FR2874101A1 - Resine photosensible, application a la fabrication d'une structure tridimensionnelle - Google Patents

Abstract

Résine photosensible, application à la fabrication d'une structure tridimensionnelle.L'invention concerne une résine épaisse, d'épaisseur comprise entre 1 micromètre et quelques dizaines de micromètres et sensible à au moins une longueur d'onde déterminée. Cette résine comporte un matériau photoabsorbeur absorbant au moins ladite longueur d'onde. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'une telle résine ainsi qu'un procédé de fabrication d'une structure à trois dimensions dans laquelle on prévoit des couches de résine de teneurs différentes en absorbeur. L' invention s'applique notamment aux résines de photolitographie.

Description

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RESINE PHOTOSENSIBLE, APPLICATION A LA FABRICATION D'UNE STRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE

DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

L'invention concerne une résine photosensible et son application à la fabrication d'une structure tridimensionnelle, notamment un masque utilisable en microlithographie.

L'invention est applicable en lithographie 13 et plus particulièrement en microtechnologie et à la fabrication de microstructures "3D continues" ou systèmes en microfluidique. Elle est également applicable en biotechnologie et en microoptique.

En lithographie, l'invention permet de réaliser un contrôle du contraste.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Des publications font état de techniques de contrôle de contraste de résine négative épaisse en ajustant la concentration de photoinitiateur dans le mélange. C'est ainsi que le document "Expansion of SU-8 application scope by PAG concentration, modification", de Zhong-geng Ling et al, Proceedings of SPIS, Vol 4979, pp 402-409, 2003 présente les caractéristiques d'une résine de type SU-8 dont la sensibilité a été modifiée et en présente l'intérêt dans le cas d'une insolation par un faisceau d'électron en faisant varier la dose.

Par ailleurs, le document "Design and application of high-sensitivity twophoton initiators for three-dimensional microfabrication", de S. Kuebler et al, Journal of photochemistry and photobiology, A: Chemistry 158, pp 163-170, 2003 décrit un procédé de fabrication de motifs rentrant en changeant de D photoinitiateur dans chaque couche de résine étalée, chaque photoinitiateur étant sensible à une longueur d'onde différente.

Ces techniques pour modifier la sensibilité de la résine ont des performances lim=_tées car elles n'opacifient pas la résine. Notamment, de grandes variations en concentration de composés photoactifs ne sont pas toujours possibles en raison de contraintes sur les vitesses des réactions photosensibles et sur la solubilité souvent faible de ces produits.

La technique de 1a lithographie en densité variable est quant à elle très classique. Cependant, le contraste des résines n'est pas toujours adapté d'où il résulte une moins bonne définition des motifs lithographiés.

De nombreuses techniques ont été développées pour réaliser des microcanaux, notamment en utilisant une couche opaque entre deux niveaux de résine pour protéger la couche inférieure de l'insolation du niveau supérieur. Le document "A novel fabrication method of embedded micro channels employing simple UV dosage control and antireflection coating", de F.G. Tseng et al, IEEE 0 7803 7185 2, 2002 donne une vue d'ensemble des techniques existantes aujourd'hui pour réaliser ce type de motifs, et présente plus en détails une technique utilisant cette couche d'arrêt entre deux niveaux de résine et une technique de dosage de l'insolation pour n'insoler que la partie supérieure d'un niveau. Mais aucune technique de contrôle du contraste n'est mise en oeuvre.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'objet de l'invention est de pouvoir réaliser des insolations partielles d'une couche de résine. Dans le cas d'une résine négative, cela permettra par exemple de fermer des canaux ou de réaliser des lithographies en densité variable en insolant par la face arrière à travers un substrat transparent. De même, en résine positive, le but est de pouvoir réaliser aisément des insolations en densité variable et d'obtenir des motifs ayant une bonne résolution verticale. Or, les résines photosensibles classiques utilisées en lithographie ne sont pas conçues pour de telles applications, mais généralement pour être utilisée en microélectronique sur un photorépéteur où un contraste très grand est recherché pour obtenir le meilleur contrôle dimensionnel possible en réduisant les effets des ondes stationnaires et des interférences dans les films fins (Thin Film Interférence). Une telle résine présente une courbe de contraste se rapprochant de la figure 1 ce qui n'est 2:5 pas du tout adapté à notre application. En effet, l'imprécision sur la dose appliquée et les inhomogénéités inhérentes à la résine ne permettent pas aujourd'hui de contrôler:L'épaisseur de la résine insolée avec la dose appliquée lorsque la résine est aussi sensible ou contrastée.

