通过动态新月面制作多组分结构的制作方法

本发明涉及工业制造领域。更具体地，本发明涉及制造多组分结构。

背景技术：

将在下文通过讨论与本发明背景有关的技术来介绍本发明的背景。然而，即使当本讨论涉及文献、步骤、制品等，也不暗示或表示所讨论的技术是与本发明相关的现有技术的一部分或本领域公知常识。

多组分结构在(例如电子、化学等领域)多种应用中使用。

例如，对于电子领域，可制作具有多组分结构的电子装置的互连元件。事实上，互连元件通常包括一部分用于与其他电子装置进行机械连接和电连接的焊接合金。为了降低电子装置中危害人体健康的物质的使用，按照法规规定和欧盟等一些国家的要求，过去极为常规的锡铅焊接合金已经被越来越多的无铅合金取代。出于这个原因，由于锡在低温度下会发生相转变而导致其极易碎成粉末(这种现象称为“锡病”(tinpest))，因此在实践中无法单独使用锡。后来将其他组分加入锡以避免其发生相转变。最常规的焊接合金基于锡并掺入银和铜(称为sac合金)。然而sac合金很难满足电子应用日益增长的需求(例如通过繁琐的“跌落测试”)。因此，常常将额外的组分(例如锰或锌)加入sac合金以改善对应互连元件的机械性、可焊接性和可靠性。

这些焊接合金通过混合预定百分比的各个组分(3种或4种)制成。然后，焊接合金可通过丝网印刷技术施加在基底上来制造期望的互连元件。然而，由于微电子应用中的互连元件的尺寸太小，所以丝网印刷技术不适用于微电子应用。例如，用于bga型互连元件的焊接合金球或者用于(“芯片倒装”型电子装置中)“铜柱”型互连元件的铜柱上的焊接合金帽的尺寸通常低于100μm，其与丝网印刷工艺完全不兼容。

在这种情况下，可通过电镀工艺将焊接合金沉积在基底上来形成互连结构。然而，随着组分数量的增加，在单个电镀溶液中同时沉积多个组分非常困难(如果可实现的话)。实际上，组分通常具有不同的还原电势；因此，在电镀溶液和基底之间施加相同电压时，电镀溶液中的各种组分会以不同的方式沉积。可在电镀溶液中加入添加剂(通常为有机添加剂)以使各个组分具有类似的还原电势。然而，对于双组分，对电镀溶液随时间推移的的稳定性和互连元件的均一性要求已经极高；三组分的沉积实用性变得很差，四组分以上的沉积实质上是不可行的。

后来，互连结构可通过随后的电镀工艺(在对应的镀浴并且每个镀浴包含对应组分的电镀溶液)沉积各种焊接合金组分来制造。然而，由于在基底每次从第一镀浴传递至第二镀浴时，需要将其充分洗涤以避免第一镀浴中的电镀溶液残留污染第二镀浴的电镀溶液，因此基底在不同镀浴中的传递是复杂的。这显著减缓了工艺，以致于在工业层面仅在层数很少的单元(2-3)，并且相对较厚(例如几十微米)时才能使用。结果，需要随后的热回流工艺来至少部分地混合焊接合金层的组分；在任何情况下，焊接合金的均质性都非常重要。

技术实现要素：

为了提供对本发明的基本理解，在此给出本发明的简要概述；然而，本概述的唯一目的是以简化的形式介绍本发明的原理，作为前序以引出随后更详细的说明书，并且其不应当被解释为对关键要素的识别或对范围的描述。

一般而言，本发明基于使用动态新月面(dynamicmenisci)制造多组分结构的构想。

特别地，一方面提供了制造多组分结构的方法。该方法包括通过对应的递送口递送多个至少一部分彼此不同的电镀溶液，并通过多个移除口移除所递送的电镀溶液，从而产生对应的动态液滴。根据多组分结构中电镀溶液中的组分的量，分别为电镀溶液设置对应的沉积电流。基底(substrate)和动态液滴相继彼此接触，从而将动态液滴转换为对应的动态新月面，该动态弯液面将多组分结构的对应组分的层电镀沉积在基底上。

另一方面提供了用于进行该方法的沉积系统。

更具体地，在独立权利要求中陈述了本发明的一个以上的方面，并在从属权利要求中陈述了有益特征，所有权利要求的措辞以逐字引用的方式并入本文(参考任意特定的方面而提供的任何有利的特征，其在细节上作必要的变通后适用于其他每个方面)。

附图说明

参照以下详细说明书，通过非限制性的说明并与附图一同阅读，将最好地理解本发明的方案、特征及其有益效果(其中，为简单起见，对应的要素以相同或类似的附图标记表示，并且不再重复其解释，各个物件的名称通常用于表示其类型和属性、例如值、含量和表示形式)。在这方面，明确表示附图不必要按比例绘制(部分细节可能夸大和/或简化)，除非另有说明，它们仅用于说明本文中原理性的结构和过程。具体地：

图1a-图1f示出了根据本发明实施方式的方案的一般原理。

图2a-图2f、图3a-图3c、图4a-图4c和图5a-图5d示出了根据本发明实施方式的方案的不同应用。

图6示出了根据本发明实施方式的沉积系统的横截面示意图。

图7示出了根据本发明另一实施方式的沉积系统的透视示意图。

具体实施方式

具体参照图1a-图1f，其示出了根据本发明实施方式的方案的一般原理。

从图1a开始，使用沉积头100来制造多组分结构，各个沉积头100包括多个组分(例如不同化学品)。沉积头100具有工作表面105(图中面向下)。用户界面105上开设多个递送口，示例中示出的四个递送口标记为110a、110b、110c和110d。使用递送口110a、110b、110c和110d来递送分别对应多组分结构(图中通过向下箭头示意性表示)中的组分ca、cb、cc和cd的电镀溶液115a、115b、115c和115d；电镀溶液115a-115d彼此不同(至少部分不同)。

