CA2437886A1 - Procede de gravure de couches deposees sur des substrats transparents du type substrat verrier - Google Patents
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Abstract
Procédé de gravure électrochimique d'une couche (11) à propriétés de conduction électrique, de type oxyde métallique dopé, sur un substrat transparent (10) de type verrier muni d'un masque apte à être ôté après gravure, et le procédé consistant à: mettre en contact au moins une zone (13) à graver de la couche avec une solution électriquement conductrice (20), immerger dans la solution (20) une électrode (30) et à la disposer en regard et à une distance (d) de la zone (13), appliquer une tension électrique (U) entre l'électrode (30) et la couche (11) à graver, caractérisé en ce que l'électrode présente une forme oblongue de sorte que la gravure est effectuée sur plusieurs zones de la couche selon une largeur (l) du substrat.
Description
2 PCT/FR02/00706 PROCEDE DE GRAVURE DE COUCHES DEPOSEES SUR DES SUBSTRATS
TRANSPARENTS DU TYPE SUBSTRAT VERRIER.
L'invention se rapporte à un procédé de gravure de couches, déposées sur des substrats transparents du type substrat verrier et plus particulièrement des couches au moins légèrement conductrices électriquement en vue d'obtenir des électrodes, éléments conducteurs.
L'invention s'intéresse notamment aux couches à base d'oxyde métallique du type Sn02 dopé au fluor qui sont généralement utilisées en tant qu'électrodes pour des écrans émissifs du type écran plat, par exemple des écrans plasma.
II est connu du brevet US-3 837 944 une technique de gravure chimique de couches d'oxyde métallique conducteur tel que du Sn02, consistant tout d'abord à
déposer sur la couche à graver une couche continue à base de résine dite « photoresist » qu'il faut insoler à travers un cliché, développer puis rincer de façon à obtenir un masque ayant le motif voulu. Ensuite est déposé sur la couche pourvue du masque de la poudre de zinc qui est séchée, et est alors opérée, une attaque chimique des zones de la couche non recouvertes par la résine en plongeant le substrat dans un bain d'acide fort du type HCI.
La gravure par voie chimique est bien adaptée pour de l'ITO mais s'avère peu efficace pour du Sn02 ou même du SnQ2 dopé au fluor (Sn02 : F) qui sont plus résistants.
La demande de brevet français FR 2 325 084 divulgue un autre procédé, par voie électrochimique. II s'agit de réduire de manière électrolytique la couche d'oxyde métallique Sn02 en plongeant, dans un bain d'une solution d'acide chlorhydrique ou d'acide sulfurique, le substrat pourvu de la couche à graver et une électrode de cuivre, le substrat et l'électrode étant reliés à une alimentation électrique pour constituer respectivement la cathode et l'anode du système.
L'électrode présente des dimensions en hauteur et en largeur équivalentes à
celle du substrat qui est immergé lentement à vitesse constante, par exemple à
environ 1 cm/mn pour une épaisseur de couche de 0,5,um.
Le principe de gravure par voie électrochimique est avantageux, cependant, le procédé décrit ci-dessus avec une telle électrode peut entrainer un problème de surgravure.
La figure 2 illustre le phénomène de surgravure. Le substrat est immergé à
vitesse constante, la gravure se fait donc au fur et à mesure de la progression du substrat. Comme le substrat reste immergé, les zones déjà gravées restent en contact avec la solution électrolytique et en regard de l'électrode de sorte que la gravure continue sur ces zones en passant sous le masque. Cette partie de la couche sous le masque qui est donc ôtée est appelée surgravure qui, si elle est inhomogène, rend alors le substrat inutilisable car la distance entre les électrodes du substrat gravé n'est plus constante.
L'invention a donc pour but en utilisant la gravure électrochimique de proposer un nouveau type de procédé limitant grandement, et voire même évitant, le phénomène de surgravure.
Selon l'invention, le procédé de gravure électrochimique d'une couche à
propriétés de conduction électrique, de type oxyde métallique dopé, sur un substrat transparent de type verrier, le substrat comportant déposé sur ladite couche préalablement au procédé, un masque à motifs délimitant une pluralité
de zones mises à nu de la couche, le masque étant apte à être ôté après gravure, et le procédé consistant à
- mettre en contact au moins une zone à graver de la couche avec une solution électriquement conductrice, immerger dans la solution une électrode et à la disposer en regard et à une distance (c~ de la zone, - appliquer une tension électrique entre l'électrode et la couche à graver, est caractérisé en ce qu'il utilise au moins une électrode et l'électrode présente une forme oblongue de sorte que la gravure est effectuée sur plusieurs zones de la couche selon une largeur 1.
Une forme oblongue de l'électrode, c'est-à-dire présentant une section de dimensions bien inférieures à sa longueur, permet que le substrat ne soit en regard de l'électrode que selon une aire limitée et non selon toute sa surface et donc en regard de zones déjà gravées. Le risque de surgravure est alors grandement limité.
TRANSPARENTS DU TYPE SUBSTRAT VERRIER.
L'invention se rapporte à un procédé de gravure de couches, déposées sur des substrats transparents du type substrat verrier et plus particulièrement des couches au moins légèrement conductrices électriquement en vue d'obtenir des électrodes, éléments conducteurs.
L'invention s'intéresse notamment aux couches à base d'oxyde métallique du type Sn02 dopé au fluor qui sont généralement utilisées en tant qu'électrodes pour des écrans émissifs du type écran plat, par exemple des écrans plasma.
II est connu du brevet US-3 837 944 une technique de gravure chimique de couches d'oxyde métallique conducteur tel que du Sn02, consistant tout d'abord à
déposer sur la couche à graver une couche continue à base de résine dite « photoresist » qu'il faut insoler à travers un cliché, développer puis rincer de façon à obtenir un masque ayant le motif voulu. Ensuite est déposé sur la couche pourvue du masque de la poudre de zinc qui est séchée, et est alors opérée, une attaque chimique des zones de la couche non recouvertes par la résine en plongeant le substrat dans un bain d'acide fort du type HCI.
La gravure par voie chimique est bien adaptée pour de l'ITO mais s'avère peu efficace pour du Sn02 ou même du SnQ2 dopé au fluor (Sn02 : F) qui sont plus résistants.
La demande de brevet français FR 2 325 084 divulgue un autre procédé, par voie électrochimique. II s'agit de réduire de manière électrolytique la couche d'oxyde métallique Sn02 en plongeant, dans un bain d'une solution d'acide chlorhydrique ou d'acide sulfurique, le substrat pourvu de la couche à graver et une électrode de cuivre, le substrat et l'électrode étant reliés à une alimentation électrique pour constituer respectivement la cathode et l'anode du système.
L'électrode présente des dimensions en hauteur et en largeur équivalentes à
celle du substrat qui est immergé lentement à vitesse constante, par exemple à
environ 1 cm/mn pour une épaisseur de couche de 0,5,um.
Le principe de gravure par voie électrochimique est avantageux, cependant, le procédé décrit ci-dessus avec une telle électrode peut entrainer un problème de surgravure.
