(57)【要約】      （修正有）【課題】層間剥離および磁気特性の劣化を防止すること。【解決手段】ＭＥＭＳ装置用材料、その材料を製造する方法、およびその材料を含むＭＥＭＳ装置マイクロエレクトロケミカルシステム（ＭＥＭＳ）装置に用いられる多層材料は６層の磁化可能なＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ材料を含み、隣接する磁化可能な層の各組は、その間に磁化不可能で電気伝導性のＣｕの各層を有する。その材料は、Ａｕのシード層上に形成されている。シード層は、薄いＣｒで被覆されたガラス基板上に形成されている。磁化不可能な材料の層は、およそ１μｍの厚さである。Ｃｕの層は、およそ１μｍの厚さである。【選択図】図１
2007019477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）装置に用いられる多層材料であって、前記材料は、コバルト、ニッケル、レニウム、タングステン、およびリン（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ）を有する磁化可能な材料の複数の層を含み、隣接する前記または各Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層の組は、その間に磁化不可能な電気伝導性材料の各層を有する
多層材料。
【請求項２】
マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）装置に用いる多層材料であって、前記材料は、コバルト、白金、およびリン（Ｃｏ−Ｐｔ−Ｐ）を有する磁化可能な材料の複数の層を含み、隣接する前記または各Ｃｏ−Ｐｔ−Ｐ層の組は、その間に磁化不可能な電気伝導性材料の各層を有する
多層材料。
【請求項３】
前記多層材料は少なくとも５層の磁化可能な材料の層を有し、その各層は、その間の磁化不可能な電気伝導性材料の各層により、隣接する前記または各磁化可能な材料の層から離間している
請求項１あるいは２に記載の材料。
【請求項４】
５層から１０層の前記磁化可能な材料の層が形成されている
請求項３に記載の材料。
【請求項５】
前記材料は、前記またはもう一つの磁化不可能な電気伝導性材料のベース層を含み、前記ベース層は、前記多層材料の残りの部分を基板に結合させるシード層として作用する
先行するいずれかの請求項に記載の材料。
【請求項６】
前記ベース層と前記基板の間に、クロム（Ｃｒ）の層が設けられている
請求項５に記載の材料。
【請求項７】
前記クロム（Ｃｒ）層は、およそ２０ｎｍの厚さを有する
請求項６に記載の材料。
【請求項８】
前記ベース層は、およそ２００ｎｍの厚さである
請求項４から７のいずれかに記載の材料。
【請求項９】
前記磁化可能な材料の層は、それぞれ０．１μｍ〜２μｍの範囲の厚さを有する
先行するいずれかの請求項に記載の材料。
【請求項１０】
前記磁化可能な材料の層は、それぞれ０．５μｍ〜１．５μｍの範囲の厚さを有する
請求項９に記載の材料。
【請求項１１】
前記磁化可能な材料の隣接する一組の層の間に配置された前記磁気不可能な電気伝導性材料の層は、それぞれ０．１μｍ〜０．５μｍの範囲の厚さを有する
先行するいずれかの請求項に記載の材料。
【請求項１２】
前記磁気不可能な電気伝導性材料は、金（Ａｕ）あるいは銅（Ｃｕ）である
先行するいずれかの請求項に記載の材料。
【請求項１３】
前記隣接するＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層の組の間の前記磁気不可能な電気伝導性材料は、銅（Ｃｕ）である
請求項１に従属する先行するいずれかの請求項の請求項１に記載の材料。
【請求項１４】
前記隣接するＣｏ−Ｐｔ−Ｐ層の組の間の前記磁気不可能な電気伝導性材料は、金（Ａｕ）である
請求項２、あるいは請求項２に従属する請求項３から１１のいずれかに記載の多層材料。
【請求項１５】
先行するいずれかの請求項にかかる多層材料を含むマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）装置。
【請求項１６】
マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）装置に用いられる多層材料であって、前記材料は、磁化可能な材料からなる複数の層を含み、隣接する前記または各磁化可能な材料の層の組は、その間に磁化不可能な電気伝導性材料の各層を有し、少なくとも、前記磁化可能な材料の層は、０．１μｍおよび２μｍの厚さである
多層材料。
【請求項１７】
前記磁化可能な材料は、コバルト、ニッケル、レニウム、タングステン、およびリン（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ）を有する
請求項１６に記載の材料。
【請求項１８】
前記磁化可能な材料は、コバルト、白金、およびリン（Ｃｏ−Ｐｔ−Ｐ）を有する
請求項１６に記載の材料。
【請求項１９】
前記磁化可能な材料の層は、０．５μｍ〜１．５μｍの範囲の厚さである
請求項１６〜１８のいずれかに記載の材料。
【請求項２０】
マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）装置に用いられる多層材料の製造方法であって、前記方法は、磁化可能な材料の複数の層と、磁化不可能な電気伝導性材料の複数の層とを、互いに異なる層が互いの上層に交互に、隣接する前記または各磁化可能な材料の層の組がその間に磁化不可能な電気伝導性材料の各層を有するように、形成する工程を含む
多層材料の製造方法。
【請求項２１】
前記磁化可能な材料の層は、コバルト、ニッケル、レニウム、タングステン、およびリン（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ）を有する
請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記磁化可能な材料は、コバルト、白金、およびリン（Ｃｏ−Ｐｔ−Ｐ）を有する
請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記磁化可能な材料の層を電解めっきで形成する工程を含む
請求項２０〜２２のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２４】
前記磁化不可能な電気伝導性材料の層を無電解めっきで形成する工程を含む
請求項２０〜２３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２５】
前記磁化可能な材料の層および前記磁化不可能な電気伝導性材料の層が形成される基板を電気化学浴内に配置し、それによって前記基板上にそれらの層を形成する工程を含む
請求項２０から２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記電気化学浴は、５．０以下のｐＨである
請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記磁化可能な材料の層を、それぞれ０．１から２μｍの範囲の厚さまで形成する
請求項２０〜２６のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）装置用材料、およびその材料を含むＭＥＭＳ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁微細アクチュエータを含むＭＥＭＳ装置は、一般的に、厚い磁化可能な膜を有する微細構造が要求されている。厚い膜は、微細アクチュエータの操作の間その周りに形成され、その操作に充分な強さの結合磁界（ｔｈｅ  ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｉｅｌｄｓ）のために必要である。
【０００３】
