CN103827019A - 高区域堆叠层金属结构及相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供高表面区域堆叠层金属结构、装置、设备、系统及相关方法的实施方案。可从包含第一金属及第二金属的电镀槽来制造位于衬底上的多个堆叠层。经调制的电镀电流可沉积交替的第一金属层及合金层，所述合金层包含所述第一金属及所述第二金属。可通过选择性地蚀刻第一金属层的一些部分以界定堆叠层结构来形成合金层之间的间隙。堆叠层结构可在用以形成电容器、电感器、催化反应器、热转移管、非线性弹簧、过滤器、蓄电池及重金属净化器的应用中有用。

Description

高区域堆叠层金属结构及相关方法

优先权数据

本专利文件主张2011年9月7日申请的标题为高区域堆叠层金属结构及相关方法(HIGH AREA STACKED LAYERED METALLIC STRUCTURES AND RELATEDMETHODS)的第13/227,246号美国专利申请案的优先权的权利，所述案的揭示内容被视为本专利文件的一部分且以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及金属结构且更具体来说涉及高区域堆叠层金属结构，所述高区域堆叠层金属结构可充当用于多种电、机电、电化学、光学、机械、热及基于流体的应用的组件或装置。

背景技术

机电系统包含具有电及机械元件的装置、例如致动器及传感器等换能器、例如镜子等光学组件及电子设备。可以多种尺度(包含(但不限于)微尺度及纳米尺度)来制造机电系统。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有范围为从约1微米到几百微米或更大的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于1微米的大小(包含(例如)小于几百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及/或蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电、机械及机电装置的其它微机械加工工艺来产生机电元件。

可在机电系统层级下实施各种金属结构。举例来说，可将例如电容器及电感器等无源电子组件制造为MEMS装置。这些组件在电子产业(特别是消费型微电子)中可具有多种应用。还可在其它产业中使用金属结构。常规金属结构常常在分批工艺中通过多个处理阶段(包含薄膜沉积、光刻、电镀及蚀刻)而制造于硅晶片及衬底上。这些基于硅的制造技术可为昂贵的、耗时的，且不容易输送到由其它材料形成的衬底。

发明内容

本发明的结构、装置、设备、系统及方法各自具有若干创新方面，所述方面中没有单个方面单独地负责本文中所揭示的所要属性。

揭示了堆叠层金属结构、装置、设备、系统及相关制造方法的实施方案。

根据本发明中所描述的标的的一个创新方面，一种在衬底上从电镀槽形成多个堆叠层的方法包含：电镀以沉积第一材料的至少一个层及第二材料的至少一个层；以及选择性地蚀刻第一材料的部分。

在一些实施方案中，第一材料为第一金属，且第二材料为包含所述第一金属及第二金属的合金。电镀包含调制电镀电流以沉积第一金属及合金的交替层。选择性地蚀刻包含在合金层的区之间形成间隙。经蚀刻的第一金属层及合金层的交替层界定堆叠层结构。

在一些实施方案中，介电材料沉积于堆叠层结构的表面上。导电层沉积于所述介电材料上以界定包含第一电极及第二电极的电容器。所述第一电极为堆叠层结构，且所述第二电极为导电层。可使用原子层沉积(ALD)来沉积介电材料。可使用无电极电镀来沉积导电层。

在一些实施方案中，导电材料的电极层形成于合金层上以部分地填充间隙，且液体电解质提供于所述经部分填充的间隙中。可将气相反应物提供到液体电解质，其中所述气相反应物能够与电极层材料反应。在一替代性实施方案中，可将液相反应物提供到液体电解质，其中所述液相反应物能够与电极层材料反应。

根据本发明中所描述的标的的另一创新方面，装置包含：第一材料的至少一个层；以及第二材料的至少一个层，其具有延伸超出所述第一材料层的一个或一个以上部分。在一些实施中，合金层的所述一个或一个以上延伸部分界定所述合金层的区之间的一个或一个以上间隙。第一金属层及合金层的交替层界定堆叠层结构。

在各种实施方案中，堆叠层结构可形成装置的至少一部分，所述装置例如电容器、电感器、传感器、催化剂基质、热管、流体过滤器、电化学单元、机电单元及电极。

根据本发明中所描述的标的的另一创新方面，设备包含由第一金属及第二金属的合金形成的多个分离、堆叠的合金层。所述分离的金属层界定位于其间的间隙。所述设备进一步包含用于使堆叠的金属层彼此分离以在合金层的区之间形成间隙的分离装置。分离装置及合金层的交替层界定堆叠层结构。

在一些实施方案中，所述设备包含用于存储电荷的导电装置。所述导电装置安置于介电材料上。堆叠层结构界定电容器的第一电极，且导电装置界定电容器的第二电极。在一些其它实施方案中，所述设备包含安置于堆叠层结构周围的一个或一个以上线圈。

本说明书中所描述的标的的一个或一个以上实施方案的细节在随附图式及以下描述中予以阐述。其它特征、方面及优点将从所述描述、所述图式及权利要求书而变得显而易见。应注意，以下诸图的相对尺寸可能未按比例绘制。

附图说明

图1展示说明用于形成堆叠层结构的方法的流程图的实例。

图2A展示堆叠层结构的侧视图的实例。

图2B展示经蚀刻的堆叠层结构的侧视图的实例。

图3展示说明用于由堆叠层结构形成电容器的方法的流程图的实例。

图4A展示涂布有介电材料的堆叠层结构的侧视图的实例。

图4B展示由堆叠层结构形成的电容器的侧视图的实例。

图5展示说明用于由堆叠层结构形成电感器的方法的流程图的实例。

图6A展示涂布有介电材料的堆叠层结构的侧视图的实例。

图6B展示电感器的透视图的实例，所述电感器具有充当磁心的堆叠层结构。

图7展示由堆叠层结构形成的传感器的侧视图的实例。

图8展示由堆叠层结构形成的纳米催化剂基质的侧视图的实例。

图9展示由堆叠层结构形成的热管的侧视图的实例。

图10展示堆叠层结构的侧视图的实例。

图11展示由堆叠层结构形成的微米流体过滤器的侧视图的实例。

图12展示说明用于由堆叠层结构形成电化学单元的方法的流程图的实例，所述堆叠层结构充当大区域电极或大区域集电器。

图13展示由堆叠层结构形成的机电单元的侧视图的实例，所述堆叠层结构充当大区域电极或大区域集电器。

图14展示大区域电极的侧视图的实例，所述大区域电极是通过电镀来自稀溶液流的金属离子而由堆叠层结构形成以实现污染防治。

图15展示说明通过在堆叠层结构周围沉积线圈部分来形成电感器的方法的流程图的实例。

图16A到16E展示电感器在相应制造阶段的俯视图的实例。

图17A到17E展示图16A到16E的电感器在相应制造阶段沿图16A的线17-17的横截面图的实例。

图18A展示描绘在干涉调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。

图18B展示说明并有3×3干涉调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。

图19A及19B展示说明包含多个干涉调制器的显示装置的系统框图的实例。

各图式中的相同参考数字及名称均指示相同元件。

具体实施方式

以下实施方式是针对实现描述创新方面的目的的某些实施方案。然而，可以众多不同方式来应用本文中的教示。

所揭示的实施方案包含高区域堆叠层金属结构的结构及配置的实例。还揭示相关设备、系统及制造方法与技术。

所揭示的实施方案包含由金属层形成的高区域堆叠结构的设备、系统及相关方法。此堆叠层结构可充当用于电容器、电感器、传感器、催化剂基质、热管、支撑性结构、光学滤光片、电化学单元(例如蓄电池或燃料电池)、流体过滤器及其它装置与系统的建置块。堆叠层可由包含第一金属及第二金属的电镀槽而形成于衬底(例如玻璃)上。衬底可取决于所要的实施方案而为刚性的或柔性的。电镀电流经调制以从电镀槽沉积第一金属与所述第一金属及第二金属的合金的交替层。可以此方式在垂直于衬底平面的方向上沉积金属的堆叠层。可选择性地蚀刻交替层的部分(例如第一金属层)以在插入的合金层的区域之间形成间隙。在一些实施方案中，可用最少处理操作(例如，使用单个光刻操作、单个电镀操作及单个蚀刻操作)来制造堆叠层结构。

