TWI526560B - A method of manufacturing a structured coating on a substrate, a coated substrate, and a coating Layer of semi-finished products - Google Patents

A method of manufacturing a structured coating on a substrate, a coated substrate, and a coating Layer of semi-finished products Download PDF

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Description

於基板上製造結構塗層之方法、塗層基板及具塗 層基板之半成品
在基板上製造結構化塗層之方法，塗層基板及具塗層基板之半成品本發明涉及結構化塗層基板的技術領域。
專利DE 102 22 609 B4有描述一種在基板要塗層的表面上製造結構化塗層的方法。這種已知的方法係一種所謂的Lift Off製程，這種製程是先在要塗層的表面加上一個帶有負結構的第一塗層。接著在第一塗層上沉積出第二塗層，以便在最後將第一塗層及位於其上的第二塗層的段落去除。結構化塗層是用已知方法製造，這種方法是利用蒸鍍沉積出含有蒸鍍玻璃材料的第二塗層。
除了已知的Lift Off製程外，也可以使用所謂的掩膜結構化製程在基板上製造結構化塗層，這種製程是利用一或多個遮蔽掩膜製造結構化塗層。要沉積的材料不會沉積在基板上覆蓋遮蔽掩膜覆蓋的區域。
以上提及的兩種在基板上製造結構化塗層的製 程都屬於所謂的外加結構的方法。
本發明之目的是改良在基板上製造結構化塗層的技術。
採用本發明之獨立申請項目1項在基板要塗層的表面上製造結構化塗層的方法、獨立申請項目第19項的塗層基板、以及獨立申請項目第30項的具有塗層基板之半成品即可達到上述目的。附屬申請專利項目的內容均為本發明的有利的實施方式。
本發明的第一部分是一種在基板上製造結構化塗層的方法，其步驟如下：準備一個具有要塗層之表面的基板，然後在基板要塗層的表面上製造結構化塗層，其作法是將至少一種塗層蒸鍍材料，也就是氧化鋁、二氧化鋁、氮化矽或二氧化鈦，熱蒸發到基板要塗層的表面上，並使用一種外加結構法將塗層蒸鍍材料沉積出來。結構化塗層全部或只有一部分是以電漿輔助熱電子輻射蒸發製成。
本發明的第二部分是一種塗層基板，尤其是以上述方法製造的塗層基板，其具有一個基板，在該基板的一個表面上的至少部分區域有一個由至少一種塗層蒸鍍材料(也就是氧化鋁、二氧化矽、氮化矽或二氧化鈦)製成的結構化塗層。
本發明的第三部分是一種具有塗層基板的半成 品，此種半成品具有一個基板、一個由至少一種塗層材料在基板要塗層的表面上形成的第一塗層，其中要塗層的表面的一或多個子區域未被第一塗層覆蓋，並與第一塗層形成表面上的一個負結構、以及一個由至少一種塗層蒸鍍材料(也就是氧化鋁、二氧化矽、氮化矽或二氧化鈦)形成的位於第一塗層之上的第二塗層。
利用本發明可以用有效率的方式在基板上製造不同的結構塗層，以達到各種不同的應用目的，也就是將至少一種塗層蒸鍍材料(也就是氧化鋁、二氧化矽、氮化矽或二氧化鈦)沉積在基板上。這些材料可以為不同的應用目的形成基結構化的基板塗層。
結合不同的塗層蒸鍍材料可以產生單一或多重的優點，這樣就可以根據不同的應用情況及所使用的塗層蒸鍍材料產生不同的優化設計。例如相較於以先前技術使用之蒸鍍材料製造的厚度相近的塗層，由單成分系統(二氧化矽)製造的蒸鍍塗層具有較高的光學透射性，尤其是在紫外線波長範圍。此外，二氧化矽的擊穿電壓也比較高。氧化鋁的特徵是具有很好的耐刮性及很高的折射率，而且對氫氟酸具有非常高的耐受性。二氧化鈦具有很高的折射率。氮化矽具有很高的擊穿電壓，以及具有比蒸鍍玻璃還要高的折射率。
一個令人訝異的發現是，利用電漿輔助熱電子輻射蒸發可以將上述塗層蒸鍍材料製造成結構化塗層，雖然這 些單成分系統的熔化溫度遠高於蒸鍍玻璃的熔化溫度。而且雖然熔化溫度很高，仍能夠避免出現基板溫度過高可能產生的缺點。硼矽玻璃(一種蒸鍍材料)的熔化溫度大約是1300℃，此處建議之蒸鍍材料的熔化溫度則是：二氧化矽(大約1713℃)，氧化鋁(大約2050℃)，二氧化鈦(大約1843℃)，氮化矽(大約1900℃)。
