发明名称 在基底上形成微电子弹簧结构之方法
摘要 发表一种用以制造微电子弹簧结构之方法。在本方法之一启始步骤中,在全基底上形成一层牺牲性材料。然后,使用一铸模或戳印,诸如将牺牲性材料加以铸塑而在牺牲性材料中发展出一轮廓线表面。轮廓线表面设有至少一弹簧形体,且最好是一阵列之弹簧形体的铸塑。如有需要的话,则将牺牲层加以燻乾或硬化。以一种图案将一层弹簧材料沈积在牺牲性材料之全轮廓线表面上,加以界定至少一弹簧形体,且最好是一阵列之弹簧形体。然后从弹簧形体之下至少部份移除牺牲性材料,显露出至少一独立之弹簧结构。选择性地将各自导电尖端附接至各所形成之弹簧结构,并如预期般选择性地将各结构加以电镀或覆盖一额外层或多层材料。此外发表利用一种流体新月形之特性加以制造弹性接触结构之替代性方法。在这替代性方法之启始步骤中,在全基底上设有一层材料。然后,在材料中发展出一凹穴,能在凹穴中设有流体加以形成新月形。将流体燻乾或硬化加以稳定新月形之轮廓形状。然后使用所稳定之新月形,以牺牲性材料中所铸塑表面之相同方式加以界定一弹簧形体。
申请公布号 TW512129 申请公布日期 2002.12.01
申请号 TW091102508 申请日期 2002.02.08
申请人 锋法特股份有限公司 发明人 班杰明 艾德理吉;史都华 温索
分类号 B81B3/00 主分类号 B81B3/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种用以形成一微电子弹簧结构之方法,方法包含:在一基底上沈积一层牺牲性材料;在牺牲性材料中形成至少一铸塑表面;在牺牲性材料之至少一铸塑表面上沈积一层弹性材料;使弹性材料形成图案,在至少一铸塑表面中界定一弹簧结构;以及移除弹簧结构下至少一部分之牺牲性材料。2.如申请专利范围第1项之方法,其中,该形成步骤更包含经由牺牲性材料使开口达基底上之一接触表面,其中,至少一铸塑表面包含至少一部分之接触表面。3.如申请专利范围第1项之方法其中,该第一沈积步骤更包含在基底上形成一第一牺牲层并在第一牺牲层上形成至少一额外牺牲层,使得牺牲性材料层包含衆多牺牲层。4.如申请专利范围第1项之方法,其中,该第一沈积步骤更包含牺牲性材料层之沈积,该牺牲性材料包含选自基本上由聚甲基丙烯酸,聚碳酸盐,聚氨基甲酸酯,ABS塑胶,光抗蚀层,酚醛树脂,环氧基树脂及石蜡所组成群族之材料。5.如申请专利范围第1项之方法,其中,该形成步骤更包含从基底移除牺牲性材料之选取部位。6.如申请专利范围第1项之方法,其中,该第一沈积步骤更包含涂敷一可燻乾之材料在基底上。7.如申请专利范围第6项之方法,其中,该涂敷步骤更包含涂敷可燻乾之材料,该材料包含选自由聚甲基丙烯酸,光抗蚀层,光聚合体,酚醛树脂,及环氧基树脂所组成群族之材料。8.如申请专利范围第6项之方法,其中,该形成步骤更包含一可燻乾材料上表面中之凹穴,该凹穴界定至少一铸塑表面。9.如申请专利范围第6项之方法,更包含在该形成步骤后将材料燻乾变硬。10.如申请专利范围第6项之方法,其中,该形成步骤更包含使一部分可燻乾材料移位。11.如申请专利范围第10项之方法,其中,该形成步骤更包含将一戳印机具压入一可燻乾材料之上表面。12.如申请专利范围第1项之方法,其中,该形成步骤更包含实施牺牲性材料之一种异方性蚀刻法。13.如申请专利范围第2项之方法,其中,该完成一开口之步骤更包含实施一种异方性蚀刻法。14.如申请专利范围第2项之方法,其中,该完成一开口之步骤更包含实施一种等方性蚀刻法。15.如申请专利范围第1项之方法,其中,该第二沈积步骤更包含在至少一铸塑表面上沈积大量金属材料。16.如申请专利范围第1项之方法,其中,该第二沈积步骤更包含经由一图案化遮罩加以沈积弹性材料。17.如申请专利范围第1项之方法,更包含在该第二沈积步骤前,将一电导种子材料之种子层沈积至至少一铸塑表面。18.如申请专利范围第17项之方法,其中,该沈积一种子层步骤更包含将种子层溅射至至少一铸塑表面上。19.