Neue Herstellungsverfahren für MEMS
Die Systeme können in Nanodrähten, Nanoröhren und mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) die Grundlage für viele innovative Anwendungen und Geräte bilden. Die schablonenunterstützte Elektroabscheidung bzw. Galvanotechnik gewinnt für die Herstellung metallischer Nanomaterialien in spezifischen Formen und Größen zunehmend an Bedeutung. Das kostengünstige schablonenunterstützte Elektroabscheideverfahren auf Basis nanokristalliner Filme kann die Herstellung von Metalllegierungen deutlich vereinfachen.So ermittelte das EU-finanzierte Forschungsprojekt TEMADEP (Template-assisted deposition of functional materials and devices) im Rahmen einer experimentellen Versuchsreihe wesentliche Prozessparameter, untersuchte den Zusammenhang zwischen Struktur und Eigenschaften bei Wolfram- und Molybdänlegierungen und eruierte Anwendungsmöglichkeiten. Der Schwerpunkt lag auf Metallen und Legierungen, die spezifisch für MEMS geeignet sind. Diese Anwendungen erfordern eine hohe mechanische Festigkeit sowie Verschleiß-, Temperatur- und Formbeständigkeit. Die Herstellung der Nanodrähte und verschiedener Mehrschichtstrukturen wurde als Basis für das elektromechanische Formen von MEMS optimiert. Ziel war die Herstellung von Mikrobumps (Mikrokugeln). Mikrokugeln sind kleine 3D-Strukturen, die derzeit im labortechnischen Maßstab für das 3D-Chip-Stacking getestet werden und die Interkonnektivität auf kleinster Fläche verbessern sollen. Untersucht wurde auch, ob sich die schablonenunterstützte elektrische Abscheidung von Materialien für Sensorelektroden eignet. Zum Schluss wurden die Legierungen mit den besten Eigenschaften charakterisiert. Neben der wissenschaftlichen Arbeit stärkten die Aktivitäten von TEMADEP auch die Zusammenarbeit zwischen den EU-Mitgliedstaaten Belgien, Frankreich und Litauen sowie Drittländern wie Moldawien und den Vereinigten Staaten. Im Ergebnis dieser fruchtbaren Kooperation veröffentlichte das Projekt zahlreiche wissenschaftliche Beiträge und stellte neun weitere gemeinsame Projektvorschläge der Projektpartner vor. TEMADEP demonstrierte damit, dass sich die schablonenunterstützte Elektroabscheidung von Wolfram- und Molybdänlegierungen für die Herstellung von Nanodrähten und Nanoröhren für MEMS und Mikrokugeln eignet. Die Charakterisierung der Prozessparameter und Materialeigenschaften wird der europäischen Industrie neue Impulse für künftige Anwendungen geben.