II existe d'autres types de résines, qui ont des applications plus spécifiques comme, par exemple, les résines négatives à base d'époxy (typiquement la SU-8), mais elles ne sont généralement pas non plus adaptées à ce genre de procédés. Ainsi, la SU-8 est une résine épaisse (de l'ordre du micromètre à plusieurs millimètre d'épaisseur) qui a la propriété d'être particulièrement transparente. Il est ainsi possible d'insoler de fortes épaisseurs. Cependant, cela implique un contraste assez important et donc la quasi impossibilité de contrôler efficacement l'épaisseur insolée par la dose.

L'invention apporte une solution à ces problèmes, et permet de diminuer le contraste de la résine utilisée afin d'avoir une courbe de contraste ayant une allure telle que celle représentée par la figure 2.

Une résine ayant un tel contraste permettra beaucoup plus aisément d'insoler partiellement une résine photosensible, et aura une bien meilleure sensibilité de résolution verticale que les résines de photolithographies classiques.

Par extension il sera envisageable d'enchaîner plusieurs étapes de lithographie et d'obtenir des formes 3D complexes.

L'invention concerne donc une résine épaisse d'épaisseur comprise entre environ un micromètre et quelques dizaines de micromètres et sensible à au moins une longueur d'onde déterminée, cette résine comportant un matériau photoabsorbeur absorbant au moins ladite longueur d'onde.

Le matériau photoabsorbeur peut être un colorant dilué dans la résine avant séchage ou une poudre opaque dispersée dans la résine.

Avantageusement, le matériau photoabsorbeur est un produit dissout dans la résine avant séchage.

Selon une forme de réalisation de l'invention, la résine est sensible aux rayonnements ultraviolets et le matériau photoabsorbant est absorbant aux UV (absorbeur UV ou absorbeur d'ultraviolets).

Par exemple, la résine est une résine SU-8, et le matériau absorbeur est du 2-Hydroxy-4-noctoxybenzophenone.

On prévoira avantageusement que le pourcentage en masse de matériau absorbeur dans la résine est compris entre 0 et 10 Des pourcentages plus élevés pourront être utilisés si on emploie un absorbeur plus puissant ou si on souhaite réaliser des couches peu épaisses.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une structure à trois dimensions, selon lequel on prévoit: a. le dépôt d'au moins une couche de résine selon l'invention, b. une insolation au travers d'un masque à densité optique variable définissant des zones plus ou moins profondément insolées.

Selon une variante de ce procédé de 30 fabrication, on prévoit: a. le dépôt d'au moins une couche de résine selon l'invention, b. plusieurs insolations à travers différents masques avec pour chaque insolation une dose et/ou un temps d'insolation différents permettant de définir une profondeur d'insolation spécifique.

Une autre variante de procédé de fabrication d'une structure à trois dimensions 13 utilisant des résines selon l'invention, prévoit de réaliser les étapes suivantes: a. dépôt, sur un substrat, d'une première couche de résine possédant un composé absorbeur, b. insolation de cette première couche de résine à l'aide d'un rayonnement, au travers d'un premier masque disposé au dessus de ladite couche, c. dépôt, sur la 20 première couche de résine, d'une deuxième couche de résine, d. insolation au travers d'un deuxième masque de façon à n'insoler que la deuxième couche, et ainsi de suite, e. enlèvement de la résine non insolée des deux couches de résine.

De préférence, la deuxième couche de résine présente une teneur en absorbeur inférieure à celle de la première couche de résine.

Ce procédé peut comporter entre la deuxième et troisième étape (b et c), une étape de dépôt d'une couche barrière sur la première icouche.

