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米国国立標準技術研究所 (NIST) の研究者は、「半導体製造と互換性のある技術を使用して、磁性材料を使用して3Dナノスケール構造を構築するプロセスを開発したと述べています。''彼らは、新しいクラスのセンサーやMEMSデバイスへの扉を開くことができると彼らは言います。
このプロセスは本質的に、3D銅相互接続を作成するために使用されるダマセンメタライゼーションのバリエーションです。これには、トレンチとビアをエッチングした後、電気メッキして銅を充填し、最後に研磨して余分な材料を除去します。NISTは声明の中で述べています。 ただし、このプロセスでの大きな懸念の1つは、トレンチが完全に満たされ、ボイドがないことを確認することです。これは、電気蒸着に化学物質を添加して側壁に沿った蓄積を防ぎ、蒸着プロセスを注意深く制御することで解決できます。 しかし、アクティブな強磁性材料では、ダマシンのメタライゼーションを伴うプロセス変数は、銅などのパッシブ材料と「大幅に異なります」。
彼らの研究では、NISTの研究者は、Ni(Fe) を阻害する2-メルカプト-5-ベンズイミダゾールスルホン酸 (MBIS) を含むNiSO 4 -NiCl 2 -FeSO 4電解質を使用して、電気蒸着Niでサブトレンチを充填しました。電気沈着。 トレンチの充填は、均一な成長の初期期間を示し、その後に、凹んだ特徴内のMBISの一時的な枯渇に関連するvノッチジオメトリパターンが続きます。 Su-¦mの特徴は、隣接する自由表面への最小限の堆積物で満たされていると彼らは主張している。 また、MBISから派生したvノッチジオメトリの継続的な成長は、より大きな機能のボイドのない充填ももたらします。 この同じ挙動は、軟磁性合金 (例えば、Niに富むNi − Fe) でも起こると彼らは言う。 予備実験では、MBISは「Ni-Fe合金の低保磁力を大幅に乱すことはない」ことが示されました。これは技術的な用途にとって重要であると彼らは言います。
このプロセスは、他の最先端のメタライゼーションスキームと簡単に統合できる3D磁気アクティブ構造を構築できると彼らは言います。''そして、磁性合金と非磁性金属化を組み合わせたインダクタやアクチュエータなどの複雑な3DMEMSデバイスを可能にする可能性があります (e。g。銅相互接続) 既存の生産システムを使用します。