利用電漿輔助熱電子輻射蒸發處理塗層蒸鍍材料可以形成完美的塗層沉積。電漿輔助熱蒸發可以針對不同的應用情況作適當的改變，以便使製造出的結構化塗層具有所需要的塗層特性。例如透過電漿輔助可以控制及優化塗層附著性及塗層內的固有壓應力及拉應力。此外，透過電漿輔助還可以影響蒸鍍塗層的化學計量。
在本發明的各種不同的實施方式中，結構化塗層可以是單層，也可以是多層。在多層的結構化塗層中，可以設定至少有一個子層是從第一種蒸鍍材料沉積出來，以及至少有另外一個子層是從其他的蒸鍍材料沉積出來。例如可以設定第一子層是由二氧化矽製成，在其上的另外一個子層則是由氧化鋁製成。
根據一種實施方式，可以在電漿輔助熱電子輻射蒸發製造的一或多個子層之外，另外加上其他製造方法製造的一或多個子層，例如濺鍍法或化學氣相沉積法(CVD：Chemical Vapor Deposition)。這些製造方法亦可用於塗佈氮化 矽或二氧化矽。結構化塗層的這些其他的一或多個子層可以在沉積出一或多個子層之前或之後加上去。
電漿輔助有助於提高蒸鍍塗層的品質。也就是說有助於製造出具有良好的致密性及熱學特性的塗層。由於塗層生長較佳，因此製造出來的塗層較不易損壞。要塗層的基板不必預熱。這種製造塗層的方法也稱為IAD冷塗層法。這種方法的一個特殊優點是沉積率很高，因此可以使製程時間達到最佳化。為了獲得良好的塗層品質，傳統的蒸鍍法必須先將基板預熱到很高的溫度。這會造成更多冷凝的粒子被解析，導致蒸鍍率降低。此外電漿輔助還可以透過電漿束校準蒸氣射束，以便使蒸發的微粒以各向異性的方式撞擊在要塗層的基板表面上。這樣就可以在不會有所謂的連結(Links)的情況下完成塗層沉積。此處所稱的連結是指要塗層之基板表面上的不同區域之間形成吾人不希望存在的連接。
本發明之方法的有利的實施方式可以具有以下一種或數種特徵。根據一種有利的實施方式，電漿輔助熱電子輻射蒸發的蒸鍍率在20mm/min至2μm/min之間。可以使用氧電漿、氮電漿、及/或氬電漿。一種可行的替代或輔助方式是在熱蒸發步驟之前先對要塗層的表面進行活化及/或清潔的預處理步驟。可以利用電漿進行預處理，尤其是氧電漿、氮電漿、及/或氬電漿。最好是在現場進行預處理，也就是在熱蒸發之前，直接在塗佈設備中進行預處理。
根據本發明的一種有利的實施方式，熱蒸發至少一種塗層蒸鍍材料的步驟包括一個從至少兩種蒸發源進行共蒸發的步驟。透過從至少兩種蒸發源進行的共蒸發可以沉積出相同或不同的材料。
根據本發明的一種有利的實施方式，結構化塗層是在一個垂直於要塗層之表面的方向上以一種不同的的材料成分被製成。
本發明的一種改良方式是，在要塗層的表面上多次製造結構化塗層。
本發明的一種有利的實施方式是在基板上至少兩個位置製造結構化塗層。例如可以將結構化塗層設置在基板的正面及背面上。在時間上可以同時或是先後將結構化塗層沉積在基板的正面及背面上。
本發明的一種改良方式是，基板與另外一個基板連接。這另外一個基板可以是下列元件中任一元件的一部分：半導體元件、光電元件、微電機元件。
本發明的一種改良方式是將結構化塗層的結構至少部分被填滿。可以利用導電及/或透明材料將結構化塗層至少部分填滿。
根據本發明的一種有利的實施方式，基板上至少一個區域是導電的。透過這至少一個導電區域可以在要塗層的表面及/或結構化塗層上形成一或多條線路。
本發明的一種有利的改良方式是在結構化塗層上形成一個結合層。例如這個結合層包括一個用於接下來的金屬化的種子層及/或一個黏著劑層。
本發明的一種改良方式是將結構化塗層製造成一種多層塗層。根據一種實施方式，多層塗層包括由二氧化矽及一種蒸鍍材料構成的層，或是二氧化矽及氧化鋁構成的層，其中蒸鍍材料或氧化鋁構成的子層在二氧化矽上形成一個保護層。除了熱蒸發外，這種實施方式也可以利用其他沉積方法形成一或多個子層。例如濺鍍法。
根據本發明的一種有利的實施方式，結構化塗層的層厚度在0.05μm至50μm、0.1μm至10μm、或最好是在0.5μm至3μm之間。