Ce procédé peut également comporter entre la troisième et quatrième étape (c et d), une insolation à travers un masque identique au premier masque pour assurer la réticulation maximale des endroits joignant les deux niveaux de couches de résine.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent: - la figure 1, une courbe de contraste d'une résine fortement contrastée et déjà décrite précédemment, - la figure 2, une courbe de contraste 20 d'une résine faiblement contrastée et également décrite précédemment, - la figure 3, des courbes de contrastes pour une résine épaisse ne comportant pas d'absorbeur (A) et pour une résine selon l'invention contenant de 25 l'absorbeur (B), - les figures 4a à 4c, un exemple de structures à plusieurs niveaux selon l'invention, - les figures 5a à 5f, les différentes étapes d'un procédé de fabrication d'une structure à trois dimensions selon l'invention, et - les figures 6a et 6b, un exemple de structure à trois dimensions.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION]?ARTICULIERS Selon l'invention, on prévoit donc d'incorporer dans la résine photosensible un matériau absorbant aux longueurs d'ondes auxquelles la résine est sensible ou plus précisément à la longueur d'onde qui sera utilisée pour sensibiliser la résine et cela en conservant les propriétés de photosensibilité de la résine.

L'invention sera plus particulièrement appliquée à des résines épaisses.

En effet, en règle générale, les résines fines sont conçues pour qu'elles soient très opaques. Dans des résines de faibles épaisseurs, il a déjà été prévu d'ajouter un matériau absorbant de façon à limiter les phénomènes d'ondes stationnaires et d'améliorer la linéarité des murs. Il ne s'agit pas alors d'augmenter le coefficient d'absorption qui est déjà élevé.

Les résines épaisses, afin de pouvoir être insolées selon toute leur profondeur, ont des coefficients inférieurs, voir très inférieur à 1pm 1 L'ajout d'absorbeur n'est pas de même nature et ne répond pas au même besoin que dans le cas d'ajout d'absorbeur dans une résine fine car le problème d'onde stationnaire ne se pose pas, les couches étant plus épaisse (de l'ordre de quelques micromètres au millimètre, généralement), la résolution est moins bonne, et l'effet des ondes stationnaires est négligeable sur la linéarité des parois. Il est donc intéressant, selon l'invention, d'ajouter des absorbeurs UV dans ces résines afin d'en modifier le contraste.

La résine SU-8 est une résine très épaisse (couches de quelques micromètres jusqu'au millimètre) et très transparente. Les résines AZ4562 et SC-Resist sont plus fines (de quelques micromètres à quelques dizaine de micromètres), mais restent néanmoins 18 classées dans la catégorie des résines épaisses pour l'homme de l'art. La résine S1828 de Shipley est une résine positive plus fine, avec un maximum de 3pm d'épaisseur étalée.

L'ajout d'un absorbeur UV aura pour effet d'augmenter le coefficient d'absorption. Plus ce dernier est initialement faible, plus la latitude au niveau des concentrations en absorbeur UV ajouté est grande, et plus le procédé sera intéressant.

Cette disposition pourra être particulièrement intéressant dans le cas d'une résine négative, car la linéarité des flancs et la résolution sont plus faibles, en raison de leur nature chimique et plus spécifiquement en raison de la diffusion des acides générés par le photoinitiateur lors du recuit après insolation (Post Exposure Bake en anglais ou PEB) qui catalyse la réaction de polymérisation de la résine.

Cette approche se différencie donc de celle mise en uvre dans le cas des résines minces (positives), ayant pour bug d'augmenter le contrôle dimensionnel de motifs photostructurés.