如申请专利范围第17项之方法,其中,沈积一种子层之该步骤更包含沈积电导种子材料,该材料包含选自由钛,铬,金,铜,钯,钨,银,及其合金组成群族之材料。20.如申请专利范围第17项之方法,其中,沈积一种子层之该步骤更包含将金加以溅射。21.如申请专利范围第17项之方法,其中,沈积一种子层之该步骤更包含将铜加以溅射。22.如申请专利范围第17项之方法,其中,沈积一种子层之该步骤更包含将种子层沈积为厚度在约100至1000范围内。23.如申请专利范围第17项之方法,其中,沈积一种子层之该步骤更包含将种子层沈积为厚度在约100至3000范围内。24.如申请专利范围第17项之方法,其中,沈积一种子层之该步骤更包含经由一图案化遮罩加以沈积电导种子材料。25.如申请专利范围第1项之方法,其中,该第二沈积步骤更包含使用选自以下群族之一种程序加以沈积弹性材料层,该群族包含:从水溶液加以沈积,电解电镀,无电镀,化学蒸气沈积,物理蒸气沈积,旋转涂覆,及经由引发之前置体分解加以沈积,该前置体包含液相,固相,及气相前置体。26.如申请专利范围第1项之方法,其中,该第二沈积步骤更包含沈积弹性材料层,其中,弹性材料层具电导性。27.如申请专利范围第1项之方法,其中,该第二沈积步骤更包含沈积弹性材料层,该材料包含选自以下群族之一种材料,该群族包含:镍,及其合金;铜,钴,和铁,及其合金;金与银,白金族元素及其合金;贵金属;半贵金属及其合金;钯元素及其合金;及耐火金属及其合金;钨,钼及其合金;及锡,铅,铋,铟与镓及其合金。28.如申请专利范围第1项之方法,其中,该第二沈积步骤更包含沈积由衆多材料层组成之弹性材料,其中,衆多层膜中至少一层包含一金属材料。29.如申请专利范围第1项之方法,其中,该第二沈积步骤更包含沈积由衆多材料层组成之弹性材料,其中,衆多层膜中至少一层包含一电性绝缘材料。30.如申请专利范围第1项之方法,其中,该第一沈积步骤更包含沈积由热塑材料组成之牺牲层。31.如申请专利范围第30项之方法,其中,该第一沈积步骤更包含热塑材料之沈积,该热塑材料包含选自由聚甲基丙烯酸,聚碳酸盐,聚氨基甲酸酯,ABS塑胶,及石蜡所组成群族之材料。32.如申请专利范围第30项之方法,其中,该形成步骤更包含对热塑材料加热并在热塑材料之上表面中形成一凹穴,该凹穴界定至少一铸塑表面。33.如申请专利范围第32项之方法,更包含在该形成步骤后将热塑材料冷却变硬。34.如申请专利范围第32项之方法,其中,该形成步骤更包含使一部分热塑材料移位。35.如申请专利范围第32项之方法,其中,该形成步骤更包含将一戳印机具压入一热塑材料之上表面。36.如申请专利范围第32项之方法,其中,该加热步骤更包含对基底加热。37.如申请专利范围第32项之方法,其中,该加热步骤更包含将一热过之戳印机具压入热塑材料之上表面。38.如申请专利范围第32项之方法,其中,该涂敷步骤更包含涂敷由至少一层乾膜之光抗蚀层材料组成之热塑材料,且其中,该加热步骤更包含将光抗蚀层材料加热至温度约60至120℃之范围。39.如申请专利范围第38项之方法,其中,该形成步骤更包含将一戳印机具充分压入一热塑材料之上表面,以每平方尺约10至1000磅之范围提供对热塑层上表面之压力与标准。40.如申请专利范围第2项之力法,其中,该完成一开口之步骤更包含实施一种根据选自以下群族之一程序的蚀刻法,其中,该群族包含光抗蚀术,电浆蚀刻法,显性化学蚀刻法,及其组合方法。41.如申请专利范围第2项之方法,其中,该完成一开口之步骤更包含暴露基底表面,范围约102平方微米至108平方微米之一区域。42.如申请专利范围第39项之方法,其中,该完成一开口之步骤更包含暴露基底表面至少约30,000平方微米之一区域。43.如申请专利范围第1项之方法,更包含以电浆处理牺牲性材料聚合体之一表面,使其具电导性,因此,该牺牲性材料可作为一种子层。44.如申请专利范围第1项之方法,其中,该形成步骤更包含在一垂直于基底之方向中将至少一铸塑表面之一部位标示轮廓线。45.如申请专利范围第44项之方法,其中,该标示轮廓线步骤更包含在横跨弹簧结构一杆部位之宽度方向上形成一轮廓线,其中之弹簧结构系界定在该图案化步骤中。