工作表面105上还开设多个移除口，示例中示出的四个移除口标记为120a、120b、120c和120d；移除口120a、120b、120c和120d中的一个(以上)在用户界面105上分别环绕地布置(至少一部分)于各个递送口110a、110b、110c和110d。用户界面105上的移除口120a、120b、120c和120d用于移除分别由递送口110a、110b、110c和110d递送的电镀溶液115a、115b、115c和115d，并且基本不会把它们从沉积头100上丢失(图中通过向上箭头示意性表示)。结果，动态液滴125a、125b、125c、125d分别在递送口110a、110b、110c和110d形成(例如，围绕它们形成)。各个动态液滴125a-125d通过电镀溶液115a-115d形成，电镀溶液115a-115d在没有支撑的情况下与工作表面105保持接触(示例中为悬挂其上)；动态液滴125a-125d在工作表面105上处于基本固定的位置(即，其与工作表面105的接触面积不会随时间显著变化)。然而，动态液滴125a-125d的内容物通过从递送口110a-110d流至移除口120a-120d的电镀溶液115a-115d的流动而连续地更新。动态液滴125a-125d的尺寸(静态地)取决于递送口110a-110d和移除口120a-120d的尺寸/形状以及它们在工作表面105上的相互位置(布置和/或距离)。此外，动态液滴125a-125d的尺寸可通过改变由递送口110a-110d递送和/或移除口120a-120d移除的电镀溶液115a-115d的流量(动态地)控制。这使得可以获得动态液滴125a-125d的任意期望尺寸，甚至非常小的尺寸(例如宽度和高度约为10-1000μm)。

在基底130上制造一个以上的多组分结构(图中未示出)。为此，单独为电镀溶液115a、115b、115c、115d分别设置了沉积电流ia、ib、ic和id；多组分结构中，沉积电流ia、ib、ic和id分别根据电镀溶液115a、115b、115c、115d的组分ca、cb、cc和cd的所需量设置(如下详述)。基底130和动态液滴125a-125d(单独或分组地)相继互相接触(例如，通过在沉积头100下方从图中右至左滑动基底130)。

一旦基底130抵达(第一)动态液滴125a，如图1b所示，其在工作表面105和基底130之间转化为对应的动态新月面，由附图标记135a表示。因此，施加于电镀溶液115a的对应的沉积电流ia从那里通过动态新月面135a流向基底130(例如，通过向电镀溶液115a施加正偏压并向基底130施加负偏压)。由此通过沉积头100(作为阳极)和基底130(作为阴极)限定了原电池。以这种方式，将(多组分结构中)组分ca的层140a电沉积到基底130与动态新月面135a接触的区域(该动态新月面135a提供通过电镀溶液115a的流动而连续更新的组分ca)。

一旦基底130(带有层140a)抵达(第二)动态液滴125b，如图1c所示，其如上述转换为对应的动态新月面，以附图标记135b表示；对应的沉积电流ib(例如，通过向电镀溶液115b施加进一步的正偏压，沉积电流ib从电镀溶液115b穿过动态新月面135b和层140a流向基底130)将(多组分结构的)组分层cb的层140b电镀沉积到层140a与动态新月面135b接触的区域。

一旦基底130(带有层140a和140b)抵达(第三)动态液滴125c，如图1d所示，其如上转换为对应的动态新月面，以附图标记135c表示；对应的沉积电流ic(例如通过向电镀溶液115c施加进一步的正偏压，沉积电流ic从电镀溶液115c穿过动态新月面135c、层140b和层140a流向基底130)将(多组分结构的)组分层cc的层140c电镀沉积到层140b与动态新月面135c接触的区域。

一旦基底130(带有层140a、140b和140c)抵达(第四)动态液滴125d，如图1e所示，其如上转换为对应的动态新月面，以附图标记135d表示；对应的沉积电流id(例如通过向电镀溶液115d施加进一步的正偏压，沉积电流id从电镀溶液115d穿过动态新月面135d、层140c、层140b和层140a流向基底130)将(多组分结构的)组分层cd的层140d电镀沉积到层140c与动态新月面135d接触的区域。

组分ca、cb、cc和cd的电镀沉积继续进行，直至基底130分别滑过动态新月面135a、135b、135c和135d的位置，从而将它们分开。如图1f所示，此时各个动态新月面变回动态液滴125a-125d(无支撑地附着在工作表面105上)。由此，获得了多组分结构(或其部分)，由附图标记145表示；特别地，多组分结构145具有多层结构，该多层结构由基底130上互相堆叠的层140a、140b、140c和140d形成(可将相同的过程重复一次以上以进一步增加层数，图中未示出)。

每个组分cj(j＝a-d)的沉积量由法拉第定律限定：

其中dj[g]为沉积量，ij[a]为沉积电流，tj[s]为沉积时间，mj[g/mol]和vj[g/mol]分别为组分cj的摩尔质量和价数，f为法拉第常数(f＝96485.3365c/mol)。为了制作期望尺寸和质量的多组分结构，各个组分cj总沉积量dj根据其在多组分结构中的(预定)百分比计算。对多组分结构中的层140j的厚度进行选择(愈薄愈好)(然后对基底130通过沉积它们的沉积头100的通过次数进行选择)，可根据动态新月面的尺寸计算每次通过的每个组分cj的沉积量dj，动态新月面的尺寸通过动态液滴125j的(预定)尺寸确定。每次通过的沉积时间tj由基底130在沉积头100下方滑动的过程中基底130与动态新月面保持接触的时间来限定，因此沉积时间tj等于动态新月面沿基底130平行于工作表面105的滑动方向的(预定)宽度除以基底130相对于沉积头100的滑动速度s的商。对滑动速度s进行选择(越高越好)，可计算各组分cj的沉积电流ij(作为由组分cj以固定方式确定的参数mj，vj)。作为进一步改进，还可考虑各组分cj的沉积效率(先验确定)，从而提升对应的沉积电流ij。例如，沉积了焊接合金sac305(96.5wt％锡、3.0wt％银和0.5wt％铜)。为此，考虑到锡的沉积效率为91％，(通过1cm²的动态液滴125a-125d)对锡使用了沉积电流ia＝0.22 9％＝0.24a，对银使用了沉积电流ib＝0.1a，对铜使用了沉积电流ic＝0.36a(同时沉积电流id为0)。如此获得的(均质的)多组分结构的组成如下：锡的平均值为96.48wt％(标准差0.22)，银为30.01wt％(标准差0.19)以及铜为0.51wt％(标准差0.05)，由此以高可重复性的形式基本等于期望值(除了实践中可忽略不计的差异)。