La figure 2 illustre le phénomène de surgravure. Le substrat est immergé à
vitesse constante, la gravure se fait donc au fur et à mesure de la progression du substrat. Comme le substrat reste immergé, les zones déjà gravées restent en contact avec la solution électrolytique et en regard de l'électrode de sorte que la gravure continue sur ces zones en passant sous le masque. Cette partie de la couche sous le masque qui est donc ôtée est appelée surgravure qui, si elle est inhomogène, rend alors le substrat inutilisable car la distance entre les électrodes du substrat gravé n'est plus constante.
L'invention a donc pour but en utilisant la gravure électrochimique de proposer un nouveau type de procédé limitant grandement, et voire même évitant, le phénomène de surgravure.
Selon l'invention, le procédé de gravure électrochimique d'une couche à
propriétés de conduction électrique, de type oxyde métallique dopé, sur un substrat transparent de type verrier, le substrat comportant déposé sur ladite couche préalablement au procédé, un masque à motifs délimitant une pluralité
de zones mises à nu de la couche, le masque étant apte à être ôté après gravure, et le procédé consistant à
- mettre en contact au moins une zone à graver de la couche avec une solution électriquement conductrice, immerger dans la solution une électrode et à la disposer en regard et à une distance (c~ de la zone, - appliquer une tension électrique entre l'électrode et la couche à graver, est caractérisé en ce qu'il utilise au moins une électrode et l'électrode présente une forme oblongue de sorte que la gravure est effectuée sur plusieurs zones de la couche selon une largeur 1.
Une forme oblongue de l'électrode, c'est-à-dire présentant une section de dimensions bien inférieures à sa longueur, permet que le substrat ne soit en regard de l'électrode que selon une aire limitée et non selon toute sa surface et donc en regard de zones déjà gravées. Le risque de surgravure est alors grandement limité.
3 Pour rendre ce risque totalement nul, le procédé de l'invention prévoit que l'électrode ou le substrat est déplacé l'un par rapport à l'autre de façon que l'électrode soit positionnée successivement en regard des zones à graver simultanément et que, selon un premier mode de réalisation, les zones déjà
gravées sont isolées physiquement de la solution électriquement conductrice, ou selon un second mode de réalisation, la vitesse de gravure est diminuée au fur et à mesure que des zones sont gravées et restent en contact avec la solution électriquement conductrice.
Selon le premier mode de réalisation, l'électrode est maintenue fixe dans la solution conductrice qui est mis en contact avec uniquement les zones à graver simultanément de manière temporaire, le temps de la gravure. A cette fin, en première variante, la solution conductrice est en position fixe tandis que le substrat est déplacé à vitesse constante par rapport à la solution ou bien, le substrat est en position fixe tandis que la solution est déplacée à vitesse constante par rapport au substrat. Aussi, selon une caractéristique, la solution conductrice est contenue dans un bac ajusté aux dimensions de l'électrode et disposé sous le substrat.
En seconde variante du premier mode de réalisation, le substrat est immergé
dans la solution conductrice pour la gravure et plonge après gravure dans une seconde solution non-conductrice sur laquelle repose en suspension la solution conductrice.
Selon une troisième variante du premier mode de réalisation, le substrat est totalement immergé de manière fixe dans la solution, la face dotée de la couche étant parallèle et en regard de la surface de la solution, et l'électrode est déplacée à vitesse constante en regard des zones à graver et est associée à des moyens de couverture qui recouvrent l'électrode et les zones à graver pour les isoler des zones gravées.
Selon le second mode de réalisation de l'invention, l'électrode est fixe dans la solution conductrice tandis que le substrat est immergé progressivement dans la solution au fur et à mesure de la gravure, la vitesse de gravure étant diminuée en diminuant la vitesse de déplacement du substrat. Avantageusement, la vitesse de déplacement du substrat est une fonction exponentielle décroissante.
Lorsque la totalité des zones à graver constituent une pluralité de bandes sensiblement parallèles les unes aux autres, l'électrode est disposée transversalement aux bandes.
gravées sont isolées physiquement de la solution électriquement conductrice, ou selon un second mode de réalisation, la vitesse de gravure est diminuée au fur et à mesure que des zones sont gravées et restent en contact avec la solution électriquement conductrice.
Selon le premier mode de réalisation, l'électrode est maintenue fixe dans la solution conductrice qui est mis en contact avec uniquement les zones à graver simultanément de manière temporaire, le temps de la gravure. A cette fin, en première variante, la solution conductrice est en position fixe tandis que le substrat est déplacé à vitesse constante par rapport à la solution ou bien, le substrat est en position fixe tandis que la solution est déplacée à vitesse constante par rapport au substrat. Aussi, selon une caractéristique, la solution conductrice est contenue dans un bac ajusté aux dimensions de l'électrode et disposé sous le substrat.
En seconde variante du premier mode de réalisation, le substrat est immergé
dans la solution conductrice pour la gravure et plonge après gravure dans une seconde solution non-conductrice sur laquelle repose en suspension la solution conductrice.
Selon une troisième variante du premier mode de réalisation, le substrat est totalement immergé de manière fixe dans la solution, la face dotée de la couche étant parallèle et en regard de la surface de la solution, et l'électrode est déplacée à vitesse constante en regard des zones à graver et est associée à des moyens de couverture qui recouvrent l'électrode et les zones à graver pour les isoler des zones gravées.
Selon le second mode de réalisation de l'invention, l'électrode est fixe dans la solution conductrice tandis que le substrat est immergé progressivement dans la solution au fur et à mesure de la gravure, la vitesse de gravure étant diminuée en diminuant la vitesse de déplacement du substrat. Avantageusement, la vitesse de déplacement du substrat est une fonction exponentielle décroissante.
Lorsque la totalité des zones à graver constituent une pluralité de bandes sensiblement parallèles les unes aux autres, l'électrode est disposée transversalement aux bandes.
4 De préférence, la couche disposée sur le substrat est de l'oxyde métallique d'étain ou de l'oxyde métallique d'étain dopé au fluor.
L'électrode est de préférence en platine et présente une section comprise entre 0,2 et 5 mm2.
Selon une autre caractéristique, le substrat est muni d'un contact électrique pour l'application de la tension électrique, le contact étant agencé à une extrémité
du substrat, et la gravure est effectuée depuis l'extrémité libre de tout contact électrique jusqu'au bord opposé muni du contact électrique. La tension électrique est au moins égale au potentiel de réduction du matériau conducteur constitutif de la couche. En variante, l'application de la tension entre l'électrode et la couche est réalisée par un contact électrique obtenu par l'immersion d'une électrode dans une solution électriquement conductrice mise en contact avec au moins une zone non gravée.
Avantageusement, sont prévus des moyens de décollement de bulles d'oxygène et d'hydrogène qui apparaissent en cours de gravure à proximité
et/ou sur l'électrode.
Aussi, l'invention a également trait à un substrat transparent comportant une couche à propriétés de conduction électrique gravée par le procédé
explicité
ci-dessus.
On pourra en particulier utilisé ce type de substrat dans des écrans de visualisation de type écran plasma.