46.如申请专利范围第45项之方法,其中,该标示轮廓线步骤更包含形成轮廓线,该轮廓线包含一选自以下群组之一曲线,该群组包含:一U曲线,一V曲线,一S曲线,一T曲线,一L曲线,及一设有至少一突起棱纹之折叠线。47.如申请专利范围第44项之方法,其中,该标示轮廓线步骤更包含在一沿弹簧结构一杆部位之长度方向上形成一轮廓线,其中之弹簧结构系界定在该图案化步骤中。48.如申请专利范围第47项之方法,其中,该标示轮廓线步骤更包含形成轮廓线,该轮廓线包含一选自以下群组之一曲线,该群组包含:一S曲线,一外凸曲线,一内凹曲线,及一正弦波曲线。49.如申请专利范围第1项之方法,其中,该图案化步骤更包含界定在平行于基底表面之平面中为突起形状之弹簧结构,该突起形状包含一底层端,一尖端,以及底层端与尖端间之一连续长度。50.如申请专利范围第49项之方法,其中,该图案化步骤更包含界定突起形状,该突起形状包含一选自以下群组之形状,该群组包含:一三角形,一矩形,一L形,一U形,一C形,一J形,一螺旋形,一方波形,及一正弦波形。51.如申请专利范围第49项之方法,其中,该图案化步骤更包含界定突起形状,该突起形状包含至少一具有平行臂之部位。52.如申请专利范围第49项之方法,其中,该图案化步骤更包含界定突起形状,该突起形状包含其中底层端与尖端间之最距离小于底层与尖端间连续长度之形状。53.如申请专利范围第1项之方法,其中,该形成步骤更包含在牺牲性材料中形成至少一凹穴,以一种流体部份加以充填至少一凹穴而展现出一新月形状,并使该新月形状稳定,其中,至少一铸塑表面部位系以新月形状加以界定。54.如申请专利范围第53项之方法,其中,该部份充填之步骤更包含以由光抗蚀剂材料组成之流体加以部份充填至少一凹穴。55.如申请专利范围第53项之方法,其中,形成至少一凹穴之该步骤更包含在平行于基底表面之平面中形成一为突起形状之凹穴,该突起形状包含一底层端,一尖端,及一底层端与尖端间之锥状部位,其中,锥状部位从接邻于底层端之一第一宽度逐渐变小至接邻于尖端之一第二较窄宽度。56.如申请专利范围第1项之方法,其中,该形成步骤更包含:将一主要齿状物印记至牺牲性材料层内,因此形成至少一铸塑表面之一第一部位;以及然后将一次要齿状物印记至牺性性材料层内,因此形成至少一铸塑表面之一第二部位。57.如申请专利范围第56项之方法,其中,该第二印记步骤更包含形成一悬唇片,该悬唇片包含至少一铸塑表面之第二部位。58.如申请专利范围第56项之方法,更包含选取位在各别戳印机具上之主要齿状物与次要齿状物。59.如申请专利范围第1项之方法,其中,该第一沈积步骤更包含沈积由一电导性材料组成之牺牲性材料层。60.如申请专利范围第1项之方法,其中,该形成步骤更包含在牺牲性材料层之上表面中形成一凹穴,该凹穴界定至少一铸塑表面及分开至少一铸塑表面与牺牲性材料层之上表面的侧壁。61.如申请专利范围第60项之方法,其中,该沈积步骤更包含使用一视线沈积方法加以沈积弹性材料层。62.如申请专利范围第61项之方法,其中,该图案化步骤包含从侧壁移除弹性材料层。63.如申请专利范围第61项之方法,其中,该图案化步骤包含设置针对视线沈积法之沈积线倾斜之侧壁,俾能不展现出供沈积弹性材料层之一表面,因此,在该沈积步骤期间使弹性材料层形成图案。64.如申请专利范围第61项之方法,更包含将一第二层之弹性材料电镀至至少一铸塑表面上之弹性材料层上。65.如申请专利范围第1项之方法,其中,该形成步骤更包含形成一铸塑表面,该铸塑表面包含用以铸塑与微电子弹簧结构结为一体之重新分布痕迹的一部位。66.如申请专利范围第1项之方法,其中,该铸塑步骤更包含形成一铸塑表面,该铸塑表面包含一用以铸塑一阻挡结构之隆起物。67.如申请专利范围第1项之方法,其中,该形成步骤更包含使用一投入式EDM机具形成至少一铸塑表面,其中,牺性性材料具电导性。图式简单说明:第1图为一表示根据本发明一方法之典范步骤的流程图。第2A-2H图为根据本发明一方法在典范步骤期间,一基底及以层状形成在上面之材料的切面图。