如上所述的方案使得可以以十分简单和有效的方式制造多组分结构。

特别地，这使得可以(通过控制动态液滴125j的尺寸和因此之后的动态新月面的尺寸)制造任何尺寸(甚至微米级)的多组分结构。

该结果可以使用稳定且廉价的单组分电镀溶液115j获得。

并且，各个多组分结构的不同层在其中相继快速沉积(在基底130和沉积头100的相对运动期间)。因此，可在很短的时间内制造出非常多的层(例如几百层)然后非常薄；例如，各个层的厚度可为0.01-5.00μm，优选0.05-1.00μm，仍更优选为0.08-0.80μm，例如0.1μm。这样，不同层的组分会自扩散从而互相混合；这允许即使没有任何热回流工艺(但不排除其进行)，也可获得高均质性的多组分结构。

多组分结构可以非常高的产率来制造，并由此降低生产成本。事实上，电镀溶液115j可以以非常高的速度递送(和移除)，例如0.1和10.0m/s之间，优选0.2和8.0m/s之间，还更优选0.4和2.0m/s之间(例如1.0m/s)。这提供了电镀溶液115a-115d的高速更换，然后提供了待沉积在基底130上的对应组分cj的高可用率(进行一种局部喷射镀覆)。这样，可在不对对应组分cj的沉积效率造成不利影响的情况下提升沉积电流ij。因此，根据前述公式，给定期望的层厚和组分要沉积的量dj后，基底的滑动速度s增加(例如，值为约0.1-1.0m/s)，之后沉积时间tj降低。例如，这样可实现约几微米/s的沉积速率。

此外，可将沉积溶液115j连续供给到工作表面105，同时将不同的基底130相继供给到沉积头100(因为动态液滴125j的形成与它们的存在无关)。这将基底130的处理之间的停滞时间降低至最小，并因此允许在批量生产中获得非常高的产率。

上述方案可用于多种应用。

例如，电子领域中，可制造电子装置的互连元件(其中它们可机械和电接触以实现它们的输入/输出功能)。微电子应用中，例如“芯片倒装”型的电子装置中，互连元件可为bga型或“铜柱”型；在这种情况下，上述方案用于制造由焊接合金球(沉积于bga型互连元件的铜垫上)组成或由焊接合金帽(沉积于“铜柱”型互连元件的铜柱上)组成的多组分结构。实际上，这样可以以简单且高效的方式制造具有任何焊接合金(例如添加了少量锰、锌、钴、镍、铝、锗、硅或锑的sac焊接合金)所需尺寸(例如，直径为20.0-60.0μm和间距(pitch)为20.0-100.0μm)的多组分结构(球/帽)。

作为另一实施方式，化学领域中，可对金属物体进行镀铬以保护它们不受腐蚀。在这种情况下，上述的方案被用于在各金属物体上沉积镍层，然后在镍层上沉积铬层(相同的操作可重复一次以上)。由于镍层防止了(或至少大量抑制了)腐蚀性物质穿过铬层的微裂纹抵达金属物体(层数提升时耐腐蚀性也提升)，这显著改善了铬镀层的耐腐蚀性。

参照图2a-图2f、图3a-图3c、图4a-图4c和图5a-图5d，其示出了根据本发明的实施方式的不同方案应用的实例。

特别地，图2a-图2f涉及在对应基件(base)上沉积一个以上的多组分结构。

从图2a开始，各个基件205(图中仅示出一个)从基底130的主表面210突出；例如，基件205为半导体材料的芯片中(bga型互连元件上)的铜垫或(“铜柱”型互连元件上)的铜柱。最初，基底130位于沉积头100的侧方，并沿它们相互平行于主表面105的滑动方向(图中的水平方向)。基底130横向于滑动方向(图中的垂直方向)与沉积头100隔开，由此动态液滴125a-125d的高度低于主表面210与工作表面105之间距离，但高于基件205(顶部)与工作表面105之间的距离。基底130相对于沉积头100以第一方式(图中从右至左)沿滑动方向滑动。因此，即使当基底130抵达动态液滴125a时，工作表面105保持与动态液滴125a分离。

如图2b所示，一旦动态液滴125a抵达基件205，其转换为动态新月面135a将组分ca的层140a沉积到基件205上。

如图2c所示，一旦基件205抵达下一个动态液滴125b，其转换为动态新月面135b将组分cb的层140b沉积到层140a上。同时，一旦基件205穿过之前的动态新月面，后者变回与工作表面105保持分离的对应动态液滴125a。

转到图2d，该工艺利用对应于动态液滴125c和动态液滴125d的动态新月面以类似的方式进行，动态液滴125c将组分cc的层140c沉积到(140a之上的)层140b上，动态液滴125d将组分cd的层140d沉积到层140c上。

转到图2e，此时，基底130相对于沉积头100以与之前相反的第二方式(图中从左至右)沿滑动方向滑动。因此，动态新月面135d(若基件205未穿过动态新月面135d则该动态新月面135d是已经存在的，或该动态新月面135d在抵达基件205时由对应的动态液滴形成)进一步将组分cd沉积于层140d上(提升其厚度)。

转到图2f，该工艺利用对应于动态液滴125c、125b和125a的动态新月面以类似的形式进行，动态液滴125c将组分cc的另一层140c沉积到(更厚的)层140d上，动态液滴125b将组分cb的另一层140b沉积到层140c上，动态液滴125a将组分ca的另一层140a沉积到层140b上。作为结果，获得了多组分结构(或其至少一部分)215(例如bga型互连元件的焊接合金球或“铜柱”型互连元件的焊接合金帽)，其包括组分ca、cb、cc和cd的层140a、140b、140c和140d，它们在组分cd的层(双层)上(以相反顺序)互相堆叠(通过相同方法重复一次以上可添加任意数量的额外层，图中未示出)。

