本发明专利技术的一般领域为光刻系统领域，该光刻系统用于应用激光剥离技术在包括一个或多个平面光敏层的平面衬底（1）上生产电子部件。根据本发明专利技术的系统是激光直写系统。其包括光学或机械装置，所述光学或机械装置配置为使光束（F）的有用部分在光敏层的平面上倾斜，以便在所述层内产生凹入剖面，所述光束的有用部分为实际上有助于产生所述剖面的光束的部分。在本发明专利技术的优选的实施方案中，该系统包括用于部分遮挡所述光束的装置（50），所述装置位于聚焦光学器件（23）附近。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域为无掩模光刻领域，更具体而言，为通过光敏材料的激光直写实现结构的领域。
技术介绍
事实上，根据本专利技术的装置和方法可以(例如)用于制造电子或光电部件。根据本专利技术的装置和方法可直接应用于微电子领域，特别是为了实现被称为术语“激光剥离”的方法。该技术为微电子领域众所周知的方法。其允许薄膜沉积到衬底上从而无需蚀刻形成薄膜的材料而形成结构。该技术被称为“添加法”，而不是“删减法”，因为其不包括直接蚀刻形成薄膜的材料的步骤。该技术对于金属层结构是尤其有用的，该金属层结构的蚀刻解决方案有时是复杂的和/或是与当前材料不兼容的。“激光剥离”包括通过“模版”层形成待形成在衬底上的图案的逆图像。该模版层覆盖衬底的特定区域并保留其他区域暴露。待结构化的薄膜随后被沉积在“模版”层的顶部。然后，模版层在液体中得以溶解。模版层的溶解导致了沉积在其表面的薄膜的激光剥离。激光剥离的关键点在于模版层的边缘的剖面。这些边缘必须被强制倾斜，以便产生沉积膜的破裂，从而允许模版层的溶解。该“激光剥离”技术的优点在于:-在单个步骤中构造沉积薄膜，而不应用与通常由不同的材料组成的薄膜相关的特定的蚀刻溶液；-由于仅仅应用一个结构步骤，因此使污染衬底的风险最小；-获得倾斜的图案边缘。主要的缺点为难以产生合适的模版。在通过掩模的光刻领域中，模版层可以包括:-光敏抗蚀剂层-可以是以下的组合的两层:O光敏抗蚀剂/光敏抗蚀剂O聚酰胺/钥O无机介电层/光敏抗蚀剂；-可以是以下的组合的三层:O光敏抗蚀剂/铝/光敏抗蚀剂；O聚酰胺/聚砜/ 一氧化硅图1显示了用负光敏抗蚀剂实现的“激光剥离”技术，换言之，暴露的部分在显影期间和在掩模下暴露期间得以溶解。该技术包括图1中的A、B、C、D以及E表示的五个主要步骤。步骤A包括沉积抗蚀剂层2到衬底I上。步骤B包括沉积掩模3并且暴露抗蚀剂2，掩模部分不暴露。步骤C包括溶解或显影掩模部分4。步骤D包括均匀地沉积待结构化的薄膜5。在步骤E中，抗蚀剂2溶解。薄膜6仍在掩模的位置。使“激光剥离”效果较好的条件之一是在沉积在模版表面上的材料层5和沉积在衬底I上的材料层2之间的提供清晰断裂。该分离允许溶剂与模版层接触并完全溶解模版层。为了提供该断裂，步骤C打开的抗蚀剂的边缘必须显示“帽檐”形状的剖面，保证“激光剥离”的成功。这被理解为意为具有倒置的斜面的倾斜剖面。该倒置的斜面不允许在其侧面的层5的粘附。在通过掩模的光刻领域中，该技术得到完全控制。然而，存在其他光刻技术，比如激光直写光刻。除其他事项外，该激光直写技术允许在中小体积中的快速原型和定制部件得以加工。该技术涉及到许多
，比如表面显微结构、微流体、微电子、传感器等等。几家公司已经开发出具有不同技术处理的激光直写方法。区分这些公司的关键技术点具体地涉及激光光束的调节和写入的管理，该调节和管理可以通过激光光束的位移或通过衬底的位移而获得。因此，Heidelberg公司已经开发了 一种激光直写单元，其包括使得激光光束偏转的系统，其与使得衬底在光束之下位移的装置相关。由Heidelberg开发的写入方法被称为“扫描系统”并且包括用光束覆盖衬底的整个表面，不考虑待进行的结构化。偏转系统限制了由Heidelberg开发的该系统的景深。法国公司KLOE已经开发了激光写入系统,其在以下两点不同于Heidelberg公司的激光与入系统:_光束是固定的；其被调节为具有大的景深；-该写入方法称为向量系统，换言之，激光光束仅移动到待结构化的位置。