Le substrat peut avantageusement être constitué d'une composition de verre présentant un Strain Point (température inférieure de recuisson) supérieur à 540°C, la valeur de compaction du substrat étant inférieure à
60 ppm, et sa performance thermique DT étant supérieure à 130°C.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit en regard des dessins annexés sur lesquels - les figures 1 a et 1 b représentent un substrat, respectivement, avant et après le procédé de gravure ;
- la figure 2 illustre le phénomène de surgravure ;
- la figure 3 est une vue de dessus du substrat pourvu du masque dont une partie de la couche est gravée;
- les figures 4 à 7 sont des vues schématiques en coupe de variantes du procédé de réalisation de l'invention ;
- la figure 8 est une vue de profil de l'électrode associée à un support quant à la variante de la figure 4 ;
Les figures ne sont pas réalisées à l'échelle pour en simplifier la compréhension.
L'électrode est de préférence en platine et présente une section comprise entre 0,2 et 5 mm2.
Selon une autre caractéristique, le substrat est muni d'un contact électrique pour l'application de la tension électrique, le contact étant agencé à une extrémité
du substrat, et la gravure est effectuée depuis l'extrémité libre de tout contact électrique jusqu'au bord opposé muni du contact électrique. La tension électrique est au moins égale au potentiel de réduction du matériau conducteur constitutif de la couche. En variante, l'application de la tension entre l'électrode et la couche est réalisée par un contact électrique obtenu par l'immersion d'une électrode dans une solution électriquement conductrice mise en contact avec au moins une zone non gravée.
Avantageusement, sont prévus des moyens de décollement de bulles d'oxygène et d'hydrogène qui apparaissent en cours de gravure à proximité
et/ou sur l'électrode.
Aussi, l'invention a également trait à un substrat transparent comportant une couche à propriétés de conduction électrique gravée par le procédé
explicité
ci-dessus.
On pourra en particulier utilisé ce type de substrat dans des écrans de visualisation de type écran plasma.
Le substrat peut avantageusement être constitué d'une composition de verre présentant un Strain Point (température inférieure de recuisson) supérieur à 540°C, la valeur de compaction du substrat étant inférieure à
60 ppm, et sa performance thermique DT étant supérieure à 130°C.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit en regard des dessins annexés sur lesquels - les figures 1 a et 1 b représentent un substrat, respectivement, avant et après le procédé de gravure ;
- la figure 2 illustre le phénomène de surgravure ;
- la figure 3 est une vue de dessus du substrat pourvu du masque dont une partie de la couche est gravée;
- les figures 4 à 7 sont des vues schématiques en coupe de variantes du procédé de réalisation de l'invention ;
- la figure 8 est une vue de profil de l'électrode associée à un support quant à la variante de la figure 4 ;
Les figures ne sont pas réalisées à l'échelle pour en simplifier la compréhension.
5 On convient de prendre à titre d'exemple dans la suite de la description un substrat 10 transparent de type verrier qui est illustré sur les figures 1 a et 1 b, respectivement, avant et après avoir subi le procédé de gravure de l'invention.
Le substrat 10 est en verre flotté d'environ 2,8 mm d'épaisseur et ici à titre d'exemple, de dimensions 60 cm x 100 cm, il est destiné à constituer une face avant ou arrière d'un écran émissif du type écran plasma.
Le substrat 10 comporte une couche 11 d'oxyde d'étain dopé au fluor (Sn02 : F) de 300 nm d'épaisseur par exemple déposée dans une étape préalable et non décrite ici en détail, car connue de l'homme de l'art, soit par une technique du type pyrolyse en phase gazeuse (appelée également Chemical Vapor Deposition) directement en continu sur le ruban de verre float ou en reprise sur les verres découpés, soit par une technique sous vide généralement en reprise sur les verres découpés.
Le but est d'obtenir une gravure de haute résolution de la couche pour fournir des électrodes 11' sous forme de bandes parallèles de 100 cm de long, dimension correspondant à la longueur du substrat, et de 250 ,um de large. Ces bandes peuvent être groupées en « paires » de bandes espacées les unes des autres de 400 ,um, avec une distance entre deux bandes d'une même paire de 80,~m.
Un masque 12, à base de résine dite « photoresist », dont l'épaisseur peut varier de 3 à 60,um recouvre la totalité de la couche 11 en vue de la gravure.
Le procédé de dépôt du masque, bien connu de l'homme de l'art et dont un mode de réalisation est par exemple décrit dans le brevet américain US 3 837 944, ne sera pas expliqué ci-après.
Le masque 12 présente un motif qui constitue la forme en bandes des électrodes 11' à obtenir. Aussi, la gravure de la couche 11 est effectuée sur les zones 13 mises à nu et dépourvues de masque qui constituent dans leur globalité, également des bandes parallèles.
Le procédé de gravure de l'invention consiste à mettre en contact les zones 13 à graver avec une solution conductrice, ou électrolyte, à immerger une
Le substrat 10 est en verre flotté d'environ 2,8 mm d'épaisseur et ici à titre d'exemple, de dimensions 60 cm x 100 cm, il est destiné à constituer une face avant ou arrière d'un écran émissif du type écran plasma.
Le substrat 10 comporte une couche 11 d'oxyde d'étain dopé au fluor (Sn02 : F) de 300 nm d'épaisseur par exemple déposée dans une étape préalable et non décrite ici en détail, car connue de l'homme de l'art, soit par une technique du type pyrolyse en phase gazeuse (appelée également Chemical Vapor Deposition) directement en continu sur le ruban de verre float ou en reprise sur les verres découpés, soit par une technique sous vide généralement en reprise sur les verres découpés.
Le but est d'obtenir une gravure de haute résolution de la couche pour fournir des électrodes 11' sous forme de bandes parallèles de 100 cm de long, dimension correspondant à la longueur du substrat, et de 250 ,um de large. Ces bandes peuvent être groupées en « paires » de bandes espacées les unes des autres de 400 ,um, avec une distance entre deux bandes d'une même paire de 80,~m.
Un masque 12, à base de résine dite « photoresist », dont l'épaisseur peut varier de 3 à 60,um recouvre la totalité de la couche 11 en vue de la gravure.
Le procédé de dépôt du masque, bien connu de l'homme de l'art et dont un mode de réalisation est par exemple décrit dans le brevet américain US 3 837 944, ne sera pas expliqué ci-après.
Le masque 12 présente un motif qui constitue la forme en bandes des électrodes 11' à obtenir. Aussi, la gravure de la couche 11 est effectuée sur les zones 13 mises à nu et dépourvues de masque qui constituent dans leur globalité, également des bandes parallèles.
Le procédé de gravure de l'invention consiste à mettre en contact les zones 13 à graver avec une solution conductrice, ou électrolyte, à immerger une
6 électrode dans la même solution, à la disposer en regard de chaque zone 13 et à
appliquer une tension électrique entre l'électrode et la couche 11.
