TWI297045B - Methods and apparatus for forming multi-layer structures using adhered masks - Google Patents

Methods and apparatus for forming multi-layer structures using adhered masks Download PDF

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TWI297045B
TWI297045B TW093112893A TW93112893A TWI297045B TW I297045 B TWI297045 B TW I297045B TW 093112893 A TW093112893 A TW 093112893A TW 93112893 A TW93112893 A TW 93112893A TW I297045 B TWI297045 B TW I297045B
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Adam L Cohen
Jill R Thomassian
Michael S Lockard
Kilgo, Iii
Uri Frodis
Dennis R Smalley
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Description

1297045 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 相關申請案 本申明案係請求分別於2003年5月7日及2003年5月29 5日提父的美國臨時申請案60/468,741及60/474,625號之利 益。這些參考的申請案以引用方式完整地併入本文中。 發明領域 本發明的實施例係概括有關電化學製造及相關聯之立 體結構(譬如微尺度或介尺度結構)的形成。特定言之,其有 10關利用暫時黏附至基材或先前形成的沉積物之經圖案化罩 體來形成此等結構,其中罩體係可用來進行基材或先前沉 積的材料或其上之選擇性圖案化。 【先前技術3 發明背景 15 孔恩(Adam L· Cohen)發明一種從複數個黏附層形成立 體結構(譬如元件、組件、裝置及類似物)且公知為電化學製 造(Electrochemical Fabrication)之技術。其由加州淨力邊克的 Microfabrica™ Inc.(前身為 MEMGen® Corporation)以品名 EFAB®商業化實行。此技術描述於2000年2月22日提交的美 20 國專利案6,027,630號。此電化學沉積技術得以利用一獨特 罩體技術來選擇性沉積一材料,此獨特罩體技術係包含在 一與將發生鍍覆的基材呈獨立之支撐結構上使用一包括經 圖案化的可貼附材料之罩體。當想要利用罩體進行一電沉 積時,在出現一鍍覆溶液的同時帶領罩體的可貼附部分接 6 1297045 觸-基材使得罩體的可貼附部分與基材之接觸抑制了選定 位置的沉積。為求方便,這些罩體可能概括稱為可貼附性 接觸罩體;罩體技術可概括稱為可貼附性接觸罩體鑛覆程 序。更具體言之,在加州渤邊克的Micr〇fabricaTMinc·(前身 5為MEMG⑶⑧Corporation)的用語中,此等罩體公知為 INSTANT MASKS™而此程序公知為腦tant财张腦 或INSTANT MASK™鍍覆。採用可貼附性接觸罩體鍍覆之 選擇性沉積係可用來形成單層的材料或可用來形成多層結 構。’630號專利案的揭示在此處以引用方式完整地併入本 10 文中。 因為上述專利案之專利申請案的提交,已經公開了有 關可貼附性接觸罩體鍍覆(亦即INSTANT MASKING)及電 化學製造的各種不同文件: (1) 孔恩,張,曾,曼司菲德,福洛迪及威爾(A. C〇hen,G. 15 Zhang,F. Tseng,F. Mansfeld,U. Frodis及Ρ· Will), “EFAB:具 有小尺寸特性的功能性完全密集的金屬元件之批次生產”, 第9屆固體自由形式製造會議記錄(proc. 9th Solid Freeform Fabrication),德州大學奥斯汀分校,pi61,1998年8月。 (2) 孔恩,張,曾,曼司菲德,福洛迪及威爾(a. c〇hen,G. 20 Zhang,F. Tseng,F. Mansfeld,U· Frodis及R Will),“EFAB:高 尺寸比真實3-D MEMS之快速低成本桌上型微機械加工”, 第12屆IEEE微機電系統研討會會議記錄,IEEE,p244,1999 年1月。 (3) 孔恩(A· Cohen),“藉由電化學製造之3_D微機械加 1297045 工”,微機具裝置(Micromachine Devices),1999年3月。 (4) 張,孔恩,福洛迪,曾,曼司菲德及威爾(G. Zhang,A· Cohen,U. Frodis,F· Tseng,F· Mansfeld及R Will),“EFAB:真 實3-D微結構之快速桌上型製造”,第2屆國際航太應用的積 5 體奈米技術會議之會議記錄(Proc. 2nd International conference on Integrated MicroNanotechnology for Space Applications),The Aerospace Co·,1999年4月。 (5) 曾,福洛迪,張,孔恩,曼司菲德及威爾化丁861^,1;· Frodis,G· Zhang,A. Cohen, F· Mansfeld及P· Will),“EFAB: 10 使用低成本自動化批次程序之高尺寸比任意3-D金屬微結 構”,第3屆國際高尺寸比微結構技術研討會(HARMST’99), 1999年6月。 ⑹孔恩,福洛迪,曾,張,曼司菲德及威爾(A. Cohen,U. Frodis,F. Tseng,G. Zhang,F. Mansfeld及Ρ· Will),“EFAB:任 15 意3-D微結構之低成本自動化電化學批次製造,微機械加 工及微製造程序技術(Micromachining and Microfabrication Process Technology),SPIE 1999微機械加工及微製造論叢 (SPIE 1999 Symposium on Micromachining and Microfabrication),1999年9 月。 2〇 ⑺曾,張,福洛迪,孔恩,曼司菲德及威爾(F· Tseng,G·
Zhang,U· Frodis,A· Cohen,F· Mansfeld及P. Will),“EFAB: 使用低成本自動化批次程序之高尺寸比任意3-D金屬微結 構”,MEMS論叢(MEMS Symposium),ASME 1999國際機械 工程會議及展覽(ASME 1999 International Mechanical 1297045
Engineering Congress and Exposition),1999年 11 月 ° (8)孔恩(A. Cohen), “電化學製造(EFABTM),MEMS手 冊第19章,蓋耶哈克(Mohamed Gad-El-Hak)編集,CRC Press,2002 〇 5 (9)“微製造-快速原型之殺手級應用 (Microfabrication-Rapid Prototyping’s Keller Application)”, 快速原型報告(Rapid Prototyping Report)的第1至5頁, CAD/CAM Publishing,Inc·, 1999年6月。 這九件公開文件的揭示以引用方式完整併入本文中。 10 可以上述專利案及公開文件所述之數種不同方法來實 行電化學沉積程序。一形式中,此程序包含在生成待形成 的各層結構期間執行三項分離的操作。 1·在一基材的一或多個所需要區域上藉由電沉積來選 擇性沉積至少一材料。 15 2·然後,藉由電沉積來毯覆沉積至少一額外材料,使 得額外沉積物覆蓋住先前被選擇性沉積之區域以及未接收 任何先前沉積的選擇性沉積物之基材區域。 3 ·敢後,將第一及第一操作期間沉積的材料予以平面 化,以產生第一層所需要厚度之一平坦狀表面且其具有至 2〇 少一包含至少一材料之區域及至少一包含至少一額外材料 之區域。 第一層形成之後,一或多個額外層可與緊接的前層相 鄰地形成並黏附至該前層的平坦狀表面。這些額外層係藉 由一或多次重覆進行第一至第三操作而形成,其中各後續 1297045 層的形成係以-新且增厚的基材來對待先前雜的層及初 始基材。 一旦所有層皆完成之後,概括藉由一蝕刻程序來移除 至夕種所、’儿積材料的至少一部分,以暴露或釋放預定形 5 成之立體結構。 第一知作所包含之選擇性電沉積的較佳進行方法係藉 $可貼附性接觸罩體鍍覆。在此型鍍覆中,首先形成-或 ^個可貼附性接觸(CC)罩體。cc罩體包括一支樓結構且在 其上黏附或形成一經圖案化的可貼附性介電材料。依據待 、、覆材料的特疋檢剖面來將用於各罩體之可貼附性材料予 以定型。對於各個待鍍覆的獨特橫剖面圖案,需要至少一 CC罩體。 15 L卓體的支撐件通常係為由一選擇性冤鍍且 將冷解待鍍覆材料之金屬所形成之一板狀結構。在此典型 途位中’支擇件將在-電鑛程序中作為陽極。一替代性途 徑中’支擇件則可另為一種可在一電鑛操作期間使沉積材 料在從-遠端陽極前往一沉積表面的途中穿過之多孔或其 他穿孔狀材料。不論是何種途徑,cc罩體皆可能共用一共 同支樓件,亦即用於鍍覆多層枯料之可貼附性介電材料的 Μ圖案可能定位在單一支樓結構的不同區域中。當單一支撐 結構包含多個鍍覆圖案時,整體結構稱為cc罩體而各別的 錄覆罩體可稱為“次罩體,,。在目前的應用中,只有與一特 定點相關時才作出此區別。 為了準備進行第一操作的選擇性沉積,將CC罩體的可 10 1297045 Γ=置成為對齊且屋抵住在其上發生沉積之次罩體 分上(或L成層上或-層的-先前沉積部 體及基材的壓抵合併發生方式係使得CC罩體 的可貼附一77巾之所有開σ包钱覆雜。與基材接觸之 罩體的可貼_料係對於電沉積作為障壁,而充填有電 鑛洛液之CC罩體中的開口係、作為當供應適當電位及/或電 «將材難-陽極(譬如cc罩體支撐件)轉移至基材的非 接觸心(在鍍覆操作期間作為陰極)之通路。 10 15 20 罩體及CC罩體鍍覆的-範例顯示於第1(a)-1(c)圖 中第1(a)圖顯示一由在一陽極512上圖案化的一可貼附或 可變心(言如彈性體性)絕緣體51〇所組成之cc罩體5〇8之側 視圖。陽極具有兩種功能。第1⑻圖亦描繪-與罩體508分 離之基材5G6。因為圖案可具有拓樸複雜性(譬如包含隔離 的絕緣體材料“島部”),其_功能係作為用於經圖案化絕緣 體510之支撐材料以維持其整體性及對準。另—功能係作為 用於電鍍操作之陽極。cc罩體鍍覆係藉由將絕緣體簡單地 壓抵住基材然後將材料經由開孔526a&526b電沉積在絕緣 體中以使材料522選擇性沉積在一基材5〇6上,如第1(b)圖所 不。沉積之後,較佳利用非破壞性方式使cC罩體自基材5〇6 分離,如第1(c)圖所示。cc罩體鍍覆程序與“貫穿罩體 (through-mask)”鍍覆程序之區別在於:貫穿罩體鍍覆程序 中,將以破壞性方式發生罩體材料自基材的分離。至於貫 穿罩體鍍覆,CC罩體鍍覆係將材料選擇性及同時地沉積在 整層上方。鍍覆區域可由一或多個隔離的鍍覆區域所纽 11 1297045 成,其中這些隔離的鍍覆區域可屬於所形成的單一結構或 可屬於同時形成的多個結構。在cc罩體鍍覆中,由於各別 罩體並未在移除程序中被刻意破壞,其可在多次鍍覆操作 中使用。 5 一 cc罩體及cc罩體鍍覆之另一範例顯示於第l(d)-l(f) 圖中。第1(d)圖顯示一陽極512,與一罩體508,分離,罩體508, 包括一經圖案化的可貼附材料510,及一支撐結構UOji⑷ 圖亦描繚基材506與罩體篇,分離。第1(e)圖顯示使罩體 5〇8接觸基材^。第丨⑺圖顯示將—電流從陽極川,傳導至 10基材506所產生之沉積物522,。第1(g)圖顯示自罩體5〇8,分 離之後位於基材506上的沉積物522,。此範例中,將一適當 電解質定位在基材5G6與陽極512,之間且將—來自溶液與 陽極其中一者或兩者之離子流傳導經過罩體中的開口前往 供材料沉積4之基材。此型罩體可稱為無陽極instant 15 MASK (AIM)或無陽極可貼附性接觸(ACC)罩體。 不同於貫穿罩體錄覆,CC罩體鍍覆可讓cc罩體形成為 與其上發生鍍覆之基材製造呈現完全分離(譬如與一所形 ,的立體⑽結構分離)。cc罩體可以多種不同方式形成, S如可使用-光微景彡程序。可在結構製造之前而非在製造 20期間,同時地產生所有罩體。此分離作用可具有簡單、低 成本、自動化、自我容納且内部潔淨的“桌上型工廠,,且其 Z裳設在幾乎任何地方以製造犯結構,而將任何諸如光微 衫等所需要的潔淨室程序留給服務當局或類似單位進行。 上述電化學製造程序之-範例顯示於第2(外2(!)圖 12 1297045 中。這些圖顯示該程序包含沉積一身為可犧牲材料之第一 材料502及一身為結構性材料之第二材料5〇4。cc罩體5〇8 在此範例中包括一經圖案化的可貼附材料(譬如彈性體介 電材料)510及一由沉積材料502製成之支撐件512。C:C罩體 5的可貼附部分係壓抵住基材506且有一鍍覆溶液514位於可 貼附材料510中的開口516内。一來自電源供應器518的電流 隨後係經由(a)加倍作為一陽極之支撐件512及(1))加倍作為 一陰極之基材506而穿過鍍覆溶液514。第2(a)圖顯示電流的 通過將造成鍍覆溶液内的材料5〇2及來自陽極512的材料 10 502選擇性轉移且鍍覆在陰極506上。利用CC罩體508將第 一沉積材料502電鍍在基材506上之後,CC罩體508如第2(b) 圖所示加以移除。第2(c)圖描繪已經毯覆沉積(亦即非選擇 性沉積)在先前沉積的第一沉積材料5〇2上方及基材5〇6的 其他。P为上方之第二沉積材料5〇4。利用從一由第二材料構 15成之陽極(未圖示)經過一適當鍍覆溶液(未圖示)電鍍至陰 極/基材506,藉以發生毯覆沉積。隨後將整體二種材料層 加以平面化來達成精密的厚度及平坦度,如第2(d)圖所示。 在對於所有層重覆此程序之後,第二材料5〇4(亦即結構性 材料)所形成之多層結構520係嵌入第一材料5〇2(亦即可犧 2〇牲材料)中,如第2(e)圖所示。將經嵌入結構加以蝕刻以產 生所需要的裝置,亦即結構520,如第2(f)圖所示。 示範性人工電化學製造糸統532的各種組件顯示於 第3(a)-3(c)圖。系統532由數個次系統534, 536, 538及540所 組成。基材固持次系統534描繪於第3(a)至3(c)圖的上部中 13 1297045 且包括數個組件:(1)一載具548,(2)一金屬基材5〇6,其上 沉積有層,及(3)-線性滑件542,其能夠回應來自致動器、 的驅動力而將基材506相對於載具548往上及往下移動。次 系統534亦包括一用於量測基材的垂直位置差異之指示= 5 546,藉以用來設定或決定層厚度及/或沉積厚度。次系統 534進-步包括用於載具548之足部568且其可精密地安裝 在次糸統536上。 第3⑻圖下部所顯示之CC軍體次系統说係包括數個 組件:⑴-CC罩體508,其實際由共用一共同支撐件 H) 512之數個CC軍體(亦即次罩體)所構成,(2)精密的χ_階台 554 ’(3)精密的Υ階台556,⑷框架572,其上可安裝有次系 統354的足部568,及(5)一貯槽558,其用於容納電解質训。 次系統534及536亦包括用於連接至一適當電源供應器⑽ 動CC罩體程序之適當的電連接部(未圖示)。 15 毯覆沉積次系統538在财錄於第3_的下部 括數個組件:⑴-陽極562,(2)_電解質貯槽⑽,其容納 有鑛覆溶液566,及(3)框架574,其上可坐接有次系統別 的足部568。此系統538亦包括用於將陽極連接至—適當的 電源供應H以驅動毯覆沉積程序之適當的電連接部 20 示)。 ° 平面化次系統540在圖十係位於第3⑻圖的下部並包括 拋磨板552及用於將沉積物平面化之相關聯的動作及控 制系統(未圖示)。 除了揭露對於電沉積用途使用CC罩體之外,,63〇號專 1297045 利案亦揭露可將CC罩體放置抵住 轉,可蕻以怂基材且使電壓極性反 除程序==擇性移除材料。顯示_用此等移 序k擇性餘刻、雕刻及抛光—諸 5 10 15 20 ‘630號專利案進—步說明㈣基材。 物件將可㈣諸如金屬H方歧其巾所揭露的 斯金屬I合物、陶瓷及半導體妯枓笠董 層材料來製造裝置。1進 材枓荨薄 每价乂、 力兒明,雖然其中所述的電鑛 貝知例已經描述採用兩種金屬 藉由在整個電鍍方法中所發生的分的電鑛方法或 物、離㈣來沉積譬如聚合 枓j 體㈣及任何數4的金料各财同的材 ^其中㈣可譬如藉由濺鑛將—薄的鑛覆基底沉積在一 具有不足傳導性之沉積物(#如_絕緣層)上方,故能夠作後 續的電鍍。亦說明可將多種支撐材料(亦即可犧牲材料)包括 在經電鑛元件中而得以選擇性移除支樓材料。 另種從、、、二電錢金屬來形成微結構(亦即使用電化學 製造技術)露練料嘉寇⑽卿名稱 為“藉由可犧牲金屬層多階層深χ光微影術之微結構形 成方法’’之美國專利案5,刚,637號中。此專利案揭露利用罩 體曝光來形成金屬結構。將第—層主要金屬電鑛在一暴露 的鍍覆基底上以充填_光阻中的空隙,然後移除光阻且將 -次要金屬電鍍在第—層上方及鎪覆基底上方。次要金屬 的暴露表面隨後係機械加工減低至一可暴露出第一金屬之 高度’以產生一延伸横越主要及次要金屬之平坦均勻的表 面。隨後首先將一光阻層施加至第一層上方然後重覆用來 產生第一層之程序藉以開始第二層的形成作用。隨後重覆 15 1297045 此程序,直到整體結構形成且次要金屬藉由蝕刻加以移除 為止。光阻藉由鑄造形成於鍍覆基底或前層上方,且經由χ 光或紫外線輻射通過一經圖案化罩體使光阻曝光來形成光 阻中之空隙。 5 有關從電鍍金屬來形成微結構(亦即利用電化學製造 技術)之其他揭示係揭露於嘉寇(Henry Guckel)名稱為“用於 拋磨及拋光光阻及金屬微結構層之方法及裝置,,之美國專 利案5,71Μ18號。此專利案揭露一用於平面化光阻及/或金 屬微結構層之方法及裝置。利用-含有拋磨漿的鑽石進行 10拋磨以自一工件移除材料藉以達成平面化。一拋磨機配備 有一由軟金屬材料製成之拋磨板。拋磨板配備有使用一呈 現指定蝶粒尺寸的鐵石調節環之受控制高度的脊部。隨後 藉由第二調節環將液聚中的自由鑽石喷灑在板上並後入其 中。在拋磨板被調節之後,將受拋磨件安裝在拋磨板上。 15可使用一真空固持附件或平坦的鋼或玻璃安裝板。拋磨期 間,藉由一陶瓷的調節環將額外的鑽石漿喷灑在拋磨板上 並驅入板中。鑽石漿中的鑽石尺寸經過選擇可控制施加至 又拋磨表面之到力並可達成一所需要的的表面光製。可在 抛磨之後利用採用一覆有布的硬金屬拋磨板及鬆散的鑽石 2〇聚之拋光來提供—平坦的光學表面光製。所描述的抛磨及 I光方法及裝置係可使用在精密單階層或多階層光阻_金 屬層或個別進行的光阻片或其疊層之Z維度高度控制、再平 面化及表面光製。 有關從電錢金屬形成微結構之其他揭示係揭露於嘉寇 16 1297045 (Henry Guckel)名稱為“利用一預成形光阻片之微結構形成 方法,,之美國專利案5,378,583、5,496,_及5,576,147號中。 這些專利案揭露了使用一無應變之諸如聚甲基丙婦酸甲醋 (PMMA)等職形的光阻片來形成微結構,且其可在黏附至 5 一基材之前或之後銑製降至理想厚度。光阻藉由經過一罩 體對於諸如X光等輻射的曝光而被圖案化,且利用一顯影劑 加以顯影來移除已經受到顯影劑之光阻材料。可將金屬電 鍍至已移除光阻之區域内藉以形成微金屬結構。光阻本身 可形成有用的微結構且可利用基材與預成形的片之間的— 10釋放層從基材加以移除,此釋放層可由一不會影響光阻的 移除器加以移除。可累積多層的經圖案化光阻以形成複雜 的立體微結構。 一 电緞I屬形成微結構(亦即使用電化學製造技 15 20 術)之其他揭示係揭露於嘉寇(H咖y Guekei)名稱為“利用對 準孔及柱的錯層深x光微影術之對準方法,,之美國專利案 =’嶋,281及5,9G8,719號中。這些專職揭露—種用於在— 構與—裝置基材之間達成精確對準以製造多層微結 务、$ 。基材上的第—光阻層係由第—X光罩體加以圖案 第—對準孔以及—第—層微結構圖案。單體光阻 二構=後續罩體’利用第二及後續罩體將附接 係受到_化%卜光阻層加以圖案化。罩體光阻層 粗、置基材上的第一光阻層中之第一 光阻=現對絲何結構之軍體對準孔。放置在第-曰的第-對準孔内之對準柱且其穿透至罩體光阻層 17 1297045 中的罩體對準孔内來將第二罩體組裝在第一光阻層上,藉 以達成第二罩體與第一光阻層之間的對準。此對準程序特 別適合利用深X光微影術及電鍍來製造多層金屬微結構。對 準程序可擴充至多個光阻層及較大的裝置高度,且其在利 5 用對準柱接合在一起之後續罩體與第一光阻層之間使用間 隔件光阻片。 即使迄今揭露及實施的電化學製造方法已經大幅地增 強了微製造的能力且特別大幅增加可併入一結構中之金屬 層數,電化學製造仍可因為改良的用於形成多層結構之方 10 法及裝置而獲益。 【發明内容】 發明概要 本發明部分型態之一目的係提供用於電化學製造多層 結構之經增強的罩體材料。 15 本發明部分型態之一目的係提供用於在至少部分層上 電化學製造包括超過二種材料的多層結構之經增強的技 術。 本發明部分型態之一目的係降低電化學製造多層結構 之成本。 20 本發明部分型態之一目的係提供更可靠的經電化學製 造多層結構。 本發明部分型態之一目的係提供具有改良的結構性質 之經電化學製造多層結構。 本發明部分型態之一目的係降低生產經電化學製造多 18 1297045 層結構之製造時間。 熟習該技術者可從本文揭示來得知本發明各種不s 型恶之其他目的及優點。此處所明確表示或以本文揭八其 他方式確認之本發明的各種不同型態係可單獨或合併j也^ 決任一上述目的,或者其可能並未解決上述任何目的而η 解決了可由本文揭示所確認之本發明的部分其他目的疋 使部分型態中可以解決,並無意利用本發明的任何單 態來解決所有這些目的。 ^ 本發明的第-型態中,-用於形成多層立體結構之^ 10造程序係包括:(a)將一層材料形成且黏附至— " 先剐形成的 層及/或一基材;及(b)將此項(a)形成及黏附操作重覆夕a 從複數個黏附層來累積一立體結構,其中將連續 先前形成的層;其中至少一層的形成係包含:⑴將一所= 要圖案的罩體材料形成及黏附在基材或先前形成的層上而 15其中罩體材料的圖案化係導致材料中之至少一处尬 、 二|永而暴露 出基材或一先前形成層之一部分;(ii)將一傳導性材料” 至罩體材料中的至少一空隙内;且其中罩體材料包含::
膜光阻。 3 L 在本發明的第二型態中,一用於固持一基材之載具, 2〇該載具係包括一載具體部且其係由穿過載具體部形成2至 少一開孔加以穿孔,其中基材係由至少一開孔中卿= 一材料結合至載具體部。 本發明的第三型態中,-用於在基材上形成至少—芦 材料期間固持一基材之載具,載具包括一載具體部^曰 19 1297045 體部具有一固定參考表面以控制基材上所形成之至少一層 材料的厚度。 本發明的第四型態中,一用於在基材上形成一或多層 材料期間固持一基材之載具,載具包括一載具體部,載具 體°卩具有一可對於基材上所形成之一或多層材料的厚度量 測提供參考點之表面。 本發明的第五型態中,一用於將材料層電沉積在一基 材上之系統,此系統包括··一電沉積貯槽,其中具有電沉 積池,一載具,其作為具有第一極性之第一電極,载具具 w有-可與基材電性連接之載具體部,基材浸入電沉義槽 中;一第二電極,其具有與第一極性相反之第二極性,第曰 二電極浸人電沉⑽槽中;及—電源,其電性連接至載具 及第二電極以使來自第二電極的材料經由電沉積貯槽而電 >儿積在基材上。 15 20 本發明的第六型態中’一用於控制一基材上所形成之 層的厚度之系統係包括:-載具,其用於在—或多層材料 形成於基材上之期_持住基材,載具包括—載具體部, 載具體部具有—可對於歸上所形紅層材料的厚 度量測提供參考點之表面;及-平面化附件,㈣於在一 或多層材料的平面化期間切載具體部,平面化附件且有 =二表面射與載具體部的參考表面呈對接以使基材上 所形成之-❹㈣料的表面在平面化之後平行於來考表 本發明的第七型態中 一用於在一基材上形成一或多 20 1297045 層材料之方法係包括:提供一用於在一或多層材料形成於 基材上的期間固持住基材之載具,載具包括一載具體部, I、體4具有一對於基材上所形成之一或多層材料的厚度 量測提供參考點之表面。 5 10 15 20 本發明的第八型態中,-用於在—基材的一層形成表 T上形成-或多層材料之方法係包括:提供—驗在一或 多層材料形成於基材上的期間固持住基材之載具,載且包 括-载具體部,載具體部具有一與層形成表面大致呈共面 之表面。 本翻的第九《中’_用於縣對準之絲系統係 Γ第—第—成像裝置,其料聚焦在—第-錄上以產 第二標 定第-及第W —及紅影像以決 第-軲靶之間的失準程度之構件。 本發明的第十型態中,—用於料 括:提供一第一成像裝置,其用於、準之方法係包 產生-第一影像;提供一第二成像类’、、、在-第一躲上以 第二標靶±]^^ I ^ 裝置,其用於聚焦在一 知祀上以產生一弟二影像; 決定第-及第二_之間的失準程度。Λ —及第二影像以 本發明的第十一型態中,一用=、 一可犧牲㈣及-結難材料之優先=在-基材上形成 分析將形成於基材上之特性;(b)決〜之方法係包括··(a) 特性是否具有—狀賴;(似彡成於基材上之 性的-特性為-正特性或為 中所決定具有預定特 、 ,(d)如果(C)中決定特 21 1297045 負特性贱形成結構性材料;及(e)如果_決枝 Γ玍马一正特性則先形成可犧牲材料。 10 树明的第十二型態中,一用於在—基材的相同層中 :=正及負特性之方法係包括:⑷將一第一可圖案化 一儿、在層上’⑻將第—可圖案化模料圖案化以形成_ —圖案;_^中所形成的第—圖案來沉積n t(d)移除第—可圖㈣模料以暴露出其上未沉積有第一 二層區域;⑷將一第二可圖案化模料沉積在層上方; 字第-可圖案化模料圖案化以形成m⑻以⑺ 二所幵Μ的第二圖案來沉積—第二材料;⑻移除第二可圖 祕化拉料以暴露dj其±未_有第—或第三材料之層區 ·’(1)將第一材料毯覆沉積在第二材料及層的暴露區域上 方,及(j)將此層加以平面化。 15、本發明的第十三型態中,-用於在相同層上形成超過 A種材料之方法係包括:(a)將一第一可圖案化模料沉積在 (b)將第一可圖案化模料圖案化以形成一第一圖案; \ (b)中所形成的第一圖案來沉積一第一材料;(d)移除第 /可圖案化模料以暴露出其上未沉積有第一材料之層區 ’(e)將一第二可圖案化模料沉積在層上方;(f)將第二可 20 g :楔料圖案化以形成一第二圖案;(g)以(f)中所形成的 —圖案來沉積一第二材料;(h)移除第二可圖案化模料以 <、各出其上未沉積有第一或第二材料之層區域;⑴將一第 材料毯覆沉積在第二材料及層的暴露區域上方;及⑴將 此層力π以平面化。 22 1297045 树明的第十四型態中一用於在相同層上形成超過 兩種材料之方法係包括:⑷將-第一可圖案化模料沉積在 層上;(b)將第一可圖案化模料圖案化以形成一第一圖案· (C)以(b)中所形成的第-圖案來沉積—第—材料;⑷移除第 5 -可圖案化模料以暴露出其上未沉積有第—材料之層區 域,(e)將一第二可圖案化模料沉積在層上方;⑺將第二可 圖案化模料圖案化以形成一第二圖案,第二圖案包括一與 第-材料相鄰且暴露出第-材料頂部之開孔;⑻以⑺帽 形成的第二圖案來在第一材料的露出頂部上方沉積一第二 材料;(h)移除第二可圖案化模料以暴露出其上未沉積有第 -或第二材料之層區域;⑴將—第三材料毯覆沉積在第一 及第一材料上方及層的暴露區域上方;及⑴將此層加以平 面化。 本發明的第十五型態中,-用於在相同層上形成超過 U兩種材料且其中使兩或更多種不同材料彼此相鄰之方法係 ^括·(a)將一第一可圖案化模料沉積在層上;⑻將第一可 圖案化模料圖案化以形成-第_圖案;⑷以⑻中所形成的 第一圖案來沉積一第一材料;⑷將一第二可圖案化模料沉 積在第一材料及第可圖案化模料上方;(匀將第一及第二可 20圖案化模料圖案化以形成一第二圖案,第二圖案包括一與 第材料相鄰且暴露出第一材料頂部之開孔;⑴以(e)中所 形成的第二圖案來在第一材料的露出頂部上方沉積一第二 材料,(g)移除第一及第二可圖案化模料以暴露出其上未沉 積有第一或第二材料之層區域;(h)將一第三材料毯覆沉積 23 1297045 在第一及第二材料上方及層的暴露區域上方;及⑴將此層 加以平面化。 本發明的第十六型態中,一用於在相同層上形成超過 兩種材料且其中使兩或更多種不同材料彼此相鄰之方法係 5包括·(a)將一可圖案化模料沉積在層上;(b)將可圖案化模 料第-次圖案化以形成-第一圖案;⑷以⑻中所形成的第 -圖案來沉積-第—材料;⑷將可圖案化模料第二次圖案 化以形成一第二圖案,第二圖案包括一與第一材料相鄰之 開孔;(e)以⑷中所形成的第二圖案來沉積—第二材料;⑺ 10移除可圖案化模料以暴露出其上未沉積有第一或第二材料 之層區域;(g)將一第三材料毯覆沉積在第一及第二材料上 方及層的暴露區域上方;及⑻將此層加以平面化。 本發明的第十七型態中,一用於在相同層上形成超過 兩種材料且其中使兩或更多種不同材料彼此相鄰之方法係 15包括:⑻在層上形成一可燒钱材料;(b)將可燒钱材料第一 次燒钱以形成-第一圖案;⑷以⑼中所形成的第一圖案來 沉積-第-材料;⑷將可燒餘材料第二次燒钱以形成一第 -圖案,第二圖案包括—與第—材料相鄰且暴露出第一材 料頂部之開孔;⑷以⑷中所形成的第二圖案來在第一材料 20 2路出頂部上方沉積一第二材料;(f)移除可燒鍅材料以暴 路出其上未沉積有第一或第二材料之層區域;(幻將一第三 材料毯覆沉積在第一及第二材料上方及層的暴露區域: 方;及(h)將此層加以平面化。 本發明的第十八型態中,-用於在相同層上形成超過 24 1297045 T種材料且其中使兩或更多種不同材料彼此相鄰之方法係 :括:⑷在層上沉積一第—可圖案化模料;⑻將第一可圖 案化模料圖案化以形成一第一圖宏· γ、 -Η㈣、1 g Μ )叫)中所形成的第 圖案來》儿積一第一材料;(d)將一楚一 如咕 弟—可圖案化模料沉積 在第一材料及第一可圖案化模料上方、 闻办 方,(e)將第一及第二可 圖案化模料圖案化以形成一第二圖案,一 嗤,, '、昂二圖案包括一與 苐一材料相鄰且暴露出第一材料頂部之開孔。 