在一些实施方案中，可通过从单个电镀槽依序沉积第一金属与所述第一金属及第二金属的合金的交替层来制造堆叠层结构，其中对第一金属及第二金属的选择可基于电化学，即，针对电流调制在一个电流密度下产生纯的或几乎纯的金属层且在另一电流密度下产生第一金属及第二金属的合金。可将低浓度的第一金属添加到第二金属的电镀槽。在一些实例中，可通过交替及依序沉积铜(Cu)层、接着为Cu及第二金属(例如镍(Ni)及/或铁(Fe)及/或钴(Co))的合金层来制造堆叠层结构。举例来说，在电感器的状况下，合金层可为(Ni₄₅Fe₅₅)₉₈Cu₂。

在一些实施方案中，当将低浓度的第一金属(例如Cu)添加到第二金属(例如镍-铁混合物(NiFe))的单个电镀槽时，可通过调制电镀电流来实现多层的交替沉积。在此实例中，在低电流密度下，沉积纯的或几乎纯的Cu层。在此实例中，在较高电流密度下(更靠近标称NiFe电镀电流密度)，电镀NiFeCu合金。所述层可取决于所要的应用而具有相同或不同的厚度。可经由调制来自单个电镀槽的电镀电流密度来制造交替层的堆叠。

在形成第一金属(在此实例中为Cu)与所述第一金属及第二金属的合金的堆叠交替层之后，可使用蚀刻剂(例如过氧化氢及乙酸的组合)来选择性地蚀刻堆叠层结构，以移除第一金属的外围区。控制蚀刻时间以使第一金属(在此实例中为Cu)的核心区保持为完整。替代地，在此实例中，可在存在Cu的情况下选择性地蚀刻NiCu，从而使Cu层及NiCu的核心区保持为完整。

在一些实施方案中，堆叠层结构可充当电容器的一个电极。此处，可(例如)使用原子层沉积(ALD)而将介电材料沉积于堆叠层结构的表面周围。可将导电层沉积于介电材料上方以界定电容器的第二电极。在一些实施方案中，堆叠层结构可充当高表面区域，可经由(通过实例)使用原子层沉积(ALD)来依序沉积金属、绝缘体及金属而将金属-绝缘体-金属(MIM)电容器制造于所述高表面区域上。在一些其它实施方案中，堆叠层结构可充当电感器的磁性金属核心。可将一个或一个以上线圈安置于堆叠层结构的表面周围以实现电感器。

在并有堆叠层结构的设备及系统的一些实例中，可在堆叠层结构上形成传感器层。在一些其它实例中，可在形成堆叠层期间调整电流调制使得第一金属的不同层具有彼此不同的厚度，且因此在选择性地蚀刻第一金属层的部分时界定不同间隙的表面区域。合金层还可取决于所要的应用而具有不同厚度，所述厚度还通过调制电镀电流来控制。在一些其它实例中，可将堆叠层结构用作大区域电极或其上形成有大区域电极的大区域集电器来形成电化学单元。可将导电材料的电极层沉积于合金层的表面上，同时间隙中的第一金属核心层的侧壁区保持为暴露。可将液体电解质引入到所述间隙中。可将气相反应物引入到液体电解质。所述气相反应物能够与电极层材料反应。可接着将还能够与电极层材料反应的液相反应物引入到液体电解质。

可实施本发明中所描述的标的的特定实施方案以实现以下潜在优点中的一者或一者以上。可使用金属及合金的交替层的堆叠结构以在使装置大小保持为相对致密时将装置制造成具有非常大的表面区域或制造可受益于通过气隙而分离的多个层的装置。这些堆叠结构可用作各种装置及系统的组件，所述装置及系统包含MEMS电容器及电感器、表面安装及微流体传感器、纳米催化剂基质、微热管、金字塔形结构、微流体过滤器、光学滤光片、蓄电池/燃料电池电极及金属污染防治系统。可在分批工艺中用最小数目的光刻、电镀及蚀刻工艺操作来制造所述结构以使制造成本保持为低。

而且，可将所述结构制造于衬底(例如玻璃)上且容易将其与衬底上的其它各种组件、电路及装置集成以降低成本。举例来说，可将并有堆叠层结构的电容器制造于玻璃衬底上，且使其与衬底上的其它无源及有源电路组件互连。而且，从一般电观点来说，在玻璃上形成无源组件/电路可比在硅上形成所述组件/电路更为需要。这是因为玻璃为绝缘材料，而硅为半导电材料。而且，与硅相反，在使用例如玻璃等衬底的情况下，可使用较大的晶片(例如面积及对应的部件数目大5x或20x)。最后，玻璃面板可比硅晶片便宜。

在并有堆叠层结构的电容器的状况下，第一金属(例如Cu)及第二金属(例如Ni或Ni、Co及/或Fe的某一组合)的独特电沉积特性促进以可再生方式对堆叠层结构的电镀及选择性湿式蚀刻。使用ALD以在具有非常高的纵横比的间隙/开口中沉积等形的薄介电及金属层使得能够制造具有大电容的电容器。举例来说，可形成具有大约0.1微法拉(uF)/mm²或更大的高的每单位电容的电容器。可由于充当电容器电极中的一者的堆叠层结构的大表面区域而获得大电容值。电极之间的高介电常数及薄间隙可通过薄连续等形介电沉积来实现，且其还可用以增加电容值。

在电感器的状况下，并入堆叠层结构作为具有高磁矩及高磁导率的螺旋形或螺线管电感器的磁心可增加电感值。可设定层的厚度及层的数目以有效地增加磁心电阻率及减少涡电流损耗，从而改进(例如)在超过20MHz的频率下操作的电路中的高频性能。可将高磁矩电镀合金(例如钴-铁(CoFe))用作第二金属。

可将所揭示的堆叠层结构制造于低成本、高性能、大区域、绝缘衬底或面板上。举例来说，其上形成有所揭示结构的衬底可由显示级玻璃(碱土金属铝硅酸硼)或碱石灰玻璃制成。其它合适的衬底材料包含硅酸盐玻璃，例如碱土金属铝硅酸盐、硼硅酸盐、改质的硼硅酸盐及其它者。替代地，可将例如以下各者的陶瓷材料用作衬底材料：氧化铝(AlOx)、氧化钇(Y₂O₃)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)、氮化铝(AlNx)及氮化镓(GaNx)。在其它实例中，衬底由具有高电阻率的硅形成。还可使用绝缘体上硅(SOI)衬底、砷化镓(GaAs)衬底、磷化铟(InP)衬底及塑料(聚萘二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯)衬底。衬底可呈常规集成电路(IC)晶片形式，例如，4英寸、6英寸、8英寸、12英寸或呈大区域面板形式。举例来说，可使用具有例如370mm×470mm、920mm×730mm及2850mm×3050mm等尺寸的平板显示器衬底。可取决于应用及设计参数来使用这些及其它衬底。

图1展示说明用于形成堆叠层结构的方法的流程图的实例。图1是参看图2A及2B而描述，所述图2A及所述图2B分别展示堆叠层结构的侧视图的实例及经蚀刻的堆叠层结构的侧视图的实例。

