(57)【要約】  本開示は、高表面積の積層金属構造、デバイス、装置、システム、および関連方法の実施形態を提供する。基板上の複数の積層が、第１の金属と第２の金属とを含むめっき漕から製造され得る。調節されためっき電流が、交互の第１の金属層と合金層とを堆積させ得、合金層は、第１の金属と第２の金属とを含む。合金層間のギャップが、第１の金属層の一部分を選択的にエッチングすることによって形成され得、積層構造を画定する。積層構造は、キャパシタ、インダクタ、触媒反応器、伝熱管、非線形ばね、フィルタ、バッテリ、および重金属清浄器を形成するアプリケーションにおいて有用であり得る。
2014535062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき漕から基板上に複数の積層を形成する方法であって、
第１の材料の少なくとも１つの層と第２の材料の少なくとも１つの層とを堆積させるためにめっきするステップと、
前記第１の材料の部分を選択的にエッチングするステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の材料が第１の金属であり、前記第２の材料が、前記第１の金属および第２の金属を含む合金であり、
めっきするステップが、前記第１の金属と前記合金との複数の交互層を堆積させるためにめっき電流を調節するステップを含み、
選択的にエッチングするステップが、合金層の領域間にギャップを形成するステップを含み、エッチングされた第１の金属層と合金層との前記交互層が積層構造を画定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基板が、ガラス、セラミック、プラスチック、高抵抗シリコン、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、およびリン化インジウム（ＩｎＰ）からなる群から選択される１つまたは複数の品目を含む絶縁材料から形成される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記基板が硬い基板である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の金属が銅（Ｃｕ）を含む、請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の金属が、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、およびそれらの組合せからなる群から選択される１つまたは複数の品目を含む、請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記積層構造の表面上に誘電材料を堆積させるステップと、
前記積層構造である第１の電極と導電層である第２の電極とを含むキャパシタを画定するために、前記誘電材料上に前記導電層を堆積させるステップと
をさらに含む、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記誘電材料が、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、および二酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）からなる群から選択される１つまたは複数の品目を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記誘電材料が、原子層堆積（ＡＬＤ）を使用して堆積される、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記導電層が、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、およびイリジウム（Ｉｒ）からなる群から選択される１つまたは複数の品目を含む、請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記導電層が無電解めっきを使用して堆積される、請求項７から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記積層構造上にセンサ層を形成するステップをさらに含む、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
めっき電流調節が、前記第１の金属層のうちの第１の層が第１の厚さを有し、前記第１の金属層のうちの第２の層が、前記第１の厚さと異なる第２の厚さを有するように調整される、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ギャップを部分的に充填するために前記合金層上に導電材料の電極層を形成するステップをさらに含む、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記部分的に充填されたギャップ内に液体電解質を供給するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記電極層材料と反応することができる気相反応体を前記液体電解質に供給するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記電極層材料と反応することができる液相反応体を前記液体電解質に供給するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記合金層間の前記ギャップ内に誘電材料を堆積させるステップをさらに含む、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
第１の材料の少なくとも１つの層と、
前記少なくとも１つの第１の材料層を超えて延在する１つまたは複数の部分を有する第２の材料の少なくとも１つの層と
を備える、デバイス。
【請求項２０】
前記第１の材料が第１の金属であり、前記第２の材料が、前記第１の金属および第２の金属を含む合金であり、
前記層が、前記第１の金属と前記合金との複数の交互層を含み、
前記合金層の前記１つまたは複数の延在部分が前記合金層の領域間に１つまたは複数のギャップを画定し、第１の金属層と合金層との前記交互層が積層構造を画定する、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記積層構造の表面上に配設された誘電材料と、
前記積層構造を含む第１の電極と前記導電層を含む第２の電極とを含むキャパシタを画定するために、前記誘電材料上に配設された導電層と
をさらに備える、請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記誘電材料および前記導電層が、前記１つまたは複数のギャップを部分的に充填する、請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記積層構造が、キャパシタ、インダクタ、センサ、触媒マトリックス、ヒートパイプ、流体フィルタ、電気化学セル、電気機械セル、および電極からなる群から選択されるデバイスの少なくとも一部分である、請求項２０から２２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記積層構造が装置内に含まれ、前記装置が、
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと
をさらに備える、請求項２０から２３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記装置が、
前記積層構造を含み、前記ディスプレイに少なくとも１つの信号を送信するように構成されたドライバ回路をさらに備える、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記装置が、
前記積層構造を含み、前記プロセッサに電力を供給するように構成された電源をさらに備える、請求項２４または２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記装置が、
ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送信するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項２４から２６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記装置が、
前記プロセッサに前記画像データを送信するように構成された画像ソースモジュールをさらに備える、請求項２４から２７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記積層構造が、前記画像ソースモジュールの受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つの中に含まれる、請求項２８に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記装置が、
入力データを受信して、前記プロセッサに前記入力データを伝達するように構成された入力デバイスをさらに備える、請求項２４から２９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項３１】
積層構造であって、
第１の金属の少なくとも１つの層と、
前記第１の金属と第２の金属とを含む合金の少なくとも１つの層であって、前記少なくとも１つの合金層が前記少なくとも１つの第１の金属層を超えて延在する１つまたは複数の部分を有し、前記合金層の前記１つまたは複数の延在部分が前記合金層の領域間に１つまたは複数のギャップを画定する、合金の少なくとも１つの層とを含む積層構造と、
前記積層構造の周りに配設された１つまたは複数のコイルと
を備える、インダクタ。
【請求項３２】
前記積層構造の表面上に配設された誘電材料をさらに備え、前記１つまたは複数のコイルが前記誘電材料の周りに配設される、請求項３１に記載のインダクタ。
【請求項３３】
前記誘電材料が、前記１つまたは複数のギャップを少なくとも部分的に充填する、請求項３２に記載のデバイス。
【請求項３４】
第１の複数の積層を含むヒートソース構造と、
第２の複数の積層を含むヒートシンク構造とを備え、前記第１および前記第２の複数の積層が、それぞれ、
第１の材料の少なくとも１つの層と、
前記少なくとも１つの第１の材料層を超えて延在する１つまたは複数の部分を有する第２の材料の少なくとも１つの層とを含み、
前記ヒートソース構造が、ヒートソースから熱エネルギーを受容したことに応答して流体の蒸発を引き起こすことができ、前記ヒートシンク構造が、前記蒸発流体を受容するために前記ヒートソース構造の近傍に位置し、前記ヒートシンク構造が、前記蒸発流体を凝結するために前記受容した蒸発流体に応答して熱を伝達することができる、ヒートパイプ。
【請求項３５】
前記ヒートソース構造の層および前記ヒートシンク構造の層が、同一平面内で配向される、請求項３４に記載のヒートパイプ。
【請求項３６】
複数の各積層において、
前記第１の材料が第１の金属であり、前記第２の材料が、前記第１の金属および第２の金属を含む合金であり、
前記積層が、前記第１の金属と前記合金との複数の交互層を含み、
前記合金層の前記１つまたは複数の延在部分が、前記合金層の領域間に１つまたは複数のギャップを画定する、請求項３４または３５に記載のヒートパイプ。
【請求項３７】
第１の金属と第２の金属との合金から形成された、複数の分離して積み重ねられた合金層であって、前記分離した金属層が、それらの層間にギャップを画定する、合金層と、
前記合金層の領域間にギャップを形成するために、前記積み重ねられた金属層を互いに分離するための分離手段を備え、前記分離手段と前記合金層との交互層が積層構造を画定する、装置。
【請求項３８】
前記積層構造の表面上に配設された誘電材料と、
電荷を蓄積するための導電性手段と
をさらに備え、前記導電性手段が前記誘電材料上に配設され、前記積層構造がキャパシタの第１の電極を画定し、前記導電性手段が前記キャパシタの第２の電極を画定する、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記積層構造の周りに配設された１つまたは複数のコイル
をさらに備える、請求項３７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権データ
本特許文献は、２０１１年９月７日に出願した「ＨＩＧＨ  ＡＲＥＡ  ＳＴＡＣＫＥＤ  ＬＡＹＥＲＥＤ  ＭＥＴＡＬＬＩＣ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ  ＡＮＤ  ＲＥＬＡＴＥＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ」と題する米国特許出願第１３／２２７，２４６号の優先権の利益を主張するものであり、その出願の開示は、本特許文献の一部分であると見なされ、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に、金属構造に関し、より詳細には、電気、電気機械、電気化学、光学、機械、熱、および流体ベースの様々なアプリケーションのための構成要素またはデバイスとして働き得る、大面積積層金属構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
