弗劳恩霍夫开发了可通过LPR制造微电子的新型光(2)

研究人员确定了图2所示结构的分辨率、特征尺寸、轮廓精度和表面粗糙度。最小的可重现螺旋螺距为2 μm，因此，抗蚀剂的轴向分辨率为500线/ mm。在清洗过程中倾倒的螺旋线的特写（图2d），研究人员发现横向和轴向特征尺寸几乎相等（大约760 nm）。球形体素可能源于不断演变的结构对焦场的恶化作用。他们测量了直径与螺旋线平均直径之间的偏差，以作为轮廓精度的度量，发现其约为±100 nm，平均粗糙度约为±30 nm。如图2c所示，也可以制造具有薄壁银表面的封闭结构。但是，由于这些结构是使用逐层写入方法制造的，并且激光与结构的相互作用在直接金属写入中起着重要作用，因此这些表面具有某些特殊性。观察到具有周期性和平均节距约为670 nm的波浪形地形。这可以归因于负责形成激光感应的周期性表面结构的相同机制。入射光会干扰靠近结构表面的散射或衍射光。与由单条线制造的结构相比，这种额外的形貌降低了轮廓精度。此外，这导致平坦表面的峰谷偏差约为±150 nm。

如前所述，明胶能够使溶解的银前驱体扩散，并通过生长银种子而被取代。因此，我们期望具有高银含量和材料密度的结构。图3a显示了电子衍射X射线（EDX）计数图和相应的扫描电子显微镜（SEM）分析，证实了银仅存在于裸露部分中。此外，图3b显示了从新制作的银块（插图）顶部获取的EDX光谱仪。测量使用10 kV的加速电压，这对应于300 nm的近似探测深度。仅检测到银和铱（由于我们在整个样品顶部溅射了10 nm厚的层以避免在SEM期间带电，因此出现了银和铱）。这证明了该结构由接近其表面的几乎100 wt％的银组成。这些块的内部部分的EDX测量（通过聚焦离子束铣削显示，未显示）显示出约99 wt％的银和一些痕量杂质（钙、铅和硫）。

▲图3. a是3D样品结构的SEM图像和EDX银数图。b. 新鲜制造的3D样品结构的电子衍射X射线光谱仪，证实了该结构的高银纯度。除银外，仅可见铱的峰。铱峰归因于10 nm铱层的制造后溅射，这会降低SEM期间的充电效果。插图显示了获取光谱的区域。c. 3D样品结构的聚焦离子束研磨横截面的SEM图像，显示出高的材料密度和小的平均孔径。

弗劳恩霍夫技术数学与经济数学研究所 (ITWM) 系主任、德国凯撒斯劳滕工业大学教授Georg von Freymann表示， 这种材料和技术非常适合于制造导电的三维微米级组件。接下来，研究人员要展示这样制成的组件在常规制造的芯片上的集成。然后，我们的确将微电子学带入了另一个维度。

文章来源：《微电子学与计算机》 网址: http://www.wdzxyjsjzz.cn/zonghexinwen/2021/0412/545.html