在图1中，方法100在框104(从电镀槽进行电镀以沉积第一材料的至少一个层及第二材料的至少一个层)中开始。在一些实施方案中，所述第一材料为第一金属，且所述第二材料为包含所述第一金属及第二金属的合金，如下文的实例中予以解释。所述金属层以堆叠200而形成于衬底202上，如图2A中所示。在一些实施方案中，堆叠层200从电镀槽而形成于衬底202的表面上，所述电镀槽包含相对低的浓度的第一金属及第二金属。举例来说，第一金属可为铜(Cu)。第二金属可为镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)或其它金属。在另一实例中，第二金属可为若干金属的组合(例如Ni与Co、Co与Fe或Ni与Co及Fe组合)。电镀电流可经调制以沉积第一金属204及合金208(包含第一金属及第二金属)的交替层。举例来说，可在单个电镀操作中通过依时间而调制电流以在较低的电流密度下电镀纯的或几乎纯的第一金属204层、接着在相对较高的电流密度下电镀合金208层来形成第一金属204及合金208的堆叠层。在此实例中，在较高的电流密度下，电镀槽中的第一金属被局部地消耗，因此得以电镀第一金属及第二金属的合金。电流密度可随着超过指定的时间而变化以重复这些两个操作且沉积所要数目的交替层。如所说明，电镀操作以相对较高的电流密度开始且因此合金208层首先被电镀于玻璃上，接着为较低的电流密度以电镀第一金属208，等等。通过实例，100nm厚的Cu层可用1000nm厚的NiFeCu层穿插。

在图1中，在框104中的形成堆叠层200之后，方法100进行到框108，在所述框108中，选择性地蚀刻第一金属层204的部分以在合金层208的区220之间形成间隙216a及216b，如图2B中所示。在此实例中，区220中的合金层208的部分延伸超出由第一金属层204的剩余部分占据的区域以界定间隙216a及216b。图2B中所示的堆叠层结构250(通过部分地蚀刻第一金属层204的部分而界定)是由框108产生。合金层208现具有位于间隙216a及216b中的暴露表面224且由第一金属层204的剩余部分支撑。这些暴露表面224显著增加到堆叠层结构250的总表面区域。在图2B的实例中，第一金属层204的剩余部分位于结构250的核心区212中。在此实例中，间隙216a及216b的表面区域是类似的且位于核心区212的相应侧上。在其它实例中，可相对于图2B的实例而将第一金属层204的剩余部分移位到一侧，使得间隙216a及216b相对于彼此具有不同的暴露表面区域，或省略一组间隙216a或216b。可将第一金属层204的剩余部分以及所插入的合金层208的与第一金属层的所述剩余部分接触的部分共同地视作堆叠层结构的核心或柱。

在图1中，在一些实施方案中，可在单个蚀刻操作中执行框108中的选择性蚀刻。可选择将蚀刻第一金属但不蚀刻第一金属及第二金属的合金的蚀刻剂。举例来说，可使用过氧化氢酸性酸或氨镍铜蚀刻来选择性地蚀刻纯铜层。通过蚀刻而被移除的第一金属材料量大体由蚀刻时间来确定。可基于金属层暴露到蚀刻剂的时间长度而产生各种尺寸。

图3展示说明用于从堆叠层结构形成电容器的方法的流程图的实例。图3是参看图4A及4B而描述，所述图4A及4B分别展示涂布有介电材料的堆叠层结构的侧视图的实例及从堆叠层结构形成的电容器的侧视图的实例。

在图3中，方法300以框304及308开始，框304及308类似于图1的框104及108(如上文所描述)。框304及308导致形成类似于图2B的堆叠层结构的堆叠层结构250。替代地，如框306中所示，可提供包含第一材料及第二材料的堆叠交替层的堆叠层结构250(其中在第二材料层之间具有间隙)以用于框312及316中的后续处理。在一些实施方案中，第一材料包含第一金属，且第二材料包含包括所述第一金属及第二金属的合金。在这些实施方案中，可在执行方法300之前制造堆叠层结构250。在框312中，可将例如氧化铝等介电材料404沉积于堆叠层结构250的表面周围，如图4A中所示。可使用各种介电材料，例如氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)及二氧化钽(Ta₂O₅)。可使用原子层沉积(ALD)来沉积介电材料404。此基于表面的沉积技术可促进用均一厚度的所沉积介电材料404来覆盖堆叠层结构250的所有暴露表面。所述厚度可为非常小的，例如，大约100埃。如图4A中所示，介电材料404的层是相对薄的，因为层404涂布堆叠层结构250的外表面同时留下间隙216a及216b的实质区408。即，介电材料404涂布合金层208的暴露的顶部及底部表面224以及第一金属层204的剩余部分的侧壁，同时间隙216a及216b的剩余区408未被填充。举例来说，当使用ALD或其它基于表面化学的技术来沉积介电材料404时，这些剩余区408可为具有高纵横比的横向空腔。

在图3中，在框312中的沉积介电材料404之后，方法300继续到框316(沉积导电层412(如图4B中所示))。此导电层412可包含一种或一种以上金属，例如钌(Ru)、铂(Pt)、铑(Rh)及/或铱(Ir)。在一些实施方案中，还可于在沉积介电材料404之后剩余的区408中使用ALD来沉积导电层412。在这些实施方案中，金属可为可使用ALD或其它基于表面化学的技术而沉积的任何金属。在一些其它实施方案中，可使用例如无电极电镀(还称作化学或自动催化电镀)等技术来沉积导电层412。如图4B中所示，在此实例中，薄导电层412涂布安置于结构250周围的介电材料404的表面，同时使区域408的部分保持为未被填充。在其它实例中，可用导电层412来填充区域408。

在图4B中，所得结构450可界定包含第一电极(呈原始堆叠层结构250的形式)的电容器。第二电极是呈安置于介电材料404周围的外导电层412的形式。层的数目及总堆叠厚度是变量，其可经增加以增加结构的表面区域。针对给定布局占据面积而增加总厚度及/或增加层的数目引起堆叠层结构的有效转导表面区域的增加。举例来说，当层厚度恒定时，20微米厚的结构将具有为5微米厚的堆叠的4X的层及因此更多表面区域。而且，可设计一个或一个以上个别层的厚度以控制结构的表面区域及精细地调谐电容。因此，电容器可取决于所要实施方案而建构有广泛多种不同电容值。在一个实例中，可沉积插入有Cu(第一金属)及NiCu(第二金属)的合金层的Cu的五十个层或以上。可使用具有高纵横比的金属电镀工艺来电镀具有在100到1000微米或更大的范围中的总厚度的结构，从而使得每单位占据面积的电容器区域能够进一步增加。即，面积随着堆叠中的层的数目增长而增加。举例来说，对于500微米×500微米占据面积来说，在100微米宽的核心区212的情况下，可实现以下电容增加(关于单个层的电容)：

5个层＝关于占据面积的9x电容器区域增加

10个层＝关于占据面积的19x电容器区域增加

20个层＝关于占据面积的38x电容器区域增加

40个层＝关于占据面积的76x电容器区域增加

图5展示说明用于从堆叠层结构形成电感器的方法的流程图的实例。图5是参看图6A及6B而描述，所述图6A及所述图6B分别展示涂布有介电材料的堆叠层结构的侧视图的实例及具有充当磁心的堆叠层结构的电感器的透视图的实例。

