在导电层上形成图案化的绝缘层的方法及使用所述方法制造的制品

摘要

用于在导电层上形成图案化的绝缘层的方法可包括：通过激光烧蚀移除覆盖在掩模中的开口的周界上的绝缘层的环形区域。从导电层移除掩模，以移除设置在掩模上的过量的绝缘层部分，由此，绝缘层的剩余部分限定了设置在导电层的中心区域上的图案化的绝缘层，并且围绕导电层的中心区域的导电层的周围区域不被图案化的绝缘层覆盖。

说明书

背景

1.相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119，要求2018年11月26日提交的第62/771,337号美国临时申请的优先权权益，其内容通过引用全文纳入本文。

2.技术领域

本公开涉及在导电层上形成图案化的绝缘层的方法，以及使用所述方法制造的装置，例如，电润湿装置。

3.背景技术

各种装置，例如，基于电润湿的光学装置，可包括设置在导电层上的图案化的绝缘层。用于沉积和/或图案化绝缘层的各种方法会损伤下方的导电层和/或产生边缘品质差的图案化的导电层。损伤的导电层和/或品质差的图案化的绝缘层可损害成品装置的性能和/或可靠性。

发明内容

本文公开了用于在导电层上形成图案化的绝缘层的方法，以及使用所述方法制造的装置，例如，电润湿装置。

本文公开了用于在导电层上形成图案化的绝缘层的方法。通过激光烧蚀移除覆盖在掩模中的开口的周界上的绝缘层的环形区域。绝缘层的环形区域的内部位于与掩模中的开口对应的导电层的中心区域上，并且绝缘层的环形区域的外部位于掩模上，由此，导电层的中心区域的环形部分不被掩模和绝缘层中的每一者覆盖。从导电层移除掩模，以移除设置在掩模上的过量的绝缘层部分，由此，绝缘层的剩余部分限定了设置在导电层的中心区域上的图案化的绝缘层，并且围绕导电层的中心区域的导电层的周围区域不被图案化的绝缘层覆盖。

本文公开了用于在导电层上形成图案化的绝缘层的方法。向导电层施加掩模，所述导电层被设置在包含多个孔穴的晶片上。沿着掩模的多个中心区域中的每个中心区域的周界切断掩模，所述多个中心区域中的每个中心区域覆盖在所述多个孔穴中的对应孔穴上。移除掩模的多个中心区域中的每个中心区域，以在掩模中形成多个开口并且露出导电层的多个中心区域，所述多个中心区域各自至少部分地设置在所述多个孔穴的对应孔穴中，由此，围绕掩模中的多个开口的掩模的剩余区域覆盖设置在多个孔穴外的导电层的对应周围区域。向导电层的多个中心区域中的每个中心区域和掩模的剩余区域施加绝缘层。通过激光烧蚀移除绝缘层的多个环形区域，每个环形区域覆盖在掩模中的多个开口的对应开口的周界上，绝缘层的多个环形区域中的每个环形区域的内部被设置在导电层的多个中心区域中的对应中心区域上，并且绝缘层的多个环形区域中的每个环形区域的外部被设置在掩模上，由此，导电层的多个中心区域中的每个中心区域的环形部分不被掩模和绝缘层中的每一者覆盖。从导电层移除掩模的剩余区域，以移除设置在掩模的剩余区域上的过量的绝缘层部分，由此，绝缘层的剩余部分限定了至少部分设置在多个孔穴内的图案化的绝缘层，并且导电层的周围区域不被图案化的绝缘层覆盖。

本文公开了一种电润湿装置，其包括第一窗，第二窗，以及设置在第一窗与第二窗之间的腔体。在腔体内设置有第一液体和第二液体。第一液体和第二液体基本上相互不混溶，由此，在第一液体与第二液体之间形成液体界面。在腔体的侧壁上设置有驱动电极。在腔体内设置有绝缘层，以使驱动电极与第一液体和第二液体绝缘。绝缘层基本上不含片状物(flap)和条状物(stringer)。

应理解，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都仅仅是示例性的，并且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了一种或多种实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。

附图说明

图1是电润湿装置的一些实施方式的截面示意图。

图2是通过第一外层观察的图1的电润湿装置的正视示意图。

图3是通过第二外层观察的图1的电润湿装置的后视示意图。

图4是例示了用于在导电层上形成图案化的绝缘层的方法的一些实施方式的流程图。

图5是设置在导电层上的掩模的一些实施方式的截面示意图。

图6是沿着掩模的中心区域的周界切断的掩模的一些实施方式的截面示意图。

图7是沿着掩模的中心区域的周界切断的掩模的一些实施方式的俯视示意图。

图8是图7所示的间隙的一些实施方式的一部分的放大图。

图9是设置在导电层上的掩模的一些实施方式的截面示意图，其中掩模的中心区域被移除以在掩模中形成开口。

图10是设置在导电层上的绝缘层的一些实施方式的截面示意图。

图11是设置在导电层上的绝缘层的一些实施方式的截面示意图，其中，移除了绝缘层的环形区域。

图12-13是在导电层上形成，但是在移除掩模之前未移除绝缘层的环形区域的图案化的绝缘层的照片。

图14是在移除了残余物的情况下，设置在导电层上的绝缘层的一些实施方式的截面示意图。

图15是从导电层移除掩模的剩余区域之后的设置在导电层上的图案化的绝缘层的一些实施方式的截面示意图。

图16是基材晶片的一些实施方式的透视图，所述基材晶片包括形成于其中的多个孔穴。

具体实施方式

现将对附图所示的示例性实施方式进行详细说明。只要可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。附图中的各部件不一定按比例绘制，而是着重于说明示例性实施方式的原理。

