在芯片生产过程中在硅上应用薄膜的现代技术在材料的选择上受到限制。 例如，由金属制成的薄膜会产生物理应力，对于难熔金属来说无法去除，这会导致正常操作中断。 日本的研究人员解决了这个问题，并提出了一种可以在晶体上不受限制地制作金属膜的技术。
传统上，芯片中薄膜金属涂层的物理应力通过退火来消除——将晶体加热到金属尚未熔化但软化到足以释放应力的温度。 如果留下这些张力区域，那么随着时间的推移会导致出现裂纹和裂缝，这会使芯片出现故障。 但这种方法不适用于由难熔金属制成的薄膜涂层，必须将其加热以消除应力，使其达到与晶体许多元素的寿命不相容的温度。 此外，加热昂贵且困难，这影响了微电路的成本。
然而，有一种方法可以在不在薄膜中产生显着电压的情况下应用难熔金属薄膜——这就是脉冲磁控溅射沉积 (HiPIMS)。 但这里也有一个特点。 为了在 HiPIMS 脉冲的同时从目标“蒸发”的金属离子均匀沉积在晶体上，必须对基板施加同步剪切脉冲。 然后薄膜中的电压非常非常低，不需要进一步退火。
东京都立大学的科学家们提出了一种通过溅射进行脉冲磁控管沉积的技术，而无需通常对基板施加剪切脉冲。 在详细研究了沉积过程后，科学家们确定必须稍微延迟施加剪切脉冲。 在他们的例子中，延迟为 60 微秒，但这足以制造出应力极低的 0,03 GPa 钨薄膜，这通常只能通过退火来实现。
获得无应力薄膜的有效方法将影响金属化工艺和下一代芯片的生产。 该技术可应用于其他金属，有望为电子行业带来巨大好处。
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