電気機械システムは、電気的および機械的要素と、アクチュエータおよびセンサなどのトランスデューサと、ミラーなどの光学的構成要素と、電子回路とを有するデバイスを含む。電気機械システムは、限定はしないが、マイクロスケールおよびナノスケールを含む、様々なスケールで製造され得る。たとえば、マイクロ電気機械システム（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）（ＭＥＭＳ）デバイスは、約１ミクロンから数百ミクロン以上に及ぶサイズを有する構造を含むことができる。ナノ電気機械システム（ｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）（ＮＥＭＳ）デバイスは、たとえば、数百ナノメートルよりも小さいサイズを含む、１ミクロンよりも小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気、機械および電気機械デバイスを形成するために、堆積、エッチング、リソグラフィを使用して、ならびに／あるいは、基板および／または堆積された材料層の部分をエッチング除去するかまたは層を追加する、他の微細加工プロセスを使用して、電気機械要素が作成され得る。
【０００４】
様々な金属構造は、電気機械システムレベルにおいて実施され得る。たとえば、キャパシタおよびインダクタなどの受動電子構成要素が、ＭＥＭＳデバイスとして製作され得る。そのような構成要素は、電子産業、特に民生用超小型電子技術において様々なアプリケーションを有し得る。金属構造はまた、他の産業において使用され得る。従来の金属構造は、しばしば、薄膜堆積と、フォトリソグラフィと、めっきと、エッチングとを含む複数の処理段階を有する、シリコンウエハおよび基板上のバッチ処理で製作される。そのようなシリコンベースの製作技法は、高価で時間がかかり、他の材料から形成された基板に容易に移送できないことがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の構造、デバイス、装置、システム、および方法は、それぞれいくつかの発明的態様を有し、それらのうちの単一の態様だけが、本明細書で開示する望ましい属性を担うとは限らない。
【０００６】
積層された金属構造、デバイス、装置、システム、および関連する製作方法の実施形態を開示する。
【０００７】
本開示で説明する主題の１つの発明的態様によれば、めっき漕から基板上の複数の積層を形成する方法は、第１の材料の少なくとも１つの層および第２の材料の少なくとも１つの層を堆積させるためにめっきするステップと、第１の材料の一部分を選択的にエッチングするステップとを含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、第１の材料は第１の金属であり、第２の材料は、第１の金属と第２の金属とを含む合金である。めっきするステップは、第１の金属と合金との交互層を堆積させるためにめっき電流を調節するステップを含む。選択的にエッチングするステップは、合金層の領域間にギャップを形成するステップを含む。エッチングされた第１の金属層と合金層との交互層は、積層構造を画定する。
【０００９】
いくつかの実施形態では、誘電材料は、積層構造の表面上に堆積される。第１の電極と第２の電極とを含むキャパシタを画定するために、導電層が誘電材料上に堆積される。第１の電極は積層構造であり、第２の電極は導電層である。誘電材料は、原子層堆積（ＡＬＤ）を使用して堆積され得る。導電層は、無電解めっきを使用して堆積され得る。
【００１０】
いくつかの実施形態では、導電材料の電極層が、ギャップを部分的に充填するために合金層上に形成され、液体電解質が、部分的に充填されたギャップ内に供給される。電極層材料と反応することができる気相反応体が、液体電解質に供給され得る。代替実施形態では、電極層材料と反応することができる液相反応体が、液体電解質に供給され得る。
【００１１】
本開示で説明する主題の別の発明的態様によれば、デバイスは、第１の材料の少なくとも１つの層と、第１の材料層を越えて延在する１つまたは複数の部分を有する第２の材料の少なくとも１つの層とを含む。いくつかの実施形態では、合金層の１つまたは複数の延在部分は、合金層の領域間に１つまたは複数のギャップを画定する。第１の金属層と合金層との交互層は、積層構造を画定する。
【００１２】
様々な実施形態では、積層構造は、キャパシタ、インダクタ、センサ、触媒マトリックス、ヒートパイプ、流体フィルタ、電気化学セル、電気機械セル、および電極などのデバイスの少なくとも一部分を形成し得る。
【００１３】
本開示で説明する主題の別の発明的態様によれば、装置は、第１の金属と第２の金属との合金から形成された複数の分離して積層された合金層を含む。分離した金属層は、それらの層間にギャップを画定する。装置は、合金層の領域間にギャップを形成するために、積み重ねられた金属層を互いに分離するための分離手段をさらに含む。分離手段と合金層との交互層は、積層構造を画定する。
【００１４】
いくつかの実施形態では、装置は、電荷を蓄積するための導電性手段を含む。導電性手段が、誘電材料上に配設される。積層構造がキャパシタの第１の電極を画定し、導電性手段がキャパシタの第２の電極を画定する。いくつかの他の実施形態では、装置は、積層構造の周りに配設された１つまたは複数のコイルを含む。
【００１５】
本明細書で説明する主題の１つまたは複数の実施形態の詳細が、添付の図面および以下の説明において示されている。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対寸法は一定の縮尺で描かれていないことがあることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】積層構造を形成するための方法を示すフロー図の一例を示す。
【図２Ａ】積層構造の側面図の一例を示す。
【図２Ｂ】エッチングされた積層構造の側面図の一例を示す。
【図３】積層構造からキャパシタを形成するための方法を示すフロー図の一例を示す。
【図４Ａ】誘電材料で被覆された積層構造の側面図の一例を示す。
【図４Ｂ】積層構造から形成されたキャパシタの側面図の一例を示す。
【図５】積層構造からインダクタを形成するための方法を示すフロー図の一例を示す。
【図６Ａ】誘電材料で被覆された積層構造の側面図の一例を示す。
【図６Ｂ】磁気コアとして働く積層構造を有するインダクタの斜視図の一例を示す。
【図７】積層構造から形成されたセンサの側面図の一例を示す。
【図８】積層構造から形成されたナノ触媒マトリックスの側面図の一例を示す。
【図９】積層構造から形成されたヒートパイプの側面図の一例を示す。
【図１０】積層構造の側面図の一例を示す。
【図１１】積層構造から形成された微小流体フィルタの側面図の一例を示す。
【図１２】大面積電極または大面積電流コレクタとして働く積層構造から電気化学セルを形成するための方法を示すフロー図の一例を示す。
【図１３】大面積電極または大面積電流コレクタとして働く積層構造から形成された電気機械セルの側面図の一例を示す。
【図１４】稀釈溶液流からの金属イオンのめっきによる汚染対策のために積層構造から形成された大面積電極の側面図の一例を示す。
【図１５】積層構造の周りにコイル部分を堆積させることによってインダクタを形成する方法を示すフロー図の一例を示す。
【図１６Ａ】製作のそれぞれの段階におけるインダクタの平面図の一例を示す。
【図１６Ｂ】製作のそれぞれの段階におけるインダクタの平面図の一例を示す。
【図１６Ｃ】製作のそれぞれの段階におけるインダクタの平面図の一例を示す。
【図１６Ｄ】製作のそれぞれの段階におけるインダクタの平面図の一例を示す。
【図１６Ｅ】製作のそれぞれの段階におけるインダクタの平面図の一例を示す。
【図１７Ａ】製作のそれぞれの段階における図１６Ａのインダクタの、図１６Ａの線１７−１７に沿った横断面図の一例を示す。
【図１７Ｂ】製作のそれぞれの段階における図１６Ｂのインダクタの、図１６Ａの線１７−１７に沿った横断面図の一例を示す。
【図１７Ｃ】製作のそれぞれの段階における図１６Ｃのインダクタの、図１６Ａの線１７−１７に沿った横断面図の一例を示す。
【図１７Ｄ】製作のそれぞれの段階における図１６Ｄのインダクタの、図１６Ａの線１７−１７に沿った横断面図の一例を示す。
【図１７Ｅ】製作のそれぞれの段階における図１６Ｅのインダクタの、図１６Ａの線１７−１７に沿った横断面図の一例を示す。
【図１８Ａ】干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスの一連のピクセルにおける２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例を示す。
【図１８Ｂ】３×３干渉変調器ディスプレイを組み込む電子デバイスを示すシステムブロック図の一例を示す。
【図１９Ａ】複数の干渉変調器を含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図の一例を示す。
【図１９Ｂ】複数の干渉変調器を含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
様々な図面中の同様の参照番号および名称は同様の要素を示す。
【００１８】
以下の詳細な説明は、発明的態様について説明する目的で、いくつかの実施形態を対象とする。しかしながら、本明細書の教示は、多数の異なる方法で適用され得る。
【００１９】
開示する実施形態は、大面積積層金属構造の構造および構成の例を含む。関連する装置、システム、ならびに製造方法および技法も開示する。
【００２０】
開示する実施形態は、金属層から形成された大面積積層構造の装置、システム、および関連する方法を含む。この積層構造は、キャパシタ、インダクタ、センサ、触媒マトリックス、ヒートパイプ、支持構造、光学的フィルタ、バッテリまたは燃料電池などの電気化学セル、流体フィルタ、ならびに他のデバイスおよびシステムの構成単位として働くことができる。積層は、第１の金属と第２の金属とを含むめっき漕から、ガラスなどの基板上に形成され得る。基板は、所望の実施形態に応じて硬くてよく、または柔軟でもよい。めっき電流が、めっき漕から、第１の金属と、第１の金属および第２の金属の合金との交互層を堆積させるために調節される。金属の積層は、この方法で基板の平面に垂直な方向に堆積され得る。第１の金属層など、交互層の一部分が、介挿される合金層の領域間にギャップを形成するために、選択的にエッチングされ得る。いくつかの実施形態では、積層構造は、たとえば、単一のリソグラフィ動作、単一のめっき動作、および単一のエッチング動作を使用して、最小処理動作によって製作され得る。
【００２１】
いくつかの実施形態では、積層構造は、単一のめっき漕から、第１の金属と、第１の金属および第２の金属の合金との交互層を逐次堆積させることによって製作され得、そこにおいて、第１および第２の金属の選択が、電気化学、すなわち、ある電流密度において純粋またはほぼ純粋な金属層を産出し、別の電流密度において第１および第２の金属の合金を産出するための電流調節、に基づくことができる。低濃度の第１の金属が、第２の金属のめっき漕に追加されてよい。いくつかの例では、積層構造は、銅（Ｃｕ）の層に続いて、Ｃｕと、ニッケル（Ｎｉ）および／または鉄（Ｆｅ）および／またはコバルト（Ｃｏ）などの第２の金属との合金の層を交互に逐次堆積させることによって製作され得る。たとえば、インダクタの場合、合金層は（Ｎｉ４５Ｆｅ５５）９８Ｃｕ２であってよい。
【００２２】
いくつかの実施形態では、低濃度の第１の金属（Ｃｕなど）が、ニッケル−鉄混合物（ＮｉＦｅ）などの第２の金属の単一のめっき漕に追加されると、層の交互の堆積が、めっき電流を調節することによって達成され得る。低電流密度において、この例では、純粋またはほぼ純粋なＣｕの層が堆積される。より高い電流密度において、この例では、公称のＮｉＦｅめっき電流密度により近い電流密度において、ＮｉＦｅＣｕ合金がめっきされる。層は、所望のアプリケーションに応じて同じまたは異なる厚さを有することがある。交互層の積み重ねは、単一のめっき漕から、めっき電流密度を調節することを介して製作され得る。
【００２３】
第１の金属、この例ではＣｕと、第１の金属および第２の金属の合金との、積み重ねられた交互層を形成した後、積層構造は、第１の金属の周辺領域を除去するために、過酸化水素と酢酸との組合せなどのエッチャントを使用して選択的にエッチングされ得る。エッチング時間は、第１の金属、この例ではＣｕのコア領域が元のまま残るように制御される。そうでない場合、この例では、ＮｉＣｕは、Ｃｕの存在下で選択的にエッチングされ得、Ｃｕの層とＮｉＣｕのコア領域が元のまま残される。
【００２４】
いくつかの実施形態では、積層構造は、キャパシタの１つの電極として働くことができる。ここでは、誘電材料は、たとえば、原子層堆積（ＡＬＤ）を使用して積層構造の表面の周りに堆積され得る。導電層は、キャパシタの第２の電極を画定するために、誘電材料の上に堆積され得る。いくつかの実施形態では、積層構造は、例として、原子層堆積（ＡＬＤ）を使用して金属、絶縁体、および金属を逐次堆積させることを介して、金属−絶縁体−材料（ＭＩＭ）キャパシタが製作され得る大表面積として働き得る。いくつかの他の実施形態では、積層構造は、インダクタの磁性金属コアとして働き得る。１つまたは複数のコイルが、インダクタを実現するために積層構造の表面の周りに堆積され得る。
【００２５】
積層構造を組み込む装置およびシステムのいくつかの例では、センサ層が、積層構造上に形成され得る。いくつかの他の例では、第１の金属の異なる層が互いに異なる厚さを有し、したがって、第１の金属層の部分が選択的にエッチングされると、異なるギャップ表面積を画定するように、電流調節が、積み重ねられた層を形成する間に調整され得る。合金層もまた異なる厚さを有し得、同様に、所望のアプリケーションに応じてめっき電流を調節することによって制御される。いくつかの他の例では、大面積電極が形成される大面積電極または大面積電流コレクタとして積層構造を使用して、電気化学セルが形成され得る。導電材料の電極層は、合金層の表面上に堆積され得る一方で、ギャップ内の第１の金属コア層の側壁領域は露出したままである。液体電解質が、ギャップ内に導入され得る。気相反応体が、液体電解質に導入され得る。気相反応体は、電極層材料と反応することができる。液相反応体は、やはり電極層材料と反応することができ、次いで、液体電解質に導入され得る。
【００２６】
