EP1230674A1 - Resine reticulee et procede de fabrication d'oxydes utilisant cette resine reticulee - Google Patents

Resine reticulee et procede de fabrication d'oxydes utilisant cette resine reticulee

Info

Publication number
EP1230674A1
EP1230674A1 EP01954061A EP01954061A EP1230674A1 EP 1230674 A1 EP1230674 A1 EP 1230674A1 EP 01954061 A EP01954061 A EP 01954061A EP 01954061 A EP01954061 A EP 01954061A EP 1230674 A1 EP1230674 A1 EP 1230674A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ceramic
alkoxide
glass
manufacturing
crosslinked resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01954061A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe c/o Thales Intellectual Prop. GAUCHER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of EP1230674A1 publication Critical patent/EP1230674A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314Inorganic layers
    • H01L21/316Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/31691Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass with perovskite structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02197Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides the material having a perovskite structure, e.g. BaTiO3
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • H01L28/55Capacitors with a dielectric comprising a perovskite structure material

Definitions

  • the field of the invention is that of thin layer oxides and more specifically oxides in the form of glass or ceramic obtained by sol gel processes.
  • the sol gel process makes it possible, from a colloidal solution based on metal alkoxides or silicon alkoxide, to manufacture powders or thin layers of oxides in the form of glass or ceramic. More precisely, the alkoxides are dissolved in a solvent, their hydrolysis leads to the condensation of polymer networks of oxides and hydroxides. However, it is not easy to control the rate and kinetics of hydrolysis when it comes to the synthesis of complex phases containing a large number of elements with different properties.
  • the cations are dissolved in a solution where polymerization (or maturation) is caused by the reaction of two organic compounds: acetylacetone (ACAC) and hexamethylenetetramine (HMTA). More precisely these two compounds brought into contact with hot acid lead to a polymeric species.
  • the assembly thus formed is therefore a binder comprising grains of metal oxides.
  • This resin can then be deposited on a substrate, to be brought to high temperature and lead to obtaining a ceramic in a thin layer.
  • the resin deposited on the substrate is first of all brought to a calcination temperature of the order of 500 ° C. During this operation, the solvent is evaporated and certain chemical species are calcined to obtain amorphous oxides.
  • a rapid annealing operation is then carried out at approximately 700 ° C. in order to obtain the desired crystalline phase from the corresponding ceramic.
  • the invention proposes to use a crosslinked resin, which can be calcined subsequently so as to reduce the stresses caused during this heating for the manufacture of ceramic or glass.
  • this crosslinked resin makes it possible to obtain very direct ceramic patterns of very small dimensions compared to the solutions of the prior art.
  • the resin disclosed in patent application No. 431999 can advantageously be exposed by ultraviolet radiation to result in a crosslinked resin whose performance is improved.
  • the invention more specifically relates to a crosslinked resin characterized in that it comprises a material obtained from the mixture of one or more simple or complex alkoxides of metal or silicon, acetylacetone and hexamethylene tetramine, then heating and exposure of said mixture.
  • the simple metal alkoxides are of the titanium alkoxide or zirconium alkoxide type.
  • the metal complex alkoxide is produced from lead carboxylate, from titanium alkoxide. and zirconium alkoxide.
  • the mixture also comprises photo-initiating agents to increase the performance of the crosslinked resin obtained.
  • These agents can in particular be radical photoinitiators of the Irgacure 184 or 1800 type from the company Ciba, or alternatively benzophenone or diphenylketone.
  • the solvent is of type 2 ethyl hexanol and / or acetic acid.
  • the subject of the invention is also a method of manufacturing a ceramic or a glass comprising:
  • the exposure of the photosensitive resin by ultraviolet radiation leads to a denser gel and therefore to thicker layers of glass or ceramic oxides than according to the prior art.
  • the substrate is glass.
  • Another subject of the invention is a process for manufacturing ceramic or glass patterns on the surface of a substrate, characterized in that:
  • the insolation is carried out through a mask so as to define insolated patterns and non-insolated patterns;