本發明的第十九型態中,一用於奥 、表備一其上形成有一 特性之層且此特性由可供第二材料盥 10 皆± 可計一弟一材料相鄰沉積之 =材料所組成之方法係包括:⑷將一可圖案化模料沉積 =-材料上方;及⑻將可圖案化模料圖案化以形成—鱼 弟-材料相鄰之開孔,開孔暴露出第—材料的二 頂部。 口丨久 本發_第三十型態中’―種用於在— 1…票㈣法係包括:在基材上形成一第:可二 料,將第-可圖案化模料圖案化以形成一第—開孔,;、、 :開孔中形成一第一材料以形成第一開孔内二對準: 靶,移除第一可圖案化模料;在基材上形成—第二: 20 化模料以覆蓋住對準標靶;及形成第%、 . 業化模料以形 成一比對準標靶更寬且加以完全包圍之第二開孔。 本發明的第二十一型態中,一種用於形成 之方法係包括:提供-具有一非傳導性表面之基材/乾 傳導性表面上方形成一傳導層;及形成傳導層的 2 以使標無部藉由非傳導性表面而與傳導層其餘部分^電: 25 1297045 隔離。 本發明的第二十二型態中,由一傳導層形成的一對準 標靶係沉積在一基材的一非傳導性表面上以使對準標靶藉 由非傳導性表面而與傳導層其餘部分呈電性隔離。 5 本發明的第二十三型態中,一種用於形成一對準標靶 之方法係包括:提供一基材;在基材的一表面一部分上形 成一非傳導性材料;在非傳導性材料上方形成一傳導層; 及形成傳導層的一標靶部分以使標靶部藉由非傳導性材料 而與傳導層其餘部分呈電性隔離。 10 本發明的第二十四型態中,一種用於在一基材上電鍍 一層材料之方法係包括:在基材的一非傳導性表面上方形 成一傳導層;在傳導層中形成一標靶以使標靶藉由基材的 非傳導性表面而與傳導層其餘部分呈電性隔離;及將材料 層電鍍在傳導層上方以使傳導層受到鍍覆而標靶未受鍍 15覆。 本發明的第二十五型態中,一種用於將順序性形成於 一基材上的奇數及偶數層可圖案化材料加以圖案化之方法 係包括:利用具有第一佈局的對準形狀與新標靶形狀之第 一光罩將奇數層圖案化,第一佈局相對於基材具有第一定 20 向;及利用具有第二佈局的對準形狀及新標靶形狀之第二 光罩將偶數層加以圖案化,第二佈局相對於基材具有與第 一^定向不同之第二定向。 本發明的第二十六型態中,一用於將一基材上的層加 以圖案化之光罩,此光罩包括複數種圖案以供在基材上圖 26 1297045 案化之對應的複數層所使用,複數種圖案的至少兩者相對 於基材的-定向係具有彼此不同的定向,各不同定向可對 準於基材的定向。 本發明的第二十七型態中,一種用於選擇一用來將一 基材上所形成的—層加關案化之可圖案化模料之方法係 包括:⑻分析將形成於層上之特性的幾何特徵;及⑻選擇 一用於基於⑷進行的分析結果來將層加以圖案化之 化模料。 本發明的第二十八型態中,一種用於在一基材上形成 10層之方法係包括:提供一用來在基材上形成一第一層之第 一型第一可圖案化模料;及提供一用來在基材上形成一第 一層之第二型第二可圖案化模料。 本發明的第二十九型態中,一種用於承載一其上形成 有層的基材之模板,此模板包括一上表面,上表面中形成 15有一用以接收基材之開孔,以使在基材上所形成之一最上 層大致與上表面齊平。 本發明的第三十型態中,一種用於將一基材上所形成 之層加以疊合之方法係包括:提供一經由將一其上形成有 待豐合的層之基材承載經過一疊合器之模板,模板包括一 20 上表面,上表面中形成有一用以接收基材之開孔。 本發明的第三十一型態中,一種利用一疊合器將一基 材上所形成的層加以疊合之方法係包括:(a)決定基材上所 $成之層的熱質量(thermal mass);及(b)以⑻中所決定的熱 質量為基礎來調整疊合器的參數。 27 1297045 本發明的第三十二型態中,一種用於在一基材上形成 層之方法係包括:在基材上形成一第一層可圖案化模料; 在第一層上形成至少一額外層的可圖案化模料;及將第一 層及至少一額外層加以圖案化。 5 本發明的第三十三型態中,一種用於在一基材上形成 層之方法係包括:在一基材上形成具有第一厚度之一層乾 膜阻劑;及將此層變薄以使此層具有小於第一厚度之第二 厚度。 本發明的第三十四型態中,一種用於製造一多層結構 10 之方法係包括利用一乾膜阻劑將至少一層多層結構圖案 化。 本發明的第三十五型態中,一種用於製造一微機電系 統(MEMS)之方法係包括利用一乾膜阻劑將用來製造微機 電系統(MEMS)之至少一層加以圖案化。 15 本發明的第三十六型態中,一種用於在一表面上形成 一其中含有一物體之一層材料之方法,此方法包括:在一 第一表面上形成一第一層可圖案化模料;在第一層可圖案 化模料中形成一第一開孔以接收一物體;將物體放置在第 一開孔中;及在第一開孔中形成一第一材料以使第一材料 20 包封住物體。 本發明的第三十七型態中,一種形成於一基材上之結 構係包括形成於彼此上方之複數層結構性材料,複數層的 至少一者中含有一物體。 本發明的第三十八型態中,一結構係包括:一第一層 28 1297045 材料,其形成於一基材上,第一層材料中形成有一第一開 孔;至少一物體,其鬆弛地固持在第一開孔内;及一第二 層材料,其形成於第一層材料上方以將物體固定在第一開 孔中。 5 本發明的第三十九型態中,一結構係包括:一第一層 材料,其形成於一基材上,第一層材料中形成有一執道; 複數個物體,其鬆弛地固持在執道内;及一第二層材料, 其形成於第一層材料上方以將物體固定在執道中。 本發明的第四十型態中,一種用於在一表面上形成其 10 中含有一物體之一層材料之方法係包括:在表面上形成一 第一可圖案化模料;將第一可圖案化模料中之開孔加以圖 案化;將一第一材料沉積至開孔内以形成被第一可圖案化 模料所分離之第一材料的至少兩部分;移除第一可圖案化 模料以在第一材料的至少兩部分之間形成一腔穴來接收物 15 體;形成一第二可圖案化模料以對於第二材料至腔穴中之 沉積作用提供障壁;沉積第二材料;及移除第二可圖案化 模料。 本發明的第四十一型態中,一種用於在一表面上形成 一結構之方法係包括:在表面上建造複數層,複數層包括 20 —結構性材料及一可犧牲材料;及在建造複數層之後,從 複數層移除可犧牲材料;其中可犧牲材料係為一可圖案化 模料。 本發明的第四十二型態中,一種用於在一表面上形成 一結構之方法係包括:形成一第一層可圖案化模料;將第 29 1297045 一層可圖案化模料中之第一開孔加以圖案化;將一第一結 構性材料沉積至第一開孔内;將一第二層可圖案化模料形 成於第一層可圖案化模料及第一結構性材料上方;將第二 層可圖案化模料内之第二開孔加以圖案化;及將一第二結 5 構性材料沉積至第二開孔内。 本發明的第四十三型態中,一種用於在一表面上形成 一結構之方法係包括:形成一第一層可圖案化模料;將第 一層可圖案化模料中的第一開孔加以圖案化;將一第一傳 導性材料沉積至第一開孔内;將傳導性顆粒的一塗層施加 10 至第一層可圖案化模料上方;形成一第二層可圖案化模 料;將第二層可圖案化模料中的第二開孔加以圖案化以暴 露出第一傳導性材料及傳導性顆粒的部分塗層;及將一第 二傳導性材料沉積至第二開孔内。 本發明的第四十四型態中,一種用於在一表面上形成 15 —結構之方法係包括:形成一第一層可圖案化模料;將第 一層可圖案化模料中的第一開孔加以圖案化;形成一第二 層可圖案化模料;將第二層可圖案化模料中的第二開孔加 以圖案化以暴露出第一層可圖案化模料的區域及第一傳導 性材料的區域;將傳導性顆粒的一塗層沉積至第二開孔内 20 以使其固定在第一層可圖案化模料的暴露區域中;及將一 第二傳導性材料沉積至第二開孔内。 本發明的第四十五型態中,一種用於在一表面上形成 一結構之方法係包括:形成一第一層可圖案化模料;將第 一層可圖案化模料中的開孔加以圖案化;將一第一金屬沉 30 1297045 積至開孔内;移除第一層可圖案化模料;及沉積一非金屬 傳導性材料以使非金屬傳導性材料將第一金屬部分彼此電 性耦合以形成一用於鍍覆第二金屬之鍍覆基底。 本發明的第四十六型態中,一種用於在一表面上形成 5 —結構之方法係包括:形成一其中散佈有傳導性顆粒之第 一層可圖案化模料;將傳導性顆粒驅迫至第一層可圖案化 模料的一上表面以形成一用於鍍覆一後續層材料之鍍覆表 面。 本發明的第四十七型態中,一種用於在一基材上形成 10 結構及分割巷道之方法係包括:在一表面上形成一第一層 可圖案化模料;將第一層可圖案化模料中的第一開孔加以 圖案化;在第一開孔中形成一第一材料;及移除第一層可 圖案化模料以暴露出部分表面,複數個暴露表面部分作為 分割巷道。 15 本發明的第四十八型態中,一種用於形成一陣列的結 構之方法係包括:在一表面上形成一第一層可圖案化模 料;利用一第一光罩將第一層可圖案化模料曝光以形成一 第一圖案之第一層可圖案化模料的可溶性及不可溶性部 分,用於形成一陣列的結構之第一圖案係具有第一數量的 20 結構;利用一與第一光罩不同的第二光罩將第一圖案曝光 以從第一圖案形成一第二圖案之第一層可圖案化模料的可 溶性及不可溶性部分,用於形成一陣列的結構之第二圖案 係具有與第一數量的結構不同之第二數量的結構。 本發明的第四十九型態中,一種用於形成結構之方法 31 1297045 係包括:在一表面上形成—第一々 料的第一部分及可犧牲材料的第層,第—層包括結構性材 成-第二層,第二層包括結分:在第-層上方形 材料的第二部分,結構性材料、$〆的第二部分及可犧牲 構性材料的第一部分上方处的邻知第二部分係形成於結 形成於可犧牲材料的第_部j 14材料的其他第二部分係 分之可犧牲材料以使形成移除第-及第二部 結構性材料的第二部分雜移除。4的第—部分上方之 本發明的第五十型態中, 10 15 20 之方法係包括:利用—I有⑼成—陣列的結構 數量的結構之陣列的結構 圖案以形成一具有第- 牵以带Λ 目士 光罩以及一具有一第二圖 案=成-具有與第一數量的結構不同 3列的結構之第二先革來將-層可圖索化模 士政 旱求將《層可圖案化模料曝光。 構之純明的第五十—型態中,—種用於形成多層立體結 序係包括:⑷將-層材料形成且黏附至—基材或先 =成的層;及⑻將⑷的形成及_操作重覆複數次以從 複數個黏附層來累積-立體結構,其中將連續層黏附至先 :成的層,·其中至少-層的形成係包含:⑴在基材或先前 形成的層上形成及黏附一所需要圖案之罩體材料,盆中罩 體材料的圖案化係導致材料中的至少—空隙藉以暴露出基 材或—先前形成的層之-部分,·⑼將—傳導性材料沉積至 =體材料中的至少-空隙内;且其中至少—層的形成係額 包含移除軍體材料、沉積一第二材料、及將經沉積的第 32 1297045 一及第二材料平面化至一所需要的高度。
本發明的第五十二型態中,一種用於形成多層立體結 構之程序係包括:(a)將一層材料形成且黏附至一基材或先 前形成的層;及⑻將⑷的形成及黏附操作重覆複二次以從 5複數個點附層來累積一立體結構,其中將連續層黏附至先 前形成的層;其中至少-層的形成係包含:⑴在基材或先前 形成的層上形成及黏附一所需要圖案之罩體材料,其中罩 _料的圖案化係導致材料中的至少一空隙藉以暴露出基 1材或—先前形成的層之-部分;⑼將—傳導性材料沉積至 W罩體材料中的至少一空隙内;且其中至少一層的形成係額 外包含移除罩體材料、沉積一介電材料,且其中一後續層 的形成係包含將一籽晶層沉積在至少一層的至少一部分 15 本發明的第五十三型態中’ 一種用於形成多層立體結 構之私序係包括:(a)將一層材料形成且黏附至—基材戍先 前形成的層;及(b)將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從 複數個黏附層來累積一立體結構,其中將連續層黏附至先 前形成的層;其中至少一層的形成係包含:⑴在基材或先前 形成的層上形成及黏附一所需要圖案之罩體材料,其中罩 體材料的圖案化係導致材料中的至少一空隙藉以暴露出基 =或一先前形成的層之一部分;(ii)將一傳導性材料沉積至 厂材料中的至少内;且其中至少_層的形成係額 外包含在形成及黏附罩體材料之前將一只包含傳導性材料 <苹子晶層沉積在基材或先前形成的層上。 33 1297045 10 15 20 本發明的第五十四型態中,一種用於形成多層立體結 構之程序係包括:(a)將一層材料形成且黏附至一基材或先 前形成的層;及(b)將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從 複數個黏附層來累積一立體結構,其中將連續層黏附至先 前形成的層;其中至少-層的减係包含:⑴在基材或先前 形成的層上形成及黏附一所需要圖案之罩體材料,其中罩 體材料的圖案化係導致材料中的至少_空隙藉以暴露出基 材或一先前形成的層之-部分;⑼將_傳導性材料沉積^ 罩體材料中的至少-空隙内;且其中至少一層在完成之後 係包含位於層上不同側向位置中之至少三種不同材料。 本發明的第五十五型態中,一種用於形成多層立體結 構之程序係包括··⑷將_層材料形成且黏附至—基材或先 前形成的層;及⑻將⑷的形成及黏_作重覆複數次以從 ^數個黏附層來累積-立體結構,其中將連續層黏附至先 心成的層’其中至少_層的形成係包含⑼在基材或先前 形成的層上形成及軸―所需要圖案之㈣材料,盆 體材料的圖案化係導致鉍μ + t 〃 找材#巾的至少—㈣藉以暴露出基 材或一先前形成的層之_却八 罩歸#f 心,⑻將—料崎料沉積至 罩體材枓中的至少一空隙 冰w 隙内,且其中至少-層的形成係額 =1 &於下列至少-者上之對準標記的-經聚隹 影像來光學性對準介 卡"窀材科之一圖案化位置:(1)基材 上之先前沉積 熟習該技術者可由本文的揭示瞭解到本發明的其他型 34 1297045 態。本發_其他型態可包含合併本發明的上述型態及/或 添加-或多項實施例之各種不同特性。本發明的其他型態 可包δ用來實行-或多種本發明的上述程序型態之裝置。 本毛明的這些其他型悲可提供上述型態之各種不同的組合 5並提供上文未具體提及之其他組態、結構、功能性關係及 程序。 圖式簡單說明 第l(a)_l(c)圖示意性描繪一cc罩體鍍覆程序的各種不 同1¾ #又之側視圖,而第l(d)_i(g)圖示意性描繪一使用不同類 10型CC罩體之CC罩體鍍覆程序各種階段的側視圖; 第2(a)-2(f)圖示意性描繪一施加用以形成一特定結構 之電化學製造程序的各種不同階段之侧視圖,其中係選擇 性沉積一可犧牲材料且毯覆沉積一結構性材料; 第3(a)-3(c)圖示意性描繪可用來人工式實行第2(a)_2⑴ 15所示的電化學製造方法之各種不同範例次總成的侧視圖; 第4(a)_4(i)圖示意性描繪利用黏附罩體來形成一結構 的第一層’其中第二材料的毯覆沉積係鋪覆於第一材料本 身及第一材料的沉積位置之間的開口上方; 第5(a)-5(ii)圖顯示根據本發明的一實施例之一裝置及 20方法,其中利用一載具在形成一立體結構之程序的至少一 部分期間固持住一基材; 第6(a)-6(c)圖描之一可讓載具與一基材之間具有互鎖 結合之替代性載具體部組態的側視圖; 第7(a)-7(b)圖各分別描繪一具有一圓錐形開孔或一長v 35 1297045 形開孔之載具體部的俯視、側視圖及立體圖; 第8圖描繪一乾膜疊合器的滾子以及捲繞在一滾子周 圍的一片乾膜及一將進給至滾子之間的基材之側視圖; 第9(a)及9(b)圖描繪圓形基材及用於在進給至一疊合 5器内時固持基材之長方形模板的立體圖; 第10(a)-10(b)圖描繪第9(b)圖的基材及模板以及可位 於基材底下確保基材上表面與模板適當地匹配之填隙片之 剖側視圖; 10 15 20 第ll(a)-l 1(e)圖描繪一其中將多層光阻在圖案化前添 加至一基材之範例程序的各種階段之側視圖; 第12(a)-12(b)圖分別描繪材料的一選擇性沉積所導致 之一小正特性及一小負特性的範例; 弟13圖描繪-存在於第一經沉積材料中之狹窄特性且 此狹窄特性中至> 部份由於特性尺寸比(亦即高度/寬度)之 緣故,未完全充填-毯覆沉積的⑽之側視圖; 第l4(a)-H(h)圖描繪—用於形成一諸如第u⑷ 圖所示 的狹窄正特丨生之程細各種狀態之示意性側視圖; $ 1⑽用於形成一諸如第i2(b)圖所示 的狹窄負雜之程細各錄態之衫性侧視圖; 第16圖提供用於以一層上之特定特性的存在為基礎 來決定沉賴纽之料的流程圖; 第17(aH7(h)圖描繪_用於形成—含有狹窄負特性及 特&的層之&序的各種狀態之示意性側視圖,且其 中可圖案化模料-般無法產㈣型的小特性; 36 1297045 第18(a)-18(k)圖描繪一用於將超過兩種材料沉積在單 層上之程序; 第19(a)-19(k)圖描繪第一示範性實施例之一用於將超 過兩種材料沉積在單層上之程序,且其中使兩或更多種不 5 同材料彼此相鄰; 第2〇(a)_2〇⑴圖描綠第二示範性實施例之一用於將超 過兩種材料沉積在單層上之程序,且其中使兩或更多種不 同材料彼此相鄰; 第21(a)-21⑴圖描繪第三示範性實施例之一用於將超 10過兩種材料沉積在單層上之程序,且其中使兩或更多種不 同材料彼此相鄰; 第22(a)-22(i)圖描繪第四示範性實施例之—用於將超 過兩種材料沉積在單層上之程序,且其中使兩或更多種不 同材料彼此相鄰; 15 第23⑷·2·圖分別讀隨著用於構成-多層結構的 至ν —部分之連續層的形成而擴張及收縮之結構的侧視 圖; 20 第24(a)-24(g)圖描繪一用於形成諸如第23⑷圖所示的 擴張結構之程序的示意性側視®,其中在複數層操作中 使光阻曝光但其卜、在多層雜發生曝光之後才發生顯影 且隨後發生以—結構性材料來回填所生成之空隙;’ =⑷_25(g)_示—用於形成—如第所示的 收鈿、、、°構之程序的一實施例; 圖 第26圖描繪複數個偏移層之侧視 37 1297045 第27圖提供-用於分析—層上的特性以決定是否需沉 積一籽晶層之程序的流程圖; 第28(a)-28(b)圖提供一利用背側對準來確保圖 案化罩 體的對齊之實施例所包含的兩項操作之側視圖; 第29(a)-29(x)圖描繪本發明的一實施例之各種階段,其 中對準標靶可由電沉積材料形成; 第30(a)-30(r)圖描繪本發明的一實施例之各種階段,其 中對準標靶形成於一黏附層中及/或一籽晶層中; 第31圖顯示根據本發明的一實施例之一基材、層及對 10 準標靶之俯視圖; 第32(a)-32(c)圖分別顯示一可位於一前層上之對準標 靶、一可位於一對準罩體上之對準標靶、及兩者之一鋪覆 的範例; 第33(a)-33(d)圖描繪根據本發明部分實施例可使用在 15 交錯層上之一系列的罩體及層對準標乾; 第34(a)-34(b)圖描繪一基材,第34(a)圖具有其上將形 成有用的結構之單一象限及一罩體,第34(b)圖在四象限各 者中具有不同定向的圖案所以當罩體各旋轉9〇度時可使用 光罩的一不同部分來將基材圖案化以降低產生少量結構所 20 需要之淨光罩數; 第35(a)-35(b)圖描纟會根據本發明部分實施例基材及罩 體對準標靶如何可在旋轉時對準; 第36(a)-36(d)圖示意性描繪可在本發明部分實施例中 使用之一載具與一基材之間的各種關係之側視圖; 38 1297045 第37(a)-37(p)圖顯示—用於將物體包含在—基材上所 形成的層内之程序; 第38⑷-38⑻圖顯示用於將外物包含在一紐上所形 成的層内之本發明的另〜實施命】; 第39圖顯示根據本發明部分實施例中所形成之一滾珠 軸承結構在形成時之-步驟的俯視圖; 第40圖顯示根據本發明部分實施例所形成之一完成的 滾珠軸承結構; 10 15 20 第41⑷-41(k)關^於將外物包含在-基材上所开, 成之層内之本發明的另〜實施例; v 第42(a) 42⑻圖不意性顯示一用於形成多層結構之 序的各種階段,其中使用可圖案化模料作為可犧牲材料· 第43⑷·43__ι用可圖案化模料作為牲 材料之替代性實施例; 犧牲 第44(a)-44(i)圖顯示兵 牲材料之替代性實施例; 可圖案化模料作為可犧 第”圖顯示用於將層 降低可能導因於所沉積枒虹 竹上从盡篁 明的-實_; …4之對於—大基材的應力之本發 第46(a)-46(q)圖顯示用於製造客製陣列的農置 對於各客製p車歹,1 4且能# 不為 例;客1_組祕用-組全新光罩之本發明的—實施 置而不 的另一 第47(a)-47(q)圖顯示用於製造經客製陣列 需對於各客製陣肋態使用_㈣同光罩之本發明 39 1297045 實施例; 第48(a)-48(b)圖顯示一利用一結構性材料及一可犧牲 材料所形成之樣本多元件結構,其中可犧牲材料已經如第 48(b)圖所示移除; 5 第49(a)-49(b)圖顯示一樣本多元件結構,其中個別元件 在可犧牲材料移除之前與之後具有不同的長度; 第50(a)-50(d)圖顯示兩個樣本多元件結構,其中個別元 件在可犧牲材料移除之前與之後具有不同的長度且其中將 一第二基材添加至建造物以保留原本會失去之第二結構的 10 元件; 第51(a)-51(b)圖顯示與第49(a)及49(b)圖中類似之一實 施例,唯一差異在於:將被移除之結構性材料元件係由一橋 接結構固持在一起。 第52(a)-52(g)圖顯示用於在利用一暫時基材形成用以 15 將其他材料沉積在一分離的基材上之圖案前將此暫時基材 上的一可圖案化模料加以預圖案化之本發明的一實施例; 第53(a)-53(f)圖顯示用於將一圖案從一暫時基材轉移 至一建造基材之本發明的另一實施例; 第54(a)-54(f)圖顯示用於將一圖案從一暫時基材轉移 20 至一建造基材之本發明的另一實施例; 第55(a)-55(i)圖顯示用於將超過一材料沉積在一可圖 案化模料中所形成的一開孔中以使層狀材料沉積物形成 於單層上之本發明的一實施例; 第56(a)-56(i)圖顯示用於將超過一材料沉積在一可圖 40 1297045 案化模料中所形成的一開孔中以使一層狀材料沉積物形成 於單層上之本發明的一替代性實施例; 第57(a)-57(g)圖顯示利用一可圖案化模料來進行一經 圖案化蝕刻之本發明的一實施例; 5 第58(a)-58G)圖顯示利用一可圖案化模料來餘刻第一 材料中的一圖案且將第二材料鍍覆在經蝕刻圖案中之本發 明的一實施例; 第59(a)-59(i)圖顯示用於將一標靶形成於一基材上之 本發明的另一實施例。 10 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 第l(a)-l(g),2(a)-2(f)及3(a)-3(c)圖顯示已公知之一種形 式的電化學製造之各種特性。其他電化學製造技術請見上 述的’630號專利案、各種先前採用的公開文件、各種以引 15用方式併入本文之其他專利案及專利申請案中,仍可由這 些公開文件、專利案及申請案所描述或由熟習該技術者自 本文的揭不以其他方式得知或確認之各種途徑的組合來衍 生出其他技術。所有這些技術皆可與本文明示的本發明技 術加以合併以產生加強的實施例。亦可藉由合併本文明示 20的各種實施例來衍生出其他實施例。 第4(a)-4⑴圖顯示利用一包含將第一及第二金屬逐層 沉積以從複數個黏附層來累積結構之製造程序所形成之一 多層立體結構之形成過程的各種階段。部分實施例中,第 -及/或第二材料可進行電沉積(譬如㈣㈣或電泳沉 41 1297045 積)’但部分實施例中,這些材料的一或兩者可經由無電極 ’儿積、經由熱噴灑、濺鍍、分散及類似方式。第一金屬經 由黏附至基材(可包括先前沉積的材料或層)之罩體中的 開口>儿積至選定位置,而第二金屬則沉積以充填位於第一 金屬位置之間的層中之空隙 。將連續層沉積在緊位於前的 層上以從多個黏附層來 累積所需要的結構。 第4(0圖中顯示一基材582的側視圖,且在其上施加可 圖案化的光阻584(亦即一種可圖案化模料),如第4(b)圖所 不。光阻可以液體形式或乾膜形式供應及施加。光阻可為 負或正型。第4(c)圖中,顯示經過阻劑固化(如果以液體施 加)或黏附(如果以乾膜施加)、曝光(譬如藉由經過一光罩施 加之紫外線(UV)輻射)及顯影所產生之一阻劑圖案。光阻 584的圖案化係導致從光阻的一表面586經過光阻厚度延伸 至基材582的表面588之開口或開孔592(a)-592(c)。 15 第4(d)圖中,顯示已經將一金屬594(譬如銅、銀、銅合 金或類似物)沉積(譬如電鍍)至開口 592(a)-592(c)内。第4(e) 圖中,光阻已經從基材移除(亦即化學剝除)以暴露出未覆有 第一金屬594之基材582區域。第4(f)圖中,顯示第二金屬 596(譬如鎳、金、錫、鋅、鎳合金或類似物)已經毯覆沉積(譬 20如電鍍)於基材582整體暴露部分(具傳導性)上方及第一金 屬594(亦具傳導性)上方。第4(g)圖描繪已經由第一及第二 金屬平面化降低至一可暴露出第一金屬且設定第一層厚度 之高度所導致之完成的第一層結構。平面化操作亦玎設定 所形成層的平坦度及其表面光製。 42 1297045 第4(h)圖顯示出重覆數次第4(b)_4(g)圖所示程序步驟 以形成一多層結構之結果,且其中各層上具有一不同罩體 圖案。各層包括兩種金屬。對於大部份應用,如第4(i)圖所 示移除這些金屬的一者以產生一所需要的3-D結構598(譬 5 如組件或裝置)。 部分替代性實施例中,如此處稍後所論述,可使用超 過兩種材料。此等實施例中,各材料可為一金屬,且部分 材料可為介電質。多種實施例中,用來累積結構層之一或 多種材料係可為一結構性材料(亦即形成結構本身一部分 10 之材料)而一或多種其他材料則為可犧牲材料(亦即在結構 (譬如物體、裝置或組件)實際放在預定用途中之前加以移除 之材料)。 本發明部分型態之多種實施例係有關從材料來形成立 體結構且其中將部分材料進行電沉積。部分這些結構可由 15 單層的一或多種沉積材料形成,而其他結構則由複數層沉 積材料(譬如二或更多層,較佳五或更多層,最佳十或更多 層)形成。部分實施例中,形成了具有微米級精密度定位的 特性及數十微米左右的最小特性尺寸之結構。其他實施例 中,可形成具有較不精密特性放置及/或較大最小特性之結 20 構。其他實施例中,可能需要較高的精密度及較小的最小 特性尺寸。 本發明的多種實施例可利用可貼附性接觸罩體及罩體 操作、緊鄰罩體及罩體操作(亦即使用即便未產生接觸仍可 利用緊鄰於基材的作用來至少部份地選擇性屏蔽一基材之 43 1297045 罩體之操作)、不可_性罩體及罩體操作(亦即以具有不可 I、、員貼附的接觸表面之罩體為基礎之操作及罩體)及/或黏 附罩體及罩體操作(使用黏附至-其上發生選擇性沉積或 $餘刻而非只產生接觸的基材之罩體之操作及罩體)來進行 ^擇I*生圖案化操作。黏附罩體可以譬如包括下列數種方式 /成⑴藉由施加-光阻,將光阻選擇性曝光,然後將光 阻顯影,(2)選擇性轉移經預圖案化的罩體材料 ,及/或(3) 從電腦控制之材料沉積來直接形成罩體。可藉由將一選定 1〇材料/儿積在罩體中之空隙或開口内來發生使用罩體的選擇 圖案化,或者其藉由利用罩體來選擇性侧—已經沉積 的材料之一表面而發生。其他應用中,選擇性圖案化可能 未包含顯著高度的材料沉積或顯著深度的材料姓刻,而是 匕3以選擇性方式來處理一表面,譬如選擇性微蚀刻一表 ^面(譬如用以改善其與-材料之間的黏著性)、選擇性氧化一 15表面(譬如用以改變其傳導性)、選擇性化學處理一表面(譬 如用以準備一無電極沉積)及類似作用。 下文所述的多種實施例可能主要針對用於將所沉積材 料選擇性圖案化之-特定類型的罩體技術。然而,各實施 2〇 !!可具有可以其他圖案化技術實行之替代方式。譬如,部 2〇分實施例可具有可採用接觸罩體及接觸軍體操作之替代方 式,諸如如上述的可貼附性接觸罩體、或不可貼附性罩體 及罩體操作(亦即以具有不可明顯貼附的接觸表面之罩體 為基礎之罩體及操作)。其他替代方式可利用緊鄰罩體及罩 體操作(亦即使用即便未產生接觸仍可藉由其緊鄰基材的 44 1297045 作用來至少部份地選擇性屏蔽一基材之罩體之操作)。其他 替代方式可利用各種類型的黏附罩體及罩體操作(利用黏 附至一其上發生選擇性沉積或蝕刻而非僅產生接觸的基材 之罩體之操作及罩體)。黏附罩體可包括由經圖案化液體光 5阻形成之罩體、經圖案化的乾膜限劑、轉移鍍覆材料、噴 墨、或擠製沉積的材料及類似物。 第5〇Ηιι)圖顯示根據本發明第一實施例用於形成一 樣本結構所包含之程序及裝置組件的狀態之示意性側視 圖。此實施例中,提供一載具以承載一基材,此基材上將 10在製造一結構期間形成材料層。 第36(a)-(d)圖示意性描繪本發明部分實施例中可使用 之一載具與一基材之間的各種關係之側視圖。第36(a)圖描 繪一不具有載具之基材,因此顯示本發明的部分實施例中 可使用一不具有載具之基材192。第36(b)-36(c)圖描繪可存 15在其他實施例中之部分其他關係。部分實施例中,一載具 194可具有與基材192相同的尺寸,如第36(b)圖所示。其他 實施例可使用一大於基材192之載具196,如第36(c)圖所 示。另有其他實施例可使用或包括一載具198,此載具198 具有一用於接收基材192之凹部,如第36(d)圖所示。 20 再參照第5〇)圖,一載具1可包括一含有一極具平面性 =表面3之載具體部2。載具1可進一步包括被可移除式保護 蓋7所覆蓋之兩或更多個對準標靶插件5。載具體部2可進一 步包括如第5(c)圖所示用於施壓至一基材25之壓抵構件9。 根據本發明的部分實施例,壓抵構件109可為用於施壓之任 45 1297045 何適當的構件,諸如但不限於如第5⑷圖所示之一或多個彈 簧、一或多個空氣缸體、一或多個可充氣囊部及類似物。 根據部分其他實施例,基材125可能具有足夠重量而不 用壓抵構件9。 5 根據本發明的部分實關,載具1可進-步包括用於與 傳導性基材產生電性接觸之接觸構件11。接觸裝置U可為 用於電性接觸諸如但不限於如第5⑷圖所示的_或多個彈 貫、或多個絲絨紐(fuzz buttons),' 一或多個‘彈簧針(p〇 pins)’及類似物等之任何適當的構件。載具丨可進一步包L 10防堵構件13(譬如-彈性體或可貼附性墊片)。尚且,載具1 可包括如第5(b)圖所示用來最終移除基材μ且作為點劑材 料23的貯器或冒口之孔15,以及較佳緊鄰孔15之加熱元件 η °載具1可進-步包括—載具識別裝置19(諸如但不限於 一條碼標籤或射頻識別標牌(RF ID標牌)。載具識別裝置^ 15除了識別載具或基材功能外可以添加或取代方式將用於— 特定基材之一部分或完整處理順序予以編碼,譬如指示出 有待進行的操作類型及已經進行的操作。譬如,可從 ID標牌19讀取一操作順序,並指示出何者操作已經完成及 其任何相關評註。易言之,此RFID標牌不但可作為 π牌亦可作為一在形成時陪伴此結構且指示出處理狀態及 有待進行的下項操作之生產移行件。 參照第5(a)圖,顯示載具1不具有基材25。如第5(b)圖 所不,根據本發明的部分實施例,已經在基材乃裝栽至載 具内之前施加可融黏劑材料23以充填孔15。材料23在固體 46 1297045 化之後應極具剛性,以防止基材25及載具體部2的任何相對 動作。材料23亦應譬如可藉由融化或化學溶解而加以移 除。材料23應可承受基材25在塗覆光阻、浸入電沉積池及 類似作用時可能暴露之多週期的溫度循環。適當的可融黏 5劑材料係包括但不限於一安裝蠟,諸如紐約州維里柯帝基 的亞蘭科產品(Aremco Products)的 CrystalBond™ 509及喬 冶亞州亞法瑞他的庫克森電子(c〇〇ks〇n Eiectronics)製造之