在图5中，方法500在框504及508中开始，所述框504及508类似于上文所描述的图1的框104及108。框504及508导致形成类似于图2B的堆叠层结构的堆叠层结构250。替代地，如框506中所示，可提供包含第一材料及第二材料的堆叠、交替层的堆叠层结构250(其中在第二材料层之间具有间隙)以用于框512中之后续处理。在一些实施方案中，第一材料包含第一金属，且第二材料包含包括所述第一金属及第二金属的合金。在这些实施方案中，可在执行方法500之前制造堆叠层结构250。在框512中，将如上文参看图3所描述的介电材料604沉积于结构250的表面上，如图6A中所示。在此实例中，以使得所述材料604填充位于结构250的核心区212(图2B)的两侧上的间隙216a及216b的方式沉积介电材料604(图2B)。所得结构600可充当层压式磁心608，如图6B中所示。由例如Cu等适当金属形成的螺线管线圈612可通过平面感应工艺来制造且被缠绕于磁心608周围(如图6B中所示)以实现电感器650。下文参看图15、图16A到16E及17A到17E来更详细地描述一种用于在堆叠层结构周围形成线圈的方法的实例。当电流通过线圈612时，产生磁场。当电流信号的频率增大时，位于核心608内部的涡电流得以最小化或显著地减小。此主要是归因于间隙216a及216b已填充有介电材料604。

图7展示由堆叠层结构形成的传感器的侧视图的实例。举例来说，在一些实施方案中，可根据图1的方法100来形成图2B的堆叠层结构。所述堆叠层结构包含交替蚀刻的第一金属层704及合金层708。举例来说，第一金属层704可由铜形成，而合金层由铜及镍形成。传感器层712形成于合金层708的暴露表面上。在一些实施方案中，如图7中所见，位于第一金属层704的侧壁上的暴露区714未涂布有传感器层712。

在图7中，通过实例，传感器层712可通过在合金表面上进行电镀抑或进行ALD而由铂(Pt)形成。可接着用离子选择性聚合物716来涂布Pt以形成传感器。可将所得结构700用作表面安装传感器。可将这些表面安装传感器中的一者或一者以上包含于电子监视装置及系统中以提供信号放大，所述信号放大可通过使用额外这些传感器而增加。还可将这些结构700用作气体传感器及其它各种特定传感器应用。由于镍合金层708覆盖显著大的区域，所以结构700的各种传感器应用可受益于由层704及708界定的大表面区域选择性电极。

图7中的结构700的另一应用是微流体传感器。由层704及708界定的大表面区域电极可提供微流体传感器应用的流体流动及质量输送特性。合金层708的上述镍框架提供于大的占据面积上方，且在所述镍合金层708之间穿过的液体可引起各种信号的放大。

图8展示由堆叠层结构形成的纳米催化剂基质的侧视图的实例。在图8中，可使用上文参看图1、图2A及2B所描述的相同结构。在此应用中，合金层208的暴露表面224可提供用于将催化剂附接位于结构800的表面上的大表面区域。举例来说，可通过使用Pt及/或其它贵金属进行电解电镀或无电极电镀来附接催化剂。而且，可通过电泳应用来附接催化剂。可提供各种催化反应，例如一氧化碳(CO)到二氧化碳(CO₂)转化、氧化氮(NOx)还原及天然气燃烧。其上提供有催化剂的堆叠层结构800的大表面区域可促进在催化反应期间所产生的热的转移。由结构800的层204及208界定的金属框可通过吸热反应而加热或通过放热反应而冷却以实现有效热转移(即，热进入结构800中或热从结构800中出来)。

图9展示由堆叠层结构形成的热管的侧视图的实例。在图9中，热管900是使用由套管910封围的两个堆叠层结构904及908的半部而建构。可如上文参看图1、图2A及2B所描述来制造结构904及908。在图9中，所述相应结构904及908的层实质上彼此对准且在大体垂直方向上彼此间隔开，如图9中所示。结构908可经配置以通过导致被收集于堆叠层结构908的间隙914a中的流体蒸发来响应于来自热源912的热能。蒸发流体906朝堆叠层结构904上升。当蒸发流体906上升到堆叠层结构904的间隙914b中时，流体906被接收及冷凝于那些间隙914b中，从而允许从经冷凝的流体(从热管900中(如散热片916)出来)转移热能，如图9中所示。经冷凝的流体落回到结构908的间隙914a中、通过热源912而被加热，且所述循环重复。

在图9中，可使热管900小型化，且可用如上文所描述的电镀技术来制造结构904及908。形成于结构904及908的交替的第一金属层中的间隙914a及914b的高表面区域促进将流体吸取到所述相应结构的间隙中。明确地说，在一些实施方案中，当流体使结构904及908的表面变湿时，间隙914a及914b的高表面区域促进将流体吸取到所述间隙中。在一些其它实施方案中，可将表面处理应用于结构904及908的表面。结构904及908的交替的合金层充当用于热转移的翼片(fin)。结构904及908的纵横比为参数，其可影响基于其表面张力、湿润及热性质以及沸点的流体行为。在一些实施方案中，相对大的纵横比是需要的，以获得在给定结构的高表面区域范围中的流体薄膜。相比之下，如果纵横比太小，则间隙914a及914b可变得被流体堵塞住，且热转移可为较不有效的。所属领域的技术人员应了解，可使用针对特定实施方案的模型化及实验来确定最佳纵横比且因此确定结构904及908的几何形状。

图10展示堆叠层结构的侧视图的实例。在图10中，结构1000可如上文参看图1、图2A及2B所描述而形成且可用于各种结构性及保护性应用。举例来说，当将外力1004施加于交替的合金层208的区1008上时，所述层208彼此合作以将阻力的非线性增加或弯曲硬度提供到这些力。即，结构1000可响应于力1004而变形。每一层具有某一弹簧常数k。因此，位于结构1000的顶部上的相对小的力1004致使顶层208a变形。层208a将基于层208a的弹簧常数而线性地抵抗力1004。当顶层208a的变形增加时，接触到更多下伏合金层208且所述合金层208针对进一步变形而增加有效硬度。所需的用以使两个层变形的力1004进一步增加。当接触到增加的数目的下伏合金层时，所需的用以产生额外变形的力进一步增加。因此，存在非线性效应，因为与增加数目的合金层中的变形一样，所需的用以确实实现额外变形的力显著增加。抵抗力1004的阻力因此随变形的每一额外合金层208而非线性地增加。

图11展示从堆叠层结构形成的微流体过滤器的侧视图的实例。在图11中，图2A及2B的第一金属层204(图11中未展示)可具有厚度变化以在交替的合金层208之间界定不同高度的通道。可通过在上文所描述的电镀方法期间调整电流调制以产生更厚或更薄的交替金属层204来实现具有不同厚度的交替金属层204的形成。当选择性地蚀刻金属层204时，如上文所描述，间隙216a或216b界定具有所要高度的通道以产生较粗糙或较精细的过滤器。即，可设定由间隙216a或216b界定的通道的高度以界定用于具有不同大小的粒子的过滤器。举例来说，可使用这些过滤器来分离具有不同滞留时间的大链分子。

在图11中，可将结构1100集成到微流体过滤器面板中。在一侧上引入具有粒子或具有两种或两种以上的流体(具有不同密度)的溶液1104。较精细的通道被界定于上部区1108中，且较粗糙的通道被界定于下部区1112中。较粗糙的通道允许溶液1104通过，而较精细的通道阻断粒子或较浓的流体以产生经过滤的溶液1116。结构1100因此作为分离机构而操作，且可根据需要设定通道的高度以用于待过滤的粒子或流体的特定应用。

图12展示说明用于由堆叠层结构形成电化学单元的方法的流程图的实例，所述堆叠层结构充当大区域电极或大区域集电器。图13展示由堆叠层结构形成的机电单元的侧视图的实例，所述堆叠层结构充当大区域电极或大区域集电器。