本開示で説明する主題の特定の実施形態は、以下の潜在的な利点のうちの１つまたは複数を実現するために実施され得る。金属と合金との交互層の積み重ね構造は、デバイスサイズを比較的コンパクトに保ちながら、非常に大きい表面積を有するデバイスを製作するため、またはエアギャップで分離された多層の恩恵を受け得るデバイスを製作するために使用され得る。そのような積み重ね構造は、ＭＥＭＳキャパシタおよびインダクタ、表面実装型微小流体センサ、ナノ触媒マトリックス、マイクロヒートパイプ、ピラミッド構造、微小流体フィルタ、光学フィルタ、バッテリ／燃料電池電極、および金属汚染対策システムを含む、様々なデバイスおよびシステムの構成要素としての用途を発見することができる。構造は、製作コストを低く保つために、最小数のリソグラフィ、めっき、およびエッチングプロセス動作のバッチプロセスにおいて製作され得る。
【００２７】
また、構造は、ガラスなどの基板上に製作され得、コストを低減するために、基板上の他の様々な構成要素、回路、およびデバイスと容易に一体化され得る。たとえば、積層構造を組み込むキャパシタは、ガラス基板上に製作され得、基板上の他の受動および能動回路構成要素と相互接続され得る。また、一般的な電気的観点から、ガラス上に受動構成要素／回路を形成することは、シリコン上に構成要素／回路を形成するより望ましい可能性がある。このことは、ガラスは絶縁材料であるが、シリコンは半導体材料であるからである。また、ガラスなどの基板を使用することで、シリコンとは対照的に、（５倍または２０倍大きい面積および対応する部品点数など）より大きいウエハが使用可能である。最後に、ガラスパネルは、シリコンウエハより安価であり得る。
【００２８】
積層構造を組み込むキャパシタの場合、ＮｉまたはＮｉの何らかの組合せ、Ｃｏ、および／またはＦｅなどの第２の金属を伴うＣｕなどの第１の金属の固有の電子堆積特性は、再現可能な方式で、積層構造のめっきおよび選択的ウェットエッチングを可能にする。非常に高いアスペクト比のギャップ／開口内に共形の薄い誘電体層および金属層を堆積させるためにＡＬＤを使用することで、大きいキャパシタンスのキャパシタを製作することが可能になる。たとえば、０．１マイクロファラッド（μＦ）／ｍｍ２以上の程度の高い１個当たりキャパシタンスを有するキャパシタが形成され得る。大きいキャパシタンス値は、キャパシタ電極の一方として働く積層構造の大表面積によって得られ得る。高い誘電率および電極間の薄いギャップが、薄い連続的共形誘電体堆積を用いて達成され得、また、キャパシタンス値を増加させるように働き得る。
【００２９】
インダクタの場合、高い磁気モーメントと高い透磁率とを有するスパイラルインダクタまたはソレノイドインダクタの磁気コアとして積層構造を組み込むことで、インダクタンス値が増加され得る。層の厚さおよび層の数は、たとえば、２０ＭＨｚを超える周波数で動作する回路において、磁気コア抵抗率を効果的に増加させ、渦電流損を低減して高周波性能を改善するように設定され得る。コバルト−鉄（ＣｏＦｅ）など、高い磁気モーメントのめっき合金が、第２の金属として使用され得る。
【００３０】
開示する積層構造は、低コスト、高性能、大面積の絶縁基板または絶縁パネル上に製作され得る。たとえば、開示する構造が形成される基板は、ディスプレイ級ガラス（アルカリ土類ボロアルミノシリケート（ａｌｋａｌｉｎｅ  ｅａｒｔｈ  ｂｏｒｏ−ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅ））またはソーダ石灰ガラスから作製され得る。他の適切な基板材料には、アルカリ土類アルミノシリケート、ボロシリケート、モディファイドボロシリケート、他などのケイ酸塩ガラスが含まれる。そうでない場合、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、窒化ホウ素（ＢＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）、および窒化ガリウム（ＧａＮｘ）などのセラミック材料が、基板材料として使用され得る。他の例では、基板は、高抵抗シリコンから形成される。シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）基板、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板、リン化インジウム（ＩｎＰ）基板、およびプラスチック（ポリエチレンナフタレートまたはポリエチレンテレフタレート）基板もまた使用され得る。基板は、たとえば、４インチ、６インチ、８インチ、１２インチの従来の集積回路（ＩＣ）ウエハ形態、または大面積パネル形態であってよい。たとえば、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、９２０ｍｍ×７３０ｍｍ、および２８５０ｍｍ×３０５０ｍｍなどの寸法を有するフラットパネルディスプレイ基板が使用され得る。これらおよび他の基板は、アプリケーションおよび設計パラメータに応じて使用され得る。
【００３１】
図１は、積層構造を形成するための方法を示すフロー図の一例を示す。図１は、図２Ａおよび図２Ｂを参照しながら説明され、図２Ａは積層構造の側面図の一例を示し、図２Ｂはエッチングされた積層構造の側面図の一例を示す。
【００３２】
図１では、方法１００は、第１の材料の少なくとも１つの層と第２の材料の少なくとも１つの層とを堆積させるために、めっき漕からめっきするステップによって、ブロック１０４で開始する。いくつかの実施形態では、以下の例で説明するように、第１の材料が第１の金属であり、第２の材料が、第１の金属および第２の金属を含む合金である。金属の層は、図２Ａに示すように、基板２０２上の積層２００内で形成される。いくつかの実施形態では、積層２００は、第２の金属とともに比較的低濃度の第１の金属を含むめっき漕から、基板２０２の表面上に形成される。たとえば、第１の金属は銅（Ｃｕ）であってよい。第２の金属は、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、または他の金属であってよい。別の例では、第２の金属は、ＮｉとＣｏ、ＣｏとＦｅ、またはＣｏおよびＦｅと組み合わされたＮｉなど、金属の組合せであってよい。めっき電流が、第１の金属２０４と、第１の金属および第２の金属を含む合金２０８との交互層を堆積させるために調節され得る。たとえば、第１の金属２０４と合金２０８との積層が、より低い電流密度において純粋またはほぼ純粋な第１の金属２０４の層をめっきし、次いで、比較的高い電流密度において合金２０８の層をめっきするために、時間の関数として電流を調節することによって、単一のめっき動作で形成され得る。この例では、より高い電流密度において、めっき漕内の第１の金属が局所的に消費され、それにより、第１の金属と第２の金属との合金がめっきされる。電流密度は、これら２つの動作を繰り返して所望の数の交互層を堆積させるために、指定の時間にわたって変更され得る。図示のように、めっき動作は、比較的より高い電流密度で開始され、したがって合金２０８の層がガラス上に最初にめっきされ、続いて、より低い電流密度で第１の金属２０４がめっきされ、以下同様である。例として、１００ｎｍの厚さのＣｕの複数の層の間に、１０００ｎｍの厚さのＮｉＦｅＣｕの層が介挿され得る。
【００３３】
図１では、ブロック１０４での積層２００の形成に続いて、方法１００はブロック１０８に進み、そこで、図２Ｂに示すように、合金層２０８の領域２２０間にギャップ２１６ａおよび２１６ｂを形成するために、第１の金属層２０４の部分が選択的にエッチングされる。この例では、領域２２０における合金層２０８の部分は、第１の金属層２０４の残留部分が占める区域を越えて延在し、ギャップ２１６ａおよび２１６ｂを画定する。第１の金属層２０４の部分を部分的にエッチングすることによって画定された、図２Ｂに示す積層構造２５０は、ブロック１０８によって得られる。ここで、合金層２０８が、ギャップ２１６ａおよび２１６ｂ内で表面２２４を露出しており、第１の金属層２０４の残留部分によって支持されている。これらの露出面２２４は、積層構造２５０の全表面積を著しく増大させる。図２Ｂの例では、第１の金属層２０４の残留部分は、構造２５０のコア領域２１２内に位置する。この例では、ギャップ２１６ａおよび２１６ｂは、表面積が同等であり、コア領域２１２の両側に置かれている。他の例では、第１の金属層２０４の残留部分は、図２Ｂの例に対して片側にシフトされ得、それにより、ギャップ２１６ａおよび２１６ｂが互いに対して異なる露出表面積を有するか、またはギャップ２１６ａおよび２１６ｂの１つのセットが削除される。第１の金属層２０４の残留部分ならびに第１の金属層２０４の残留部分に接触している介挿された合金層２０８の部分は、全体的に、積層構造のコアまたはポストと見なされ得る。
【００３４】
図１では、ブロック１０８での選択的エッチングが、いくつかの実施形態では単一のエッチング動作で実施され得る。第１の金属をエッチングするが第１の金属と第２の金属との合金をエッチングしないエッチャントが、選択され得る。たとえば、過酸化水素酢酸エッチングまたはアンモニアニッケル銅エッチングが、純粋な銅層を選択的にエッチングするために使用され得る。エッチングによって除去された第１の金属材料の量は、概して、エッチング時間によって決定される。様々な寸法が、金属層がエッチャントにさらされる時間の長さに基づいて生成され得る。
【００３５】
図３は、積層構造からキャパシタを形成するための方法を示すフロー図の一例を示す。図３は、図４Ａおよび図４Ｂを参照しながら説明され、図４Ａは、誘電材料で被覆された積層構造の側面図の一例を示し、図４Ｂは、積層構造から形成されたキャパシタの側面図の一例を示す。
【００３６】
図３では、方法３００は、上記で説明したように、図１のブロック１０４および１０８に類似するブロック３０４および３０８で開始する。ブロック３０４および３０８は、図２Ｂのものと類似の積層構造２５０の形成をもたらす。そうでない場合、ブロック３０６に示すように、第２の材料層間にギャップを有する、第１の材料および第２の材料の積み重ねられた交互層を含む積層構造２５０が、後続のブロック３１２および３１６の処理に対して与えられ得る。いくつかの実施形態では、第１の材料は第１の金属を含み、第２の材料は、第１の金属および第２の金属を含む合金を含む。そのような実施形態では、積層構造２５０は、方法３００を実施する前に製造され得る。ブロック３１２で、アルミナなどの誘電材料４０４が、図４Ａに示すように、積層構造２５０の表面の周りに堆積され得る。酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、および二酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）など、様々な誘電材料が、使用され得る。誘電材料４０４は、原子層堆積（ＡＬＤ）を使用して堆積され得る。そのような表面ベースの堆積技法は、均一な厚さの堆積された誘電材料４０４を用いて、積層構造２５０の露出面全体のカバレージを可能にし得る。厚さは非常に小さく、たとえば、１００オングストローム程度であり得る。図４Ａに示すように、誘電材料４０４の層は比較的薄く、その理由は、層４０４は、ギャップ２１６ａおよび２１６ｂのかなりの領域４０８を残しながら積層構造２５０の外面を被覆するからである。すなわち、誘電材料４０４は、合金層２０８の露出した上面および下面２２４と第１の金属層２０４の残留部分の側壁とを被覆する一方で、ギャップ２１６ａおよび２１６ｂの残留領域４０８は充填されないままである。たとえば、ＡＬＤまたは他の表面化学ベースの技法が誘電材料４０４を堆積させるために使用される場合、これらの残留部分４０８は、高アスペクト比の横キャビティとなり得る。
【００３７】
図３では、方法３００は、ブロック３１２での誘電材料４０４の堆積に続いて、図４Ｂに示す導電層４１２の堆積を伴うブロック３１６に進む。この導電層４１２は、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、および／またはイリジウム（Ｉｒ）など、１つまたは複数の金属を含み得る。いくつかの実施形態では、導電層４１２はまた、誘電材料４０４の堆積後に残留する領域４０８内にＡＬＤを使用して堆積され得る。そのような実施形態では、金属は、ＡＬＤまたは他の表面化学ベースの技法を使用して堆積され得る任意の金属であってよい。いくつかの他の実施形態では、導電層４１２は、化学めっきまたは自己触媒めっきとも呼ばれる無電解めっきなどの技法を使用して堆積され得る。図４Ｂに示すように、薄い導電層４１２が、この例では領域４０８の部分を充填しないまま残しながら、構造２５０の周りに配設された誘電材料４０４の表面を被覆する。他の例では、領域４０８は、導電層４１２で充填され得る。
【００３８】
図４Ｂでは、得られた構造４５０が、元の積層構造２５０の形態で、第１の電極を含むキャパシタを画定し得る。第２の電極は、誘電材料４０４の周りに配設された外側の導電層４１２の形態におけるものである。層の数および積み重ねの全厚さは、構造の表面積を増大させるために増加され得る変数である。所与のレイアウトフットプリントに対して全厚さを増加させることおよび／または層の数を増加させることで、効果的な積層構造の変換表面積の増加がもたらされる。たとえば、層厚さが一定の場合、２０マイクロメートルの厚さの構造は、５マイクロメートルの厚さの積み重ねより４倍多い層、したがってより大きい表面積を有する。また、１つまたは複数の個別の層の厚さが、構造の表面積を制御してキャパシタンスを微細に調整するように設計され得る。したがって、キャパシタは、所望の実施形態に応じて多様に異なるキャパシタンス値を持つように構築され得る。一例では、ＣｕとＮｉＣｕとの合金（第２の金属）層を介挿する５０以上のＣｕ（第１の金属）の層が堆積され得る。高アスペクト比の金属めっきプロセスが、１００〜１０００マイクロメートル以上の範囲内の全厚さを有する構造をめっきするために使用され得、単位フットプリント当たりのキャパシタ面積のさらなる増加が可能になる。すなわち、面積は、積み重ねの中の層の数が増大するにつれて増加する。たとえば、１００マイクロメートル幅のコア領域２１２を有する、５００マイクロメートル×５００マイクロメートルのフットプリントに対して、以下のキャパシタンス増加が（単一層のキャパシタンスに対して）実現され得る。