Pour fabriquer une résine épaisse contenant un matériau absorbant, on pourra par exemple procéder de la manière suivante: a) Peser et doser une quantité de résine et une quantité d'absorbeur UV pour obtenir à terme un mélange contenant en masse 2 % d'absorbeur UV et 98 % de résine. A titre d'exemple, la résine est du SU 8 2075.

b) Mélanger les deux composants dans une fiole jaugée fermée pour éviter l'évaporation du solvant de la résine. Dans le cas du SU-8, le solvant est du cyclopentanone qui est relativement volatil. De même, il est conseillé d'utiliser une fiole de dimension adaptée à la quantité préparée pour éviter un changement de viscosité de la résine dû à une évaporation du solvant.

c) Laisser l'absorbeur se dissoudre pendant 24 à 48 heure, en agitant (agitation magnétique ou mécanique) lentement pour ne pas briser les chaînes du polymère et en chauffant à environ 50 C pour diminuer la viscosité de la résine et accélérer le processus de dissolution et d'homogénéisation.

d) Laisser refroidir à température ambiante avant toute utilisation.

Cette résine SU-8 ainsi modifiée reste photosensible, mais est beaucoup moins contrastée que la résine initiale. Elle sera donc mieux adaptée à la lithographie en densité variable ou en dose contrôlée.

Toutes ces étapes se font sous lumière inactinique en salle blanche. La concentration d'absorbeur UV dans le mélange peut varier selon l'utilisation prévue de la résine.

A titre d'exemple, pour valider l'invention, nous avons utilisé la résine commerciale SU-8 2075 de Micro Chemica Copr. ainsi que du 2-hydroxy-4-noctoxy benzophenone qui est un absorbeur UV se présentant sous forme de flocons solides blancs et dont le nom commercial est "CYASORB UV-531 FLAKE" fabriqué par la Société CYTEC Industries Inc ou le produit "Eversorb 12" de la Société The HANSON GROUP, L L C. La figure 3 représente, à titre d'exemple, deux courbes donnant les profondeurs de couches de résine insolée en fonction du temps, pour une puissance d'insolation de quelques mW/cm2. La courbe A est relative à une résine SU 8 sans absorbant et la courbe B est relative à une résine SU-8 contenant 3,5% d'absorbeur.

Plusieurs catégories de variantes sont envisageables: En fonction du type de résine photosensible utilisée.

- En fonction du type de photo absorbeur utilisé.

- En fonction de la concentration du composé photoactif dans la résine.

- En fonction du type de lithographie utilisé.

En fonction du procédé de lithographie utilisé.

Le procédé a été validé à partir d'une résine commerciale épaisse à laquelle on a ajouté un absorbeur UV. Il est à priori possible d'utiliser n'importe quelle résine du commerce,, positive ou négative.

I1 convient d'utiliser un absorbeur présentant une compatibilité avec la résine qui permette une solubilité, et une absorption suffisante de l'absorbeur dans la résine et présentant une 19 compatibilité chimique avec l'éventuel photoinitiateur de la résine.

Par ailleurs, la qualité d'absorbeur n'est pas limitée à la famille chimique des absorbeurs UV. Ainsi, tout types de composé ne laissant pas passer la lumière à la longueur d'onde de l'insolation pourraient être utilisé.

Le photoabsorbeur peut être dans n'importe quel état physique: solide, liquide ou gazeux avant ou après mélange dans la résine.

Avantageusement, l'absorbeur présentera un bon coefficient d'absorption pour toutes les longueurs d'onde de sensibilité de la résine, étant entendu que le photoabsorbeur absorbera dans la zone où la résine est photosensible.

De plus, la compatibilité entre le photoinitiateur ou composant photoactif et le photoabsorbeur pouvant être délicate, il peut être intéressant de changer le photoinitiateur de la résine et d'établir une composition sur mesure de la résine. 25

Enfin, ce procédé peut être réalisé avec une résine de polarité positive ou négative, quelque soit la longueur d'onde de sensibilité de la résine.

L'invention a été validée pour une concentration donnée en composé photoactif, c'est à dire dans ce cas précis, la concentration du photoinitiateur dans la résine SU-8 2075 commerciale. Cependant, l'invention prévoit de faire varier la concentration du composé photoactif conjointement avec celle en photoabsorbeur afin d'obtenir à la fois le contraste désiré et une meilleure définition des motifs lithographiés.

L'invention a été validée en lithographie au contact à la longueur d'onde de 365nm. Cependant, il est possible d'utiliser tout type de faisceau réalisant l'insolation en UV, DeepUV, lumière visible, laserbeam, etc. en utilisant un absorbeur adapté à la longueur d'onde de sensibilité de la résine.