L'électrode est de forme oblongue pour s'étendre de préférence selon toute la largeur du substrat et transversalement aux bandes à graver, ce qui permet de couvrir plusieurs zones 13 qui pourront ainsi être gravées simultanément (figure 3). La gravure est effectuée sur une surface de largeur l, d'environ 1 cm par exemple, et perpendiculaire à l'axe de l'électrode. L'opération de gravure est réitérée en déplaçant soit l'électrode, soit le substrat, transversalement aux bandes à graver et selon toute la longueur du substrat.
Si l'électrode ne peut être aussi grande que la largeur du substrat, l'opération de gravure est réalisée sur une longueur correspondante à la longueur de l'électrode et l'opération doit alors être répétée pour graver le substrat sur toute sa largeur. Ou bien pour gagner en temps de réalisation, on peut envisager d'utiliser plusieurs électrodes qui gravent chacune une portion de la largeur du substrat.
La gravure est produite par une réaction électrochimique : les ions de la solution véhiculent les électrons qui attaquent la couche de Sn02 pour la réduire à
l'état métallique (Sn) et générer de l'oxygène et de l'hydrogène sous l'apparition de bulles 51 autour de la zone 13 (figures 4 à 7). Des moyens de décollement de ces bulles (figure 4), tels que des ultrasons, peuvent être utilisés afin d'éviter qu'une bulle ne se fixe sur la couche Sn02 :F pour empêcher ou minimiser la gravure ce qui engendrerait sinon un court-circuit.
Le procédé de l'invention consiste donc à ce que l'électrode ou le substrat est déplacé l'un par rapport à l'autre de façon que l'électrode soit positionnée successivement en regard des zones à graver simultanément et que, selon un premier mode de réalisation, les zones déjà gravées sont isolées physiquement de la solution électriquement conductrice, ou selon un second mode de réalisation, la vitesse de gravure est diminuée au fur et à mesure que des zones sont gravées et restent en contact avec la solution électriquement conductrice.
Les figures 4 à 6a et 6b illustrent des variantes du dispositif de mise en oeuvre du procédé selon le premier mode de réalisation, tandis que la figure 7
appliquer une tension électrique entre l'électrode et la couche 11.
L'électrode est de forme oblongue pour s'étendre de préférence selon toute la largeur du substrat et transversalement aux bandes à graver, ce qui permet de couvrir plusieurs zones 13 qui pourront ainsi être gravées simultanément (figure 3). La gravure est effectuée sur une surface de largeur l, d'environ 1 cm par exemple, et perpendiculaire à l'axe de l'électrode. L'opération de gravure est réitérée en déplaçant soit l'électrode, soit le substrat, transversalement aux bandes à graver et selon toute la longueur du substrat.
Si l'électrode ne peut être aussi grande que la largeur du substrat, l'opération de gravure est réalisée sur une longueur correspondante à la longueur de l'électrode et l'opération doit alors être répétée pour graver le substrat sur toute sa largeur. Ou bien pour gagner en temps de réalisation, on peut envisager d'utiliser plusieurs électrodes qui gravent chacune une portion de la largeur du substrat.
La gravure est produite par une réaction électrochimique : les ions de la solution véhiculent les électrons qui attaquent la couche de Sn02 pour la réduire à
l'état métallique (Sn) et générer de l'oxygène et de l'hydrogène sous l'apparition de bulles 51 autour de la zone 13 (figures 4 à 7). Des moyens de décollement de ces bulles (figure 4), tels que des ultrasons, peuvent être utilisés afin d'éviter qu'une bulle ne se fixe sur la couche Sn02 :F pour empêcher ou minimiser la gravure ce qui engendrerait sinon un court-circuit.
Le procédé de l'invention consiste donc à ce que l'électrode ou le substrat est déplacé l'un par rapport à l'autre de façon que l'électrode soit positionnée successivement en regard des zones à graver simultanément et que, selon un premier mode de réalisation, les zones déjà gravées sont isolées physiquement de la solution électriquement conductrice, ou selon un second mode de réalisation, la vitesse de gravure est diminuée au fur et à mesure que des zones sont gravées et restent en contact avec la solution électriquement conductrice.
Les figures 4 à 6a et 6b illustrent des variantes du dispositif de mise en oeuvre du procédé selon le premier mode de réalisation, tandis que la figure 7
7 illustre le dispositif de mise en oeuvre selon le second mode de réalisation.
Les éléments communs sont repérés par des références identiques.
La solution conductrice 20 consiste en un bain qui peut contenir ou non la totalité du substrat, au moins la zone à graver devant être en contact avec la solution. On choisit par exemple de l'acide chlorhydrique (HCI) dont la concentration est de 0,1 à 5 M, de préférence d'environ 1 M.
L'électrode est donc de forme oblongue, c'est-à-dire que sa section quelle que soit sa forme est plus petite en dimensions que sa longueur. L'électrode peut par exemple être un fil conducteur électriquement, avantageusement en platine, dont le diamètre correspond à la section s mise en regard des zones 13. En variante, il peut s'agir d'un élément conducteur parallélépipédique plat, tel qu'une feuille métallique rigide dont l'épaisseur correspond sensiblement à la section s mise en regard des zones 13.
Le diamètre de la section s de l'électrode est par exemple égale à 0,5 mm mais pourrait être plus grand ou plus petit. La taille est à adapter selon le type d'électrode choisie, par exemple pour un fil, elle est fonction de la longueur du fil et de son matériau pour assurer une certaine rigidité. La section sera avantageusement comprise entre 0,2 et 5 mm2.
La distance d qui sépare l'électrode de la couche à graver est définie comme étant la plus petite grandeur séparant l'électrode de la couche, c'est-à-dire à la perpendiculaire du plan du substrat. Elle peut varier de 0,1 mm à 3 cm pour le type de substrat pris ici comme exemple, elle est cependant imposée, notamment, selon la largeur et la profondeur voulues de la zone à graver et selon la section s de l'électrode.
Un contact électrique 14 est prévu connecté à la couche 11 et de manière fixe à l'une des extrémités du substrat, il est relié au potentiel négatif d'un générateur de tension 40 tandis que l'électrode 30 est relié au potentiel positif.
Comme on l'a vu, la gravure est effectuée transversalement aux bandes parallèles de la couche 11 à graver, en outre, elle commence avantageusement de l'extrémité du substrat libre de tout contact électrique pour terminer à
l'extrémité
pourvue du contact 14 de manière à assurer une connexion électrique constante des zones restant à graver, seul un déplacement de l'électrode par rapport au substrat ou inversement s'avère nécessaire.
ô
En variante, pour éviter de fixer un tel contact électrique sur le substrat, il est possible d'envisager un contact effectué par capillarité avec la solution conductrice comme décrit plus loin en regard de la figure 6b.
La tension électrique U fournie par le générateur 40 et appliquée entre l'électrode 30 et la couche 11 doit être au minimum égale au potentiel de réduction du métal ou de l'oxyde métallique de la couche; pour du Sn02, la tension minimale est de 2V. On peut envisager d'appliquer une tension jusqu'à quelques centaines de Volts. Le courant fourni par ce même générateur peut par exemple être de 3A.