在图12中，方法1200在框1204及1208中开始，所述框1204及1208与图1的框104及108相同。替代地，如框1206中所示，可提供包含第一材料及第二材料的堆叠、交替的层的堆叠层结构250(其中在第二材料层之间具有间隙)以用于框1212到1224中之后续处理。在一些实施方案中，第一材料包含第一金属，且第二材料包含包括所述第一金属及第二金属的合金。在这些实施方案中，可在执行方法1200之前制造堆叠层结构250。在框1212中，在合金层上形成导电材料的电极层712，如图13中所示且如上文参看图7所描述。此电极层712可由例如Pt等各种金属制成。在框1216(在框1212之后)中，引入液体电解质1304以涂布电极层712表面且至少部分地填充合金层之间的间隙。在框1220中，将呈气相反应物1308的形式的燃料引入到液体电解质1304，如图13中所示。此气相反应物1308能够在电极层712处反应。明确地说，气相反应物1308扩散到液体电解质1304中，且在液体电解质1304与电极层712的界面处发生电化学反应。

在图12中，在框1224中，在框1220中的引入气相反应物1308之后，将液相反应物1312引入与气体反应物1308在框1220中被引入的区相同的区中，如图13中所示。框1224的液相反应物1312被引入到液体电解质1304中且扩散到液体电解质中。液相反应物1312能够与电极层712反应。当使用增加数目的层204及208以形成结构1300时，提供用于气相反应物1308及液相反应物1312的较大数目的反应区带。图13的结构还适用于涉及液体电解质的两个或两个以上的相的电有机合成。

图14展示大区域电极的侧视图的实例，所述大区域电极是通过电镀来自稀溶液流的金属离子而由堆叠层结构形成以实现污染防治。在图14中，可将如上文参看图1、2A及2B所描述而形成的堆叠层结构1400的至少一个侧部区1402用于电镀来自含有重金属的流体的稀释流的金属离子。可使用结构1400的大的暴露的合金表面1404来电镀来自流体流的金属离子Me+。将电施加到堆叠层结构(明确地说，暴露的合金表面1404)，以将金属离子电镀到合金表面1404上。举例来说，可将Cu、Ni、铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、钴(Co)、Fe及锌(Zn)离子电镀到结构1400的合金表面1404上。在某一时段之后，电镀于所述表面上的金属离子的量变得如此大以致于位于第二材料层之间的间隙(如上文参看图3所描述)可变得被堵塞住。在这些时间，可安置并替换电镀的金属结构1400。使用这些技术，可将污染问题减轻为处置电镀的大表面区域电极而非其中原本将存在重金属的许多加仑的稀溶液。处置问题可因此通过使用结构1400而从大容量的液体废物流减轻。

图15展示说明通过在堆叠层结构周围沉积线圈部分来形成电感器的方法的流程图的实例。图15是参看图16A到16E(其展示电感器在相应制造阶段的俯视图的实例)及参看图17A到17E(其展示图16A到16E的电感器在相应制造阶段沿图16A的线17-17的横截面图的实例)而描述。

在图15中，方法1500在框1504(在例如玻璃等绝缘衬底1608上沉积并图案化金属线圈的底部部分1604，如图16A及17A中所示)中开始。在此实例中，底部部分1604包含线圈段1604a-1604e，所述线圈段1604a-1604e彼此实体且电分开，且出于说明的目的而在衬底1608的表面上关于X轴及Y轴对角线地定向，如图16A中所示。在框1504之后，方法1500转变到框1508，在所述框1508中，将第一介电钝化层1612沉积于线圈的底部部分1604及衬底1608的表面的暴露区1610上方，如图16B及17B中所示。

在图15中，在框1512中，将充当层压式磁心1616的堆叠层结构(例如如上文参看图5、图6A及6B所描述的堆叠层结构600)沉积于第一介电层1612上，如图16C及17C中所示。层压式磁心1616具有沿Y轴定向的纵向轴1620，使得磁心1616上覆线圈段1604a-1604e的部分，如图16C中所示。在框1512之后，方法1500转变到框1516，在所述框1516中，将第二介电层1622沉积于磁心1616及第一介电层1612的暴露的表面区上方，如图16D及17D中所示。在框1520中，例如，通过蚀刻来形成通孔1624以接近线圈的底部部分1604。

在图15中，在框1524中，沉积并图案化线圈的顶部部分1628，其包含段1628a-1628d，如图16E及17E中所示。在此实例中，段1628a-1628d实质上沿X轴定向(如图16E中所示)，且具有实质上沿Z轴定向的连接部件1632，如图17E中所示，所述连接部件1632延伸穿过通孔1624以使顶段1628a-1628d与相应底段对连接，如图16E及17E中所示。举例来说，顶段1628a由于连接部件1632而使(图16A的)底段1604a及1604b彼此电耦合，顶段1628b使底段1604b及1604c彼此耦合，等等。

所描述的实施方案可在经配置以显示图像的任何装置中实施，而不管处于运动(例如视频)还是静态的(例如静止图像)，且不管是文字、图形还是图像。更具体而言，预期所述实施方案可在多种电子装置中实施或可与多种电子装置相关联，例如(但不限于)移动电话、多媒体网络因特网允用蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、蓝牙装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持型或便携式计算机、迷你笔记型计算机、笔记型计算机、智能型计算机、平板计算机、印表机、复印机、扫描仪、传真装置、GPS接收器/导航仪、相机、MP3播放器、摄录影机、游戏控制台、腕表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(电子阅读器)、计算机监视器、自动显示器(例如速度计或里程表显示器等)、飞机座舱控制件及/或显示器、摄影机景观显示器(例如车辆中之后视摄影机的显示)、电子照片、电子广告牌或标牌、投影仪、建筑结构、微波、电冰箱、立体声系统、卡式录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电、便携式存储器芯片、洗衣机、干燥机、洗衣机/干燥机、停车计时器、封装(例如，机电系统(EMS)、MEMS及非MEMS)、美学结构(例如一件珠宝上的图像的显示)及多种机电系统装置。本文中的教示还可用于非显示应用中，例如(但不限于)电子开关装置、射频滤波器、传感器、加速度计、回转仪、运动感测装置、磁力计、用于消费型电子设备的惯性组件、消费型电子产品的零件、变容器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造工艺、电子测试设备。因此，所述教示并不意欲限于仅在诸图中描绘的实施方案，而实情为，具有如对于所属领域的技术人员将易于显而易见的广泛适用性。

可应用所描述的实施方案的合适机电系统(EMS)或MEMS装置的实例为反射性显示装置。反射性显示装置可并有干涉调制器(IMOD)以使用光学干涉的原理选择性地吸收及/或反射入射于其上的光。IMOD可包含吸收体、可相对于吸收体而移动的反射体，及界定于吸收体与反射体之间的光学谐振腔。可将反射体移动到两个或两个以上的不同位置，此移动可改变光学谐振腔的大小且藉此影响干涉调制器的反射比。IMOD的反射光谱可产生相当宽的光谱带，其可跨越可见波长而移位以产生不同色彩。可通过改变光学谐振腔的厚度(即，通过改变反射体的位置)来调整光谱带的位置。

图18A展示描绘在干涉调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。IMOD显示装置包含一个或一个以上干涉MEMS显示元件。在这些装置中，MEMS显示元件的像素可处于明亮状态抑或黑暗状态。在明亮(“松弛”、“打开”或“接通”)状态下，显示元件反射入射的可见光的大部分，其可由用户看见。相反地，在黑暗(“致动”、“闭合”或“切断”)状态下，显示元件几乎不反射入射的可见光。在一些实施方案中，可颠倒接通与切断状态的光反射特性。MEMS像素可经配置以主要在特定波长下反射，从而允许除黑色及白色外的彩色显示。