这使得可以以非常快速的方式获得多组分结构(由于基底130往复连续滑动)。由于层厚降低，对应的组分在任何情况下均会混合在一起，所以每个多组分结构的层的不同顺序在实践中不会产生任何问题。

图3a-图3c涉及在相同基件上沉积类似多组分结构的替代模式。

从图3a开始，层140a、140b、140c和140d(分别对应组分ca、cb、cc和cd)在基件205上互相堆叠并如上述所沉积，同时基底130相对于沉积头100沿滑动方向以第一方式(从右至左)滑动。

转到图3b，此时停止所有组分ca-cd的沉积电流的施加和/或沉积溶液的递送。如上所述，基底130相对于沉积头100沿滑动方向以第二方式(从左至右)滑动。因此，当停止递送沉积溶液时(图中未示出)，不会形成对应的动态液滴和/或当沉积电流的施加停止时(如图所示)，甚至当基件205抵达各个动态液滴125a-125d时，对应的动态新月面不会电镀沉积组分ca-cd。基底130则保持不变。

转到图3c，基底130相对于沉积头100沿滑动方向以第一方式(从右至左)再次滑动。因此，彼此堆叠的另外的层140a、140b、140c和140d(分别对应相同组分ca、cb、cc和cd)如上所述被沉积在之前的层140d上。作为结果，获得了多组分结构(或其至少一部分)305，其包括组分ca、cb、cc和cd分别对应的层140a、140b、140c和140d，它们在基件205上(以相同顺序)彼此堆叠(通过相同方法重复一次以上可添加任意数量的额外层，图中未示出)。

这使得可以获得对应层以均匀方式布置的多组分结构(与前一种情况相比，速度减半，这是由于在第二方式滑动期间未利用的时间，然而速度仍然保持足够高)。该结果可通过停止沉积溶液的递送获得(以避免对应组分的任何沉积)。此外或可替代的，可通过停止沉积电流的施加(以简单快速的方式，无需恢复沉积溶液的递送)来获得类似结果；在这种情况下，即使电流不存在，对应组分的任何沉积(例如银沉积至锡)会以非常低的沉积速率(每小时约几nm)发生，因此它们在实践中可忽略。

图4a-图4c涉及在相同基件上沉积不同构造的多组分结构。

从图4a开始，对于与所选择的组分(例如组分ca)不同的组分，停止沉积电流的施加和/或沉积溶液的递送。因此，虽然基底130相对于沉积头100沿滑动方向以第一方式(从右至左)滑动，仅组分ca的层140a(通过对应于动态液滴125a的动态新月面)被沉积在基件205上；反之，当停止沉积溶液的递送时(图中未示出)，其他动态液滴不会形成和/或当停止沉积电流的施加时，即使基件205到达其他各个动态液滴，动态新月面不会电镀沉积组分cb-cd(如图中新月面135b所示)。

转到图4b，同样的，虽然基底130相对于沉积头100的滑动方向以第二方式(从左至右)滑动，仅组分ca还通过对应于动态液滴125a的动态新月面沉积到层140a上(提升了其厚度)；相同的步骤可重复1次以上(图中未示出)以进一步添加组分ca直到对应的层到达期望厚度。

转到图4c，此时对组分cb、cc和cd恢复了沉积电流的施加和/或沉积溶液的递送。因此，在基底130相对于沉积头100沿滑动方向以第一方式(从右至左)滑动的同时，通过对应于动态液滴125a的动态新月面，在层140a上进一步沉积组分ca(进一步增加其厚度)，并且在层140上通过分别对应于动态液滴125b、125c和125d的动态新月面分别如上沉积彼此堆叠的层140b、140c和140d(分别对应组分cb、cc和cd)。作为结果，获得了多组分结构(或其一部分)405(例如，“铜柱”型互连元件)，其包括在组分ca的层140a上(在基件205上)彼此堆叠且具有任意高度(其构成铜柱)的分别对应于组分cb、cc和cd的层140b、140c和140d(可制造焊接合金帽，通过相同方法重复一次以上可添加任意数量的额外层，图中未示出)。

对于任何顺序的任何层数的组件，通过停止沉积电流的施加和/或停止沉积溶液的递送，可以应用类似的考虑。

由于允许获得具有任何期望设置的多组分结构，这令如上所述的溶液非常灵活。

图5a-图5d涉及将多组分结构沉积到基底的指定区域。

从图5a开始，例如基底130为基本平面的构造(由主表面210限定)；需要在主表面210的各个(选择的)区域505来制造多组分结构(图中未示出)。最初，基底130位于沉积头100的侧方，沿相互滑动的方向并横向于滑动方向与沉积头100隔开，由此主表面210和工作表面105之间的距离高于动态液滴125a-125d的高度。基底130相对于沉积头100沿滑动方向以第一方式(从右至左)滑动，直到基底130被带到(第一)动态液滴125a处的选定区域505的起点处，但仍保持与动态液滴125a隔开。

此时，基底130和沉积头100在滑动方向的横向上彼此更靠近(例如，通过升高基底130)，直到基底130到达动态液滴125时。因此，如图5b所示，该动态液滴转换为对应的动态新月面135a。沉积电流的施加和沉积溶液电流的递送仅对组分ca(动态新月面135a)保持，同时对组分cb、cc和cd(分别对应动态液滴125b、125c和125d)停止沉积电流的施加和沉积溶液电流或其中之一。此时，基底130相对于沉积头100以第一方式(从右至左)沿滑动方向滑动。将组分ca的沉积电流的施加和沉积溶液的递送保持一段时间，该时间对应于所选择的区域505沿滑动方向的范围(等于其与滑动速度的商)，然后停止对组分ca的沉积电流的施加和/或沉积溶液的递送。由此，动态新月面135a将组分ca的层140a仅沉积在选择的区域505上。

同时，在对应于从对应于动态新月面135a的动态液滴到(下一个)动态液滴125b的距离的时间(等于距离与滑动速度的商)之后，恢复对组分cb的沉积电流的施加和沉积溶液的递送。如图5c所示，在基底130相对于沉积头100的滑动期间，一旦基底130抵达动态液滴125b，动态液滴125b转换为动态新月面135b。如上所述，将组分cb的沉积电流的施加和沉积溶液的递送保持一段时间，该时间对应于所选择的区域505沿滑动方向的范围，然后停止对组分cb的沉积电流的施加和/或沉积溶液的递送。由此，动态新月面135b将组分cb的层140b仅沉积在层140a上的所选择的区域505。