数值，包括范围的端点，在本文中可表示为数值前带有“约”、“大约”等的近似值。在这些情况中，其他实施方式包括具体的数值。无论数值是否表示为近似值，在本公开中包括两种实施方式：一种表示为近似，另一种不表示为近似。还应理解，每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。

在各个实施方式中，一种用于在导电层上形成图案化的绝缘层的方法包括：沿着掩模的中心区域的周界切断设置在导电层上的掩模。在一些实施方式中，使用光化学烧蚀来切断所述掩模。可使用激光来切断所述掩模，所述激光具有用于光化学烧蚀的足够高的光子能和足够低的波长。所述激光可在相对较低的功率和/或脉冲能下操作，以避免燃烧掩模和/或损伤下方的导电层。例如，可使用平均功率至多为约75mW并且脉冲能至多为约0.3μJ的脉冲激光来切断掩模。可移除掩模的中心区域以在掩模中形成开口并且露出与掩模中的开口对应的导电层的中心区域，由此，围绕掩模中的开口的掩模的剩余区域覆盖导电层的对应的周围区域。可向导电层的中心区域和掩模的剩余区域施加绝缘层。可移除覆盖在掩模中的开口的周界上的绝缘层的环形区域。例如，可通过激光烧蚀移除绝缘层的环形区域。环形区域的内部可被设置在导电层的中心区域上，并且环形区域的外部可被设置在掩模上。在移除了环形区域后，掩模和绝缘层中的每一者可以不覆盖导电层的中心区域的环形部分。可以从导电层移除掩模的剩余区域，以移除设置在掩模的剩余区域上的过量的绝缘层部分，由此，与掩模中的开口对应的绝缘层的剩余部分限定了设置在导电层的中心区域上的图案化的绝缘层，并且导电层的周围区域不被图案化的绝缘层覆盖。

本文所述的方法可用于制造各种装置。例如，可使用本文所述的方法制造电润湿装置(例如，液体透镜)。在各个实施方式中，电润湿装置包括第一窗，第二窗，以及设置在第一窗与第二窗之间的腔体。在腔体内可设置有第一液体和第二液体。第一液体和第二液体可以基本上相互不混溶，由此，在第一液体与第二液体之间形成液体界面。共用电极可与第一液体电学连通。在腔体的侧壁上可设置有驱动电极。在腔体内可设置有绝缘层，以使驱动电极与第一液体和第二液体绝缘。设置在腔体内的共用电极的暴露部分可以基本上不具有刮痕和热损伤。例如，使用本文所述的方法形成绝缘层可避免可由使用常规图案化技术形成绝缘层所造成的刮痕和热损伤类型。绝缘层可基本上不含片状物(flap)和条状物(stringer)。例如，使用本文所述的方法形成绝缘层可避免可由使用常规图案化技术形成绝缘层所造成的片状物和条状物的类型。

图1是电润湿装置100的一些实施方式的截面示意图。在图1所示的实施方式中，电润湿装置100被构造成液体透镜。然而，在本公开中包括其他实施方式。例如，在另一些实施方式中，电润湿装置被构造成光学快门、显示元件或另一种合适的基于电润湿的装置(例如，其中，流体可通过暴露于电场来操纵)。

在一些实施方式中，电润湿装置100包括主体102和在主体中形成的腔体104。在腔体104内设置有第一液体106和第二液体108。在一些实施方式中，第一液体106是极性液体或传导性液体。附加或替代地，第二液体108是非极性液体或绝缘液体。在一些实施方式中，第一液体106和第二液体108相互不混溶，由此，在第一液体与第二液体之间形成了液体界面110。第一液体106和第二液体108可具有相同或不同的折射率。例如，第一液体106和第二液体108具有不同的折射率，以使得界面110形成透镜。具有光学功率的界面110可以有益于用作变焦和/或可变倾斜透镜(例如，如本文所述通过改变界面的形状)。或者，第一液体106和第二液体108具有相同或基本上相同的折射率，以使得界面110几乎没有光学功率。几乎没有光学功率的界面110可以有益于用作光学快门，其可打开或关闭而不显著改变穿过电润湿装置100的图像辐射的光路。在一些实施方式中，第一液体106和第二液体108具有基本上相同的密度，这可有助于避免界面110的形状因为电润湿装置100的物理取向改变(例如因重力所致)而发生改变。

在一些实施方式中，腔体104包括第一部分或顶部空间104A以及第二部分或基底部分104B。例如，腔体104的第二部分104B由本文所述的电润湿装置100的中间层中的孔(bore)限定。附加或替代地，腔体104的第一部分104A由电润湿装置100的第一外层中的凹陷限定并且/或者设置在如本文所述的中间层中的孔之外。在一些实施方式中，至少一部分的第一液体106被设置在腔体104的第一部分104A中。附加或替代地，第二液体108被设置在腔体104的第二部分104B内。例如，基本上所有或一部分的第二液体108被设置在腔体104的第二部分104B内。在一些实施方式中，界面110的周界(例如，与腔体侧壁接触的界面边缘)被设置在腔体104的第二部分104B内。