IMOD显示装置可包含IMOD的行/列阵列。每一IMOD可包含彼此相距可变且可控而定位以形成气隙(还称作光学间隙或空腔)的一对反射层，即，可移动反射层及固定部分反射层。可移动反射层可在至少两个位置之间移动。在第一位置(即，松弛位置)中，可移动反射层可定位于距固定部分反射层相对远的距离处。在第二位置(即，致动位置)中，可移动反射层可更靠近部分反射层而定位。从两个层反射的入射光可取决于可移动反射层的位置而相长或相消地干涉，从而针对每一像素产生总体反射或非反射状态。在一些实施方案中，IMOD在未被致动时可处于反射状态从而反射在可见光谱内的光，且在未被致动时可处于黑暗状态，从而反射在可见光范围外部的光(例如红外光)。然而，在一些其它实施方案中，IMOD可在未致动时处于黑暗状态，且在致动时处于反射状态。在一些实施方案中，所施加的电压的引入可驱动像素以改变状态。在一些其它实施方案中，所施加的电荷可驱动像素以改变状态。

图18A中的像素阵列的所描绘部分包含两个邻近干涉调制器12。在左侧IMOD12(如所说明)中，说明距光学堆叠16预定距离的处于松弛位置的可移动反射层14，所述可移动反射层14包含部分反射层。跨越左侧IMOD12施加的电压V0不足以致动可移动反射层14。在右侧IMOD12中，说明接近或邻近光学堆叠16的处于致动位置的可移动反射层14。跨越右侧IMOD12施加的电压Vbias足以将可移动反射层14维持于致动位置。

在图18A中，大体在左侧用指示入射于像素12上的光的箭头13及从IMOD12反射的光15来说明像素12的反射特性。尽管未详细说明，但所属领域的技术人员将理解，入射于像素12上的光13的大部分将朝光学堆叠16而透射穿过透明衬底20。入射于光学堆叠16上的光的一部分将透射穿过光学堆叠16的部分反射层，且一部分将经由透明衬底20而反射回。光13的透射穿过光学堆叠16的部分在可移动反射层14处将朝向(且经由)透明衬底20而反射回。从光学堆叠16的部分反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间的干涉(相长或相消)将确定从IMOD12反射的光15的波长。

光学堆叠16可包含单个层或若干个层。所述层可包含电极层、部分反射且部分透射层及透明介电层中的一者或一者以上。在一些实施方案中，光学堆叠16是导电的、部分透明的且部分反射的，且可(例如)通过将上述层中的一者或一者以上沉积到透明衬底20上制造而成。可由例如各种金属(例如，氧化铟锡(ITO))等多种材料来形成电极层。部分反射层可由部分地反射的多种材料形成，例如各种金属(例如铬(Cr))、半导体及电介质。部分反射层可由一个或一个以上材料层形成，且所述层中的每一者可由单个材料或材料的组合形成。在一些实施方案中，光学堆叠16可包含单个半透明厚度的充当光学吸收体与导体两者的金属或半导体，而不同的、更多导电层或部分(例如，光学堆叠16或IMOD的其它结构的导电层或部分)可用以在IMOD像素之间汇流(bus)信号。光学堆叠16还可包含覆盖一个或一个以上导电层或导电/吸收层的一个或一个以上绝缘或介电层。

在一些实施方案中，光学堆叠16的所述层可经图案化为平行条带，且可形成显示装置中的行电极，如下文进一步描述。如所属领域的技术人员应理解，术语“经图案化”在本文中用以指代遮蔽以及蚀刻工艺。在一些实施方案中，可将高度导电且反射的材料(例如铝(Al))用于可移动反射层14，且这些条带可形成显示装置中的列电极。可移动反射层14可形成为(一个或一个以上)所沉积金属层的一系列平行条带(正交于光学堆叠16的行电极)，以形成沉积于柱18的顶部上的列及柱18之间所沉积的介入牺牲材料。当蚀刻掉所述牺牲材料时，可在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成所界定的间隙19或光学空腔。在一些实施方案中，柱18之间的间隔可为约1到1000μm，而间隙19可小于10,000埃(

)。

在一些实施方案中，IMOD的每一像素(不管在致动状态还是松弛状态)本质上为由固定反射层及移动反射层形成的电容器。当未施加电压时，可移动反射层14保持处于机械松弛状态，如由图18A中的左侧IMOD12说明，其中在可移动反射层14与光学堆叠16之间具有间隙19。然而，当将电位差异(电压)施加到选定的行及列中的至少一者时，形成于位于对应像素处的行电极与列电极的交叉点处的电容器变成被充电，且静电力将所述电极拉在一起。如果所施加的电压超过阈值，则可移动反射层14可变形且移动成靠近或抵住光学堆叠16。位于光学堆叠16内的介电层(未图示)可防止短路，且控制层14与16之间的分离距离，如由图18A中的右边已致动的IMOD12所说明。无关于所施加的电位差的极性，所述行为是相同的。尽管阵列中的一系列像素可在一些例子中被称为“行”或“列”，但所属领域的技术人员将易于理解，将一方向称为“行”且将另一方向称为“列”是任意的。重申，在一些定向中，可将行考虑为列，且将列考虑为行。此外，显示元件可均匀地配置成正交的行及列(“阵列”)，或以非线性配置配置，例如，具有相对于彼此的某些位置偏移(“马赛克”)。术语“阵列”及“马赛克”可指代任何配置。因此，尽管将显示器称为包含“阵列”或“马赛克”，但元件自身不需要彼此正交地配置或按均匀分布安置，而是在任何例子中可包含具有不对称形状及不均匀分布的元件的配置。

图18B展示说明并有3×3干涉调制器(IMOD)显示器的电子装置的系统框图的实例。图18B的电子装置表示其中可并有装置11的一些实施方案，所述装置11并有根据上文关于图1到17所描述的实施方案而建构的堆叠层结构。举例来说，装置11可为如上文所描述而形成的电容器或电感器。其中并有装置11的电子装置可(例如)形成上文所阐述的多种电装置及机电系统装置(包含显示器与非显示器应用两者)中的任一者的一部分或全部。

此处，电子装置包含控制器21，所述控制器21可包含一个或一个以上通用单芯片或多芯片微处理器(例如

8051、

或

)或专用微处理器(例如数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列)。控制器21可经配置以执行一个或一个以上软件模块。除执行操作系统外，控制器21还可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，包含网页浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。

控制器21经配置以与装置11通信。控制器21还可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包含将信号提供到例如显示器阵列或面板30等阵列的行驱动器电路24及列驱动器电路26。可将由堆叠层结构形成的一个或一个以上组件(例如，呈如上文所描述的电感器及/或电容器的形式)并入到阵列驱动器22的电路中。虽然图18B出于清晰起见而说明IMOD的3×3阵列，但显示器阵列30可含有非常大的数目的IMOD，且在行中的IMOD的数目可不同于在列中的IMOD的数目，且反之亦然。本文中有时可将控制器21及阵列驱动器22称作“逻辑装置”及/或“逻辑系统”的部分。

图19A及19B展示说明包含多个干涉调制器的显示装置40的系统框图的实例。显示装置40表示如上文所描述的电子装置的一个实例。举例来说，显示装置40可为蜂窝式或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其轻微变化还说明各种类型的显示装置，例如电视、电子阅读器及便携式媒体播放器。

显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48及麦克风46。外壳41可由多种制造工艺中的任一者形成，所述制造工艺包含射出成形及真空成形。另外，外壳41可由多种材料中的任一材料制成，所述材料包含(但不限于)：塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包含可与具有不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可移除部分互换的可移除部分(未图示)。

显示器30可为如本文中所描述的多种显示器(包含双稳态或类比显示器)中的任一者。显示器30还可经配置以包含：平板显示器，例如等离子体、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD；或非平板显示器，例如CRT或其它管式装置。另外，显示器30可包含如本文中所描述的干涉调制器显示器。