Staystik™ 571。 較佳使加熱元件17受到活化以利材料23充填操作。可 1〇移除膜21已經附接至載具1底部。膜21譬如可為晶圓分割卷 帶。材料23流係限於膜21及防堵構件13,防堵構件13可顯 著地防止材料23抵達接觸構件u(材料23若是絕緣體,這將 有可能損及接觸構件11與基材25之間的電性接觸)。如同圖 中所描繪,防堵構件13亦防止材料23抵達及干擾到壓抵構 15件9的操作。 參照第5(c)圖,已經將其上製造有一或多個多層結構之 基材25放置在載具1内。部分實施例中,載具1包括一凹部 或囊部(如圖所示)來接收基材25,以使基材25的頂表面28 可對於載具1的平面性表面3呈現平行且共面(亦即齊平)(見 2〇第5⑴圖)。基材25可覆有一較佳為均勻厚度的可移除式薄 膜27(譬如晶圓分割卷帶)。第5(d)圖中,載具丨及基材乃已 經倒反且放置在平面性表面29(譬如—花岗石表面板)上而 使膜27介於基材25與表面29之間。將壓力施加至載具丨(如 果其本身重量不足)以經由膜27將基材25壓抵住壓抵構件 47 1297045 9,以驅迫基材25的頂表面28與載具1的平面性表面3呈共 面。並且,如第5(d)圖所示,已經移除膜21(可在第5(b)圖所 示的步驟之後完成此作用)。 第5(e)圖中,已經藉由將加熱元件17活化來融化材料 5 23,造成材料23流動並充填基材25與載具1之間的間隙譬如 充填第5(d)圖的間隙30,且在讓材料23冷卻及固體化時使基 材變成剛性黏附至載具1。根據其他實施例,可省略加熱元 件17且譬如可將整體總成放置在一烤爐中,藉以融化材料 23。第5(f)圖中,已經移除膜27,使材料23大致與表面3共 10 面0 本發明的其他實施例可使用其他種方法來將基材25固 疋至載具。譬如,根據部分實施例,可使用一低融點銲料 來將基材25固定至載具1。根據一實施例,可使用一以銦為 基礎的銲料。可譬如以一放置在基材25與載具丨之間的薄箔 15來施加此銲料,且隨後(譬如在一烤爐中)予以加熱使薄箔融 化。或者,銲料可鍍覆在一或多個表面上。部分實施例中, 可將一層金屬(譬如金)施加至一或多個表面以讓表面受到 知接在使用一傳導性結合材料的案例中,由於可使銲料 在壓抵構件9周圍流動且可在壓抵之前令銲料可以流動然 2〇後發生壓抵使得壓抵構件及平面性表面9令載具表面3與基 材表面28齊平,然後鲜料或其他傳導性結合材料可產生^ 體化以將基材25及載具1鎖定在相對彼此的固定位置中,故 可能移除防堵構件13。 參照第6(a)-(c)圖,根據其他實施例,載具ι可包括形成 48 1297045 通過載具體部2之開孔,且開孔譬如可充填一鍍覆或融化金 屬,以使基材25安裝至載具體部2並由於鍍覆或融化金屬對 於基材25的黏著性及/或由於鍍覆或融化金屬固體化後的 機械互鎖作用而被固定。 5 載具體部2的橫剖面顯示於第6(a)圖中。如圖所示,載 具體部2在從載具體部2的表面3經過載具體部延伸至表面 25之數個地方具有推拔狀開孔26。第6(a)圖亦顯示附接至載 具體部2之前的基材25。根據本發明的部分實施例,基材25 可為一金屬基材或可在一最小表面1〇1上塗覆金屬藉以可 10使金屬鍍覆在表面101上。此外,根據載具體部2並非金屬 之部分實施例,表面107亦可塗覆有金屬(譬如藉由濺鍍)藉 以可將金屬鍍覆在表面107上。 如第6(b)圖所示,當基材25的表面1〇1固持抵住載具體 部2時,將材料1〇2鍍覆或融化藉以至少部份地充填開孔% 15並接觸到表面101及表面107。當材料102沉積或固體化時, 其與基材25的表面ιοί及/或載具體部2的表面1〇7形成良好 結合。根據部分實施例,可將表面1〇1及表面1〇7粗化以增 強黏著性。 除了由於材料102鍍覆或融化至開孔26内而使材料1〇2 20結合至表面101及/或表面1〇7之外,本發明的部分實施例亦 由於開孔26的幾何形狀而有利地提供強力的機械結合。第 吩)圖顯示機械結合的一範例。第6刚所示指向下方及指 向側邊的箭頭係代表會潛在造成基材Μ相對於載具體部〕 移動或分離之力。指向上方的箭頭係代表材料搬與表面 49 1297045 成的結合以及材料1G2(鳩尾接頭的榫頭)與載具 _、(烏尾接碩的榫眼)所形成之鳩尾接頭狀組合所導致之 機^合。由於本發明實施例在基材25與載具體部2之間達 成增南的強度,縣材Μ變成㈣性地細至載具卜 5 根據本發明的部分實施例,載具體部2的俯視圖(朝向 表面3觀看)及側剖視圖顯示於第7⑷圖中。俯視圖顯示於第 7⑷圖的上部,而側視圖顯示於第7(a)圖的下部。第7⑷圖 中,開孔26具有類似於第6(a)-(b)圖所示的圓錐形藉以達成 上述的鳩尾接頭狀組態。第7_中亦顯示—個開錢的立 10體圖(顯示於圖中右側)。 根據本發明的部分實施例,開孔26可具有當材料1〇2 形成於開孔中之後可在載具體部1與基材25之間提供強力 機械結合之任何適當的幾何形狀。本發明的部分較佳實施 例使用一凹腔幾何結構,如第7⑷圖所示。第7(b)圖顯示朝 15向表面3觀看之俯視圖(圖中的最上部),及载具體部2之側剖 視圖(圖中的最下部)以及圖中最右部之立體圖。在另一種適 當凹腔幾何形狀的範例中,第7(b)圖顯示—具有¥形桿形之 開孔26。如側視圖所示,可以v形桿來達成上述的鳩尾狀接 頭組態。 20 根據其他實施例,開孔可具有其他適當的形狀。嬖如, 開孔在表面105上可具有比表面3上的開孔直徑或寬度更小 之直徑或寬度,但其中開孔形狀並非第7(a)圖所示的平順推 拔形狀。譬如,開孔的一大部份可具有當趨近表面1〇5及/ 或表面3時將分別加寬或變窄之大致垂直的壁以及一較小 50 1297045 部分。 材料102對於表面ιοί及/或表面1〇7的黏附結合不 足:則部分案例中不需要諸如材料102及載具體部2形成的 凹腔或其他幾何形狀所提供之機械結合。因此,部分實施 5例中’開孔26可譬如具有垂直的壁。另一方面,在提供機 械、°之實施例中,可能不需要材料102對於表面101及/或 表面107的黏附結合。其他實施例可採用㈣結合。 後可在電沉積程序期間將—材料層建造物⑻添加 域材25的表面28,如第6⑻圖所示。電沉積程序之後,可 1〇猎由移除材料繼來使基材25自載具體部2分離。可譬如藉 由溶解、融化、化學餘除或電化學飯除材料1〇2來移除材^ 1〇2。根據本發_部分實_,材料1G2可為錦或銅。然 而材料102亦可為諸如銦、錫、或錫_敍等低溫金屬。其 他實施例中,材料102可為一蠟狀材料、熱聚合物、或甚: 15 最後可加以移除(譬如藉由燒除)之熱固性或光固化性 聚合物。根據部分實施例,材料i 0 2可與建造物中所使用的 可犧牲材料相同,藉以可在移除可犧牲材料的程序期間加 以移除(且釋放載具U。在使用可犧牲材料作為材料1〇2之部 分實施例中’可能不希望在可犧牲材料被移除的同時將^ 20料102移除。在此例中,譬如可在一用於移除可犧牲材料之 蝕刻程序期間遮罩住材料1〇2。 為了避免載具1與基材25之間的結合由於不匹配的熱 膨服係數(CTE)而扭曲,本發明的部分實施例可使得用來开: 成載具1及基材25之材料的CTE大致呈現匹配。链如/ S那’基材 51 1297045 25若由一金屬形成,載具1亦可由一金屬形成。另一方面, 基材25若由-陶竟或聚合物形成,栽則亦可分別由一陶究 或聚合物形成。部分實施例中,用來將載具i黏附至基材25 之黏劑材料及/或鍍覆材料可經過選擇具有適當的㈣,亦 5即載具1及基材25若由金屬形成,點劑亦可為一金屬。 部分實施例中,黏劑經過選擇可以容許載具丨與基材乃 的CTE不匹西己,亦即當載具i或基材25的其中一者比另一者 具有更大膨脹時黏劑將維持其在兩者之間的結合。部分實 鉍例中,黏劑可為一可貼附性材料或一彈性體性材料。材 H)料1〇2的CTE亦可E配於基材及用來形成載具r材料的 CTE,或經過選擇可以在載則具有上述開孔之實施例中容 許載具1與基材25的CTE不匹酉己。譬如,基材及載具若由金 屬製成’材料ι〇2可採行充填有玻璃(較低CTE)之聚合物(較 高CTE)形式以使此組合的CTE與金屬更緊密地匹配。 15 根據本發明的其他實施例,可將基材25製成很厚。基 材25的增加厚度可提供足夠穩定性藉以進行如第4(aMi)圖 所示之-程序絲而不f㈣如載具1#載具。此外,基材 25的增加厚度可使其較不脆弱。在已經於基材25上完成層 建造物之後’可進行背磨或其他機械加謂序(譬如拋磨、 2〇銳磨、放電機械加卫、化學銑磨、飛切)以使基材25薄化。 依照而求’可在分割成個別晶粒之前進行基材25的薄化。 參照第5(g)圖,如果基材Μ具有充分傳導性及可以容許 用來裝k所需要多層結構之材料的電沉積之適當的組成物 紅由其大^份體塊(如同固體金屬的案例)或藉由表面28上 52 1297045 --得導性塗層(譬如一籽晶層或籽晶層與黏附層組旬及 =佳另_層(譬如與頂表面28直接相對之底表面X在此例 ’可能需要塗覆基材25邊緣以將表面28與底表面電性連 5 10 15 20 接)_則可經由接觸構件11(或甚至壓抵構件$與表面Μ產生 電性接觸。如圖所^:,接觸構#11在其底表面上與基材^ 產生接觸;然而’經由基材25側邊之接觸方式係為二一種 選項’料能與其録面關。其他案财,基材Μ可藉 或多層材_(譬如0.0MU微米厚度範圍的經機錄^ 或鉻頂上之(Μ·3_厚度範圍之經_或蒸鑛的 金)覆盖在頂表面28上。 第%)圖中,假設需要傳導性材料31,且已經沉積材料 从覆蓋住表面28並延伸橫越材料23且對於載具工形成— 電性連接。載具1在此處假定由—傳導性材料(譬如具有低 殘留應力之無電極_的鑄鐵)構成;若非如此,可將一傳 :性摘件設置於其上可供材料31沉積之載具i頂上。 ==U及傳導性基材25,或者藉由材料I表㈣此時 ”有傳導性且能夠接收電沉積材料。在添 之實施例中,由於直接藉由㈣31連接至熱 適當的方式使載具與-外部電源供應器之間產生電= 電鍍溶液。妙㈣13tk 接觸構件Π。在 實_卜 施加ι^ΓΓ使其衫到電沉積物,但對於電鍍溶液未 分。制時,可能需要以其他方式來屏蔽載具的其餘部 53 1297045 第5(h)圖中,已經將一可圖案化模料33施加至材料31。 可圖案化模料33假設係為一乾膜光阻。然而,本發明的部 分實施例可使用其他型光阻,諸如但不限於液體或可電沉 積性(電泳性)光阻。第5(h)圖中顯示可圖案化模料33由一疊 5合滾子34施加。然而,本發明的其他實施例可藉由諸如但 不限於真空豐合、滾子塗覆、噴灑、旋轉塗佈、喷墨列印、 絲網印刷及類似方式來施加可圖案化模料33。 根據本發明的部分實施例,可以其所具有的不同性質 為基礎對於不同層選用不同的可圖案化模料(譬如光阻)。譬 10如’部分光阻可容許較厚的層’而其他光阻則可容許較小 特性的圖案化。其他光阻可對於特定鑛覆或蚀刻池具有較 好的抵抗性。因此,本發明的部分實施例可在部分層上使 用-乾膜光阻且在其他層上使用—液體或電沉積光阻。並 且正阻劑可使用在部分層上,而負阻劑可使用在其他層 15上。單層亦可使用超過單-類型的阻劑來將沉積物予以圖 案化。 不’而要-小的正特性或小的負特性(譬如小的開孔 或者-狹窄的壁或小柱)’光阻的選擇皆可以諸如壁幾何結 構、光阻的不同最小特性能力等額外因素為基礎。因此, 2〇本發明的部分實施例可逐層地分析_裝置或結構的幾何結 2 ’藉以決U現在-狀層上之特性的類型。以該決定 、、口果為基礎,可選擇一特定光阻來將該層圖案化 。可譬如
藉由執行一適當軟體程式的適當處理裝置或可藉由硬 體初體或其組合來進行幾何結構分析。譬如,可使用3_D 54 1297045 體藉由橫剖面來分析_裝置的 為基礎,可對於_且 乂此刀析 阻,並可能對於度的_面制—類型的光 阻。同樣地,軟體=1厚度的不同橫剖面使用另1 可以該分析為基礎不同層裝置上之特性尺寸,且 楚子於不同層選用不同的光阻。 10 15 不論需要—小的正特性或小的負特性,本 實施例亦可結構、光阻料同最小特性= 為基礎來逐層轉^„化_(譬如賴缝體光阻力 顯影參數。示範性可修改_影參數譬如包括顯影劑及沖 洗劑滴粒尺寸、顯影劑及較織加壓力及類似物。 此外’在-可圖案倾料顯影及/_序之後,可 圖案化模料的殘留物可能較易留在出現特线何結構或特 性尺寸之處。因此,本發_部分實關可#如利用軟體 以特定幾何結構或特性尺寸祕魏層地蚁在可圖案化 _料顯影及/或制除之後是否可能留有可圖案化模料的殘 留物。利用此方式’可在所需要的這些層或—層部分上進 行殘留物的移除或經聚焦的移除操作。可譬如藉由一電漿 餘刻來移除可圖案化模料的殘留物。 如上述,一用於施加光阻之方法係利用一如第5(h)圖所 2〇不含有疊合滾子34及次要滾子38之乾膜疊合器。第8圖顯示 根據本發明的部分實施例所使用之一疊合器的示意圖。如 圖所示,將一輥的乾膜阻劑98定位在一與第二滾子38分開 之滾子34周圍。如圖所示,上滾子34(與阻劑98相鄰)通常受 到加熱。基材1〇6(譬如一圓形碟)在兩滾子之間被推押以施 55 1297045 加乾膜阻劑。因為基材106進入兩滾子之間時並非長方形而 發生之不均勻的進給效應,施加至基材106的阻劑可能受到 縐褶或其他扭曲。 口此,本發明的部分實施例提供一在基材106穿過熱輥 5豐合器104時用來固持基材106之乘載模板(或者基材106位 於一諸如載具1等載具中)。第9(a)圖中顯示一針對此用途的 模板109之示範性實施例。模板1〇9含有一包括一開孔11〇之 板此開孔no完全穿過此用於固持基材1〇6之板。開孔 可具有適當尺寸以妥善地接收及固持基材1〇6。部分實施例 10中,模板厚度的尺寸可使得基材1〇6頂表面大致齊平於模板 1〇9頂表面(亦即齊平於頂表面或位於諸如丨公厘等小量的 齊平範圍内)。被固定在裝置109中日寺,因為模板109的長方 ,前邊緣龍滾子而非晶圓本身所抓取,施加至基材106的 豐層在進入滾子之間時大致未被扭曲。 15 帛9(b)®顯示可在疊合程序期間絲SI持基材106之- 乘載模板m的另-實施例。乘載模板112與第9⑷圖所示的 乘載模板_之差異處在於開孔115未完全穿過乘載模板 112,而疋具有-如圖所不的底部。開孔us的深度經過選 擇可使得基材106縣φ將大致齊平㈣板辦的頂表面。 2〇 根據如類似第4⑷-⑴圖所示的—程序流程期間將多層 添加至基材之實施例,可能需要對於疊合程序使用多個模 板。各模板可具有對應於添加額外—或多層之後的基材新 高度之-不同厚度或開孔深度。根據其他實施例,模板可 包括對於初始層使用之填隙片或其他高度調整構件。隨後 56 1297045 將基材高度增大,填隙片可移除或互換。根據基材1〇6頂表 面比模板109頂表面具有更小量降低(譬如丨公厘)之實施 例’可能不需要在每當添加一新層時即調整模板厚度或開 孔深度(亦即,-給定的厚度或深度可涵蓋一基材厚度範 5 圍)。 第l〇(a)-(b)圖顯示一使用填隙片之示範性實施例。第 10(a)圖中,模板112在將任何層添加至基材之前係固持住基 材106。基材106坐接在適當數量的填隙片113上以使基材頂 表面大致齊平於模板112頂表面。第1〇(b)圖顯示已經將一層 10建造物114添加至基材之後之基材1〇6。因為基材的新高度 可容許基材頂表面大致齊平於模板112頂表面而不需填隙 片’故已經移除填隙片113。 根據其他實施例,可使用一螺絲調整器、彈簧負載器 或其他適當的機構來取代填隙片,藉以使基材1〇6(或建造 15物114頂表面)保持大致齊平於模板112頂部、或另一適當位 置中(譬如高於模板112頂表面的特定部分距離)。 根據本發明的其他實施例,基材本身可具有長方形。 在此例中,可能不需要諸如模板112等模板以免施加至基材 的阻劑產生縐褶或其他扭曲。 §在一類似第4(a)_(i)圖所示的程序流程期間將多層施 力ϋ至基材時,隨著額外層添加至一基材及疊合,疊合程序 的條件可能改變。一範例中,隨著額外金屬層添加至基材, 可能達到一點使得累積在基材上的質量開始自阻劑拉除過 的熱里(藉由傳導及熱質量的增加),因此導致阻劑對於基 57 1297045 材之不良黏著或其他問題。 1〇來對於經識別基材決定出熱質量及傳導率。或者,部分實 施例中,單純地決定出既有的層總高度並依此調整程序參 因此,根據本發明的部分實施例,疊合的條件(譬如進 給速率、滾子溫度、壓力及類似物)可能在形成多層結構的 程序期間發生改變(譬如以建造物114的熱質量及傳導率之 決定為基礎、或更單純以所添加的層總高度為基礎)。本發 明的一實施例係提供一種用於操作一疊合系統之方法,其 中(譬如利用上述載具識別裝置19)決定出一即將進入系統 之基材的識別身份。然後,對於譬如以基材層的層數判定、 層總厚度、層中的金屬百分比及類型以及類似因素為基礎 數可能即已足夠。 然後調整疊合參數藉由決定出的熱質量及傳導
及傳導率為基 佳黏附。根據 為了增強光阻對於材料31或對 &可能出規&
58 1297045 (麻州丹減齡^)。私料胁 劑係包括GE-8148金蝕刻劑⑴ 町心倣蝕到 (麻州丹福斯的全森公司 者,可使用機械粗化(譬如施加兮l ^ ^ ^ 啫如洋石等研磨物)來增強黏 附。或者,可將—歸促進劑(譬如HDMS(六甲基二魏烧)) ; 施加至即將塗覆阻劑之表面, 在此例中,可能需要在顯影 或剝除之後及結構性或可犧牲材料沉積之前進行特殊處理 (譬如電聚蝕刻)來移除黏附促進劑的痕跡。 部分實施例中,將利用鎳或錄合金作為結構性材料且 •用銅作為可犧牲材料來形成結構。已知部分乾膜光阻可 良好地黏:至銅。因為對於成功的層圖案化而言黏 15 2〇 阻二::Γ分貫施例中’可能需要增強—乾膜或其他光 4材或先前形成的層之間的黏附。此黏附增強可以譬 下歹丨夕種不同方式發生:⑴藉由將基材或前層的表面粗 /增強乾膜或其他光阻與表面之間的機械結合,及/或⑺ 错由將-可良好地黏附至前層材料且亦與光阻化學性社人 2衬料施加至基材。譬如,如果前層包含—第—材料(譬°: 第_材料(譬如鎳)之區域’—乾膜可在餘及/或加 2與第-材料產生化學性結合且其只可與第二材料機械 ^如果可將第一材料或具有類似黏附性質之另一材 2的-薄軒晶層施加到至少由第二材料所佔用之前層區 ,,則光阻與整體前層或基材之間可達成良好的黏附。 據如fj &加軒晶層而定,依據軒晶層存在於结構性 材料之間、可犧牲材料之間及/或不同材料之間是否可接受 疋’依據結構性材料及可犧牲材料的沉積次序而定;及/ 59 1297045 或依據第-材料及第二材料的沉積次序而定,可界定出在 光阻及基似/或先前形成的叙間獲得㈣黏附之能夠 成功製造的不同程序流程。 譬如,-種此實施例可包含下列步驟或操作:(〇)假設 5可犧牲材料為第-材料且為首先沉積之材料;⑴將—薄的 籽晶層(譬如小於1微米、更佳小於〇5微米、甚至更佳小於 0.2微米)的可犧牲材料施加至先前形成的層;⑺施加光阻 且加以圖案化,(3)將可犧牲材料沉積到至少與層厚度同樣 高之高度且其可能譬如為2微米或更小、5微米或更小、ι〇 H)微米或更小、甚至5〇微米或更大,(4)移除光阻,(5)進行一 快閃蝕刻(flash etch)以移除等於或略大於籽晶層 度的可犧牲材料,以暴露出存在前層上之結構性^料區 域’及⑹將結構性材料選擇性或毯覆沉積到至少與層厚度 同樣大之高度,及⑺將沉積材料平面化以完成層的形成二 15 此實施例可能包含下列步驟或操作:⑼假設結構 性材料為第二材料且為首先沉積之材料;⑴將一薄的軒晶 層可犧牲材料施加至先前形成的層;(2)施加光阻且加以圖 案化’(3)進行-快閃侧以移除籽晶層的暴露部分,⑷將 結構性材料沉積到至少-層厚度之高度,⑺移除光阻,及 2〇⑹將可犧牲材料選擇性或毯覆沉積到至少與層厚度同樣大 之局度,及⑺將沉積材料平面化以完成層的形成。可能具 有以其他建造選項選擇為基礎之其他替代性實施例且其可 由熟習該技術者檢視本文揭示而得知。 部分替代性實施例中,如果沉積太薄而無法動手則可 60 1297045 /刀別消除上述兩實施例的步驟或操作(5)及⑷(籽晶層移除 刼作),或由於不需要試圖消除所有暴露的杆晶層材料而部 份地加以消除。如果其夠薄或製成夠薄而對於鄰層上的姓 構性材料連續區域之間的任何可犧牲材料極有限的近接可 5大致消除了關導致脫層之危險,則可能不需要完全移除 所有籽晶層材料。此等替代方式亦可能需要使得任何被嵌 夾的可犧牲材料(亦即位於結構性材料層之間)對於預定其 使用之結構不具有任何其他負面影響(譬如結構強度降 低、傳導率降低或類似作用等)。 10 根據本發明的部分實施例,可對於基材連續地添加多 層光阻以在光阻進行任何圖案化之前獲得一較厚光阻。第 (a) (e)圖顯示此程序的一實施例。第n (a)圖中,提供一基 材115。第U(b)圖中,譬如藉由第8(a)圖所示的疊合滾子1〇4 來施加第一層光阻。重覆此程序且施加第二層光阻,如第 15 U(C)圖所示。再度重覆此程序且施加第三層光阻,如第u(d) 圖所不。已經施加一最後層之後,可進行厚光阻的圖案化, 如第11(e)圖所示。部分替代性實施例中,可在累積所有光 阻層之後發生曝光(亦即潛圖案化(latent patterning)),或者 可在所有光阻層累積之前發生一或多次曝光。不論何種替 2〇代方式’較佳延後到所有光阻層形成之後才發生光阻顯影。 根據本發明的部分實施例,可使用乾膜光阻作為可圖 案化模料。乾膜阻劑通常以10至50微米厚度的層提供。較 薄的阻劑可有較小的特性尺寸。因此,根據本發明的部分 實施例,譬如藉由第8(a)圖所示的疊層滾子1〇4將單層乾膜 61 1297045 劑施加至基材之後但在阻劑圖案化之前,將❹薄化至 所需要的厚度。可峰何料的方式•藉由電漿蚀刻來 達成乾膜阻劑層的薄化。以添加或取代方式,可使用—商 當稀釋的化學剝除劑來薄化乾膜阻劑層。 、 10 15 20 或者,可使用滾子或板藉由施加動來薄化乾膜 層。可能需使滾子或板受到加熱。此外,因為乾膜阻劑舞 的水性本質,水份可能使膜更加可流動。因此,如果仙 一滚子或板,則亦可能需要濕潤乾膜阻劑層。並且,可夢 由言如鑽石飛切具等工具進行切割來薄化乾膜阻劑。尚 且’可譬如藉㈣砂或抛料研磨方絲薄化乾膜阻劑層。 .+ l.. ㈣暴路可能抑制聚合反應, =:=;Γ此片。本發明的部分實施 性氣體中進=代此片’或可在-諸如氮等惰 咸絲劑之縣實施例中,若 光阻曝光之前:ΓΓ劑曝光的不規則性,則可在任何 的液體阻劑:一操作來移除一施加的膜或固化 W表面中之非平面性。如 凹 次 凹陷或突起工 ;先阻施加表面的 中間的固化=達成一平面性的阻劑塗層,則以-或多 可能導致更為3 之兩或更多次阻劑(亦即液體阻劑) 為岣勻或平面性的阻劑表面。 需要(譬t藉:IT圖’根據本發明的部分實施例,已經依 3 >正)移除材料33使其不覆蓋住插件5上的對 62 1297045 準標乾圖案35。譬如可 具來達成修整。或者Γ 或其他適當的切割工 標乾區域)_之_ =;壓至-與受修整區域(亦即 如’可藉由—具有尖銳、4撕去材料33藉以達成修整。譬 力。部分實施例中,板二/邊緣的板或工具來施加壓 而非其他區域中接觸材;;33與所需要撕裂處相鄰之區域 例,受修整的材料33可^防幼傷。根據其他實施 部分隔離、且藉由將受:整=一彈性體密封件而與其餘 性溶解。 ^修整材_剝除或顯影而使其化學 10 15 20 根據其他實施例,可以數種方式達成材料咖修整。 將該輥材料33切割至施加時不會覆 盍住對準㈣圖案35之寬度。並且,可設定滚子34的尺寸 以t其接!面積只與受疊合區域同樣寬。在此例中,滚子 域?;:及壓力轭加至包括對準標靶之載具或基材區 二 實施例,可使用-釋放膜來覆蓋住録。材 料33隨後將黏至釋放_麵準標㈣訪。釋放膜馨如 可為麥拉(mylar),且可在材料疊合之後加以剝離。 其他實施例中,如果利用基材與光罩之間施加的真空 ,相對於光罩表面暫時抽拉材料幻以驗證對準,則可能不 需要修整材料33。在此例中,材料33可能變成相對於翠體 呈平坦狀且可絲㈣地㈣或軸縣影像。 圖案35及36可能受到具有—硬保護層的塗覆插件所保 護。已經移較歸7以暴㉔_35及36。圖案财邮 為-適合精密光學對準之菱形、十字形、圓形、正方形或 63 1297045 其他圖案,且其較佳使用自動化機器視覺設備。根據本發 明的部分實施例,圖案35及36可形成於插件5上,且後者剛 性安裝至載具1(譬如,藉由壓入配合或利用適當黏劑),或 者可直接形成於載具1上(譬如藉由雕刻或蝕刻)。 5 參照第5(1)-⑴圖,載具1附接至階台40以使由基材37(嬖 如玻璃或石英)及非透射性塗層39(其被圖案化以形成代表 第-層所需要結構(或其互補部分)橫剖面的無色區域41)所 組成之光罩42定位於可圖案化材料33上。較佳排列光罩“ 以使塗層39緊鄰於材料33。光罩42可塗覆有一不可黏附的 10膜諸如Teflon®、SYTOP®(朝日玻璃公司(Asahi⑴咖c〇 ,
Ltd))或賴二甲苯赠低㈣33與其純之危險,特別是 如果材料33為已經自其移除覆蓋片之乾膜阻劑尤然。為了 降低街射及改善解析度,本發明的部分實施例在光罩犯與 材料33的間隙巾提供一種率匹§&液體(譬如水,未圖示)以提 15供與光罩基材37及/或可圖案化材料33更緊密匹配之折射 率。 參照第5⑴圖,根據本發明的部分實施例,罩體42的塗 覆部分及材料31表面經過調整係高度平行。因為材料幻在 扣2度方讀均勻,可㈣容許雜丨在階⑽上的俯仰及滚 =動作1載具在階台40上升高直到塗⑽及材料33接觸 產止、然後防止進-步㈣及滾動動作並再度降低載具工以 ,生-可容許相對對準之_,藉以達成此仙。需要平 =性以獲得最好的解體,以產生纽正交絲肋表面 側壁,以及其他扭曲。根據本發明的部分實施例,可使 64 1297045 用各種不同的對準圖案化之方法,包括但不限於接觸對 準、緊鄰解、步進輯準、掃描n解或投射對準。 如第5G)圖所示,光罩42設有對準標乾諸如43及45。為 了示範用,顯示對準標油必定具有_無色像場(亦即,除 5 了一小區域中,否則皆無塗層39),且顯示標靶45選擇性具 有一暗像場(亦即,除了一小區域中,各處皆具有塗層39” 然而,一無色像場標靶亦適合標靶45。標靶43及35、與標 靶45及36起初係分別未對準,如第扣)圖所示。光罩及基材 才7Γ;乾經過没计當光罩及標粗良好對準時仍然可被看見。 10 第5⑴圖顯示用於將對準標乾成像在載具1及光罩42上 之兩項替代性實施例。第一實施例係以圖中左側顯示的成 像系統47示範。第二實施例以圖中右側顯示的兩成像系統 51及53示範。然而,應瞭解在第一及第二實施例的下文描 述期間,假設圖中的左側及右側皆包括所討論實施例的成 15 像系統。 兩實施例可使各連續的光罩圖案對準至載具1(亦即對 準至基材25)而非對準至先前沉積的層,以有利地避免誤差 累積而導致層的不良對齊。第一途徑中,成像系統49(此處 假設為一具有顯微光學元件之電子攝影機,但對於第二實 20 施例亦可能經由直接觀察)可在精密階台50上垂直地移 動,且其較佳具有優良的移行直線性而在軸向外具有最小 的滾動、俯仰及偏搖或平移。階台50較佳受到對準以使其 移行軸線極度平行於系統49的光軸且極度垂直於光罩的底 表面(亦即塗層39)。 65 1297045 在圖示位置中,系統49可在其目前位置中聚焦在標鞋 35上。隨著添加了層且载具丨逐漸下降,系統抑可在階台5〇 上降低’藉U即便載具1的動作量超過系統49的光學元件之 聚焦深度(譬如數微米或數十微米)時仍然聚焦在標靶35 5上。系統49亦可升高(如虛線47所示)以聚焦在光罩標靶43 上。應注意所顯不的方向(升高、降低等)係指圖示方向,且 可能具有使裝置在圖示以外方向移動之其他實施例。應注 意,雖然圖示實施例中當基材移動時光罩呈靜態,其他實 施例可能在光罩移動時使基材保持靜態。在此例中,觀看 10光罩之系統49的光學元件可隨著光罩而移動。 根據第二實施例,分別利用兩個成像系統51及53獨立 地(且視舄要同時地)聚焦在標鞋45及36上。視需要,可#如 利用一分光器或類似裝置使得系統51及53的光軸呈現同軸 (未圖示)。系統53可在階台52上降低(在精密度及對準方面 15類似於階台50,但選擇性具有較短的行程)藉以保持聚焦在 階台36上。系統51可保持固定並聚焦在階台45上。以示範 性質顯示兩貫施例。然而,一般而言,可使用一項或另— 項實施例來對準所使用的全部標靶(獲得χ,γ及0 (旋轉)對 準所需要之最小標靶數為二個)。 20 假設使用第一實施例且光罩42及載具1上各具有兩個 標靶,然後在第5G)圖中,當利用階台升高進入焦點時(如 虚線47所示)藉由成像系統49(現在假設為兩個不同的成像 系統)來形成標靶4 3 (現在假設為兩個不同標靶)的經聚焦影 像。當系統49位於階台50的一較低位置時,標靶35的經聚 66 1297045 焦影像由其形成。 影像係以標靶43及35記錄並藉由一操作者或—機器視 覺系統加以比對(譬如藉由將其疊置)來決定失準裎度,且將 載具1在X,Y及0重新定位以達成對準,如第5(k)圖所示。 5請注意,標靶43必須設計成為可經由標靶43來觀看標乾35。 假設使用第二實施例且在光罩42及載具1上各具有兩 個才示乾’則在第5(j)圖中,標革巴45(現在假設為兩不同標乾) 的經聚焦影像係由成像系統51(現在假設為兩不同系統)形 成。g成像糸統53(現在假設為兩不同系統,共有四個成像 ίο系統,亦即兩個位於圖中左邊且兩個位於右邊)位於階台52 的一較低位置時,標靶36(現在假設為兩不同標靶)的經聚焦 影像係由其形成。 影像係以標靶45及36記錄並藉由一操作者或一機器視 覺系統加以比對(譬如藉由將其疊置,甚至即便標耙未實體 15重疊仍可由電性方式達成此作用)來決定失準程度,且將載 具1在χ,γ及θ重新定㈣達錢準,如第5(k)圖所示。請 注意,光罩42需要-無色區域54,藉由此無色區域54來觀 看標乾36,但未與區域54重合之標乾係可具有任何適當的 幾何結構且可為無色或暗像場。 2〇 減本發明的部分實施例,隨著將層添加至基材25, 可以有關已添加的層厚度之資料為基礎藉由將成像系統降 低-特定量來自動地調整成像系統的焦點。此外,可利用 有關層厚度之資料來驗證一已經添加之層的預期厚度是否 實際具有該厚度。譬如,當成像系統以厚度資料為基礎降 67 1297045 低一指定量時,成像系統應適當地聚焦。如果成像系統未 適當地聚焦,可能代表此層不具有預期厚度。