Entwicklung elektrochemisch abgeschiedener, hartmagnetischer Massstabe aus einer Kobaltlegierung fur eine lineare Positionssensorik

摘要

Als Komponente fur ein magnetisches Langenmesssystem mit einer Positionsauflosung im Nanometerbereich wird ein hartmagnetischer Massstab entwickelt. Hierzu wurde ein Laborprozess zur elektrochemischen Abscheidung unstrukturierter CoP Schichten erarbeitet. Die damit erzeugten Schichten zeigen eine ausgepragte hartmagnetische Hysterese mit einer Remanenzpolarisation von J_R = 0,5 Tesla und einer Koerzitivfeldstarke von H_C = 28 kA/m. Zur Herstellung der Massstabe auf 4-Zoll Silizium Wafern wurde der Prozess in eine eigens entwickelte 20 L Galvanikanlage mit Kammpaddle und passiver Blendentechnik transferiert. Die lithografisch strukturierten CoP Massstabe zeigen eine gute Haftung zum Substrat sowie eine gute Formtreue mit vertikalen Seitenwanden. Bei Magnetisierung in der Ebene bestatigen sich die guten intrinsischen hartmagnetischen Eigenschaften der Vorversuche. Die dominante Formanisotropie in der Ebene erschwert jedoch die Magnetisierung in Anwendungsrichtung senkrecht zur Ebene. Verbesserungen der magnetischen Eigenschaften werden durch ein neues Massstabsdesign erwartet.