L'invention a été validée par une insolation en face arrière (à travers un substrat transparent), mais on peut également pratiquer une insolation par face supérieure permettant de réaliser des motifs rentrants dans une résine négative. De même, on peut utiliser plusieurs couches de résines ayant des densités optiques différentes ou non et réaliser plusieurs insolations afin d'obtenir des motifs plus complexes.

L'invention permettra alors d'obtenir des motifs 3D en empilant une série de niveaux planaires de résine et en développant tous les niveaux en une étape unique de développement à la fin du procédé de fabrication. Ce type de lithographie est très classique lorsqu'on se limite à insoler des zones plus petites sur chaque niveau supérieur. En effet, La résine étant généralement transparente (en tout cas pour la résine SU-8), il faut prendre garde à ne pas insoler involontairement une zone des couches inférieures en réalisant la lithographie de la couche supérieure.

Cette limitation implique qu'il n'est possible d'obtenir que des motifs rentrant en résine positive, ou non rentrant en résine négative, comme le montrent les figures 4a à 4c. La figure 4a représente deux couches cl et c2 insolée et avant développement. Si la résine est négative, après développement, on obtient le motif de la figure 4b. Si la résine est positive, on obtient le motif de la figure 4c.

L'invention permet également de résoudre la difficulté d'insoler une couche sans insoler une couche voisine.

Selon une première méthode, on réalise une couche épaisse de résine selon l'invention. Il est alors possible d'insoler par endroit la résine dans toute sa profondeur, et ailleurs seulement la partie supérieure selon une épaisseur voulue. Cela peut se faire par le biais de plusieurs insolations, avec pour chaque insolation, un masque spécifique ainsi qu'une dose et/ou un temps d'insolation spécifiques définissant une profondeur d'implantation donnée. Cela peut aussi se faire par le biais d'une seule insolation en utilisant un masque à densité optique variable.

Cette méthode présente l'avantage d'être rapide et peu coûteuse, car on réalise du "multi- niveau" en une seule opération de lithographie en réalité, un seul étalement et dans le cas où on utilise un masque à densité variable, une seule insolation. La rentabilité est alors excellente car il n'y a pas d'alignement de niveaux à réaliser.

En variante, on peut empiler des couches de résines présentant des pourcentages en absorbeur de valeurs différentes, puis insoler cet empilement comme dans l'exemple précédent.

On peut également, entre autre pour réaliser des motifs rentrants, déposer et insoler individuellement chacune des couches avant le dépôt de la couche supérieure. On prévoira dans ce cas avantageusement que chaque couche ait une concentration en absorbeur inférieure à la couche sur laquelle elle est déposée afin de limiter l'insolation des couches inférieures lors l'insolation de la couche de surface.

Selon une variante de réalisation, on prévoit de séparer les différentes couches de résine par des couches anti réflexion (BARC = Bottom Anti Reflective Coating) qui sont de fines couches de résine opaque dont le rôle principal est d'empêcher la réflexion de la lumière. De cette façon, les couches inférieures ne sont plus sensibles au rayonnement UV lors des insolations des couches supérieures. On a donc une liberté totale des motifs pour chaque couche, et n'importe quel motif tridimensionnel doit pouvoir être réalisable à condition d'utiliser suffisamment de niveaux.

Le problème est alors de choisir une couche de BARC qui soit compatible avec la résine. Notamment certains matériaux utilisables comme couches de BARC peuvent contenir un solvant qui risque de détériorer la résine. Lors de l'étalement de ce matériau sur la couche de résine, cette dernière est attaquée par le solvant du BARC, détruisant la qualité du motif et la fonctionnalité du BARC. Tel que, ce BARC ne peut pas convenir.

Dans le cas d'une résine SU-8, par exemple, on aura intérêt à choisir pour le BARC un matériau tel que le BARC Wide de Brewer. Ce BARC a l'avantage d'être chimiquement compatible avec la SU-8. Il est possible de superposer les couches et ce BARC se développe en même temps que la SU- 8 dans le PGMEA. Par ailleurs, il est conçu pour absorber à 365nm. De plus, sa température de séchage est relativement faible. Un recuit à 1500C (ce qui est déjà très élevé pour la SU-8) est suffisant, alors que la plupart des autres BARC ou polyimides nécessitent un recuit au minimum à 180 C.