【００３９】
５層＝フットプリントに対して９倍のキャパシタ面積の増加
【００４０】
１０層＝フットプリントに対して１９倍のキャパシタ面積の増加
【００４１】
２０層＝フットプリントに対して３８倍のキャパシタ面積の増加
【００４２】
４０層＝フットプリントに対して７６倍のキャパシタ面積の増加
【００４３】
図５は、積層構造からインダクタを形成するための方法を示すフロー図の一例を示す。図５は、図６Ａおよび図６Ｂを参照しながら説明され、図６Ａは、誘電材料で被覆された積層構造の側面図の一例を示し、図６Ｂは、磁気コアとして働く積層構造を有するインダクタの斜視図の一例を示す。
【００４４】
図５では、方法５００は、上記で説明した図１のブロック１０４および１０８に類似するブロック５０４および５０８で開始する。ブロック５０４および５０８は、図２Ｂのものと類似の積層構造２５０の形成をもたらす。そうでない場合、ブロック５０６に示すように、第２の材料層間にギャップを有する第１の材料と第２の材料との積み重ねられた交互層を含む積層構造２５０が、後続のブロック５１２の処理に対して与えられ得る。いくつかの実施形態では、第１の材料は第１の金属を含み、第２の材料は、第１の金属および第２の金属を含む合金を含む。そのような実施形態では、積層構造２５０は、方法５００を実施する前に製造され得る。ブロック５１２で、図３を参照しながら説明した誘電材料６０４が、図６Ａに示すように、構造２５０の表面上に堆積される。この例では、誘電材料６０４は、材料６０４が、構造２５０のコア領域２１２（図２Ｂ）の両側のギャップ２１６ａおよび２１６ｂ（図２Ｂ）を充填する方式で堆積される。得られた構造６００は、図６Ｂに示すように、積層された磁気コア６０８として働き得る。インダクタ６５０を実現するために図６Ｂに示すように、Ｃｕなどの適正な金属から形成されるソレノイドコイル６１２が、平面誘導プロセス（ｐｌａｎａｒ  ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）によって製作され得、磁気コア６０８の周りに巻かれ得る。積層構造の周りにコイルを形成するための方法の例を、図１５、図１６Ａ〜図１６Ｅ、図１７Ａ〜図１７Ｅを参照しながら以下でより詳細に説明する。電流がコイル６１２を通過すると、磁場が生成される。電流信号の周波数が増加するにつれて、コア６０８の内部の渦電流が最小化されるかまたは著しく低減される。このことは、大部分は、誘電材料６０４で充填されているギャップ２１６ａおよび２１６ｂに起因する。
【００４５】
図７は、積層構造から形成されたセンサの側面図の一例を示す。たとえば、図２Ｂの積層構造は、いくつかの実施形態では、図１の方法１００に従って形成され得る。積層構造は、交互の、エッチングされた第１の金属層７０４と合金層７０８とを含む。たとえば、第１の金属層７０４は銅から形成されてよく、一方、合金層は銅およびニッケルから形成される。センサ層７１２が、合金層７０８の露出面上に形成される。図７に示すように、第１の金属層７０４の側壁の露出領域７１４は、いくつかの実施形態では、センサ層７１２で被覆されない。
【００４６】
図７では、センサ層７１２は、例として、合金面上に、めっきまたはＡＬＤのいずれかによって白金（Ｐｔ）から形成され得る。次いで、Ｐｔは、センサを形成するために、イオン選択ポリマー７１６で被覆され得る。得られた構造７００は、表面実装型センサとして使用され得る。そのような表面実装型センサのうちの１つまたは複数は、信号の増幅をもたらすための電子的監視デバイスおよびシステム内に含まれてよく、信号の増幅は、そのようなセンサの追加使用に伴って増大され得る。そのような構造７００はまた、気体センサおよび他の様々な特定のセンサのアプリケーションとして使用され得る。ニッケル合金層７０８はかなりの大面積を覆うので、構造７００の様々なセンサプリケーションは、層７０４および７０８で画定された大表面積の選択電極から恩恵を受けることができる。
【００４７】
図７の構造７００の別のアプリケーションは、微小流体センサである。層７０４および７０８で画定された大表面積電極は、微小流体センサプリケーションに対して流体流および物質移送の特性を提供し得る。合金層７０８の上述のニッケルフレームワークが、大フットプリント区域の上にもたらされ、ニッケル合金層７０８間を通る液体が、様々な信号の増幅を引き起こし得る。
【００４８】
図８は、積層構造から形成されたナノ触媒マトリックスの側面図の一例を示す。図８では、図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照しながら上記で説明したのと同じ構造が使用され得る。このアプリケーションでは、合金層２０８の露出面２２４が、構造８００の表面上で触媒を接着するための大表面積を提供し得る。たとえば、触媒は、Ｐｔおよび／または他の貴金属を使用して電界めっきまたは無電解めっきによって接着され得る。また、触媒は、電気泳動的塗布（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）によって接着され得る。一酸化炭素（ＣＯ）から二酸化炭素（ＣＯ２）への変換（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元、および天然ガスの燃焼など、様々な触媒反応が提供され得る。触媒がもたらされた積層構造８００の大表面積は、触媒反応の間に生成された熱の伝達を促進し得る。構造８００の層２０４および２０８で画定される金属フレームは、効率的な熱伝達、すなわち構造８００の熱の流入または流出のために、吸熱反応によって加熱されるか、または発熱反応によって冷却され得る。
【００４９】
図９は、積層構造から形成されたヒートパイプの側面図の一例を示す。図９では、ヒートパイプ９００は、ケーシング９１０によって囲まれた２つの積層構造９０４および９０８の半分ずつを使用して構築される。構造９０４および９０８は、図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照しながら上記で説明したように製作され得る。図９では、それぞれの構造９０４および９０８の層は、図９に示すように、互いに実質的に整列され、概して垂直方向に互いに離隔される。構造９０８は、積層構造９０８のギャップ９１４ａ内に収集された流体の蒸発を引き起こすことによって、ヒートソース９１２からの熱エネルギーに応答するように構成され得る。蒸発した流体９０６は、積層構造９０４に向かって上昇する。図９に示すように、蒸発した流体９０６が積層構造９０４のギャップ９１４ｂ内に上昇するにつれて、流体９０６がそれらのギャップ９１４ｂ内で受けられて凝結され、ヒートシンク９１６として、熱エネルギーを、凝結された流体からヒートパイプ９００の外に伝達することが可能になる。凝結された流体は、構造９０８のギャップ９１４ａ内に滴下して戻り、ヒートソース９１２によって加熱され、循環が繰り返される。
【００５０】
図９では、ヒートパイプ９００は小型化され得、構造９０４および９０８は、上記で説明しためっき技法を用いて製作され得る。構造９０４および９０８の交互の第１の金属層内で形成されたギャップ９１４ａおよび９１４ｂの高表面積は、それぞれの構造のギャップ内に流体を引き込むことを促進する。具体的には、いくつかの実施形態では、流体が構造９０４および９０８の表面を濡らすとき、ギャップ９１４ａおよび９１４ｂの高表面積は、ギャップ内に流体を引き込むことを促進する。いくつかの他の実施形態では、表面処理が、構造９０４および９０８の表面に施されることがある。構造９０４および９０８の交互の合金層は、熱伝達のためのフィンとして働く。構造９０４および９０８のアスペクト比は、その表面張力、湿潤特性および熱特性、ならびに沸点に基づく流体の挙動に影響を与え得るパラメータである。いくつかの実施形態では、比較的大きいアスペクト比は、所与の構造の高表面積の上に流体の薄膜を得るために望ましい。対照的に、アスペクト比が小さすぎる場合、ギャップ９１４ａおよび９１４ｂは、流体で塞がれるようになり、熱伝達が効率的でなくなることがある。特定の実施形態に対するモデリングおよび実験が、最適なアスペクト比、したがって構造９０４および９０８の形状、を決定するために使用され得ることを、当業者には諒解されたい。
【００５１】
図１０は、積層構造の側面図の一例を示す。図１０では、構造１０００が、図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照しながら上記で説明したように形成され得、様々な構造的および保護的アプリケーションのために使用され得る。たとえば、外力１００４が交互の合金層２０８の領域１００８上に加えられると、層２０８は、そのような力に対して、互いに協働して抵抗または曲げ剛性の非線形な増加をもたらす。すなわち、構造１０００は、力１００４に応答して変形され得る。各層は、一定のばね定数ｋを有する。したがって、構造１０００の上部への比較的小さい力１００４が、最上層２０８ａを変形させる。層２０８ａは、層２０８ａに対するばね定数に基づいて線形に力１００４に抵抗する。最上層２０８ａの変形が増加するにつれて、より多くの下にある合金層２０８が接触し、さらなる変形に対して有効な剛性が増加する。２つの層を変形させるのに必要な力１００４は、さらに増加する。増加した数の下にある合金層が接触する場合、追加の変形を生じるのに必要な力は、さらに増加する。したがって、追加の変形を達成するために必要な力が、増加した数の合金層において、同じ変形に対して著しく増加する、非線形効果が存在する。したがって、変形する合金層２０８が追加されるごとに、力１００４に対する抵抗は、非線形に増加する。
【００５２】
図１１は、積層構造から形成された微小流体フィルタの側面図の一例を示す。図１１では、図２Ａおよび図２Ｂの第１の金属層２０４（図１１に示さず）は、交互の合金層２０８の間に異なる高さのチャネルを画定するために、厚さの変化を有し得る。異なる厚さを有する交互の金属層２０４の形成は、より厚いかまたはより薄い交互の金属層２０４を生成するために、上記で説明しためっき方法を実施する間に電流調節を調整することによって達成され得る。金属層２０４が、上記で説明したように選択的にエッチングされると、ギャップ２１６ａまたは２１６ｂは、より粗いかまたはより細かいフィルタを生成するために、所望の高さを有するチャネルを画定する。すなわち、ギャップ２１６ａまたは２１６ｂで画定されたチャネルの高さは、異なるサイズの粒子に対するフィルタを画定するために設定され得る。たとえば、そのようなフィルタは、異なる滞留時間を有する大きい鎖状分子を分離するために使用され得る。
【００５３】
図１１では、構造１１００は、微小流体フィルタパネル内に一体化され得る。粒子を伴うかまたは異なる密度を有する２つ以上の流体を伴う溶液１１０４が、片側に導入される。より細かいチャネルが上側の領域１１０８内に画定され、より粗いチャネルが下側の領域１１１２内に画定される。より粗いチャネルは、溶液１１０４が通過するのを許容する一方で、より細かいチャネルは、フィルタリング済みの溶液１１１６を作成するために、粒子またはより密な流体を阻止する。したがって、構造１１００は、分離機構として動作し、チャネルの高さは、フィルタリングされる粒子または流体の特定のアプリケーションに対して望ましいように設定され得る。
【００５４】
図１２は、大面積電極または大面積電流コレクタとして働く積層構造から電気化学セルを形成するための方法を示すフロー図の一例を示す。図１３は、大面積電極または大面積電流コレクタとして働く積層構造から形成された電気機械セルの側面図の一例を示す。
【００５５】
図１２では、方法１２００は、図１のブロック１０４および１０８と同じであるブロック１２０４および１２０８で開始する。そうでない場合、ブロック１２０６に示すように、第２の材料層間にギャップを有する第１の材料と第２の材料との積み重ねられた交互層を含む積層構造２５０が、後続のブロック１２１２〜１２２４の処理に対して与えられ得る。いくつかの実施形態では、第１の材料は第１の金属を含み、第２の材料は、第１の金属および第２の金属を含む合金を含む。そのような実施形態では、積層構造２５０は、方法１２００を実施する前に製造され得る。ブロック１２１２で、図１３に示し、図７を参照しながら上記で説明したように、導電材料の電極層７１２が合金層上に形成される。この電極層７１２は、Ｐｔなどの様々な金属から作製され得る。ブロック１２１２に続いてブロック１２１６で、液体電解質１３０４が、電極層７１２の表面を被覆し、合金層間のギャップを少なくとも部分的に充填するために導入される。ブロック１２２０で、図１３に示すように、気相反応体１３０８の形態の燃料が、液体電解質１３０４に導入される。この気相反応体１３０８は、電極層７１２において反応することができる。具体的には、気相反応体１３０８は、液体電解質１３０４の中に拡散し、電気化学反応が、液体電解質１３０４と電極層７１２との界面で発生する。
【００５６】
図１２では、ブロック１２２０での気相反応体１３０８の導入に続いて、ブロック１２２４で、図１３に示すように、ブロック１２２０で気体の反応体１３０８が導入されたのと同じ領域内に、液相反応体１３１２が導入される。ブロック１２２４の液相反応体１３１２は、液体電解質１３０４内に導入され、液体電解質内に拡散する。液相反応体１３１２は、電極層７１２と反応することができる。増加した数の層２０４および２０８が構造１３００を形成するために使用されると、気相反応体１３０８および液相反応体１３１２に対して、より多い数の反応ゾーンが提供される。図１３の構造はまた、２つ以上の相の液体電解質を伴う有機電解合成に適用可能である。
【００５７】