此決定可能 需使一可圖案化模料層具有一致的厚度。譬如可藉由_執 行適¥幸人體知式之適當處理裝置或可藉由硬體、勒體或发 5 組合來進行自動調整及決定。 根據其他實施例,可使用一諸如長工作距離透鏡或遠 心透鏡等使用大聚焦深度之成像系統來取代上述的攝影 機。在此例中,由於透鏡的大聚焦深度可足以涵蓋標靶43 或45與標靶35或36之間的大間隙,可避免成像系統的移動。 10 根據本發明的另一實施例,可藉由將標靶放置在載具! 背側上來進行背側對準。參照第28(a)-(b)圖,光罩144設有 對準彳示起145及146。載具1设有(譬如壓入配合)形成於載且1 背側上或者(譬如藉由雕刻或韻刻)直接形成於載具丨上之對 準標靶147及148。如第28(a)圖所示,背側成像系統149包括 15 面往上朝向光罩144之兩個攝影機。 起初,成像系統149係儲存光罩144上之對準標乾145 及146的影像。然後,如第28(b)圖所示,載具1放置在成像 系統149與光罩144之間。對準標靶147及148的實況影像係 對準於對準標靶145及146之先前儲存影像。 〇 基於各種不同因素,如上述的背側標靶對準是有利的 方式。譬如,因為標乾147及148與所施加的可圖案化模料 隔離’其不會被可圖案化模料所遮掩。並且,標乾147及148 不會被載具1相對側上進行的拋磨或其他研磨操作或是被 標乾可暴露的鑛覆池所損傷。此外,當使用背側對準時, 1297045 由於將更夕層添加至載具丨,如同前述的前側對準系統中可 能出現之情形,因為光軍不接觸成像系統,所以對於可添 加至基材之層數並無限制。 相對於位在載具上的對準標乾進行對準之上述實施例 5係同樣地適用於具有位於基材上的對準標乾之本發明實施 例,如下文所描述。 不論使用何項實施例進行對準,_旦光罩42及載具】 對準時’載具1較佳在階台4〇上升高以使塗層39在材料33暴 露之前接觸到材料33,如第5(k)圖所示。可將真线加至光 1〇罩42與載具1之間以增加接觸壓力,且載具丨可設有用於相 對於光罩42獲得真空密封之專用構件,諸如一彈性體密封 件。或者,可將一完全由彈性體製成或至少上表面為彈性 體之密封件設置於階台40上而圍繞載具卜同樣地,可藉由 轭加氣體壓力將兩者驅迫在一起,藉以改善塗層列與材料 15 33表面之間的接觸。 第5(1)圖中,材料33暴露於較佳高度準直且在無色區域 41中穿過光罩42之光線(譬如紫外光)。第5(m)圖中,光罩42 已經移除且材料33已經顯影以產生一與塗層39對應之圖 案,其中區域57不再覆蓋住材料31。請注意在圖示範例中, 20材料33表現身為負工作阻劑,變成在該等暴露於光的區域 中不可溶於顯影劑。根據其他實施例,亦可使用一具有正 (正工作)特徵之材料。 在乾膜光阻的案例中,可譬如利用受控制及均勻方式 及正確溫度將一鹼性水性顯影劑喷灑在塗層33上然後沖 69 1297045 洗,藉以進行顯影。為了將乾膜光阻顯影以在小特性上達 成良好的良率及盡可能均勻的顯影,可對於顯影及沖洗使 用具有狹窄的噴灑角度(譬如15度)之—緊密分佈陣列的直 接風扇或霧化噴嘴(譬如具有類似空氣刷表現的空氣霧化 5喷嘴這些噴嘴如果無法足夠緊密地分佈在單列中則可排 列在數個緊密分佈的交錯列中。噴嘴之間可提供部分重疊 以改善均勻性。如果使用具有扇形噴灑圖案的喷嘴,風扇 主軸線可從阻劑移行方向的法向旋轉—小角度(譬如15 度)’以盡量減少一喷嘴與其鄰近者的干擾及紊流。利用一 10狹窄的喷灑角度及緊密的喷嘴間隔將提供顯影劑或沖洗溶 液對於阻劑表面盡可能均勻正交之入射角。這與製造印刷 電路板常用之顯影及沖洗設備不同,其中常採用數個具有 大喷灑角度(譬如45度或以上)之寬鬆分佈的噴嘴。並且,不 同於使阻劑相對於噴灑呈緩慢且單向移動之正常處理,本 15發明的部分實施例可使阻劑相對於喷嘴陣列呈雙向且快速 移動以改善處理的均勻性及良率,而盡量減少窪積(vs•射出) 液體所發生之處理。如果未在區域57中移除所有塗_ (孽 如留有-薄的殘留物),可藉由諸如電漿姓刻(譬如在择氧電衆 中)、機械研磨及類似鱗方法加以移除,使得材料可電沉 2〇積在材料31上並獲得優良的黏附。. 第5⑻圖中,選擇性絕緣材料59已經施加在材_標準 上方二防止電沉積材料沉積在材料31邊緣附近。材料外較 佳可容易地移除(譬如藉由融化或化學溶解)。”⑻圖卜 基材25已經浸入一電沉積貯槽中。習知情形中,基材本身 70 1297045 01於電沉積貯槽呈密封。然而,本發明的部分實施例 第(〇)圖所示可讓載具1相對於貯槽62呈密封。墊片61與 材料1接觸或如圖所示與材料59接觸,而形成一密封件藉 、方止’儿積在插件5附近或載具1任何其他部分上。如圖所 5 丁栽具定位在電沉積貯槽的地板上;然而,載具亦可定 位在貯槽的天花板或赌壁中、或一放入貯槽内的附件中。 根據本發明的部分實施例,電沉積貯槽中的鑛覆池可包括 填料物質伴隨著一鍍覆材料。填料物質可在鍍覆程序期 “速鍍覆材料的沉積速率。譬如,當鍍覆材料為銅時, 真料物質可為銅顆粒。除了金屬顆粒外,可採用會驅排容 積且可與鍍覆材料共同沉積以增快沉積速率之中空及實心 聚合物球、陶瓷顆粒及其他材料。亦可將此等顆粒併入一 在錄覆程序期間所使用之陽極内。 根據其中使用一黏附圖案化材料作為可圖案化模料之 15本發明的部分實施例,為了改善沉積速率的均勻性,可將 相對電極(counter electr〇de)定位在比第5(〇)圖所示者更加 緊鄰於池60中模料的表面,在部分實施例中則接觸或幾近 接觸到模料。 將貯槽62充填電沉積池60且將相對電極64放置在池⑼ 2〇内。利用電源供應器66將電流供應經過池6〇。如圖所示, 電源供應器66提供一可為連續或脈衝式的特定極性直漭 電。然而,如果待沉積的材料需要一陰極相對電極,則極 性將反轉。並且,本發明的部分實施例可採用使電流週期 挫改變極性之‘脈衝反轉(pulse-reverse)’電流供應。_由從 71 1297045 供應器66施加電流,在區域57中生成了第一材料沉積物仏 第5(p)圖中’移除了材料33的其餘部分,留下一具有* 白區域76之經圖案化材料63沉積物。在一乾膜光:案: 中,可藉由受控制且均勻方式及正確溫度將一適當驗性水 性‘剝除劑’喷麗在塗層33上來進行此‘剝除,。如果剝除劑未 移除所有塗層33(譬如區域76中留下—薄的殘留物),可藉由 諸如電漿侧(譬如在氧電漿+)、機械研磨及類似物等方法 加以移除,藉以可將材料電沉積在材料31的區域%中並獲 得優良的黏著性。 10 15 20 第5(q)圖中’基材25已經浸入一電沉積貯槽中。如圖所 不,載具1形成貯槽沾的地板。塾片Μ與材料31接觸或如圖 所示與材料89接觸,而有利地形成—密封件藉以防止沉積 在插件5附近或載具丨任何其他部分上。將貯槽68充填電沉 積池72且將相對電極7Q放置在池72内。電源供應器π 將電流供應_池72。如圖所示,供應㈣提供—可為連 貝或脈衝式的特定極性直流電。然而,如果待沉積的材料 需要-陰極相對電極,則姉將反轉。並且,亦可採用使 電抓週期改Μ極性之‘脈衝反轉,電流供應。藉由從供應器 78施加電流,在材料63上方區域中生成了第二材料沉積物 65,而接觸到區域76中的材料3卜 根據本發明的部分實施例,第一及第二材料的一者為 結構性材料而另—者為可犧牲材料。所使用的可圖案化模 料(譬如光阻或銲單)可以是只能達成小的正特性(譬如壁或 柱)之可圖案化模料。或者,此可圖案化模料可以是只能達 72 1297045 成小的負特性(譬如孔或槽)之可圖案化模料。本發曰 實施例可以在該層上圖案化之特性特徵以及特= 月的部分 模料是否以更好良率或品質(若未同樣產生兩者 =圖案化 正或負特性為基礎來選擇可犧牲及結構性材料對於絲小 沉積有-特定可圖案化模料之特定層產生沉積之^其^ 如,可以是否在該層上圖案化結構性材料的小負^。譬 正特性為基礎來選擇沉積次序。參照第12⑷圖,在—或】 正特性之範例中,顯示圖案化後之—小的狹窄金屬(譬—^的 10 15 20 壁。參照第12_,-小的負特性之範例中,顯示圖案化 後之一被金屬(譬如鎳)圍繞之小的狹窄開孔。 >、 尚且,可以特性的尺寸比為基礎來選擇沉積次序。一 細例中’如第13圖所示,可犧牲材料以一圖案沉積在基材 ⑽上。結構性材料119如圖所示毯覆沉積在可犧牲材料^ 上方及開孔内。如果開孔的尺寸比過高,可能有一空隙, 即由於材料118侧壁上的沉積與基材118上的沉積互相競 事所以、、、°触材料119可能未穿透至開减部。在此例中, 因為I先的沉積物將位於-絕緣材料(譬如光阻或録罩) 内④要先沉積結構性材料119而非可犧牲材料118。 另乾例中,可以對於一結構性材料之一所需要的顆 粒、’口構為基礎來逐層地決定沉積次序。可以結構性材料是 材料沉積前或沉積後進行沉積為基礎而改變結 構1^料的顆粒結構。如果結構性材料沉積至-其中開孔 壁為可圖案化模料因此為非傳導性之開孔内,將發生一種 特疋顆极結構且其巾使雜從開孔底部以往上方向成長。 73 1297045 然而’如果結構性材料沉積至—其中開孔壁 傳導性材料(譬如可犧牲材料)之開孔内,將發生^積的 顆粒結構且其中使難從開孔壁側向成長且從 5 10 15 往上方向成長。兩種難結構皆為特定應用所需要^以 一用於—產生更優良或更高良率的正特性之可圖 案化模料將結構性㈣的_小正雜(第η(補所 狹窄壁)加關案化之程序的範例中,本發明的部分實施例 可對於-狀可圖案化模料首先沉積—可犧牲材料且隨後 沉積一結構性㈣,如第14⑷·(__。第_)·⑻圖顯 不一用於形成第12⑷圖所示狹窄壁之程序的實施例。第 14⑷圖中顯示-基細,其上已經如㈣刚所示沉積 有可圖案化模料117(譬如細或銲I)。第14_中,材料 117已經圖案化(譬如,如果為—光阻,則利用—光罩、顯 影等、藉由雷射直接成像、—圖案產生器及類似物或這些 方法的組合)以產生一小的材料117壁。第14⑷圖巾,已經 料犧牲材料118(譬如一諸如銅等金屬)沉積(譬如藉由電 沉積)在小材料117壁周圍。 卞第14⑷圖中,材料117已經移除(譬如利用一化學剝除 2背丨)以暴路出未覆有可犧牲材料118之基材1〇8區域,而留下 2〇 ^具有所需要圖案的開孔。第14(f)圖中,已經將結構性材 料119(言如一諸如鎳等金屬)沉積在整體基材108上方及開 内第14(幻圖中,已經將層平面化至一足夠深度以移除 :覆;可犧牲材料η8上之所有結構性材料np,亦建立具 有所而要厚度、平坦度及表面光製的一層。隨後終將移除 74 1297045 可犧牲材料118,如第14(h)圖所示,而留下所需要之狹窄的 結構性材料119壁。 一種用於利用一產生更優良或更高良率的正特性之一 可圖案化模料將結構性材料的一小負特性(譬如第12(b)圖 5 所示的小狹窄開孔)加以圖案化之程序的範例中,本發明的 部分實施例可對於一特定可圖案化模料首先沉積一結構性 材料然後沉積一可犧牲材料,如第15(a)-(e)圖所示。第 15(a)-(e)圖顯示一用於形成第12(b)圖所示狹窄開孔之程序 的實施例。第15(a)圖中顯示一基材108,其上已經如第15(b) 10 圖所示沉積有可圖案化模料117(譬如光阻或銲罩)。 第15(c)圖中,材料117已經圖案化(譬如,如果為一光 阻,則利用一光罩、顯影等、藉由雷射直接成像、一圖案 產生器及類似物或這些方法的組合)以產生一小的材料117 壁。第15(d)圖中,已經(譬如藉由電沉積)將結構性材料 15 119(譬如一諸如鎳等金屬)沉積在小材料117壁周圍。隨後移 除光阻,如第15(e)圖所示,在鎳中留下一開孔。隨後可將 可犧牲材料(譬如一諸如銅等金屬)毯覆沉積(譬如藉由電沉 積)在基材上方以視需要形成其他結構。 可譬如藉由一用於分析各層橫剖面並作出決定之適當 20 的演算法來進行是否先沉積結構性材料或可犧牲材料之決 定。可以多種不同因素為基礎作出決定。譬如,演算法的 部分實施例可決定在一受分析層上對於正或負特性是否存 在一預定最小特性尺寸(譬如10或20微米)。演算法的其他實 施例可決定一層上之一預定數量的正或負特性是否具有一 75 1297045 預定最小特性尺寸(譬如10或20微米)。演算法的其他實施例 可評估一特定層上具有精確特性之重要性。演算法的其他 實施例可決定一受分析層上之特性的尺寸比。可由軟體、 硬體、韌體或其組合來進行演算法。 5 第16圖顯示一種用於決定沉積優先性之演算法的示範 性實施例之流程,在此例中假設在所討論的層上採用一用 來產生更好或較高良率正特性之可圖案化模料。在S1601 中,分析此層。在S1602中,決定此層是否具有一預定最小 特性尺寸之特性。如果沒有此特性,則不作出可犧牲材料 10 及結構性材料沉積優先性之決定(S1603)。如果具有此一特 性,則在S1604中決定此特性為對於該層之結構性材料中的 一正特性或為一負特性。如果此特性為負,則在S1605中先 沉積結構性材料。如果此特性為正,則在S1606中先沉積可 犧牲材料。 15 實際的負及正特性(譬如第12(a)-(b)圖所示者)之尺寸 可能未與譬如利用電腦輔助設計軟體所選擇之標稱亦即指 定尺寸相同。一範例中,一正特性的標稱寬度可設計為20 微米,但實際特性可具有18微米寬度,而一實際負特性可 具有22微米寬度,或反之亦成立。實際尺寸與標稱尺寸的 20 偏差或偏離相對於標稱尺寸而言可能不對稱。易言之,一 具有20微米標稱寬度之實際負特性可具有23微米的實際寬 度,而一具有20微米標稱寬度之實際正特性可具有18微米 的實際寬度。 本發明的部分實施例可提前決定尺寸偏離將為何且可 76 1297045 譬如利用電腦輔助設計軟體來預先縮放(preseale)-特性的 邊緣藉以補领任何預期的偏離。因此可生成光罩,此等光 罩中用來將正及負特性圖案化之圖案係包括不對稱的偏 離。 10 15 20 凡你爹Μ弟5(〇圖,根據本發明的部分實施例,戰么▲ 放置在平面化附件67中。附件67係由具有硬阻止部82之環 8〇 ’月動階台69及支撐件71所組成。阻止部82為共面狀且 在板73上緩忮磨耗之材料(譬如多晶鑽石、碳化矽、立 方體氮化蝴或氧化紹)形成。如圖所示,載具1的表面3與支 f件71對接。切件71的對接表面驢成減平行於阻止 、P82底表面,所以當階台69下降時材料63及65將變成受到 平面化以使其表面非常平行於表面3。階台69較佳以均句間 隔分佈在附件67内侧(譬如3個階台分開120度,4個階台分 ㈣度)。或者,可能使身為相對表面3(亦即載具背側)之載 ^表面高度平行於表面3,且在附⑽中設置一類似於盘 ,具1背侧對接的支撐件71之支撐件。階台69亦可由單一階 °或载具1上並安裝在其背側之線性軸承加以取代。 支撐件71或其類似㈣對接表面可以各種方法對準而 ^仃於阻止部82的底部’其中包括使用—自動準直器。一 =栽具1固持在附件67中,亦可進行此對準,這是_種更直 更可靠用⑽表面3與阻止部職部之間達成所 (而4ΓΓ4之方法。在此射,敍^表面之一區域 =”表面3相對的後表面)可能提供給定的光學平滑性及 旦性以及對於表面3的高度平行性,而得以细—經校準 77 1297045 的自動準直器加以對準來對於阻止部82平面建立垂直性。 由於載具1位於附件67中,材料63及65係利用-施加至 板73的研磨物(譬如鑽石、氧她)加以平面化,板乃可能譬 如為-由諸如銅、錫-錄、鑄鐵及銅_樹脂複合物等材料製成 5之拋磨板。或者,板73可能由一研磨物質構成並藉由施加 適菖潤⑺Μ來進行平面化。在材料63及65降低至其最後 所需要的厚度之前停止此平面化程序。 如第5(s)圖所示,根據本發明的部分實施例,利用測量 感應器75來測量材料63及65(下文稱為‘層,)厚度。此等感應 1〇器譬如可為高解析度的撥盤指示器、以LVDT(線性可變差 動變壓器)為基礎的距離錶規、及類似物。或者,可使用以 光、渦流、電容等為基礎之非接觸感應器。可將用於量測 表面3位置之感應器75的讀數與用於量測目前平面化的表 面位置之感應器84的讀數進行比較藉以作出層厚度的測 15量,較佳將兩感應器連接至一共同支撐件。 或者,如果使用機械接觸部,可由機械式連接至感應 器之一具有固定長度的球珠或其他探針梢部來取代感應器 75或84(但並非兩者),而降低了感應器與球之間的材料總長 度藉以盡量減少由於溫度起伏與機械撓曲所致之變異。可 20 提供類似於感應器75及84之額外感應器,以決定平面化的 均勻性(譬如為了將多個感應器放置在對於基材25中心之 不同半徑處,可能需要決定表面是否平坦)。 進行層厚度的感應之後,如果需要額外平面化來達成 所需要的層厚度或平坦度,則如第5(r)圖所示進行,且可如 78 1297045 第5(s)圖所錢成額輕應來驗證結果,且其可能以反復方 式進行。第5⑴圖中’已經產生—具有最後所需要厚度及平 坦度的層,其中表面77作為供後續層沉積所用之基材。此 層平面化之後,材料65的一小區域79可能留在沉積區域的 5周邊上。根據本發明的部分實施例,這完成了一多層結構 中之單層的形成作用。 根據本發明的部分實施例,一第二層的形成過程首先 係為一用於將一模料圖案化之程序,且其類似於第5_ 圖所示者,但通常採用一種代表多層結構第二橫剖面之不 1〇同的光罩圖案且其-般係與用來將第一層圖案化之圖案不 同。亦可使用不同的模料。 "第5(u)圖中,已經將一可圖案化模料83(此處假設為液 體光阻,但其譬如亦可為乾膜光阻或電沉積光阻)施加至層 表面77。部分實施例中,將阻劑施加至-防反射塗層81頂 15上,以避免當一使一特性圖案化的區域鋪覆在一前層上的 兩或更多種材料上時所可能遭遇之扭曲。此問題係導因於 兩或更多種材料可能各有不同反射率及/或可各有不同表 面光製所致。結果’鋪覆於使特性圖案化的材料上之可圖 2案化模料可能係由於來自下方材料不同的光反射而具有不 同的曝光量。這可能導致一扭曲的特性。利用防反射塗層 81由於可讓可圖案化模料更均勻地曝光,故可降低此扭曲。 如果使用一液體或電沉積光阻,可能需要一烘烤步驟 來乾輛液體光阻或在一電沉積光阻案例中鞏固顆粒。如果 使用一載具或基材較厚,則熱板可能不足以進行此烘烤步 79 1297045 驟。因此,本發明的部分實施例係譬如利用烤爐或紅外線 或微波輻射來烘烤光阻。不論使用熱板、烤爐或輕射方法 來烘烤光阻,皆可將其放在冷板上、冷束室中、或流動的 氣流中藉以使其冷卻。亦可利用此等方法來在疊合之後冷 5 卻乾膜光阻及經疊合的基材。 可藉由旋轉載具ι(此處所假設)或其他方法來施加材料 83,導致一過大厚度86(亦即一邊緣圓緣)。第5(幻圖中,已 經譬如藉由化學溶解來移除過多的材料厚度86,且其通常 類似於部分下方材料83,並依需要將材料83軟烘烤或作其 1〇他處理以準備曝光之用。亦已經移除覆蓋件7以暴露出圖案 35及36。 第5(w)圖中,載具附接至階台4〇使得光罩85(由基材% 及非透射性塗層87組成)位於材料83上。較佳排列光阻85使 得塗層87緊鄰於材料83。光罩85可塗覆有一非黏附膜以免 15材料83與其黏附。為了降低衍射及改善解析度,可將一液 體設置於光罩85與材料83之間的間隙中以更緊密地匹配折 射率。塗層87及材料31表面係調整為高度平行,如同前述。 第5(x)圖中,已經如同前述光罩42及載具丨般地使光罩 85及載具i對準。載具丨亦在階台4〇上升高以在暴露出材料 20 83之前使塗層87接觸到材料83。 第5(y)圖中,材料83暴露於較佳呈高度準直且如前述穿 過光罩85之光(言如务外線)。第5(z)圖中,已經移除光罩85 且材料83已經顯影以產生一如前述對應於塗層π之圖宰。 睛注意在圖示範例中’材料83表現為負工作阻劑,在暴露 1297045 於光的區域中變成不可溶於顯影劑;亦可使用一 (正工作)特徵之材料。 反 如果在區域9G中未移除所有材料83(#如留有—薄的 殘邊物),可藉由諸如電漿银刻(譬如在氧電聚中)、機械研 5磨等方法加以移除,以使材料沾可電沉積至前層(包含材料 63及65)上並獲得優良的黏著性,如第5(aa)圖所示。如前述 完全移除材料83之後,材料91沉積在其位置中,如前述^ 第5(aa)圖中,已經進行材料89及91的平面化, 述製造一包含材料92及94之第三層。 ⑴ 1〇 帛17⑷_(h)圖顯示至少根據本發明的部分實施例中之 -種當可®案化觀(譬如総或銲罩)無法同時良好地產 生兩型小特性時用以在相同層中達成小正及負特性之方 法。在圖示範例中,假設模料中的正特性較容易產生。第 17(a)圖中,將可圖案化模料17圖案化(譬如,如果為一光 15阻,則利用一光罩、顯影等、藉由雷射直接成像、一圖案 產生器及類似物或這些方法的組合)並(譬如藉由電沉積)沉 積第一材料120(譬如銅)。第17(1))圖中,移除了可圖案化模 料117。第17(c)圖中,可圖案化模料117沉積在第一材料12〇 上方。第17(d)圖中,將可圖案化模料117圖案化且假設模料 20 U7的其餘區域如第17(d)圖所示比一譬如已經形成用以獲 得第17(a)圖所示程序狀態之負特性更為狹窄。 第17(e)圖中,(譬如藉由電沉積)沉積第二材料121(譬如 鎳)。第17⑴圖中,移除可圖案化模料117。第n(g)圖中, 將第一材料120毯覆沉積在第二材料121上方。第丨了作)圖 81 1297045 中’以將此層平面化至足夠深度以建立一具所需要厚度、 平坦度及表面光製的層。熟習該技術者瞭解,當在一層上 採用一更容易產生負的小特性之可圖案化模料時,可進行 如上文參照第17(a)-(h)圖所述用於在相同層中達成小的 5 正及負特性之類似程序。 可能需要將超過兩種材料沉積在單層上。第“(aVO) 圖顯示根據本發明的部分實施例之一種用於將超過兩種材 料沉積在單層上之程序。第18(a)圖中顯示一基材108,其上 已經如第18(b)圖所示沉積有可圖案化模料117(譬如光卩旦或 10 銲罩)。第18(c)圖中,已經將材料1Π圖案化(譬如,如果為 一光阻,則利用一光罩、顯影等、藉由雷射直接成像、/ 圖案產生器及類似物或這些方法的組合)以產生開孔。第 18(d)圖中,已經將第一材料122(譬如一諸如銅等金屬)沉積 (譬如藉由電沉積)至開孔内。 15 第18(e)圖中,已經移除(譬如利用一化學剝除劑)材料 1Π以暴露出未覆有第一材料122之基材108區域。第18(f) 圖中,將材料117(或一替代性可圖案化模料)沉積在第一材 料122上方並加以圖案化。第18(h)圖中,已經沉積第二材料 123(譬如一諸如鎳等金屬)。第18(i)圖中,將材料117移除。 20 第18(j)圖中,已經將第三材料124(譬如銀)毯覆沉積在材料 122及123上方。第18(k)圖中,已經將此層平面化至足夠深 度以移除鋪覆於第一材料122及第二材料123上之所有第三 材料124,亦建立具有所需要厚度、平坦度及表面光製之一 層0 82 1297045 對於第18(a)-18(k)圖的實施例可能具有各種不同的替 代方式。譬如,部分替代性實施例中,可能在如第18(匀圖 所示移除材料in之前將第18(d)圖的材料122及117平面化 至所需要的高度(譬如等於或大於層厚度或層的建造高 5度)。以添加或取代方式,可能在圖案化之前將第18(f)圖所 沉積的材料117加以平面化,以獲得如第18(g)圖所示材料 117中的空隙。平面化將可能造成或不造成材料122變成露 出,但預期材料122的平面性表面可讓材料117具有更精確 的圖案化以獲得第18(g)圖的結果,特別是如果材料117中形 10成的空隙接近材料122沉積物或與其相鄰時尤然。此平面化 可使材料彼此相鄰或緊鄰地受到圖案沉積。咸信當可圖案 化材料譬如為一乾膜或液體型的光阻時,這些替代方式將 有滿意的效用,只要其適當地位於材料122與基材或先前形 成的材料層之間的角落内即可。其他替代性實施例中,可 15能進一步將首先沉積的可圖案化罩幕材料加以圖案化,而 非如第18(e)圖所示將其移除,所以不需要如第18(f)圖所示 沉積一第二可圖案化材料。 可能具有每層將沉積三種或更多種材料之額外實施 例。這些額外實施例有一部分係針對可讓兩種或更多種材 料彼此相鄰地圖案化沉積之替代性技術。此等替代性實施 例的詳細範例請見下列第一至第三示範性實施例。 參照第19(a)-(k)圖,顯示用以將超過兩種材料沉積在相 同層上之第一示範性實施例,其中需要將兩或更多種材料 (譬如金屬)彼此相鄰地圖案沉積。第19(幻圖中顯示一基材 83 1297045 108 ’其上如第19(b)圖所示已經沉積可圖案化模料117(譬如 光阻或銲罩)。第19(e)圖中,已經將材料117圖案化(譬如如 果為一光阻,則利用一光罩、顯影等、藉由雷射直接成像、 一圖案產生器及類似物或這些方法的組合)以產生一開 5孔。第19(d)圖中,已經將第一材料122(譬如一諸如銅等金 屬)沉積(譬如藉由電沉積)至開孔内。 第19(e)圖中’已經移除材料117而暴露出未被第一材料 122覆蓋之基材1〇8部分。第19⑴圖中,將另一層材料117 沉積在基材108及第一材料122上方。第19(g)圖中,將材料 10 117(或一替代性可圖案化模料)圖案化以產生一與第一材料 122相鄰之開孔,並暴露出第一材料122的一頂部。第19(g) 圖中顯示,在第一材料122上方形成之材料117的一邊緣並 未對準於第一材料122的一邊緣,亦即暴露出第一材料122 之一部分頂表面。第19(h)圖中,第二材料123(譬如鎳)沉積 15 在開孔内及第一材料122的暴露部分上方。第19⑴圖中,將 材料117移除。第19G)圖中,將第三材料124(譬如銀)毯覆沉 積在基材108、第一材料122及第二材料123上方。第19(k) 圖中,已經將層平面化至足夠深度以建立具有所需要的厚 度、平坦度及表面光製之一層。第19(k)圖中可看出,沉積 20 在第一材料122上方之第二材料123部分尚未被移除。因 此,形成於第一材料122上方之材料117邊緣未必需要對準 於第一材料122的一邊緣。因此,本發明的部分實施例刻意 不將邊緣對準,如第19(g)圖所示。其優點可能在於不需要 精密的罩體對準。 84 1297045 參照第20(aKi)圖,顯示用於將超過兩種材料沉積在相 同層上之第二π範性實施例,其中使兩或更多種不同材料 (譬如金屬)彼此相鄰。第20(a)圖中顯示一基材1〇8,其上如 第20(b)圖所示已經沉積可圖案化模料117(譬如光阻或銲 5罩)。第20(c)圖中,已經將材料Π7圖案化(譬如如果為一光 阻,則利用一光罩、顯影等、藉由雷射直接成像、一圖案 產生器及類似物或這些方法的組合)以產生開孔。第2〇(幻 圖中,已經將第一材料122(譬如一諸如銅等金屬)(譬如藉由 電沉積)在開孔内沉積至一大致類似材料117的厚度。第2〇0) 10圖中,沉積第二層材料117(或一替代性可圖案化模料)而不 剝除第一層材料117,以使第一層對於第二層提供支撐。本 實施例中假設材料117為可以圖案化超過一次之可圖案化 模料。 第20(f)圖中,已經將兩層材料117圖案化以形成開孔 15 (包括一與第一材料122相鄰之開孔)並暴露出第一材料122 的一頂部。第20(g)圖中,將第二材料(譬如鎳)沉積在第一 材料122及基材108的暴露區域上方。第2〇作)圖中,將材料 117移除。第2〇(i)圖中,將第三材料124(譬如銀)毯覆沉積在 基材108、第一材料122及第二材料123上方。第2〇ϋ·)圖中, 2〇已經將此層平面化至足约深度以建立具有所需要厚度、平 坦度及表面光製之一層。 參照第21(a)-(i)圖,顯示用於將超過兩種材料沉積在相 同層上之第三不範性實施例,其中使兩或更多種不同材料 (譬如金屬)彼此相鄰。第21(a)圖中顯示一基材1〇8,其上如 85 1297045 第21(b)圖所示已經沉積可圖案化模料117(譬如光阻或銲 罩)。第21(c)圖中,已經將材料117圖案化(譬如如果為一光 阻,則利用一光罩、顯影等、藉由雷射直接成像、一圖案 產生器及類似物或這些方法的組合)以產生開孔。第21(d) 5 圖中,已經將第一材料122(譬如一諸如銅等金屬)沉積(譬如 藉由電沉積)至開孔内。 第21(e)圖中,再度將材料117圖案化以產生額外的開 孔。本實施例中假設材料117為可以圖案化超過一次之可圖 案化模料。第21(f)圖中,將第二材料123(譬如一諸如鎳等 10 金屬)沉積(譬如藉由電沉積)至額外開孔内。第21(g)圖中, 將材料117移除。第21(h)圖中,將第三材料124(譬如銀)毯 覆沉積在基材108及第二材料123上方。第20(i)圖中,已經 將此層平面化至足夠深度以建立具有所需要厚度、平坦度 及表面光製之一層。 15 因此,不像上述第二實施例,根據第三實施例,並未 使用第二層可圖案化模料117。取而代之,將第一層材料117 圖案化兩次藉以將彼此相鄰的兩種或更多種不同材料沉積 在相同層上。結果,第二種沉積的材料係沉積在第一種沉 積的材料上方,使得沉積的整體厚度更大且需要更大平面 20 化來達成最後的層厚度。相較而言,使第二層模料覆蓋住 大部分第二種沉積材料之上述第二實施例則降低此整體厚 度。 參照第22(a)-(i)圖,顯示用於將彼此相鄰的兩或更多種 不同材料包括在相同層上之第四示範性實施例。第22(a)圖 86 1297045 中顯示一基材108,其上如第22(b)圖所示沉積一可燒蝕材料 125。可燒蝕材料125可為譬如可由紫外線雷射加以燒蝕之 任何適當的材料。適當的可燒餘材料之範例包括但不限於 聚醯亞胺、聚胺基甲酸酯及類似物。第22(c)圖中,材料125 5被燒姓以產生一開孔。第22(d)圖中,已經將第一材料i22(嬖 如一諸如銅等金屬)沉積(譬如藉由電沉積)至開孔内。 第22(e)圖中,再度將材料125燒蝕以產生一與第一材料 122相鄰之額外的開孔。如果用以燒蚀的輻射與材料I】]重 疊,則與材料122相鄰之材料125燒蝕係可輕微地降低材料 10 I22厚度;然而,藉由使材料122比所需要的最終層厚度更 厚,將可谷忍此現象。並且,藉由選擇此輻射的波長及/或 強度,可達成很少會影響材料丨22之材料125的選擇性燒 蝕。第22(f)圖中,已經將第二材料123(譬如鎳)沉積(譬如藉 由電沉積)至額外開孔内及第一材料122的暴露部分上方。 15假设此層上共有三種材料,材料125此時可如第22(g)圖所示 兀全移除(譬如藉由燒蝕),且如第22(h)圖所示可將第三材 料124(譬如銀)毯覆沉積在基材1〇8、第一材料122及第二材 料123上方。第22⑴圖中,已經將此層平面化至足夠深度以 建立具有所需要厚度、平坦度及表面光製之一層。 2〇 根據本發明的部分實施例,可利用單一鍍覆步驟將多 層圖案化以諸如第23(b)圖所示在一基材1〇8上建造一擴張 的幾何結構126,或如第23⑻圖所示在一基材1〇8上建造一 收縮的幾何結構127。 