このような膜の利点は、フィルムを形成する材料を電解によって速やかに析出できることにある。しかしながら、このような厚いフィルムの不利益は、平面内の膜応力（ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｆｉｌｍ  ｓｔｒｅｓｓｅｓ）が本質的に高いことにある。これにより、熱処理の間に層間剥離が生じ、膜が破損する。
【０００４】
この種の膜の一例として、シンガポール国特許出願２００４３７１８−８号が挙げられる。この出願は、本願明細書の出願より前に出願されたが、本願明細書の出願時点でまだ公開されていない。この先の出願は、ＭＥＭＳ装置に用いるのに適した高い垂直磁気異方性の硬質磁気フィルムとして、電着で形成されたコバルト−ニッケル−レニウム−タングステン−リン（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ）の構成物を開示している。しかしながら、そのような構成物の不利益は、その磁気特性が高温に曝されると劣化することにある。例えば、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ構成物の垂直残留磁化Ｍｒおよび垂直保持力Ｈｃは、周辺雰囲気内で２００℃の温度にて２時間アニールすると、顕著に劣化することが観察された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の少なくともある実施形態の目的は、このような層間剥離と磁気特性の劣化に取り組むことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点によれば、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）装置に用いられる多層材料であって、前記材料は、コバルト、ニッケル、レニウム、タングステン、およびリン（Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ）を有する磁化可能な材料の複数の層を含み、隣接する前記または各Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層の組は、その間に磁化不可能な電気伝導性材料の各層を有する多層材料が提供される。
【０００７】
単一の厚い層よりも複数のＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐの層を設けることにより、その材料の層は、単一の厚い層よりも薄くできる。その結果、多層材料は、単一層に現れる弱い力学特性と熱不安定性の欠点を持たない傾向にある。その代わりに、結果として得られる材料は、高く安定な面外磁気特性をもたらす向上された材料である。このように、この多層材料は、特に、ＭＥＭＳ装置の製造及び多くの場合その工程に含まれる低温のアニーリングに適している。
【０００８】
本発明の第２の観点によれば、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）装置に用いられる多層材料であって、前記材料は、コバルト、白金、およびリン（Ｃｏ−Ｐｔ−Ｐ）を有する磁化可能な材料の複数の層を含み、隣接する前記または各Ｃｏ−Ｐｔ−Ｐ層の組は、その間に磁化不可能な電気伝導性材料の各層を有する多層材料が提供される。
【０００９】
本発明の第１の観点に由来する利点は、第２の観点の利点と同様である。
【００１０】
好ましくは、前記多層材料は少なくとも５層の磁化可能な材料の層を有し、その各層は、その間の磁化不可能な電気伝導性材料の各層により、隣接する前記または各磁化可能な材料の層から離間している。さらに好ましくは、５層から１０層の前記磁化可能な材料の層が形成されている。例えば、５層、６層、７層、８層、９層、あるいは１０層形成されている。
【００１１】
ある実施形態において、前記多層材料は、前記またはもう一つの磁化不可能な電気伝導性材料のベース層を含む。前記ベース層は、前記多層材料の残りの部分を基板に結合させるシード層になりうる。前記ベース層と前記基板の間に、クロム（Ｃｒ）の層が設けられうる。このように、これらの実施形態において、磁化可能な材料の層は、それぞれ磁化不可能な電気伝導性材料の各層上の層である。
【００１２】
好ましくは、前記磁化可能な材料の層は、それぞれ少なくとも０．１μｍであり、好ましくは２μｍより小さい厚さを有する。好ましくは、前記磁化可能な材料の層は、それぞれ０．５μｍから１．５μｍの範囲の厚さを有する。好ましくは、磁化可能な材料の層は、それぞれおよそ１μｍの厚さを有する。
【００１３】
好ましくは、前記磁化可能な材料の隣接する一組の層の間に配置された前記磁気不可能な電気伝導性材料の層は、それぞれ少なくとも０．１μｍであり、好ましくは０．５μｍより小さい厚さを有する。磁化不可能な電気伝導性材料の層は、それぞれおよそ１μｍの厚さを有しうる。
【００１４】
好ましくは、ベース層は、より薄い層であって、およそ２００ｎｍの厚さでありうる。クロム（Ｃｒ）層は、およそ２０ｎｍの厚さを有しうる。
【００１５】
磁化不可能な電気伝導性材料は、例えば、金（Ａｕ）あるいは銅（Ｃｕ）でありうる。好ましくは、磁化可能な材料の層がＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐである場合、隣接するＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層の組の間の磁化不可能な電気伝導性材料はＣｕである。好ましくは、磁化可能な材料の層がＣｏ−Ｐｔ−Ｐである場合、隣接するＣｏ−Ｐｔ−Ｐ層の組の間の磁化不可能な電気伝導性材料はＡｕである。好ましくは、シード層はＡｕである。
【００１６】
本発明の第３の観点によれば、上記に規定された多層材料を含む構造、さらには基板を含む構造が提供される。
【００１７】
好ましくは、基板は、ガラス基板である。
【００１８】
本発明の第４の観点によれば、上記に規定された構造および／あるいは上記に規定された多層材料を含むマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）装置が提供される。
【００１９】
本発明の第５の観点によれば、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）装置に用いられる多層材料であって、前記材料は、磁化可能な材料からなる複数の層を含み、隣接する前記または各磁化可能な材料の層の組は、その間に磁化不可能な電気伝導性材料の各層を有し、少なくとも、前記磁化可能な材料の層は、０．１μｍ〜２μｍの範囲の厚さである多層材料が提供される。
【００２０】
前記磁化可能な材料は、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐを有しうる。前記磁化可能な材料は、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｐを有しうる。
【００２１】
上記に規定された発明の第１から第４の観点における選択できる特徴は、第５の観点の選択できる特徴と同様である。
【００２２】
本発明の第６の観点によれば、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）装置に用いられる多層材料の製造方法であって、前記方法は、磁化可能な材料の複数の層と、磁化不可能な電気伝導性材料の複数の層とを、互いに異なる層が互いの上層に交互に、隣接する前記または各磁化可能な材料の層の組がその間に磁化不可能な電気伝導性材料の各層を有するように、形成する工程を含む多層材料の製造方法が提供される。
【００２３】
磁化可能な材料の層は、例えば、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−ＰあるいはＣｏ−Ｐｔ−Ｐでありうる。好ましくは、磁化可能な材料の層は、すべて同じ材料からなる。
【００２４】
その方法は、多層材料の１層目を基板に形成する工程を含みうる。１層目は、好ましくはシード層である。
【００２５】