図１４は、稀釈溶液流からの金属イオンのめっきによる汚染対策のために積層構造から形成された大面積電極の側面図の一例を示す。図１４では、図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照しながら上記で説明したように形成された、積層構造１４００の少なくとも片側の領域１４０２は、重金属を含有する流体の稀釈流から金属イオンをめっきするために使用され得る。構造１４００の大きく露出した合金面１４０４が、流体流から金属イオンＭｅ＋をめっきするために使用され得る。金属イオンを合金面１４０４上にめっきするために、電気が、積層構造に、より具体的には露出した合金面１４０４に印加される。たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、鉛（Ｐｂ）、クロム（Ｃｒ）、カドミウム（Ｃｄ）、コバルト（Ｃｏ）、Ｆｅ、および亜鉛（Ｚｎ）のイオンが、構造１４００の合金面１４０４上にめっきされ得る。若干の時間期間の後、表面上にめっきされた金属イオンの量が多くなりすぎて、図３を参照しながら上記で説明した第２の材料層間のギャップが、塞がるようになることがある。そのような時点で、めっきされた金属構造１４００は、廃棄され、取り替えられてよい。そのような技法を使用することで、汚染問題は、さもなければ重金属が存在するであろう何ガロンもの稀釈溶液の廃棄の代わりに、めっきされた大表面積電極の廃棄に縮減され得る。したがって、廃棄問題は、構造１４００を使用して、大容量の液体の廃棄物流から縮減され得る。
【００５８】
図１５は、積層構造の周りにコイル部分を堆積させることによってインダクタを形成する方法を示すフロー図の一例を示す。製作のそれぞれの段階におけるインダクタの平面図の例を示す図１６Ａ〜図１６Ｅを参照しながら、および製作のそれぞれの段階における図１６Ａ〜図１６Ｅのインダクタの、図１６Ａの線１７−１７に沿った断面図の例を示す図１７Ａ〜図１７Ｅを参照しながら、図１５を説明する。
【００５９】
図１５では、図１６Ａおよび図１７Ａに示すように、方法１５００は、ガラスなどの絶縁基板１６０８上に金属コイルの底部１６０４を堆積させてパターニングする、ブロック１５０４で開始する。この例では、図１６Ａに示すように、底部１６０４は、基板１６０８の表面上で、説明のために、互いに物理的および電気的に分離され、Ｘ軸およびＹ軸に対して対角線方向に配向したコイル区間１６０４ａ〜１６０４ｅを含む。ブロック１５０４に続いて、図１６Ｂおよび図１７Ｂに示すように、方法１５００は、第１の誘電性パッシベーション層１６１２が、コイルの底部１６０４および基板１６０８の表面の露出領域１６１０の上に堆積されるブロック１５０８に移行する。
【００６０】
図１５では、ブロック１５１２で、図１６Ｃおよび図１７Ｃに示すように、積層された磁気コア１６１６として働く積層構造（図５、図６Ａおよび図６Ｂを参照しながら上記で説明した積層構造６００など）が、第１の誘電体層１６１２上に堆積される。図１６Ｃに示すように、積層された磁気コア１６１６がコイル区間１６０４ａ〜１６０４ｅの部分をオーバーレイするように、磁気コア１６１６は、Ｙ軸に沿って配向された縦軸１６２０を有する。ブロック１５１２に続いて、図１６Ｄおよび図１７Ｄに示すように、方法１５００は、第２の誘電体層１６２２が、磁気コア１６１６および第１の誘電体層１６１２の露出面領域の上に堆積されるブロック１５１６に移行する。ブロック１５２０で、コイルの底部１６０４にアクセスするために、ビア１６２４が、たとえばエッチングによって形成される。
【００６１】
図１５では、ブロック１５２４で、図１６Ｅおよび図１７Ｅに示すように、コイルの上部１６２８が、区間１６２８ａ〜１６２８ｄを含めて堆積され、パターニングされる。この例では、図１６Ｅおよび図１７Ｅに示すように、上部区間１６２８ａ〜１６２８ｄを底部区間のそれぞれのペアと接続するために、区間１６２８ａ〜１６２８ｄは、図１６Ｅに示すように実質的にＸ軸に沿って配向され、かつ、図１７Ｅに示すように実質的にＺ軸に沿って配向され、ビア１６２４を通って延在する接続部材１６３２を有する。たとえば、接続部材１６３２によって、上部区間１６２８ａは、（図１６Ａの）底部区間１６０４ａおよび１６０４ｂと互いに電気的に結合し、上部区間１６２８ｂは、底部区間１６０４ｂおよび１６０４ｃと互いに電気的に結合し、以下同様である。
【００６２】
説明する実施形態は、（ビデオのように）動いていようと、（静止画像のように）静止していようと、およびテキストであろうと、グラフィックであろうと、絵であろうと、画像を表示するように構成された任意のデバイスにおいて実施され得る。より具体的には、実施形態は、限定はしないが、携帯電話、マルチメディアインターネット対応セルラー電話、モバイルテレビジョン受信機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルドまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、タブレット、プリンタ、コピー機、スキャナ、ファクシミリデバイス、ＧＰＳ受信機／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレーヤ、カムコーダ、ゲーム機、腕時計、クロック、計算器、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子リーディングデバイス（電子リーダー）、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ（速度計またはオドメータディスプレイなど）、コックピットコントロールおよび／またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ（車両における後部ビューカメラのディスプレイなど）、電子写真、電子ビルボードまたは標示、プロジェクタ、アーキテクチャ構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダまたはプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＶＣＲ、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯機／乾燥機、パーキングメータ、パッケージング（たとえば、電気機械システム（ＥＭＳ）、ＭＥＭＳおよび非ＭＥＭＳ）、審美構造物（１つの宝飾品上の画像のディスプレイなど）、ならびに様々な電気機械システムデバイスなど、様々な電子デバイス中に実施されるかまたはそれらに関連付けられ得ると考えられる。また、本明細書の教示は、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波フィルタ、センサ、加速度計、ジャイロスコープ、運動感知デバイス、磁力計、コンシューマーエレクトロニクスのための慣性構成要素、コンシューマーエレクトロニクス製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセス、電子テスト機器など、非ディスプレイ適用例において使用され得る。したがって、本教示は、単に図に示す実施形態に限定されるものではなく、代わりに、当業者に直ちに明らかになるであろう広い適用性を有する。
【００６３】
説明する実施形態が適用され得る好適な電気機械システム（ＥＭＳ）またはＭＥＭＳデバイスの一例は、反射型ディスプレイデバイスである。反射型ディスプレイデバイスは、光学干渉の原理を使用してそれに入射する光を選択的に吸収および／または反射するために干渉変調器（ＩＭＯＤ）を組み込むことができる。ＩＭＯＤは、吸収器、吸収器に対して可動である反射体、ならびに吸収器と反射体との間に画定された光共振キャビティを含むことができる。反射体は、２つ以上の異なる位置に移動され得、これは、光共振キャビティのサイズを変化させ、それにより干渉変調器の反射率に影響を及ぼすことがある。ＩＭＯＤの反射スペクトルは、かなり広いスペクトルバンドをもたらすことができ、そのスペクトルバンドは、異なる色を生成するために可視波長にわたってシフトされ得る。スペクトルバンドの位置は、光共振キャビティの厚さを変更することによって、すなわち、反射体の位置を変更することによって調節され得る。
【００６４】
図１８Ａは、干渉変調器（ＩＭＯＤ）表示デバイスの一連の画素における２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例を示す。ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、１つまたは複数の干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素を含む。これらのデバイスでは、ＭＥＭＳディスプレイ要素のピクセルが、明状態または暗状態のいずれかにあることがある。明（「緩和」、「開」または「オン」）状態では、ディスプレイ要素は、たとえば、ユーザに、入射可視光の大部分を反射する。逆に、暗（「作動」、「閉」または「オフ」）状態では、ディスプレイ要素は入射可視光をほとんど反射しない。いくつかの実施形態では、オン状態の光反射特性とオフ状態の光反射特性は逆にされ得る。ＭＥＭＳピクセルは、黒および白に加えて、主に、カラーディスプレイを可能にする特定の波長において、反射するように構成され得る。
【００６５】
ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、ＩＭＯＤの行／列アレイを含むことができる。各ＩＭＯＤは、（光ギャップまたはキャビティとも呼ばれる）エアギャップを形成するように互いから可変で制御可能な距離をおいて配置された反射層のペア、すなわち、可動反射層と固定部分反射層とを含むことができる。可動反射層は、少なくとも２つの位置の間で移動され得る。第１の位置、すなわち、緩和位置では、可動反射層は、固定部分反射層から比較的大きい距離をおいて配置され得る。第２の位置、すなわち、作動位置では、可動反射層は、部分反射層により近接して配置され得る。それら２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に応じて、強め合うようにまたは弱め合うように干渉し、各ピクセルについて全反射状態または無反射状態のいずれかを引き起こすことがある。いくつかの実施形態では、ＩＭＯＤは、作動していないときに反射状態にあり、可視スペクトル内の光を反射し得、また、作動していないときに暗状態にあり、可視範囲外の光（赤外光など）を反射し得る。ただし、いくつかの他の実施形態では、ＩＭＯＤは、作動していないときに暗状態にあり、作動しているときに反射状態にあり得る。いくつかの実施形態では、印加電圧の導入が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。いくつかの他の実施形態では、印加電荷が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。
【００６６】
図１８Ａ中のピクセルアレイの図示の部分は、２つの隣接する干渉変調器１２を含む。（図示のような）左側のＩＭＯＤ１２では、可動反射層１４が、部分反射層を含む光学スタック１６からの所定の距離における緩和位置に示されている。左側のＩＭＯＤ１２の両端間に印加された電圧Ｖ０は、可動反射層１４の作動を引き起こすには不十分である。右側のＩＭＯＤ１２では、可動反射層１４は、光学スタック１６の近くの、またはそれに隣接する作動位置に示されている。右側のＩＭＯＤ１２の両端間に印加された電圧Ｖｂｉａｓは、可動反射層１４を作動位置に維持するのに十分である。
【００６７】
図１８Ａでは、ピクセル１２の反射特性が、概して、ピクセル１２に入射する光を示す矢印１３と、左側のＩＭＯＤ１２から反射する光１５とを用いて示されている。詳細に示していないが、ピクセル１２に入射する光１３の大部分は透明基板２０を透過され、光学スタック１６に向かうことになることを、当業者なら理解されよう。光学スタック１６に入射する光の一部分は光学スタック１６の部分反射層を透過されることになり、一部分は反射され、透明基板２０を通って戻ることになる。光学スタック１６を透過された光１３の部分は、可動反射層１４において反射され、透明基板２０に向かって（およびそれを通って）戻ることになる。光学スタック１６の部分反射層から反射された光と可動反射層１４から反射された光との間の（強め合うまたは弱め合う）干渉が、ＩＭＯＤ  １２から反射される光１５の（１つまたは複数の）波長を決定することになる。
【００６８】
光学スタック１６は、単一の層またはいくつかの層を含むことができる。その層は、電極層と、部分反射および部分透過層と、透明な誘電体層とのうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの実施形態では、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であり、たとえば、透明基板２０上に上記の層のうちの１つまたは複数を堆積させることによって、作製され得る。電極層は、様々な金属、たとえば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）など、様々な材料から形成され得る。部分反射層は、クロム（Ｃｒ）などの様々な金属、半導体、および誘電体など、部分的に反射性である様々な材料から形成され得る。部分反射層は、材料の１つまたは複数の層から形成され得、それらの層の各々は、単一の材料または材料の組合せから形成され得る。いくつかの実施形態では、光学スタック１６は、光吸収体と導体の両方として働く、金属または半導体の単一の半透明の膜（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）を含むことができるが、（光学スタック１６の、またはＩＭＯＤの他の構造の）異なる、より伝導性の高い層または部分が、ＩＭＯＤピクセル間で信号を運ぶように働くことができる。光学スタック１６は、１つまたは複数の伝導性層または伝導性／吸収層をカバーする、１つまたは複数の絶縁層または誘電体層をも含むことができる。