转到图5d，该工艺利用对应于动态液滴125c和动态液滴125d的动态新月面，以类似的方式进行，动态液滴125c仅将组分cc的层140c沉积在层140b上的所选择的区域505，动态液滴125d仅将组分cd的层140d沉积在层140c上的所选择的区域505。作为结果，获得了多组分结构(或其一部分)510，其包括分别对应于组分ca、cb、cc和cd的层140a、140b、140c和140d，其仅在选择的区域505上彼此堆叠(在选择的区域对应于从主表面210稍微突出的基件的情况下，适用类似的考量，由此在基底130相对于沉积头100滑动期间，动态液滴125a-125d仍可到达选定的区域)。类似考量也适用于将不同构造的多组分结构沉积到选择的区域505(通过如上所述停止沉积电流的施加和/或沉积溶液的递送)。此外，当基底130相对于沉积头100以第二方式(从左至右)沿滑动方向滑动时，通过保持或不保持如上的沉积电流的施加和沉积溶液的递送，该工艺可以类似的方式进行(通过相同方法重复一次以上可添加任意数量的额外层，图中未示出)。

这允许在任意所需位置制造多组分结构，并且不需要使用昂贵的掩膜技术(例如光刻型)，但不排除该技术的使用。

参考图6，示出了根据本发明实施方式的沉积系统600的横截面示意图。

沉积系统600包括一个以上的沉积头100(图中仅示出一个，各部件仅部分示出并省略对应的标号)。

沉积头100包括主体603，其限定了带有递送口110和移除口120的工作表面105；例如，主体603为块状环氧树脂材料、塑料材料、玻璃、陶瓷或硅，其通过利用多重光子吸收的3d立体光刻或微印刷技术制成，厚度为50-5.000μm)。

主体603可为平行六面体的形状，在工作表面105处可具有突出的凸缘。递送口110可具有长形(例如，宽度为10-1.000μm，长度为500-4.500.000μm)。移除口120可具有框形(例如，厚度10-1.000μm，宽度5-500μm，长度为500-450.000μm)；各个移除口120围绕对应的递送口110布置，以完全包围递送口110(例如，1-500μm的距离)。由此，对应的动态液滴125也可具有长形(例如，宽度20-500μm，长度0.5-450.0mm)。

类似的一个以上(额外的)递送口606和类似的一个以上(额外的)移除口609在工作表面105上开口；如上所述，对于各个递送口606，一个(以上)的移除口609在工作表面105上围绕递送口(至少部分围绕)设置。各个递送口606和对应的移除口609插在一对对应的(递送和移除)口110、120和另一对彼此相邻的对应的(相邻和移除)口110、120之间。利用递送口606来递送冲洗溶液612(例如，去离子水)，利用移除口609来移除已经递送至工作表面105的冲洗溶液612(基本不通过沉积头100损失)。因此，(还)在递送口606处形成动态液滴615(每个液滴由工作表面105上保持接触的冲洗溶液612形成，位于基本固定的位置但其内容物随着冲洗溶液612从递送口606至移除口609的流动连续地更新)。

动态液滴615消除了(或至少基本降低了)在基底130处理期间交叉污染的任何风险。事实上，在基底130相对于沉积头100的相对滑动期间，在基底与对应于各个动态液滴125的动态新月面(其已沉积对应组分ca-cd的层)接触后，基底与动态液滴615接触。由此，在基底130与对应于沉积不同组分ca-cd的层的(下一个)动态液滴125的动态新月面接触之前，动态液滴615的冲洗溶液612冲洗组分ca-cd的层。

递送管道618和(进一步地)递送管道612将递送口110和递送口606分别与出口泵624和(进一步地)出口泵627连接。依次，出口泵624和出口泵627分别与电镀溶液115的递送池630以及与(进一步地)冲洗溶液612的递送池633连接。同样的，移除管道636和(进一步地)移除管道639分别将移除口120和移除口609连接与入口泵642和(进一步地)入口泵645连接。依次，入口泵642和入口泵645分别与电镀溶液115的移除(收集和/或再循环)池648以及与(进一步地)冲洗溶液612的移除(收集和/或再循环)池651连接。

递送管道618、621从工作表面115垂直延伸。而移除管道624、627从工作表面115倾斜延伸。特别地，各个递送管道618、621和对应的移除管道624、627具有(至少部分)发散地远离工作表面115运动的布置(例如，它们之间形成角度为5-45°，优选10-35°，仍更优选15-25°，例如20°)。作为结果，可保持各个移除口120、609非常靠近对应的递送口110、606(例如距离最高为1-5μm)以形成因此非常小的动态液滴125、615。尽管如此，递送管道618、621和移除管道624、627可在工作表面115的远侧位置处充分地彼此隔开。这允许主体603具有良好的刚性，并具有足够的空间用于连接至管道618、621、624和627。

在工作表面105上开设一个以上的推入口654。各个推入口插在彼此相邻的一对对应的(递送和移除)口110、120或606、609和另一对对应的(相邻和移除)口110、120或606、609之间。推入口654利用压力在工作表面105处推入辅助流体(例如空气)。如上所述，推入管道657(例如，向工作表面105垂直延伸)将推入口654与鼓风机660连接(例如，向外部环境开放)。

沉积系统600还包括一个以上待处理基底130的输送机663(图中仅示出一个)。输送机663包括供基底130静置和保持位置(例如通过真空吸盘)的平台666。平台666安装在处理器669上(例如液压型)，可以使平台666平行和横向于工作表面105滑动。当平台666面对沉积头100时，在它们之间形成空腔672，即在沉积头100的工作表面105和平台的约束面667之间(例如，厚度为0.02至2.00mm)；以此方式，空腔672通过(至少部分地)利用输送机663存在的其他元件形成(以输送基底130)。一个以上的鼓风机675被设置在空腔673的侧面以(进一步地)推入辅助流体，例如空气在压力下推向空腔673。

