高區域堆疊層金屬結構及相關方法

高區域堆疊層金屬結構及相關方法
【專利摘要】本發明提供高表面區域堆疊層金屬結構、裝置、設備、系統及相關方法的實施方案。可從包含第一金屬及第二金屬的電鍍槽來制造位于襯底上的多個堆疊層。經調制的電鍍電流可沉積交替的第一金屬層及合金層，所述合金層包含所述第一金屬及所述第二金屬。可通過選擇性地蝕刻第一金屬層的一些部分以界定堆疊層結構來形成合金層之間的間隙。堆疊層結構可在用以形成電容器、電感器、催化反應器、熱轉移管、非線性彈簧、過濾器、蓄電池及重金屬凈化器的應用中有用。
【專利說明】高區域堆疊層金屬結構及相關方法
[0001]優先權數據
[0002]本專利文件主張2011年9月7日申請的標題為高區域堆疊層金屬結構及相關方法(HIGH AREA STACKED LAYERED METALLIC STRUCTURES AND RELATED METHODS)的第13/227，246號美國專利申請案的優先權的權利，所述案的揭示內容被視為本專利文件的一部分且以引用的方式并入本文中。
【技術領域】
[0003]本發明大體上涉及金屬結構且更具體來說涉及高區域堆疊層金屬結構，所述高區域堆疊層金屬結構可充當用于多種電、機電、電化學、光學、機械、熱及基于流體的應用的組件或裝置。
【背景技術】
[0004]機電系統包含具有電及機械元件的裝置、例如致動器及傳感器等換能器、例如鏡子等光學組件及電子設備。可以多種尺度(包含(但不限于)微尺度及納米尺度)來制造機電系統。舉例來說，微機電系統(MEMS)裝置可包含具有范圍為從約I微米到幾百微米或更大的大小的結構。納米機電系統(NEMS)裝置可包含具有小于I微米的大小(包含(例如)小于幾百納米的大小)的結構。可使用沉積、蝕刻、光刻及/或蝕刻掉襯底及/或所沉積材料層的部分或添加層以形成電、機械及機電裝置的其它微機械加工工藝來產生機電元件。
[0005]可在機電系統層級下實施各種金屬結構。舉例來說，可將例如電容器及電感器等無源電子組件制造為MEMS裝置。這些組件在電子產業(特別是消費型微電子)中可具有多種應用。還可在其它產業中使用金屬結構。常規金屬結構常常在分批工藝中通過多個處理階段(包含薄膜沉積、光刻、電鍍及蝕刻)而制造于硅晶片及襯底上。這些基于硅的制造技術可為昂貴的、耗時的，且不容易輸送到由其它材料形成的襯底。

【發明內容】

[0006]本發明的結構、裝置、設備、系統及方法各自具有若干創新方面，所述方面中沒有單個方面單獨地負責本文中所揭示的所要屬性。
[0007]揭示了堆疊層金屬結構、裝置、設備、系統及相關制造方法的實施方案。
[0008]根據本發明中所描述的標的的一個創新方面，一種在襯底上從電鍍槽形成多個堆疊層的方法包含:電鍍以沉積第一材料的至少一個層及第二材料的至少一個層；以及選擇性地蝕刻第一材料的部分。
[0009]在一些實施方案中，第一材料為第一金屬，且第二材料為包含所述第一金屬及第二金屬的合金。電鍍包含調制電鍍電流以沉積第一金屬及合金的交替層。選擇性地蝕刻包含在合金層的區之間形成間隙。經蝕刻的第一金屬層及合金層的交替層界定堆疊層結構。
[0010]在一些實施方案中，介電材料沉積于堆疊層結構的表面上。導電層沉積于所述介電材料上以界定包含第一電極及第二電極的電容器。所述第一電極為堆疊層結構，且所述第二電極為導電層。可使用原子層沉積(ALD)來沉積介電材料。可使用無電極電鍍來沉積導電層。
[0011]在一些實施方案中，導電材料的電極層形成于合金層上以部分地填充間隙，且液體電解質提供于所述經部分填充的間隙中。可將氣相反應物提供到液體電解質，其中所述氣相反應物能夠與電極層材料反應。在一替代性實施方案中，可將液相反應物提供到液體電解質，其中所述液相反應物能夠與電極層材料反應。
[0012]根據本發明中所描述的標的的另一創新方面，裝置包含:第一材料的至少一個層；以及第二材料的至少一個層，其具有延伸超出所述第一材料層的一個或一個以上部分。在一些實施中，合金層的所述一個或一個以上延伸部分界定所述合金層的區之間的一個或一個以上間隙。第一金屬層及合金層的交替層界定堆疊層結構。
[0013]在各種實施方案中，堆疊層結構可形成裝置的至少一部分，所述裝置例如電容器、電感器、傳感器、催化劑基質、熱管、流體過濾器、電化學單元、機電單元及電極。
[0014]根據本發明中所描述的標的的另一創新方面，設備包含由第一金屬及第二金屬的合金形成的多個分離、堆疊的合金層。所述分離的金屬層界定位于其間的間隙。所述設備進一步包含用于使堆疊的金屬層彼此分離以在合金層的區之間形成間隙的分離裝置。分離裝置及合金層的交替層界定堆疊層結構。
[0015]在一些實施方案中，所述設備包含用于存儲電荷的導電裝置。所述導電裝置安置于介電材料上。堆疊層結構界定電容器的第一電極，且導電裝置界定電容器的第二電極。在一些其它實施方案中，所述設備包含安置于堆疊層結構周圍的一個或一個以上線圈。
[0016]本說明書中所描述的標的的一個或一個以上實施方案的細節在隨附圖式及以下描述中予以闡述。其它特征、方面及優點將從所述描述、所述圖式及權利要求書而變得顯而易見。應注意，以下諸圖的相對尺寸可能未按比例繪制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1展示說明用于形成堆疊層結構的方法的流程圖的實例。
[0018]圖2A展示堆疊層結構的側視圖的實例。
[0019]圖2B展示經蝕刻的堆疊層結構的側視圖的實例。
[0020]圖3展示說明用于由堆疊層結構形成電容器的方法的流程圖的實例。
[0021]圖4A展示涂布有介電材料的堆疊層結構的側視圖的實例。
[0022]圖4B展示由堆疊層結構形成的電容器的側視圖的實例。
[0023]圖5展示說明用于由堆疊層結構形成電感器的方法的流程圖的實例。
[0024]圖6A展示涂布有介電材料的堆疊層結構的側視圖的實例。
[0025]圖6B展示電感器的透視圖的實例，所述電感器具有充當磁心的堆疊層結構。
[0026]圖7展示由堆疊層結構形成的傳感器的側視圖的實例。
[0027]圖8展示由堆疊層結構形成的納米催化劑基質的側視圖的實例。
[0028]圖9展示由堆疊層結構形成的熱管的側視圖的實例。
[0029]圖10展示堆疊層結構的側視圖的實例。
[0030]圖11展示由堆疊層結構形成的微米流體過濾器的側視圖的實例。[0031]圖12展示說明用于由堆疊層結構形成電化學單元的方法的流程圖的實例，所述堆疊層結構充當大區域電極或大區域集電器。
[0032]圖13展示由堆疊層結構形成的機電單元的側視圖的實例，所述堆疊層結構充當大區域電極或大區域集電器。
[0033]圖14展示大區域電極的側視圖的實例，所述大區域電極是通過電鍍來自稀溶液流的金屬離子而由堆疊層結構形成以實現污染防治。
[0034]圖15展示說明通過在堆疊層結構周圍沉積線圈部分來形成電感器的方法的流程圖的實例。
[0035]圖16A到16E展示電感器在相應制造階段的俯視圖的實例。
[0036]圖17A到17E展示圖16A到16E的電感器在相應制造階段沿圖16A的線17-17的橫截面圖的實例。
[0037]圖18A展示描繪在干涉調制器(MOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個鄰近像素的等角視圖的實例。
[0038]圖18B展示說明并有3X3干涉調制器顯示器的電子裝置的系統框圖的實例。
[0039]圖19A及19B展示說明包含多個干涉調制器的顯示裝置的系統框圖的實例。
[0040]各圖式中的相同參考數字及名稱均指示相同元件。
【具體實施方式】
[0041]以下實施方式是針對實現描述創新方面的目的的某些實施方案。然而，可以眾多不同方式來應用本文中的教示。
[0042]所揭示的實施方案包含高區域堆疊層金屬結構的結構及配置的實例。還揭示相關設備、系統及制造方法與技術。
[0043]所揭示的實施方案包含由金屬層形成的高區域堆疊結構的設備、系統及相關方法。此堆疊層結構可充當用于電容器、電感器、傳感器、催化劑基質、熱管、支撐性結構、光學濾光片、電化學單元(例如蓄電池或燃料電池)、流體過濾器及其它裝置與系統的建置塊。堆疊層可由包含第一金屬及第二金屬的電鍍槽而形成于襯底(例如玻璃)上。襯底可取決于所要的實施方案而為剛性的或柔性的。電鍍電流經調制以從電鍍槽沉積第一金屬與所述第一金屬及第二金屬的合金的交替層。可以此方式在垂直于襯底平面的方向上沉積金屬的堆疊層。可選擇性地蝕刻交替層的部分(例如第一金屬層)以在插入的合金層的區域之間形成間隙。在一些實施方案中，可用最少處理操作(例如，使用單個光刻操作、單個電鍍操作及單個蝕刻操作)來制造堆疊層結構。
