JP5723876B2 - 多次元微細構造の製造 - Google Patents
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Description
微細構造は、装置構成および動作環境に応じてさまざまな動作を行う一種の小型装置である。いくつかの微細構造は、モータやコイルの場合などは、電気信号を利用して動作するMEMS(メムス)として特徴付けられ得る。
本発明のさまざまな実施例は概して、データ記憶装置のデータ変換器に使用するための三次元(3D)微細構造コイルを含むがこれに限定されない、多次元微細構造を形成するための方法に向けられる。
本開示内容は概して多次元微細構造の製造に関し、特に、そのような微細構造の製造効率を向上させるために用いられ得る方法および装置に関する。先行技術の微細構造は、多数の複雑なステップを必要とする技術的に困難な作業を用いて形成されることが多い。たとえば、多数の異なる材料を十分な公差内で構成できないことが多い。また、既存の製造技法の中には、異なる導電性材料を同一の微細構造に容易に採用できないものがある。
Claims (22)
- 多次元微細構造を形成するための方法であって、
第1の誘電材料に第1の導電性経路を埋込むステップと、
前記第1の誘電材料に複数のビア領域をエッチングして、前記第1の導電性経路を選択的に露出させるステップと、
前記複数のビア領域から、前記複数のビア領域の間の前記第1の誘電材料の表面にかけて、連続的に、第1のシード層を形成するステップと、
前記複数のビア領域の各々に前記第1の導電性経路と電気接触した導電性支柱を形成するように前記複数のビア領域に形成された前記第1のシード層の第1の部分を使用するステップと、
前記導電性支柱とは異なる材料を有する導電性素子を一対の前記導電性支柱の間に形成するように、前記複数のビア領域の間の前記第1の誘電材料の表面に形成された前記第1のシード層の第2の部分を使用するステップとを備える、方法。 - 各導電性支柱は、直線の垂直側壁形状からなる均一の断面を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記導電性素子は、前記一対の導電性支柱の各々から電気的に絶縁されている、請求項1または2に記載の方法。
- 前記導電性素子は強磁性体である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の導電性経路および前記導電性支柱から、前記導電性素子を取囲む導電性コイルが形成される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のシード層の前記第2の部分を使用するステップは、
中心領域を規定するパターニング材料を用いて各導電性支柱を埋込むステップと、
前記中心領域の内部の前記第1のシード層の前記第2の部分上に前記導電性素子を形成するステップとを有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記パターニング材料を、前記導電性支柱の全高まで第2の誘電材料に置換えて、前記導電性素子を前記第2の誘電材料に埋込むステップと、
前記一対の導電性支柱を電気的に接続する第2の導電性経路を形成するステップとをさらに備え、前記第2の導電性経路は前記導電性素子にまたがる、請求項6に記載の方法。 - 前記第1の導電性経路は第1の方向に直線状に延在し、前記第2の導電性経路は、前記第1の方向に対して非直交の第2の方向に直線状に延在する、請求項7に記載の方法。
- 前記第2の導電性経路を形成する前記ステップは、
前記導電性支柱と前記第2の誘電材料とに接触する第2のシード層を形成するステップと、
前記第2のシード層上に第2の導電性経路を形成するステップとを含む、請求項7または8に記載の方法。 - 前記第1の導電性経路は両側の第1の端および第2の端を有し、第1の導電性支柱が前記第1の端に接触係合して形成され、第2の導電性支柱が前記第2の端に接触係合して形成される、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ビア領域は、前記微細構造の中の唯一のエッチングされた特徴である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記導電性素子と前記一対の導電性支柱との間の前記第1のシード層の一部を除去するステップをさらに備え、前記導電性素子と前記一対の導電性支柱との間の前記第1のシード層の一部を除去するステップにより、前記第1のシード層を、前記第1のシード層の第1の部分と、前記第1のシード層の前記第1の部分と電気的に絶縁された前記第1のシード層の前記第2の部分とに分離する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の誘電材料は酸化物である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記導電性支柱は電気めっき作業で形成される、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記導電性支柱の各々は、単一の電気めっき作業で形成される一体部品である、請求項14に記載の方法。
- 前記微細構造はインダクタとして特徴付けられる、請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 三次元微細構造装置であって、
第1の導電性経路と、
前記第1の導電性経路を埋め込む第1の誘電材料と、
前記第1の誘電材料の表面に形成された複数のビア領域と前記複数のビア領域の間の前記第1の誘電材料の表面とに設けられ、前記複数のビア領域において前記第1の導電性経路と電気接触する第1のシード層と、
前記複数のビア領域に設けられた前記第1のシード層の第1の部分の上に形成され、前記第1の導電性経路と電気接触する複数の導電性支柱と、
前記複数のビア領域の間の前記第1の誘電材料の表面に設けられた前記第1のシード層の第2の部分の上に形成され、前記導電性支柱とは異なる材料を有する導電性素子と、
前記導電性素子を埋め込む第2の誘電材料と、
一対の前記導電性支柱と前記第2の誘電材料との上に設けられた第2のシード層と、
前記第2のシード層上に設けられ、前記一対の導電性支柱を電気的に接続する第2の導電性経路とを備え、前記第2の導電性経路は前記導電性素子にまたがる、装置。 - 前記導電性支柱の各々は、直線の垂直側壁形状からなる均一の断面を有する、請求項17に記載の装置。
- 前記第1のシード層の前記第1の部分と前記第1のシード層の前記第2の部分とは電気的に絶縁されている、請求項17または18に記載の装置。
- 前記導電性素子は強磁性体である、請求項17〜19のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1の導電性経路と前記導電性支柱とは、前記導電性素子を囲む導電性コイルを形成する、請求項17〜20のいずれか1項に記載の装置。
- 前記微細構造装置はインダクタとして特徴付けられる、請求項17〜21のいずれか1項に記載の装置。
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