參照第24(a)-(f)圖,顯示一用於形成第23(幻圖所示擴張 87 1297045 的幾何結構126之程序的一實施例。第24(a)圖中顯示一基材 108,其上已經沉積有可圖案化模料117(譬如光阻或銲罩)。 材料117暴露於較佳呈高度準直且在罩體無色區域中穿過 光罩129之光128(譬如紫外光),以產生可圖案化模料117, 5 之經曝光區域。 當形成類似第23(a)圖之一擴張的幾何結構時,本發明 的部分較佳實施例係採用一負可圖案化模料,亦即在暴露 於光的區域中變成不可溶於顯影劑之模料。利用一負的可 圖案化模料,不需要精密的曝光控制(亦即光128的穿透深 10度、曝光時間及類似物之精密控制)。這是因為目前層的曝 光將由於罩體129的暗區域而不會使底下層的先前未曝光 區域曝光所致。其他實施例可使用一正的阻劑並施加精密 的曝光控制。 後續的結構126層係以類似方式被曝光,如第24(b)_(d) 15圖所示。第24(e)圖中,移除了材料117的未曝光部分。第24(f) 圖中,進行單一鍍覆步驟而藉由一材料130(譬如一金屬)來 充填材料117’移除所留下的圖案。可圖案化模料係作為一 用於形成結構126之模子。第24(g)圖中,將經曝光部分117, 移除,而留下結構126。 20 第25(aHg)圖顯示一用於形成第23(b)圖所示收縮的幾 何結構127之程序的一實施例。第25⑻圖中顯示一基材 108 ’其上已經沉積可圖案化模料117(譬如光阻或銲罩)。材 料117暴露於較佳呈高度準直且在罩體無色區域中穿過光 罩131之光128(譬如紫外光),以產生可圖案化模料117,之經 1297045 曝光區域。 菖形成類似第23(b)圖之一收縮的幾何結構時,本發明 的部分較佳實施例係採用一正的可圖案化模料,亦即在暴 露於光的區域中變成可溶於顯影劑之模料。利用一正的可 5圖案化模料,不需要精密的曝光控制(亦即光128的穿透深 度、曝光時間及類似物之精密控制)。這是因為最上層的曝 光將由於罩體131的暗區域而不會使最上層以下的層之先 前未曝光區域曝光所致。其他實施例可使用一負的阻劑並 施加精密的曝光控制。 1〇 後續的結構127層係以類似方式被曝光,如第25(bXd;) 圖所不。第25(e)圖中,移除了材料117的未曝光部分。第乃⑺ 圖中,進行單一鍍覆步驟而藉由一材料132(譬如一金屬)來 充填材料117’移除所留下的圖案。可圖案化模料係作為一 用於形成結構127之模子。第24(g)圖中,將經曝光部分117, 15 移除,而留下結構127。 根據本發明的其他實施例,上述之擴張的幾何結構及 收縮的幾何結構程序可在各次曝光之後將可圖案化模料予 以顯影。在此例中,較佳實施例可使用一乾膜阻劑作為可 圖案化模料。採用乾膜阻劑以使阻劑將“張開,,在層中所形 20 成之開孔上方。 根據本發明的部分實施例,當利用單一鍍覆步驟將多 層加以圖案化時,如果一角度(諸如第26圖所示的示範性角 133)高於臨界角133,在鍍覆步驟前將首先沉積一籽晶層。 如第27圖的流程圖所示,本發明的部分實施例可分析_層 1297045 上的特性(S27Gl)i^決定—特性是否有任何角高於臨界角 (S2702)。如果-特性的—角高於臨界角,將不需要沉積軒 晶層(S2703)。然而,如果此角高於臨界角,將需要沉積一 籽晶層(S2704)以確保材料鍍覆在模料上方(部分實施例中 5藉由蕈聚作用(mushrooming)’’)。角度分析可譬如藉由一執 行適當軟體程式的適當處理裝置加以進行,或藉由硬體、 韌體或其組合加以進行。 現在參照第5(bb)圖,已經將載具1及其所有附接物放置 在-附件上以使銷93進入孔15内。此外,已經移除材料 59(譬如藉由溶解)。在第5㈣圖中,材料η已經融化(較佳 藉由元件17的活化)以諸如釋放基材25。或者,亦可用化學 方式來移除材料23。第5(dd)圖中,已經將載具丨進一步往下 推至銷93上以使基材25完全脫離載具而且材料31已經自載 具1產生脫層或已經變成如圖示的撕裂狀。因為沒有層材料 15累積在材料59佔用的空間中,材料59移除所留下的空間係 能夠使載具1更容易脫層。 ” 第5(ee)圖中,基材25已經自載具!移除並放置在支广件 93(譬如分割卷帶)上。第5(酬中,截口 %已經切過所^ 積材料且經過基材25以將基材25個別部分獨立分成個別晶 2〇粒。根據其他實施例,可在基材25自載具冰除之前切割截 口。可譬如由樹脂或金屬結合的鑽石分龍刀、有齒分割 鋸刃、或利用-雷射或高壓流體喷注來切割此等截口 = 括諸如79等結構性材料區域之廢料晶粒99係不再連接至= 粒97且此時可與晶粒97分開。 曰曰 90 1297045 第5(gg)圖中,已經(譬如藉由對於材料65,91及94具有 選擇性之化學溶解)移除材料63,89及92。第5〇111)圖中,已 經利用-定時姓刻步驟來移除材料31使其自基材25大部份 移除但大致留置在材料65的特性底下,但該等特性具有部 5分過切100。最後,第5⑼圖中,支撐件93已經自晶粒97移 除,且晶粒97已經彼此分離。依需要,可在如上述分割基 材之前進行這些移除程序。 在先前描述的實施例中,可將對準標靶附接至一可附 裝有EFAB基材之載具。本發_其他實施例提供了在未使 1〇用-載具、或載具相對於基材不夠大或基於其他原因不想 將標⑽入載具中之案例中用以將對準標乾設置在基材本 身中之方法。根據本發明的部分實施例,標乾可定位在基 材上之各種不同的位置中。譬如,標乾可定位在未使用二 晶粒位址中、在功能性晶圓外側接近晶圓邊緣、在分割巷 15 道中及類似地點。 20 洲㈣實施例,下述實施㈣將所有新添加的層一 再對準至相同的對準標把而非將各新層對準至前層中所形 成之-對準錄。然而,根據這些實麵,對準標乾係定 位在基材上而非如同前述實施败位在載具上。藉由對準 至基材或載具上的餘而非對準至前層中之標把,可避免 誤差的累積’其中包括各新層上的對準錄與前 不同形狀或尺寸所產生之誤差。 根據本發明的部分實施例,如第29⑷_(χ)圖所示,可由 基材上之電_以财式(譬如藉由峡)沉積的材料來 91 1297045 形成標歡。標把亦可利用掘除(lift_off)、姓刻及類似途徑形 成。標粗隨後覆有-介電材料以免鑛覆在其上方(這將在添 加層時遮掩住標托)。第29⑷圖顯示—已經在第圖中塗 覆有-可圖案化模料⑸(譬如一光阻)之基材15〇。第29(c) 圖中已、,工將材料151圖案化以形成諸如】52等開孔,然後 如第29⑷圖所示將材料153(譬如藉由機鑛、真空沉積、電 泳沉積及類似方式)_在開孔内以如第29_所示形成 標靶154。 第29(e)圖中,已經移除材料151。第2咐圖中已經施加 H) -阻劑或其他可圖案化材料155,且在肋綱中已經將材 料155圖案化以形成一比標無154更寬且完全包括標輕μ 之開孔156。將開孔156製成夠大藉以使得形成後續層電化 學製造裝置時可能發生的沉積材料‘蕈聚作用,不會遮掩住 才不歡154第29(h)圖中,介電材料157已經沉積在開孔⑼ 15内且較佳已經將非黏附材料158(譬如制⑽⑧、Μ講或 聚對甲笨)/儿積在介電材料157頂上(如果材料157本身為 非黏附性,可省略材料158)。 •根據本發明的部分實施例,可將材料⑸及⑸總厚度 製成夠J而不使任一者在第一層的平面化期間接觸到拋磨 2〇或抛光板且因此不受到損傷或更改;這是第π圖所假設的 途經。^ ± 可將材料158(或如果未使用材料158則為材料 ’儿積至可確使其受到拋磨及/或拋光(譬如,隨著第一層 與化學製造裝置)之厚度。隨後進行平面化操作以提供一二 學平順且透明的表面。 92 297〇45 如果材料154,157及158未被電沉積,這些材料部分亦 %’儿積在材料151及155上,但在材料151及155移除時(譬 如在—掘除程序期間)將加以移除。亦請注意,材料154,157 及158可能亦以毯覆方式沉積然後利用蝕刻(譬如利用一光 户且)加以圖案化。 第29(0圖中,材料155已經移除且完全包封,留下了非 導丨生非黏附性的對準標靶154。此時可設計EFAB程序。 、餘的第29⑴七)圖採行-卩光阻或其他黏附性可圖案化 1〇 •料(下文假设為阻劑)為基礎之EFAB程序。然而,實施例 同樣適用於—採用INSTANT MASK™之EFAB程序。 第29⑴圖中,已經施加阻劑159。第29(k)圖中,已經將 “叫9圖案化以產生開孔16〇。第29(1)圖中已經將材料161 "儿積至開孔16〇内,且第29(m)圖中已經剝除阻劑⑼。第 15 ()圖中已經將材料162電沉積在基材上,充填阻劑159 移除所留之開孔,且由於其絕緣性質而並未沉積在材料158 方而,由於電沉積物能夠‘簟聚,在絕緣體邊緣上方, ; 如圖所示與材料158邊緣輕微地重疊。第29(〇)圖 I ’已、_材料161及162層平面化(在圖示案例中,平面化 '係呵於材料157及158表面),而完成了第一EFAB層。 第29(P)圖中,已經將阻劑159施加至第_層,且第29(q) 圖中已、4用機械方式(特別是對於乾膜阻劑)或化學剝除方 弋(對於任何類型的阻劑)移除阻劑區域以形成窗口 根據本發明的部分實施例,如果使用電沉積阻劑,標 靶154(因為其塗覆有至少一絕緣材料)將不會累積阻劑且因 93 1297045 此不需要移除覆有阻劑的標糾54。部分實施例中,機械移 除可能包含使用一衝壓或切割刃,其可能合併一真空或機 械鑷子以抽取鬆脫件,特別是乾膜阻劑。材料158的非黏附 本質有助於此移除程序,特別是對於乾膜阻劑尤然。根據 5部分實施例,可施加阻劑丨外而不充填在窗口 163中。根據 其他實施例,如果阻劑159足夠透明且不扭曲而不會損及標 靶154,可將阻劑159留下以充填窗口 163。 參照第29(r)圖,已經將光罩ι64對準至可經由窗口 163 看見之標靶154且阻劑159暴露於紫外光165。第29⑻圖中, 10將阻劑159顯影以產生開孔,隨後在第29⑴圖中將開孔電沉 積了材料161。在此時,材料161亦輕微地沉積在材料158上 方以形成一蕈聚區域166,而輕微地降低了窗口 163尺寸。 弟29(u)圖中,已經沉積材料162且已經將材料mi及m2平面 化以產生第二EFAB層。材料162已經沉積在區域166上方, 15進一步降低了窗口 163尺寸並形成一簟聚區域167。應注意 圖式未依實際比例繪製,且電沉積材料通常係比圖中顯示 者更呈現等向性蕈聚。 第29(v)圖中,已經將阻劑159施加至第二層,且第29(w) 圖中,已經再度移除阻劑159區域而不覆蓋住窗口 163。最 20後’第29(x)圖中,已經如同前層般地再度使用窗口 163來沉 積材料161及162,以讓光罩標靶與標靶154之間對準。並 且’已經將材料161及162平面化以產生第三EFAB層。材料 161及162已經分別形成簟聚區域168及169,進一步降低了 窗口 163尺寸。可以類似方式來累積額外的層,且較佳繼續 94 1297045 使用標靶154提供對準只要其不被沉積材料的簟聚區域所 遮掩即可。 第29(a)-(x)圖所示的實施例之一變異例中,材料153可 與材料161或162相同且將兩者沉積在一起(然而,標乾154 5 區域中的材料161或162需要沉積至較低高度以使其低於第 一層的平面化表面)。此實施例的另一變異例中,材料157 及158可為放置在標靶154上方且固定(譬如藉由膠接或後 續鍍覆的蕈聚效應)之固體材料(譬如塗有Teflon®的破 璃)。根據本發明的部分實施例,可刻意將此固體材料平面 10 化以依需要建立一合理地平行於基材150之平順光學表 面。此實施例的另一變異例中,可將特性餘刻至基材15〇内 來代替材料153沉積,藉以形成標靶154。 第30(a)-(r)圖顯示本發明的另一實施例,此實施例可配 合使用其上使對準標靶絕緣或覆有一絕緣材料之介電基材 15或金屬基材。此實施例中,對準標靶譬如係形成於塗覆介 電基材之黏附及/或籽晶層(譬如分別為耵及人⑴中,且標把 藉由一絕緣間隙而與周遭金屬層電性絕緣使其不能夠鍍覆 上去° 第30(a)-(r)圖顯示利用一掘除途徑來將對準標乾圖案 2 0 化,但其他實施例中可使用其他途徑。利用一光阻或類似 材料對於經毯覆沉積的黏附及/或籽晶層之蝕刻係可作為 此途徑。另一途徑係將標靶鍍覆在黏附及/或籽晶層頂上然 後利用一時間控制式蝕刻來回蝕這些層,藉以使鍍覆標靶 的材料避免過度地過切黏附及/或籽晶層。 95 1297045 第30(a)圖所示的介電基材170係覆有經圖案化(第3〇(c) 圖)之阻劑171(第30(b)圖)’且如同掘除圖案化中的常規,較 佳使侧壁具有一負斜率(過切)。第30(d)圖中,已經沉積金 屬以形成一黏附/籽晶層172。第30(e)圖中,阻劑171已經移 5除,留下經圖案化層172。圖案化操作係將對準標無173圖 案化並將其自層172的其餘部分電性切斷。 10 15 20 第31圖顯示基材170、層172及標靶173之俯視圖。將圍 繞標靶173之基材170裸露區域製成夠大,藉以在形成後續 EFAB層時不使沉積材料的簞聚作用光學性遮掩住標靶 Π3。即便後續處理中使用乾膜阻劑,因為對於標靶具有小 的距離,可能在製造前幾層時變成疊合至對準標靶。因此, 部分實施例中,標乾Π3可塗有類似上述之一非黏附材料 (未圖示)藉以容易地移除其上所施加的阻劑。 參照第30(f)圖,已經施加阻劑m以將第_efab層圖 案化。第3〇(g頂中,已經將阻劑174圖案化以產生開孔,且 第30(h)圖中已經將材料175電沉積至這些開孔内。第3〇⑴ 圖中已經剝除阻劑m,且第3G_中已經毯覆沉積材料 176。已經沿著層172的經圖案化邊緣產生_蕈聚區域心 第3〇(k)圖中’已經將材料175及176圖案化 層。第30⑴圖中’阻劑m(圖中假設乾膜阻劑‘張開, :=二73上方)已經施加至第—層。第3〇(m)圖中,已經機 械式移除(特狀狀乾酿劑)或化料 型阻劑)標㈣3上方之阻細部分以形成窗口 用電沉積阻劑之實施例中,標乾173(因為其受到電性隔離) 96 1297045 將不會累積阻劑且因此不需要移除覆蓋住標靶173之陴 劑。部分實施例中,機械式移除可能包含使用一衝壓或切 割刃,特別是合併一真空或機械鑷子。根據本發明的部分 實施例,可施加阻劑174而不充填在窗口 179中。部分實施 5例中,如果阻劑夠透明且不扭曲而不會損及標靶173,亦可 留下阻劑174來充填窗口 179。 第30(n)圖中,利用標靶173提供對準以將阻劑174圖案 化。第30(〇)圖中,已經沉積材料175。已經沿著第一層邊緣 產生一蕈聚區域Π8,以圍繞標乾173。 1〇 第30(p)圖中,已經剝除阻劑174,且第30(q)圖中已經 毯覆沉積了材料176。已經在簟聚區域178上產生一簟聚區 域180。第30⑺圖中,已經將材料175及176平面化。可以類 似方式來建造額外的層,且較佳繼續使用標靶173提供對 準。 15 亦可使用上述實施例的方法來將一人類及/或機器可 項取的識別碼(譬如條碼或類似物)併入基材表面中作為一 種識別基材的方法,特別是一種未附接至一帶有識別標牌 的載/、之方法可利用與如上述併入的對準標輕相同之方 式或與其互相配合來達成此作用,藉以大致防止識別碼上 20發生材料沉積並遮掩視線。 在第29及30圖所示的實施例之一變異例中,標乾可能 被一固體材料(譬如-諸如分割卷帶等輕黏卷帶(Ught喊 tape))或插塞(plug)”所覆蓋以保護標把不會接觸到阻劑並 讓阻劑容易從標乾移除而不留下任何殘留物。 97 1297045 第59(a)_(i)圖顯示用以將一標靶形成於一基材上之本 發明的另一實施例。如第59(a)圖所示顯示一基材4〇〇,其上 已經如第59(b)圖所示沉積一黏附/籽晶層4〇2。第59(c)圖 中,已經沉積可圖案化模料4〇4(譬如一光阻)。第59(d)圖 5中,已經將可圖案化模料404圖案化以形成開孔。第59(e) 圖中,由第一材料4〇6(譬如鎳)構成之部分4〇6(4及4〇6(的 已經形成於開孔中。部分406(a)將為一標靶,部分406(b)則 為一裝置或結構。 第59(f)圖中,已經將第二材料沉積在黏附/籽晶層4〇2 10及406(幻及406(b)上方。第59(g)圖中已經進行平面化。第 59(h)圖中,已經譬如藉由局部蝕刻來移除部分4〇6(勾周遭 之第二材料4〇8,只留下部分4〇6(a)周圍之黏附/籽晶層 402。第59(i)圖中’已經譬如藉由局部蚀刻來移除部分獅⑷ 周圍之黏附/籽晶層4〇2。 15 因此,上述用於將一標靶形成於一基材上之實施例首 先係在一黏附/籽晶層上形成一層材料。然後,移除黏附/ 籽晶層及材料的至少一者以藉由在標靶周圍形成一非傳導 材料島部來將標靶電性隔離。利用此方式,標靶將不會在 一後續鍍覆程序期間被鍍覆。根據本發明的部分實施例, 20可在鎳上進行一額外的蝕刻及/或拋光步驟,以移除可能因 為平面化步驟所造成之任何髒污或磨刮。 在前述的實施例中,可將對準標靶附接至一可供£1?八;8 基材附裝之載具或者附接至— EFAB基材。本發明的其他實 施例係提供用於將對準標靶設置在前層中以使一光罩對準 1297045 於前層之方法。在錢構似可齡材料馳成之一層形 成之後,可能譬如因為-材料弄髒另—材料、各種材料(譬 如結構性材料及可犧牲㈣)_不良對比及/或表面粗終 而難以形成高品質的標乾。這些問題可能導因於平面化且 如果層上的兩種或更多種材料具有相近色彩則可能更加嚴 重。當存在這些問題時’機器視覺系統(或操作者)可能難以 識別及精確地定位出標靶。 因此’根據本發明的部分實施例,可進行躲區域的 蝕刻以增強對比。其他實施例亦可以添加或取代方式拋光 10標靶區域以移除由於平面化所造成之磨刮及髒污。部分案 例中,平面化對於不同標靶之影響可能譬如取決於特定標 靶在層上之位置。譬如,位於層中一特定區域中之一標祀 可能比起位於層中一不同位置之另一標乾更易受到平面化 的負面影響。因此,根據本發明的部分實施例,可將多個 15 對準標靶定位在層上藉以可譬如剔除較易受負面影響之標 靶或是從多個標靶中計算出之一平均位置。 如上述,本發明的部分實施例可以位於前層中的標輕 為基礎將一罩體對準至一前層。第32(a)圖顯示可定位在一 前層上之一標靶的示範形狀。第32(b)圖顯示可在一罩體上 20 使用以對準至標靶之示範形狀。第32(c)圖顯示用於將罩體 適當對準至前層所呈現之第32(a)及32(b)圖的形狀。 本發明的部分實施例提供包括用以將光罩對準至前層 上的一標靶之形狀(“對準形狀”)及用以在目前圖案化的層 上形成新標靶以準備對準後層之形狀(“新標靶形狀,,)之罩 99 1297045
Ο ,Μ第33(a)_(d)圖’本發明的部分實施例提供 圖案的對準形狀及新的標細 ”Ί錯 一具有用以在:二::層罩想。第 狀之第-革雜(軍第μ新=的形 其顯示-在利用罩體丨㈣ 以不帛-層(層!), 材料層。 將第-材料圖案化後所完成的二種 第33(b)圖顯示一具有 圖案化的料之對準 、、罩對準至第—層上先前 標乾之新躲職1二^(^帛二層⑷)上形成新 2產生之層。可看 體(罩體2)。層2錢示利用軍體 將在第-層上圖案:之㈣:上的對準形狀適當地對準於 標乾形狀將新標麵成;^時’亦可利用第二罩體上的新 _ 、弗一層上。 15圖 第33(c)圖顯示i右 圖案化的㈣简準 ^光罩對準至在第二層上先前 標乾之新標乾形狀之第—W及用以在第三層(層3)上形成新 3產生之層。可看出當第:罩體(罩體3)。層3亦顯示利用罩體 將在第二層上圖案化〜罩體上的對準形狀適當地對準於 標靶形狀將新棹乾樑靶時,亦可利用第三罩體上的新 20 成於第三層上。 第33⑷圖顯示具有 圖案化的標靶之對準形以將光罩對準至在第三層上先前 標靶之新標靶形狀之苐狀以及用以在第四層(層4)上形成新 4產生之層。可看出心第罩體(罩體4)。層4亦顯示利用罩體 將在第三層上圖案/四罩體上的對準形狀適當地對準於 匕之襟乾時,亦可利用第四罩體上的新 100 5 標靶形狀將新枳、 %形狀外,罩體可^於第四^。除了對準形狀及新標 此等形狀的位置^、匕/游軚式形狀藉以評估對準精確度。 層。 亦將在交錯罩體上從偶數層改變至奇數 了月b需要將經由 體微小化的方 、國專利案6,027’630號描述之罩 10 乾、游標或其他交伊麥藉以可在如上述需要對準標 古又錯、、ό構之案例中對於一偶數層使用一既 “十畫中的光罩來代替對於一偶數層而非一奇數層產生 一新光罩,且反之亦然。 一般而言來建造橫越—整體基材之結 構。然而,可能具有對於結構只需要基材的四分之一或一 半之案例(譬如製造原型數量時)。譬如,可能只譬如需要利 15用基材的四分之一或一半來建造一多層結構。習知情形 中,可能選擇建造在一較小基材上或因此也許採用較小(且 較便宜)的光罩。然而,此途徑需要專用的工具建置且可能 需要專用設備來處理一較小尺寸的基材,且無法確保處理 條件及較小基材上所產生之裝置與較大基材上所產生者 20 (通常較大數量)具有相同的表現。習知情形中,各層結構可 能需要一不同光罩,即便只需要少量裝置,仍顯著地增高 了結構之製造成本。 為了降低使用多個光罩相關之成本,特別是當產生小 量或原型量時,本發明的部分實施例有利地將多個圖案(各 101 1297045 圖案用於將位於基材特定部分上之不同層相同結構加以曝 光)放置在單一光罩上。 參照第34(a)圖,根據本發明的部分實施例,顯示基材 134具有四個象限135,136,137及138。基材134的象限135中 5所顯示之兩列係代表一待曝光層的一特定定向。其餘象限 136,137及138中的X代表一“不需關心狀況。易言之,預定 產生可用結構之唯一基材134部分係為象限135。 參照第34(b)圖,根據本發明的部分實施例,亦顯示光 罩139具有四個象限14〇,141,142及143,各象限具有兩列且 10其代表一具有一特定定向的圖案。利用各象限140-143來曝 光一將被製造在基材134的象限135中之個別連續層的一結 構。並且’以號碼1-4顯示各象限且其代表對於象限135中 待曝光的個別連續層施加光罩之次序。 當利用光罩139來將象限135中的層曝光時,利用光罩 15的象限140(丨)來將四個連續層的第一者加以圖案化。這是因 為象限140具有起初相對於基材134的象限135處於正確定 向之光罩上的圖案所致。 然後,根據本發明的部分實施例,光罩139旋轉90度(此 範例中,逆時針方向),使得象限141(2)中的圖案相對於基 20材134的象限135處於正確定向。然後利用光罩來將四個連 續層的第二者加以圖案化。 對於象限142(3)及143(4)重覆相同的程序,藉以分別將 四個連續層的第三及第四者加以圖案化。從第34(a)_(b)圖可 得知因為層將不會處於正確厚度中及尚且(如果不同層製 102 1297045 需關心”的象限136,137 ’諸如基材134等基材 。因此,即使基材134 成不同厚度)未必具有正確厚度,‘‘不 及138不具有數值。然而,一般而今 係比諸如光罩139等一組光罩更便宜 的-部分未使用,光罩的經雜使⑽可導致製程的整體 成本節約。 雖然上述實施例將基材及光罩分成象限,其他實施例 可將基材及光罩分成兩半,且由基材半部產生有用的結 構。在此例中,可利用光罩將兩層加以圖案化,其中在第 -層圖案化之後及第二層圖案化之前進行光罩的刚度旋 1〇轉。其他實施例可使用基材及光罩的其他分割方式,宜中 在各連續層之後進行-適當方向的適t旋轉及/或平移。 使用上述實施例時’可能需要切割基材以在結構釋放 之前移除“不需關心”的象限或“不需關心,,的半部;否則這 些象限中的毀壞結構可能在姓刻劑池中脫離基材並變成糾 15纏住或以其他方式損傷所需要的結構。部分實施例中,可 能未連續地使用光罩象限或半部(亦即,絲以嚴格順序將 層圖案化之象限140-143)。 如果需要製造可產生用以產生有用結構之一基材的超 過單-象限或半部,可藉由在部分區域中採用一阻絕光線 2〇穿過光罩之次要罩體並對於各層進行多次曝光來修改上述 實施例。譬如,如果將光罩分成象限,通常將次要罩體設 计成可防止四個基材象限的其中三者被曝光。次要罩體隨 後與光罩同步旋轉,然後產生另三次曝光,藉以使更多基 材完全暴露於-給定層之正確圖案(將依據結構位於哪個 103 1297045 基材象限中而使結構具有不同定向)。 更一般而言,可利用上述實施例來降低所需要的光罩 數,其中可將光罩象限更任意地分派給裝置層(譬如象限 M0將層6加以圖案化,象限141將層2加以圖案化等等)。然 5而’可能仍纽意(由於在特定位置巾需要對準形狀及標把 7狀)何者圖案位於何者象限中。譬如,如果不將層I,〗,]及 的圖案放置在第—光罩上且將層5,6,7及8的圖案放置在第 〃罩 了肖b將層i,4,7,2(以順時針或逆時針旋轉的次序) 、圖案放在第光罩上且將層my以該次序)的圖案放 ίο在第二光罩上;此配置將保留偶數及奇數層圖案之佈局。 松此外’雖然上述實施例使用光阻作為_可圖案化模料 之範例,上述實施例亦適用於職ant masktm及其他適 二:=!化模料。並且,雖然上述實施例轉動光罩且基 材保持固疋,亦可能有相反程序, 15量(譬如90度)而光罩保持固定。 * °旋轉-適當 根據本發明的部分實施例,與所需要 :=:Γ_這些額外的對準標二述 的心刀實施例可利用單-罩體藉由旋轉罩體產生 20圖交^局的對準形狀及新錄形狀讓多個奇數及偶數層被 -範例中’第35⑷圖顯示第34(b)_ 度定向差異之象限,各象限二來 2ΓΓ且㈣造之—結構的個別連續層加以 圖案化。並且,以號碼w來顯示各象限,且其代表對於象 104 1297045 限135中被圖案化之四個個別連續層施加光罩之次序。 第35(b)圖中,亦顯示光罩139具有用於將光罩對準至基 材134上的一前層上的標靶之兩對的對準形狀以及用於在 基材134上目前被圖案化的層上形成新標乾之兩對的新標 5 靶形狀。 如上述,根據本發明的部分實施例,利用光罩139的第 一象限140來將基材134的象限135中之第一層加以圖案 化。本實施例中假設在被圖案化的目前層之前所形成之一 層係包括可對準於對準形狀182及183之對準標靶。根據本 10 發明的部分實施例,在相同圖案化步驟期間,將象限135中 目前被圖案化之層中的新標靶加以圖案化時,係利用新的 標靶形狀184及185。 將具有光罩139的象限140圖案之層加以圖案化之後, 光罩139可旋轉一特定量及方向(目前實施例中,逆時針方 15向90度)以使象限141(2)中的圖案處在相對於基材134的象 限135之正確定向藉以將象限135中一後層加以圖案化,如 第35(b)圖所示。第35(b)圖顯示在此旋轉後之光罩139相對 於基材134之位置。對準形狀188及191此時可對準於藉由新 標把形狀184及185在先前經圖案化層上所形成之標乾。根 20 據本發明的部分實施例,在相同的圖案化步驟期間,利用 新標靶形狀189及190來將象限135中目前被圖案化之層中 的新標靶加以圖案化。亦應注意,可在與上述相差90度處 取得其他對的對準形狀及標靶形狀且其如果可近接罩體對 準器則亦可供對準之用。 105 1297045 因此’可看出如上述的本發明之部分實施例可利用單 -罩體來將多個奇數及偶數層加以圖案化,其中罩體的旋 轉產生父錯圖案的對準形狀及新標麵狀,因此使得產生 結構所需要之光罩數減少且使製造成本對應地降低。在光 5罩中包含兩種(VS.四種)圖案且使用18〇度(vs9〇^之案例 中,通吊如同譬如第33(b)圖的光罩中所顯示將對準形狀及 標輕形狀沿著罩體中線呈對稱性定位。此光罩相對於基材 之180度旋轉將自動地生成#如第33⑷圖之對準形狀二