その方法は、前記磁化可能な材料の層及び／または磁化不可能な電気伝導性材料の層を電解めっきで形成する工程を含みうる。好ましくは、その方法は、前記磁化不可能な電気伝導性材料の層を無電解めっきで形成する工程を含む。好ましくは、めっきは、電気化学浴の中に基板を配置することにより行われ、また好ましくは、製造方法は、基板をそのような浴の中に配置する工程を含む。好ましくは、浴は、３０℃より低い温度に設定されているが、室温から１００℃の間の温度であればよい。好ましくは、浴は、５．０以下のｐＨを有する。
【００２６】
本発明の第１から第５の観点の特徴は、この第６の観点の特徴でもありうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の具体的な実施形態を添付の図面を参照して記述する。
【００２８】
この具体的な記述は、本発明を具体的に表現する構造の記述から始め、そして、同じく本発明を具体的に表現する、その構造を形成する方法を記述する。
【００２９】
図１は、多層材料２０を含む構造１０の概略図である。構造１０は、ＭＥＭＳ装置（図示なし）に用いられる。構造１０は、表面に薄いクロム（Ｃｒ）の層４０が形成されたガラス基板３０を含む。本実施形態において、Ｃｒ層４０は、およそ２０ｎｍの厚さである。金（Ａｕ）の厚い層５０が、Ｃｒ層４０の上に形成され、多層材料の残りの部分のシード層として働く。本実施形態において、Ａｕシード層５０は、およそ２００ｎｍの厚さである。多層材料２０の残りの部分は、磁化可能なＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０と磁化不可能であるが電気伝導性のＣｕ層７０を交互に含む。Ａｕシード層５０上の最初の層は、第１のＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層である。本実施形態において、多層材料は、６層のＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０と５層のＣｕ層７０を含む。したがって、ガラス基板３０から最も遠い多層材料の層は、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０である。
【００３０】
図１に示す構造例を製造するために、以下の方法が行われた。
【００３１】
めっき浴水溶液が、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０およびＣｕ層７０を電解めっきするために調製された。Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０用の浴は、０．４Ｍの水酸化ホウ素（Ｂ（ＯＨ）３）、０．４Ｍの塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、０．０５Ｍの塩化コバルト６水和物（ＣｏＣｌ２・６Ｈ２Ｏ）、０．０５Ｍの塩化ニッケル６水和物（ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ）、０．００７Ｍの過レニウム酸アンモニウム（ＮＨ４ＲｅＯ４）、０．００１Ｍのタングステン酸ナトリウム２水和物（Ｎａ２ＷＯ４・２Ｈ２Ｏ）、および０．０１７Ｍの亜リン酸ナトリウム２．５水和物（ＮａＨ２ＰＯ３・２．５Ｈ２Ｏ）から構成された。Ｃｕ層７０用の浴は、０．３１５Ｍの硫化水素５水和物（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）、０．２Ｍのピロリン酸ナトリウム１０水和物（Ｎａ４Ｐ２Ｏ４・１０Ｈ２Ｏ）、および１．６Ｍの硫酸（Ｈ２ＳＯ４）から構成された。すべての溶液は、脱塩純水で調整された。Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０用の浴溶液のｐＨは、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）および硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を用いて、およそ４．５に調整された。磁化不可能なＣｕ層用のＣｕ浴溶液は、およそ０．１のｐＨで酸性である。
【００３２】
清潔なガラス基板、実質的にガラス基板３０と同じであるが、は、最初にクロム（Ｃｒ）をおよそ２０ｎｍの厚さまでスパッタし、基板上にＣｒ層４０を形成した。続いて、金（Ａｕ）をおよそ２００ｎｍの厚さまでスパッタし、Ｃｒ層４０の上にシード層５０を形成した。それぞれの基板３０上のシード層５０の表面は、硫酸を用いて洗浄され、活性化された。
【００３３】
シード層の洗浄および活性化に続いて、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０とＣｕ層７０が、交互にシード層５０上に電気化学析出法によって順々に形成された。用いられた方法は、電解めっきあるいは無電解めっき（化学めっき）であった。このようにして、積層材料２０が形成された。
【００３４】
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０は、それぞれ、回転円板電極（ＲＤＥ）機構を用いた電解めっきにより、直流電流密度２５ｍＡ／ｃｍ２、室温にて析出された。白金線材が、各層のめっきのアノードとして用いられた。銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）参照電極が、参照電極として用いられ、塩橋を介してめっき溶液に接続された。析出される層の良好な均一性を得るために基板３０の回転速度を５００ｒｐｍとして、電解めっきが実施された。
【００３５】
Ｃｕ層７０は、Ｃｕ電解溶液から電解めっきあるいは無電解めっきのどちらを用いても、磁化可能なＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０上に析出しうることが予想されている。電解でめっきをしたときは、上記のＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐのめっきと条件を一致させるために、２５ｍＡ／ｃｍ２の直流電流密度および５００ｒｐｍの回転速度が用いられた。したがって、電解めっきは、ＲＤＥを用いて、室温下において白金をアノードとして用いて行われた。銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）参照電極が再び参照電極として用いられ、塩橋を介してＣｕめっき浴に接続された。
【００３６】
本願の多層めっきの手順の簡略化を研究するために、比較研究として、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ上にＣｕの無電解めっき（化学めっき）を行った。無電解めっきの工程手順は、電流源が不要なので、Ｃｕの電解めっきと比べて実に単純であった。各Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０のめっきの後に、制御された期間、適切な（relevant）基板３０をＣｕ電解液に単に浸漬して、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層上に無電解めっきされたＣｕを形成した。
【００３７】
電解めっきされたＣｕ層７０に由来する多層膜材料は、以降、多層１、あるいはＭＬ１と称する。また、Ｃｕ層７０の無電解めっき（化学めっき）の結果生じる多層膜材料は、多層２あるいはＭＬ２と称する。
【００３８】