On peut également prévoir un BARC HERB de Clariant en prévoyant de définir plus précisément l'insolation du niveau supérieur car le BARC HERB créé une barrière de moins bonne efficacité. De plus, ce BARC n'est pas directement chimiquement compatible avec la SU8. Des couches intermédiaires devront donc être prévues pour pallier ce problème de compatibilité.

Selon une autre variante, on prévoit entre les différentes couches de résine, des couches d'arrêt telles que des dépôts métalliques pour empêcher l'insolation des niveaux inférieures par les rayons lumineux.

Une telle résine prévoyant différentes couches de résines avec des taux d'absorbeur différents et avec des couches barrières entre les différentes couches de résine permet ainsi d'être efficace lors de la phase de lithographie. La difficulté d'arrêter la réticulation à une profondeur donnée du masque de résine est ainsi résolue en appliquant les deux dispositions suivantes en même temps, à savoir: différentes couches de résine avec des taux d'absorbeur différents, - et existence de couches d'arrêt entre ces couches de résine.

Le principe en fait est de rendre la couche inférieure moins sensible que celle qui la recouvre. Ainsi, la couche supérieure s'insolera facilement sur une dose faible, puis le rayonnement UV sera fortement réduit par la couche de BARC. Le faisceau UV affaibli parvenant à la couche inférieure aura un impact faible, puisque cette dernière est beaucoup moins sensible.

En se reportant aux figures 5a à 5f, on va décrire un exemple de procédé de fabrication d'une structure multiniveaux: Etape 1: dépôt, sur un substrat S, d'une couche Rl de résine (SU-8 par exemple) possédant un composé absorbeur (figure 5a).

Etape 2: insolation de la couche R1 à l'aide d'un rayonnement, tel qu'un rayonnement UV, au travers d'un masque M1 disposé au dessus de la couche R1. Comme représenté sur la figure 5b, des zones R1.1, R1.2, R1.3 de la couche R1 ont été insolées. L'insolation est forte pour insoler toute la profondeur de la résine.

Étape 3: dépôt d'une couche barrière B sur la couche R1 et dépôt, sur la couche B, d'une couche de résine R2 ne comportant pas d'absorbeur ou de teneur en absorbeur inférieure à celle de la couche R1 (figure 5c).

Etape 4: insolation avec le même masque Ml que la précédente insolation pour assurer la réticulation maximale des endroits joignant les deux niveaux de couches de résine R1 et R2. Cela permet d'éviter les lift-off du niveau supérieur (figure 5d).

Etape 5 insalation au travers d'un deuxième masque présentant un dessin différent de celui du masque M1. Cette insolation est plus légère que les insolations précédente car elle ne vise à insoler que la couche R2 dont la teneur en absorbeur est inférieure à celle de la couche R1 et parce qu'elle ne doit pas affecter la couche R1 (figure 5e).

Etape 6 retrait du masque M2 et enlèvement de la résine non insolée des couches R1 et R2. On obtient alors, après développement, la structure de la figure 5f.

Grâce à ce procédé, nous arrivons donc à réaliser des motifs rentrants en SU-8 par une technique de multi-niveaux. Un tel procédé sera intéressant pour réaliser des canaux ou des chambre fluidiques fermés par exemple. Le procédé ne se limite pas à deux niveaux, et permet de superposer autant de couches que nécessaires, à condition de réaliser autant de résines avec des concentrations en absorbeur différentes. Chaque couche supérieure doit avoir une concentration en UVA inférieure à la précédente. La figure 6a représente un empilement de couches de résines possédant chacune une teneur en absorbant différente de celle des autres. Chaque couche a une teneur en absorbeur supérieure à la couche qui lui est supérieure. L'ensemble de couches a été insolé selon le motif de la figure 6a et après développement, on obtient la structure de la figure 6b.