[0044]在一些實施方案中，可通過從單個電鍍槽依序沉積第一金屬與所述第一金屬及第二金屬的合金的交替層來制造堆疊層結構，其中對第一金屬及第二金屬的選擇可基于電化學，即，針對電流調制在一個電流密度下產生純的或幾乎純的金屬層且在另一電流密度下產生第一金屬及第二金屬的合金。可將低濃度的第一金屬添加到第二金屬的電鍍槽。在一些實例中，可通過交替及依序沉積銅(Cu)層、接著為Cu及第二金屬(例如鎳(Ni)及/或鐵(Fe)及/或鈷(Co))的合金層來制造堆疊層結構。舉例來說，在電感器的狀況下，合金層可為(Ni45Fe55) 98Cu2t5
[0045]在一些實施方案中，當將低濃度的第一金屬(例如Cu)添加到第二金屬(例如鎳-鐵混合物(NiFe))的單個電鍍槽時，可通過調制電鍍電流來實現多層的交替沉積。在此實例中，在低電流密度下，沉積純的或幾乎純的Cu層。在此實例中，在較高電流密度下(更靠近標稱NiFe電鍍電流密度)，電鍍NiFeCu合金。所述層可取決于所要的應用而具有相同或不同的厚度。可經由調制來自單個電鍍槽的電鍍電流密度來制造交替層的堆疊。
[0046]在形成第一金屬(在此實例中為Cu)與所述第一金屬及第二金屬的合金的堆疊交替層之后，可使用蝕刻劑(例如過氧化氫及乙酸的組合)來選擇性地蝕刻堆疊層結構，以移除第一金屬的外圍區。控制蝕刻時間以使第一金屬(在此實例中為Cu)的核心區保持為完整。替代地，在此實例中，可在存在Cu的情況下選擇性地蝕刻NiCu，從而使Cu層及NiCu的核心區保持為完整。
[0047]在一些實施方案中，堆疊層結構可充當電容器的一個電極。此處，可(例如)使用原子層沉積(ALD)而將介電材料沉積于堆疊層結構的表面周圍。可將導電層沉積于介電材料上方以界定電容器的第二電極。在一些實施方案中，堆疊層結構可充當高表面區域，可經由(通過實例)使用原子層沉積(ALD)來依序沉積金屬、絕緣體及金屬而將金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器制造于所述高表面區域上。在一些其它實施方案中，堆疊層結構可充當電感器的磁性金屬核心。可將一個或一個以上線圈安置于堆疊層結構的表面周圍以實現電感器。
[0048]在并有堆疊層結構的設備及系統的一些實例中，可在堆疊層結構上形成傳感器層。在一些其它實例中，可在形成堆疊層期間調整電流調制使得第一金屬的不同層具有彼此不同的厚度，且因此在選擇性地蝕刻第一金屬層的部分時界定不同間隙的表面區域。合金層還可取決于所要的應用而具有不同厚度，所述厚度還通過調制電鍍電流來控制。在一些其它實例中，可將堆疊層結構用作大區域電極或其上形成有大區域電極的大區域集電器來形成電化學單兀。可將導電材料的電極層沉積于合金層的表面上，同時間隙中的第一金屬核心層的側壁區保持為暴露。可將液體電解質引入到所述間隙中。可將氣相反應物引入到液體電解質。所述氣相反應物能夠與電極層材料反應。可接著將還能夠與電極層材料反應的液相反應物引入到液體電解質。
[0049]可實施本發明中所描述的標的的特定實施方案以實現以下潛在優點中的一者或一者以上。可使用金屬及合金的交替層的堆疊結構以在使裝置大小保持為相對致密時將裝置制造成具有非常大的表面區域或制造可受益于通過氣隙而分離的多個層的裝置。這些堆疊結構可用作各種裝置及系統的組件，所述裝置及系統包含MEMS電容器及電感器、表面安裝及微流體傳感器、納米催化劑基質、微熱管、金字塔形結構、微流體過濾器、光學濾光片、蓄電池/燃料電池電極及金屬污染防治系統。可在分批工藝中用最小數目的光刻、電鍍及蝕刻工藝操作來制造所述結構以使制造成本保持為低。
[0050]而且，可將所述結構制造于襯底(例如玻璃)上且容易將其與襯底上的其它各種組件、電路及裝置集成以降低成本。舉例來說，可將并有堆疊層結構的電容器制造于玻璃襯底上，且使其與襯底上的其它無源及有源電路組件互連。而且，從一般電觀點來說，在玻璃上形成無源組件/電路可比在硅上形成所述組件/電路更為需要。這是因為玻璃為絕緣材料，而硅為半導電材料。而且，與硅相反，在使用例如玻璃等襯底的情況下，可使用較大的晶片(例如面積及對應的部件數目大5x或20x)。最后，玻璃面板可比硅晶片便宜。
[0051]在并有堆疊層結構的電容器的狀況下，第一金屬(例如Cu)及第二金屬(例如Ni或N1、Co及/或Fe的某一組合)的獨特電沉積特性促進以可再生方式對堆疊層結構的電鍍及選擇性濕式蝕刻。使用ALD以在具有非常高的縱橫比的間隙/開口中沉積等形的薄介電及金屬層使得能夠制造具有大電容的電容器。舉例來說，可形成具有大約0.1微法拉(uF)/mm2或更大的高的每單位電容的電容器。可由于充當電容器電極中的一者的堆疊層結構的大表面區域而獲得大電容值。電極之間的高介電常數及薄間隙可通過薄連續等形介電沉積來實現，且其還可用以增加電容值。
[0052]在電感器的狀況下，并入堆疊層結構作為具有高磁矩及高磁導率的螺旋形或螺線管電感器的磁心可增加電感值。可設定層的厚度及層的數目以有效地增加磁心電阻率及減少渦電流損耗，從而改進(例如)在超過20MHz的頻率下操作的電路中的高頻性能。可將高磁矩電鍍合金(例如鈷-鐵(CoFe))用作第二金屬。
[0053]可將所揭示的堆疊層結構制造于低成本、高性能、大區域、絕緣襯底或面板上。舉例來說，其上形成有所揭示結構的襯底可由顯示級玻璃(堿土金屬鋁硅酸硼)或堿石灰玻璃制成。其它合適的襯底材料包含硅酸鹽玻璃，例如堿土金屬鋁硅酸鹽、硼硅酸鹽、改質的硼硅酸鹽及其它者。替代地，可將例如以下各者的陶瓷材料用作襯底材料:氧化鋁(AlOx)、氧化釔(Y2O3)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)、氮化鋁(AlNx)及氮化鎵(GaNx)。在其它實例中，襯底由具有高電阻率的硅形成。還可使用絕緣體上硅(SOI)襯底、砷化鎵(GaAs)襯底、磷化銦(InP)襯底及塑料(聚萘二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯)襯底。襯底可呈常規集成電路(IC)晶片形式，例如，4英寸、6英寸、8英寸、12英寸或呈大區域面板形式。舉例來說，可使用具有例如370mm X 470mm、920mm X 730mm及2850mm X 3050mm等尺寸的平板顯示器襯底。可取決于應用及設計參數來使用這些及其它襯底。
[0054]圖1展示說明用于形成堆疊層結構的方法的流程圖的實例。圖1是參看圖2A及2B而描述，所述圖2A及所述圖2B分別展示堆疊層結構的側視圖的實例及經蝕刻的堆疊層結構的側視圖的實例。
[0055]在圖1中，方法100在框104 (從電鍍槽進行電鍍以沉積第一材料的至少一個層及第二材料的至少一個層)中開始。在一些實施方案中，所述第一材料為第一金屬，且所述第二材料為包含所述第一金屬及第二金屬的合金，如下文的實例中予以解釋。所述金屬層以堆疊200而形成于襯底202上，如圖2A中所示。在一些實施方案中，堆疊層200從電鍍槽而形成于襯底202的表面上，所述電鍍槽包含相對低的濃度的第一金屬及第二金屬。舉例來說，第一金屬可為銅(Cu)。第二金屬可為鎳(Ni)、鈷(Co)、鐵(Fe)或其它金屬。在另一實例中，第二金屬可為若干金屬的組合(例如Ni與Co、Co與Fe或Ni與Co及Fe組合)。電鍍電流可經調制以沉積第一金屬204及合金208 (包含第一金屬及第二金屬)的交替層。舉例來說，可在單個電鍍操作中通過依時間而調制電流以在較低的電流密度下電鍍純的或幾乎純的第一金屬204層、接著在相對較高的電流密度下電鍍合金208層來形成第一金屬204及合金208的堆疊層。在此實例中，在較高的電流密度下，電鍍槽中的第一金屬被局部地消耗，因此得以電鍍第一金屬及第二金屬的合金。電流密度可隨著超過指定的時間而變化以重復這些兩個操作且沉積所要數目的交替層。如所說明，電鍍操作以相對較高的電流密度開始且因此合金208層首先被電鍍于玻璃上,接著為較低的電流密度以電鍍第一金屬208,等等。通過實例，IOOnm厚的Cu層可用IOOOnm厚的NiFeCu層穿插。
