微器件用Ni-W合金薄膜热稳定性的研究

功能材料, 2008, 39(2): 220-226.

微器件用Ni-W合金薄膜热稳定性的研究

刘瑞 ^1, , 汪红 ^2, , 姚锦元 ^3, , 李雪萍 ^4, , 丁桂甫 ^5, , 赵小林 ^6,

1.上海交通大学,微纳科学技术研究院,薄膜与微细技术教育部重点实验室、微米/纳米加工技术国家级重点实验室,上海,200030

2.上海交通大学,微纳科学技术研究院,薄膜与微细技术教育部重点实验室、微米/纳米加工技术国家级重点实验室,上海,200030

3.上海交通大学,微纳科学技术研究院,薄膜与微细技术教育部重点实验室、微米/纳米加工技术国家级重点实验室,上海,200030

4.上海交通大学,微纳科学技术研究院,薄膜与微细技术教育部重点实验室、微米/纳米加工技术国家级重点实验室,上海,200030

5.上海交通大学,微纳科学技术研究院,薄膜与微细技术教育部重点实验室、微米/纳米加工技术国家级重点实验室,上海,200030

6.上海交通大学,微纳科学技术研究院,薄膜与微细技术教育部重点实验室、微米/纳米加工技术国家级重点实验室,上海,200030

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)(2006AA4Z326) 上海市科委资助项目(051111022)

关键词： Ni-W合金 , 电沉积 , 热稳定性 , 薄膜结构 , 热处理

Study of heat stability of Ni-W alloys film for micro-devices

研究了低应力柠檬酸胺-1-羟基乙烷二膦酸(HEDP)镀液体系中电流密度、pH值、脉冲参数和热处理条件等对Ni-W合金薄膜硬度的影响.结果表明,电镀工艺条件对硬度提高有限,热处理对Ni-W合金薄膜的硬度有明显提高.同时研究对比了沉积态及550℃热处理后Ni和Ni-W硬度、干摩擦条件下耐磨性以及微观结构的变化.实验发现:多晶的Ni薄膜经过热处理后,晶粒尺寸显著长大,硬度、耐磨性约下降2/3;而Ni-W合金薄膜经过热处理后,微观结构由非晶转变成纳米晶,薄膜仍保持良好的耐磨性,硬度提高了1倍.Ni-W合金薄膜优异的热稳定性,有望在特殊环境下取代Ni薄膜在MEMS器件上获得应用.

参考文献

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