图19B中示意性地说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41，且可包含至少部分封围于其中的额外组件。举例来说，显示装置40包含网络接口27，所述网络接口27包含耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，所述处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以(例如)通过对信号进行滤波来调节信号。调节硬件52连接到扬声器45及麦克风46。处理器21还连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28且耦合到阵列驱动器22，所述阵列驱动器22又耦合到显示器阵列30。电力供应器50可如特定显示装置40设计所需要而将电力提供到所有组件。

网络接口27包含天线43及收发器47使得显示装置40可经由网络与一个或一个以上装置通信。网络接口27还可具有一些处理能力以减缓处理器21的数据处理要求。天线43可发射及接收信号。在一些实施方案中，天线43根据包含IEEE16.11(a)、(b)或(g)的IEEE16.11标准或包含IEEE802.11a、b、g或n的IEEE802.11标准来发射及接收RF信号。在一些其它实施方案中，天线43根据BLUETOOTH(蓝牙)标准来发射及接收RF信号。在蜂窝式电话的状况下，天线43经设计以接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用分组无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆地集群无线电(TETRA)、宽频CDMA(W-CDMA)、演进数据最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速分组存取(HSPA)、高速下行链路分组存取(HSDPA)、高速上行链路分组存取(HSUPA)、演进型高速分组存取(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS或用以在无线网络(例如利用3G或4G技术的系统)内通信的其它已知信号。收发器47可预先处理从天线43接收的信号使得其可由处理器21接收并进一步操纵。收发器47还可处理从处理器21接收的信号使得其可经由天线43而从显示装置40发射。可将由堆叠层结构形成的一个或一个以上组件(例如，呈如上文所描述的电感器及/或电容器的形式)并入收发器47中。举例来说，收发器47可包含呈一个或一个以上带通滤波器及/或陷波滤波器的形式的电路(具有由堆叠层结构形成的电感器及电容器)，以促进RF通信。

在一些实施方案中，可用接收器来替换收发器47。另外，可用图像源来替换网络接口27，所述图像源可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。处理器21可控制显示装置40的总体操作。处理器21接收数据(例如来自网络接口27或图像源的压缩图像数据)，且将所述数据处理成原始图像数据或处理成易于处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经处理的数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常指代识别图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说，这些图像特性可包含颜色、饱和度及灰度阶。控制器21还经配置以与装置11交互以执行所要操作。

处理器21可包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制显示装置40的操作。调节硬件52可包含用于将信号发射到扬声器45且用于从麦克风46接收信号的放大器及滤波器。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入处理器21或其它组件内。在一些实施方案中，将由如上文所描述的堆叠层结构形成的电容器或电感器并入作为调节硬件52的组件。

驱动器控制器29可直接从处理器21抑或从帧缓冲器28获取由处理器21所产生的原始图像数据，且可适当地重新格式化所述原始图像数据以用于高速发射到阵列驱动器22。在一些实施方案中，驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化为具有光栅状格式的数据流，以使得其具有适合于跨越显示器阵列30扫描的时间次序。接着驱动器控制器29将经格式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管例如LCD控制器等驱动器控制器29常常作为独立集成电路(IC)而与系统处理器21相关联，但可以许多方式来实施这些控制器。举例来说，控制器可作为硬件而嵌入于处理器21中、作为软件而嵌入于处理器21中，或以硬件而与阵列驱动器22完全集成。

阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息，且可将视频数据重新格式化为一组平行的波形，所述组波形每秒许多次地被施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百且有时数千条(或更多)引线。

在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示器阵列30适用于本文中所描述的任何类型的显示器。举例来说，驱动器控制器29可为常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如IMOD控制器)。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如IMOD显示器驱动器)。此外，显示器阵列30可为常规显示器阵列或双稳态显示器阵列(例如包含IMOD阵列的显示器)。在一些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成。此实施方案在例如蜂窝式电话、手表及其它小区域显示器等高度集成系统中是常见的。

在一些实施方案中，输入装置48可经配置以允许用户控制显示装置40的操作。输入装置48可包含小键盘(例如QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、摇杆、触敏屏幕或压敏膜或热敏膜。麦克风46可经配置为用于显示装置40的输入装置。在一些实施方案中，可将经由麦克风46的语音命令用于控制显示装置40的操作。

电力供应器50可包含多种能量存储设备。举例来说，电力供应器50可为可再充电电池，例如镍镉电池或锂离子电池。在一些实施方案中，电力供应器50并有如上文参看图12及13所描述的由堆叠层结构形成的电化学单元或机电单元。电力供应器50还可为(例如)并有如上文所描述的堆叠层结构的可更新能源、电容器，或包含塑料太阳能电池或太阳能电池涂料的太阳能电池。电力供应器50还可经配置以从壁式插座接收电力。在一些实施方案中，电力供应器50包含电力调节电路，所述电力调节电路具有由如在上文的实施方案中所描述的堆叠层结构形成的一个或一个以上电容器及/或电感器。

在一些实施方案中，控制可编程性驻留于可位于电子显示系统中的若干处的驱动器控制器29中。在一些其它实施方案中，控制可编程性驻留于阵列驱动器22中。以上所描述的最佳化可实施于任何数目个硬件及/或软件组件中且以各种配置来实施。

可将结合本文中所揭示的实施方案而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路及演算法步骤实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。硬件与软件的互换性已大体按功能性进行了描述，且说明于上文所描述的各种说明性组件、块、模块、电路及步骤中。以硬件还是软件来实施此功能性取决于特定应用及强加于整个系统上的设计约束。

用以实施结合本文中所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路的硬件及数据处理设备可通过通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或经设计以执行本文中所描述的功能的其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实施或执行。通用处理器可为微处理器或任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。还可将处理器实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器，或任何其它此配置。在一些实施方案中，特定步骤及方法可由特定用于给定功能的电路执行。

在一个或一个以上方面中，所描述的功能可实施于硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包含在此说明书中所揭示的结构及其结构等效物)或其任何组合中。本说明书中所描述的标的的实施方案还可实施为编码于计算机存储媒体上的一个或一个以上计算机程序(即，计算机程序指令的一个或一个以上模块)以供数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作。

本发明中所描述的实施方案的各种修改对于所属领域的技术人员来说可为易于显而易见的，且本文中所界定的一般原理可在不背离本发明的精神或范围的情况下应用于其它实施方案。因此，权利要求书并不意欲限于本文中所示的实施方案，而是应符合与本文中所揭示的本发明、原理及新颖特征一致的最广范围。词语“示范性”在本文中专门用以意谓“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何实施方案未必解释为相较于其它实施方案为优选或更有利的。另外，所属领域的技术人员将易于了解，术语“上”及“下”有时用于易于描述诸图，且指示对应于在适当定向的页面上的图的定向的相对位置，且可能不反映如所实施的IMOD的恰当定向。

在单独实施方案的上下文中描述于本说明书中的某些特征还可在单个实施方案中以组合形式实施。相反，在单个实施方案的上下文中所描述的各种特征还可在多个实施方案中单独地或以任何合适子组合而实施。此外，尽管上文可将特征描述为以某些组合起作用且甚至最初按此来主张，但来自所主张的组合的一个或一个以上特征在一些状况下可从所述组合删去，且所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。

类似地，尽管按特定次序在图式中描绘了操作，但不应将此情形理解为需要按所示的特定次序或按依序执行这些操作或执行所有所说明的操作来实现所要结果。此外，图式可以流程图的形式示意性地描绘一个或一个以上实例程序。然而，可将未描绘的其它操作并入经示意性地说明的实例程序中。举例来说，可在所说明操作中的任一者之前、在所说明操作中的任一者之后、与所说明操作中的任一者同时地或在所说明操作中的任一者之间执行一个或一个以上额外操作。在某些情况下，多任务及并行处理可为有利的。此外，不应将上文所描述的实施方案中的各种系统组件的分离理解为在所有实施方案中需要此分离，且应理解，所描述的程序组件及系统可大体在单个软件产品中集成在一起或经封装到多个软件产品中。另外，其它实施方案在所附权利要求书的范围内。在一些状况下，权利要求书中所叙述的动作可以不同次序执行且仍实现所要结果。