[0056]在圖1中，在框104中的形成堆疊層200之后，方法100進行到框108，在所述框108中，選擇性地蝕刻第一金屬層204的部分以在合金層208的區220之間形成間隙216a及216b，如圖2B中所示。在此實例中，區220中的合金層208的部分延伸超出由第一金屬層204的剩余部分占據的區域以界定間隙216a及216b。圖2B中所示的堆疊層結構250 (通過部分地蝕刻第一金屬層204的部分而界定)是由框108產生。合金層208現具有位于間隙216a及216b中的暴露表面224且由第一金屬層204的剩余部分支撐。這些暴露表面224顯著增加到堆疊層結構250的總表面區域。在圖2B的實例中，第一金屬層204的剩余部分位于結構250的核心區212中。在此實例中，間隙216a及216b的表面區域是類似的且位于核心區212的相應側上。在其它實例中，可相對于圖2B的實例而將第一金屬層204的剩余部分移位到一側，使得間隙216a及216b相對于彼此具有不同的暴露表面區域，或省略一組間隙216a或216b。可將第一金屬層204的剩余部分以及所插入的合金層208的與第一金屬層的所述剩余部分接觸的部分共同地視作堆疊層結構的核心或柱。
[0057]在圖1中，在一些實施方案中，可在單個蝕刻操作中執行框108中的選擇性蝕刻。可選擇將蝕刻第一金屬但不蝕刻第一金屬及第二金屬的合金的蝕刻劑。舉例來說，可使用過氧化氫酸性酸或氨鎳銅蝕刻來選擇性地蝕刻純銅層。通過蝕刻而被移除的第一金屬材料量大體由蝕刻時間來確定。可基于金屬層暴露到蝕刻劑的時間長度而產生各種尺寸。
[0058]圖3展示說明用于從堆疊層結構形成電容器的方法的流程圖的實例。圖3是參看圖4A及4B而描述，所述圖4A及4B分別展示涂布有介電材料的堆疊層結構的側視圖的實例及從堆疊層結構形成的電容器的側視圖的實例。
[0059]在圖3中，方法300以框304及308開始，框304及308類似于圖1的框104及108(如上文所描述)。框304及308導致形成類似于圖2B的堆疊層結構的堆疊層結構250。替代地，如框306中所示，可提供包含第一材料及第二材料的堆疊交替層的堆疊層結構250(其中在第二材料層之間具有間隙)以用于框312及316中的后續處理。在一些實施方案中，第一材料包含第一金屬，且第二材料包含包括所述第一金屬及第二金屬的合金。在這些實施方案中，可在執行方法300之前制造堆疊層結構250。在框312中，可將例如氧化鋁等介電材料404沉積于堆疊層結構250的表面周圍，如圖4A中所示。可使用各種介電材料，例如氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)及二氧化鉭(Ta2O5)。可使用原子層沉積(ALD)來沉積介電材料404。此基于表面的沉積技術可促進用均一厚度的所沉積介電材料404來覆蓋堆疊層結構250的所有暴露表面。所述厚度可為非常小的，例如，大約100埃。如圖4A中所示，介電材料404的層是相對薄的，因為層404涂布堆疊層結構250的外表面同時留下間隙216a及216b的實質區408。即，介電材料404涂布合金層208的暴露的頂部及底部表面224以及第一金屬層204的剩余部分的側壁，同時間隙216a及216b的剩余區408未被填充。舉例來說，當使用ALD或其它基于表面化學的技術來沉積介電材料404時，這些剩余區408可為具有高縱橫比的橫向空腔。
[0060]在圖3中，在框312中的沉積介電材料404之后，方法300繼續到框316(沉積導電層412(如圖4B中所示))。此導電層412可包含一種或一種以上金屬，例如釕(Ru)、鉬(Pt)、銠(Rh)及/或銥(Ir)。在一些實施方案中，還可于在沉積介電材料404之后剩余的區408中使用ALD來沉積導電層412。在這些實施方案中，金屬可為可使用ALD或其它基于表面化學的技術而沉積的任何金屬。在一些其它實施方案中，可使用例如無電極電鍍(還稱作化學或自動催化電鍍)等技術來沉積導電層412。如圖4B中所示，在此實例中，薄導電層412涂布安置于結構250周圍的介電材料404的表面，同時使區域408的部分保持為未被填充。在其它實例中，可用導電層412來填充區域408。
[0061]在圖4B中，所得結構450可界定包含第一電極(呈原始堆疊層結構250的形式)的電容器。第二電極是呈安置于介電材料404周圍的外導電層412的形式。層的數目及總堆疊厚度是變量，其可經增加以增加結構的表面區域。針對給定布局占據面積而增加總厚度及/或增加層的數目引起堆疊層結構的有效轉導表面區域的增加。舉例來說，當層厚度恒定時，20微米厚的結構將具有為5微米厚的堆疊的4X的層及因此更多表面區域。而且，可設計一個或一個以上個別層的厚度以控制結構的表面區域及精細地調諧電容。因此，電容器可取決于所要實施方案而建構有廣泛多種不同電容值。在一個實例中，可沉積插入有Cu (第一金屬)及NiCu (第二金屬)的合金層的Cu的五十個層或以上。可使用具有高縱橫比的金屬電鍍工藝來電鍍具有在100到1000微米或更大的范圍中的總厚度的結構，從而使得每單位占據面積的電容器區域能夠進一步增加。即，面積隨著堆疊中的層的數目增長而增加。舉例來說，對于500微米X500微米占據面積來說，在100微米寬的核心區212的情況下，可實現以下電容增加(關于單個層的電容):
[0062]5個層=關于占據面積的9x電容器區域增加
[0063]10個層=關于占據面積的19x電容器區域增加
[0064]20個層=關于占據面積的38x電容器區域增加
[0065]40個層=關于占據面積的76x電容器區域增加
[0066]圖5展示說明用于從堆疊層結構形成電感器的方法的流程圖的實例。圖5是參看圖6A及6B而描述，所述圖6A及所述圖6B分別展示涂布有介電材料的堆疊層結構的側視圖的實例及具有充當磁心的堆疊層結構的電感器的透視圖的實例。
[0067]在圖5中，方法500在框504及508中開始，所述框504及508類似于上文所描述的圖1的框104及108。框504及508導致形成類似于圖2B的堆疊層結構的堆疊層結構250。替代地，如框506中所示，可提供包含第一材料及第二材料的堆疊、交替層的堆疊層結構250 (其中在第二材料層之間具有間隙)以用于框512中之后續處理。在一些實施方案中，第一材料包含第一金屬，且第二材料包含包括所述第一金屬及第二金屬的合金。在這些實施方案中，可在執行方法500之前制造堆疊層結構250。在框512中，將如上文參看圖3所描述的介電材料604沉積于結構250的表面上,如圖6A中所不。在此實例中，以使得所述材料604填充位于結構250的核心區212 (圖2B)的兩側上的間隙216a及216b的方式沉積介電材料604(圖2B)。所得結構600可充當層壓式磁心608，如圖6B中所示。由例如Cu等適當金屬形成的螺線管線圈612可通過平面感應工藝來制造且被纏繞于磁心608周圍(如圖6B中所示)以實現電感器650。下文參看圖15、圖16A到16E及17A到17E來更詳細地描述一種用于在堆疊層結構周圍形成線圈的方法的實例。當電流通過線圈612時，產生磁場。當電流信號的頻率增大時，位于核心608內部的渦電流得以最小化或顯著地減小。此主要是歸因于間隙216a及216b已填充有介電材料604。
[0068]圖7展示由堆疊層結構形成的傳感器的側視圖的實例。舉例來說，在一些實施方案中，可根據圖1的方法100來形成圖2B的堆疊層結構。所述堆疊層結構包含交替蝕刻的第一金屬層704及合金層708。舉例來說，第一金屬層704可由銅形成，而合金層由銅及鎳形成。傳感器層712形成于合金層708的暴露表面上。在一些實施方案中，如圖7中所見，位于第一金屬層704的側壁上的暴露區714未涂布有傳感器層712。
[0069]在圖7中，通過實例，傳感器層712可通過在合金表面上進行電鍍抑或進行ALD而由鉬(Pt)形成。可接著用離子選擇性聚合物716來涂布Pt以形成傳感器。可將所得結構700用作表面安裝傳感器。可將這些表面安裝傳感器中的一者或一者以上包含于電子監視裝置及系統中以提供信號放大，所述信號放大可通過使用額外這些傳感器而增加。還可將這些結構700用作氣體傳感器及其它各種特定傳感器應用。由于鎳合金層708覆蓋顯著大的區域，所以結構700的各種傳感器應用可受益于由層704及708界定的大表面區域選擇性電極。