界面110可通过电润湿来调整。例如，可在第一液体106与腔体104的表面之间施加电压(例如，如本文所述的位于腔体表面附近并与第一液体绝缘的电极)，以相对于第一液体增加或降低腔体表面的润湿性并改变界面110的形状。在一些实施方式中，对界面110进行调整改变了界面的形状，这可改变电润湿装置100的焦距或焦点和/或电润湿装置的光学传输。焦距的改变能够使电润湿装置100执行自动对焦功能。附加或替代地，调整界面110使得界面相对于电润湿装置100的光轴112倾斜(例如，以执行光学稳像(OIS)功能)。附加或替代地，光学传输的改变能够使电润湿装置100选择性地通过或阻挡图像辐射(例如，用于执行光学开关功能)。可以在电润湿装置100相对于图像传感器，固定透镜或透镜堆叠体，壳体，或其中可包含电润湿装置的摄像模组的其他部件无物理移动的情况下来实现界面110的调整。

在一些实施方式中，电润湿装置100的主体102包括第一窗114和第二窗116。在一些这样的实施方式中，腔体104设置在第一窗114与第二窗116之间。在一些实施方式中，主体102包括多个层，这些层配合形成主体。例如，在图1所示的实施方式中，主体102包括第一外层118、中间层120和第二外层122。在一些这样的实施方式中，中间层120包括贯穿其中形成的孔。第一外层118可以结合于中间层120的一侧(例如，物方侧)。例如，第一外层118在结合部134A处结合到中间层120。结合部134A可以是粘合剂结合部，激光结合部(例如，激光焊接)，或能够将第一液体106和第二液体108维持在腔体104内的另外合适的结合部。附加或替代地，第二外层122可以结合于中间层120的另一侧(例如，像方侧)。例如，第二外层122在结合部134B和/或结合部134C处结合于中间层120，所述结合部134B和结合部134C各自可以如本文关于结合部134A所述来构造。在一些实施方式中，中间层120被设置在第一外层118与第二外层122之间，中间层中的孔在相对的侧上可以被第一外层和第二外层覆盖，并且腔体104的至少一部分被限定在孔中。因此，覆盖腔体104的一部分第一外层118用作第一窗114，并且覆盖腔体的一部分第二外层122用作第二窗116。

在一些实施方式中，腔体104包括第一部分104A和第二部分104B。例如，在图1所示的实施方式中，腔体104的第二部分104B由中间层120中的孔限定，并且腔体的第一部分104A被设置在腔体的第二部分与第一窗114之间。在一些实施方式中，第一外层118包括如图1所示的凹陷，并且腔体104的第一部分104A被设置在第一外层中的凹陷内。因此，腔体104的第一部分104A被设置在中间层120中的孔之外。

在一些实施方式中，腔体104或其一部分(例如，腔体的第二部分104B)如图1所示渐缩，使得腔体的截面积在从物方侧到像方侧的方向上沿着光轴112减小。例如，腔体104的第二部分104B包括窄端105A和宽端105B。术语“窄”和“宽”是相对术语，意为窄端比宽端更窄。这种渐缩腔体可有助于维持第一液体106和第二液体108之间的界面110沿着光轴112对准。在另一些实施方式中，腔体渐缩，以使得腔体的截面积在从物方侧到像方侧的方向上沿着光轴增加，或者腔体不渐缩，以使得腔体的截面积沿着光轴基本上保持恒定。

在一些实施方式中，图像辐射通过第一窗114进入电润湿装置100，穿过第一液体106，界面110，和/或第二液体108，并且通过第二窗116离开电润湿装置。在一些实施方式中，第一外层118和/或第二外层122包含足够的透明度以能够使图像辐射通过。例如，第一外层118和/或第二外层122包含聚合物、玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷材料。在一些实施方式中，第一外层118和/或第二外层122的外表面基本上是平面。在另一些实施方式中，第一外层和/或第二外层的外表面是弯曲的(例如凹面或凸面)。因此，电润湿装置包括集成的固定透镜。在一些实施方式中，中间层120包括金属、聚合物、玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷材料。由于图像辐射可通过中间层120中的孔，因此中间层可以是或可以不是透明的。

虽然电润湿装置100的主体102被描述为包括第一外层118、中间层120和第二外层122，但是在本公开中可以包括其他实施方式。例如，在另一些实施方式中，省略了一个或多个层。例如，中间层中的孔可被构造成不完全延伸穿过中间层的盲孔，并且可省略第二外层。虽然腔体104的第一部分104A在本文中被描述成设置在第一外层118中的凹陷内，但是在本公开中包括其他实施方式。例如，在另一些实施方式中，凹陷被省略，并且腔体的第一部分被设置在中间层中的孔内。因此，腔体的第一部分是孔的上部，并且腔体的第二部分是孔的下部。在另一些实施方式中，腔体的第一部分被部分设置在中间层中的孔内以及部分设置在孔外。

在一些实施方式中，电润湿装置100包括共用电极124，其与第一液体106电学连通。附加或替代地，电润湿装置100包括驱动电极126，其被设置在腔体104的侧壁上并且与第一液体106和第二液体108隔绝。可向共用电极124和驱动电极126施加不同的电压(例如，可在共用电极与驱动电极之间施加电压差)以改变如本文所述的界面110的形状。

