soluzioni electroless, cioè soluzioni che permettono una deposizione di tipo electroless,

Conclusioni

Nel corso di questo lavoro di tesi si è cercato di mettere a punto un processo per la realizzazione di microstrutture metalliche più semplice ed economico rispetto a quelli già esistenti. Come materiale è stato scelto il rame visto che, in virtù delle sue caratteristiche, è sempre più utilizzato in ambito microelettronico. La prima parte del processo prevede la realizzazione di uno stampo in silicio, mediante la fabbricazione di microstrutture fabbricate direttamente all’interno di un substrato di silicio. Come tecnica di microlavorazione del silicio è stato scelto l’attacco elettrochimico in soluzioni a base di HF: quest’attacco permette di realizzare strutture ad elevato rapporto altezza- larghezza che gli attacchi wet, anisotropi o isotropi, del silicio non riescono a realizzare ed è un’alternativa più economica e semplice rispetto agli attacchi dry. Utilizzando questa tecnica sono state realizzate diverse strutture: dai semplici macropori ordinati a strutture più complesse come spirali circolari o quadrate, muri e serpentine. La seconda parte del processo consiste nel riempimento con rame delle strutture realizzate. La tecnica scelta per il riempimento delle strutture è stata la deposizione elettrochimica, economica ed efficiente. Il primo problema affrontato è stata la deposizione di un seed layer, necessario per i successivi passi di processo, all’interno delle strutture. Sono stati

ottenuti buoni risultati per quanto riguarda uniformità e adesione con l’utilizzo di

soluzioni electroless, cioè soluzioni che permettono una deposizione di tipo electroless,

a base di NH

F; queste soluzioni permettono la deposizione di rame direttamente su

silicio. Per il successivo riempimento delle strutture sono stati essenzialmente seguiti

Conclusioni 178

due approcci: 1) un’ulteriore deposizione electroless che sfruttava il seed layer come catalizzatore; e 2) un’elettrodeposizione classica. Per entrambe le soluzioni sono stati utilizzati degli additivi per ottenere l’effetto di superfilling. In particolare è stata messa a punto una soluzione electroless che ha dato risultati soddisfacenti, sia come qualità del metallo deposto che come riempimento delle strutture, anche se con i mezzi a disposizione non si può capire se il superfilling viene realizzato in modo completo.

L’elettrodeposizione, realizzata utilizzando sia correnti continue che correnti impulsate, pur garantendo un buon riempimento delle strutture, ha dato risultati peggiori, evidenziando una qualità del rame deposto non ottimale, ma soprattutto una non buona uniformità del riempimento. Questo fatto può essere attribuito ad una cattiva conduzione del seed layer, che provoca un passaggio di corrente disuniforme da zona a zona, provocando crescite molto differenti. La soluzione migliore si è rivelata l’uso combinato delle due tecniche: alla deposizione del seed layer è fatta seguire una deposizione electroless, per aumentare lo spessore del film deposto e migliorarne la conducibilità; viene quindi effettuata l’elettrodeposizione. In questo modo l’elettrodeposizione è risultata molto più uniforme su tutto il campione. I risultati ottenuti sono un buon punto di partenza per la realizzazione di microstrutture in rame.

Come sviluppi futuri, sono tuttavia indispensabili un ulteriore miglioramento della fase

di deposizione e la messa a punto di due ulteriori processi, al fine di rimuovere le

microstrutture in rame fabbricate: una lappatura per eliminare il metallo in eccesso e un

attacco che permetta di liberare le strutture dal silicio.