[发明专利]一种主电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种主电极及其制备方法。主电极适用于如申请中的瑞典专利申请No.0502538-2中所述的蚀刻或电镀法，该专利申请是同时提交的，题目为“一种形成多层结构的方法(METHOD OF FORMING AMULTILAYER STRUCTURE)”(代理档案号：P52190002)。该专利的说明书的内容在此一并引入与此作为参考。所述主电极使单层或多层的微结构和纳米结构的生产成为可能。所述主电极可用于制造PWB(印刷线路板)、PCB(印制电路板)、MEMS(微机电系统)、IC(集成电路)互连、上述集成电路互连、传感器、平板显示器、磁性和光存储装置、太阳能电池和其他电子装置。通过使用这种主电极能够生产不同类型结构的导电聚合物、不同类型结构的半导体、不同类型结构的金属和其它产品。例如通过形成多孔硅，甚至能够生成硅中的3维结构。

背景技术

WO 02/103085涉及一种电化学图案复制方法(ECPR)和一种用于制造与微米结构和纳米结构有关的器具的导电主电极的构造。由主电极所限定的蚀刻图案或电镀图案被复制到导电材料即基体上。所述主电极与基体紧密接触，并利用接触蚀刻/电镀方法将所述蚀刻/电镀图案直接转移到基体上。所述接触蚀刻/电镀方法在局部电化学室(local electrochemical cell)中进行，所述电化学室形成于位于主电极和基体之间的闭合或开口的空腔中。

所述主电极用于配合将在其上形成结构的基体。所述主电极形成至少一个，一般是多个电化学室，在其中进行蚀刻或电镀。

由于主电极需要多次在蚀刻或电镀过程中应用，所以主电极可以由耐久性材料制成。

问题在于，为了使图案与基底上在先的结构校准，主电极要设置在基底上经过仔细调整的位置上。

另一个问题在于，当所述基底具有表面形貌(topography)时，所述主电极要设置得与基底非常接近。

再一个问题在于，与其它区域相比，靠近种子层(seed layer)的接触区域的电化学室(如周边)的蚀刻速度或电镀速度更高。

其它的问题在下文中指出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种至少部分地消除或缓解上述问题的主电极。

本发明的另一个目的在于提供一种能够用于多种蚀刻或电镀方法的主电极。

本发明的另一个目的在于提供一种相对于基底上在先的结构，能够进行调节的主电极。

本发明的另一个目的在于提供一种能够改善电化学室中蚀刻或电镀速率均匀性的主电极，而不依赖于该室相对于种子层接触区域的位置。

本发明的另一个目的在于提供一种主电极，使当基底具有表面形貌(topography)时，该主电极能够设置得与基底非常接近。

根据本发明的一个方面，提供了一种主电极的制备方法，该方法包括：设置盘，该盘具有以导电或半导电材料制成的正面和背面；形成绝缘覆层，该绝缘覆层包围所述盘的至少一部分；在所述正面的至少一部分上形成以形成电极的导电材料制成的导电电极层，所述导电电极层通过位于绝缘覆层上的至少一个开口与所述盘电连接；形成绝缘图案层，该绝缘图案层包括至少一个在所述导电电极层上的空腔。该方法还可以包括：在所述背面的至少一部分上形成含有导电材料的接触层，所述接触层通过位于绝缘覆层上的至少一个开口与所述盘电连接。

另一方面，还提供了一种主电极的制备方法，该方法包括：设置绝缘盘，该绝缘盘具有以绝缘材料制成的正面和背面；在绝缘盘中以导电材料形成连接孔；在所述正面的至少一部分形成以导电材料制成的电极层，所述电极层与所述孔具有电连接；形成绝缘图案层，该绝缘图案层包括至少一个位于所述电极层上的空腔。该方法还可以包括：在所述背面的至少一部分上形成以导电材料制成的接触层，所述接触层与所述孔具有电连接。

另一方面，还提供了一种主电极的制备方法，该方法包括：设置盘，该盘包括至少一个由导电和/或半导电材料制成的层；形成绝缘层，该绝缘层的至少一层的至少一部分为绝缘材料；在所述绝缘材料中形成至少一个凹槽；在每个凹槽中形成以形成电极的导电材料制成的导电电极层；和在所述绝缘层的背面形成至少一个凹槽。该方法还可以包括：在所述绝缘层的背面形成至少一个由导电和/或半导电材料层制成的连接层，所述连接层与所述盘和电极层具有电接触。该方法还可以包括：设置至少一个另外的导电层。