Claims (39)

1.一种在衬底上从电镀槽形成多个堆叠层的方法，其包括：

电镀以沉积第一材料的至少一个层及第二材料的至少一个层；以及

选择性地蚀刻所述第一材料的部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一材料为第一金属，且所述第二材料为包含所述第一金属及第二金属的合金；

电镀包含调制电镀电流以沉积所述第一金属及所述合金的多个交替层；以及

选择性地蚀刻包含在所述合金层的区之间形成间隙，所蚀刻的第一金属层及合金层的所述交替层界定堆叠层结构。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述衬底由绝缘材料形成，所述绝缘材料包含选自由以下各者组成的群的一个或一个以上项目：玻璃、陶瓷、塑料、高电阻率硅、绝缘体上硅SOI、砷化镓(GaAs)及磷化铟(InP)。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中所述衬底是刚性衬底。

5.根据权利要求2到4中任一权利要求所述的方法，其中所述第一金属包含铜(Cu)。

6.根据权利要求2到5中任一权利要求所述的方法，其中所述第二金属包含选自由以下各者组成的群的一个或一个以上项目：镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)，及其组合。

7.根据权利要求2到6中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

在所述堆叠层结构的表面上沉积介电材料；以及

在所述介电材料上沉积导电层以界定包含第一电极及第二电极的电容器，所述第一电极是所述堆叠层结构，且所述第二电极是所述导电层。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述介电材料包含选自由以下各者组成的群的一个或一个以上项目：氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)及二氧化钽(Ta₂O₅)。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中使用原子层沉积ALD来沉积所述介电材料。

10.根据权利要求7到9中任一权利要求所述的方法，其中所述导电层包含选自由以下各者组成的群的一个或一个以上项目：钌(Ru)、铂(Pt)、铑(Rh)及铱(Ir)。

11.根据权利要求7到10中任一权利要求所述的方法，其中使用无电极电镀来沉积所述导电层。

12.根据权利要求2到6中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

在所述堆叠层结构上形成传感器层。

13.根据权利要求2到6中任一权利要求所述的方法，其中所述电镀电流调制经调整而使得所述第一金属层中的第一者具有第一厚度，且所述第一金属层中的第二者具有不同于所述第一厚度的第二厚度。

14.根据权利要求2到6中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

在所述合金层上形成导电材料的电极层以部分地填充所述间隙。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：

在所述部分填充的间隙中提供液体电解质。

16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：

将气相反应物提供到所述液体电解质，所述气相反应物能够与所述电极层材料反应。

17.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：

将液相反应物提供到所述液体电解质，所述液相反应物能够与所述电极层材料反应。

18.根据权利要求2到6中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

将介电材料沉积于所述合金层之间的所述间隙中。

19.一种装置，其包括：

第一材料的至少一个层；以及

第二材料的至少一个层，其具有延伸超出所述至少一个第一材料层的一个或一个以上部分。

20.根据权利要求19所述的装置，其中：

所述第一材料为第一金属，且所述第二材料为包含所述第一金属及第二金属的合金；

所述层包含所述第一金属及所述合金的多个交替层；且

所述合金层的所述一个或一个以上延伸部分界定位于所述合金层的区之间的一个或一个以上间隙，第一金属层及合金层的所述交替层界定堆叠层结构。

21.根据权利要求20所述的装置，其进一步包括：

介电材料，其安置于所述堆叠层结构的表面上；以及

导电层，其安置于所述介电材料上以界定电容器，所述电容器包含包括所述堆叠层结构的第一电极及包含所述导电层的第二电极。

22.根据权利要求21所述的装置，其中所述介电材料及所述导电层部分地填充所述一个或一个以上间隙。

23.根据权利要求20到22中任一权利要求所述的装置，其中所述堆叠层结构为装置的至少一部分，所述装置选自由以下各者组成的群：电容器、电感器、传感器、催化剂基质、热管、流体过滤器、电化学单元、机电单元及电极。

24.根据权利要求20到23中任一权利要求所述的装置，其中所述堆叠层结构包含于设备中，所述设备进一步包括：

显示器；

处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；以及

存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。

25.根据权利要求24所述的装置，所述设备进一步包括：

驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述显示器，所述驱动器电路包含所述堆叠层结构。

26.根据权利要求24或25所述的装置，所述设备进一步包括：

电力供应器，其经配置以将电力提供到所述处理器，所述电力供应器包含所述堆叠层结构。

27.根据权利要求24到26中任一权利要求所述的装置，所述设备进一步包括：

控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。

28.根据权利要求24到27中任一权利要求所述的装置，所述设备进一步包括：

图像源模块，其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器。

29.根据权利要求28所述的装置，其中所述堆叠层结构包含于所述图像源模块的接收器、收发器及发射器中的至少一者中。

30.根据权利要求24到29中任一权利要求所述的装置，所述设备进一步包括：

输入装置，其经配置以接收输入数据及将所述输入数据传达到所述处理器。

31.一种电感器，其包括：

堆叠层结构，其包含：

第一金属的至少一个层；以及

包含所述第一金属及第二金属的合金的至少一个层，所述至少一个合金层具有延伸超出所述至少一个第一金属层的一个或一个以上部分，所述合金层的所述一个或一个以上延伸部分界定位于所述合金层的区之间的一个或一个以上间隙；以及

一个或一个以上线圈，其安置于所述堆叠层结构周围。

32.根据权利要求31所述的电感器，其进一步包括：

介电材料，其安置于所述堆叠层结构的表面上，所述一个或一个以上线圈安置于所述介电材料周围。

33.根据权利要求32所述的装置，其中所述介电材料至少部分地填充所述一个或一个以上间隙。

34.一种热管，其包括：

热源结构，其包含第一多个堆叠层；以及

散热片结构，其包含第二多个堆叠层，所述第一多个堆叠层及所述第二多个堆叠层各自包含：

第一材料的至少一个层；以及

第二材料的至少一个层，其具有延伸超出所述至少一个第一材料层的一个或一个以上部分；

所述热源结构能够致使流体响应于从热源接收热能而蒸发，所述散热片结构位于接近于所述热源结构处以便接收所述蒸发流体，所述散热片结构能够响应于所述所接收的蒸发流体而转移热以便使所述蒸发流体冷凝。

35.根据权利要求34所述的热管，其中所述热源结构的层及所述散热片结构的层定向于同一平面中。

36.根据权利要求34或35所述的热管，其中在每一多个堆叠层中：

所述第一材料为第一金属，且所述第二材料为包含所述第一金属及第二金属的合金；

所述堆叠层包含所述第一金属及所述合金的多个交替层；且

所述合金层的所述一个或一个以上延伸部分界定所述合金层的区之间的一个或一个以上间隙。

37.一种设备，其包括：

由第一金属及第二金属的合金形成的多个分离、堆叠的合金层，所述分离的金属层界定位于其间的间隙；以及

分离装置，其用于使所述堆叠的金属层彼此分离以在所述合金层的区之间形成间隙，所述分离装置及所述合金层的所述交替层界定堆叠层结构。

38.根据权利要求37所述的设备，其进一步包括：

介电材料，其安置于所述堆叠层结构的表面上；以及

用于存储电荷的导电装置，所述导电装置安置于所述介电材料上，所述堆叠层结构界定电容器的第一电极，且所述导电装置界定所述电容器的第二电极。

39.根据权利要求37所述的设备，其进一步包括：

一个或一个以上线圈，其安置于所述堆叠层结构周围。

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