在一些实施方式中，电润湿装置100包括导电层128，所述导电层128的至少一部分被设置在腔体104内。例如，导电层128包括导电涂层，所述导电涂层在第一外层118和/或第二外层122结合到中间层之前被施涂于中间层120。导电层128可以包含金属材料、导电聚合物材料、另一种合适的导电材料、或其组合。附加或替代地，导电层128可以包括单个层或多个层，其中的一些或全部可以是导电的。在一些实施方式中，导电层128限定了共用电极124和/或驱动电极126。例如，在第一外层118和/或第二外层122结合到中间层之前，导电层128可以被施涂于中间层118的基本上整个外表面。在将导电层128施涂于中间层118之后，可以将导电层分割成各种导电元件(例如，如本文所述的共用电极124和/或驱动电极126)。在一些实施方式中，电润湿装置100在导电层128中包括划线130A，以使共用电极124和驱动电极126彼此隔离(例如，电学隔离)。在一些实施方式中，划线130A在导电层128中包括间隙。例如，划线130A是宽度为约5μm、约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm或者由所列数值限定的任何范围的间隙。

在一些实施方式中，电润湿装置100包括设置在腔体104内的绝缘层132。例如，绝缘层132包括绝缘涂层，所述绝缘涂层在第一外层118和/或第二外层122结合到中间层之前被施涂于中间层120。在一些实施方式中，绝缘层132包括绝缘涂层，所述绝缘涂层在第二外层122结合于中间层120之后以及第一外层118结合于中间层之前被施涂于导电层128和第二窗116。因此，绝缘层132覆盖腔体104内的至少一部分导电层128以及第二窗116。在一些实施方式中，绝缘层132可以足够地透明以能够使图像辐射通过第二窗116，如本文所述。绝缘层132可以包含聚四氟乙烯(PTFE)、聚对二甲苯、另一种合适的聚合或非聚合绝缘材料或其组合。附加或替代地，绝缘层132包括疏水材料。附加或替代地，绝缘层132可以包括单个层或多个层，其中的一些或全部可以是绝缘的。在一些实施方式中，绝缘层132覆盖至少一部分的驱动电极126(例如，被设置在腔体104中的驱动电极部分)，以使第一液体106和第二液体108与驱动电极隔绝。附加或替代地，被设置在腔体104内的至少一部分共用电极124不被绝缘层132覆盖。因此，共用电极124可以与第一液体106电学连通，如本文中所述。在一些实施方式中，绝缘层132包括腔体104的第二部分104B的疏水表面层。这种疏水表面层可有助于将第二液体108维持在腔体104的第二部分104B内(例如，通过非极性第二液体与疏水材料之间的吸引)和/或能够使界面110的周界沿着疏水表面层移动(例如，通过电润湿)以改变如本文所述的界面的形状。

图2是通过第一外层118观察的电润湿装置100的示意性正视图，并且图3是通过第二外层122观察的电润湿装置的示意性后视图。为了清楚起见，在图2和3中，除了一些例外之外，结合部一般用虚线显示，划线一般用较粗的线显示，并且其他特征一般用较细的线显示。

在一些实施方式中，共用电极124被限定在划线130A与结合部134A之间，并且一部分的共用电极未被绝缘层132覆盖，因此共用电极可与本文所述的第一液体106电学连通。在一些实施方式中，结合部134A被构造成保持结合部内的导电层128的部分(例如，在腔体104内)与结合部之外的导电层部分之间的电连续。在一些实施方式中，电润湿装置100在第一外层118中包括一个或多个切口136。例如，在图2所示的实施方式中，电润湿装置100包括第一切口136A、第二切口136B、第三切口136C和第四切口136D。在一些实施方式中，切口136包括第一外层118被移除而暴露出导电层128的电润湿装置100的部分。因此，切口136能够实现与共用电极124的电连接，并且在切口136处暴露的导电层128的区域可用作触点，以能够实现电润湿装置100与控制器、驱动器、或者透镜或摄像系统的另外部件的电连接。

在一些实施方式中，驱动电极126包括多个驱动电极区段。例如，在图2和3所示的实施方式中，驱动电极126包括第一驱动电极区段126A、第二驱动电极区段126B、第三驱动电极区段126C和第四驱动电极区段126D。在一些实施方式中，驱动电极区段围绕腔体104的侧壁基本均匀地分布。例如，每个驱动电极区段占腔体104的第二部分104B的侧壁的约一个四分之一，或者一个象限。在一些实施方式中，相邻的驱动电极区段通过划线而彼此隔离。例如，第一驱动电极区段126A和第二驱动电极区段126B通过划线130B相互隔离。附加或替代性地，第二驱动电极区段126B和第三驱动电极区段126C通过划线130C相互隔离。附加或替代性地，第三驱动电极区段126C和第四驱动电极区段126D通过划线130D相互隔离。附加或替代性地，第四驱动电极区段126D和第一驱动电极区段126A通过划线130E相互隔离。各种划线130可如本文参照划线130A所述来构造。在一些实施方式中，各个电极区段之间的划线延伸超过腔体104并且延伸到电润湿装置100的后侧上，如图3所示。这种构造可确保相邻的驱动电极区段彼此电学隔离。附加或替代地，这种构造能够使每个驱动电极区段具有对应的触点用于电连接，如本文所述。

虽然驱动电极126在本文中参照图1-3被描述成划分为四个驱动电极区段，但是在本公开中包括其他实施方式。在另一些实施方式中，驱动电极包括单个电极(例如，未经划分的驱动电极)。在另一些实施方式中，驱动电极被划分成两个、三个、五个、六个、七个、八个或更多个驱动电极区段。