靶形狀佈局。 T 10 減本發_其他實關,可利科-罩體將一層曝 光及額外利用雷射直接成像、一圖案產生器或其他適當構 件來修改利用光軍已經或將要進行之曝光,藉以盡量減少 罩體使用。利用此方式,譬如,可只利用單一光罩在可圖 案化模料中將1於形成—所需要的最後特性_但與所需 15要的最後特性略微產生改變之初始圖案加以初始圖案 化。然後,可譬如利用雷射直接成像來略微地修改初始圖 案以產生所需要的最後特性。根據本發明的部分實施例, 可"如逐層地進行一分析以決定其中可能或需要此等修改 技術來替代生成新罩體藉以達成所 需要的曝光圖案之一芦 20上的區域。可譬如藉由一執行適當軟體程式的適當處理裝 置來進行此分析,或可由硬體、韌體或其組合加以進行。 根據本發明的其他實施例,可將外物併入一基材上所 形成之層内。外物的範例可包括但不限於滾珠軸承、積體 電路、透鏡、鏡面、光纖束、探針或由於幾何限制或材料 106 1297045 限制而在F E A B程序期間不易製造的其他物體。 第37(a)-(p)圖顯示根據本發明的部分實施例之一用於 將物體併入-基材上所形成的層内之程序。第37⑻圖顯示 基材202’其上已經如第37(b)圖所示沉積有可圖案化模料 5 2〇4(譬如光阻或銲罩)。第37(〇圖中,已經將材料204圖案 化(譬如如果為一光阻,利用一光罩、顯影等、藉由雷射直 接成像、一圖案產生器及類似物、或這些方法的組合)以產 生開孔201。第37(d)圖中,譬如在一液體媒體中譬如藉由使 物體206流至可圖案化模料204的表面2〇3上以令使一或多 1〇個物體206(本範例中,物體2〇6為球珠)落入開孔2〇1内。根 據其他實施例,物體206若為球珠或其他球形物體,物體可 在表面203上滾動。或者,可將物體2〇6傾倒在表面2〇3上, 且不落入開孔内之這些物體可擠壓離開表面2〇3或以其他 方式移除,如第37(e)圖所示。其他實施例可使用其他方法 15來將物體206放入諸如開孔201等開孔内。譬如,可使用一 揀放機或其他適當機器來將物體放入開孔内。 第37(f)圖中,已經沉積另一可圖案化模料2〇8藉以蓋住 物體206,亦即將物體2〇6固定在開孔201内。根據部分實施 例’材料208可為一乾膜阻劑。根據其他實施例,可圖案化 20模料208可與可圖案化模料204或部分其他適當的可圖案化 模料屬於同類型材料。根據部分實施例,如果譬如不能充 分小心地不使物體2〇6落出開孔201外,則可能不需要將可 圖案化模料208形成於物體206上方。 第37(g)圖中,已經將可圖案化模料208圖案化以產生開 107 1297045 孔205。第37(h)圖中,已經將第一材料21〇(譬如一諸如銅等 金屬)形成(譬如藉由經過開孔205的電沉積)在開孔2〇1中以 將物體206至少部份地包封及固定在開孔2〇1内。根據第3? 圖所不之本發明的實施例,第一材料21〇為可犧牲材料。第 5 37⑴圖中,可圖案化模料204已經移除(譬如利用一化學剝 除劑)以暴露出未覆有第一材料21〇之基材2〇2區域。第”⑴ 圖中,一可圖案化模料212已經沉積在基材2〇2及材料21〇上 方。可圖案化模料212譬如可能為一乾膜阻劑或適當的液體 阻劑。 1〇 第37(k)圖中,已經將可圖案化模料212圖案化以產生開 孔207及209。第-材料21〇隨後沉積在開孔2〇7,2〇9内,如 第37(1)圖所示。雖然根據本實施例係如第π⑴圖所示來沉 積第材料21G ’根據其他實施例,則可取而代之沉積一與 第材料210不同之材料(譬如一不同金屬)。第37(m)圖中, 15已經剝除可圖案化模料212。第37⑻圖中,已經將第二材料 214毯覆沉積(譬如ϋ由電沉積)以充填開孔2〇7,2〇9。第二材 料214可為一與第—材料210不同之材料(譬如-不同金屬)。 第37(〇)圖中’已經將材料210及214平面化至足夠深度 以移除鋪覆於第一材料210上之所有第二材料214,亦建立 2〇戶具有所需要厚度、平坦度及表面絲之-層。如第37⑻圖 斤丁可將平面化211位準設定為高於物體2〇6的上方位 〇 _ι> . "’其他實施例中,可能需要平面化至低於物體206 位準之部分位準。在該案例中,可將物體本身的一上 部加以平面化。 108 1297045 第37(p)圖顯示根據本發明的部分實施例之上述程序在 已經將額外的層形成於基材202上及已經移除第一材料21〇 之後的一示範性產物。因此,如第37(p)圖所示,多層第二 材料214係留存而在基材202上形成一結構且其具有併入一 5 層結構中之物體206。 第38(a)-(p)圖顯示用於將外物併入一基材上所形成的 層内之本發明的另一實施例。第38(a)-(c)圖及第38(h)_(p)圖 所示的示範性程序係與上述第37(aMc)圖及第37(h)_(p)圖 所示的對應程序步驟相同。因此,不進一步描述這些程序 1〇步驟。第38圖所示的示範性程序與第37圖所示者唯一差異 在於第38(d)-(g)圖所示者,且如下文描述。 如第38(d)圖所示,開孔201形成於可圖案化模料2〇4 中之後,第二可圖案化模料216形成於可圖案化模料2〇4及 開孔201上方。可圖案化模料216譬如可為一可變形的光 15阻。根據部分實施例,可圖案化模料216較佳可為一彈性或 半彈性材料。第38(e)圖中,開孔213形成於可圖案化模料 216。弟38(f)圖中,物體206係以流動或其他方式沉積在可 圖案化模料216的表面203上。 第38(g)圖中,驅迫一或多個物體2〇6經由可變形的可圖 20案化模料216中所形成的開孔213進入開孔201内並藉由可 圖案化模料216保持固定在開孔中。因此,如第38圖所示之 本發明的部分實施例與第37圖所示者之差異在於:將物體 206併入一層内之前形成第二層的可圖案化模料216且將一 物體206經由一形成於可圖案化模料126中之開孔213插入 109 1297045 開孔2〇 1内。 第39圖顯示根據本發明的部分實施例所形成之一滾珠 車由承結構的形成過程之一步驟的俯視圖。第%圖顯示形成 於開孔215上方之可圖案化模料218藉以將球珠22〇固定在 5開孔215内。已經將可圖案化模料218圖案化以包括條紋217 藉以防止球#220落出開孔215外但可在么条紋217任一侧讓 儿積至開孔215内。第40圖顯示根據本發明部分實施 例形成之一完成的滾珠軸承結構。球珠22〇在-形成於内結 構性材料224與外結構性材料挪之間的執道222中自由地 10 移動。 層内之本發明的另一實施例。第41(a)圖顯示-基材228,其 上已經如$41_所示沉積有可圖案化模料⑽(譬如光阻 或鲜罩)。第41_中,已經將材料23GSI案化(譬如如果為 15光阻,則利用_光罩、顯影等、藉由雷射直接成像、一 圖案產生H及類似物、或這些方法的組合)來產生開孔训 及22卜第41(d)圖中,已經將第一材料232(譬如一諸如銅等 金屬)形成(譬如ϋ由電沉積)於開孔219,221中。第41⑷圖 中,已經剝除可圖案化模料230。第41(f)圖中,一可圖案化 20杈料234已經形成於第一材料232上方。可圖案化模料⑽譬 如可為-乾酿#|或—適當紐體阻劑。 第41(g)圖中,已經將可圖案化模料234圖案化以暴露出 第一材料232及基材228的區域。第41(h)圖中,已經將第二 材料(譬如-諸如鎳等金屬)形成(譬如藉由電沉積)在第一 110 1297045 材料232及基材228的暴露區域上。第41(i)圖中,已經移除 (譬如利用一化學剝除劑)可圖案化模料234,而留下一腔穴 223。第41⑴圖中,已經將材料232及236平面化至足夠深度 以移除鋪覆於第一材料232上之所有第二材料236,亦建立 5具有所需要厚度、平坦度及表面光製之一層。第41(k)圖中, 已經將物體238放置在腔穴223内。 因此,可看出根據上述本發明的實施例,藉由將兩層 可圖案化模料圖案化來生成一腔穴。首先,將一層可圖案 化模料加以圖案化以沉積第一材料。沉積第一材料。將第 10 一可圖案化模料移除以形成一腔穴。然後,形成一第二層 的可圖案化模料並圖案化以沉積第二材料。第二層可圖案 化模料係保護腔穴不受到第二材料沉積。然後沉積第二材 料,且將第二層可圖案化模料移除。然後將物體放置在腔 穴中。雖然根據本發明的部分實施例顯示在第一層形成之 15後將物體放入腔穴内,其他實施例可形成額外的^同時保 持有腔穴。一旦已經形成所需要數量的層或在層形成過程 的中間點,可將物體插入腔穴中。根據本發明的部分實施 例,可將額外材料沉積在物體上將其固定在位置中;依雨 要,可在此沉積步驟之後再度將此層平面化。根據本發; 2〇的部分實施例,第一材料232可為一可犧牲材料而第二㈣ 236可為-結構性材料。其他實施例中,相反情形亦成立。 第材料232為可犧牲材料時,由於可犧牲材料與腔穴相鄰 所以更容易近接可犧牲材料,藉此改善可犧牲材料的 效率。事實上,可使用第42圖所示的方法而不添加—物體 111 1297045 =乂生成結構且其中可犧牲材料的一或多區域包含一腔穴 =改善餘刻。此外,在一平面化步驟期間,可能有利地如 ,4l(i)圖所示讓可犧牲材料與結構性材料相鄰,以使結構 性材料可能較不會弄髒其角落。 根據本發明的其他實施例,如第42(a)_42(p)圖所示,可 、用可圖案化模料作為可犧牲材料藉以在一基材上所構成 的層内形成通路或其他中空形狀。如第π⑻圖所示,提供 基材240’其上已經如第42(b)圖所示沉積有可圖案化模料 2(吾如光阻或銲罩)。第42(c)圖中,已經將材料242圖案 10化(譬如如果為-光阻,則利用一光罩、顯影等、藉由雷射 直接成像、-圖案產生ϋ及類似物、或這些方法的組合)來 產生開孔225及227及可圖案化模料242⑷及242(b)。第Μ⑷ 圖辟中,已經將一結構性材料244(譬如一諸如金等金屬)形成 (譬如藉由電沉積)在開孔225,227中。根據部分實施例,隨 15後可依需要進行圖案化,如第42(e)圖所示。第42(f)圖中, 已經將第二層可®案化模料246形成於可圖案化模料242及 結構性材料244上方並加以圖案化,如第42⑻圖所示。第 42(h)圖中’已經譬如#由電沉積將另一層可圖案化模料244 形成於第一層結構性材料244上方。 2〇 442(h)®中可看出將第二層結構性材料244形成於第 -層結構性材料244上方。結構性材料冰亦從兩侧(如第 42⑻圖的標號229所示)簟聚在可圖案化模料的狹窄部分 242(a)上,以使部分242(a)完全被結構性材料244所覆蓋。 可如第42(h)圖所示選擇已經圖案化而留在寬廣部分242⑼ 112 1297045 上方之可圖案化模料246的尺寸,藉以充填一已經預定將由 於結構性材料244蕈聚在寬廣部分242(b)上方而近似存在之 空間。可以諸如沉積材料的厚度、所使用的鍍覆池類型、 鐘覆池内的攪動量及其他鍍覆參數等因素為基礎來決定對 5於一給定的沉積材料可發生之簟聚量。第42⑴圖中,已經 進行平面化。 第42⑴圖中,已經將第三層可圖案化模料248形成於第 二層結構性材料244及可圖案化模料246上方。然後將可圖 案化杈料248圖案化。第42(k)圖中,已經將第三層結構性材 10料244形成於第二層結構性材料244及可圖案化模料246上 方再者,可如第42(k)圖所示選擇已經圖案化而留在可圖 案化模料246上方之可圖案化模料罵的尺寸,藉以充填由 於結構性㈣244蕈聚在可圖案化模料施上方已經判定近 似存在之-空間。第42(m)K巾,已經再度進行平面化。 第42(n)圖中’第四層結構性材料244已經形成於第三層 結構性材料244及可圖案化模料⑽上方。已經圖案化而留 在可圖案化㈣246上方之可圖案化模料的尺寸此時係 心㈣㈣⑽4來自兩側(如第42⑻圖的職231所示) 的早聚作用το全覆蓋住可圖案化模料撕。第42⑻圖中,已 再度進仃平面化。第42(p)5|中,已經移除可圖案化模料, 而留下通路250及252。 、如上述,本發明的部分實施例係使用一可圖案化模料 料可犧牲材料來形成具有可圖案化模料及_結構性材 料之、、、.構。利用此方式,不需要一額外金屬可犧牲材料來 113 1297045 建造結構。此外, 心、、、口僻。此外,根據上沭太旅叫aw
提供有關蕈聚結構性材料所能跨接之模料最大寬度(身為 各種參數的—函數)的資訊之軟體可能已經修改長方形幾 何結構以產生如第42⑻圖所示的圓頂狀幾何結構而能夠加 以製造。 15 第43«(Γ)顯示一使用可圖案化模料作為可犧牲材料 之替代性實施例。第43(a)圖顯示一基材254,其上已經如第 43(b)圖所示沉積有可圖案化模料256(譬如光阻或銲罩)。第 43(c)圖中,已經將材料256圖案化(譬如如果一為光阻,貝 利用一^光罩、顯影等、藉由雷射直接成像、一圖案產生器 20 及類似物、或這些方法的組合)來產生開孔233及235。第43(d) 圖中,已經將一材料258(譬如一諸如銅等金屬)形成(譬如藉 由電沉積)在開孔233,235中。第43(e)圖中,已經進行平面 化。 第43(f)圖中,為了使可圖案化模料256頂表面具有傳導 114 1297045 性,將一細顆粒260塗層施加至可圖案化模料256頂表面。 根據本發明的部分實施例,可以諸如但不限於醇等液體載 體内之一漿體來施加顆粒260。然後將載體蒸發,留下顆粒 260。根據替代性實施例,顆粒260可為“散落(dusted广在材 5料258及可圖案化权料256表面上之氣體傳播顆粒。根據1 他替代性實施例,可利用一靜電引力將顆粒26〇施加至材料 258及可圖案化模料256表面上。選擇顆粒260使其不會強力 黏附至材料258表面而可容易地洗去或以其他方式移除。_ 實施例中,顆粒260譬如可為銅顆粒。 10 第43(g)圖中,已經譬如藉由加熱及/或利用一適當溶劑 將可圖案化模料256製成較軟及/或較黏,藉以利用可圖案 化模料256來固定住顆粒260。如果使用加熱,可馨如在 烤爐中進行,或可利用紅外線或其他適當加熱方法進行。 部分實施例中,可以添加或取代方式將壓力施加(譬如藉由 15 —可貼附墊)至顆粒260藉以將其推入可圖案化模料256 内。根據其他實施例,可使用一具有用於接收顆粒的選擇 性黏性區域及不黏且不接收顆粒的其他區域之可圖案化模 料。 然後,如第43(h)圖所示,已經進行一移除程序(嬖如沖 2〇 洗、施加氣流或類似物)以移除材料258上方之顆粒26〇, 得顆粒260只留在已經由上述程序所軟化且變黏以接收及 固定顆粒之可圖案化模料256上方。根據本發明的部分實施 例,可譬如利用醇或其他適當物質將顆粒洗去。 顆粒260可足夠靠近在一起地施加以使其在可圖案化 115 1297045 模料256及材料258上方形成一連續傳導膜。部分實施例 中,顆粒260施加之後,其可譬如在一加熱步驟期間藉由融 化加以輩固。加熱步驟可為如上述用於軟化可圖宰化^料 256之加熱步驟。 5 結果,如第43(h)圖所示,假設材料258為傳導性(嬖如 一金屬),由於傳導顆粒260將材料258部分聯結在_起,此 時存在一完全傳導性表面。因此,存在一用於鍍覆後層之 鍍覆基底。部分實施例中,由於材料258的跨接可能發生跨 過個別顆粒260之間的間隙,在形成一鍍覆基底時可能可接 10受位於顆粒260之間的小間隙。第43(1)圖中,第二層可圖案 化模料262已經形成於材料258及顆粒260上方。第43⑴圖 中,已經將可圖案化模料262圖案化以形成開孔237,239及 241。第43(k)圖中,第二層材料258已經沉積在開孔237,239 及241内。第43(1)圖中,可視需要進行平面化。 15 弟43(m)圖中,將第一層顆粒260施加至第二層材料258 及可圖案化模料262頂表面以形成一傳導性鍍覆基底,如上 述。第43⑻圖+,顆粒26〇已經固定至可圖案化模料256, 如上述。第43(e)圖中,已經進行一移除程序來移除位於材 料258上的顆粒260,以使顆粒260只留在可圖案化模料262 20上方。第43(p)圖中,第三層可圖案化模料264及第三層材料 2S8已由與±述相同的方式形成。可依需要以相同方式來形 成額外的層。 第43(q)圖中,已經移除可圖案化模料256,262及264。 根據本發明的部分實施例,顆粒260亦可為一可犧牲材料 116 1297045 (亦即可移除以形成一最後結構)。在此例中,可利用對於用 以形成顆粒60的材料所適用之一額外移除步驟來移除顆粒 260。如第43(q)圖所示’譬如可由一液體餘 260。由於可圖案化模料移除所形成的開放通路,液雜刻 5劑可容易近接及移除顆粒26〇。第43(r)圖中,顯示一由材料 258形成之示範性最後結構。根據本制的部分實施例,材 料258可在各層上為相同的材料,或可為兩或更多種不同材 料。此外,部分實施例中,可能需要將顆粒26〇留在最後結 構中以使最後結構如同第43(q)圖所示。 10 ㈣本發_部分替代性實關,若不施加第43(f)圖 所示的步驟中之顆粒260,可如第43⑴圖所示在第二層可圖 案化模料262形成及圖案化之後將雜260施加至可圖案化 模料256的暴露區域。隨後可利用—如上述的程序將顆粒 260固定在可圖案化模料256中。 15、根據本發明的其他替代性實施例,可使用—可圖案化 模料來形成-用於沉積一諸如材料258等材料之圖案。材料 25 8已經沉積之後’隨後可移除可圖案化模料並以-適合接 收顆粒260而不需加熱步驟或使用溶劑之黏性材料加以取 代二根據其他替代性實施例,可利用一可圖案化模料來形 20成-用於沉積-諸如材料258等材料之圖案。隨後可移除可 圖案化模料並以-並非金屬之傳導材料加以取代以對於所 沉積材料形成一傳導性鑛覆基底。此非金屬傳導性材料(譬 ^諸如傳導性環氧樹脂等傳導性聚合物)可具有比金屬更 各易移除之優點。顆粒260較佳夠小而可盡量減少面對基材 117 1297045 254的表面上之任何潛在的粗餘(如第43(〇圖所示)。 第44(a)-(i)圖顯示使用可圖案化模料作為可犧牲材料 之另一替代性實施例。第44(a)圖顯示一基材266,其上已經 如第43(b)圖所示沉積有可圖案化模料268(譬如光阻或銲 5罩)。譬如可利用一旋轉塗佈程序、利用一簾幕塗覆器或任 何其他適當用於施加可圖案化模料的方法來施加可圖案化 模料268。可圖案化模料268包含起初以低密度散佈於可圖 案化模料268之傳導性顆粒270。顆粒270的低密度散佈可讓 光穿過可圖案化模料268使其可圖案化而形成開孔243及 10 245,而無來自顆粒27〇的顯著干擾,如第44(幻圖所示。 第44(d)圖中,材料272已經形成於開孔243及245内。第 44(e)圖中,電源供應器提供一電場以將顆粒27〇驅動至可圖 案化模料268上表面對於一後層材料272形成一鍍覆表面。 一具有一極性的電極係位於可圖案化模料268的一上表面 15上方,且基材266作為一相反極性的電極以使所產生的電場 將傳導性顆粒270驅動至可圖案化模料268上表面。 其他種用於將顆粒270驅動至可圖案化模料268上表面 之替代性方法係包括但不限於:施加一磁場以將顆粒磁 I*生及引至可圖案化模料268上表面;施加一離心力以感應顆 20粒27G移徙至可圖案化模料268上表面;降低可圖案化模料 268的黏度以使顆粒移徙(譬如如果可浮動)至可圖案化模料 268上表面;及振動基材266及可圖案化模料268以使顆粒 270移徙至可圖案化模料268上表面;或上述任何組合。 根據本赉明的部分替代性實施例,將顆粒π。驅動至可 118 1297045 圖案化模料上表面之作用係可在程序中上述之外的時刻進 行。譬如,可在如第44(c)圖所示可圖案化模料268已經圖案 1 匕之後及如第44(h)圖所示第二層材料272已經沉積之前的 部分時點進行_步驟。根據本發明的部分實施例,材料 272可為各層上相同的材料,或可為兩或更多種不同的材 料〇 第44(f)圖中,已經將顆粒270沿著可圖案化模料2砧上 表面疋位以形成一鍍覆表面之後,已經形成第二層可圖案 化模料278且加以圖案化以產生開孔247及2仍,如第料⑻ 1〇圖所示。第44作)圖中,第二層材料272已經形成於開孔 247,249中並依需要加以平面化。第44⑴圖中,已經移除可 圖案化模料268,278及顆粒270而留有一由材料272形成之 最後結構。 其他替代性實施例中,可使用可圖案化模料作為可犧 15牲材料並連帶使用兩或更多種結構性材料或第二種可圖案 化模料。其他實施例中,可使用可圖案化模料作為兩或更 多種結構性材料的其中一者且連帶使用或不使用一可犧牲 材料,或可使用其作為一結構性材料且連帶使用一將被移 除之可犧牲材料(譬如一電沉積的金屬)。其他實施例中,可 20以多種不同方式將籽晶層施加至可圖案化模料,以在可形 成的結構方面具有更大的幾何自由。各種用於施加及移除 籽晶層材料之替代性技術可見於下表引用且以引用方式併 入本文之同時提交的美國專利申請案ΧΧ/ΧΧχ,χχχ號(應 對於Mocrofabrica案號P-US099_A-MF)。部分實施例中,可 119 1297045 以平面性方式來施加籽晶層,且可依需要將籽晶層上的一 所需要材料加以圖案化之後移除不需要的部分。部分實施 例中,可以選擇性或毯覆方式(譬如非平面性方式)來將籽晶 層施加在一初始施加的介電或傳導性材料上方使其只位於 5 一先前形成層的所需要部分上方,且藉以可利用平面化操 作將其從不需要區域(譬如介電或先前施加的傳導性材料 上方)移除。其他實施例中,可能適合採用這些途徑的組合。 第45(a)-(m)圖顯示用於將層建造在大基材上以令因為 使基材變形的沉積材料(可表現出殘留應力)、造成沉積材料 10裂痕、沉積材料之間的分離等作用所導致對於大基材的應 力予以盡量降低之本發明的-實施例。亦可藉由本發明部 分實施例來盡量降低由於_材料及/或基材(沉積材料可 具有不同的_脹係數)加熱或冷卻而導致沉積材料熱膨 脹所造成之應力。此外,本發明的部分實施例可能有利於 15將大基材分割成較小件。 很课不乾性的麵程序’進行第-材料的選擇性沉 ^然後進行第二材料的毯覆沉積。因此,如果製造― 许多裝置的晶圓,裝置通常由—㈣ = 20 成。可犧牲材料隨後廳積在= 性材料的‘海洋’可將所有敦置機械 之任何應力皆可&不利地::牲材料或結構性材料相關聯 成沉,二 —了盡量減少此等問題,本發明的部分實施例係在製 120 j297〇45 这知序期間形成不含可犧牲材料的區域並進行第二圖案材 科/儿積而非毯覆沉積藉以限制可犧牲材料所沉積之區域。 利用此方式,將可犧牲材料放置在需要處且盡量減少晶圓 的任何4痕、弓起或其他扭曲。這些區域可如同第45圖的 5描述中所假設對應於個別晶粒之間的分割巷道,或可依需 要以任何其他圖案形成。 第45(a)圖顯不一基材280,其上已經如第衫⑻圖所示 沉積有可圖案化模料282(譬如光阻或銲罩)。第Μ⑷圖中, 已經將材料282圖案化(譬如如果為一光阻,則利用一光 1〇罩^影等、藉由雷射直接成像、一圖案產生器及類似物、 或每些方法的組合)來在稍後被移除形成分割巷道之可圖 案化模料282(a)及282(b)部分之間產生開孔 251?253?255?257,259A261 〇 P^L251 ^253^ ^ ^ 日日粒。孔255及257屬於基材上的第二晶粒。開孔259及 15 261屬於基材上的第三晶粒。第45(d)圖中,已經將第一材料 284(譬如諸如鎳等金屬)選擇性形成於開孔 251,253,255,257,259及261中且已經依需要進行平面化。 第45(e)圖中,已經移除可圖案化模料282且形成分割巷 道263及265。第45⑴圖中,已經將第二層可圖案化模料篇 20沉積在材料282上方。可圖案化模料286譬如可為一乾膜阻 劑、液體阻劑、或任何其他的可圖案化模料。第45(g)圖中, 已經將可圖案化模料286圖案化以在位於三個晶粒之間的 分割巷道263及265上方形成保護障壁。一乾膜阻劑可張開 於開孔255及257上方,如第45(g)圖所示。如果使用一液體 121 1297045 或電沉積阻劑,其可能充填開孔255及257。根據本發明的 部分實施例,第45(h)圖中,已經將第二材料288沉積在基材 280及第一材料284的暴露部分上方。第45(i)圖中,已經移 除可圖案化模料286。第45⑴圖中,已經進行平面化。第45(j) 5圖可看出,分割巷道263,265未充填有第二材料288。 根據本發明的部分替代性實施例,可圖案化模料286 可在平面化步驟而非分離步驟期間加以移除。若使用一液 體阻劑,平面化過後留在開孔255及257中之阻劑的一部分 係可在建造程序期間保留下來(但其可最終被移除)。在平面 1〇化程序期間充填於開孔255及257之可圖案化模料可能譬如 有利於盡量減少金屬髒污。 第45(k)圖中,已經以上述方式將三層的第一材料284 及第二材料288建造在基材28〇上。第45⑴圖中,已經進行 1 2材的分割。可從第45(1)圖看出,可分割而不必切過第 軟度而阻塞倾刃),但基㈣可能不會如 中,已經移除第一材料284,而留下由第二 15 一及第二㈣。其有魏在於沉積金屬傾向於對絲進行 分割之諸如分割鑛等工具造成負面影響(譬如由於相對柔 此。第45(m)圖 之一結構。 因此,
’可利用一 而留下由第二材料288所形成 實施例,如果 用於遮罩分割 122 1297045 巷道之-般罩體(諸如可貼附性接觸罩體)來防 割巷道内。 償芝分 時常製造呈現陣列的結構來實行特定功能。聲如 了探測-晶圓可能需要-陣列的探針梢部“士果:為 5 -組光罩來將在第一晶圓上特定位置具有特定: 晶圓上的第一陣列探針加以圖案化。 耶禾弟一晶圓呈女 於與第-晶圓不同位置之裝置,可能 新 罩來將適合第二晶圓之一新陣列探斜力成組新的光 —… +加以圖案化。因此, 母一人探針佈局改變時,可能需要生成—組新 10如探針等-陣列裝置加以圖案化 早术將堵 每經客製陣列裝置而不需對於各客製陣列組態使用 新光罩之本發明的一實施例。取而代之 王 八途丨 根據本發明的部 同;二了使用第一組光罩來生成一可配合使用許多不 二=局之完整陣列結構。依據—特定裝置佈局而定, 二Γ‘客二Λ罩來選擇完整陣列中將從完整陣列移除藉以 客μ列,,之特定的結構。根據本發明的部分實施 ^從完整陣列移除所選之結構係可藉由對於選定結構生 成一脫層狀況來在製造程序期間加以移除。利用此方式, 並不生成具有新的所需要陣列結構之—組新光罩, 2〇 一個新光罩。 ”第46⑷圖顯示—基材,其上已經如第蝴圖所示 積有正的可圖案化模料292(譬如正光阻)。第帅)圖中, 利用光罩294使可圖案化模料挪曝光的方式,如果不發生 額外的可圖案化模料292曝光則將用以形成五個裝置之一 123 1297045 兀正陣歹丨的五組可圖案化模料部分加以圖案化(見第46(e) 圖)為簡單起見已經任意將裝置數選擇為五個。本發明的 郤刀實轭例亦適用於具有不同裝置數之陣列。 根據本發明的部分實施例,第46(d)圖中,利用第二光 5罩2%以將可圖案化模料292再度曝光,藉以不會形成由光 罩294的第一曝光所導致的五組可圖案化模料部分之其中 兩者(根據其他實施例,第_及第二光罩的曝光順序可反 轉)。第46(e)圖中顯示陣列裝置的圖案。可從第46(匀圖看 出’已經將五組可圖案化模料部分之其中兩者加以圖案 1〇化由於利用光罩296對於可圖案化模料292的第二次曝光 之緣故,尚未將兩組(以虛線顯示)圖案化。第46(f)圖中,已 經將第一材料298(譬如鎳)形成在由於可圖案化模料292圖 。第46(g)圖巾,已經移除可圖案化模 料292。第46(h)圖中,已經將第二材料3〇2(譬如銅)毯覆沉 15積在第一材料298及基材290的暴露部分上方。第46⑴圖 中,已經進行平面化。 第46G)圖中’第二層正的可圖案化模料3〇4形成於第一 材料298及第二材料302上方。如第46(k)圖所示,利用光罩 306來將可圖案化模料3〇4圖案化藉以形成—陣列的五個裝 2〇置。根據不範性實施例,並未對於第二層裝置如同第一層 般地進行第二罩體步驟。然而,根據其他實施例,可依需 要以-客製鮮來進行此第二罩體步驟。第46⑴圖中,已 經將第一層的第-材料298形成於已經在可圖案化模料3〇4 中被圖案化之開孔中,且已經依需要進行一平面化步驟。 124 1297045 第46(m)圖中,已經移除可圖案化模料304。第46⑻圖中, 已經形成第二層第二材料3〇2且已經進行圖案化。第邮⑹ 圖中,已經用相同方式形成額外兩層之第一材料298及第二 材料302 〇 5 謂P)圖中,已經移除第一材料298,包括其上已經形 成有被圖案化以在第二次曝光步驟期間移除(顯示於第 圖)的兩裝置之部分。因為支樓這兩裝置之第-材料298部 分被移除’裝置本身亦從基材分離,如圖所示。第46⑷ 圖中,已經形成具有選定組態之一陣列的裝置。 10 第47⑷⑴圖顯示用於製造客製陣列裝置而不需要對 於各客製陣列組態使用一組不同的光罩之本發明的另一實 施例。下述實施例與前述實施例之差異在於使用一負的可 圖案化模料而非正的可圖案化模料。並且,在下述實施例 中,首先沉積結構性材料,再來則沉積可犧牲材料,但對 15 於前述實施例反之亦成立。 第47(a)圖顯示一基材3〇8,其上已經如第们⑻圖所示 沉積一負的可圖案化模料310(譬如負的光阻)。第47(幻圖 中,利用光罩312將可圖案化模料31〇曝光以形成用於形成 一完整陣列的五個裝置之成組開孔。並且,本發明的部分 20實施例係適用於具有任何裝置數之陣列。第47(d)圖中,利 用第二光罩314再度將可圖案化模料31〇曝光,藉以不形成 成、、且開孔的兩者(第47(e)圖中的虛線所示)。第47(〇圖中, 已經將第一材料316(譬如鎳)形成於可圖案化模料幻〇中被 圖案化之開孔中,且已經依需要進行平面化。第47(幻圖中, 125 1297045 已經移除可圖案化模料310。第47(h)圖中,已經將第二材料 318(譬如銅)沉積在第一材料316及基材的暴露部分上方。第 47⑴圖中,已經進行平面化。第47⑴圖中,已經沉積第二 層的負可圖案化模料320。如第47(k)圖所示,利用光罩322 5將可圖案化模料320圖案化藉以形成一陣列的五個裝置。根 據不範性實施例,第二層裝置上並未如同第一層上般地進 仃第二罩體步驟。然而,根據其他實施例,可依需要以一 客製光罩來進行第二罩體步驟。第47(1)圖中,已經將第二 層的第一材料316形成於已經在可圖案化模料320中圖案化 之開孔中’並已經依需要進行一平面化步驟。第47(m)圖 中,已經移除可圖案化模料32〇。第47(n)圖中,已經形成第 -層的第二材料318且已經進行平面化。第47⑻圖中,已經 以相同方式形成額外兩層的第一材料316及第二材料318。 5成有被圖案化以在第二曝光步驟期間移除(顯示於第Ο⑷ 圖中)之兩裝置之部分。因為支撐這兩裝置之第二材料318 第47(p)圖中,已經移除第二材料318,包括其上已經形 ,如圖所示。第