  • Ceramic patterns are used in particular in ferroelectric memory type applications, integrated capacitors, pyroelectric detectors for infrared imaging or detection, or else piezoelectric sensors and microsystems, etc.
  • the invention finally relates to components of the capacitor, piezoelectric transducer or ferroelectric memory type. obtained from the process for manufacturing a ceramic or a glass according to the invention.
  • a photosensitive resin can be deposited on the surface of a ceramic layer previously produced on the surface of a substrate.
  • the photosensitive resin is exposed through a substrate through a mask, then the insolated or non-insolated resin (depending on whether it is a negative or positive resin) is dissolved using a solvent.
  • Figure 1 illustrates the different stages of a photolithography process for defining ceramic patterns. More precisely, FIG. 1a represents a layer of ceramic 1 on a substrate 0, covered with a layer of photosensitive resin 2.
  • FIG. 1b shows diagrammatically the photosensitive resin 2 exposed through a mask 3. The exposed parts of the resin may become insoluble in certain solvents while the non-insoluble parts remain soluble in said solvents.
  • a mask is thus defined which makes it possible, for example, to engrave the unmasked parts of FIG. 1c, with an acid of HCI / HF type in the case of a thin layer of PZT, to obtain the patterns illustrated in FIG.
  • This chemical attack is isotropic and does not allow very fine resolution. Typically, it is difficult to produce patterns with a width of less than 10 ⁇ m.
  • the crosslinked resin according to the invention allows ceramic or glass patterns to be produced directly, bypassing the need to use a masking resin and an isotropic etching process.
  • FIG. 1a-1d illustrate the steps of the masking process according to the known art for defining ceramic patterns
  • FIG. 2a-2c illustrate the process steps according to the invention for defining ceramic patterns
  • FIGS. 3a and 3b illustrate a layer of metal oxides a few microns thick on a silicon substrate before and after sintering
  • FIG. 4a and 4b illustrate patterns of metal oxides a few microns thick on a silicon substrate before and after sintering, obtained according to the invention.
  • n zirconium butoxide 0.5 mole of n zirconium butoxide, and 0.5 mole of n titanium butoxide, are mixed at 60 ° C.
  • a heavy carboxylate, 2 ethyl hexanoate is chosen to obtain a resin sufficiently viscous for deposition on the substrate leading to sufficient thickness.
  • a solvent of heavy alcohol type for example 2 ethyl hexanol, to adjust the viscosity of said solution.
  • a solution A is thus obtained based on lead, zirconium, titanium and ACAC oxides.
  • HMTA hexamethylene tetramine
  • Solutions A and B are brought together and are heated to form the resin.
  • a PZT resin is thus obtained in which the grains of PZT oxides are taken up in a polymer matrix formed from HMTA and ACAC.
  • the resin 11 formed in step 3 may typically have a kinematic viscosity of the order of 25 centistokes and be deposited by conventional methods of centrifugation or soaking on the surface of a substrate 01 ( Figure 2a).
  • the resin is then exposed to the sun by ultraviolet radiation, typically at 335 nm, making it possible to densify the resin and make it insoluble in certain solvents, including 2 ethyl hexanol and / or dilute acetic acid.
  • the exposure can advantageously be carried out through a mechanical mask 31 so as to define soluble patterns 11 and insoluble patterns 12 in the resin layer (FIG. 2b).
  • the resin layers beyond a thickness of the order of 2 microns, deposited on plates of about 10 cm in diameter tend to fail during the sintering step due to the stresses generated between the layer and the substrate during the reduction in volume linked to the passage of a porous gel to a dense oxide .
  • the substrate may tend to bend.
  • the initial gel is denser due to ultraviolet radiation
  • the surface under which these stresses are exerted is lower and these can relax on the edges of the pattern as illustrated in Figures 3 and 4 which respectively represent Figures 3a and 3b an oxide layer 13 of a few microns on a substrate silicon 03 before sintering and after sintering and Figures 4a and 4b of the oxide patterns 14 previously made a few microns thick on a silicon substrate 04 before sintering and after sintering.
  • the ceramic patterns thus defined without deformation can have dimensions less than a few microns as well as dimensions of a few tens or even a few hundred microns.
  • the photolithography, sunstroke and dissolution stages allow in particular the production of very fine patterns, unlike the isotropic chemical etching operations of ceramic of the prior art.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