[0070]圖7中的結構700的另一應用是微流體傳感器。由層704及708界定的大表面區域電極可提供微流體傳感器應用的流體流動及質量輸送特性。合金層708的上述鎳框架提供于大的占據面積上方，且在所述鎳合金層708之間穿過的液體可引起各種信號的放大。
[0071]圖8展示由堆疊層結構形成的納米催化劑基質的側視圖的實例。在圖8中，可使用上文參看圖1、圖2A及2B所描述的相同結構。在此應用中，合金層208的暴露表面224可提供用于將催化劑附接位于結構800的表面上的大表面區域。舉例來說，可通過使用Pt及/或其它貴金屬進行電解電鍍或無電極電鍍來附接催化劑。而且，可通過電泳應用來附接催化劑。可提供各種催化反應，例如一氧化碳(CO)到二氧化碳(CO2)轉化、氧化氮(NOx)還原及天然氣燃燒。其上提供有催化劑的堆疊層結構800的大表面區域可促進在催化反應期間所產生的熱的轉移。由結構800的層204及208界定的金屬框可通過吸熱反應而加熱或通過放熱反應而冷卻以實現有效熱轉移(即，熱進入結構800中或熱從結構800中出來)。
[0072]圖9展示由堆疊層結構形成的熱管的側視圖的實例。在圖9中，熱管900是使用由套管910封圍的兩個堆疊層結構904及908的半部而建構。可如上文參看圖1、圖2A及2B所描述來制造結構904及908。在圖9中，所述相應結構904及908的層實質上彼此對準且在大體垂直方向上彼此間隔開，如圖9中所示。結構908可經配置以通過導致被收集于堆疊層結構908的間隙914a中的流體蒸發來響應于來自熱源912的熱能。蒸發流體906朝堆疊層結構904上升。當蒸發流體906上升到堆疊層結構904的間隙914b中時，流體906被接收及冷凝于那些間隙914b中，從而允許從經冷凝的流體(從熱管900中(如散熱片916)出來)轉移熱能，如圖9中所示。經冷凝的流體落回到結構908的間隙914a中、通過熱源912而被加熱，且所述循環重復。
[0073]在圖9中，可使熱管900小型化，且可用如上文所描述的電鍍技術來制造結構904及908。形成于結構904及908的交替的第一金屬層中的間隙914a及914b的高表面區域促進將流體吸取到所述相應結構的間隙中。明確地說，在一些實施方案中，當流體使結構904及908的表面變濕時，間隙914a及914b的高表面區域促進將流體吸取到所述間隙中。在一些其它實施方案中，可將表面處理應用于結構904及908的表面。結構904及908的交替的合金層充當用于熱轉移的翼片(fin)。結構904及908的縱橫比為參數，其可影響基于其表面張力、濕潤及熱性質以及沸點的流體行為。在一些實施方案中，相對大的縱橫比是需要的，以獲得在給定結構的高表面區域范圍中的流體薄膜。相比之下，如果縱橫比太小，則間隙914a及914b可變得被流體堵塞住，且熱轉移可為較不有效的。所屬領域的技術人員應了解，可使用針對特定實施方案的模型化及實驗來確定最佳縱橫比且因此確定結構904及908的幾何形狀。[0074]圖10展示堆疊層結構的側視圖的實例。在圖10中，結構1000可如上文參看圖1、圖2A及2B所描述而形成且可用于各種結構性及保護性應用。舉例來說，當將外力1004施加于交替的合金層208的區1008上時，所述層208彼此合作以將阻力的非線性增加或彎曲硬度提供到這些力。即，結構1000可響應于力1004而變形。每一層具有某一彈簧常數k。因此，位于結構1000的頂部上的相對小的力1004致使頂層208a變形。層208a將基于層208a的彈簧常數而線性地抵抗力1004。當頂層208a的變形增加時，接觸到更多下伏合金層208且所述合金層208針對進一步變形而增加有效硬度。所需的用以使兩個層變形的力1004進一步增加。當接觸到增加的數目的下伏合金層時，所需的用以產生額外變形的力進一步增加。因此，存在非線性效應，因為與增加數目的合金層中的變形一樣，所需的用以確實實現額外變形的力顯著增加。抵抗力1004的阻力因此隨變形的每一額外合金層208而非線性地增加。
[0075]圖11展示從堆疊層結構形成的微流體過濾器的側視圖的實例。在圖11中，圖2A及2B的第一金屬層204(圖11中未展示)可具有厚度變化以在交替的合金層208之間界定不同高度的通道。可通過在上文所描述的電鍍方法期間調整電流調制以產生更厚或更薄的交替金屬層204來實現具有不同厚度的交替金屬層204的形成。當選擇性地蝕刻金屬層204時，如上文所描述，間隙216a或216b界定具有所要高度的通道以產生較粗糙或較精細的過濾器。即，可設定由間隙216a或216b界定的通道的高度以界定用于具有不同大小的粒子的過濾器。舉例來說，可使用這些過濾器來分離具有不同滯留時間的大鏈分子。
[0076]在圖11中，可將結構1100集成到微流體過濾器面板中。在一側上引入具有粒子或具有兩種或兩種以上的流體(具有不同密度)的溶液1104。較精細的通道被界定于上部區1108中，且較粗糙的通道被界定于下部區1112中。較粗糙的通道允許溶液1104通過，而較精細的通道阻斷粒子或較濃的流體以產生經過濾的溶液1116。結構1100因此作為分離機構而操作，且可根據需要設定通道的高度以用于待過濾的粒子或流體的特定應用。
[0077]圖12展示說明用于由堆疊層結構形成電化學單元的方法的流程圖的實例，所述堆疊層結構充當大區域電極或大區域集電器。圖13展示由堆疊層結構形成的機電單元的側視圖的實例，所述堆疊層結構充當大區域電極或大區域集電器。
[0078]在圖12中，方法1200在框1204及1208中開始，所述框1204及1208與圖1的框104及108相同。替代地，如框1206中所示，可提供包含第一材料及第二材料的堆疊、交替的層的堆疊層結構250 (其中在第二材料層之間具有間隙)以用于框1212到1224中之后續處理。在一些實施方案中，第一材料包含第一金屬，且第二材料包含包括所述第一金屬及第二金屬的合金。在這些實施方案中，可在執行方法1200之前制造堆疊層結構250。在框1212中，在合金層上形成導電材料的電極層712，如圖13中所示且如上文參看圖7所描述。此電極層712可由例如Pt等各種金屬制成。在框1216(在框1212之后)中，引入液體電解質1304以涂布電極層712表面且至少部分地填充合金層之間的間隙。在框1220中，將呈氣相反應物1308的形式的燃料引入到液體電解質1304，如圖13中所示。此氣相反應物1308能夠在電極層712處反應。明確地說，氣相反應物1308擴散到液體電解質1304中，且在液體電解質1304與電極層712的界面處發生電化學反應。
[0079]在圖12中，在框1224中，在框1220中的引入氣相反應物1308之后，將液相反應物1312引入與氣體反應物1308在框1220中被引入的區相同的區中，如圖13中所示。框1224的液相反應物1312被引入到液體電解質1304中且擴散到液體電解質中。液相反應物1312能夠與電極層712反應。當使用增加數目的層204及208以形成結構1300時，提供用于氣相反應物1308及液相反應物1312的較大數目的反應區帶。圖13的結構還適用于涉及液體電解質的兩個或兩個以上的相的電有機合成。
[0080]圖14展示大區域電極的側視圖的實例，所述大區域電極是通過電鍍來自稀溶液流的金屬離子而由堆疊層結構形成以實現污染防治。在圖14中，可將如上文參看圖1、2A及2B所描述而形成的堆疊層結構1400的至少一個側部區1402用于電鍍來自含有重金屬的流體的稀釋流的金屬離子。可使用結構1400的大的暴露的合金表面1404來電鍍來自流體流的金屬離子Me+。將電施加到堆疊層結構(明確地說，暴露的合金表面1404)，以將金屬離子電鍍到合金表面1404上。舉例來說，可將Cu、N1、鉛(Pb)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、Fe及鋅(Zn)離子電鍍到結構1400的合金表面1404上。在某一時段之后，電鍍于所述表面上的金屬離子的量變得如此大以致于位于第二材料層之間的間隙(如上文參看圖3所描述)可變得被堵塞住。在這些時間，可安置并替換電鍍的金屬結構1400。使用這些技術，可將污染問題減輕為處置電鍍的大表面區域電極而非其中原本將存在重金屬的許多加侖的稀溶液。處置問題可因此通過使用結構1400而從大容量的液體廢物流減輕。