图2显示了应用激光直写的光刻系统的通用视图，类似于KLOE公司所开发的光刻系统。通过激光直写的该光刻方法包括通过在光敏薄层上方移动的聚焦激光光束而对该光敏薄层进行结构化。在该方法中，激光光束仅穿过待写入的区域，该写入模式称为“向量写入”。在这种类型的设备中，为了进行高分辨率的蚀刻，重要的是写入激光光束以非常小的光斑尺寸(大约微米)聚焦在感光层上，并且该光束具有大的景深，换言之，在激光光束的腰段区域周围具有低发散。写入系统10基本上包括两个主要部分:-光学部分:该光学部分包括发出在紫外线中的光束F的UV激光源20、用于调节光束21和22的装置，以及用于聚焦光束F的装置23。这种光学链是固定的并允许最终得到激光点，该激光点的尺寸大小接近待形成的微观结构。图3示意性地显示了在衬底I上由通过单一透镜的聚焦装置23的光束F的聚焦；-机械部分:该机械部分包括平移平台30，在基本上垂直于激光光束的平面的两个方向上，平移平台30使得样品或衬底I在激光光束下移动。写入系统还包括控制装置，该装置为:-用于管理UV激光源的功率的装置；该装置包括分离器立方体24和光电探测器25 ；-控制摄像头41，在通过二向色板26写入期间，控制摄像头41允许衬底图像形成在可见范围中。通过计算机40来控制整个系统，其管理UV源、写入光束的点亮和取消，并且协调平移平台的位移。光学部分的目标是提供这样一种聚焦激光束，其具有的强度剖面尽可能地平以便产生与大的景深相关的均匀照明。激光源20是在组装中最远的上游的光学元件；其特征为确定写入的质量并且影响所需光学处理链。该源必须明显具有以下特征:-长的相干长度；-窄的线宽；-低发散；-短的波长，以便在衬底上的衍射图案尽可能小。需要用于调节光束的装置以获得在聚焦透镜23的焦点处的小圆点。一个可能的布置是通过衍射光的圆形光圈22执行空间过滤。该圆形光圈进行了入射光束的截断并且使得在焦点获得恒定的强度剖面。因此，获得能量分布基本上恒定的光束。此外，可以通过简单地改变校准光圈22的尺寸而不改变聚焦透镜来修改在焦点处的光斑的大小。然而，通过衍射孔的光强度的损失相当大，该孔仅允许入射能量的百分之一通过。为了使该损失最小，可以定位预聚焦透镜21以便使得光束集中通过衍射孔22。通过激光直写的光刻的一个缺点是难以获得并且难以动态控制在保证“激光剥离”过程的成功的“帽檐”形状的所需的剖面。根据本专利技术的装置使得“帽檐”形状的层的剖面得以简单地获得，而不从根本上修改现有的系统。
技术实现思路
更精确而言，本专利技术的一个主题是激光直写系统，设计为形成在衬底上具有倒置的斜面的台面式结构。本专利技术还涉及该系统的应用，该系统用于通过在包括一个或多个平面光敏层的平面衬底上的被称为术语“激光剥离”技术的电子部件的制造。因此，本专利技术的一个主题为设计为形成台面式结构的激光直写系统，所述系统至少包括:写入激光，来自所述写入激光的光束具有光线对称性；一组光学器件，所述光学器件用于聚焦所述光束到所述平面光敏层的平面上；用于所述平面衬底的平移移动的装置，其特征在于，所述系统包括光学或机械装置，所述光学或机械装置配置为使所述光束的有用部分在光敏层的平面上倾斜，以便在所述层内产生具有倒置斜面的剖面，所述光束的有用部分为实际上有助于产生所述剖面的所述光束的部分。优选地，写入激光束来自激光源具有在UV中发射的短的波长，以便获得聚焦光束，所述聚焦光束允许具有测微尺寸的图案的形成。在激光器中，尤其理想的激光器是激光二极管、气体激光器和固体激光器。聚焦光学器件的选择为非限制性的。例如，其可以是一组显微镜聚焦光学器件。其可以具有可变焦距。因此可以调节形成在抗蚀剂中的侧壁的倾斜度。可以从具有直边缘的不透明的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：O·德莱亚，P·菲吉耶，Z·特比，
申请(专利权)人：原子能和能源替代品委员会，
类型：
国别省市：
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