Enfin, le temps de gravure durant lequel l'électrode 30 reste en position face à la zone 13 à graver et qu'est appliquée la tension, peut varier de quelques secondes à quelques minutes pour le type de substrat pris ici comme exemple.
Là
encore, le temps dépend des différents paramètres intervenant dans le procédé
et cités plus haut, et notamment de la distance d et de l'épaisseur de la zone à
graver, c'est-à-dire de l'épaisseur de la couche 11.
Ainsi, les divers paramètres intervenant dans le procédé pour graver une zone de largeur et d'épaisseur données, qui sont la concentration de la solution, le courant, la distance d, la section s de l'électrode, et le temps de gravure dépendent les uns des autres et doivent par conséquent être ajustés les uns par rapport aux autres.
Dans la première variante du premier mode de réalisation visible à la figure 4 et illustrant une vue en coupe dans un plan parallèle et passant par une bande du substrat dépourvue de masque et donc à graver, le substrat 10 est totalement immergé horizontalement dans la solution 20 et maintenu fixe, la face pourvue de la couche 11 et du masque 12 étant tournée vers la surface de la solution. La gravure s'effectue en déplaçant l'électrode 30 selon un mouvement de translation F à vitesse constante.
La couche 11 est reliée par l'une des extrémités du substrat via le contact électrique 14 au pôle négatif du générateur 40 tandis que le pôle positif de ce dernier est connecté à l'électrode 30.
L'électrode 30 constituée d'un fil de platine est agencée transversalement aux bandes à graver et le fil est positionné à la verticale de la zone 13 à
graver.
Le maintien en position fixe de l'électrode au cours de la gravure est assuré
grâce à des moyens de support 31 non visibles sur la figure 2 mais illustrés sur la figure 8. II s'agit d'un cadre en forme de cavalier, isolant et apte à
résister chimiquement à la solution conductrice 20, par exemple en PVC, autour duquel est serré le fil de platine. Les pattes 31 a du cavalier sont en appui sur le substrat, et le fil 30 est gardé à la distance d du substrat par son engagement dans deux échancrures 31 b disposées face à face sur les pattes 31 a du cavalier, la hauteur h des échancrures correspondant à la distance d. Plusieurs échancrures 31 b, de hauteurs distinctes, peuvent être prévues, de manière à prévoir différentes distances d possibles.
Pour éviter totalement la surgravure des zones déjà gravées, on isole physiquement la zone en cours de gravure en entourant l'électrode et la zone par des moyens de couverture 32 tels qu'une jupe souple. La jupe est conçue pour entourer l'électrode 30, ses pans 32a affleurant la couche 11 sans la rayer et tombant de chaque côté des zones 13 en cours de gravure.
Enfin, plutôt que d'utiliser des ultra-sons comme moyens de décollement des bulles d'hydrogène et d'oxygène, il est envisagé une attaque plus « douce »
de la couche par la mise en place d'une circulation fermée de la solution conductrice grâce à une pompe 50 aspirante et foulante par exemple, qui aspire du liquide de la solution par une extrémité et le rejette par l'autre extrémité sur le dessus de la zonel3 en cours de gravure de façon à chasser les bulles.
Dans la seconde variante du premier mode de réalisation illustrée sur la figure 5, l'électrode 30 reste en position fixe dans la solution électriquement conductrice 20 tandis que le substrat 10 est immergé verticalement selon le déplacement F et à vitesse constante dans la solution par des moyens de déplacement 53 tels qu'une pince manipulée par un bras mécanique.
La solution électriquement conductrice 20 repose en suspension sur une solution non-conductrice 23. La hauteur de la solution 20 correspond au moins à
la largeur l de la gravure (figure 2) d'une bande 13 à graver et la hauteur de la solution non-conductrice 23 est sensiblement égale à la grandeur du substrat.
Un bac 52 accueille le contenant des solutions 20 et 23 afin de recevoir le débordement de la solution 20 au cours de l'immersion du substrat.
Ainsi, après passage du substrat dans la solution 20 pour la gravure, son introduction dans la solution 23 qui est non-conductrice stoppe immédiatement la gravure. Tout risque de surgravure est écarté.
Dans la troisième variante (figures 6a et 6b), l'éleçtrode 30 est maintenue fixe dans la solution conductrice 20 qui est mis en contact avec uniquement les zones 13 à graver simultanément de manière temporaire, le temps de la gravure.
Pour y parvenir, l'électrode 30 reste plongée dans un bac 21 qui contient la 5 solution 20 et est adapté juste à la taille de l'électrode. Les zones à
graver du substrat sont alors mises en contact par capillarité avec la solution, l'électrode étant en regard de ces zones.
La mise en contact successive des zones à graver est réalisée soit en déplaçant le substrat vis-à-vis du bac 21 restant en position fixe, le substrat 10 pouvant défiler à vitesse constante au-dessus du bac 21 par des moyens d'entraînement adaptés 54, soit en déplaçant le bac 21 vis-à-vis du substrat restant en position fixe, le bac 21 défilant à vitesse constante par des moyens d'entraînement adaptés 55 et en dessous du substrat maintenu en position par des moyens de suspension.
Afin que la solution 20 soit toujours en contact avec le substrat, l'un des deux éléments étant continûment en déplacement, des moyens de surpression non illustrés sont prévus pour obtenir un état de mini-bouillonnement ou de débordement permanent de la solution 20.
Ainsi, la solution conductrice 20 contenant l'électrode 30 n'est en contact avec les zones 13 à graver simultanément qu'uniquement pour la gravure, et une fois les zones gravées, celles-ci ne sont plus en contact avec la solution évitant obligatoirement le phénomène de surgravure.
Eventuellement, la surface gravée du substrat peut ensuite être rincée de tous résidus de la solution conductrice par la mise en contact des zones gravées du substrat avec un autre bac 22 rempli d'eau. Ce bac est fixe si le substrat se déplace ou est mobile si le substrat reste fixe.
Dans ce dispositif, il est tout à fait possible d'utiliser comme type d'électrode non pas un fil, mais par exemple un support métallisé, le support étant structurellement intégré au bac 21 et formant un canal dans lequel est logé du métal mis en regard du substrat.
Sur la figure 6a, le contact électrique 14 est fixé à l'une des extrémités du substrat, l'opération de gravure s'effectuant comme déjà expliqué plus haut depuis l'extrémité libre du substrat vers celle connectée électriquement.
Sur la figure 6b, on préfère un contact électrique 14 indépendant physiquement du substrat, qui consiste en une électrode 33 plongée dans une solution électriquement conductrice 24 contenue dans un bac 25, la solution 24 étant mise en contact avec au moins une zone non encore gravée du substrat.
Aussi, le bac 25 est écarté d'une distance constante du bac 21 équivalente et proportionnelle à au moins une distance de séparation de deux bandes parallèles de la couche 11.
Dans le dispositif de mise en oeuvre du procédé selon le second mode de réalisation (figure 7), l'électrode 30 reste en position fixe tandis que le substrat 10 est plongé, verticalement ou de biais, progressivement dans la solution 20 selon un mouvement de translation F pour réaliser la gravure des zones 13.