磁化可能なＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０の膜厚は、めっき時間を制御することによって調整された。図２は、上記の電解めっき法により析出されたＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層の膜厚とその層を形成するための電解めっきの時間との関係を示すグラフである。図２からわかるように、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐの膜厚は、同じめっき条件の場合、めっき時間とともにほぼ直線に変化している。２５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度および５００ｒｐｍの攪拌速度で、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐは、およそ０．４５μｍ／ｍｉｎの速度で析出した。したがって、電解めっき操作の時間を制御することにより、層厚は、容易に制御できた。表１に示すように、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層６０は、これがＭＬ１材料またはＭＬ２材料中の層であるかどうかにかかわらず、言い換えれば、付随するＣｕ膜（ｔｈｅ  ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  Ｃｕ  ｌａｙｅｒｓ）７０が電解めっきまたは無電解めっき（化学めっき）をされたかどうかにかかわらず、同じ１２０秒間、めっきされた。その結果、磁化可能な層６０の膜厚は、それぞれ実質的に同じになった。各Ｃｕの中間層７０は、ＭＬ１の電解めっきされた膜７０またはＭＬ２の無電解めっき（化学めっき）された膜であるかどうかにかかわらず、６０秒間めっきされた。比較のため、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐの薄い単一層と、それとは別個のＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐの厚い単一層が、２５ｍＡ／ｃｍ２および５００ｒｐｍで、それぞれ１２０秒および７２０（１２０×６）秒間、めっき浴溶液で電解めっきされた。これらの単一層の比較材料は、表１には記載されていない。
【００３９】
【表１】
2007019477.tif 000003
【００４０】
各サンプルの磁気特性を、試料振動型磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。表２は、面外（垂直）方向における絶対飽和磁化Ｍｓ、絶対残留磁化Ｍｒ、保持力Ｈｃ、および矩形比Ｓ（Ｍｓ／Ｍｒ）を、周辺雰囲気において２００℃２時間のアニールを行う前および行った後について、まとめたものである。薄いＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐの単一層の比較材料は、Ｍｓ、Ｍｒ、Ｈｃ、およびＳがアニール後わずかに向上しているのに対し、厚い単一層の比較材料は、同じ温度のアニール後Ｍｒ、Ｈｃ、およびＳが顕著に低下することが観察された。これは、図３のＭ−Ｈプロットとして示される面外ヒステリシスカーブが狭くなることに付随する。ここで、Ｍは、材料の面外絶対磁化であり、Ｈは、外部源から与えられた磁界の強度である。対照的に、このようなアニール後のヒステリシスカーブの急激な狭まりは、薄い単一層の比較材料においては観察されなかった。これは、図４に示すＭ−Ｈカーブから明らかである。図５のＭ−Ｈカーブに示されるように、同じことが多層材料２０にも言える。言い換えれば、多層材料は、アニール後に、厚い単一層の比較材料が維持するのよりも非常に高いＭｒ、Ｈｃ、およびＳを維持していた。この異なる熱挙動は、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ膜の厚さに関係すると考えられている。磁気特性は、図７に示すように膜厚がおよそ５．１μｍのときに、アニールによって劣化した。一方、図６に示すように膜厚がおよそ１．４μｍのとき、磁気特性は劣化せず、わずかに向上した。したがって、多層材料の各Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層を図８および図９に示すようにおよそ１μｍに薄く保つことにより、磁気特性の熱劣化を避けることができる。
【００４１】
【表２】
2007019477.tif 000004
【００４２】
電解めっきされたＣｕ層を含むＭＬ１材料のアニール後の磁気特性と、無電解めっき（化学めっき）されたＣｕ層を含むＭＬ２材料のアニール後の磁気特性とを比較すると、ＭＬ２材料のほうがより熱的な安定を示す。電解めっきされたＣｕ層を有するＭＬ１材料のＭｒおよびＨｃはわずかに低下するが、無電解めっき（化学めっき）されたＣｕ層を有するＭＬ２材料のそれらの特性は、わずかに向上している。これらの違いは、電解めっきにより形成されたＭＬ材料のＣｕ層の厚さと、無電解めっき（化学めっき）により形成されたＭＬ２材料のＣｕ層の厚さの違いに起因する。この層厚の違いは、図８および図９に示されるＳＥＭ画像から明らかである。ＭＬ１材料のＣｕ膜を形成するために用いる電解めっきの継続時間は、ＭＬ２材料のＣｕ膜の無電解めっきの継続時間と同じ（６０秒）であるが、Ｃｕの無電解析出はとても遅いので、とても薄いＣｕ膜をもたらす。よって、電解析出をするよりもよい熱安定性が得られる。
【００４３】
本発明の他の実施形態において、Ａｕの磁化不可能な電気伝導性の層は、上記の第１の実施形態のＣｕ膜の代用となりうることが予想される。
【００４４】
本発明のさらなる実施形態において、交互の多層材料（図示せず）が設けられている。交互の多層材料は、実質的に図１を参照した上記記載のものと同じであるが、磁化可能なＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ膜の代わりに磁化可能なＣｏ−Ｐｔ−Ｐ膜を用いる点と、磁化不可能なＣｕの膜の代わりに磁化不可能なＡｕの膜を用いる点が異なる。Ａｕを、磁化可能なＣｏ−Ｐｔ−Ｐ膜の間の磁化不可能な膜として、この交互材料に用いているが、磁性不可能な膜の電解めっきあるいは無電解めっき（化学めっき）に関する上記の観察は、この他の実施形態の交互材料に関しても等しく当てはまる。Ｃｏ−Ｐｔ−Ｐ材料は、シンガポール国特許出願２００５００４４５−２号に記載された構成および製造の材料でもよいと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明を具体的に表現する多層材料の概略断面図である。
【図２】図２は、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層を形成するための電解めっき操作の時間に対して、析出されたＣｏ−Ｎｉ−Ｒｅ−Ｗ−Ｐ層の材料の膜厚を示すグラフである。
【図３】図３は、厚い単一層の比較材料のヒステリシスカーブを示し、そのカーブは、外部源から与えられた磁界の強さの変位に対する材料の絶対磁化の面外の変位をプロットしたものである。
【図４】図４は、薄い単一層の比較材料のヒステリシスカーブを示し、そのカーブは、図３に示す変数と同じ変数をプロットしたものである。
【図５】図５は、本発明を具体的に表現する２つの多層材料のヒステリシスカーブを示し、そのカーブは、図３および４の変数と同じ変数をプロットしたものである。
【図６】図６は、薄い単一層の比較材料の断面を示す走査型電子顕微鏡の画像の複写である。
【図７】図７は、厚い単一層の比較材料の断面を示す走査型電子顕微鏡の画像の複写である。
【図８】図８は、磁化不可能な層が電解めっきによって析出された多層材料の断面を示す走査型電子顕微鏡の画像の複写である。
【図９】図９は、磁化不可能な層が無電解めっき（化学めっき）によって析出された多層材料の断面を示す走査型電子顕微鏡の画像の複写である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
A MATERIAL FOR USE IN A MEMS DEVICE, A METHOD OF MAKING THE MATERIAL AND A MEMS DEVICE INCLUDING THE MATERIAL
FIELD OF THE INVENTION
This invention relates to a material for use in a microelectromechanical system (MEMS) device, and to a MEMS device including such a material.