电源678向电镀溶液115施加沉积电流；例如电源678通过电流源实现，该电流源通过图中未示出的对应的电源终端在递送池630和平台666之间起作用(以在电镀溶液115和基底130之间施加对应的电压)。控制装置681(例如，工业pc)控制沉积系统600的工作(通过控制信号，以sc整体表示)。特别地，控制装置681掌控(单独或累加的)出口泵624、627、入口泵642、645、鼓风机660、675和动子669，并且其单独控制电源678。

操作中，各个出口泵621、624从递送池624、627中抽取(电镀或冲洗)溶液115、612，并通过递送管道624、627将其提供给递送口110、606c，递送口110、606c将其递送至空腔672。同时，鼓风机675推动辅助流体横向进入空腔672中；由于工作表面105和约束面667之间具有相对较大的空间，这允许自由地推动辅助流体。此外或可替代的，各个鼓风机660沿推入管道657推动辅助流体，并在之后通过推入口654进入空腔672；即使当动态液滴125、615相对较大(例如，较长)和/或彼此靠近(其中动态液滴125、615可能抑制来自鼓风机675的辅助流体的流动)，也允许推动辅助流体以有效率的方式进入空腔672的每个点。此外或可替代的，各个入口泵642、645是打开的，从而通过移除口120、609和移除管道636、639作用于空腔672。鼓风机675、鼓风机660和/或入口泵642、645在各个递送管道618、621和对应的移除管道636、639之间制造了真空；这导致递送的溶液115、612和辅助流体(至少一部分)的快速抽吸(并且不会损失)通过出口管道636、639朝向移除池648、651，并形成动态液滴125、615。获得该结果的压力变化取决于各种局部条件(例如溶液115、612的类型、流入量、沉积头100的几何形状等)。例如，在递送口110、606和对应的移除口120、609之间测得的压力差可等于0.5kpa，优选1kpa，仍更优选3kpa(例如高达40kpa)。

现在参考图7，通过透视图示出了根据本发明另一实施方式的沉积系统700。

在这情况下，沉积系统700包括用于同时在基底130上操作的多个沉积头100。例如，基底130为半导体材料晶圆；在这种情况下，利用沉积头100来(同时)处理晶圆130的相同区域，用于制造一体形式电子装置的对应芯片。沉积头100设置在对应晶圆130形状的圆形支撑元件705上(图中以虚线表示)；沉积头100设置为矩阵状，具有多个行和列(可根据支撑元件705的可用空间具有不同长度)。基底130相对于支撑元件705往复滑动，从而如上述使基底130相对于沉积头100往复滑动。由此，基底130和沉积头100的动态液滴彼此相继分组接触(与矩阵的行和列相对应)。

这允许以非常高的产率制造电子装置的多组分结构(例如它们的互连元件)。此外，还可根据对应的递送口与向基底130供电的接触端子(或多个接触端子)之间的距离来设置各种沉积电流。这使得可以将沉积电流以任何期望的大小分割以补偿其任何非均匀性。

自然地，为了满足本地和特定需求，本领域技术人员可将许多逻辑和/或物理修改和变更应用于本发明。更具体地，虽然参照本发明的一个以上的实施方式以某种程度的特定性描述了本发明，但应当理解，可能存在各种形式和细节上的省略、替代和变化，以及其他实施方式的可能。特别地，本发明的不同实施方式可甚至在没有在前述说明书中阐明提供全面理解的特定细节(例如数值)的情况下实施；相反的，可能省略或简化了众所周知的特征以避免不必要的细节使描述不清楚。此外，明确的意图是，本发明的任意实施方式中相关描述的特定要素和/或方法步骤可在其他任何实施方式中作为常规涉及选择的对象而加入。此外，在同一组和不同实施方式、实施方式或替代形式中呈现的物品不应解释为实际上彼此等效(然而它们是分离并且自动的物体)。在任何情况下，每个数值都应读作术语“约”修饰(除非另有说明)，并且各个树脂范围应当理解为该范围内的连续数指定的可能的任意数字(包括端点)。此外，序数或其他限定词仅用作标签来区分相同名称的要素，但它们本身不代表任何优先级、优先度或顺序。此外，术语包含、包括、具有、含有等术语应当解读为开放式、非相近的含义(即不限于记载的物品)，术语基于、取决于、根据、成比例等等应当解读为非排他性关系(即可能涉及其他变量)，术语一个应当解读为一个以上的物品(除非另有说明)，术语手段(或任何手段 功能的架构)应当解读为可执行对应功能的任何适合或配置的结构。

例如，实施方式提供了制造多组分结构的方法，然而，多组分结构可为任意类型(例如，任意电子装置的互连元件、任意保护元件、mems元件、探针等等)。

在一个实施方式中，方法包括递送多个与多组分结构的组分对应的电镀溶液(至少一部分彼此不同)。然而，电镀溶液可为任意数量和类型，可为全部不同也可其一部分相同(例如水溶液、离子溶液等等)并且它们可以任何方式递送(例如，通过泵在压力下推动它们或其他类似手段，通过简单令它们受重力作用下落等等)。

在一个实施方式中，电镀溶液通过在沉积头的工作表面上开口的对应递送口递送。然而，沉积头可为任何类型(例如，具有任意形状、尺寸和材料的主体)；递送口可为任意形状和尺寸，它们可以任何布置在任何工作表面上开设(例如，在面向下、向上、垂直等的工作表面上对齐、矩阵排列等等)。

在一个实施方式中，方法包括通过多个移除口移除工作表面上递送的电镀溶液。然而，移除口可为任意数量任意形状和尺寸，以任意方式将电镀溶液移除(例如，通过抽吸电镀溶液通过移除口，通过在腔体中横向推动辅助流体和/或通过推入口等)。

在一个实施方式中，对于每个递送口，至少一个移除口在工作表面上至少部分地围绕递送口开设。然而，对各个递送口，可能提供任意数量的移除口并以任意方式布置(例如，一个以上的移除口完全或仅部分包围递送口，此外或可替代地在递送口内提供一个以上的移除口等等)。