L'électrode 30 constituée par le fil de platine est solidaire d'un flotteur 34 qui est apte à coulisser dans un guide parallèle au mouvement de translation du substrat. Le flotteur permet de maintenir constante la distance d électrode/substrat en raison de l'accroissement du niveau de la solution avec l'introduction progressive du substrat. Le flotteur est encore ici un moyen pris à titre d'exemple pour garder fixe la distance d électrode/substrat. Par ailleurs, on peut prévoir en raison du débordement de la solution par l'introduction progressive du substrat un bac de recueillement.
Le substrat 10 garde une position fixe durant le temps de gravure, les zones 13 à graver étant mises en regard du fil 30. Le substrat est déplacé
gràce à
des moyens de support mobiles non visibles sur la figure. Les deux bords du substrat latéraux aux bandes à graver sont associés aux moyens de support qui sont aptes à coulisser dans des rails de guidage s'étendant selon la direction de translation du substrat.
Le contact électrique 14 du substrat est situé à l'extrémité supérieure du substrat sortant de la solution 20 de manière que la connexion électrique soit permanente fors de la gravure.
Pour s'assurer que le phénomène de surgravure ne survienne malgré la limitation des zones mises en regard de l'électrode, on augmente la vitesse de gravure lors de l'immersion. Pour cela, on diminue la vitesse d'immersion du substrat selon de préférence une fonction du type exponentielle décroissante.
Après l'attaque de la couche 11 sur la totalité des zones 13, selon l'un quelconque des modes de réalisation et variantes expliqués ci-dessus, on procède au retrait du masque, étape bien connue de l'homme de l'art, soit par voie chimique en le dissolvant dans un solvant approprié, soit par un traitement thermique, une lame d'air chaud étant soufflée sur le masque ou le substrat étant passé dans un four.
Le procédé de gravure décrit ci-dessus est particulièrement adapté à la gravure de Sn02, mais bien entendu, il peut s'appliquer à tous types de métaux ou d'oxydes métalliques tels que de l'ITO, conducteurs ou peu conducteurs.
Les éléments communs sont repérés par des références identiques.
La solution conductrice 20 consiste en un bain qui peut contenir ou non la totalité du substrat, au moins la zone à graver devant être en contact avec la solution. On choisit par exemple de l'acide chlorhydrique (HCI) dont la concentration est de 0,1 à 5 M, de préférence d'environ 1 M.
L'électrode est donc de forme oblongue, c'est-à-dire que sa section quelle que soit sa forme est plus petite en dimensions que sa longueur. L'électrode peut par exemple être un fil conducteur électriquement, avantageusement en platine, dont le diamètre correspond à la section s mise en regard des zones 13. En variante, il peut s'agir d'un élément conducteur parallélépipédique plat, tel qu'une feuille métallique rigide dont l'épaisseur correspond sensiblement à la section s mise en regard des zones 13.
Le diamètre de la section s de l'électrode est par exemple égale à 0,5 mm mais pourrait être plus grand ou plus petit. La taille est à adapter selon le type d'électrode choisie, par exemple pour un fil, elle est fonction de la longueur du fil et de son matériau pour assurer une certaine rigidité. La section sera avantageusement comprise entre 0,2 et 5 mm2.
La distance d qui sépare l'électrode de la couche à graver est définie comme étant la plus petite grandeur séparant l'électrode de la couche, c'est-à-dire à la perpendiculaire du plan du substrat. Elle peut varier de 0,1 mm à 3 cm pour le type de substrat pris ici comme exemple, elle est cependant imposée, notamment, selon la largeur et la profondeur voulues de la zone à graver et selon la section s de l'électrode.
Un contact électrique 14 est prévu connecté à la couche 11 et de manière fixe à l'une des extrémités du substrat, il est relié au potentiel négatif d'un générateur de tension 40 tandis que l'électrode 30 est relié au potentiel positif.
Comme on l'a vu, la gravure est effectuée transversalement aux bandes parallèles de la couche 11 à graver, en outre, elle commence avantageusement de l'extrémité du substrat libre de tout contact électrique pour terminer à
l'extrémité
pourvue du contact 14 de manière à assurer une connexion électrique constante des zones restant à graver, seul un déplacement de l'électrode par rapport au substrat ou inversement s'avère nécessaire.
ô
En variante, pour éviter de fixer un tel contact électrique sur le substrat, il est possible d'envisager un contact effectué par capillarité avec la solution conductrice comme décrit plus loin en regard de la figure 6b.
La tension électrique U fournie par le générateur 40 et appliquée entre l'électrode 30 et la couche 11 doit être au minimum égale au potentiel de réduction du métal ou de l'oxyde métallique de la couche; pour du Sn02, la tension minimale est de 2V. On peut envisager d'appliquer une tension jusqu'à quelques centaines de Volts. Le courant fourni par ce même générateur peut par exemple être de 3A.
Enfin, le temps de gravure durant lequel l'électrode 30 reste en position face à la zone 13 à graver et qu'est appliquée la tension, peut varier de quelques secondes à quelques minutes pour le type de substrat pris ici comme exemple.
Là
encore, le temps dépend des différents paramètres intervenant dans le procédé
et cités plus haut, et notamment de la distance d et de l'épaisseur de la zone à
graver, c'est-à-dire de l'épaisseur de la couche 11.
Ainsi, les divers paramètres intervenant dans le procédé pour graver une zone de largeur et d'épaisseur données, qui sont la concentration de la solution, le courant, la distance d, la section s de l'électrode, et le temps de gravure dépendent les uns des autres et doivent par conséquent être ajustés les uns par rapport aux autres.
Dans la première variante du premier mode de réalisation visible à la figure 4 et illustrant une vue en coupe dans un plan parallèle et passant par une bande du substrat dépourvue de masque et donc à graver, le substrat 10 est totalement immergé horizontalement dans la solution 20 et maintenu fixe, la face pourvue de la couche 11 et du masque 12 étant tournée vers la surface de la solution. La gravure s'effectue en déplaçant l'électrode 30 selon un mouvement de translation F à vitesse constante.
La couche 11 est reliée par l'une des extrémités du substrat via le contact électrique 14 au pôle négatif du générateur 40 tandis que le pôle positif de ce dernier est connecté à l'électrode 30.
L'électrode 30 constituée d'un fil de platine est agencée transversalement aux bandes à graver et le fil est positionné à la verticale de la zone 13 à
graver.
Le maintien en position fixe de l'électrode au cours de la gravure est assuré
grâce à des moyens de support 31 non visibles sur la figure 2 mais illustrés sur la figure 8. II s'agit d'un cadre en forme de cavalier, isolant et apte à
résister chimiquement à la solution conductrice 20, par exemple en PVC, autour duquel est serré le fil de platine. Les pattes 31 a du cavalier sont en appui sur le substrat, et le fil 30 est gardé à la distance d du substrat par son engagement dans deux échancrures 31 b disposées face à face sur les pattes 31 a du cavalier, la hauteur h des échancrures correspondant à la distance d. Plusieurs échancrures 31 b, de hauteurs distinctes, peuvent être prévues, de manière à prévoir différentes distances d possibles.
