Legierungsabscheidung für LIGA-Mikroteile und Werkzeugen am Beispiel von Ni-Fe und Ni-W

Inhalt:
Durch mikrogalvanische Verfahren innerhalb der LIGA Prozesskette ist durch die Entwicklungen der letzten Jahre eine Reihe von Legierungen verfügbar. Besonders interessant sind Materialien, die eine gute thermische Stabilität aufweisen, wie z.B. Ni-W und Ni-Fe. Eine besondere Herausforderung ist dabei die Abscheidung von hohen Mikrostrukturen mit Strukturhöhen größer 100 µm. Anhand zweier ausgewählter Legierungen (Ni-Fe, Ni- W) werden Effekte der Stromdichteverteilung (Layoutgestaltung), der Konvektion und die Rolle von intrinsischen Spannungen aufgezeigt. Am Beispiel der Ni-W-Legierungsabscheidung werden die spezifischen Problemstellungen bei der Prozessentwicklung für die Mikrotechnik verdeutlicht. Hier kommen Effekte, wie die Gasblasenbildung durch starke Wasserstoffbildung, hohe Wachstumsspannung, hohe Abscheidetemperatur und eine relativ kleine Abscheiderate zusammen. Dennoch lassen sich rissfreie Ni-W Mikrostrukturen mit hohem W-Gehalt (15 at-%) realisieren.