L'invention concerne une résine réticulée et son application à la fabrication de motifs céramique ou de verre à la surface d'un substrat. Cette résine est obtenue à partir du mélange dans un solvant d'un ou plusieurs alcoxydes simples ou complexes de métal ou de silicium, d'acétylacétone et d'hexaméthylène tétramine puis chauffage et insolation dudit mélange. Applications: mémoires ferroélectrique, condensateurs intégrés, tranducteurs piézo-électriques.

Description

RESINE RETICULEE ET PROCEDE DE FABRICATION D'OXYDES UTILISANT CETTE RESINE RETICULEE
Le domaine de l'invention est celui des oxydes en couche mince et plus précisément des oxydes sous forme de verre ou de céramique obtenus par des procédés sol gel.
De manière classique, le procédé sol gel permet à partir d'une solution colloïdale à base d'alcoxydes métalliques ou d'alcoxyde de silicium de fabriquer des poudres ou des couches minces d'oxydes sous forme de verre ou de céramique. Plus précisément les alcoxydes sont mis en solution dans un solvant, leur hydrolyse mène à la condensation de réseaux polymériques d'oxydes et d'hydroxydes. Néanmoins, il n'est pas évident de contrôler le taux et la cinétique d'hydrolyse lorsqu'il s'agit de la synthèse de phases complexes contenant un grand nombre d'éléments aux propriétés différentes.
On peut difficilement contrôler à la fois l'homogénéité chimique que permet l'abaissement de la température de synthèse et la rhéologie souhaitable pour l'obtention d'un dépôt en couche mince.
Il est possible de modifier la viscosité et l'élasticité des solutions préparées par ajout d'agents tels que des polyalcools, des polyacides conduisant à des résines polymères. Cependant ces additifs ne sont pas forcément compatibles avec les cations et conduisent à des solutions dont l'adhérence sur des substrats n'est pas bien adaptée à des dépôts par centrifugation ou par trempage sur des substrats. Dans ce contexte, la demanderesse a déposé une demande de brevet publiée sous le numéro 431999 proposant un procédé de dépôt d'une composition céramique en couche mince à partir d'une solution homogène dont la rhéologie peut être adaptée au dépôt par centrifugation ou par trempage. Les cations sont solubilisés dans une solution où une polymérisation (ou maturation) est provoquée par la réaction de deux composés organiques : l'acétylacétone (ACAC) et l'hexaméthylènetétramine (HMTA). Plus précisément ces deux composés mis en présence à chaud d'un acide conduisent à une espèce polymérique. L'ensemble ainsi constitué est donc un liant comprenant des grains d'oxydes métalliques.
Cette résine peut ensuite être déposée sur un substrat, pour être portée à haute température et conduire à l'obtention d'une céramique en couche mince.
Plus précisément la résine déposée sur le substrat est tout d'abord portée à une température de calcination de l'ordre de 500° C. Lors de cette opération on évapore le solvant et l'on calcine certaines espèces chimiques pour obtenir des oxydes amorphes.
On procède alors à une opération de recuit rapide à environ 700° C pour obtenir la phase cristalline désirée de la céramique correspondante.
Durant l'opération de calcination on génère de nombreuses contraintes dues à l'évaporation du solvant et à la calcination de certains composés.
L'invention propose d'utiliser une résine réticulée, pouvant être calcinée ultérieurement de manière à réduire les contraintes occasionnées lors de ce chauffage pour la fabrication de céramique ou de verre. De plus cette résine réticulée permet d'obtenir de manière très directe des motifs céramiques de très petites dimensions par rapport aux solutions de l'art antérieur.
En effet la résine divulguée dans la demande de brevet N° 431999 peut avantageusement être insolée par rayonnement ultraviolet pour conduire à une résine réticulée dont les performances sont améliorées.
C'est pourquoi l'invention a plus précisément pour objet une résine réticulée caractérisée en ce qu'elle comprend un matériau obtenu à partir du mélange d'un ou plusieurs alcoxydes simples ou complexes de métal ou de silicium, d'acétylacetone et d'hexaméthylène tetramine, puis chauffage et insolation dudit mélange.
Selon une variante de l'invention, les alcoxydes simples métalliques sont de type alcoxyde de titane ou alcoxyde de zirconium.