Pour éviter totalement la surgravure des zones déjà gravées, on isole physiquement la zone en cours de gravure en entourant l'électrode et la zone par des moyens de couverture 32 tels qu'une jupe souple. La jupe est conçue pour entourer l'électrode 30, ses pans 32a affleurant la couche 11 sans la rayer et tombant de chaque côté des zones 13 en cours de gravure.
Enfin, plutôt que d'utiliser des ultra-sons comme moyens de décollement des bulles d'hydrogène et d'oxygène, il est envisagé une attaque plus « douce »
de la couche par la mise en place d'une circulation fermée de la solution conductrice grâce à une pompe 50 aspirante et foulante par exemple, qui aspire du liquide de la solution par une extrémité et le rejette par l'autre extrémité sur le dessus de la zonel3 en cours de gravure de façon à chasser les bulles.
Dans la seconde variante du premier mode de réalisation illustrée sur la figure 5, l'électrode 30 reste en position fixe dans la solution électriquement conductrice 20 tandis que le substrat 10 est immergé verticalement selon le déplacement F et à vitesse constante dans la solution par des moyens de déplacement 53 tels qu'une pince manipulée par un bras mécanique.
La solution électriquement conductrice 20 repose en suspension sur une solution non-conductrice 23. La hauteur de la solution 20 correspond au moins à
la largeur l de la gravure (figure 2) d'une bande 13 à graver et la hauteur de la solution non-conductrice 23 est sensiblement égale à la grandeur du substrat.
Un bac 52 accueille le contenant des solutions 20 et 23 afin de recevoir le débordement de la solution 20 au cours de l'immersion du substrat.
Ainsi, après passage du substrat dans la solution 20 pour la gravure, son introduction dans la solution 23 qui est non-conductrice stoppe immédiatement la gravure. Tout risque de surgravure est écarté.
Dans la troisième variante (figures 6a et 6b), l'éleçtrode 30 est maintenue fixe dans la solution conductrice 20 qui est mis en contact avec uniquement les zones 13 à graver simultanément de manière temporaire, le temps de la gravure.
Pour y parvenir, l'électrode 30 reste plongée dans un bac 21 qui contient la 5 solution 20 et est adapté juste à la taille de l'électrode. Les zones à
graver du substrat sont alors mises en contact par capillarité avec la solution, l'électrode étant en regard de ces zones.
La mise en contact successive des zones à graver est réalisée soit en déplaçant le substrat vis-à-vis du bac 21 restant en position fixe, le substrat 10 pouvant défiler à vitesse constante au-dessus du bac 21 par des moyens d'entraînement adaptés 54, soit en déplaçant le bac 21 vis-à-vis du substrat restant en position fixe, le bac 21 défilant à vitesse constante par des moyens d'entraînement adaptés 55 et en dessous du substrat maintenu en position par des moyens de suspension.
Afin que la solution 20 soit toujours en contact avec le substrat, l'un des deux éléments étant continûment en déplacement, des moyens de surpression non illustrés sont prévus pour obtenir un état de mini-bouillonnement ou de débordement permanent de la solution 20.
Ainsi, la solution conductrice 20 contenant l'électrode 30 n'est en contact avec les zones 13 à graver simultanément qu'uniquement pour la gravure, et une fois les zones gravées, celles-ci ne sont plus en contact avec la solution évitant obligatoirement le phénomène de surgravure.
Eventuellement, la surface gravée du substrat peut ensuite être rincée de tous résidus de la solution conductrice par la mise en contact des zones gravées du substrat avec un autre bac 22 rempli d'eau. Ce bac est fixe si le substrat se déplace ou est mobile si le substrat reste fixe.
Dans ce dispositif, il est tout à fait possible d'utiliser comme type d'électrode non pas un fil, mais par exemple un support métallisé, le support étant structurellement intégré au bac 21 et formant un canal dans lequel est logé du métal mis en regard du substrat.
Sur la figure 6a, le contact électrique 14 est fixé à l'une des extrémités du substrat, l'opération de gravure s'effectuant comme déjà expliqué plus haut depuis l'extrémité libre du substrat vers celle connectée électriquement.
Sur la figure 6b, on préfère un contact électrique 14 indépendant physiquement du substrat, qui consiste en une électrode 33 plongée dans une solution électriquement conductrice 24 contenue dans un bac 25, la solution 24 étant mise en contact avec au moins une zone non encore gravée du substrat.
Aussi, le bac 25 est écarté d'une distance constante du bac 21 équivalente et proportionnelle à au moins une distance de séparation de deux bandes parallèles de la couche 11.
Dans le dispositif de mise en oeuvre du procédé selon le second mode de réalisation (figure 7), l'électrode 30 reste en position fixe tandis que le substrat 10 est plongé, verticalement ou de biais, progressivement dans la solution 20 selon un mouvement de translation F pour réaliser la gravure des zones 13.
L'électrode 30 constituée par le fil de platine est solidaire d'un flotteur 34 qui est apte à coulisser dans un guide parallèle au mouvement de translation du substrat. Le flotteur permet de maintenir constante la distance d électrode/substrat en raison de l'accroissement du niveau de la solution avec l'introduction progressive du substrat. Le flotteur est encore ici un moyen pris à titre d'exemple pour garder fixe la distance d électrode/substrat. Par ailleurs, on peut prévoir en raison du débordement de la solution par l'introduction progressive du substrat un bac de recueillement.
Le substrat 10 garde une position fixe durant le temps de gravure, les zones 13 à graver étant mises en regard du fil 30. Le substrat est déplacé
gràce à
des moyens de support mobiles non visibles sur la figure. Les deux bords du substrat latéraux aux bandes à graver sont associés aux moyens de support qui sont aptes à coulisser dans des rails de guidage s'étendant selon la direction de translation du substrat.
Le contact électrique 14 du substrat est situé à l'extrémité supérieure du substrat sortant de la solution 20 de manière que la connexion électrique soit permanente fors de la gravure.
Pour s'assurer que le phénomène de surgravure ne survienne malgré la limitation des zones mises en regard de l'électrode, on augmente la vitesse de gravure lors de l'immersion. Pour cela, on diminue la vitesse d'immersion du substrat selon de préférence une fonction du type exponentielle décroissante.
Après l'attaque de la couche 11 sur la totalité des zones 13, selon l'un quelconque des modes de réalisation et variantes expliqués ci-dessus, on procède au retrait du masque, étape bien connue de l'homme de l'art, soit par voie chimique en le dissolvant dans un solvant approprié, soit par un traitement thermique, une lame d'air chaud étant soufflée sur le masque ou le substrat étant passé dans un four.
Le procédé de gravure décrit ci-dessus est particulièrement adapté à la gravure de Sn02, mais bien entendu, il peut s'appliquer à tous types de métaux ou d'oxydes métalliques tels que de l'ITO, conducteurs ou peu conducteurs.
