[发明专利]MEMS制造中的多材料辅助金属化方案

权利要求书

1.一种用于制造多层微电机系统的方法，包括：

a)提供由衬底支撑的主金属结构；

b)在所述主金属结构周围并且在所述衬底的整个表面上方以薄层沉积第一牺牲性辅助金属；

c)在所述第一牺牲性辅助金属周围并且在所述衬底的整个表面上方以厚层沉积第二牺牲性辅助金属；

d)对所述主金属、所述第一牺牲性辅助金属和所述第二牺牲性辅助金属进行机加工；

e)重复步骤a)-d)，直到制造成所需的多层结构；以及

f)从经过机加工的所述主金属结构蚀刻掉所述第一牺牲性辅助金属和所述第二牺牲性辅助金属，以形成多层微电机系统，

其中，所沉积的第二牺牲性辅助金属比所述第一牺牲性辅助金属密度低，使得这些金属的组合不造成所述衬底翘曲。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，蚀刻掉所述第一牺牲性辅助金属和所述第二牺牲性辅助金属的步骤基本上不蚀刻经过机加工的所述主金属结构。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一牺牲性辅助金属和所述第二牺牲性辅助金属是用相同的蚀刻剂蚀刻掉的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所沉积的第一牺牲性辅助金属和第二牺牲性辅助金属在所述机加工过程中给所述主金属提供水平机械支撑。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主金属包括镍。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一牺牲性辅助金属和所述第二牺牲性辅助金属包括铜。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主金属结构包括沿其表面区域的空腔，所述第一牺牲性辅助金属的沉积速率在所述主金属结构的这些空腔内比在这些空腔外更快。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所沉积的辅助金属没有显著的空洞化。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所沉积的牺牲性辅助金属由镀浴电镀，所述镀浴包括选自由光亮剂、均化剂和抑制剂组成的组的有机添加剂。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述镀浴包括50g/l的铜、80g/l的酸、50ppm的氯化物、12mL/L的光亮剂、2mL/L的抑制剂和3mL/L的均化剂。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述微电机系统是能够与探针卡组件结合使用以对半导体器件进行测试的弹簧。

12.一种用于微电机系统的制造中的中间多层化金属复合体，包括：

a)衬底，该衬底支撑主金属结构和辅助金属结构的多个层，其中，每个层包括：

b)主金属的结构，该结构被构造来集成到所制造的微电机系统构件中；

c)第一牺牲性辅助金属，在所述主金属结构周围并且在所述衬底的整个表面上方沉积成薄层；以及

d)第二牺牲性辅助金属，在所述第一牺牲性辅助金属结构周围并且在所述衬底的整个表面上方沉积成厚层，

其中，所述第二牺牲性辅助金属比所述第一牺牲性辅助金属密度低，使得这些金属的组合不造成所述衬底翘曲。

13.根据权利要求12所述的金属复合体，其中，所述第一牺牲性辅助金属和所述第二牺牲性辅助金属都被构造成用相同的蚀刻剂在不对所述主金属进行蚀刻的情况下蚀刻掉。

14.根据权利要求12所述的金属复合体，其中，所沉积的第一牺牲性辅助金属和第二牺牲性辅助金属被构造成在机加工过程中给所述主金属提供水平机械支撑。

15.根据权利要求12所述的金属复合体，其中，所述主金属结构包括沿其表面区域的空腔，所沉积的第一辅助金属没有显著的空洞化。