Selon une autre variante de l'invention, l'alcoxyde complexe métallique est élaboré à partir de carboxylate de plomb, d'alcoxyde de titane. et d'alcoxyde de zirconium. Selon une variante de l'invention, le mélange comprend en outre des agents photo-initiateurs pour augmenter les performances de la résine réticulée obtenue.
Ces agents peuvent être notamment des photo-initiateurs radicalaires de type l'Irgacure 184 ou 1800 de la société Ciba, ou bien encore de la benzophénone ou de la diphenylcétone.
Selon une variante de l'invention le solvant est de type 2 éthyl hexanol et/ou acide acétique.
L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'une céramique ou d'un verre comprenant :
- la réalisation d'une solution d'alcoxydes métalliques dans de l'acétylacétone ;
- l'obtention d'une résine photosensible par réaction à chaud d'un acide et d'hexaméthylène tetramine avec ladite solution ; - le dépôt de la résine photosensible sur un substrat ;
- l'insolation de la résine photosensible par un rayonnement ultraviolet ;
- la calcination de la résine réticulée.
L'insolation de la résine photosensible par rayonnement ultraviolet conduit à un gel plus dense et donc à des couches d'oxydes de verre ou de céramique plus épaisses que selon l'art antérieur.
Selon une variante de l'invention le substrat est du verre. L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication de motifs céramique ou de verre à la surface d'un substrat, caractérisé en ce que :
- l'insolation est effectuée au travers d'un masque de manière à définir des motifs insolés et des motifs non insolés ;
- il comprend la dissolution des motifs non insolés dans un solvant. De tels motifs céramiques sont notamment utilisés dans des applications de type mémoires ferroélectriques, condensateurs intégrés, détecteurs pyro-électriques pour l'imagerie ou la détection infrarouge, ou bien encore capteurs et microsystèmes piézo-électriques etc..
C'est pourquoi l'invention a enfin pour objet des composants de type condensateur, transducteur piézoélectrique ou mémoire ferroélectrique obtenus à partir du procédé de fabrication d'une céramique ou d'un verre selon l'invention.
Selon l'art antérieur, il est possible de déposer une couche d'oxyde à la surface d'un substrat au moyen de procédés de type pulvérisation cathodique ou procédé de dépôt chimique en phase vapeur d'organo-métalliques (MOCVD), puis de définir des motifs sur ladite couche d'oxyde au moyen de procédés de photolithographie classiques.
Ainsi, on peut déposer une résine photosensible à la surface d'une couche de céramique préalablement réalisée à la surface d'un substrat. On insole au travers d'un substrat ladite résine photosensible au travers d'un masque, puis on dissout la résine insolée ou non insolée (selon qu'il s'agit d'une résine négative ou positive) à l'aide d'un solvant. La Figure 1 illustre les différentes étapes d'un procédé de photolithographie permettant de définir des motifs céramiques. Plus précisément la Figure 1 a représente une couche de céramique 1 sur un substrat 0, recouvert d'une couche de résine photosensible 2. La Figure 1b schématise la résine photosensible 2 insolée au travers d'un masque 3. Les parties insolées de la résine peuvent devenir insolubles dans certains solvants alors que les parties non insolées demeurent solubles dans lesdits solvants. On définit ainsi un masque permettant par exemple de graver les parties non masquées de la Figure 1c, par un acide de type HCI/HF dans le cas de couche fine de PZT, pour obtenir les motifs illustrés en Figure 1d. Cette attaque chimique est isotrope et n'autorise pas une résolution très fine. Typiquement il est difficile de réaliser des motifs d'une largeur inférieure à 10 μm.
La résine réticulée selon l'invention permet de réaliser directement des motifs céramique ou verre, en s'affranchissant de la nécessité d'utiliser une résine de masquage et un procédé de gravure isotrope.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles :
- les Figures 1a-1d illustrent les étapes de procédé de masquage selon l'art connu pour définir des motifs céramiques ; - les Figures 2a-2c , illustrent les étapes de procédé selon l'invention pour définir des motifs céramiques ;
- les Figures 3a et 3b, illustrent une couche d'oxydes métalliques de quelques microns d'épaisseur sur un substrat silicium avant et après frittage ;
- les Figures 4a et 4b illustrent des motifs d'oxydes métalliques de quelques microns d'épaisseur sur un substrat silicium avant et après frittage, obtenus selon l'invention.