Claims (28)
1. Procédé de gravure électrochimique d'une couche (11) à propriétés de conduction électrique, de type oxyde métallique dopé, sur un substrat transparent (10) de type verrier, le substrat comportant déposé sur ladite couche (11) préalablement au procédé, un masque (12) à motifs délimitant une pluralité
de zones (13) mises à nu de la couche (11), le masque étant apte à être ôté
après gravure, et le procédé consistant à:
- mettre en contact au moins une zone (13) à graver de la couche avec une solution électriquement conductrice (20), - immerger dans la solution (20) une électrode (30) et à la disposer en regard et à une distance (d) de la zone (13), - appliquer une tension électrique (U) entre l'électrode (30) et la couche (11) à graver, caractérisé en ce qu'il utilise au moins une électrode et l'électrode présente une forme oblongue de sorte que la gravure est effectuée sur plusieurs zones de la couche selon une largeur l.
de zones (13) mises à nu de la couche (11), le masque étant apte à être ôté
après gravure, et le procédé consistant à:
- mettre en contact au moins une zone (13) à graver de la couche avec une solution électriquement conductrice (20), - immerger dans la solution (20) une électrode (30) et à la disposer en regard et à une distance (d) de la zone (13), - appliquer une tension électrique (U) entre l'électrode (30) et la couche (11) à graver, caractérisé en ce qu'il utilise au moins une électrode et l'électrode présente une forme oblongue de sorte que la gravure est effectuée sur plusieurs zones de la couche selon une largeur l.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat (10) ou l'électrode (30) est déplacé l'un par rapport à l'autre et l'un étant fixe de façon que l'électrode soit positionnée successivement en regard ou des zones à
graver simultanément, et les zones déjà gravées sont isolées physiquement de la solution électriquement conductrice (20).
graver simultanément, et les zones déjà gravées sont isolées physiquement de la solution électriquement conductrice (20).
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat (10) ou l'électrode (30) est déplacé l'un par rapport à l'autre et l'un étant fixe de façon que l'électrode soit positionnée successivement en regard des zones à
graver simultanément, et la vitesse de gravure est augmentée au fur et à
mesure que des zones sont gravées et restent en contact avec la solution électriquement conductrice.
graver simultanément, et la vitesse de gravure est augmentée au fur et à
mesure que des zones sont gravées et restent en contact avec la solution électriquement conductrice.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'électrode (30) est maintenue fixe dans la solution conductrice (20) qui est mis en contact avec uniquement les zones (13) à graver simultanément de manière temporaire, le temps de la gravure.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la solution conductrice (20) est en position fixe tandis que le substrat est déplacé à
vitesse constante par rapport à la solution.
vitesse constante par rapport à la solution.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le substrat est en position fixe tandis que la solution (20) est déplacée à vitesse constante par rapport au substrat.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la solution conductrice (20) est contenue dans un bac (21) ajusté aux dimensions de l'électrode et disposé sous le substrat.
8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le substrat est immergé dans la solution conductrice (20) pour la gravure et plonge après gravure dans une seconde solution non-conductrice (23) sur laquelle repose en suspension la solution conductrice (20).
9. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le substrat (10) est totalement immergé de manière fixe dans la solution (20), la face dotée de la couche (11) étant parallèle et en regard de la surface de la solution, et l'électrode (30) est déplacée à vitesse constante en regard des zones (13) à
graver et est associée à des moyens de couverture (32) qui recouvrent l'électrode les zones à graver pour les isoler des zones gravées.
graver et est associée à des moyens de couverture (32) qui recouvrent l'électrode les zones à graver pour les isoler des zones gravées.
10. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'électrode est fixe dans la solution conductrice (20) tandis que le substrat (10) est immergé
progressivement dans la solution au fur et à mesure de la gravure, la vitesse de gravure étant augmentée en diminuant la vitesse de déplacement du substrat.
progressivement dans la solution au fur et à mesure de la gravure, la vitesse de gravure étant augmentée en diminuant la vitesse de déplacement du substrat.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la vitesse de déplacement du substrat est une fonction exponentielle décroissante.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'électrode (30) est en platine.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'électrode (30) présente une section (s) comprise entre 0,2 et 5 mm2.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance (d) séparant une zone (13) de l'électrode (30) est comprise entre 0,1 et 30 mm.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la totalité des zones (13) à graver constituent une pluralité
de bandes sensiblement parallèles les unes aux autres.
de bandes sensiblement parallèles les unes aux autres.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'électrode (30) est disposée transversalement aux bandes.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche (11) du substrat (10) est munie d'un contact électrique (14) pour l'application de la tension électrique (U), le contact étant agencé à une extrémité du substrat, et la gravure est effectuée depuis l'extrémité
libre de tout contact électrique jusqu'au bord opposé muni du contact électrique (14).
libre de tout contact électrique jusqu'au bord opposé muni du contact électrique (14).
18. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'application de la tension entre l'électrode (30) et la couche (11) est réalisée par un contact électrique obtenu par l'immersion d'une électrode (31) dans une solution électriquement conductrice (24) mise en contact avec au moins une zone (13) non gravée.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension électrique (U) est au moins égale au potentiel de réduction du matériau conducteur constitutif de la couche (11).
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sont prévus des moyens (50) de décollement de bulles d'oxygène et d'hydrogène (51) apparaissant en cours de gravure à proximité
et/ou sur l'électrode.
et/ou sur l'électrode.
21. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes à une couche (11 ) d'oxyde métallique d'étain ou d'oxyde métallique d'étain dopé au fluor, ou de ITO.
22. Substrat transparent comportant une couche (11) à propriétés de conduction électrique gravée par le procédé selon l'une des revendications 1 à
20.
20.
23. Substrat selon la revendication 22, le substrat étant constitué d'une composition de verre présentant un Strain Point supérieur à 540°C, la valeur de compaction du substrat étant inférieure à 60 ppm, et sa performance thermique DT étant supérieure à 130°C.
24. Ecran de visualisation, du type écran plasma, intégrant un substrat selon la revendication 22 ou 23.
24. Ecran de visualisation, du type écran plasma, intégrant un substrat selon la revendication 22 ou 23.
24. Ecran de visualisation, du type écran plasma, intégrant un substrat selon la revendication 22 ou 23.
25. Dispositif pour graver des zones (13) d'un substrat transparent (10) revêtu d'une couche (11) à propriétés de conduction électrique comportant au moins une électrode (30), une solution électriquement (20) conductrice dans laquelle est immergée l'électrode, caractérisé en ce que l'électrode est de forme oblongue.
26. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de déplacement (53, 54, 55) du substrat ou de l'électrode, l'un restant fixe par rapport à l'autre, lesdits moyens étant aptes à immobiliser le substrat ou l'électrode de façon que l'électrode soit en regard des zones à graver, ainsi que des moyens (21, 23, 32?) pour isoler les zones déjà gravées de la solution (20).
27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce que les moyens pour isoler les zones déjà gravées consistent en un bac (21) contenant la solution (20)et ajusté aux dimensions de l'électrode.
28. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce pue les moyens pour isoler les zones déjà gravées consistent en une solution non-conductrice (23) sur laquelle repose en suspension la solution conductrice (20).
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