在一些实施方式中，结合部134B和/或结构部134C被构造成保持相应的结合部内的导电层128的部分与相应的结合部之外的导电层部分之间的电连续。在一些实施方式中，电润湿装置100在第二外层122中包括一个或多个切口136。例如，在图3所示的实施方式中，电润湿装置100包括第五切口136E、第六切口136F、第七切口136G和第八切口136H。在一些实施方式中，切口136包括第二外层122被移除而暴露出导电层128的电润湿装置100的部分。因此，切口136能够实现与驱动电极126的电连接，并且在切口136处暴露的导电层128的区域可用作触点，以能够实现电润湿装置100与控制器、驱动器、或者透镜或摄像系统的另外部件的电连接。

可向不同的驱动电极区段施加不同的驱动电压，以使电润湿装置的界面倾斜(例如，用于OIS功能)。附加或替代地，可向每个驱动电极区段施加相同的驱动电压，以维持电润湿装置的界面处于围绕光学轴为基本球形取向(例如，用于自动对焦功能)。

图4是例示了用于在导电层上形成图案化的绝缘层的方法200的一些实施方式的流程图。方法200可用于制造各种装置，包括例如电润湿装置，例如，本文所述的电润湿装置100。在一些实施方式中，方法200包括：在步骤202处，在导电层上沉积掩模。

图5是设置在导电层328上的掩模340的一些实施方式的截面示意图。在一些实施方式中，掩模340包括粘附于导电层328的聚合物胶带。例如，掩模340包括聚合物载体和设置在聚合物载体的表面上的粘合剂，以将聚合物载体粘附于导电层328。在一些实施方式中，掩模340为非结构化掩模，其可如本文所述图案化。掩模340例如可包括聚酰亚胺胶带[例如，可购自杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company，美国特拉华州威明顿市)的Kapton胶带]，聚氯乙烯(PVC)胶带，聚烯烃胶带，聚乙烯胶带，或另一种合适的聚合物胶带或切割胶带。在一些实施方式中，掩模340不是可紫外(UV)剥离的胶带或者可热剥离的胶带，这可有助于防止胶带在本文所述的加工期间，在暴露于电磁辐射和/或热时过早剥离。附加或替代地，掩模340可具有低拉力和/或中等粘性。在一些实施方式中，聚合物胶带的厚度为约50μm、约60μm、约70μm、约80μm、约90μm、约100μm、约110μm、约120μm、约130μm、约140μm、约150μm、约160μm、约170μm、约180μm、约190μm、约200μm，或者由所列数值限定的任何范围。

在一些实施方式中，导电层328可如本文参照导电层128所述来构造。在一些实施方式中，导电层328被设置在基材342上。基材342可以是基本平坦(例如平面)或非平坦的(例如，非平面)。例如，在一些实施方式中，基材342包括设置在其中的孔穴344，如图5所示。例如，基材342可被构造成电润湿装置100的主体102的一部分(例如，中间层120和第二外层122，并且其中设置有腔体104)。在一些实施方式中，掩模340覆盖在孔穴344上，以使得一部分的掩模至少部分覆盖孔穴的开口。掩模340可经图案化以用作在导电层328上沉积图案化的绝缘层之用的掩模或模板，如文中所述。

在一些实施方式中，方法200包括：在如图4所示的步骤204处，沿着掩模的中心区域的周界，切断设置在导电层上的掩模。

图6和7分别是沿着掩模的中心区域348的周界346切断的掩模340的一些实施方式的截面示意图和俯视图。在一些实施方式中，切断掩模340在掩模中形成了围绕中心区域348的周界346的间隙350。在一些实施方式中，使用光化学烧蚀来切断掩模340。例如，可使用激光来切断掩模340，所述激光具有用于对掩模进行光化学烧蚀的足够高的光子能和足够低的波长。表1示出了各种化学键的键能(以电子伏计，eV)，并且表2示出了各种波长的电磁辐射的光子能，其也以eV计。

表1：各种化学键的键能

表2：各种波长的电磁辐射的光子能

在一些实施方式中，切断掩模340包括：将掩模暴露于电磁辐射(例如，通过用激光照射掩模)，所述电磁辐射具有足够高的光子能和/或足够低的波长，以通过光化学使掩模材料的一些或全部的化学键断裂。例如，电磁辐射的光子能可以为至少约3.161eV、至少约3.389eV、至少约3.586eV、至少约3.71eV、至少约4.477eV、或至少约4.685eV。附加或替代性地，电磁辐射的波长可以为至多约393nm、至多约366nm、至多约346nm、至多约335nm、至多约277nm、或者至多约265nm。在一些实施方式中，掩模340可包括以下化学键，主要由以下化学键组成，或者由以下化学键组成：键能小于或等于电磁辐射的光子能的化学键。因此，将掩模340暴露于电磁辐射可使掩模的全部键中的一些键断裂，由此通过光化学烧蚀来切断掩模。

在一些实施方式中，切断掩模340包括：使用如本文所述的激光来照射掩模。用具有如本文所述的光子能和/或波长(例如，用于对掩模进行光化学烧蚀的光子能和/或波长)的激光切断掩模340能够使激光在相对较低的功率和/或脉冲能下操作。这种激光操作可以帮助避免燃烧掩模340和/或损伤在被切断的掩模部分下方的导电层328。在一些实施方式中，切断掩模340包括：使用脉冲激光来照射掩模，所述脉冲激光的平均功率为至多约75mW(例如，约25mW至约75mW)，并且/或者脉冲能为至多约0.3μJ、至多约0.25μJ、至多约0.225μJ、至多约0.2μJ、至多约0.19μJ、至多约0.18μJ、至多约0.17μJ、至多约0.16μJ、或至多约0.15μJ。