【００６９】
いくつかの実施形態では、光学スタック１６の層は、以下でさらに説明するように、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。当業者によって理解されるように、「パターニングされる」という用語は、本明細書では、マスキングプロセスならびにエッチングプロセスを指すために使用される。いくつかの実施形態では、アルミニウム（Ａｌ）などの高伝導性および反射性材料が可動反射層１４のために使用され得、これらのストリップはディスプレイデバイスにおける列電極を形成し得る。可動反射層１４は、（光学スタック１６の行電極に直交する）１つまたは複数の堆積された金属層の一連の平行ストリップとして形成されて、ポスト１８の上に堆積された列とポスト１８間に堆積された介在する犠牲材料とを形成し得る。犠牲材料がエッチング除去されると、画定されたギャップ１９または光キャビティが可動反射層１４と光学スタック１６との間に形成され得る。いくつかの実施形態では、ポスト１８間の間隔は約１〜１０００μｍであり得、ギャップ１９は１０，０００オングストローム（Å）未満であり得る。
【００７０】
いくつかの実施形態では、ＩＭＯＤの各ピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタである。電圧が印加されないとき、可動反射層１４は、図１８Ａ中の左側のＩＭＯＤ１２によって示されるように、機械的に緩和した状態にとどまり、可動反射層１４と光学スタック１６との間のギャップ１９がある。しかしながら、電位差、すなわち電圧が、選択された行および列のうちの少なくとも１つに印加されたとき、対応するピクセルにおける行電極と列電極との交差部に形成されたキャパシタは帯電し、静電力がそれらの電極を引き合わせる。印加された電圧がしきい値を超える場合、可動反射層１４は、変形し、光学スタック１６の近くにまたはそれに対して移動することができる。光学スタック１６内の誘電体層（図示せず）が、図１８Ａ中の右側の作動ＩＭＯＤ１２によって示されるように、短絡を防ぎ、層１４と層１６との間の分離距離を制御し得る。その挙動は、印加電位差の極性にかかわらず同じである。いくつかの事例ではアレイ中の一連のピクセルが「行」または「列」と呼ばれることがあるが、ある方向を「行」と呼び、別の方向を「列」と呼ぶことは恣意的であることを、当業者は容易に理解されよう。言い換えれば、いくつかの配向では、行は列と見なされ得、列は行であると見なされ得る。さらに、ディスプレイ要素は、直交する行および列に一様に配置されるか（「アレイ」）、または、たとえば、互いに対して一定の位置オフセットを有する、非線形構成で配置され得る（「モザイク」）。「アレイ」および「モザイク」という用語は、いずれかの構成を指し得る。したがって、ディスプレイは、「アレイ」または「モザイク」を含むものとして言及されるが、その要素自体は、いかなる事例においても、互いに直交して配置される必要がなく、または一様な分布で配設される必要がなく、非対称形状および不均等に分布された要素を有する配置を含み得る。
【００７１】
図１８Ｂは、３×３干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例を示している。図１８Ｂの電子デバイスは、図１〜図１７に関して上記で説明した実施形態によって構築された積層構造を組み込むデバイス１１が組み込まれ得るいくつかの実施形態を表す。たとえば、デバイス１１は、上記で説明したように形成されたキャパシタまたはインダクタであってよい。デバイス１１が組み込まれる電子デバイスは、たとえば、表示と非表示の両方のアプリケーションを含む、上記に記載した多様な電気デバイスおよび電気機械システムデバイスのいずれかの一部または全部を形成し得る。
【００７２】
ここで、電子デバイスは、１つまたは複数の、ＡＲＭ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、Ｐｏｗｅｒ  ＰＣ（登録商標）、またはＡＬＰＨＡ（登録商標）などの汎用シングルチップまたはマルチチップマイクロプロセッサ、あるいはデジタルシグナルプロセッサ、マイクロコントローラ、またはプログラマブルゲートアレイなどの専用マイクロプロセッサを含み得るコントローラ２１を含む。コントローラ２１は、１つまたは複数のソフトウェアモジュールを実行するように構成され得る。オペレーティングシステムを実行することに加えて、コントローラ２１は、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、電子メールプログラム、または任意の他のソフトウェアアプリケーションを含む、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成され得る。
【００７３】
コントローラ２１は、デバイス１１と通信するように構成される。コントローラ２１はまた、アレイドライバ２２と通信するように構成され得る。アレイドライバ２２は、ディスプレイアレイまたはパネル３０などのアレイに信号を与える行ドライバ回路２４と列ドライバ回路２６とを含み得る。たとえば、上記で説明したインダクタおよび／またはキャパシタの形態で、積層構造から形成された１つまたは複数の構成要素が、アレイドライバ２２の回路に組み込まれ得る。図１８Ｂは明快のためにＩＭＯＤの３×３アレイを示しているが、ディスプレイアレイ３０は、極めて多数のＩＭＯＤを含んでいることがあり、列におけるＩＭＯＤの数とは異なる数のＩＭＯＤを行において有し得、その逆も同様である。コントローラ２１およびアレイドライバ２２は、本明細書では、時々、「論理デバイス」および／または「論理システム」の一部と呼ぶことがある。
【００７４】
図１９Ａおよび図１９Ｂは、複数の干渉変調器を含むディスプレイデバイス４０を示すシステムブロック図の例を示す。ディスプレイデバイス４０は、上記で説明した電子デバイスの一例を表す。ディスプレイデバイス４０は、たとえば、セルラー電話または携帯電話であり得る。ただし、ディスプレイデバイス４０の同じ構成要素またはディスプレイデバイス４０の軽微な変形はまた、テレビジョン、電子リーダーおよびポータブルメディアプレーヤなど、様々なタイプのディスプレイデバイスを示す。
【００７５】
ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１と、ディスプレイ３０と、アンテナ４３と、スピーカ４５と、入力デバイス４８と、マイクロフォン４６とを含む。ハウジング４１は、射出成形および真空成形を含む様々な製造プロセスのうちのいずれかから形成され得る。さらに、ハウジング４１は、限定はしないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、およびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから製作され得る。ハウジング４１は、異なる色の、または異なるロゴ、ピクチャ、もしくはシンボルを含んでいる、他の取外し可能な部分と交換され得る、取外し可能な部分（図示せず）を含むことができる。
【００７６】
ディスプレイ３０は、本明細書で説明する、双安定またはアナログディスプレイを含む様々なディスプレイのうちのいずれかであり得る。ディスプレイ３０はまた、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ  ＬＣＤ、またはＴＦＴ  ＬＣＤなど、フラットパネルディスプレイ、あるいはＣＲＴまたは他の管デバイスなど、非フラットパネルディスプレイを含むように構成され得る。さらに、ディスプレイ３０は、本明細書で説明する干渉変調器ディスプレイを含むことができる。
【００７７】
ディスプレイデバイス４０の構成要素は図１９Ｂに概略的に示されている。ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１を含み、それの中に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含むことができる。たとえば、ディスプレイデバイス４０は、トランシーバ４７に結合されたアンテナ４３を含むネットワークインターフェース２７を含む。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続され、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続される。調整ハードウェア５２は、たとえばフィルタリングによって、信号を調整するように構成され得る。調整ハードウェア５２は、スピーカ４５およびマイクロフォン４６に接続される。プロセッサ２１は、入力デバイス４８およびドライバコントローラ２９にも接続される。ドライバコントローラ２９は、フレームバッファ２８に、およびアレイドライバ２２に結合され、アレイドライバ２２は次にディスプレイアレイ３０に結合される。電源５０が、特定のディスプレイデバイス４０設計によって必要とされるすべての構成要素に電力を与えることができる。
【００７８】
ネットワークインターフェース２７は、ディスプレイデバイス４０がネットワークを介して１つまたは複数のデバイスと通信することができるように、アンテナ４３とトランシーバ４７とを含む。ネットワークインターフェース２７はまた、プロセッサ２１のデータ処理要件を軽減するための、何らかの処理能力を有し得る。アンテナ４３は信号を送信および受信することができる。いくつかの実施態様では、アンテナ４３は、ＩＥＥＥ１６．１１（ａ）、（ｂ）、または（ｇ）を含むＩＥＥＥ１６．１１規格、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇまたはｎを含むＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って、ＲＦ信号を送信および受信する。いくつかの他の実施形態では、アンテナ４３は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）規格に従ってＲＦ信号を送信および受信する。セルラー電話の場合、アンテナ４３は、３Ｇまたは４Ｇ技術を利用するシステムなどのワイヤレスネットワーク内で通信するために使用される、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）、ＧＳＭ／Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  ＧＳＭ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＥＤＧＥ）、Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｔｒｕｎｋｅｄ  Ｒａｄｉｏ（ＴＥＴＲＡ）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄａｔａ  Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ（ＥＶ−ＤＯ）、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＥＶ−ＤＯ  Ｒｅｖ  Ａ、ＥＶ−ＤＯ  Ｒｅｖ  Ｂ、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）、発展型高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋）、Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）、ＡＭＰＳ、または他の知られている信号を受信するように設計される。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受信された信号がプロセッサ２１によって受信され、プロセッサ２１によってさらに操作され得るように、その信号を前処理することができる。トランシーバ４７はまた、プロセッサ２１から受信された信号がアンテナ４３を介してディスプレイデバイス４０から送信され得るように、その信号を処理することができる。たとえば、上記で説明したインダクタおよび／またはキャパシタの形態で、積層構造から形成された１つまたは複数の構成要素が、トランシーバ４７に組み込まれ得る。たとえば、トランシーバ４７は、ＲＦ通信を可能にするために、積層構造から形成されたインダクタおよびキャパシタとともに、１つまたは複数のバンドパスフィルタおよび／またはノッチフィルタの形態の回路を含み得る。
【００７９】
いくつかの実施形態では、トランシーバ４７は受信機によって置き換えられ得る。さらに、ネットワークインターフェース２７は、プロセッサ２１に送られるべき画像データを記憶または生成することができる画像ソースによって置き換えられ得る。プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の全体的な動作を制御することができる。プロセッサ２１は、ネットワークインターフェース２７または画像ソースから圧縮された画像データなどのデータを受信し、そのデータを生画像データに、または生画像データに容易に処理されるフォーマットに、処理する。プロセッサ２１は、処理されたデータをドライバコントローラ２９に、または記憶のためにフレームバッファ２８に送ることができる。生データは、一般に、画像内の各ロケーションにおける画像特性を識別する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色、飽和、およびグレースケールレベルを含むことができる。コントローラ２１はまた、所望の動作を実行するためにデバイス１１と対話するように構成される。
【００８０】
プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するためのマイクロコントローラ、ＣＰＵ、または論理ユニットを含むことができる。調整ハードウェア５２は、スピーカ４５に信号を送信するための、およびマイクロフォン４６から信号を受信するための、増幅器およびフィルタを含み得る。調整ハードウェア５２は、ディスプレイデバイス４０内の個別構成要素であり得、あるいはプロセッサ２１または他の構成要素内に組み込まれ得る。いくつかの実施形態では、上記で説明した積層構造から形成されたキャパシタまたはインダクタが、調整ハードウェア５２の構成要素として組み込まれる。
【００８１】
ドライバコントローラ２９は、プロセッサ２１によって生成された生画像データをプロセッサ２１から直接、またはフレームバッファ２８から取ることができ、アレイドライバ２２への高速送信のために適宜に生画像データを再フォーマットすることができる。いくつかの実施形態では、ドライバコントローラ２９は、生画像データを、ラスタ様フォーマットを有するデータフローに再フォーマットすることができ、その結果、そのデータフローは、ディスプレイアレイ３０にわたって走査するのに好適な時間順序を有する。次いで、ドライバコントローラ２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２２に送る。ＬＣＤコントローラなどのドライバコントローラ２９は、しばしば、スタンドアロン集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１に関連付けられるが、そのようなコントローラは多くの方法で実施され得る。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、ソフトウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、またはハードウェアにおいてアレイドライバ２２と完全に一体化され得る。
【００８２】
アレイドライバ２２は、ドライバコントローラ２９からフォーマットされた情報を受信することができ、ビデオデータを波形の並列セットに再フォーマットすることができ、波形の並列セットは、ディスプレイのピクセルのｘ−ｙ行列から来る、数百の、および時には数千の（またはより多くの）リード線に毎秒何回も適用される。
【００８３】
いくつかの実施形態では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０は、本明細書で説明するディスプレイのタイプのうちのいずれにも適している。たとえば、ドライバコントローラ２９は、従来のディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ（ＩＭＯＤコントローラなど）であり得る。さらに、アレイドライバ２２は、従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ（ＩＭＯＤディスプレイドライバなど）であり得る。その上、ディスプレイアレイ３０は、従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ（ＩＭＯＤのアレイを含むディスプレイなど）であり得る。いくつかの実施形態では、ドライバコントローラ２９はアレイドライバ２２と一体化され得る。そのような実施形態は、セルラーフォン、ウォッチおよび他の小面積ディスプレイなどの高集積システムでは一般的である。
【００８４】
いくつかの実施形態では、入力デバイス４８は、ユーザがディスプレイデバイス４０の動作を制御することを可能にするように、構成され得る。入力デバイス４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボードまたは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、あるいは感圧膜または感熱膜を含むことができる。マイクロフォン４６は、ディスプレイデバイス４０のための入力デバイスとして構成され得る。いくつかの実施形態では、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するために、マイクロフォン４６を介したボイスコマンドが使用され得る。
【００８５】
電源５０は様々なエネルギー蓄積デバイスを含むことができる。たとえば、電源５０は、ニッケルカドミウムバッテリまたはリチウムイオンバッテリなどの充電式バッテリであり得る。いくつかの実施形態では、電源５０は、図１２および図１３を参照しながら説明した積層構造から形成された電気化学セルまたは電気機械セルを組み込む。電源５０はまた、再生可能エネルギー源、たとえば上記で説明した積層構造を組み込むキャパシタ、あるいはプラスチック太陽電池または太陽電池塗料を含む太陽電池であり得る。電源５０はまた、壁コンセントから電力を受け取るように構成され得る。いくつかの実施形態では、電源５０は、上記の実施形態で説明した積層構造から形成された１つまたは複数のキャパシタおよび／またはインダクタを有する電力調整回路を含む。
【００８６】
いくつかの実施形態では、制御プログラマビリティがドライバコントローラ２９中に存在し、これは電子ディスプレイシステム中のいくつかの場所に配置され得る。いくつかの他の実施形態では、制御プログラマビリティがアレイドライバ２２中に存在する。上記で説明した最適化は、任意の数のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素において、ならびに様々な構成において実施され得る。
【００８７】
本明細書で開示する実施形態に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実施され得る。ハードウェアとソフトウェアの互換性が、概して機能に関して説明され、上記で説明した様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびステップにおいて示された。そのような機能がハードウェアで実施されるか、ソフトウェアで実施されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
【００８８】
本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実施するために使用される、ハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成としても実施され得る。いくつかの実施形態では、特定のステップおよび方法が、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。
【００８９】
１つまたは複数の態様では、説明した機能は、本明細書で開示する構造を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの上記構造の構造的等価物において、またはそれらの任意の組合せにおいて実施され得る。また、本明細書で説明した主題の実施形態は、１つまたは複数のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置が実行するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールとして、実施され得る。
【００９０】
本開示で説明した実施形態への様々な修正は当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示した実施形態に限定されるものではなく、本開示と、本明細書で開示する原理および新規の特徴とに一致する、最も広い範囲を与えられるべきである。「例示的」という用語は、本明細書ではもっぱら「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用される。本明細書に「例示的」と記載されたいかなる実施形態も、必ずしも他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。さらに、「上側」および「下側」という用語は、図の説明を簡単にするために時々使用され、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対位置を示すが、実施されたＩＭＯＤの適切な配向を反映しないことがあることを、当業者は容易に諒解されよう。
【００９１】
また、別個の実施形態に関して本明細書で説明されたいくつかの特徴は、単一の実施形態において組合せで実施され得る。また、逆に、単一の実施形態に関して説明した様々な特徴は、複数の実施形態において別個に、あるいは任意の好適な部分組合せで実施され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せで働くものとして上記で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの１つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除され得、請求される組合せは、部分組合せ、または部分組合せの変形形態を対象とし得る。
【００９２】
同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示される特定の順序でまたは順番に実行されることを、あるいはすべての図示の動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきでない。さらに、図面は、流れ図の形態でもう１つの例示的なプロセスを概略的に示し得る。ただし、図示されていない他の動作が、概略的に示される例示的なプロセスに組み込まれ得る。たとえば、１つまたは複数の追加の動作が、図示の動作のうちのいずれかの前に、後に、同時に、またはそれの間で、実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明した実施形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実施形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明するプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。さらに、他の実施形態が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載の行為は、異なる順序で実行され、依然として望ましい結果を達成することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１１  デバイス
１２  干渉変調器
１３  光
１４  可動反射層
１５  光
１６  光学スタック
１８  ポスト
１９  ギャップ
２１  コントローラ
２２  アレイドライバ
２４  行ドライバ回路
２６  列ドライバ回路
２７  ネットワークインターフェース
２８  フレームバッファ
２９  ドライバコントローラ
３０  ディスプレイアレイ
４０  ディスプレイデバイス
４１  ハウジング
４３  アンテナ
４５  スピーカ
４６  マイクロフォン
４７  トランシーバ
４８  入力デバイス
５０  電源
５２  調整ハードウェア
２００  積み重ね
２０２  基板
２０４  第１の金属
２０８  合金
２０８ａ  最上層
２１２  コア領域
２１６ａ  ギャップ
２１６ｂ  ギャップ
２２０  合金層の領域
２２４  ギャップ内の露出面
２５０  積層構造
４０４  誘電材料
４０８  ギャップの残留領域
４１２  導電層
４５０  構造
６００  構造
６０４  誘電材料
６０８  積層された磁気コア
６１２  ソレノイドコイル
６５０  インダクタ
７００  構造
７０４  第１の金属層
７０８  合金層
７１２  センサ層
７１４  第１の金属層の側壁の露出領域
７１６  イオン選択ポリマー
８００  構造
９００  ヒートパイプ
９０４  積層構造
９０６  流体
９０８  積層構造
９１０  ケーシング
９１２  ヒートソース
９１４ａ  ギャップ
９１４ｂ  ギャップ
９１６  ヒートシンク
１０００  構造
１００４  外力
１００８  交互の合金層の領域
１１００  構造
１１０４  溶液
１１０８  上側の領域
１１１２  下側の領域
１１１６  フィルタリング済みの溶液
１３００  構造
１３０４  液体電解質
１３０８  気相反応体
１３１２  液相反応体
１４００  積層構造
１４０２  積層構造片側の領域
１４０４  露出した合金面
１６０４  金属コイルの底部
１６０４ａ、１６０４ｂ、１６０４ｃ、１６０４ｄ、１６０４ｅ  コイル区間
１６０８  基板
１６１０  基板の表面の露出領域
１６１２  誘電体層
１６１６  積層された磁気コア
１６２０  縦軸
１６２２  第２の誘電体層
１６２４  ビア
１６２８  コイルの上部
１６３２  接続部材
【図１】
2014535062.tif 000003
【図２Ａ】
2014535062.tif 000004
【図２Ｂ】
2014535062.tif 000005
【図３】
2014535062.tif 000006
【図４Ａ】
2014535062.tif 000007
【図４Ｂ】
2014535062.tif 000008
【図５】
2014535062.tif 000009
【図６Ａ】
2014535062.tif 000010
【図６Ｂ】
2014535062.tif 000011
【図７】
2014535062.tif 000012
【図８】
2014535062.tif 000013
【図９】
2014535062.tif 000014
【図１０】
2014535062.tif 000015
【図１１】
2014535062.tif 000016
【図１２】
2014535062.tif 000017
【図１３】
2014535062.tif 000018
【図１４】
2014535062.tif 000019
【図１５】
2014535062.tif 000020
【図１６Ａ】
2014535062.tif 000021
【図１６Ｂ】
2014535062.tif 000022
【図１６Ｃ】