根據本發明的部分替代性 實施例,並不將可圖案化模 部分被移除,裝置本身亦將從基材290分離 47(q)圖中’已經形成具有_選定組態之一f 126 1297045 料雙重曝光,可進行一同時曝光且其中用於製造—完整陣 列的結構之該組一或多個光罩係以第二光罩併列狀曝光。 在此例中,兩罩體彼此對準且與基材對準。為達成此作用, 可依正常方式將一罩體放入罩體對準器(未圖示)内。然後可 5將另一罩體放在基材夾頭(未圖示)上,藉以使兩罩體彼此對 準。可將兩罩體放置成為彼此接觸然後夾固在罩體對準器 中。根據本發明的其他替代性實施例,取代雙重曝光或兩 光罩同時曝光以對於一群組結構的一給定層將模料曝光之 方式,可利用單-客製光罩來將一可圖案化模料加以圖案 1〇化’其中利用單一光罩只將裝置的所需要組態加以圖案 化而再度對於選定結構生成一脫層狀況。 第48(a)圖顯示—基材,其上已經形成有—結構性材料 326及一可犧牲材料328。如第48(b)圖所示,當可犧牲材料 移除時,其餘的結構性材料326形成具有一特定長度1之 15結構。根據用於製造客製裝置層之上述本發明的部分實施 例可利用上述生成客製陣列結構之方法來引發選定結構 中一特定長度之中斷部。 …第49(a)圖顯示一基材324,其上已經形成有一結構性材 料及可犧牲材料328。根據本發明的部分實施例,利 2〇用-或多種上述用於生成客製陣列裝置之方法來在結構性 材料中形成中斷部。如第49(a)圖所示,如上述利用兩罩體 、重曝光、兩罩體的同時曝光、或對於該層客製的單一 ""將第層圖案化藉以形成第一群組的中斷部267。然 後引用一種上述方法來將第二層圖案化藉以形成第二群 127 1297045 組的中斷部269。最後,利用一種上述方法來將第三層圖案 化藉以形成第三群組的中斷部271。第49(b)圖中,已經移除 可犧牲材料328,而留下具有變動長度的材料326之結構。 根據第49(a)-(b)圖所示之本發明的實施例,如果基於可 5使用性(USablhty)需要附接至一基材,則可將被移除之結構 邛刀予以棄置。根據第5〇(a)-(d)圖所示的一替代性實施例, 可保留被移除的部分。第5〇(a)圖顯示一基材324,其上已經 形成有一結構性材料326及一可犧牲材料328。利用一或多 種用於生成客製陣列裝置之上述方法在結構性材料中形成 1〇中斷部。如第50⑷圖所示,如上述利用兩罩體的雙重曝光、 兩罩體的同時曝光、或對於該層客製的單一罩體來將第一 層圖案化藉以形成第-群組的中斷部273。然後,利用一種 上述方法來將第二層圖案化藉以形成第二群組的中斷部 275 〇 15 第5〇(b)圖中,在可犧牲材料328移除之前將第二基材 330添加在與基材324相反的層建造物之-侧上。第50(c)圖 中,顯示基材324在移除可犧牲材料328後之㈣並具有變 動長度之結構。第50⑷圖中,顯示基材33〇在移除可犧牲材 料328後之狀態且具有變動長度之結構。基材别上的結構 20係與基材324上的結構互補。 根據第5l(a)-(b)圖所示之本發明的部分實施例,可將一 繫件形成於結構性材料中以使被移除的結構性材料部分固 持在-起。第51(a)圖顯示一基材332,其上已經形成有一結 構性材料326及一可犧牲材料似。根據本發明的部分實施 128 1297045 例,將-繫帶334形成層冑造物的至少一層(譬如此處所示 的第一層)中,藉以當可犧牲材料328如第51(b)圖所示移除 寺繫f 334將使原本身為結構性材料326個別部分之部分固 持在一起。其有利處在於防止經移除的結構性材料個別 ^刀與留在基材说上的部分在移除可犧牲材料328的程序 期間產生糾結。可在可犧牲材料328移除之前或之後將一諸 如真空炎頭或磁性夾頭等夾頭附接至繫件334,藉以拉離經 移除的結構性材料326。 第52(a)-(g)圖顯示用於在利用一暫時基材來形成一用 1〇以在一分離基材上沉積其他材料圖案之前在此暫時基材上 將一可圖案化模料加以預圖案化之本發明的一實施例。第 52(a)圖顯不暫時基材336。可圖案化模料338形成於暫時基 材336上,如第52(b)圖所示。第52(c)圖中,已經將可圖案 化模料现圖案化ία⑷时,已經將暫時基材说及;^ 15圖案化模料338翻轉過來並結合(譬如藉由黏附或再疊合)至 一分離的基材340。第52(e)圖中,已經移除暫時基材336(譬 如藉由剝除或溶解)。第52(f)圖中,將材料342形成於由可 圖案化模料338圖案化所導致之開孔中。第52(g)圖中,已經 移除可圖案化模料338。 ί〇 因此,根據上述實施例,可將一圖案從一暫時基材轉 移至一其上將藉由使一可圖案化模料暫時結合至暫時基材 然後使可圖案化模料結合至建造基材且移除暫時基材來建 造層之基材。根據本發明的部分實施例,可圖案化模料可 為-將與建造基材及暫時基材的-表面產生機械式互鎖及 129 1297045 ^化學式結合之乾酿劑。可選擇暫時基材使其相對於所 吏用的可圖案化柄料不具有良好的黏附性質。暫時基材譬 如可為teflen®’ SYT_或㈣烯或者可為—可溶解的可 犧牲材料根據其中可圖案化模料為乾膜阻劑之實施例, 5乾膜阻劑的支撐材料可黏附至暫時基材或當乾膜阻劑曝光 及顯影時作為暫時基材。然後,可連同任何所使用的額外 暫時基材來將支撐物移除。 第53(aHf)圖顯示用於將—圖案從—暫時基材轉移至 建造基材之本發明的另一實施例。第53(a)圖顯示暫時基 1〇材344。暫時基材344為一可渗透性基材。可圖案化模料施 形成於暫時基材344上,如第53⑻圖所示。第53⑷圖卜 已經將可圖案化模料346圖案化。第53⑷圖中,已經將暫時 基材344及可圖案化模料346翻轉過來並結合(譬如藉由黏 附或再f合)至一建造基材346。第53(e)圖中,已經在可圖 15案化模料346圖案化所導致之開孔中將材料35〇形成經過可 /參透性暫時基材344。如第53⑷圖所示,根據部分實施例, 材料350可能未完全充填開孔藉以避免材料35〇熔接至暫時 基材344。第53(f)圖中,已經利用溶解或其他方式移除可圖 案化模料346藉以移除暫時基材344。可圖案化模料346譬如 20可由一穿過可滲透性暫時基材344之剝除劑加以移除。 第54(a)-(f)圖顯示用於將一圖案從一暫時基材轉移至 建造基材之本發明的另一實施例。第54(a)圖顯示暫時美 材352。暫時基材352可為一譬如由固體銅形成之可犧牲陽 極或可具有一諸如銅等材料的塗層。可圖案化模料354形成 130 1297045 於暫時基材352上,如第54(b)圖所示。第54(c)圖中,已經 將可圖案化模料354圖案化。第54(d)圖中,已經將暫時基材 352及可圖案化模料354翻轉過來並結合(譬如藉由黏附或 再疊合)至一建造基材356。 5 第54(e)圖中,材料358已經在一鍍覆步驟期間形成於由 可圖案化模料354圖案化所導致之開孔中,其中可在一鍍覆 步驟期間將暫時基材352及建造基材356浸入一電沉積貯槽 (未圖示)中。材料358在鍍覆步驟期間由暫時基材352的侵蝕 所形成’如第54(e)圖所示。第54⑴圖中,在鍍覆步驟之後 1〇 已經藉由移除可圖案化模料354來移除暫時基材352。可圖 案化模料354譬如可由一施加至建造物侧邊之剝除劑加以 溶解。根據替代性實施例,暫時基材352可在一平面化步驟 期間加以移除。 第55(a)-(i)圖顯示用於將超過一種材料沉積在一可圖 15案化模料中所形成之一開孔中以使一層狀材料沉積物形成 於單層上之本發明的一實施例。 第55(a)圖顯示一基材360,其上已經如第55(b)圖所示 沉積有可圖案化模料362(譬如光阻或銲罩)。第55((〇圖中, 已經將材料362圖案化(譬如如果為一光阻,則利用一光 _員心等、雷射直接成像、一圖案產生器及類似物、或 廷些方法的組合)以產生開孔。第55(d)圖中, 形成於圖案化步驟所導致之開孔中。第55(e)圖中,第二材 料368形成於第—材料364上方之開孔中。第55(f)圖中,已 經移除可圖案化模料362。第55⑻圖中,第三材料366毯覆 131 1297045 >儿積在基材360、第一材料364及第二材料368的暴露區域上 方。第55(h)圖中,已經進行平面化。 根據本發明的部分實施例,第一材料364可能為柔軟材 料如錫)’第二材料368則可能為比第一材料3料更硬之材 5料(譬如鎳)。利用此方式,本發明的部分實施例可進行一平 面化步驟藉以將第二材料368平面化直到恰抵達第一材料 ⑽為止,如第55⑻圖所示。這可有利地使用較軟材料作為 第-材料。較軟材料因為塗覆有一較硬材料以使較硬材料 而非較軟材料受到平面化,故較軟材料不會受到平面化的 10嚴袼考驗(可能導致錄材_過度髒污,包括研磨物等)。 平面化之後,4如可利用一餘刻步驟來移除較硬材料的其 餘部分,如第55⑴圖所示,而留下未暴露於平面化之較軟 材料。 15 20 雖然第55刚中齡兩材料形成於開孔中,本發明的 部分實施_樣地適祕在可„化_移除之前在開孔 中形成任意-或多種的材料。可用於在—可圖案化模料中 =成的-開孔中沉積超過-種材料之本發明部分實施例的 其他應用係包括但不限於:形成I右 双具有不同材料的一超晶格 (Superlattice)之裝置,以及 r f 用熱里來間際性擴散 (.use)沉積在彼此頂上的多種材·料合金。 第56(a)-(i)圖顯示用於將超過_ 化模料中所形成的一開孔中以使好、纟可圖案 ^ 9狀材料沉積物形成於 早層上之本發明的一替代性實施 斤如咕 根據本發明的部分實 知例,第一材料可沉積至一開孔 了包括一在後續製造 132 1297045 程序期間需要保存的具有幾 ^TI . ^ m lL咕 夕狀或特定組成物或微結構 之頂表面。因此,第二材料 ^ 匕積至開孔内來塗覆第一材 枓並在後績製造程序期間保存 锋…^ 弟一材料的形狀或組成物。 第56(a)圖顯示一基材37〇, 兵上已經如第56(b)圖所示 >儿積有可圖案化模料362(譬如 。九阻或銲罩)。第56(c)圖中, 已經將材料372圖案化(譬如如 Μ θ 禾為一光阻,則利用一光 ^顯影等、藉由雷射直接成像、1案產生器及類似物、 或這些方法的組合)來產生開孔。第56_中,第一材料w 10 15
形成於圖案化步驟所導致之開孔中。假設第-材料374具有 —基於部分原因(譬如±述原因)需要保存之頂表 面。因此, ⑷圖中’第二材料376形成於第-材料374上方之開孔 中一第56咖巾’已除可圖案化模料奶。第%⑻圖中, 第材料378毯覆/儿積在基材37〇、第一材料別及第二材料 376的暴露區域上方。第_圖中,已經進行平面化。第56⑴
圖中’已經移除第二材料376,而在平面化步驟之後再度暴 露出第一材料374。 第57(a)-(g)圖顯示使用一可圖案化模料來進行一圖案 狀蝕刻之本發明的一實施例。第57(a)圖顯示建造在一基材 380上之三層的兩種材料384,386。因為最上層上尚未進行 2〇平面化,圖中最上層建造物係比前兩層更厚。第57(b)圖中, 可圖案化模料382已經形成於建造物的最上層上方。第57(c) 圖中’已經將可圖案化模料382圖案化以形成開孔。第57(d) 中’利用開孔來將腔穴蝕刻在一可能身為可犧牲材料或結 構性材料之先前沉積的材料内。第57(e)圖中,腔穴充填有 133 1297045 一第三材料388。第57(f)圖中,已經移除可圖案化模料382。 第57(g)圖中,已經依需要進行平面化。 因此,可利用如上述之本發明的部分實施例來在一層 上進行一既有材料的圖案狀蝕刻,藉以可將另一材料添加 5至該層。如第57(d)-(e)圖所示,可利用可圖案化模料382來 蝕刻腔穴並界定第三材料388的沉積,而盡量降低平面化期 間所必須移除之第三材料388量。根據本發明的其他實施 例,可在姓刻步驟之後移除可圖案化模料M2。如果利用電 /冗積來沉積第三材料388,可在平面化期間移除了高於腔穴 10上方位準所形成之任何第三材料388。 第58(a)-⑴圖顯示利用一可圖案化模料來在第一材料 中蝕刻一圖案及將第二材料鍍覆在經蝕刻圖案中之本發明 的一實施例。 第58(a)圖顯示一基材39〇,其上已經如第58(的圖所示 15沉積有第一材料392。第58(〇圖中,已經沉積一可圖案化模 料394(譬如一光阻)。第58(d)圖中,已經將材料394圖案化(譬 如如果為-光阻,則利用-光罩、顯影等、藉由雷射直接 成像、-圖案產生ϋ及類似物、或這些方法的組合)來產生 開孔。第58(e)圖中,利用開孔絲刻第一材料观,如圖所 2〇示。第58_中,第二材料396形成在已經餘刻於第一材料 392中之腔穴中。並且,可利用可圖案化模料來㈣腔穴並 界定第三材料的沉積藉以盡量減少平面化期間所必須移除 之第三材料量。第58_中,已經移除可圖案化模料394。 第58(h)圖中,已經依需要進行平面化。 134 1297045 熟習該技術者可瞭解或確認可將各種額外操作添加至 本文所述的程序。譬如,在進行不同沉積操作、進行不同 蝕刻操作及進行不同平面化操作之間,可能需要清理操 作、活化操作及類似操作。 5 下述的專利申請案及專利案以引用方式整體併入本文 中。這些併入的申請案之揭示可以許多方式與本申請案的 揭示加以合併:譬如,經增強的用於產生結構之方法可能衍 生自揭示的部分組合,可獲得增強的結構,可衍生增強的 裝置,以及類似作用。 10 135 1297045 *美國專利申請案,提交曰期 •美國申請案公開號碼,公開曰期 發明人,標題~~~一~ 鲁09/493,496-2000年 1 月 28 曰 孔恩(Cohen),‘‘用於電化 • 10/677,556-2003年10月1日 • 10/830,262-2004年4 月 21 日 贤間層用 •XX/XX,XXX-2004年5 月 7 曰 (案號P-US099-A-MF) 洛可(Lockard),“利用 片及(¾呈由平面化;言盆Ϊ 電化學製造結構之方丨^?,秒陈之籽晶層來 • 10/271,574_2002年 10 月 15 日 •2003-0127336A-2003 年7 月 10 日 • 10/697,597-2002年 12 月 20 曰 品方隸ί#’尽® • 10/677,498-2003年 10月 1 日 • 10/724,513-2003 年11 月 26 日 • 10/607,931-2003 年6 月 27 日 •XX/XXX,XXX-2004年5月 7 曰 (案號P-US093-A-MF) • 10/387,958-2003年3 月 13 日 •2003-022168A-2003 年 12月 4 日 籲 10/434,494_2003 年5月 7 日 鲁2004-0000489A-2004年1月 1 曰 赞鑛覆 • 10/434,289_2003 年5月 7 日 •20040065555A-2004年4月 8 日 ^黑的為場#極性活化之可貼 春 10/434,294-2003 年5 月 7 曰 鲁2004-0065550A-2004年4月 8 日 $,方有經增強的後沉積處理之電化學製 • 10/434,295-2003 年5月 7 曰 •2004-0004001A-2004年1 月 8 曰 !{^#成溫導裝體置令基礎的電路 • 10/434,315-2003 年5月 7 曰 鲁2003-0234179A-2003 年 12 月 25 日 ^可犧牲金屬圖案來模製結 • 10/434,103-2004年5月 7 曰 參2004-0020782A-2004年2月 5 日 電fif製造的隱藏式密封微結構 產生此等結構之方法與裝置” •XX/XXX,XXX-2004年5月 7 曰 (案號P-US104-A-MF) fii(Pompson),“具有介電質或活性基 賴觀麟製造此等 • 10/434,519-2003 年5月 7 日 鲁2004-0007470A-2004年 1 月 15 日 3#ti(Smalley),“用於經由交織層或經由選 刻及充填來電化學製造結構之 • XX/XXX,XXX-2004年5 月 7 日 (案號 P-US105-A-MF) 方‘丨I”於經電化學製造結構之多階 136 1297045 存在多種其他實施例。部分這些實施例可利用本文的 揭示及引用併入本文的各種揭示之一組合為基礎。部分實 施例可能未使用任何毯覆沉積程序及/或其可能未使用平 面化程序。部分實施例可能包含將複數種不同材料選擇性 5沉積在單層上或不同層上。部分實施例可能使用並非電沉 積程序之毯覆沉積程序。部分實施例可能在部分層上使用 甚至並非電沉積程序之選擇性沉積程序。部分實施例可能 使用一或多種結構性材料(譬如鎳、金、銅或銀)。其他程序 可能使用可電沉積或不可電沉積之其他材料。部分程序可 10能使用一或多種可犧牲材料(譬如銅)。部分實施例可使用銅 作為結構性材料且具有或不具有一可犧牲材料。部分實施 例可能移除一可犧牲材料,其他實施例則可能未加以移 除。部分實施例可使用具有不同圖案之可貼附性接觸罩體 藉以將不同的選擇性材料圖案沉積在不同層上及/或單層 15 的不同部分上。 雲於此處的揭示,可能具有許多其他實施例、替代性 没計及使用方式且為熟習該技術者所瞭解。因此,本發明 無意受限於上述之特定示範性實施例、替代方式及使用方 式而只由申請專利範圍所界定。 2〇 【圖式簡單說明】 第1⑻-1(c)圖不意性描!會一cc罩體鍍覆程序的各種不 同階段之側視圖,而第i⑷·1(g)圖示意性描緣一使用不同類 型CC罩體之CC罩體鑛覆程序各種階段的側視圖; 第2(a)-2_示意性描緣一施加用以形成一特定結構 137 1297045 之電化學製造程序的各種不同階段之側視圖,其中係選擇 性沉積一可犧牲材料且毯覆沉積一結構性材料; 第3(a)-3(c)圖示意性描繪可用來人工式實行第2(a)_2⑴ 所不的電化學製造方法之各種不同範例次總成的側視圖; 5 第4(a)-4(1)圖示意性描繪利用黏附罩體來形成一結構 的第一層,其中第二材料的毯覆沉積係鋪覆於第一材料本 身及第一材料的沉積位置之間的開口上方; 第5(a)-5(ii)圖顯示根據本發明的一實施例之一裝置及 方法,其中利用一載具在形成一立體結構之程序的至少一 10 部分期間固持住一基材; 第6(a)-6(c)圖描之一可讓載具與一基材之間具有互鎖 結合之替代性載具體部組態的側視圖; 第7(a)-7(b)圖各分別描繪一具有一圓錐形開孔或一長v 形開孔之載具體部的俯視、側視圖及立體圖; 15 第8圖描繪一乾膜疊合器的滾子以及捲繞在一滾子周 圍的一片乾膜及一將進給至滾子之間的基材之側視圖; 第9(a)及9(b)圖描繪圓形基材及用於在進給至一疊合 器内時固持基材之長方形模板的立體圖; 第10(a)-10(b)圖描繪第9(b)圖的基材及模板以及可位 2〇 於基材底下確保基材上表面與模板適當地匹配之填隙片之 剖側視圖; 第ll(a)-l 1(e)圖描繪一其中將多層光阻在圖案化前添 加至一基材之範例程序的各種階段之侧視圖; 第12(a)- 12(b)圖分別描繪材料的一選擇性沉積所導致 138 1297045 之一=正特性及-小負特性的範例; 此第,沉積材料中之狹窄特性丑 緣故而未完全充填; 5 10 15 、覆,儿積的材料之側視圖; 第14(a)-14(h)圖描格_ 的狹窄正特性之程序的:形成一諸如第12⑷圖所示 、各種狀態之示意性側視圖;
=5⑻·15(e)圖描綠—用於形成—諸如第剛圖所示 的狹Η特性之程細各種狀態之㈣性側視圖; 第圖提仏用於以一層上之特定特性的存在為基礎 來決定沉錢先性之料的流程圖; 第1和聊福纷一用於形成一含有狹窄負特性及 狹窄正特性的層之程序的各種狀態之示意性側視圖,且其 中可圖案化模料-般無法產生兩型的小特性; 第18(a) 18(k)®&繪—用於將超過兩種材料沉積在單 層上之程序;
第19(a)· 19(k)圖描繪第—示範性實施例之—用於將超 過兩種材料沉積在單層上之程序,且其中使兩或更多種不 同材料彼此相鄰; 第20(a)-2GQ·)圖描!會第二示I!性實施例之_用於將超 過兩種材料沉積在單層上之程序,且其中使兩或更多種不 同材料彼此相鄰; 第21(a)-21(i)圖描!會第三示範性實施例之一用於將超 過兩種材料沉積在單層上之程序,且其中使兩或更多種不 同材料彼此相鄰; 139 1297045 第22(a)-22(i)圖描繪第四示範性實施例之一用於將超 過兩種材料沉積在單層上之程序,且其中使兩或更多種不 同材料彼此相鄰; 第23(a)-23(b)圖分別描繪隨著用於構成一多層結構的 5至少一部分之連續層的形成而擴張及收縮之結構的側視 圖; 第24(a)-24(g)圖描繪一用於形成諸如第23(a)圖所示的 一擴張結構之程序的示意性側視圖,其中在複數層操作中 使光阻曝光但其中只在多層光阻發生曝光之後才發生顯影 10 且卩现後發生以一結構性材料來回填所生成之空隙; 第25(a)-25(g)圖顯示一用於形成一如第23(b)圖所示的 收縮結構之程序的一實施例; 第26圖描繪複數個偏移層之側視圖; 第27圖提供一用於分析一層上的特性以決定是否需沉 15 積一籽晶層之程序的流程圖; 第28(a)-28(b)圖提供一利用背側對準來確保圖案化罩 體的對齊之實施例所包含的兩項操作之側視圖; 第29⑻·29(Χ)圖描緣本發明的_實施例之各種階段,其 中對準標靶可由電沉積材料形成; 20 第30(a)_3〇(r)圖描繪本發明的一實施例之各種階段,其 中對準標靶形成於一黏附層中及/或一籽晶層中; 第31圖顯示根據本發明的一實施例之一基材、層及對 準標靶之俯視圖; 第32(a)-32(c)圖分別顯示一可位於一前層上之對準標 140 1297045 靶、一可位於一對準罩體上之對準標靶、及兩者之一鋪覆 的範例; 第3 3 (a) - 3 3 (d)圖描繪根據本發明部分實施例可使用在 交錯層上之一系列的罩體及層對準標把; 5 第34⑻_34(b)圖描緣一基材,第34(a)圖具有其上將形 成有用的結構之單-象限及-罩體’第34(b)圖在四象限各 者中具有不同定向的圖案所以當罩體各旋轉卯度時可使用 光罩的-不同部分來將基材圖案化以降低產生少量結構所 需要之淨光罩數; 1〇 帛35⑻-35⑻圖描繪根據本發明部分實施例基材及罩 體對準標乾如何可在旋轉時對準; 第36⑷-36⑷圖示意性描綠可在本發明部分實施例中 使用之-載具與-基材之間的各種關係之側視圖; 第37(a)_37(p)圖顯示—用於將物體包含在—基材上所 15 形成的層内之程序; 第38⑻-38_顯示用於將外物包含在__基材上所形 成的層内之本發明的另一實施例; 第39圖顯示根據本發明部分實施例中所形成之一滾珠 軸承結構在形成時之—步驟的俯視圖; 2〇 帛顯示根據本發明部分實關所形成之-完成的 滾珠軸承結構; 第41(a)-41(k)圖顯示用於將外物包含在一基材上所形 成之層内之本發明的另一實施例; 乂 第42(a)-42(p)圖不意性顯示一用於形成多層結構之程 141 1297045 序的各種階段,其中使用可圖案化模料作為可犧牲材料; 第43(a)-43(〇圖顯示一使用可圖案化模料作為可犧牲 材料之替代性實施例; 第44(a)-44(i)圖顯示另一使用可圖案化模料作為可犧 5 牲材料之替代性實施例; 第45(a)-45(m)圖顯示用於將層建造在大基材上以盡量 降低可能導因於所沉積材料之對於一大基材的應力之本發 明的一實施例; 第46(a)-46(q)圖顯示用於製造客製陣列的裝置而不需 10 對於各客製陣列組態使用一組全新光罩之本發明的一實施 例; 第47(a)-47(q)圖顯示用於製造經客製陣列的裝置而不 需對於各客製陣列組態使用一組不同光罩之本發明的另一 實施例; 15 第48(a)-48(b)圖顯示一利用一結構性材料及一可犧牲 材料所形成之樣本多元件結構,其中可犧牲材料已經如第 48(b)圖所示移、除; 第49(a)-49(b)圖顯示一樣本多元件結構,其中個別元件 在可犧牲材料移除之前與之後具有不同的長度; 20 第50(a)-50(d)圖顯示兩個樣本多元件結構,其中個別元 件在可犧牲材料移除之前與之後具有不同的長度且其中將 一第二基材添加至建造物以保留原本會失去之第二結構的 元件; 第51 (a)-51 (b)圖顯示與第49(a)及49(b)圖中類似之一實 1297045 5 10 15 20 知例,唯一差異在於··將被移除之結構性材料元件係由一橋 接結構固持在一起。 第52⑷-52(g)圖顯示用於在利用一暫時基材形成用以 將其他材料沉積在-分離材±之_前將此暫時基材 上的-可圖案化模料加以預圖案化之本發明的—實施例; 第53⑷·53_顯示用於將—圖案從—暫時基材轉移 至一建造基材之本發明的另一實施例; 第54⑻·54_顯示用於將—圖案從—暫時基材轉移 至建造基材之本發明的另一實施例; 第55⑷-55⑴圖顯示用於將超過一材料沉積在一 =模料帽形成的1孔中以使—層狀材料沉積物形二 ;早層上之本發明的一實施例; 第56⑻_56⑴圖顯示用於將超過一材料沉積在一 =料中所形成的一開孔中以使一層狀材料沉積物形: ;早層上之本發明的_替代性實施例; 第57⑻-57(g)圖顯示利用—可圖案化模料來進行—緩 圖案化餘刻之本發明的一實施例; 第58⑷_58⑴圖顯示利用—可圖案化模料來蚀刻第— 抖中的一圖案且將第二材料鑛覆在經㈣圖案中之本發 明的一實施例; 赞 第59⑷-59(i)圖顯示用於將—標乾形成於—基材 本發明的另一實施例。 〜
143 1297045 【圖式之主要元件代表符號表】 1,194,196,198,548...載具 2,340,360,370,380,390,400,506, 582…基材 3···載具表面 4,6,8···層 5...對準標靶插件 7···可移除式保護蓋 9···壓抵構件 11···接觸構件 13···防堵構件 15…孔 17···加熱元件 19···載具識別裝置 21···可移除膜 23.··黏劑材料 25,37,106,108,134,150,192,202, 228,240,254,266,280,290,308, 324,330,332,340,360,370,380, 390···基材 26···推拔狀開孔 27···可移除式薄膜 28···基材的頂表面 29···平面性表面 30···間隙 31,89,91,92,94,102,130,132,153, 15 8,161,162,175,272,342,350, 358.372.384.386.522.. .材料 33,83,218,230,234,242,246,248, 256,262,264,268,278,282,282⑻, 282(b),286,292,338,346,354,362, 382,394,404···可圖案化模料 34,104…疊合滾子 35,36···圖案 38…次要滾子,第二滾子 39,87···非透射性塗層 40,52…階台 41,54···無色區域 42,85,129,139,144,164,294,306, 312,322…光罩 43,45,145,146,147,148...對準標靶 47,49,51,53···成像系統 50.. .精密階台 57,76,90,166···區域 59···選擇性絕緣材料 60,72···電沉積池 61,74…墊片 62.68.558.. .貯槽 63···第一材料沉積物 64,70…相對電極 65…第二材料沉積物 144 1297045 66,78,518···電源供應器 67…平面化附件 69···滑動階台 71,93…支撐件 73···板 75…用於量測表面位置之感 應器 77,105,107···表面 79…結構性材料區域 80···環 81···防反射塗層 82···硬阻止部 84…用於量測目前平面化的 表面位置之感應器 86…過大厚度(邊緣圓緣) 95···截口 97…晶粒 98···乾膜阻劑 99…廢料晶粒 100…過切 ιοί···最小表面 103···材料層建造物 104···熱輥疊合器 109···壓抵構件,模板 112···乘載模板 110,115,152,156,160,201,205, 207,209,213,215,219,221,225, 227,233,235,237,239,241,243, 245,247,249,251,253,255,257, 259,261,526a,526b···開孔 113.. .填隙片 114.. .建造物 117,117,,151,204,208,212 ...可圖案化模料 118,328···可犧牲材料 119,244,326…結構性材料 120,122,210,232,284,298,316,3 64,374,392,406,502· · ·第一材料 121,123,214,236,288,302,318, 368,376,396,408,504· · ·第二材料 124,366,378,388· · ·第三材料 125···可燒蝕材料 126…擴張的幾何結構 127···收縮的幾何結構 128…光 133···角 135,136,137,138,140,141,142, 143,140(1),141(2),142(3),143(4) ...象限 140··.光罩 139…的第一象限 149···背側成像系統 145 1297045 154,173···標靶 155···可圖案化材料 157···介電材料 159,171,174···阻劑 163,179···窗口 165…紫外光 167,168,169,177,178...蕈聚區域 172,402 · · ·黏附/軒晶層 176,502…沉積材料 182,183··.對準形狀 184,185,189,19〇· · ·新的標乾形狀 2〇3···可圖案化模料216的表面 206,238.··物體 211···平面化 216···第二可圖案化模料 217…條紋 220···球珠 222···執道 223…腔穴 224···内結構性材料 226…外結構性材料 229,231···側 242⑻···可圖案化模料的狹窄 部分 242(b)···可圖案化模料的寬廣 部分 250.252.. .通路 258···第二層材料 260.. .細顆粒 263,265··.分割巷道 267,273…第一群組的中斷部 269,275…第二群組的中斷部 270…傳導性顆粒 271···第三群組的中斷部 296,314···第二光罩 304…正的可圖案化模料 310,320…負可圖案化模料 330…第二基材 334···繫帶 336,344,352".暫時基材 356···建造基材 406⑻,406(b)···部分 506…金屬基材 508.. .CC 罩體 508’···罩體 510,510 ’ · · ·可貼附材料 512···共同支撐件/陽極 512’,562···陽極 514,566···鍍覆溶液 516···電解質 520···支撐結構,多層結構 522’···沉積物 146 1297045 532…示範性人工電化學製造 系統 534…基材固持次系統 536...CC罩體次系統 538…毯覆沉積次系統 540…平面化次系統 542…線性滑件 544···致動器 546···指示器 552…拋磨板 554···精密的X_階台 556···精密的Y階台 564···電解質貯槽 568···足部 572,574···框架 584…可圖案化的光阻(可圖率 化模料) 586···光阻的表面 588···基材582的表面 592⑻-592(c)···開口 594···第一金屬 596...第二金屬 598···立體(3-D)結構 S1601···分析此層 S1602···決定此層是否具有一 預定最小特性尺寸之特性 S1603···如果沒有此特性則不 作出可犧牲材料及結構性材 料沉積優先性之決定 S1604···如果具有此一特性, 則決定此特性為對於該層之 結構性材料中的一正特性或 為一負特性 S1605···如果此特性為負則先 沉積結構性材料 S1606···如果此特性為正則先 沉積可犧牲材料 S2701 · · ·分析一層上的特性 S2702···決定一特性是否有任 何角高於臨界角 S2703···如果一特性的一角高 於臨界角,將不需要沉積籽晶層 S2704…如果此角高於臨界角, 將需要沉積一籽晶層 147

Claims (1)