如本文所述的具有高光子能的激光[例如，光子能为4.82eV的257nm深紫外(UV)激光]可以以单光子水平断裂较弱的化学键。这种具有高能光子的激光可用于对聚合物(例如，键能为约3.39eV至约4.69eV)进行光化学烧蚀而不会损伤材料周围的非聚合物，这些非聚合物具有高于光子能阈值的更强的化学键。相较之下，用具有低光子能的激光(例如，光子能为3.48eV的355nm的UV-A激光)照射掩模可造成光热烧蚀，这是因为更低的光子能可低于掩模的大多数化学键的化学键强。这种光热烧蚀可使得掩模暴露于高温，这可燃烧粘合剂(导致难以从下方的导电层清洁掉或移除粘合剂)，损伤下方的基材和/或降低掩模的品质。燃烧粘合剂和/或损伤基材可妨碍绝缘层的清洁沉积和图案化。

虽然图6和图7所示的周界346是圆形，但是本公开中包括其他实施方式。例如，在另一些实施方式中，周界为三角形、矩形、椭圆形或另一种多边形或非多边形形状。中心区域的周界形状可对应于如本文所述的基材中的孔穴的形状。

在一些实施方式中，切断掩模340包括：以围绕掩模的中心区域348的周界346的螺旋图案，用激光照射掩模。图8是图7所示的间隙350的一些实施方式的一部分的放大图。在一些实施方式中，间隙350的螺旋图案包括围绕周界346的多个相邻道。在一些这样的实施方式中，螺旋图案包括在相邻道之间的节距或间距(例如，第一道350A与第一道附近的第二道350B之间的间距)。在一些实施方式中，螺旋图案包括约10个道，约20个道，约30个道，约40个道，约50个道，约60个道，约70个道，约80个道，约90个道，约100个道，或者由所列数值限定的任何范围。附加或替代地，螺旋图案包括下述节距：约2μm、约3μm、约4μm、约5μm、约6μm、约7μm、约8μm、约9μm、约10μm，或者由所列数值限定的任何范围。

在一些实施方式中，方法200包括：在如图4所示的步骤206处，移除掩模的中心区域以在掩模中形成开口，并且露出与掩模中的开口对应的导电层的中心区域，由此，围绕掩模中的开口的掩模的剩余区域覆盖导电层的对应周围区域。

图9是设置在导电层328上的掩模340的一些实施方式的截面示意图，其中掩模的中心区域348被移除以在掩模中形成开口。在一些实施方式中，移除掩模的中心区域348包括：从导电层328机械移除中心区域(例如，通过抓取并提起中心区域来移除)。围绕中心区域348的周界346切断掩模340能够在不干扰掩模的剩余区域352的情况下移除中心区域，所述掩模的剩余区域352在移除中心区域后仍位于导电层328上。在移除了中心区域348后，掩模340的剩余区域352可包括图案化的掩模，其可用于在导电层328上形成图案化的绝缘层，如本文所述。

在一些实施方式中，导电层328的中心区域356对应于掩模340的中心区域348(例如，被掩模340的中心区域348覆盖)，使得在移除了掩模的中心区域后，导电层的中心区域未被掩模覆盖。在一些实施方式中，在移除了掩模340的中心区域348后，导电层328的周围区域358仍被掩模的剩余区域352覆盖。因此，如本文所述，掩模340的剩余区域352可用作在导电层328的中心区域356上沉积涂层的模板或图案。

在一些实施方式中，在移除掩模的中心区域348之前进行如本文所述的切断掩模340可有助于避免损伤导电层328的中心区域356。例如，使用功率和/或脉冲能相对较低的激光来切断掩模340可有助于避免燃烧掩模和/或损伤导电层328。附加或替代地，使用激光来断开掩模340而不是机械切割掩模(例如，用刀)可有助于避免刮擦导电层328。在一些实施方式中，在从导电层328移除掩模340的中心区域348之后，导电层基本上不具有刮痕和热损伤。例如，导电层328的中心区域356的边缘部分和/或导电层的周围区域358可以基本上不具有刮痕和热损伤。例如，如果中心区域356的边缘部分(例如，对应于间隙350)的表面粗糙度比中心区域的剩余部分(例如，间隙350向内的中心区域的内部)的表面粗糙度大不超过10％，则导电层328可以被认为基本上不具有刮痕和热损伤。表面粗糙度可以是如ISO25178的《产品几何技术规范(GPS)——表面纹理》(Geometric Product Specifications(GPS)–Surface texture)所述确定的表面粗糙度Ra。

在一些实施方式中，方法200包括：在如图4所示的步骤208处，向导电层的中心区域和掩模的剩余区域施加绝缘层。

图10是设置在导电层328上的绝缘层360的一些实施方式的截面示意图。在一些实施方式中，在导电层328的中心区域356和掩模340的剩余区域352两者上沉积绝缘层360。因此，掩模340遮蔽导电层328的周围区域358，以使得绝缘层360不设置在导电层的周围区域上。绝缘层360可使用气相沉积(例如，化学气相沉积或化学气相淀积)，喷涂，旋涂，浸涂或另一种合适的沉积过程来沉积。