Nous allons décrire l'invention dans le cadre d'un exemple d'oxyde de plomb, de zirconium et de titane (PZT) mais l'invention s'applique tout aussi bien à la fabrication de silice, ou d'oxydes réfractaires de type Ti02, Zi02...
Première étape :
Elaboration d'une solution A à base d'alcoxydes métalliques
1 mole de 2 éthyl-hexanoate de plomb
0,5 mole de n butoxyde de zirconium, et 0,5 mole de n butoxyde de titane, sont mélangés à 60° C. on choisit un carboxylate lourd, le 2 éthyl-hexanoate pour obtenir une résine suffisamment visqueuse pour un dépôt sur le substrat conduisant à une épaisseur suffisante.
Le mélange précédent est mis en présence d'acétylacetone à raison d'1 mole d'ACAC par mole de Pb.
On peut avantageusement y ajouter un solvant de type alcool lourd par exemple du 2 éthyl-hexanol pour ajuster la viscosité de ladite solution.
On obtient ainsi une solution A à base d'oxydes de plomb, de zirconium, de titane et d'ACAC.
Deuxième- étape :
Réalisation d'une solution B à base d'HMTA
Parallèlement on réalise le mélange de 0,5 mole d'hexaméthylène tetramine (HMTA) en présence de 100 cm3 d'acide acétique à 60° C. Il est tout aussi possible de remplacer l'acide acétique, par de l'acide propanoïque ou de l'acide trifluoroacétique.
Troisième étape : Réalisation d'une résine photosensible à base d'alcoxydes métalliques
Les solutions A et B sont mises en présence et sont chauffées pour former la résine.
Typiquement on peut chauffer à 118° C durant environ 15 minutes. Plus la température est élevée plus la résine est visqueuse.
On obtient ainsi une résine de PZT dans laquelle les grains d'oxydes PZT sont pris dans une matrice polymère formée à partir de HMTA et d'ACAC.
Quatrième étape :
Insolation de la résine photosensible pour former la résine réticulée
La résine 11 formée en étape 3 peut typiquement avoir une viscosité cinématique de l'ordre de 25 centistokes et être déposée par des méthodes classiques de centrifugation ou de trempage à la surface d'un substrat 01 (Figure 2a).
On procède alors à l'insolation de la résine par un rayonnement ultraviolet typiquement à 335 nm permettant de, densifier la résine et la rendre insoluble à certains solvants dont le 2 éthyl hexanol et/ou acide acétique dilué.
L'insolation peut avantageusement être réalisée au travers d'un masque mécanique 31 de manière à définir des motifs solubles 11 et des motifs insolubles 12 dans la couche de résine (Figure 2b).
Il est particulièrement intéressant de définir les motifs d'oxydes préalablement à l'étape de cuisson ou frittage correspondant à la densification. Les motifs solubles dans du 2 éthyl hexanol et/ou acide acétique sont ensuite éliminés pour ne laisser en place que les motifs insolubles 12 (Figure 2c).
En effet selon les procédés de l'art antérieur, les couches de résine au-delà d'une épaisseur de l'ordre de 2 microns, déposées sur des plaques d'environ 10 cm de diamètre par exemple ont tendance à failler lors de l'étape de frittage en raison des contraintes générées entre la couche et le substrat lors de la diminution de volume lié au passage d'un gel poreux à un oxyde dense. Pour les mêmes raisons, le substrat peut avoir tendance à fléchir.
Lorsque les motifs sont définis photochimiquement dans la couche de résine avant frittage, les contraintes sont diminuées pour deux raisons :
- le gel initial est plus dense du fait du rayonnement ultraviolet ;
- la surface sous laquelle s'exercent ces contraintes est plus faible et celles-ci peuvent relaxer sur les bords du motif comme illustré en Figures 3 et 4 qui représentent respectivement Figures 3a et 3b une couche d'oxyde 13 de quelques microns sur un substrat silicium 03 avant frittage et après frittage et Figures 4a et 4b des motifs d'oxydes 14 préalablement réalisés de quelques microns d'épaisseur sur un substrat silicium 04 avant frittage et après frittage. Typiquement les motifs céramiques ainsi définis sans déformation, peuvent avoir aussi bien des dimensions inférieures à quelques microns que des dimensions de quelques dizaines voir quelques centaines de microns. En effet selon l'invention les étapes de photolithographie, insolation puis dissolution permettent notamment l'obtention de motifs très fins contrairement aux opérations de gravure chimique isotrope de céramique de l'art antérieur.