在一个实施方式中，电镀溶液的移除制造了对应的动态液滴。然而，动态液滴可为任意形状和尺寸，可为静态或动态的(例如半球形、环形等等)。

在一个实施方式中，各个动态液滴由保持附着在工作表面上的固定位置的电镀溶液形成，动态液滴的内容物通过从递送口流至移除口的电镀溶液而连续地更新。然而，动态液滴可以任意方式(存在或不存在支撑)保持在任意位置(递送口周围或多或少宽)，其内容物可以任意速度更新。

在一个实施方式中，方法包括为电镀溶液单独设置对应的沉积电流。然而，沉积电流可以任意方式设置为任意数值(例如，通过键盘等输入手段手动插入沉积电流，从文件中读取沉积电流等等)。

在一个实施方式中，沉积电流设置为多组分结构中电镀溶液组分的量的函数。然而，该结果可由任意公式实现(例如，考虑或不考虑沉积效率，通过固定滑动速度、沉积时间、层厚度和/或通过次数)。

在一个实施方式中，方法包括使基底和多个组中的一个或多个动态液滴中的每一个相继彼此接触。然而，基底可为任意类型(例如晶圆、待保护的产品、探针卡、封装基底、电子医疗设备等等)，并且可与任意数量的组中的任意数量的动态液滴以任何方式接触(例如，通过仅移动基底、仅移动沉积头或它们二者，仅平行或横向于工作表面移动)。

在一个实施方式中，当动态液滴与基底接触时，动态液滴转换为在工作表面和基底之间的对应动态新月面，并在与基底分离时变回动态液滴。然而，动态新月面可为任意形状和尺寸，并且可通过使基底以任何方式(例如平行或横向于工作表面)与动态液滴接触而获得，以任何方式变回动态液滴(例如，每次通过时或仅在最后，通过与如上所述相同或不同的任何方式分离基底)。

在一个实施方式中，方法包括至少在动态液滴组的电镀溶液和基底之间施加沉积电流。然而，可以任何方式(例如通过设置在电镀溶液一侧的电流或电压发生器，例如通过沉积头对应地绝缘部分在递送池/管中直接连接于其的导电插件上等，和基底的另一侧，例如通过输送机的一个以上的点、导电溶液的一个以上的其他动态液滴等)将沉积电流施加到所有电镀溶液或仅施加于动态液滴组中的一组。

在一个实施方式中，动态新月面将多组分结构的对应组分的层电镀沉积到基底上。然而，层可为任何数量和厚度。

在一个实施方式中，方法包括递送一个以上的冲洗溶液。然而，冲洗溶液可为任意数量和类型，可彼此相同或不同(或甚至可完全不需要)并且以任何方式递送(与电镀溶液相同或不同的方式)。

在一个实施方式中，冲洗溶液通过在工作表面上开设的对应的其他递送口来递送。然而，其他递送口可具有任何形状、尺寸和布置(与递送口相同或不同)。

在一个实施方式中，方法包括通过一个以上的其他移除口移除工作表面上递送的冲洗溶液。然而，其他移除口可为任意数量、形状和尺寸，以任何方式移除冲洗溶液(与电镀溶液相同或不同)

在一个实施方式中，对各个其他递送口，在工作表面上开设至少部分围绕其他递送口的一个以上其他移除口。然而，对各个其他递送口，可提供任意数量以任何方式布置的其他移除口(与上述相同或不同)。

在一个实施方式中，冲洗溶液的移除产生了对应的其他动态液滴，然而，其他动态液滴可为任何静态或动态的形状和尺寸(与动态液滴相同或不同)。

在一个实施方式中，各个其他动态液滴由保持附着在工作表面上的固定位置的冲洗溶液形成，其他动态液滴的内容物通过冲洗溶液从其他递送口流至其他移除口的流连续更新。然而，其他动态液滴可以任何方式在任何位置保持附着，并且其内容物可以任何速度更新(与动态液滴相同或不同)。

在一个实施方式中，方法包括：在基板与前一组动态液滴接触之后，使基板与一个以上的其他动态液滴的一个以上其他组中的每一个彼此接触。然而，在基板与任何数量的动态液滴组接触后，基板可与任何数量的其他动态液滴的任何数量的其他组接触(可为所有动态液滴或仅动态液滴的一部分)。

在一个实施方式中，当其他动态液滴开始与基板接触时，其他动态液滴在工作表面和基板之间转换为对应的其他动态新月面，并且当其他动态新月面从基板分离时，其他动态液滴变回其他动态液滴。然而，其他动态新月面可为任何形状和尺寸(与动态新月面相同或不同)。

在一个实施方式中，其他动态液滴组的其他动态新月面将之前的动态液滴组的动态新月面的电镀溶液从基底冲洗。然而，冲洗可以任何方式进行(例如，仅冲洗对应层或其一部分、工作表面、冲洗所有电镀溶液或仅冲洗最重要的电镀溶液等)。

在一个实施方式中，方法包括交替重复地以第一顺序将基板和动态液滴组彼此接触，再以与第一顺序相反的第二顺序将基板和动态液滴彼此接触。然而，两个顺序可通过任何方向的相对运动(例如来回，上下等等)来获得，并且它们可以任何方式交替(例如，在一个方向进行一个以上，再在另一个方向上进行一个以上，固定或可变)；在任何情况下，不排除基板以更多方式或甚至一直以单一方式进行(例如，通过其他方式分离基板和动态液滴)。

在一个实施方式中，方法包括在将基板与动态液滴组以第二顺序彼此接触期间，停止所有递送口的电镀溶液的递送和/或沉积电流的施加。然而，为此目的，可仅停止电镀溶液的递送、或仅停止沉积电流的施加，或以任何方向(甚至无方向)停止二者。

在一个实施方式中，方法包括在将基板和动态液滴组相继彼此接触的一部分期间，对与至少一个选定递送口组不同的递送口组停止所述电镀溶液递送。然而，为此目的可使用任何数量的选定递送口在任何时间(甚至无时间)仅停止电镀溶液递送、或仅停止沉积电流的施加或它们二者。

在一个实施方式中，方法包括根据相应递送口与基板的电源终端的距离，设置沉积电流。然而，沉积电流可以根据它们的距离以任何方式设置(例如，以组或单个的形式)，也可完全省略该特征。