On voit donc que l'invention concerne des résines photosensibles contenant à la fois des composés photoabsorbants permettant de modifier l'opacité de la résine et des composés photoactifs. Ces derniers sont avantageusement des composés chimiques qui permettent de donner le caractère photosensible à la résine. Ce sera donc dans le cas d'une résine négative un photointiateur, ou pour une résine positive un inhibiteur de dissolution qui se détruit lors de l'insolation, comme du diazonaphtoquione, par exemple.

L'utilisation conjointe d'un photoabsorbant et d'un composé photoactif dans une résine permet de contrôler le contraste de photolithographie, ce qui est particulièrement utile dans de nombreux procédés de fabrication de microcomposants et microsystèmes dans la gamme des dimensions micro à millimétriques, de facteurs de formes élevés et de formes tridimensionnelles.

Une première application d'une telle résine 30 est donc son utilisation en photolithographie à densité variable, c'est à dire en l'insolant à travers un masque à niveau de gris, spécifiquement des masques HEBS.

Une autre application est la réalisation de motifs rentrant tels des canaux microfluidiques en insolant par endroit soit la totalité de la résine, soit seulement la partie supérieure de la résine en ajustant la dose d'insolation.

L'invention peut être appliquée à la photostructuration de résines négatives à base chimique époxy, spécifiquement pour la gamme des résines commerciales SU-8.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Résine épaisse d'épaisseur comprise entre 1 micromètre et quelques dizaines de micromètres et sensible à au moins une longueur d'onde déterminée, caractérisée en ce qu'elle comporte un matériau photoabsorbeur absorbant au moins ladite longueur d'onde.

2. Résine selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau photoabsorbeur est un colorant dilué dans la résine avant séchage ou une poudre opaque dispersée dans la résine.

3. Résine selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau photoabsorbeur est un produit dissout dans la résine avant séchage.

4. Résine selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau absorbeur est du 2-Hydroxy-4-n-octoxybenzophenone.

5. Résine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la résine est sensible aux rayonnements ultraviolets et ce quje le matériau photoabsorbant est absorbant aux UV.

6. Résine selon la revendication 5, caractérisé en ce que la résine est une résine SU-8

7. Résine selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pourcentage en masse de matériau absorbeur dans la résine est compris entre 0 et 10

8. Procédé de fabrication d'une structure à trois dimensions, caractérisé en ce qu'il prévoit: a. le dépôt d'au moins une couche de résine selon l'une quelconque des revendications précédentes, b. une insolation au travers d'un masque à densité optique variable définissant des zones plus ou moins profondément insolées.

9. Procédé de fabrication d'une structure à trois dimensions, caractérisé en ce qu'il prévoit: a. le dépôt d'au moins une couche de résine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, b. plusieurs insolations à travers différents masques avec pour chaque insolation une dose et/ou un temps d'insolation différents permettant de définir une profondeur d'insolation spécifique.

10. Procédé de fabrication d'une structure à trois dimensions utilisant des résines selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: a. dépôt, sur an substrat (S), d'une première couche (R1) de résine possédant un composé absorbeur, b. insolation de ladite couche de résine (R1) à l'aide d'un rayonnement, au travers d'un premier masque (Ml) disposé au dessus de ladite couche (Rl), c. dépôt, sur la première couche de résine, d'une deuxième couche de résine (R2), d. insolation au travers d'un deuxième masque (M2) de façon à n'insoler que la deuxième couche (R2) , et ainsi de suite, e. enlèvement de la résine non insolée des deux couches de résine (R1 et R2).

11. Procédé de fabrication selon la revendication 10, caractérisé en ce que la deuxième couche de résine présente une teneur en absorbeur inférieure à celle de la première couche de résine (R1).

12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte entre la deuxième et troisième étape (b et c), _me étape de dépôt d'une couche barrière (B) sur la couche (R1).

13. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte entre la troisième et quatrième étape (c et d), une insolation à travers un masque identique au premier masque (Ml) pour assurer la réticulation maximale des endroits joignant les deux niveaux de couches de résine (R1 et R2).