[0081]圖15展示說明通過在堆疊層結構周圍沉積線圈部分來形成電感器的方法的流程圖的實例。圖15是參看圖16A到16E(其展示電感器在相應制造階段的俯視圖的實例)及參看圖17A到17E (其展示圖16A到16E的電感器在相應制造階段沿圖16A的線17-17的橫截面圖的實例)而描述。
[0082]在圖15中，方法1500在框1504 (在例如玻璃等絕緣襯底1608上沉積并圖案化金屬線圈的底部部分1604，如圖16A及17A中所示)中開始。在此實例中，底部部分1604包含線圈段1604a-1604e，所述線圈段1604a_1604e彼此實體且電分開，且出于說明的目的而在襯底1608的表面上關于X軸及Y軸對角線地定向，如圖16A中所示。在框1504之后，方法1500轉變到框1508，在所述框1508中，將第一介電鈍化層1612沉積于線圈的底部部分1604及襯底1608的表面的暴露區1610上方，如圖16B及17B中所示。
[0083]在圖15中，在框1512中，將充當層壓式磁心1616的堆疊層結構(例如如上文參看圖5、圖6A及6B所描述的堆疊層結構600)沉積于第一介電層1612上，如圖16C及17C中所示。層壓式磁心1616具有沿Y軸定向的縱向軸1620，使得磁心1616上覆線圈段1604a-1604e的部分，如圖16C中所示。在框1512之后，方法1500轉變到框1516，在所述框1516中,將第二介電層1622沉積于磁心1616及第一介電層1612的暴露的表面區上方，如圖16D及17D中所示。在框1520中，例如，通過蝕刻來形成通孔1624以接近線圈的底部部分1604。
[0084]在圖15中，在框1524中，沉積并圖案化線圈的頂部部分1628，其包含段1628a-1628d，如圖16E及17E中所示。在此實例中，段1628a_1628d實質上沿X軸定向(如圖16E中所示)，且具有實質上沿Z軸定向的連接部件1632，如圖17E中所示，所述連接部件1632延伸穿過通孔1624以使頂段1628a_1628d與相應底段對連接，如圖16E及17E中所示。舉例來說，頂段1628a由于連接部件1632而使(圖16A的)底段1604a及1604b彼此電耦合，頂段1628b使底段1604b及1604c彼此耦合，等等。
[0085]所描述的實施方案可在經配置以顯示圖像的任何裝置中實施，而不管處于運動(例如視頻)還是靜態的(例如靜止圖像)，且不管是文字、圖形還是圖像。更具體而言，預期所述實施方案可在多種電子裝置中實施或可與多種電子裝置相關聯，例如(但不限于)移動電話、多媒體網絡因特網允用蜂窩式電話、移動電視接收器、無線裝置、智能電話、藍牙裝置、個人數據助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持型或便攜式計算機、迷你筆記型計算機、筆記型計算機、智能型計算機、平板計算機、印表機、復印機、掃描儀、傳真裝置、GPS接收器/導航儀、相機、MP3播放器、攝錄影機、游戲控制臺、腕表、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(電子閱讀器)、計算機監視器、自動顯示器(例如速度計或里程表顯示器等)、飛機座艙控制件及/或顯示器、攝影機景觀顯示器(例如車輛中之后視攝影機的顯示)、電子照片、電子廣告牌或標牌、投影儀、建筑結構、微波、電冰箱、立體聲系統、卡式錄音機或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無線電、便攜式存儲器芯片、洗衣機、干燥機、洗衣機/干燥機、停車計時器、封裝(例如，機電系統(EMS)、MEMS及非MEMS)、美學結構(例如一件珠寶上的圖像的顯示)及多種機電系統裝置。本文中的教示還可用于非顯示應用中，例如(但不限于)電子開關裝置、射頻濾波器、傳感器、加速度計、回轉儀、運動感測裝置、磁力計、用于消費型電子設備的慣性組件、消費型電子產品的零件、變容器、液晶裝置、電泳裝置、驅動方案、制造工藝、電子測試設備。因此，所述教示并不意欲限于僅在諸圖中描繪的實施方案，而實情為，具有如對于所屬領域的技術人員將易于顯而易見的廣泛適用性。
[0086]可應用所描述的實施方案的合適機電系統(EMS)或MEMS裝置的實例為反射性顯示裝置。反射性顯示裝置可并有干涉調制器(MOD)以使用光學干涉的原理選擇性地吸收及/或反射入射于其上的光。IMOD可包含吸收體、可相對于吸收體而移動的反射體,及界定于吸收體與反射體之間的光學諧振腔。可將反射體移動到兩個或兩個以上的不同位置，此移動可改變光學諧振腔的大小且藉此影響干涉調制器的反射比。頂OD的反射光譜可產生相當寬的光譜帶，其可跨越可見波長而移位以產生不同色彩。可通過改變光學諧振腔的厚度(即，通過改變反射體的位置)來調整光譜帶的位置。
[0087]圖18A展示描繪在干涉調制器(MOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個鄰近像素的等角視圖的實例。IMOD顯示裝置包含一個或一個以上干涉MEMS顯示元件。在這些裝置中，MEMS顯示元件的像素可處于明亮狀態抑或黑暗狀態。在明亮(“松弛”、“打開”或“接通”)狀態下，顯示元件反射入射的可見光的大部分，其可由用戶看見。相反地，在黑暗(“致動”、“閉合”或“切斷”)狀態下，顯示元件幾乎不反射入射的可見光。在一些實施方案中，可顛倒接通與切斷狀態的光反射特性。MEMS像素可經配置以主要在特定波長下反射，從而允許除黑色及白色外的彩色顯示。
[0088]IMOD顯示裝置可包含IMOD的行/列陣列。每一 IMOD可包含彼此相距可變且可控而定位以形成氣隙(還稱作光學間隙或空腔)的一對反射層，即，可移動反射層及固定部分反射層。可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。在第一位置(即，松弛位置)中，可移動反射層可定位于距固定部分反射層相對遠的距離處。在第二位置(即，致動位置)中，可移動反射層可更靠近部分反射層而定位。從兩個層反射的入射光可取決于可移動反射層的位置而相長或相消地干涉，從而針對每一像素產生總體反射或非反射狀態。在一些實施方案中，IMOD在未被致動時可處于反射狀態從而反射在可見光譜內的光，且在未被致動時可處于黑暗狀態，從而反射在可見光范圍外部的光(例如紅外光)。然而，在一些其它實施方案中，IMOD可在未致動時處于黑暗狀態，且在致動時處于反射狀態。在一些實施方案中，所施加的電壓的引入可驅動像素以改變狀態。在一些其它實施方案中，所施加的電荷可驅動像素以改變狀態。
[0089]圖18A中的像素陣列的所描繪部分包含兩個鄰近干涉調制器12。在左側IM0D12(如所說明)中，說明距光學堆疊16預定距離的處于松弛位置的可移動反射層14，所述可移動反射層14包含部分反射層。跨越左側M0D12施加的電壓VO不足以致動可移動反射層14。在右側IM0D12中，說明接近或鄰近光學堆疊16的處于致動位置的可移動反射層14。跨越右側IM0D12施加的電壓Vbias足以將可移動反射層14維持于致動位置。
[0090]在圖18A中，大體在左側用指示入射于像素12上的光的箭頭13及從M0D12反射的光15來說明像素12的反射特性。盡管未詳細說明，但所屬領域的技術人員將理解，入射于像素12上的光13的大部分將朝光學堆疊16而透射穿過透明襯底20。入射于光學堆疊16上的光的一部分將透射穿過光學堆疊16的部分反射層，且一部分將經由透明襯底20而反射回。光13的透射穿過光學堆疊16的部分在可移動反射層14處將朝向(且經由)透明襯底20而反射回。從光學堆疊16的部分反射層反射的光與從可移動反射層14反射的光之間的干涉(相長或相消)將確定從IM0D12反射的光15的波長。
[0091]光學堆疊16可包含單個層或若干個層。所述層可包含電極層、部分反射且部分透射層及透明介電層中的一者或一者以上。在一些實施方案中，光學堆疊16是導電的、部分透明的且部分反射的，且可(例如)通過將上述層中的一者或一者以上沉積到透明襯底20上制造而成。可由例如各種金屬(例如，氧化銦錫(ITO))等多種材料來形成電極層。部分反射層可由部分地反射的多種材料形成，例如各種金屬(例如鉻(Cr))、半導體及電介質。部分反射層可由一個或一個以上材料層形成，且所述層中的每一者可由單個材料或材料的組合形成。在一些實施方案中，光學堆疊16可包含單個半透明厚度的充當光學吸收體與導體兩者的金屬或半導體，而不同的、更多導電層或部分(例如，光學堆疊16或IMOD的其它結構的導電層或部分)可用以在IMOD像素之間匯流(bus)信號。光學堆疊16還可包含覆蓋一個或一個以上導電層或導電/吸收層的一個或一個以上絕緣或介電層。