在一个实施方式中，方法包括以0.1至10.00m/s的速度递送电镀溶液。然而，电镀溶液可以任何速度递送。

在一个实施方式中，沉积层的厚度为0.01μm和0.50μm之间。然而，层可为任意厚度。

在一个实施方式中，方法包括将辅助流体推入由面向工作表面的约束面所限定的空腔中，以便于移除所述电镀溶液。然而，空腔可为任意形状和尺寸，可以任何方式限定(例如通过输送机的手段、专用结构的手段等整体或部分形成)；此外，辅助流体可为任何类型(例如，空气、氮气等)并且可以任何方式推入空腔(例如横向和/或平行于工作表面)。

在一个实施方式中，方法包括将辅助流体推入空腔的侧方和或通过开设在工作表面的对应推入口。然而，辅助流体(相同或不同)可通过任何手段推入：仅从侧方(任意数量位置)、仅通过推入口(任意数量、任意形状和尺寸、二者皆有甚至二者皆无的方式。

在一个实施方式中，各个推入口布置在第一的一个以上的移除口和/或其他移除口和第二的一个以上的移除口和/或其他移除口之间。然而，推入口可以任何方式布置(每个推入口在任意数量的移除口、其他移除口或它们的组合之间)。

在一个实施方式中，方法包括分别通过对应的移除口和其他移除口抽吸递送于工作表面上的电镀溶液和/或冲洗溶液。然而，(电化和/或冲洗)溶液可以任何手段抽吸(例如泵、风扇等)，甚至自由抽吸(当由辅助流体产生的压差足够时)。

在一个实施方式中，方法包括以平行于工作表面的方式使基底和沉积头相对彼此滑动，使基底和动态液滴的组相继彼此接触。然而，该动作可通过任何方式获得(例如，通过令基底在处理头之后或不在其相互滑动的一端或两端)。

在一个实施方式中，方法包括通过在所述滑动基底和沉积头之前，通过使基底和沉积头彼此相对横向于工作表面滑动，使基底和第一动态液滴组的组之一彼此接触。然而，动态液滴也可以通过这种方式在滑动过程中与基底的任意部分接触一次或多次(该特征也可完全省略)。

在一个实施方式中，方法包括通过包括约束面的输送机将基底供给到沉积头。然而，输送机可为任何类型(例如，平台、皮带、带有或不带有升降机例如液压、机械活塞等)。

在一个实施方式中，方法包括在不中断所述递送和移除电镀溶液和/或冲洗溶液的情况下，使多个其他基底和动态液滴的组相继彼此接触。然而，也可保持仅不中断电镀溶液、仅不中断冲洗溶液或二者皆不中断；在任何情况下，不排除停止所有不同基底加工之间的溶液的流的可能(例如，以减少它们的消耗)。

在一个实施方式中，方法包括通过终止于对应递送口的递送管道递送电镀溶液，和通过终止于对应移除口的移除管道来移除递送到工作表面上的电镀溶液和/或通过终止于对应其他递送口的其他递送管道递送冲洗溶液，并通过终止于对应其他移除口的其他移除管道移除递送到工作表面上的冲洗溶液。然而，这些管道可具有任意形状和尺寸(例如，整体或部分为直线、曲线、锯齿形等等)。

在一个实施方式中，各个递送管道与对应的移除管道和/或各个其他递送管道和对应的其他移除管道在沉积头中延伸，布置为向远离工作表面的方向至少部分地发散。然而，管道可以任何角度发散或甚至彼此平行。

在一个实施方式中，在电子装置的互连元件中包含多组分结构。然而，互连元件可为任意材料(例如，具有三个以上组分的焊接合金)和任意类型(例如，bga、微-bga、“铜柱”等)。

一般的，如果以类似方法实施相同方案(通过使用类似步骤和更多步骤或部分的相同功能，移除一些不必要步骤或加入进一步可选步骤)则适用类似的考量；此外，步骤可以(至少部分地)不同顺序进行、同时进行或交错进行。

一个实施方式提供了沉积系统，用于制造一个以上的多组分结构，其包括进行如上所述方法的每个步骤的手段。特别地，沉积系统包括一个以上的沉积头。各个沉积头包括多个递送口(开设在沉积头的工作表面上，沉积头用于为多组分结构的对应组分递送至少部分彼此不同的对应电镀溶液)。沉积头包括多个移除口(用于移除工作表面上递送的电镀溶液)；对各个递送口，一个以上的移除口在工作表面上至少部分地围绕递送口开设。这允许产生对应的动态液滴，各动态液滴由保持附着在工作表面上的固定位置的电镀溶液形成(同时动态液滴的内容物通过电镀溶液从递送口流至移除口的流连续更新)。沉积系统包括用于分别设置电镀溶液的对应沉积电流手段(作为多组分结构中电镀溶液组分的量的函数)。沉积系统包括使一个以上的基底中的每一个与一个以上的动态液滴的多个组中的每一个相继彼此接触的手段；当动态液滴和基底接触时，动态液滴在工作表面和基底之间转化为对应的动态新月面，并在与基底分离时，动态新月面变回动态液滴。沉积系统包括用于在动态液滴组的电镀溶液和各个基底之间施加沉积电流的手段(从而使动态新月面将多组分结构的对应组分的层电镀沉积到基底上)。然而，沉积头可为任何类型并可以任何结构实现(如上述)，处理头可为任意数量以任何方式布置(例如，以任意形状例如圆形、方形等的矩阵排列、对齐、处理头彼此分离、连续、面对等)来以任意方式处理任意数量的基底(例如，同时在一个以上的相反表面、平行和/或按顺序等等)。

通常，如果沉积系统具有不同结构或包括等同组件(例如，材料不同)或具有其他操作性特征，类似考量也适用。在任何情况下，每个其中的组件可分离为更多元件、或者两个以上的组件可组合为一个元件；此外，可复制各个组件以支持并行执行对应的操作。此外，除非另有说明，任何不同组件之间的交互通常不必须为连续的，可为直接交互或通过一个以上的中间体间接交互。