BACKGROUND TO THE INVENTION
MEMS devices that include electro-magnetic microactuators usually require microstructures that have thick magnetiseable films. Thick films are necessary for the associated magnetic fields set up therearound during operation to be of sufficient strength to operate the microactuators. 
An advantage of films of this kind is that material forming the film can be rapidly deposited by electroplating. However, a drawback of such thick films is that in-plane film stresses are intrinsically high. This can result in delamination and thus failure of films during heat treatment. 
An example of films of this kind is given in Singapore Patent Application No. 200403718-8, which was filed before but not yet published at the time of filing the present specification. That earlier application disclosed a composition of cobalt-nickel-rhenium-tungsten-phosphorous (Co-Ni-Re-W-P) that was formed by electrodeposition as hard magnetic films of high vertical magnetic anisotropy suitable fro use in MEMS devices. A drawback, however, of such a composition is that its magnetic properties may deteriorate under exposure to high temperatures. For example, it has been observed that the vertical remnant magnetisation, Mr, and vertical coercivity, Hc, of the Co-Ni-Re-W-P composition deteriorate markedly upon annealing at a temperature of 200C for 2 hours in ambient atmosphere.
It is an object of at least certain embodiments this invention to address these problems of delamination and magnetic property deterioration.
SUMMARY OF THE INVENTION
According to a first aspect of this invention, there is provided a multi-layered material for use in a microelectromechanical system (MEMS) device, the material including a plurality of layers of a magnetiseable material comprising cobalt, nickel, rhenium, tungsten and phosphorous (Co-Ni-Re-W-P), the or each adjacent pair of layers of Co-Ni-Re-W-P having a respective layer of a non-magnetiseable, electrically-conductive material therebetween.
By providing a plurality of layers of Co-Ni-Re-W-P rather than a single, thick, layer, the layers of the material can each be thinner than the single, thick, layer. As a result, the multi-layered material does not tend to suffer from the poor mechanical properties and thermal instability exhibited by the single layer. Instead, the resulting material is an improved material delivering high and stable out-of-plane magnetic properties. Thus the material is particularly suitable for the manufacture of MEMS devices and the low temperature annealing often involved therein.
According to a second aspect of this invention, there is provided a multi-layered material for use in a microelectromechanical system (MEMS) device, the material including a plurality of layers of a magnetiseable material comprising cobalt, platinum and phosphorous (Co-Pt-P), the or each adjacent pair of layers of Co-Pt-P having a respective layer of a non-magnetiseable, electrically-conductive material therebetween.
Advantages that result from the first aspect of this invention are similarly advantages of the second aspect.
Preferably the multi-layered material includes at least five layers of the magnetiseable material, each such layer being spaced from the or both adjacent layers of magnetiseable material by a respective layer of the non-magnetiseable, electrically-conductive material therebetween. More preferably, there are between five and ten of layers of the magnetiseable material . For example, there may be five, six, seven, eight, nine or ten such layers.
In certain embodiments, the multi-layered material includes a base layer of the, or of another, non-magnetiseable, electrically-conductive material. The base layer may be a seed layer for binding the remainder of the multi-layered material to a substrate. A layer of chromium (Cr) may be provided between the base layer and the substrate. Thus, in these embodiments, each of the layers of magnetiseable material is a layer on a respective layer of a non-magnetiseable, electrically-conductive material.
Preferably, each of the layers of magnetiseable material has a thickness of at least 0.1μm and preferably less than 2 μm. Preferably, each of the layers of magnetiseable material has a thickness in the range of 0.5 to 1.5 μm. Preferably, each of the layers of magnetiseable material has a thickness of approximately 1 μm.  
Preferably, each layer of the non-magnetiseable, electrically-conductive material that is disposed between a respective adjacent pair of the layers of magnetiseable material has a thickness of at least 0.1μm and preferably less than 0.5 μm. Each layer of the non-magnetiseable, electrically-conductive material may have a thickness of approximately 1 μm.
Preferably the base layer is of a lesser thickness, and may be approximately 200 nm thick. The Cr layer may have a thickness of approximately 20 nm.
The non-magnetiseable, electrically-conductive material may be, for example, gold (Au) or copper (Cu). Preferably, where the layers of magnetiseable material are of Co-Ni-Re-W-P, the non-magnetiseable, electrically-conductive material that is between adjacent pairs of layers of Co-Ni-Re-W-P is Cu. Preferably, where the layers of magnetiseable material are of Co-Pt-P, the non-magnetiseable, electrically-conductive material that is between adjacent pairs of layers of Co-Pt-P is Au. Preferably the seed layer is of Au.
According to third aspect of this invention, there is provided a structure including the multi-layered material defined above, and further including the substrate.