第3A图为在根据本发明一方法之一典范步骤期间,上面戳印记有铸塑表面之一基底的透视图。第3B图为根据本发明一方法中所使用之一典范戳印机具一部位之透视图。第3C-3G图为根据本发明一方法中之一戳印机具上所使用之典范齿状物的透视图。第4图为一表示用以形成根据本发明一实施例之一铸塑表面之典范步骤的流程图,其中之步骤尤其适于在不均匀基底上形成弹簧结构。第5A-5G图为在本发明-实施例之典范步骤期间,一基底及以层状形成在上面之材料的切面图,其中之步骤尤其适于在不均匀基底上形成弹簧结构。第6图为一表示用以形成根据本发明一实施例之一铸塑表面之典范步骤的流程图,其中之步骤亦适于在不均匀基底上形成弹簧结构。第7图使用一流体新月形状加以成形一铸塑表面,第7图为一表示用以形成根据本发明一实施例之一铸塑表面之典范步骤的流程图。第8A图为在第7图中所示步骤中一典范步骤期间,一基底及以层状形成在上面之材料的平面图。第8B-8F图为在第7图中所示步骤中一典范步骤期间,一基底及以层状形成在上面之材料的切面图。第8G图为一使用第7图中所示之一典范步骤所形成一典范弹簧结构之透视图。第9图为一表示用以形成根据本发明一实施例之一弹簧结构之典范步骤的流程图,其中之本发明适于使用DVD与CVD材料沈积技术。第10A-10D图为在第9图中所示步骤中典范步骤期间,一基底及以层状形成在上面之材料的切面图。第11A图为一具有一凹角齿状用以产生一具有一悬唇片印记空穴之一典范戳印机具部位的切面图。第11B图为一由第11A图中所示戳印机具所形成之一典型印记之切面图。第12A图为一用以产生一具有一悬唇片印记空穴之一典范循序戳印机具之透视图。第12B图为一第12A图中所示之戳印机具部位的切面图。第12C-12D图为在一循序戳印程序之连续步骤期间,由第12A-12B图中所示之戳印机具所形成典型印记之切面图。第12E-12F图为在完成一循序戳印程序后,由第12A-12B图中所示之戳印机具所形成典范印记之平面图。第13图为一表示用以形成根据本发明一实施例弹簧结构之典范步骤的流程图,该实施例藉形成具有一悬唇片之铸塑空穴而避免一遮罩步骤。第14A-14C图为在第13图中所示步骤中典范步骤期间,一基底及以层状形成在上面之材料的切面图。第14D图为一由如第13图中所示方法所形成之一典范弹簧结构的透视图。第15图为一表示用以形成根据本发明一实施例之弹簧结构之典范步骤的流程图,该实施例藉使用一部份围绕之悬唇片而避免一遮罩步骤。第16A图为在第15图中所示步骤中一典范步骤期间,具有以层状形成在上面之材料之典范铸模空穴的平面图。第16B-16D图为在第15图中所示步骤中典范步骤期间,一基底及以层状形成在上面之材料的切面图。第17图为一表示用以形成根据本发明一实施例之弹簧结构之典范步骤的流程图。第18A-18E图为在第17图中所示步骤中典范步骤期间,一基底及以层状形成在上面之材料的切面图。第18F图为一由如第17图中所示方法所形成之典范模塑表面的透视图。第19图为一表示用以形成根据本发明一实施例之弹簧结构之典范步骤的流程图,该步骤使用一视线沈积法使弹性材料形成图案。第20A图为在第19图中所示方法之一典范步骤期间,一基底与铸塑材料之透视图。第20B-20E图为在第19图中所示步骤中典范步骤期间,一基底及以层状形成在上面之材料的切面图。第21A-21C图为在第19图中所示方法之典范步骤期间,一基底及以层状形成在上面之材料的切面图,其中,省略了电镀步骤;且进一步表示用以形成具有一整体重新分布痕迹之弹簧结构的本发明一实施例。第21D图为一具有一整体重新分布痕迹之一典范弹簧结构的透视图,其中之整体重新分布痕迹具高架桥。第22图为一具有整体重新分布痕迹之衆多弹簧结构的透视图,该图表示其一典范架构。第23A-23C图为取自由根据本发明一方法所形成连续较高倍率等级之典范弹簧结构及阻挡结构的透视图,其中之基底包含一晶圆。
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