1297045 仅年上月t日修(更)正本 拾、申請專利範圍: 第93112893號專利申請案申請專利範圍修正本2006年5月 1. 一種用於形成一多層立體結構之程序,包含·· (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 5 層;及 (b) 將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: 10 --⑴將一所需要圖案的罩體材料形成及黏附在 該基材或先前形成的層上,其中該罩體材料的圖案 化係導致該材料中之至少一空隙藉以暴露出該基 材或一先前形成的層之一部分; -,(ii)將一傳導性材料沉積至該罩體材料中的 15 至少一空隙内;及 其中該罩體材料包含一乾膜光阻。 2. —種用於形成一多層立體結構之程序,包含: (a)將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 20 (b)將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: -⑴將一所需要圖案的罩體材料形成及黏附在 1297045 該基材或先前形成的層上,其中該罩體材料的圖案 化係導致該材料中之至少一空隙藉以暴露出該基 材或一先前形成的層之一部分 --(i i)將一傳導性犧牲材料沉積至該罩體材料 5 中的至少一空隙内; 一 (iii)移除該罩體材料, --(i v)沉積一傳導性結構材料及 --(V)將該沉積的第一及第二材料平面化至一 所需要的高度。 10 3. —種用於形成一多層立體結構之程序,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b) 將⑻的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 15 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: ―⑴將一所需要圖案的罩體材料形成及黏附在 該基材或先前形成的層上,其中該罩體材料的圖案 化係導致該材料中之至少一空隙藉以暴露出該基 20 材或一先前形成的層之一部分; --(ii)將一傳導性材料沉積至該罩體材料中的 至少一空隙内; --(iii)移除該罩體材料, --(iv)及沉積一介電材料;且其中一後續層的形 2 1297045 4. 5 10 15 5. 20 成係包含將一籽晶層沉積在該至少一層的至少一 部分上。 一種用於形成一多層立體結構之程序,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b) 將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: --⑴將一^斤需要圖案的罩體材料形成及黏附在 該基材或先前形成的層上,其中該罩體材料的圖案 化係導致該材料中之至少一空隙藉以暴露出該基 材或一先前形成的層之一部分; --(ii)將一傳導性材料沉積至該罩體材料中的 至少一空隙内;及 --(iii)在該罩體材料形成及黏附之前’將一只 包含傳導性材料的籽晶層沉積在該基材或先前形 成的層上。 一種用於形成一多層立體結構之程序,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b) 將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層;
3 1297045 其中該至少一層的形成係包含: ―⑴將一所需要圖案的罩體材料形成及黏附在 該基材或先前形成的層上,其中該罩體材料的圖案 化係導致該材料中之至少一空隙藉以暴露出該基 5 材或一先前形成的層之一部分; --(i i)將一傳導性材料沉積至該罩體材料中的 至少一空隙内;及 其中該至少一層在完成後係包含位於該層上 不同侧向位置之至少三種不同材料。 10 6. —種用於形成一多層立體結構之程序,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b) 將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 15 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: ―⑴將一所需要圖案的罩體材料形成及黏附在 該基材或先前形成的層上, —(ii)利用位於下歹至少一者上之一對準標記 20 的一經聚焦影像來光學性對準該介電材料的圖案 化之一位置:(1)該基材,(2)—載具,其上供該基 材坐接,或(3)先前沉積的材料,其位於該基材上 --(iii)其中該罩體材料的圖案化係導致該材料 中之至少一空隙藉以暴露出該基材或一先前形成 4 1297045 的層之一部分; --(iv)將一傳導性材料沉積至該罩體材料中的 至少一空隙内。 7. —種用於形成一多層立體結構之程序,包含: 5 (a)將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b)將⑻的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 10 其中該至少一層的形成係包含: ―⑴將一所需要圖案的罩體材料形成及黏附在 該基材或先前形成的層上,其中該罩體材料的圖案 化係導致該材料中之至少一空隙藉以暴露出該基 材或一先前形成的層之一部分; 15 ―⑼接觸並電連接一具有一載具體的載具至 一基材; —(iii)提供一電沉積貯槽,其中具有電沉積池; --(iv)將該基材浸入該電沉積貯槽中,配置該載 具以作為一具有第一極性的第一電極, 20 --(V)供應一具有與該第一極性相反的第二極 性第二電極,並將該第二電極浸入該電沉積貯槽 中;及 —(vi)電連接一電源供應器至該載具及該第二 電極並提供該電源動力,以使來自該第二電極的材 1297045 料經由該電沉積池而電沉積在該基材上。 8. 如申請專利範圍第7項之程序,其中該基材附裝至該載 具體部。 9. 如申請專利範圍第8項之程序,其中該基材藉由一可固 5 體化的黏劑材料附裝至該載具體部。 10. 如申請專利範圍第8項之程序,其中該基材藉由一機械 結合部附裝至該載具體部。 11. 如申請專利範圍第7項之程序,其中該載具體部具有一 表面,該表面用以對於控制沉積在該基材上的一或多層 10 材料的厚度提供一參考。 12. 如申請專利範圍第7項之程序,其中該載具體部係由形 成經過該載具體部的至少一開孔加以穿孔,其中該基材 藉由該至少一開孔中所形成之一材料結合至該載具體 部。 15 13.如申請專利範圍第7項之程序,其中該載具體部包含一 固定資料表面藉以測量該一或多層材料的厚度。 14. 如申請專利範圍第7項之程序,其中先前沉積在該載具 體部的部分上之一材料係形成該電沉積貯槽的一地板。 15. 如申請專利範圍第7項之程序,該載具體部包含一表 20 面,該表面中具有一用於接收該基材之凹部以使該基材 的一表面平行於該載具體部的表面。 16. 如申請專利範圍第7項之程序,其中該載具體部包含對 準標靶,該等對準標靶係用來對準後續將該一或多層材 料圖案化所使用之光罩。 1297045 17. 如申請專利範圍第7項之程序,其中該載具體部由一傳 導性材料形成。 18. 如申請專利範圍第7項之程序,其中該載具體部在該載 具體部的至少一部分上包含一傳導性材料。 5 19.如申請專利範圍第7項之程序,其中該基材由一傳導性 材料形成。 20. 如申請專利範圍第7項之程序,其中該基材在該基材的 至少一部分上塗覆有一傳導性材料。 21. 如申請專利範圍第7項之程序,其中該載具體部包含一 10 接觸構件,該接觸構件用於在該基材的至少一表面上與 該基材產生電性接觸。 22. 如申請專利範圍第7項之程序,其中一先前形成於該載 具體部上之材料係與該電沉積貯槽形成一密封藉以防 止電沉積在該密封材料以外之該載具體部的任何部分 15 上。 23. —種用於形成一多層立體結構之程序,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b) 將⑻的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 20 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: —(i)將一所需要圖案的罩體材料形成及黏附在 該基材或先前形成的層上,其中該罩體材料的圖案 1297045 化係導致該材料中之至少一空隙藉以暴露出該基 材或一先前形成的層之一部分; --(U)將一傳導性材料沉積至該罩體材料中的 至少一空隙内; 5 --(iii)供應一載具,其用於在至少一層材料形 成於該基材上的期間固持該基材,該載具包含一具 有一表面之載具體部,該表面對於測量該基材上所 形成之一或多層材料的厚度提供一參考;及 --(ii)平面化一或多材料,其在至少一層的形成 10 期間被沉積,且該載具體被一平面化附件支撐,該 平面化附件具有至少一表面適可與該載具體部的 參考表面呈對接,以使該基材上所形成之一或多層 材料的表面在平面化之後平行於該參考表面。 24. 如申請專利範圍第23項之程序,進一步包含測量指示 15 器,該等測量指示器係用於以該參考表面為基礎來測量 該基材上所形成之一或多層材料的厚度。 25. 如申請專利範圍第24項之程序,其中該等測量指示器藉 由比較該參考表面的一位置對於該基材上所形成的一或 多層材料之一表面的一位置來測量厚度。 20 26.如申請專利範圍第25項之程序,其中將複數個測量指示 器放置在相距該基材中心之各種不同半徑處以測量厚 度。 27.如申請專利範圍第25項之程序,其中該等測量指示器為 感應器。 8 1297045 28. 如申請專利範圍第27項之程序,其中該等測量指示器為 撥盤指示器。 ° # 29. 如申請專利範圍第27項之程序,其中該等測量指示器是 以LVDT(線性可變差動變壓器)為基礎之距離錶規。 5 30.如申請專利範圍第27項之程序,其中該等測量指示器是 以下列至少一者為基礎之非接觸感應器:光、渦流及電 容。 3L如申請專利範圍第27項之程序,其中該平面化附件包 含: 可矛夕式階台,其上具有至少一表面適可與該載具體 部的參考表面呈對接;及 一平面化板,其用於將該基材上所形成之一或多層 材料的一表面加以平面化,當該載具體部被該可移式階 台支撐時該平面化板平行於該載具體部。 32·如申請專利範圍第31項之程序,其中該等可移式階台包 s 適可對接參考表面的至少一表面呈平行之共面性 、止邛以使该基材上所形成之一或多層材料的表面在 平面化之後變成平行於該參考表面。 2〇幻·如申請專利範圍第32項之程序,其中該等共面性阻止部 被該平面化板所支撑。 34·如申請專利範圍第31項之程序,其中該等可移式階台適 可在垂直於該平面化板的方向中升高及降低該載具體 部。 ’、 5·如申清專利乾圍第31項之程序,其中該等可移式階台包 !297〇45 含兩個彼此相對定位之可移式階台。 36·如申請專利範圍第32項之程序,其中該等共面性阻止部 係利用一自動準直器對準而平行於適可對接該參考表面 之至少一表面。 5 10 15 37·如申請專利範圍第36項之程序,其中當該載具體部被適 可對接該參考表面之至少—表面所支撐時達成該對準作 用。 38. 如申請專利範圍第_之程序,其中該平面化板包含一 由下列至夕、者形成之拋磨板:銅、錫-錄、鑄鐵、及銅_ 樹脂複合物。 39. 一種用於形成—多層立體結構之程序,包含: ⑷將-層材料形成及黏附至—基材錢前形成的 ⑻將⑷的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積—立體結構,其中使連續層_至先前形 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: —(i)將-所需要圖案的罩體材料形成及黏附在 該基材或切形層上,其巾料料料的圖案 化係導致該材料中之至少__空隙如㈣㈣& 材或一先前形成的層之一部分; —⑼將—傳導性材料沉積至該罩體材料中的 至少一空隙内; 其用於聚焦在一 一(iii)提供一第一成像裝置, 20 1297045 罩體上之一第一標靶上以產生一第一影像; --(iv)提供一第二成像裝置,其用於聚焦在一第 二標靶上以產生一第二影像,該標靶係在下列之一 者上:(1)該基材或(2)沉積在該基材上之一材料 5 層;及 --(V)比較該第一及第二影像以決定該第一及 第二標靶之間的失準程度;及 —(vi)調整該罩體的對準,其相對於相應的下列 之一者:(1)該基材,(2)沉積在該基材上之一材料 10 層,或(3)該可抓取該基材的載體。 40. 如申請專利範圍第39項之程序,進一步包含記錄該第 一及第二影像。 41. 如申請專利範圍第39項之程序,其中該第一及第二成 像裝置的光軸並不同軸。 15 42.如申請專利範圍第39項之程序,其中該比較第一及第二 影像係包含將該第一影像疊置在該第二影像上。 43. —種用於形成一多層立體結構的方法,其包含: (a)將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 20 (b)將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: -⑴決定在一基材上或前一層上形成一可犧牲 11 1297045 材料及一結構性材料之優先性,包含: (1) 分析將在該基材上或前一層上形成之 輪廊, (2) 決定該基材上或前一層上形成的一輪 5 廓是否具有一預定特徵; (3) 決定(b)中所決定具有預定特徵之一輪 麼為一正輪廓或為一負輪廓; (4) 如果(c)中決定該輪廓為一負輪廓,則 預備先形成該結構性材料;及 10 (5)如果(c)中決定該特性為一正輪廓,則 預備先形成該可犧牲材料; (ii)根據該(i)(4)及⑴(5)的預備,將一層材料形 成及黏附至一基材或先前形成的層,其中該罩體材 料的圖案化係導致該材料中之至少一空隙藉以暴 15 露出該基材或一先前形成的層之一部分; (i i i)將一傳導性材料沉積至該罩體材料中的至 少一空隙内。 44.如申請專利範圍第43項之方法,其中該預定特徵為一最 小輪廓尺寸。 20 45.如申請專利範圍第43項之方法,其中該預定特徵為一尺 寸比。 46. —種用於形成一多層立體結構之方法,包含·· (a)將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 12 1297045 (b)將⑻的形成及軸操作重覆複數:欠以從複數個 黏附層來累積-立體結構,其巾使連續層細至先前形 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: 5 ⑴將-第-可圖案化模料沉積在該層上; ⑻將該第—可圖案化模料加以圖案化以形成-第 一圖案, ⑽將n料沉積在(ii)中所形成之該第一圖 案中; 10 (iv)移除該第-可圖案化模料以暴露出其上未沉積 有該第一材料之該層區域; (V) 將一第二可圖案化模料沉積在該層上方; (VI) 將帛一可圖案化模料加以圖案化以形成一第 二圖案; 15 (VII) 將一第一材料沉積在(vi)中所形成之該第二圖 案中; (viii)移除該第二可圖案化模料以暴露出其上未沉 積有該第-或第二材料之該層區域; 20 ⑽將該第-材料毯覆沉積在該第二材料及該層的 暴露區域上方;及 (X)將該層平面化。 士申明專利圍第46項之方法’其中該沉積第—及第二 材料係包含藉由電沉積來沉積該第—及第二材料。 48·如申請專利_第46項之方法,其中該第—及第二材料 13 1297045 為金屬。 49. 如申請專利範圍第46項之方法,其中該第一材料為銅而 該第二材料為鎳。 50. —種用於形成一多層立體結構之方法,包含: 5 (a)將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b)將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 10 其中該至少一層的形成係包含: ⑴將一第一可圖案化模料沉積在該層上; (ii)將該第一可圖案化模料加以圖案化以形成 一第一圖案; (iii)將一第一材料沉積在(ii)中所形成之該第 15 一圖案中; (iv)移除該第一可圖案化模料以暴露出其上未 沉積有該第一材料之該層區域; (V)將一第二可圖案化模料沉積在該層上方; (vi) 將該第二可圖案化模料加以圖案化以形成 20 一第二圖案; (vii) 將一第二材料沉積在(vi)中所形成之該第 二圖案中; (viii) 移除該第二可圖案化模料以暴露出其上 未沉積有該第一或第二材料之該層區域; 14 1297045 (ix)將一第三材料毯覆沉積在該第二材料及該 層的暴露區域上方;及 (X)將該層平面化。 51·如申請專利範圍第50項之方法,其中該沉積第一、第二 5 及第三材料係包含藉由電沉積來沉積該第一、第二及第 三材料。 52·如申請專利範圍第50項之方法,其中該第一、第二及第 三材料為金屬。 53. 如申請專利範圍第50項之方法,其中該第一材料為 10 銅、該第二材料為鎳且該第三材料為銀。 54. —種用於形成一多層立體結構之方法,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b) 將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 15 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: ⑴將一可圖案化模料沉積在該第一材料上方;及 (ii) 將該可圖案化模料加以圖案化以形成一與該第 20 一材料相鄰之開孔,該開孔暴露出該第一材料的一側部 及一頂部;及 (iii) 將一傳導性材料沉積至該罩體材料中的至少一 空隙内。 55. —種用於形成一多層立體結構之方法,包含: 15 1297045 (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b) 將⑻的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 5 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: 將一第一可圖案化模料形成於該基材上或先前形 成之層上; 將該第一可圖案化模料加以圖案化以形成一第一 10 開孔; 將一第一材料形成於該第一開孔中以在該第一開 孔内形成一對準標靶; 移除該第一可圖案化模料; 將一第二可圖案化模料形成於該基材上藉以覆蓋 15 住該對準標靶;及 圖案化該第二可圖案化模料以形成一比該對準標 靶更寬且完全加以包圍之第二開孔。 56. 如申請專利範圍第55項之方法,進一步包含將一非傳 導性材料形成於該第二開孔中以使該對準標靶被包圍在 20 該非傳導性材料中。 57. 如申請專利範圍第56項之方法,進一步包含將一非黏附 材料形成在該非傳導性材料上方。 58. 如申請專利範圍第55項之方法,其中該將第一材料形成 於該開孔中係包含藉由電沉積來形成該第一材料。 16 1297045 59.:申請專利範圍第56項之方法,其中該形成非傳導性材 料係包含藉由電沉積來形成該非傳導性材料。 專利範圍第57項之方法,其中該形成非黏附材料 ’、匕3藉由電沉積來形成該非黏附材料。 5 61·如申請專利範圍第兄項之方法’其令該形成非傳導性材 料係包含藉由毯覆沉積及姓刻該非傳導性材料來形成該 非傳導性材料。 X 62.如申請專利範圍第57項之方法’其中該形成非黏附材料 係包含藉由沉積及蝕刻該非黏附材料來形成該非黏附材 # 10 料。 63·如申請專利範圍第56項之方法,其中該將第一材料形成 於開孔中係包含藉由電沉積來形成該第一材料。 64·如申請專利範圍第56項之方法,其中該將第一材料形成 於開孔中係包含藉由沉積及蝕刻該非黏附材料來形成該 15 第一材料。 65· —種用於形成一多層立體結構之方法,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 H 層;及 (b) 將⑻的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 20 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: ⑴將一傳導層形成在該基材的一非傳導性表 面上方; 17 1297045 (ϋ)將一標靶形成於該傳導層中以使該標靶藉 由該基材的非傳導性表面而與該傳導層其餘部分 呈電性隔離;及 (iii)將該層材料電鍍在該傳導層上方以使該傳 5 導層受到鍍覆且該標靶未受鍍覆。 66. —種用於形成一多層立體結構之方法,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b) 將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 10 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層;及 其中,利用具有一第一佈局的對準形狀及新標靶形 狀之第一光罩使得奇數層被圖案化,該第一佈局相對於 該基材具有一第一定向;及 15 其中,利用具有一第二佈局的對準形狀及新標靶形 狀之第二光罩使得偶數層被圖案化,該第二佈局相對於 該基材具有一與該第一定向不同之第二定向。 67. 如申請專利範圍第66項之方法,其中該第二定向與該第 一定向呈180度相反。 20 68. —種用於形成一多層立體結構之方法,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b) 將⑻的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 18 1297045 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: 提供第一類型的第一可圖案化模料以使用在該基 材上或一先前形成之層上形成一第一層;及 5 提供第二類型的第一可圖案化模料以使用在該基 材上或一先前形成之層上形成一第二層。 69.如申請專利範圍第68項之方法,其中該第一類型的可圖 案化模料為一乾膜光阻而該第二類型的可圖案化模料為 一液體光阻。 10 70.如申請專利範圍第68項之方法,其中該第一類型的可圖 案化模料為一正光阻而該第二類型的可圖案化模料為一 負光阻。 71. —種用於形成一多層立體結構之方法,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 15 層;及 (b) 將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: 20 將一第一層一可圖案化模料形成於該基材上或先 前形成之層上; 將至少一額外層的該可圖案化模料形成在該第一 層上;及其後 基於欲形成之一立體結構的第一層的一代表性配 19 1297045 置,圖案化該第一層;及 基於欲形成之一立體結構的相應至該至少一額外 層的一或多個代表性配置,圖案化該至少一額外層。 72. —種用於形成一多層立體結構之方法,該方法包含: 5 (a)將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及
(b)將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 10 其中該至少一層的形成係包含: ⑴將一第一層可圖案化模料形成於一第一表面上; (ii) 將一第一開孔形成於該第一層可圖案化模料中 以接收一物體; (iii) 將該物體放置在該第一開孔中;及 15 (iv)將一第一材料形成於該第一開孔中以使該第一 材料包封住該物體。
73. 如申請專利範圍第72項之方法,進一步包含: 移除該第一層可圖案化模料; 將一第一層第二材料形成於該第一表面上而與該 20 包封住物體的第一材料相鄰;及 將該第一材料移除。 74. 如申請專利範圍第73項之方法,進一步包含在移除該第 一材料之前將該第一及第二材料平面化。 75. 如申請專利範圍第74項之方法,其中將該第一及第二材 20 1297045 料平面化以使該第一及第二材料兩者的上表面高於該物 體的一上方位準。 76.如申請專利範圍第74項之方法,其中將該第一及第二材 料平面化至一可使該物體的一上部受到平面化之位準。 5 77.如申請專利範圍第72項之方法,其中該將一第一材料形 成於第一開孔中係包含: 將一第二層可圖案化模料形成於該第一層可圖案 化模料上方; 將一第二開孔形成於該第二層可圖案化模料中;及 10 將該第一材料經由該第二開孔沉積至該第一開孔 内。 78.如申請專利範圍第72項之方法,其中該將物體放置在第 一開孔中係包含使該物體流動於該第一層可圖案化模料 的一表面上以令該物體落入該第一開孔内。 15 79.如申請專利範圍第72項之方法,其中該將物體放置在第 一開孔中係包含使該物體滾動於該第一層可圖案化模料 的一表面上以令該物體落入該第一開孔内。 80. 如申請專利範圍第72項之方法,其中該物體包含複數個 物體的一者且其中該將物體放置在第一開孔中係包含將 20 該等複數個物體傾倒於該第一層可圖案化模料的一表面 上以使該物體落入該第一開孔内。 81. 如申請專利範圍第80項之方法,其中從該第一層可圖案 化模料的表面移除未落入該第一開孔内之複數個物體的 一者。 21 1297045 82. 如申請專利範圍第72項之方法,其中該將物體放置在第 一開孔中係包含使用一揀放機來將該物體放置在該第一 開孔内。 83. 如申請專利範圍第72項之方法,其中該將物體放置在第 5 一開孔中係包含: 將一第二層可圖案化模料形成於該第一層可圖案 化模料上方,
將一第二開孔形成於該第二層可圖案化模料中;及 驅迫該物體經由該第二開孔進入該第一開孔内。 10 84.如申請專利範圍第73項之方法,其中該將一第一層第二 材料形成於第一材料周圍包封住物體係包含: 將一第二層可圖案化模料形成於該第一表面上; 將開孔形成於該第二層可圖案化模料中; 將一第三材料形成於該第二層可圖案化模料中的 15 開孔中;
移除該第二層可圖案化模料以暴露出未被該第三 材料覆蓋之該第一表面的區域;及 將該第二材料沉積在該第一表面、該第一材料及該 第二材料的暴露區域上方。 20 85.如申請專利範圍第84項之方法,其中該第三材料與該第 一材料相同。 86.如申請專利範圍第73項之方法,進一步包含將一第二層 第二材料形成於該第一層第二材料上方以使該物體被該 第二層第二材料固定在該第一層第二材料内。 22 1297045 87. 如申請專利範圍第72項之方法,其中該物體包含下列至 少一者:一球體、一積體電路、一透鏡、一鏡面、一光 纖束及一探針。 88. —種形成於一基材上之結構,包含形成於彼此頂上之 5 複數層結構性材料,該等複數層的至少一者中含有一物 體。 89. 如申請專利範圍第88項之方法,其中該物體包含下列至 少一者:一球體、一積體電路、一透鏡、一鏡面、一光 纖束及一探針。 10 90. —種用於在一表面上形成一多層立體結構之方法,包 含: 將複數層建造在該表面上,該等複數層包括一結構 性材料及一可犧牲材料,且每一連續層黏附至前一層上; 及該等複數層建造之後,從該等複數層移除該可犧 15 牲材料; 其中該可犧牲材料為一可圖案化模料,該模料係在 最初以薄片形式被提供。 91. 一種用於在一表面上形成一多層立體結構之方法,包 含: 20 形成一第一層可圖案化模料; 將第一開孔圖案化至該第一層可圖案化模料中; 將一第一結構性材料沉積在該等第一開孔内; 將一第二層可圖案化模料形成於該第一層可圖案 化模料及該第一結構性材料上方; 23 1297045 將第二開孔圖案化至該第二層可圖案化模料内,其 中該開孔區域係僅位在該第一結構材料之上;及 將一第二結構性材料沉積在該等第二開孔内。 92. 如申請專利範圍第91項之方法,進一步包含移除該等第 5 一及第二層可圖案化模料。 93. 如申請專利範圍第91項之方法,其中該第一結構性材料 與該第二結構性材料相同。 94. 如申請專利範圍第91項之方法,進一步包含: 將一第三層可圖案化模料形成於該第二層可圖案 10 化模料及該第二結構性材料上方; 將該等第三開孔圖案化至該第三層可圖案化模料 内;及 將一第三結構性材料沉積在該等第三開孔内。 95. 如申請專利範圍第94項之方法,進一步包含移除該第 15 一、第二及第三層可圖案化模料。 96. 如申請專利範圍第94項之方法,其中該第一結構性材 料、該第二結構性材料及該第三結構性材料為相同的材 料。 97. —種用於在一基材上形成一多層立體結構及分割巷道 20 之方法,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b) 將⑻的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 24 1297045 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: ⑴將一第一層可圖案化模料形成於一表面上; (ϋ)將第一開孔圖案化至該第一層可圖案化模 5 料中; (iii) 將一第一材料形成於該等第一開孔中;及 (iv) 移除該第一層可圖案化模料以暴露出該表 面之部分,其中該表面的複數個暴露部分係作為分 割巷道。 10 98.如申請專利範圍第97項之方法,進一步包含: 將一第二層可圖案化模料形成於該第一材料及該 表面的暴露部分上方; 將該第二層可圖案化模料圖案化以移除未覆蓋住 作為分割巷道之該表面的複數個暴露部分之該第二層 15 可圖案化模料部分; 將一第二材料形成於未作為分割巷道之該表面的 暴露部分上。 99. 如申請專利範圍第98項之方法,進一步包含移除在該第 二層可圖案化模料的圖案化期間未被移除之該第二層可 20 圖案化模料的剩餘部分。 100. —種用於形成一陣列的多層立體結構之方法,包含: (a) 將一層材料形成及黏附至一基材或先前形成的 層;及 (b) 將(a)的形成及黏附操作重覆複數次以從複數個 25 1297045 黏附層來累積一立體結構,其中使連續層黏附至先前形 成的層; 其中該至少一層的形成係包含: 將一第一層可圖案化模料形成於一基材上或先前 5 形成之層上; 利用一第一光罩來將該第一層可圖案化模料曝光 以形成該第一層可圖案化模料之一第一圖案的可溶及 不可溶部分,該用於形成一陣列的結構之第一圖案係具 有第一數量的結構;及 10 利用一與該第一光罩不同的第二光罩來將該第一 圖案曝光以從該第一圖案形成該第一層可圖案化模料 之一第二圖案的可溶及不可溶部分,該用於形成一陣列 的結構之第二圖案係具有與第一數量的結構不同之第 二數量的結構。 15 101.如申請專利範圍第100項之方法,進一步包含: 移除該第一層可圖案化模料的可溶部分以在該第 一層可圖案化模料中形成第一開孔;及 將一第一材料形成於該等第一開孔中。 102. 如申請專利範圍第101項之方法,進一步包含: 20 移除該第一層可圖案化模料的不可溶部分以形成 第二開孔;及 將一第二材料形成於該等第二開孔中。 103. 如申請專利範圍第102項之方法,進一步包含將該第一 及第二材料加以平面化。 26 1297045 104. 如申請專利範圍第100項之方法,其中該可圖案化模料 為一正的可圖案化模料。 105. 如申請專利範圍第100項之方法,其中該可圖案化模料 為一負的可圖案化模料。 5 106.如申請專利範圍第102項之方法,其中該第一材料為一 結構性材料而該弟二材料為一可犧牲材料。 107.如申請專利範圍第102項之方法,其中該第一材料為 一可犧牲材料而該第二材料為一結構性材料。
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