Preferably the substrate is a glass substrate 
According to a fourth aspect of this invention, there is provided a microelectromechanical system (MEMS) device including the structure defined above and/or the multi-layered material defined above.
According to a fifth aspect of this invention, there is provided a multi-layered material for use in a microelectromechanical system (MEMS) device, the material including a plurality of layers of magnetiseable material, the or each adjacent pair of layers of magnetiseable material having a respective layer of a non-magnetiseable, electrically-conductive material therebetween, wherein at least the layers of magnetiseable material are of a thickness in the range of 0.1 to 2 μm. 
The magnetiseable material may include Co-Ni-Re-W-P. The magnetiseable material may include Co-Pt-P.
Optional features of the aspects of the invention defined above may also be optional features of this fifth aspect of the invention.
According to a sixth aspect of this invention, there is provided a method of manufacturing a multi-layered material for use in a microelectromechanical system (MEMS) device, the method including the steps of forming a plurality of layers of magnetiseable material, and a plurality of layers of non-magnetiseable, electrically-conductive material, the various layers formed one on top of another and alternately, with the or each adjacent pair of layers of magnetiseable material having a respective layer of non-magnetiseable, electrically-conductive material formed therebetween. 
The layers of magnetiseable material may be of, for example, Co-Ni-Re-W-P or Co-Pt-P. Preferably, all of the layers of magnetiseable material are of the same material.
The method may include the step of forming a first layer of the multi-layered material onto a substrate. The first layer is preferable a seed layer. 
The method may include the step of forming the layers of magnetiseable material and/or the layers of non-magnetiseable, electrically-conductive material by electrolytic plating. Preferably the method includes the step of forming the layers of non-magnetiseable, electrically-conductive material by electroless plating. Preferably, the plating is conducted by placing the substrate into an electrochemical bath, and preferably the method includes steps in which the substrate is placed in such a bath. Preferably the bath is at a temperature below 30C, but may be at a temperature of between room temperature and 100C. Preferably the bath has a pH at or below 5.0.
Features of the first to the fifth aspects of this invention may also be features of this sixth aspect.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Specific embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a diagrammatic cross-sectional representation of a multi-layered material that embodies this invention;
Figure 2 is a graph of the thickness of a deposited Co-Ni-Re-W-P layer of the material, against the duration of electrolytic plating operation bringing about the formation of that layer;
Figure 3 shows a hysterisis curve for a thick, single-layer, comparison material, the curve being a plot of the out-of-plane variation in absolute magnetisation of the material with variations in the strength of a magnetic field applied from an external source;
Figure 4 shows a hysterisis curve for a thin, single-layer, comparison material, the curve being a plot of the same variables as those shown in Figure 3;
Figure 5 shows a hysterisis curve for two multi-layered materials that embody this invention, the curve being a plot of the same variables as those shown in Figure 3 and Figure 4;
Figure 6 is a reproduction of an image from a scanning electron microscope showing a cross-section through the thin single-layer comparison material;
Figure 7 is a reproduction of an image from a scanning electron microscope showing a cross-section through the thick single-layer comparison material.
Figure 8 is a reproduction of an image from a scanning electron microscope showing a cross-section through a first one of the multi-layered materials in which non-magnetiseable layers were deposited by electrolytic plating; and 
Figure 9 is a reproduction of an image from a scanning electron microscope showing a cross-section through a second one of the multi-layered materials in which non-magnetiseable layers were deposited by electroless plating.
SPECIFIC DESCRIPTION OF CERTAIN EXEMPLARY EMBODIMENTS
This specific description begins with a description of a structure that embodies this invention and then describes a method, also embodying the invention, by which that structure can be made.
Figure 1 is a schematic representation of a structure 10 that includes a multi-layered material 20. The structure 10 is for use in a MEMS device (not shown). The structure 10 includes a glass substrate 30 that has a thin layer of Cr 40 thereon. In this embodiment, the Cr layer 40 is approximately 20 nm thick. A thicker layer of Au 50 is formed on the Cr layer 40 and acts as a seed layer for the remainder of the multi-layered material 20. In this embodiment, the Au seed layer 50 is approximately 200 nm thick. The remainder of the multi-layered material 20 includes alternate layers of magnetiseable Co-Ni-Re-W-P 60 and of non-magnetiseable, but electrically conductive, Cu 70. The first layer on the Au seed layer 50 is a first Co-Ni-Re-W-P layer. In this embodiment, the multi-layered material includes six layers of Co-Ni-Re-W-P 60 with five layers of Cu 70. Thus, the layer of the multi-layered material furthermost from the glass substrate 30 is a Co-Ni-Re-W-P layer 60.
In order to produce examples of the structure shown in Figure 1, the following method was performed. 
Aqueous bath solutions were prepared for the purposes of electroplating the layers of Co-Ni-Re-W-P 60 and of Cu 70. The bath for the Co-Ni-Re-W-P layers 60 was composed of 0.4 M B(OH)3, 0.4 M NaCl, 0.05 M CoCl2.6H2O, 0.05 M NiCl2.6H2O, 0.007 M NH4ReO4, 0.001 M Na2WO4.2H2O and 0.017 M NaH2PO3.2.5H2O. The bath for the Cu layers 70 was made up of 0.315 M CuSO4.5H2O, 0.2 M Na4P2O7.10H2O and 1.6 M H2SO4. All solutions were prepared with pure deionised water. The pH of the bath solution for Co-Ni-Re-W-P layers 60 was adjusted to approximately 4.5 by using NaOH and H2SO4. The Cu bath solution for the non-magnetiseable layers of Cu was acidic with a pH of approximately 0.1.
Clean glass substrates, each substantially the same as that 30, were sputtered first with chromium (Cr) to a thickness of approximately 20 nm to form the Cr layer 40 thereon; followed by gold (Au) to a thickness of approximately 200 nm to form the seed layer 50 thereon. The surface of the seed layer 50 on each substrate 30 was cleaned and activated using sulfuric acid. 
Following the cleaning and activation of the seed layer 50, alternate layers of Co-Ni-Re-W-P 60 and of Cu 70 were formed, one after the other, on top of the seed layer 50 by electrochemical deposition methods. The methods used were electrolytic and electroless plating. In this way, the multi-layered material 20 was formed.