[0092]在一些實施方案中，光學堆疊16的所述層可經圖案化為平行條帶，且可形成顯示裝置中的行電極，如下文進一步描述。如所屬領域的技術人員應理解，術語“經圖案化”在本文中用以指代遮蔽以及蝕刻工藝。在一些實施方案中，可將高度導電且反射的材料(例如鋁(Al))用于可移動反射層14，且這些條帶可形成顯示裝置中的列電極。可移動反射層14可形成為(一個或一個以上)所沉積金屬層的一系列平行條帶(正交于光學堆疊16的行電極)，以形成沉積于柱18的頂部上的列及柱18之間所沉積的介入犧牲材料。當蝕刻掉所述犧牲材料時，可在可移動反射層14與光學堆疊16之間形成所界定的間隙19或光學空腔。在一些實施方案中，柱18之間的間隔可為約I到1000 μ m，而間隙19可小于10,000埃(\ )。
[0093]在一些實施方案中，頂OD的每一像素(不管在致動狀態還是松弛狀態)本質上為由固定反射層及移動反射層形成的電容器。當未施加電壓時，可移動反射層14保持處于機械松弛狀態，如由圖18A中的左側M0D12說明，其中在可移動反射層14與光學堆疊16之間具有間隙19。然而，當將電位差異(電壓)施加到選定的行及列中的至少一者時，形成于位于對應像素處的行電極與列電極的交叉點處的電容器變成被充電，且靜電力將所述電極拉在一起。如果所施加的電壓超過閾值，則可移動反射層14可變形且移動成靠近或抵住光學堆疊16。位于光學堆疊16內的介電層(未圖示)可防止短路，且控制層14與16之間的分離距離，如由圖18A中的右邊已致動的MOD12所說明。無關于所施加的電位差的極性，所述行為是相同的。盡管陣列中的一系列像素可在一些例子中被稱為“行”或“列”，但所屬領域的技術人員將易于理解，將一方向稱為“行”且將另一方向稱為“列”是任意的。重申，在一些定向中，可將行考慮為列，且將列考慮為行。此外，顯示元件可均勻地配置成正交的行及列(“陣列”)，或以非線性配置配置，例如，具有相對于彼此的某些位置偏移(“馬賽克”)。術語“陣列”及“馬賽克”可指代任何配置。因此，盡管將顯示器稱為包含“陣列”或“馬賽克”，但元件自身不需要彼此正交地配置或按均勻分布安置，而是在任何例子中可包含具有不對稱形狀及不均勻分布的元件的配置。
[0094]圖18B展示說明并有3X3干涉調制器(MOD)顯示器的電子裝置的系統框圖的實例。圖18B的電子裝置表示其中可并有裝置11的一些實施方案，所述裝置11并有根據上文關于圖1到17所描述的實施方案而建構的堆疊層結構。舉例來說，裝置11可為如上文所描述而形成的電容器或電感器。其中并有裝置11的電子裝置可(例如)形成上文所闡述的多種電裝置及機電系統裝置(包含顯示器與非顯示器應用兩者)中的任一者的一部分或全部。
[0095]此處，電子裝置包含控制器21，所述控制器21可包含一個或一個以上通用單芯片或多芯片微處理器(例如AMiK Pentium?、8051、MIPS?、Power PC?^ALPHA? )或專用微處理器(例如數字信號處理器、微控制器或可編程門陣列)。控制器21可經配置以執行一個或一個以上軟件模塊。除執行操作系統外，控制器21還可經配置以執行一個或一個以上軟件應用程序，包含網頁瀏覽器、電話應用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應用程序。
[0096]控制器21經配置以與裝置11通信。控制器21還可經配置以與陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包含將信號提供到例如顯示器陣列或面板30等陣列的行驅動器電路24及列驅動器電路26。可將由堆疊層結構形成的一個或一個以上組件(例如，呈如上文所描述的電感器及/或電容器的形式)并入到陣列驅動器22的電路中。雖然圖18B出于清晰起見而說明MOD的3X3陣列，但顯示器陣列30可含有非常大的數目的M0D，且在行中的MOD的數目可不同于在列中的MOD的數目，且反之亦然。本文中有時可將控制器21及陣列驅動器22稱作“邏輯裝置”及/或“邏輯系統”的部分。
[0097]圖19A及19B展示說明包含多個干涉調制器的顯示裝置40的系統框圖的實例。顯示裝置40表示如上文所描述的電子裝置的一個實例。舉例來說，顯示裝置40可為蜂窩式或移動電話。然而，顯示裝置40的相同組件或其輕微變化還說明各種類型的顯示裝置，例如電視、電子閱讀器及便攜式媒體播放器。
[0098]顯示裝置40包含外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入裝置48及麥克風46。外殼41可由多種制造工藝中的任一者形成，所述制造工藝包含射出成形及真空成形。另外，外殼41可由多種材 料中的任一材料制成，所述材料包含(但不限于):塑料、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其組合。外殼41可包含可與具有不同色彩或含有不同標志、圖片或符號的其它可移除部分互換的可移除部分(未圖示)。
[0099]顯示器30可為如本文中所描述的多種顯示器(包含雙穩態或類比顯示器)中的任一者。顯示器30還可經配置以包含:平板顯示器，例如等離子體、EL、OLED, STN IXD或TFT LCD;或非平板顯示器，例如CRT或其它管式裝置。另外，顯示器30可包含如本文中所描述的干涉調制器顯示器。
[0100]圖19B中示意性地說明顯示裝置40的組件。顯示裝置40包含外殼41，且可包含至少部分封圍于其中的額外組件。舉例來說，顯示裝置40包含網絡接口 27，所述網絡接口27包含耦合到收發器47的天線43。收發器47連接到處理器21，所述處理器21連接到調節硬件52。調節硬件52可經配置以(例如)通過對信號進行濾波來調節信號。調節硬件52連接到揚聲器45及麥克風46。處理器21還連接到輸入裝置48及驅動器控制器29。驅動器控制器29耦合到幀緩沖器28且耦合到陣列驅動器22，所述陣列驅動器22又耦合到顯示器陣列30。電力供應器50可如特定顯示裝置40設計所需要而將電力提供到所有組件。
[0101]網絡接口 27包含天線43及收發器47使得顯示裝置40可經由網絡與一個或一個以上裝置通信。網絡接口 27還可具有一些處理能力以減緩處理器21的數據處理要求。天線43可發射及接收信號。在一些實施方案中，天線43根據包含IEEE16.ll(a)、(b)或(g)的IEEE16.11標準或包含IEEE802.lla、b、g或η的IEEE802.11標準來發射及接收RF信號。在一些其它實施方案中，天線43根據BLUETOOTH(藍牙)標準來發射及接收RF信號。在蜂窩式電話的狀況下，天線43經設計以接收碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、全球移動通信系統(GSM)、GSM/通用分組無線電服務(GPRS)、增強型數據GSM環境(EDGE)、陸地集群無線電(TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、演進數據最佳化(EV-DO)、IxEV-DO、EV-DO Rev A、EV_D0 Rev B、高速分組存取(HSPA)、高速下行鏈路分組存取(HSDPA)、高速上行鏈路分組存取(HSUPA)、演進型高速分組存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用以在無線網絡(例如利用3G或4G技術的系統)內通信的其它已知信號。收發器47可預先處理從天線43接收的信號使得其可由處理器21接收并進一步操縱。收發器47還可處理從處理器21接收的信號使得其可經由天線43而從顯示裝置40發射。可將由堆疊層結構形成的一個或一個以上組件(例如，呈如上文所描述的電感器及/或電容器的形式)并入收發器47中。舉例來說，收發器47可包含呈一個或一個以上帶通濾波器及/或陷波濾波器的形式的電路(具有由堆疊層結構形成的電感器及電容器)，以促進RF通信。