Claims

REVENDICATIONS
1. Résine réticulée caractérisée en ce qu'elle comprend un matériau obtenu à partir du mélange d'au moins, un ou plusieurs alcoxydes simples ou complexes de métal ou de silicium, de l'acétylacetone, de l'hexaméthylène tetramine et d'un acide, puis chauffage et insolation dudit mélange.
2. Résine réticulée selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'alcoxyde métallique est de type alcoxyde de titane.
3. Résine réticulée selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'alcoxyde métallique est de type alcoxyde de zirconium.
4. Résine réticulée selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'elle comprend un alcoxyde complexe de plomb/zirconium et titane.
5. Résine réticulée selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'alcoxyde complexe de plomb, zirconium et titane est obtenu à partir de carboxylate de plomb, d'alcoxyde de zirconium et d'alcoxyde de titane.
6. Résine réticulée selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'acide est de l'acide acétique.
7. Résine réticulée selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'acide est de l'acide propanoïque.
8. Résine réticulée selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'acide est de l'acide trifluoroacétique.
9. Résine réticulée selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un agent photo-initiateur.
10. Procédé de fabrication d'une céramique ou d'un verre comprenant :
- la réalisation d'une solution d'alcoxydes simples ou complexes métalliques ou de silicium dans de l'acétylacetone ; - l'obtention d'une résine par réaction à chaud d'un acide et d'hexaméthylène tetramine à ladite solution ;
- le dépôt de la résine sur un substrat ;
- l'insolation de la résine par un rayonnement ultraviolet ;
- la calcination de la résine insolée, pour obtenir la céramique ou le verre.
11. Procédé de fabrication d'une céramique ou d'un verre selon la revendication 10, caractérisé en ce que la solution d'alcoxydes simples ou complexes métalliques ou de silicium est réalisée en présence d'un alcool lourd, de type 2 éthyl-hexanol.
12. Procédé de fabrication de céramique ou de verre selon l'une des revendications 10 ou 11 , caractérisé en ce que les alcoxydes simples métalliques sont de l'alcoxyde de zirconium ou de l'alcoxyde de titane.
13. Procédé de fabrication de céramique ou de verre selon l'une des revendications 10 ou 11 , caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'élaboration d'alcoxyde métallique complexe à partir de carboxylate de plomb, d'alcoxyde de zirconium et d'alcoxyde de titane.
14. Procédé de fabrication de motifs céramique ou de verre à la surface d'un substrat selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que :
- l'insolation est effectuée au travers d'un masque de manière à définir des motifs insolés et des motifs non insolés ;
- il comprend la dissolution des motifs non insolés dans un solvant.
15. Procédé de fabrication de motifs céramique ou de verre selon la revendication 14, caractérisé en ce que le solvant est de type 2 éthyl hexanol et/ou acide acétique dilué.
16. Procédé de fabrication d'une céramique ou d'un verre selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que le substrat est du verre.
17. Procédé de fabrication d'une céramique ou d'un verre selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que le substrat est du silicium.