The layers of Co-Ni-Re-W-P 60 were each deposited by electrolytic plating using a rotating disk electrode (RDE) system at a direct current density of 25 mA/cm2 at room temperature. Platinum wire was used as the anode for plating each layer. An Ag/AgCl reference electrode was used as the reference electrode and was connected to the plating solution via a salt bridge.  Electroplating was carried out at a rotational speed of 500rpm of the substrates 30 in order to achieve good uniformity of the layers deposited thereon.
It is envisaged that the Cu layers 70 may be deposited on the magnetiseable Co-Ni-Re-W-P layers 60 by either electrolytic or electroless plating from Cu electrolyte solution. When electrolytically plated, a direct current density of 25 mA/cm2 and a rotational speed of 500 rpm were used in order to be consistent with the conditions for electroplating the Co-Ni-Re-W-P as described above. Thus, this electrolytic plating was carried out using a RDE under room temperature and using platinum as the anode. The Ag/AgCl reference electrode was again used as the reference electrode and was connected to the Cu plating solution via a salt bridge. 
To investigate a simplification of the present multi-layer plating procedure, electroless plating of Cu on Co-Ni-Re-W-P was carried out for comparison study. The process procedure for electroless plating was much simpler in comparison to the electrolytic plating of Cu since no current source was required. After electroplating of each Co-Ni-Re-W-P layer 60, the relevant substrate 30 was simply immersed in the Cu electrolyte solution for a controlled duration to have Cu electrolessly plated on the Co-Ni-Re-W-P.
The multi-layered material resulting from the electrolytic plating of the Cu layers 70 will hereinafter be referred to as "multi-layer 1" or "ML1"; and the multi-layered material resulting from the electroless plating of the Cu layers 70 will be referred to as "multi-layer 2" or "ML2".
The thickness of each magnetiseable Co-Ni-Re-W-P layer 60 was adjusted by controlling the electroplating time. Figure 2 is a graph of the relationship between the thickness of a deposited Co-Ni-Re-W-P layer as a result of the electrolytic plating method described above, against the duration of electrolytic plating bringing about that layer. As can be seen from Figure 2, the thickness of the Co-Ni-Re-W-P varies almost linearly with electroplating time, for the same electroplating conditions. It was observed that at a current density of 25 mA/cm2 and agitation speed of 500 rpm, Co-Ni-Re-W-P was deposited at a rate of approximately 0.45 μm/min. Hence, by controlling the duration of the electroplating operation, layer thickness could be easily controlled. As is shown in Table 1, the Co-Ni-Re-W-P layers 60 were electroplated for the same duration of 120 seconds, regardless of whether or not these were layers in the ML1 or ML2 material; in other words, regardless of whether or not the associated Cu layers 70 were electrolytically plated or electrolessly plated. As a result, the film thickness of each magnetiseable layer 60 of Co-Ni-Re-W-P was substantially the same. Each Cu interlayer 70 was plated for 60 seconds, again, regardless of whether or not these were electrolytically plated layers 70 of ML1 or electrolessly plated layers of ML2. For comparison, a thin single layer of Co-Ni-Re-W-P and a separate thick single layer of Co-Ni-Re-W-P were electroplated from bath solution at 25mA/cm2 and 500rpm for 120 and 720 (i.e. 120 x 6) seconds respectively. These single layer comparison materials are not referred to in Table 1.
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Magnetic properties of samples were measured by using a vibrating sample magnetometer (VSM). Table 2 summarizes the absolute saturation magnetization Ms, absolute remanent magnetization Mr, coercivity Hc, and squareness S (Ms/Mr) in the out-of-plane (vertical) direction, both before and after annealing in ambient atmosphere at 200oC for 2 hours. It was observed that while Ms, Mr, Hc and S for the thin Co-Ni-Re-W-P single layer comparison material were slightly improved after annealing, the thick single layer comparison material exhibited a drastic drop in Mr, Hc and S after annealing at the same temperature. This was accompanied by a narrowing of the out-of-plane hysteresis curve as shown in the M-H plots of Figure 3, wherein M is the out-of-plane absolute magnetisation of the material and H is the strength of a magnetic field applied from an external source. In contrast, such drastic narrowing of hysteresis curve after annealing was not observed for the thin single layer comparison material. This is clear from the M-H curve shown in Figure 4. The same is true of the multi-layered materials 20, as is shown by the M-H curves in Figure 5. In other words, the multi-layered structures maintained a much higher Mr, Hc and S after annealing than did the thick single layer comparison material. It is believed that the different thermal behaviour is related to the thickness of the Co-Ni-Re-W-P films. Magnetic properties deteriorated due to annealing when the film was thick at approximately 5.1 μm as shown in Figure 7. On the other hand, magnetic properties did not deteriorate but slightly improved when the film was thin at approximately 1.4 μm as shown in Figure 6. Hence, by keeping each Co-Ni-Re-W-P layers in the multi-layered materials thin at approximately 1μm as shown in Figures 8 and 9, thermal degradation of magnetic properties can be avoided.
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A comparison between magnetic properties after annealing of, on the one hand, the ML1 material containing the electrolytically plated Cu layers and, on the other hand, the ML2 material containing the electrolessly plated Cu layers shows that the ML2 material exhibited better thermal stability. There was a slight drop in Mr and Hc of the ML1 material with Cu layers that were electrolytically plated, whilst there was a slight improvement in the same properties of the ML2 material in which the Cu layers were electrolessly plated. These differences could be due to the differences in the thickness of the Cu layers in the ML1 material formed as a result of electrolytic plating and the of the Cu layers in the ML2 material formed as a result of the electroless plating. This difference of thickness is apparent from the SEM images shown in Figures 8 and 9. Even though the duration of the electrolytic plating used to form each of the Cu layers in the ML1 material was the same as the duration of the electroless plating used in the ML2 material (60 seconds), the electroless deposition of Cu was much slower and resulted in much thinner Cu layers and hence better thermal stability than did the electrolytic deposition.
It is envisaged that in another embodiment of this invention, non-magnetiseable, electrically-conductive layers of Au may be substituted for those of Cu in the first embodiment described hereinabove.
