Dies kann gelöst werden, indem der Elektro abscheidung eine Chemikalie hinzugefügt wird, um eine Ansammlung entlang der Seitenwände zu verhindern, und der Abscheidung prozess sorgfältig gesteuert wird. Bei aktiven ferro magnetischen Materialien sind die Prozess variablen bei der Damaszener-Metalli sierung jedoch im Vergleich zu passiven Materialien wie Kupfer "signifikant unterschied lich".

In ihrer Arbeit füllten NIST-Forscher Gräben mit elektro abgelagertem Ni unter Verwendung eines NiSO 4 -NiCl 2 -FeSO 4-FeSO 4-Elektrolyten, der 2-Mercapto-5-Benzimidazolsulfon säure (MBIS) enthält und Ni(Fe) hemmt. Elektro abscheidung. Füll gräben zeigen eine anfängliche Periode gleichmäßigen Wachstums, gefolgt von einem V-Kerb-Geometrie muster, das mit einer vorübergehen den Verarmung von MBIS innerhalb des vertieften Merkmals verbunden ist. Su-... s Merkmale sind mit nur minimaler Ablagerung auf der benachbarten freien Oberfläche gefüllt, behaupten sie. Das anhaltende Wachstum der von MBIS abgeleiteten V-Kerb-Geometrie führt auch zu einer hohlraum freien Füllung der größeren Merkmale. Das gleiche Verhalten, sagen sie, tritt auch in weich magnetischen Legierungen auf (z. B. Ni-reiches Ni-Fe). Vorläufige Experimente zeigten, dass MBIS "die geringe Koerzitiv ität von Ni-Fe-Legierungen nicht signifikant stört", was ihrer Meinung nach für technische Anwendungen wichtig ist.

Der Prozess, so heißt es, kann magnetisch aktive 3D-Strukturen aufbauen, die leicht in andere Metalli sierungs schemata auf dem neuesten Stand der Technik integriert werden können. ''und könnte komplexe 3D-MEMS-Geräte wie Induktivitäten und Aktuatoren ermöglichen, die magnetische Legierungen mit nicht magnetischen Metalli sie rungen kombinieren (z. g., kupfer verbindungen) unter Verwendung bestehender Produktions systeme.