18. Condensateur caractérisé en ce qu'il est obtenu à partir du procédé de fabrication d'une céramique ou d'un verre selon l'une des revendications 10 à 15.
19. Transducteur piézo-électrique caractérisé en ce qu'il est obtenu à partir du procédé de fabrication d'une céramique ou d'un verre selon l'une des revendications 10 à 15.
20. Mémoire ferroélectrique caractérisée en ce qu'elle est obtenue à partir du procédé de fabrication d'une céramique ou d'un verre selon l'une des revendications 10 à 15.
EP01954061A 2000-07-07 2001-07-06 Resine reticulee et procede de fabrication d'oxydes utilisant cette resine reticulee Withdrawn EP1230674A1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0008920A FR2811317B1 (fr) 2000-07-07 2000-07-07 Resine reticulee et procede de fabrication d'oxydes utilisant cette resine reticulee
FR0008920 2000-07-07
PCT/FR2001/002189 WO2002005340A1 (fr) 2000-07-07 2001-07-06 Resine reticulee et procede de fabrication d'oxydes utilisant cette resine reticulee

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1230674A1 true EP1230674A1 (fr) 2002-08-14

Family

ID=8852265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01954061A Withdrawn EP1230674A1 (fr) 2000-07-07 2001-07-06 Resine reticulee et procede de fabrication d'oxydes utilisant cette resine reticulee

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20020135001A1 (fr)
EP (1) EP1230674A1 (fr)
FR (1) FR2811317B1 (fr)
WO (1) WO2002005340A1 (fr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104446463B (zh) 2008-05-28 2017-04-12 三菱综合材料株式会社 强电介质薄膜形成用组合物、强电介质薄膜的形成方法及通过该方法形成的强电介质薄膜
GB2521405B (en) * 2013-12-18 2015-12-02 Dublin Inst Of Technology A surface coating
WO2018105264A1 (fr) * 2016-12-08 2018-06-14 株式会社デンソー Dispositif de climatisation de siège

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR431999A (fr) 1911-02-01 1911-11-24 Hermann Jacoby Indicateur automatique de dégonflement pour bandages pneumatiques
US4541855A (en) * 1983-08-18 1985-09-17 Corning Glass Works Method of forming a glass or ceramic product
US4957945A (en) * 1988-04-01 1990-09-18 The Goodyear Tire & Rubber Company Preparation of ultra high molecular weight polyester
FR2654720B1 (fr) * 1989-11-20 1992-01-31 Thomson Csf Procede de depot d'une composition ceramique en couche mince et produit obtenu par ce procede.
US5100764A (en) * 1989-12-26 1992-03-31 Iowa State University Research Foundation, Inc. Method of making patterned metal oxide films comprising a sol-gel of metal oxide and a photoactive compound
US5627013A (en) * 1991-11-14 1997-05-06 Rohm Co., Ltd. Method of forming a fine pattern of ferroelectric film
US5494700A (en) * 1994-04-05 1996-02-27 The Curators Of The University Of Missouri Method of coating a substrate with a metal oxide film from an aqueous solution comprising a metal cation and a polymerizable organic solvent
US5972428A (en) * 1996-03-05 1999-10-26 Symetrix Corporation Methods and apparatus for material deposition using primer
JP2990088B2 (ja) * 1997-02-28 1999-12-13 日本電気株式会社 マンガン含有複合酸化物,およびその複合酸化物を用いた複合ぺロブスカイト化合物組成物の製造方法
US5944866A (en) * 1997-09-26 1999-08-31 Lucent Technologies Inc. Fabrication including sol-gel processing
US6002031A (en) * 1998-09-04 1999-12-14 International Business Machines Corporation Metal alkoxyalkoxidecarboxylates and use to form films