In a further embodiment of this invention, an alternative multi-layered material (not shown) is provided. The alternative multi-layered material is substantially the same as that described above with reference to Figure 1, but differs in substituting magnetiseable layers of Co-Pt-P for the magnetiseable layers of Co-Ni-Re-W-P, and in substituting non-magnetiseable layers of Au for the non-magnetiseable layers of Cu. Although Au is used in this alternative material as a non-magnetiseable layer between magnetiseable layers of Co-Pt-P, the observations made hereinabove in relation to electrolytic and electroless plating of non-magnetiseable layers apply equally in relation to the alternative material of this other embodiment. It is envisaged that the Co-Pt-P material may be the material whose composition and manufacture is described in Singapore Patent Application No. 200500445-2.
CLAIMS
1. A multi-layered material for use in a microelectromechanical system (MEMS) device, the material including a plurality of layers of a magnetiseable material comprising cobalt, nickel, rhenium, tungsten and phosphorous (Co-Ni-Re-W-P), the or each adjacent pair of layers of Co-Ni-Re-W-P having a respective layer of a non-magnetiseable, electrically-conductive material therebetween.
2. A multi-layered material for use in a microelectromechanical system (MEMS) device, the material including a plurality of layers of a magnetiseable material comprising cobalt, platinum and phosphorous (Co-Pt-P), the or each adjacent pair of layers of Co-Pt-P having a respective layer of a non-magnetiseable, electrically-conductive material therebetween.
3. A material according to claim 1 or claim 2, wherein the multi-layered material includes at least five layers of the magnetiseable material, each such layer being spaced from the or each adjacent layer of the magnetiseable material by a respective layer of the non-magnetiseable, electrically-conductive material therebetween. 
4. A material according to claim 3, wherein there are between five and ten of the layers of magnetiseable material. 
5. A material according to any preceding claim, wherein the material includes a base layer of the, or of another, non-magnetiseable, electrically-conductive material, the base layer acting as a seed layer for binding the remainder of the multi-layered material to a substrate.
6. A material according to claim 5, wherein a layer of Cr is be provided between the base layer and the substrate. 
7. A material according to claim 6, wherein the Cr layer has a thickness of approximately 20 nm.
8. A material according to any one of claims 4 to 7, wherein the base layer is approximately 200 nm thick. 
9. A material according to any preceding claim, wherein each of the layers of magnetiseable material has a thickness in the range of 0.1 μm to 2 μm.
10. A material according to claim 9, wherein each of the layers of magnetiseable material has a thickness in the range of 0.5 μm to 1.5 μm.
11. A material according to any preceding claim, wherein each layer of the non-magnetiseable, electrically-conductive material that is disposed between a respective adjacent pair of the layers of magnetiseable material has a thickness in the range of 0.1 μm to 0.5 μm.
12. A material according to any preceding claim, wherein the non-magnetiseable, electrically-conductive material is Au or Cu. 
13. A material according to claim 1 of any preceding claim when dependent on claim 1, wherein the non-magnetiseable, electrically-conductive material that is between adjacent pairs of layers of Co-Ni-Re-W-P is Cu. 
14. A material according to claim 2 or any one of claims 3 to 11 when dependent on claim 2 wherein, the non-magnetiseable, electrically-conductive material that is between adjacent pairs of layers of Co-Pt-P is Au. 
15. A microelectromechanical system (MEMS) device including a multi-layer material according to any preceding claim.
16. A multi-layered material for use in a microelectromechanical system (MEMS) device, the material including a plurality of layers of magnetiseable material, the or each adjacent pair of layers of magnetiseable material having a respective layer of a non-magnetiseable, electrically-conductive material therebetween, wherein at least the layers of magnetiseable material are of a thickness of 0.1 and 2 μm. 
17. A material according to claim 16, wherein the magnetiseable material comprises cobalt, nickel, rhenium, tungsten and phosphorous (Co-Ni-Re-W-P). 
18. A material according to claim 16, wherein the magnetiseable material comprises cobalt, platinum and phosphorous (Co-Pt-P).
19. A material according to any one of claims 16 to 18, wherein the layers of magnetiseable material are of a thickness in the range of 0.5 to 1.5 μm.
20. A method of manufacturing a multi-layered material for use in a microelectromechanical system (MEMS) device, the method including the steps of forming a plurality of layers of magnetiseable material, and a plurality of layers of non-magnetiseable, electrically-conductive material, the various layers formed one on top of another and alternately, with the or each adjacent pair of layers of magnetiseable material having a respective layer of non-magnetiseable, electrically-conductive material formed therebetween. 
21. A method according to claim 20, wherein the layers of magnetiseable material are of cobalt, nickel, rhenium, tungsten and phosphorous (Co-Ni-Re-W-P).
22. A method according to claim 20, wherein the layers of magnetiseable material are of cobalt, platinum and phosphorous (Co-Pt-P). 
23. A method according to any one of claims 20 to 22, wherein the method includes the step of forming the layers of magnetiseable material by electrolytic plating. 
24. A method according to any one of claims 20 to 23, wherein the method includes the step of forming the layers of non-magnetiseable, electrically-conductive material by electroless plating. 
25. A method according to any one of claims 20 to 24, wherein the method includes the step of placing a substrate on which the layers are to be formed into an electrochemical bath, whereby layers are formed on the substrate. 
26. A method according to claim 25, wherein the bath is at a pH of or below 5.0.
27. A method according to any one of claims 20 to 26, wherein the method includes forming each layer of magnetiseable material to a thickness in the range of 0.1 to 2 μm.
ABSTRACT
A MATERIAL FOR USE IN A MEMS DEVICE, A METHOD OF MAKING THE MATERIAL AND A MEMS DEVICE INCLUDING THE MATERIAL
A multi-layered material for use in a microelectromechanical system (MEMS) device includes six layers of magnetiseable Co-Ni-Re-W-P material, each adjacent pair of magnetiseable layers have a respective layer of non-magnetiseable, electrically-conductive Cu therebetween. The material is formed on a seed layer of Au, which in turn is formed on a glass substrate coated with a thin Cr coating. The layers of non-magnetiseable material are approximately 1 μm thick. The layers of Cu are also approximately 1 μm thick.
(Figure 1)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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