在一些实施方式中，方法200包括：在如图4所示的步骤210处，移除覆盖在掩模中的开口的周界上的绝缘层的环形区域。

图11是设置在导电层328上的绝缘层360的一些实施方式的截面示意图，其中，移除了绝缘层的环形区域362(示于图10)。在一些实施方式中，环形区域362覆盖在掩模340的中心区域348的周界346上。例如，环形区域362覆盖在掩模340中的开口的边缘上。在一些实施方式中，在移除之前，环形区域362的内部被设置在导电层328的中心区域356上，并且环形区域的外部被设置在掩模340上。因此，在移除了环形区域362后，导电层328的中心区域356的环形部分364不被掩模340和绝缘层360中的每一者覆盖，并且掩模的环形部分366不被绝缘层覆盖。在一些实施方式中，环形区域362从掩模340的内侧跨越到外侧。移除该环形区域362能够在内侧获得高品质的图案化的绝缘层边缘，和/或从设置在掩模340的顶部上的绝缘层360的部分产生干净的断裂，以促进如本文所述的在不损伤绝缘层的情况下移除掩模。

移除绝缘层360的环形区域362能够如本文所述在不干扰图案化的绝缘层的边缘的情况下从导电层328移除掩模340。例如，环形区域362可用作设置在导电层328上的一部分绝缘层360与设置在掩模340的剩余区域352上的一部分绝缘层之间的断裂部或间隙，使得可从导电层提起掩模的剩余区域而不会在图案化的绝缘层的边缘上拉扯或潜在地撕裂该边缘。因此，图案化的绝缘层可基本上不含片状物和条状物，如本文所述。

图12和13是如本文所述的在导电层上形成，但是在移除掩模之前未移除绝缘层的环形区域的图案化的绝缘层的照片。图12的绝缘层具有片状物370，其可以是绝缘层材料的相对较宽和/或较短的延伸部，其可折叠以接触绝缘层的本体。图13所示的绝缘层具有条状物372，其可以是绝缘层材料的相对较长和/或较窄的条，其可远离绝缘层延伸并且在液体中漂浮。在一些实施方式中，如果不存在大(例如，长)到足以延伸到腔体104的圆柱范围中(例如，腔体的宽端105B)的条状物，则可认为图案化的绝缘层不具有条状物。绝缘层上的片状物和/或条状物可由粘附于掩模的垂直部分的绝缘层部分导致。当抬起掩模时，绝缘层的垂直部分可落下。掉落的绝缘层部分在后续的清洁步骤(例如，移除残余物)期间可重新熔合回到图案化的绝缘层上，如文本所述。通过从该垂直部分的内侧向外侧切割绝缘层(例如，移除环形区域)，可移除可能形成片状物和/或条状物的绝缘层的垂直部分，并且可避免片状物和/或条状物缺陷。

在一些实施方式中，可通过激光烧蚀、机械切割或另一种合适的移除过程来移除绝缘层360的环形区域362。例如，通过光热烧蚀移除绝缘层360的环形区域362。在一些实施方式中，移除绝缘层360的环形区域362包括：将绝缘层的环形区域暴露于电磁辐射(例如，使用激光)，所述电磁辐射的光子能为至多约3.586eV，至多约3.389eV，或者至多约3.161eV。附加或替代地，移除绝缘层360的环形区域362包括：将绝缘层的环形区域暴露于电磁辐射，所述电磁辐射的波长为至少约345nm，至少约365nm，或者至少约392nm。所述光子能和/或波长可有助于避免损伤下方的层(例如，导电层358)，下方层的损伤可破坏绝缘层360的粘附。在一些实施方式中，在通过光热烧蚀来移除绝缘层360的环形区域362期间，也可部分或完全移除掩模340的环形部分366。

在一些实施方式中，在移除了绝缘层360的环形区域362后，来自掩模340或绝缘层中的至少一者的残余物364位于导电层328的环形区域上，如图11所示。例如，残余物364可包括掩模340的一部分粘合剂，掩模的一部分载体，和/或一部分绝缘层360。

在一些实施方式中，方法200包括：在如图4所示的步骤212处，从导电层的环形区域移除残余物，所述导电层的环形区域对应于绝缘层的环形区域。在一些实施方式中，移除残余物包括：用激光照射导电层的环形区域以移除残余物。

图14是在移除了残余物364的情况下，设置在导电层328上的绝缘层360的一些实施方式的截面示意图。在一些实施方式中，可通过激光烧蚀、机械移除或另一种合适的移除过程来移除残余物364。在一些实施方式中，移除残余物364包括：将残余物暴露于电磁辐射(例如，使用激光)，所述电磁辐射的光子能为至多约3.586eV，至多约3.389eV，或者至多约3.161eV。附加或替代地，移除残余物364包括：将残余物暴露于电磁辐射，所述电磁辐射的波长为至少约345nm，至少约365nm，或者至少约392nm。可使用相同或不同的过程来移除绝缘层360的环形区域362和残余物364。

在一些实施方式中，通过下述来移除环形区域362和/或移除残余物364：用脉冲激光照射环形区域、环形部分364和/或环形部分366，以对绝缘层360和/或残余物进行烧蚀(例如，通过光热烧蚀)，这能够更干净地移除掩模340的剩余区域352，如本文所述。例如，具有中等光子能的激光(例如，光子能为3.49eV的355nm激光)可断裂一些较弱的化学键，而较高峰值功率的脉冲可产生相对较高的局部温度，以烧蚀掩模340、绝缘层360和/或下方导电层356的部分残余粘合剂材料。