[0102]在一些實施方案中，可用接收器來替換收發器47。另外，可用圖像源來替換網絡接口 27，所述圖像源可存儲或產生待發送到處理器21的圖像數據。處理器21可控制顯示裝置40的總體操作。處理器21接收數據(例如來自網絡接口 27或圖像源的壓縮圖像數據)，且將所述數據處理成原始圖像數據或處理成易于處理成原始圖像數據的格式。處理器21可將經處理的數據發送到驅動器控制器29或發送到幀緩沖器28以供存儲。原始數據通常指代識別圖像內的每一位置處的圖像特性的信息。舉例來說，這些圖像特性可包含顏色、飽和度及灰度階。控制器21還經配置以與裝置11交互以執行所要操作。
[0103]處理器21可包含微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示裝置40的操作。調節硬件52可包含用于將信號發射到揚聲器45且用于從麥克風46接收信號的放大器及濾波器。調節硬件52可為顯示裝置40內的離散組件，或可并入處理器21或其它組件內。在一些實施方案中，將由如上文所描述的堆疊層結構形成的電容器或電感器并入作為調節硬件52的組件。
[0104]驅動器控制器29可直接從處理器21抑或從幀緩沖器28獲取由處理器21所產生的原始圖像數據，且可適當地重新格式化所述原始圖像數據以用于高速發射到陣列驅動器22。在一些實施方案中，驅動器控制器29可將原始圖像數據重新格式化為具有光柵狀格式的數據流，以使得其具有適合于跨越顯示器陣列30掃描的時間次序。接著驅動器控制器29將經格式化的信息發送到陣列驅動器22。盡管例如LCD控制器等驅動器控制器29常常作為獨立集成電路(IC)而與系統處理器21相關聯，但可以許多方式來實施這些控制器。舉例來說，控制器可作為硬件而嵌入于處理器21中、作為軟件而嵌入于處理器21中，或以硬件而與陣列驅動器22完全集成。
[0105]陣列驅動器22可從驅動器控制器29接收經格式化的信息，且可將視頻數據重新格式化為一組平行的波形，所述組波形每秒許多次地被施加到來自顯示器的χ-y像素矩陣的數百且有時數千條(或更多)引線。
[0106]在一些實施方案中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示器陣列30適用于本文中所描述的任何類型的顯示器。舉例來說，驅動器控制器29可為常規顯示器控制器或雙穩態顯示器控制器(例如IMOD控制器)。另外，陣列驅動器22可為常規驅動器或雙穩態顯示器驅動器(例如IMOD顯示器驅動器)。此外，顯示器陣列30可為常規顯示器陣列或雙穩態顯示器陣列(例如包含IMOD陣列的顯示器)。在一些實施方案中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22集成。此實施方案在例如蜂窩式電話、手表及其它小區域顯示器等高度集成系統中是常見的。
[0107]在一些實施方案中，輸入裝置48可經配置以允許用戶控制顯示裝置40的操作。輸入裝置48可包含小鍵盤(例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關、搖桿、觸敏屏幕或壓敏膜或熱敏膜。麥克風46可經配置為用于顯示裝置40的輸入裝置。在一些實施方案中，可將經由麥克風46的語音命令用于控制顯示裝置40的操作。
[0108]電力供應器50可包含多種能量存儲設備。舉例來說，電力供應器50可為可再充電電池,例如鎳鎘電池或鋰離子電池。在一些實施方案中，電力供應器50并有如上文參看圖12及13所描述的由堆疊層結構形成的電化學單元或機電單元。電力供應器50還可為(例如)并有如上文所描述的堆疊層結構的可更新能源、電容器，或包含塑料太陽能電池或太陽能電池涂料的太陽能電池。電力供應器50還可經配置以從壁式插座接收電力。在一些實施方案中，電力供應器50包含電力調節電路，所述電力調節電路具有由如在上文的實施方案中所描述的堆疊層結構形成的一個或一個以上電容器及/或電感器。
[0109]在一些實施方案中，控制可編程性駐留于可位于電子顯示系統中的若干處的驅動器控制器29中。在一些其它實施方案中，控制可編程性駐留于陣列驅動器22中。以上所描述的最佳化可實施于任何數目個硬件及/或軟件組件中且以各種配置來實施。
[0110]可將結合本文中所揭示的實施方案而描述的各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊、電路及演算法步驟實施為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合。硬件與軟件的互換性已大體按功能性進行了描述，且說明于上文所描述的各種說明性組件、塊、模塊、電路及步驟中。以硬件還是軟件來實施此功能性取決于特定應用及強加于整個系統上的設計約束。
[0111]用以實施結合本文中所揭示的方面而描述的各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊及電路的硬件及數據處理設備可通過通用單芯片或多芯片處理器、數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或經設計以執行本文中所描述的功能的其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器或任何常規處理器、控制器、微控制器或狀態機。還可將處理器實施為計算裝置的組合，例如，DSP與微處理器的組合、多個微處理器、結合DSP核心的一個或一個以上微處理器，或任何其它此配置。在一些實施方案中，特定步驟及方法可由特定用于給定功能的電路執行。
[0112]在一個或一個以上方面中，所描述的功能可實施于硬件、數字電子電路、計算機軟件、固件(包含在此說明書中所揭示的結構及其結構等效物)或其任何組合中。本說明書中所描述的標的的實施方案還可實施為編碼于計算機存儲媒體上的一個或一個以上計算機程序(即，計算機程序指令的一個或一個以上模塊)以供數據處理設備執行或控制數據處理設備的操作。
[0113]本發明中所描述的實施方案的各種修改對于所屬領域的技術人員來說可為易于顯而易見的，且本文中所界定的一般原理可在不背離本發明的精神或范圍的情況下應用于其它實施方案。因此，權利要求書并不意欲限于本文中所示的實施方案，而是應符合與本文中所揭示的本發明、原理及新穎特征一致的最廣范圍。詞語“示范性”在本文中專門用以意謂“充當實例、例子或說明”。本文中描述為“示范性”的任何實施方案未必解釋為相較于其它實施方案為優選或更有利的。另外，所屬領域的技術人員將易于了解，術語“上”及“下”有時用于易于描述諸圖，且指示對應于在適當定向的頁面上的圖的定向的相對位置，且可能不反映如所實施的IMOD的恰當定向。
[0114]在單獨實施方案的上下文中描述于本說明書中的某些特征還可在單個實施方案中以組合形式實施。相反，在單個實施方案的上下文中所描述的各種特征還可在多個實施方案中單獨地或以任何合適子組合而實施。此外，盡管上文可將特征描述為以某些組合起作用且甚至最初按此來主張，但來自所主張的組合的一個或一個以上特征在一些狀況下可從所述組合刪去，且所主張的組合可針對子組合或子組合的變化。
[0115]類似地，盡管按特定次序在圖式中描繪了操作，但不應將此情形理解為需要按所示的特定次序或按依序執行這些操作或執行所有所說明的操作來實現所要結果。此外，圖式可以流程圖的形式示意性地描繪一個或一個以上實例程序。然而，可將未描繪的其它操作并入經示意性地說明的實例程序中。舉例來說，可在所說明操作中的任一者之前、在所說明操作中的任一者之后、與所說明操作中的任一者同時地或在所說明操作中的任一者之間執行一個或一個以上額外操作。在某些情況下，多任務及并行處理可為有利的。此外，不應將上文所描述的實施方案中的各種系統組件的分離理解為在所有實施方案中需要此分離，且應理解，所描述的程序組件及系統可大體在單個軟件產品中集成在一起或經封裝到多個軟件產品中。另外，其它實施方案在所附權利要求書的范圍內。在一些狀況下，權利要求書中所敘述的動作可以不同次序執行且仍實現所要結果。
【權利要求】
1.一種在襯底上從電鍍槽形成多個堆疊層的方法，其包括: 電鍍以沉積第一材料的至少一個層及第二材料的至少一個層；以及 選擇性地蝕刻所述第一材料的部分。