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0205340A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20020135001A1 (en) 2002-09-26
WO2002005340A1 (fr) 2002-01-17
FR2811317B1 (fr) 2002-10-11
FR2811317A1 (fr) 2002-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1761462B1 (fr) Procede pour synthetiser des materiaux hybrides en oxyde metallique, et applications correspondantes
EP0961756B1 (fr) Materiau polymerique inorganique a base d'oxyde de tantale, notamment a indice de refraction eleve, mecaniquement resistant a l'abrasion, son procede de fabrication, et materiau optique comprenant ce materiau
FR2493301A1 (fr) Procede de production de verres de silice et procede de recouvrement en verres de silice a partir d'une solution d'un alcoolate d'un metal
EP0970025B1 (fr) Procede de preparation d'un materiau optique multicouches avec reticulation-densification par insolation aux rayons ultraviolets et materiau optique ainsi prepare
EP1969155B1 (fr) Procede de realisation d'un revetement a base d'une ceramique oxyde conforme a la geometrie d'un substrat presentant des motifs en relief
EP1846344B1 (fr) Procede de preparation de ceramiques oxydes a base de plomb, de titane, de zirconium et de lanthanide(s)
EP1756882B1 (fr) Procede de preparation de materiaux piezoelectriques
EP0608375B1 (fr) Miroir dielectrique interferentiel et procede de fabrication d'un tel miroir
US6074962A (en) Method for the formation of silica-based coating film
EP0431999B1 (fr) Procédé de dépôt d'une composition céramique en couche mince, et produit obtenu par ce procédé
EP1230674A1 (fr) Resine reticulee et procede de fabrication d'oxydes utilisant cette resine reticulee
WO2003024871A1 (fr) Procede de preparation d'un sol stable de zircono-titanate de plomb et procede de preparation de films a partir dudit sol
KR100416760B1 (ko) 졸겔공정을 이용한 지르콘산-티탄산 납 후막의 제조방법
JP2008034840A (ja) 有機金属堆積用の前駆溶液の合成およびテルビウムを添加したSiO2薄膜の堆積
CH669951A5 (en) Producing semiconductor strontium titanate particles
JP2000016812A (ja) 金属酸化物膜の製造方法
JP3969178B2 (ja) 電子部品及びその製造方法
Bhatt et al. Feasibility study of RF sputtered ZnO film for surface micromachining
TW201011335A (en) Anti-reflective surfaces and methods for making the same
JP3614195B2 (ja) 酸化チタン膜付き球状粒子の製造方法
EP3391425B1 (fr) Procede de preparation d'une solution sol-gel utilisable pour la preparation d'une ceramique de titanate de baryum dope par du hafnium et/ou par au moins un element lanthanide
JPH0766438A (ja) 光電変換装置用基板の製造方法
JP4868432B2 (ja) メソポーラスシリカ構造体の製造方法、並びに、メソポーラスシリカ構造体及びそれを有する液晶素子
KR101059750B1 (ko) 고밀도의 압전 후막의 제조 방법
JPH05109618A (ja) グラフオエピタキシー用基板の製法

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20020402

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE GB IT

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20080201