在一些实施方式中，方法200包括：在如图4所示的步骤214处，从导电层移除掩模的剩余区域，以移除设置在掩模的剩余区域上的过量的绝缘层部分。在移除了掩模的剩余区域后，与掩模中的开口对应的绝缘层的剩余部分可限定设置在导电层的中心区域上的图案化的绝缘层。附加或替代地，导电层的周围区域可不被图案化的绝缘层覆盖。

图15是从导电层移除掩模340的剩余区域352之后，设置在导电层328上的图案化的绝缘层332的一些实施方式的截面示意图。在一些实施方式中，通过从导电层机械抬起掩模的剩余区域，可从导电层328移除掩模340的剩余区域352。移除掩模340的剩余区域352可导致移除设置在掩模的剩余区域上的绝缘层360的部分(例如，绝缘层的过量部分)，从而留下设置在导电层328上的图案化的绝缘层332。本文所述的用于形成图案化的绝缘层332的方法能够得到边缘品质得到改进的图案化的绝缘层。例如，在一些实施方式中，图案化的绝缘层332可基本上不含片状物和条状物。这种改进的边缘品质能够实现改进的性能和/或可靠性(例如，在装置中，例如，如本文所述的电润湿装置100)。在一些实施方式中，图案化的绝缘层332可如本文参照绝缘层132所述来构造。

在一些实施方式中，方法200可用作晶片制造过程的部分。图16是基材晶片400的一些实施方式的透视图，所述基材晶片400包括形成于其中的多个孔穴444。如本文所述，基材晶片可涂覆有导电层。可对晶片400进行本文参照方法200所述的步骤，以在导电层上制造多个图案化的绝缘层。例如，可向基材晶片施加掩模。在一些实施方式中，掩模可覆盖在多个孔穴上。可沿着与多个孔穴对应的掩模的多个中心区域中的每个中心区域的周界切断掩模。可移除掩模的所述多个中心区域，以在掩模中形成与多个孔穴对应的多个开口。可向与掩模中的多个开口对应的导电层的多个中心区域，以及掩模的剩余区域施加绝缘层。可移除与多个孔穴对应的绝缘层的多个环状区域。可从导电层移除掩模的剩余区域，从而在其上留下图案化的绝缘层。可对其上具有图案化的绝缘层的基材晶片400进行切块或分割，以分离其中具有一个或多个孔穴的单独的装置。

虽然图16所示的基材晶片400是矩形，但是本公开也包括其他实施方式。例如，在另一些实施方式中，基材晶片为三角形、圆形(具有或不具有参考平面)、椭圆形或另一种多边形或非多边形形状。虽然图16所示的基材晶片400包括12个孔穴，但是本公开也包括其他实施方式。例如，在另一些实施方式中，基材晶片包括2个、3个、4个、5个或更多个孔穴。

在一些实施方式中，方法200可用于制造电润湿装置，例如，如本文所述的电润湿装置100。例如，基材342可形成电润湿装置100的一部分主体102，导电层328可形成电润湿装置的导电层128，并且/或者图案化的绝缘层332可形成电润湿装置的绝缘层132。在另一些实施方式中，方法200可用于制造包含设置在导电层上的图案化绝缘层的其他装置(例如，用于各种终端应用的微机电(MEMS)装置)。

实施例

通过以下实施例将进一步阐述各个实施方式。

在其中形成有多个孔穴的整个金属化晶片上方施加100μm厚的非结构化胶带掩模。所述胶带掩模为商购自琳得科株式会社(LINTEC Corporation，日本东京)的Adwill P系列非UV型BG胶带。在金属化晶片上的金属是多层金属堆叠体，包括Cr层和CrO

激光产生257nm的光子并且具有4.82eV的光子能。因此，不囿于任何理论，认为这些高能光子各自具有断裂聚合物胶带掩模的较弱的化学键的能力，而且该低的脉冲能和低的平均功率使得在切割期间维持了相对较低的温度，从而避免燃烧胶带掩模。

移除覆盖在所述多个孔穴中的每个孔穴上的胶带掩模的中心区域。向晶片施加聚对二甲苯保形涂层。

使用光斑尺寸为10μm并且脉冲能为0.36uJ的355nm UV-A激光烧蚀胶带掩模-聚对二甲苯界面(例如，在与胶带掩模的界面处的聚对二甲苯涂层的环形区域)。首先使用激光烧蚀与胶带掩模重叠的聚对二甲苯的外侧区域。激光仅从胶带的内侧移动穿过到胶带的外侧来切割，由此产生经烧蚀的聚对二甲苯和胶带掩模的环。该激光调整步骤导致在激光照射胶带掩模的位置对胶带掩模粘合剂造成一定损伤。然后，使用激光来清理在激光调整步骤期间形成的残余物。激光清理步骤也可移除缺陷(例如，因为胶带的不完全覆盖形成的空气泡)。不囿于任何理论，认为3.49eV的较低的激光能导致光热烧蚀，从而移除了从胶带掩模边界的内侧跨越到外侧的聚对二甲苯。

剥离掉剩余的胶带掩模以完成聚对二甲苯的图案化程序。金属层的周围区域基本上不具有划痕和热损伤。在视觉检查时，图案化的聚对二甲苯不含有片状物和条状物。

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