2.根據權利要求1所述的方法，其中: 所述第一材料為第一金屬，且所述第二材料為包含所述第一金屬及第二金屬的合金；電鍍包含調制電鍍電流以沉積所述第一金屬及所述合金的多個交替層；以及選擇性地蝕刻包含在所述合金層的區之間形成間隙，所蝕刻的第一金屬層及合金層的所述交替層界定堆疊層結構。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述襯底由絕緣材料形成，所述絕緣材料包含選自由以下各者組成的群的一個或一個以上項目:玻璃、陶瓷、塑料、高電阻率硅、絕緣體上硅SO1、砷化鎵(GaAs)及磷化銦(InP)。
4.根據權利要求1到3中任一權利要求所述的方法，其中所述襯底是剛性襯底。
5.根據權利要求2到4中任一權利要求所述的方法，其中所述第一金屬包含銅(Cu)。
6.根據權利要求2到5中任一權利要求所述的方法，其中所述第二金屬包含選自由以下各者組成的群的一個或一個以上項目:鎳(Ni)、鈷(Co)、鐵(Fe)，及其組合。
7.根據權利要求2到6中任一權利要求所述的方法，其進一步包括: 在所述堆疊層結構的表面上沉積介電材料；以及 在所述介電材料上沉積導電層以界定包含第一電極及第二電極的電容器，所述第一電極是所述堆疊層結構，且所述第二電極`是所述導電層。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述介電材料包含選自由以下各者組成的群的一個或一個以上項目:氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)及二氧化鉭(Ta2O5)。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其中使用原子層沉積ALD來沉積所述介電材料。
10.根據權利要求7到9中任一權利要求所述的方法，其中所述導電層包含選自由以下各者組成的群的一個或一個以上項目:釕(Ru)、鉬(Pt)、錯(Rh)及銥(Ir)。
11.根據權利要求7到10中任一權利要求所述的方法，其中使用無電極電鍍來沉積所述導電層。
12.根據權利要求2到6中任一權利要求所述的方法，其進一步包括: 在所述堆疊層結構上形成傳感器層。
13.根據權利要求2到6中任一權利要求所述的方法，其中所述電鍍電流調制經調整而使得所述第一金屬層中的第一者具有第一厚度，且所述第一金屬層中的第二者具有不同于所述第一厚度的第二厚度。
14.根據權利要求2到6中任一權利要求所述的方法，其進一步包括: 在所述合金層上形成導電材料的電極層以部分地填充所述間隙。
15.根據權利要求14所述的方法，其進一步包括: 在所述部分填充的間隙中提供液體電解質。
16.根據權利要求15所述的方法，其進一步包括: 將氣相反應物提供到所述液體電解質，所述氣相反應物能夠與所述電極層材料反應。
17.根據權利要求15所述的方法，其進一步包括: 將液相反應物提供到所述液體電解質，所述液相反應物能夠與所述電極層材料反應。
18.根據權利要求2到6中任一權利要求所述的方法，其進一步包括: 將介電材料沉積于所述合金層之間的所述間隙中。
19.一種裝置，其包括: 第一材料的至少一個層；以及 第二材料的至少一個層，其具有延伸超出所述至少一個第一材料層的一個或一個以上部分。
20.根據權利要求19所述的裝置，其中: 所述第一材料為第一金屬，且所述第二材料為包含所述第一金屬及第二金屬的合金； 所述層包含所述第一金屬及所述合金的多個交替層；且 所述合金層的所述一個或一個以上延伸部分界定位于所述合金層的區之間的一個或一個以上間隙，第一金屬層及合金層的所述交替層界定堆疊層結構。
21.根據權利要求20所述的裝置，其進一步包括: 介電材料，其安置于所述堆疊層結構的表面上；以及 導電層，其安置于所述介電材料上以界定電容器，所述電容器包含包括所述堆疊層結構的第一電極及包含所述導電層的第二電極。
22.根據權利要求21所述的裝置，其中所述介電材料及所述導電層部分地填充所述一個或一個以上間隙。
23.根據權利要求20到22中任一權利要求所述的裝置，其中所述堆疊層結構為裝置的至少一部分，所述裝置選自由以下各者組成的群:電容器、電感器、傳感器、催化劑基質、熱管、流體過濾器、電化學單元、機電單元及電極。
24.根據權利要求20到23中任一權利要求所述的裝置，其中所述堆疊層結構包含于設備中，所述設備進一步包括: 顯示器； 處理器，其經配置以與所述顯示器通信，所述處理器經配置以處理圖像數據；以及 存儲器裝置，其經配置以與所述處理器通信。
25.根據權利要求24所述的裝置，所述設備進一步包括: 驅動器電路，其經配置以將至少一個信號發送到所述顯示器，所述驅動器電路包含所述堆疊層結構。
26.根據權利要求24或25所述的裝置，所述設備進一步包括: 電力供應器，其經配置以將電力提供到所述處理器，所述電力供應器包含所述堆疊層結構。
27.根據權利要求24到26中任一權利要求所述的裝置，所述設備進一步包括: 控制器，其經配置以將所述圖像數據的至少一部分發送到所述驅動器電路。
28.根據權利要求24到27中任一權利要求所述的裝置，所述設備進一步包括: 圖像源模塊，其經配置以將所述圖像數據發送到所述處理器。
29.根據權利要求28所述的裝置，其中所述堆疊層結構包含于所述圖像源模塊的接收器、收發器及發射器中的至少一者中。
30.根據權利要求24到29中任一權利要求所述的裝置，所述設備進一步包括: 輸入裝置，其經配置以接收輸入數據及將所述輸入數據傳達到所述處理器。
31.一種電感器，其包括: 堆疊層結構，其包含: 第一金屬的至少一個層；以及 包含所述第一金屬及第二金屬的合金的至少一個層，所述至少一個合金層具有延伸超出所述至少一個第一金屬層的一個或一個以上部分，所述合金層的所述一個或一個以上延伸部分界定位于所述合金層的區之間的一個或一個以上間隙；以及一個或一個以上線圈，其安置于所述堆疊層結構周圍。
32.根據權利要求31所述的電感器，其進一步包括: 介電材料，其安置于所述堆疊層結構的表面上，所述一個或一個以上線圈安置于所述介電材料周圍。
33.根據權利要求32所述的裝置，其中所述介電材料至少部分地填充所述一個或一個以上間隙。
34.—種熱管,其包括: 熱源結構，其包含第一多個堆疊層；以及 散熱片結構，其包含第二多個堆疊層，所述第一多個堆疊層及所述第二多個堆疊層各自包含: 第一材料的至少一個層；以及 第二材料的至少一個層，其·具有延伸超出所述至少一個第一材料層的一個或一個以上部分;所述熱源結構能夠致使流體響應于從熱源接收熱能而蒸發，所述散熱片結構位于接近于所述熱源結構處以便接收所述蒸發流體，所述散熱片結構能夠響應于所述所接收的蒸發流體而轉移熱以便使所述蒸發流體冷凝。
35.根據權利要求34所述的熱管，其中所述熱源結構的層及所述散熱片結構的層定向于同一平面中。
36.根據權利要求34或35所述的熱管,其中在每一多個堆疊層中: 所述第一材料為第一金屬，且所述第二材料為包含所述第一金屬及第二金屬的合金； 所述堆疊層包含所述第一金屬及所述合金的多個交替層；且 所述合金層的所述一個或一個以上延伸部分界定所述合金層的區之間的一個或一個以上間隙。
37.一種設備,其包括: 由第一金屬及第二金屬的合金形成的多個分離、堆疊的合金層，所述分離的金屬層界定位于其間的間隙；以及 分離裝置，其用于使所述堆疊的金屬層彼此分離以在所述合金層的區之間形成間隙，所述分離裝置及所述合金層的所述交替層界定堆疊層結構。
38.根據權利要求37所述的設備，其進一步包括: 介電材料，其安置于所述堆疊層結構的表面上；以及 用于存儲電荷的導電裝置，所述導電裝置安置于所述介電材料上，所述堆疊層結構界定電容器的第一電極，且所述導電裝置界定所述電容器的第二電極。
39.根據權利要求37所述的設備，其進一步包括: 一個或一個以上線圈，其安置于所述堆疊層結構周圍。
【文檔編號】C23C28/02GK103827019SQ201280047105
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年8月27日 優先權日:2011年9月7日
【發明者】菲利普·賈森·斯蒂法諾, 安娜·蘭格洛瓦·隆德甘, 葉夫根尼·彼得羅維奇·古塞夫, 拉溫德拉·瓦曼·謝諾伊 申請人:高通Mems科技公司