一种用于形成多层三维结构的制造工艺，包括： （ａ）形成并粘附材料层至事先形成的层和／或衬底，其中该层包括希望图案的至少一种材料； （ｂ）对该至少一种材料进行平坦化操作，包括： （ｉ）经由多孔真空吸盘将衬底安装到精研固定设备 ； （ｉｉ）当将衬底安装到固定设备上时，对沉积的材料进行精研操作以平坦化材料表面并使得沉积材料的高度达到希望值； （ｃ）重复操作（ａ）的形成及粘附一次或多次，以由多个粘附的层形成三维结构。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学制造和三维结构(例如微尺度或中尺度结构)相关形成的 领域。尤其，其涉及用于实现层之间平行度的希望等级和/或用于实现该结构的希望厚度的方法和装置。
技术介绍
Adam L.Cohen专利技术了一种用于由多个粘附的层形成三维结构(例如，部分、 部件、器件等)的技术，其公知为电化学制造。EFABTM名称下的Burbank， California 的Microfabrica Inc.(前身为MEMGe胂公司)将其商业化。在2000年2月22日 提出的美国专利No. 6， 027, 630中描述了该技术。这种电化学沉积技术允许只使用 单个掩模技术选择性地沉积材料，该掩模技术包括使用在支撑结构上包括图案化 的顺形材料的掩模，该支撑结构不依赖于其上将发生电镀的衬底。当希望使用掩 模进行电沉积时，使掩模的顺形部分与衬底接触，同时存在电镀溶液，以使掩模 顺形部分与衬底的接触抑制选择位置处的沉积。为了方便，这些掩模一般可以称 为顺形接触掩模；该掩模技术一般可称为顺形接触掩模电镀工艺。尤其，在 Burbank, California的Microfabrica Inc.(前身为MEMGen⑧公司)的术语中，这 种掩模公知为INSTANT MASKSTM，且该工艺公知为INSTANT MASKSINGTM或INSTANT MASKSTM电镀。使用顺形接触掩模电镀的选择性沉积可用于形成单个材料层或可用 于形成多层结构。在此通过参考将'630专利的这种教导并入本文，如在此全文列 出一样。由于导致上述专利的专利申请的提交，因此已经公开了关于顺形接触掩 模电镀(即，INSTANT MASKING)以及电化学制造的各种文章(1) A. Cohen、 G. Zhang、 F.Tseng、 F. Mansfeld、 U. Frodis和P.Will的 "EFAB:Batch production of functional, fully-dense metal parts with microscale features", Proc. 9th Solid Freeform Fabrication, The4University of Texas at Austin,第161页，1998年8月。(2) A.Cohen、 G. Zhang、 F. Tseng、 F.Mansfeld、 U.Frodis和P. Will的 "EFAB:Rapid, Low-Cost Desktop Micromachining of High Aspect RatioTrue 3_D MEMS，， ，Proc.12th IEEE Micro Electro Mechanical Systems Workshop, IEEE,第244页，1999年1月。(3) A.Cohen 的 "3-D Micromachining by Electrochemical Fabrication" ， Micromachine Devices, 1999年3月。(4) G. Zhang、 A. Cohen、 U.Frodis、 F.Tseng、 F.Mansfeld和P.Will的 "EFAB:Rapid Desktop Manufacturing of True 3-DMicrostructures" ， Proc. 2nd International Conference on Integrated MicroNanotechnology for Space Applications, The Aerospace Co., 1999年4月。(5) F. Tseng 、 U. Frodis、 G. Zhang、 A.Cohen、 F.Mansfeld和P.Will的 "EFAB:High Aspect Ratio, Arbitrary 3-D Metal Microstructuresusing a Low-Cost Automated Batch Process ，， , 3rd International Workshop on High Aspect Ratio MicroStructure Technology(HARMST' 99) ， 1999年6月。(6) A. Cohen、 U. Frodis、 F.Tseng、 G. Zhang 、 F.Mansfeld和P.Will的 "EFAB:Low-Cost，Automated Electrochemical Batch Fabrication ofArbitrary 3-D Microstructures ，， ， Micromachining and Microfabrication Process Technology, SPIE 1999 Symposium on Micromachining and Microfabrication, 1999年9月。(7) F. Tseng、G. Zhang、U. Frodis、A. Cohen、F. Mansfeld和P. Will的"EFAB: High Aspect Ratio, Arbitrary 3-D Metal Microstructures using a Low-Cost Automated Batch Process ，' ， MEMS Symposium, ASME 1999 International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 1999 年ll月。(8) A. Cohen的"Electrochemical Fabrication(EFABTM) " ， MEMS手册 的第19部分，由Mohamed Gad-EI-Hak编辑，CRC Press, 2002。(9) Microfabrication-Rapid Prototyping ' s Killer Application " ,Rapid Prototyping 报告的卜5 页，CAD/CAM Publishing, Inc. 1999年6月。在此通过参考将这九项公开的内容并入本文，如在此全文列出一样。 可以以多种不同方式实施电化学沉积工艺，如上面的专利和公开中所列举的。 在一种形式中，该工艺包括在将形成的结构的每一层的形成期间，执行三个分离 的操作，该操作包括通过在衬底的一个或多个希望的区域上的电沉积选择性沉积至少一种材料。 然后，通过电沉积来毯覆式沉积至少一种其它材料，以使该其它沉积物覆盖之前在其上选择性沉积的区域和没有接受到任何之前施加的选择性沉积的衬底区域。最后，平坦化在第一和第二操作期间沉积的材料，以产生希望厚度的第一层 的变光滑的表面，该变光滑的表面具有包含了至少一种材料的至少一个区域和包 含了至少一种其它材料的至少一个区域。在形成第一层之后，与在先的层相邻或在其附近并且与该在先层的变光滑的 表面相粘附地形成一层或多层其它层。这些其它层通过重复第一至第三操作一次 或多次来形成，其中，每一个随后层的形成将在先形成的层和初始衬底处理为新 的且加厚的衬底。通常， 一旦完成了本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于形成多层三维结构的制造工艺，包括： （ａ）形成并粘附材料层至事先形成的层和／或衬底，其中该层包括希望图案的至少一种材料； （ｂ）对该至少一种材料进行平坦化操作，包括： （ｉ）经由多孔真空吸盘将衬底安装到精研固定设备 ； （ｉｉ）当将衬底安装到固定设备上时，对沉积的材料进行精研操作以平坦化材料表面并使得沉积材料的高度达到希望值； （ｃ）重复操作（ａ）的形成及粘附一次或多次，以由多个粘附的层形成三维结构。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AH库马尔，AL科恩，MS洛卡德，
申请(专利权)人：微制造公司，
类型：发明
国别省市：US
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