2014535062.tif 000023
【図１６Ｄ】
2014535062.tif 000024
【図１６Ｅ】
2014535062.tif 000025
【図１７Ａ】
2014535062.tif 000026
【図１７Ｂ】
2014535062.tif 000027
【図１７Ｃ】
2014535062.tif 000028
【図１７Ｄ】
2014535062.tif 000029
【図１７Ｅ】
2014535062.tif 000030
【図１８Ａ】
2014535062.tif 000031
【図１８Ｂ】
2014535062.tif 000032
【図１９Ａ】
2014535062.tif 000033
【図１９Ｂ】
2014535062.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月2日(2014.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の材料の少なくとも１つの第１の層と第２の材料の少なくとも１つの第２の層とを堆積させるステップ、および
前記第１の材料の部分を選択的にエッチングするステップ
によって基板上に積層構造を形成するステップであって、
前記第１の材料が第１の金属であり、前記第２の材料が、前記第１の金属と第２の金属とを含む合金であり、
堆積させるステップが、前記第１の金属と前記合金との複数の交互層を形成するステップを含む、積層構造を形成するステップと、
前記第１の材料および前記第２の材料と異なり、金属層または誘電体層である第３の材料を、前記積層構造の表面上に被覆するステップと
を含み、前記第３の材料を被覆するステップが、表面化学ベース技法か、原子層堆積（ＡＬＤ）技法か、あるいは無電解めっき、化学めっきまたは自己触媒めっき技法を使用するステップのうちの１つまたは複数を含む、方法。
【請求項２】
選択的にエッチングするステップが、前記交互層の領域間にギャップを形成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基板が、ガラス、セラミック、プラスチック、高抵抗シリコン、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、およびリン化インジウム（ＩｎＰ）からなる群から選択される１つまたは複数の品目を含む絶縁材料から形成される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記基板が硬い基板である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の金属が銅（Ｃｕ）を含む、請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の金属が、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、およびそれらの組合せからなる群から選択される１つまたは複数の品目を含む、請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第３の材料が誘電体層であり、前記方法が、
前記積層構造である第１の電極と導電層である第２の電極とを含むキャパシタを画定するために、前記誘電体層上に前記導電層を堆積させるステップ
をさらに含む、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第３の材料が、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、および五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）からなる群から選択される１つまたは複数の品目を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記誘電材料が、原子層堆積（ＡＬＤ）を使用して堆積される、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記導電層が、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、およびイリジウム（Ｉｒ）からなる群から選択される１つまたは複数の品目を含む、請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記導電層が無電解めっきを使用して堆積される、請求項７から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第３の材料が、前記積層構造の前記表面上に白金（Ｐｔ）のＡＬＤによって形成され、次いでイオン選択性ポリマーで前記Ｐｔを被覆する、センサ層である、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
めっき電流調節が、前記第１の金属層のうちの第１の層が第１の厚さを有し、前記第１の金属層のうちの第２の層が、前記第１の厚さと異なる第２の厚さを有するように調整される、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ギャップを部分的に充填するために前記合金層上に導電材料の電極層を形成するステップをさらに含む、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記部分的に充填されたギャップ内に液体電解質を供給するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記電極層材料と反応することができる気相反応体を前記液体電解質に供給するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記電極層材料と反応することができる液相反応体を前記液体電解質に供給するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記積層構造の表面上に第３の材料を被覆するステップが、
少なくとも前記第１の層と前記第２の層との間のギャップ内に誘電材料を堆積させるステップを含む、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
基板上の積層構造を備え、前記積層構造は、
第１の材料の少なくとも１つの層と、
前記第１の材料の前記少なくとも１つの層を超えて延在する１つまたは複数の部分を有する第２の材料の少なくとも１つの層であって、前記第１の材料が第１の金属であり、前記第２の材料が、前記第１の金属と第２の金属とを含む合金であり、前記積層構造が、前記第１の金属と前記合金との複数の交互層を含む、第２の材料の少なくとも１つの層と、
前記第１の材料および前記第２の材料と異なり、金属層または誘電体層であり、前記積層構造の表面上に被覆される、第３の材料であって、前記第３の材料を被覆するステップが、原子層堆積（ＡＬＤ）技法、あるいは無電解めっき、化学めっきまたは自己触媒めっき技法を含む、表面化学ベース技法を使用するステップのうちの１つまたは複数を含む、第３の材料と
を含む、デバイス。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの第１の材料層を超えて延在する前記１つまたは複数の部分が、前記交互層の領域間に１つまたは複数のギャップを画定する、前記第２の材料の少なくとも２つの延在部分を含む、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記第３の材料が誘電体層であり、前記デバイスが、
前記積層構造を含む第１の電極と前記導電層を含む第２の電極とを含むキャパシタを画定するために、前記誘電材料上に配設された導電層
をさらに備える、請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記誘電材料および前記導電層が、前記１つまたは複数のギャップを部分的に充填する、請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記積層構造が、キャパシタ、インダクタ、センサ、触媒マトリックス、ヒートパイプ、流体フィルタ、電気化学セル、電気機械セル、および電極からなる群から選択されるデバイスの少なくとも一部分である、請求項２０から２２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記積層構造が装置内に含まれ、前記装置が、
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと
をさらに備える、請求項２０から２３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記装置が、
前記積層構造を含み、前記ディスプレイに少なくとも１つの信号を送信するように構成されたドライバ回路をさらに備える、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記装置が、
前記積層構造を含み、前記プロセッサに電力を供給するように構成された電源をさらに備える、請求項２４または２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記装置が、
ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送信するように構成されたコントローラと、前記画像データを前記プロセッサに送信するように構成された画像ソースモジュールと
をさらに備える、請求項２４から２６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記積層構造が、前記画像ソースモジュールの受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つの中に含まれる、請求項２７に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記装置が、
入力データを受信して、前記プロセッサに前記入力データを伝達するように構成された入力デバイスをさらに備える、請求項２４から２８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項３０】
基板上に形成された積層構造を備えるインダクタであって、前記積層構造が、
第１の金属の少なくとも１つの層と、
前記第１の金属と第２の金属とを含む合金の少なくとも１つの層であって、前記少なくとも１つの合金層が前記少なくとも１つの第１の金属層を超えて延在する１つまたは複数の部分を有し、前記合金層の前記１つまたは複数の延在部分が前記合金層の領域間に１つまたは複数のギャップを画定し、
１つまたは複数のコイルが、前記積層構造の周りに配設され、
誘電材料が、原子層堆積（ＡＬＤ）によって前記積層構造の前記表面上に被覆され、前記１つまたは複数のコイルが、前記誘電材料の周りに配設される、合金の少なくとも１つの層と
を備える、インダクタ。
【請求項３１】
前記誘電材料が、前記１つまたは複数のギャップを少なくとも部分的に充填する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３２】
第１の複数の積層を含むヒートソース構造と、
第２の複数の積層を含むヒートシンク構造とを備え、前記第１の複数の積層および前記第２の複数の積層の一方または両方が基板上に形成され、前記第１および前記第２の複数の積層が、それぞれ、
第１の材料の少なくとも１つの層と、
前記少なくとも１つの第１の材料層を超えて延在する１つまたは複数の部分を有する第２の材料の少なくとも１つの層とを含み、
前記ヒートソース構造が、ヒートソースから熱エネルギーを受容したことに応答して流体の蒸発を引き起こすことができ、前記ヒートシンク構造が、前記蒸発流体を受容するために前記ヒートソース構造の近傍に位置し、前記ヒートシンク構造が、前記蒸発流体を凝結するために前記受容した蒸発流体に応答して熱を伝達することができる、ヒートパイプ。
【請求項３３】
前記ヒートソース構造の層および前記ヒートシンク構造の層が、同一平面内で配向される、請求項３２に記載のヒートパイプ。
【請求項３４】
複数の各積層において、
前記第１の材料が第１の金属であり、前記第２の材料が、前記第１の金属および第２の金属を含む合金であり、
前記積層が、前記第１の金属と前記合金との複数の交互層を含み、
前記合金層の前記１つまたは複数の延在部分が、前記合金層の領域間に１つまたは複数のギャップを画定する、請求項３２または３３に記載のヒートパイプ。
【請求項３５】
第１の金属と第２の金属との合金から形成された、複数の分離して積み重ねられた合金層であって、前記分離した金属層が、それらの層間にギャップを画定する、合金層と、
前記合金層の領域間にギャップを形成するために、前記積み重ねられた金属層を互いに分離するための分離手段であって、前記分離手段と前記合金層との交互層が積層構造を画定する、分離手段と、
前記第１の材料および前記第２の材料と異なり、金属層または誘電体層であり、前記積層構造の表面上に被覆される、第３の材料であって、前記第３の材料を被覆するステップが、表面化学ベース技法か、原子層堆積（ＡＬＤ）技法か、あるいは無電解めっき、化学めっきまたは自己触媒めっき技法を使用するステップのうちの１つまたは複数を含む、第３の材料と
を備える、装置。
【請求項３６】
電荷を蓄積するための導電性手段
をさらに備え、前記導電性手段が前記誘電材料上に配設され、前記積層構造がキャパシタの第１の電極を画定し、前記導電性手段が前記キャパシタの第２の電極を画定する、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記積層構造の周りに配設された１つまたは複数のコイル
をさらに備える、請求項３５に記載の装置。
【国際調査報告】
2014535062.tif 000035
2014535062.tif 000036