根據本發明的一種改良方式，在將至少一種塗層蒸鍍材料沉積到要塗層的表面上時，基板的溫度最高不超過120℃，或最好是最高不超過100℃。對耐熱性較差的材料及元件而言，例如塑膠及聚合物膜、光致抗蝕劑、III/V族半導體光電探測器等，這麼低的基板溫度是很大的優點。利用電漿輔助熱電子輻射蒸發可以使產生的塗層達到足夠的密集程度，因此無需像先前技術需事後加熱。
根據本發明的一種改良方式，所使用的基板含有下列材料中至少任一種材料：玻璃、金屬、塑膠、陶瓷、無機絕緣體、絕緣材料、半導體材料。例如矽或砷化鎵等半導 體材料。
根據本發明的一種有利的實施方式，至少以下列結構化製程中的一種製程製造外加結構：-- 掩膜結構化，利用一遮蔽掩膜製造結構化塗層；-- 經由負結構進行結構化，其結構塗層之製造包括以下步驟：-- 在要塗層的表面上製造一具有負結構的第一塗層，其中在要塗層的表面上至少沉積出一種塗層材料，然後去除沉積的塗層材料，使要塗層的表面的一或多個子區域露空；-- 將至少一種塗層蒸鍍材料熱蒸發，使該至少一種塗層蒸鍍材料沉積在基板表面具有第一塗層的區域上而形成第二塗層；-- 將第一塗層至少去除一部分。
經由負結構形成的結構化也稱為Lift Off結構化或Lift Off製程。根據一種實施方式，至少將第一塗層部分去除的步驟包括一個將塗層表面平坦化的步驟。此外，一種可行的替代或輔助方式是包括一個機械平整的步驟，例如以研磨及/或擦亮及/或拋光等方式使塗層表面變平整。根據一種實施方式，負結構的形成包括一個以結構化印刷形成第一塗層的步驟，尤其是以篩網印刷進行的結構化印刷。負結構的形成可以包括一個微影結構化及/或微影灰度級結構化的步驟。根據一種實施方式，負結構的形成包括一個形成光致結構化層的步驟。這種實施方式可以包括一個塗上一種光致抗蝕材 料的步驟。製造負結構的步驟可以包括一個將沉積的塗層材料溶解到溶劑中的步驟。根據一種改良方式，將第一塗層至少去除一部分的步驟可以包括一個濕化學及/或乾化學去除的步驟。
根據本發明的一種有利的實施方式，在透過負結構進行的結構化製程中，第二塗層是一個未封閉的塗層，其具有一或多個通往第一塗層的通路。
根據本發明的一種改良方式，透過負結構進行的結構化製程包括對第二塗層進行後處理。例如可以用濕化學及/或乾化學及/或加熱及/或化學機械研磨(CMP)及/或電摻雜等方式對第二塗層進行後處理。電摻雜通常是將至少一種摻雜材料加到基材中，以影響塗層的電學特性。
根據本發明的一種改良方式，透過負結構進行的結構化製程中，第二塗層構成傾斜向後倒向的側面。這樣第二塗層的側面就不會垂直於位於其下方的塗層，而是朝第二塗層傾斜。
根據本發明的一種有利的實施方式，在透過負結構進行的結構化製程中，第一塗層至少有一部分是由光致抗蝕材料製成。光致抗蝕材料的塗佈是在一個塗佈步驟中進行，例如光阻旋轉塗佈(Spin-Coating)及/或噴塗及/或電沉積及/或層壓。在這種情況下或是其他未使用光致抗蝕材料的實施例中，部分去除第一塗層的步驟可以包括一個壓印或蝕 刻第一塗層的步驟。根據一種實施方式，可以光致抗蝕材料的塗佈是以塗佈一層光致抗蝕膜的方式進行。
一種實施方式是以最高不超過150℃的溫度使光致抗蝕材料製成的第一塗層交聯。這樣做能夠使Lift Off製程獲得非常好的結果。
以上關於本發明之在基板上製造結構化塗層的方法的各種有利實施方所作的說明亦適用於本發明之塗層基板及本發明使用的工具。
本發明之塗層基板及/或半成品具有下列特徵中的一或多個特徵。以電漿輔助熱電子輻射蒸發沉積出的一或多個塗層最好具有DIN 12116定義之等級2的耐酸性。按照類似DIN 12116的方式準備耐酸性檢驗用的試體。接著將要檢驗的表面放在鹽酸(c~5.6mol/l)中煮6個小時。然後測定重量損失(單位mg/100cm2)。如果6個小時後的半表面重量損失大於0.7mg/100cm2，但最多不超過1.5mg/100cm2，即表示耐酸性之等級為2。最好是達到第級1的耐酸性，也就是6個小時後的半表面重量損失最多不超過0.7mg/100cm2。
一種可行的替代或輔助方式是具有DIN 52322(ISO 695)定義之等級2的耐鹼性，或最好是具有第級1的耐鹼性。按照類似DIN 52322(ISO 695)的方式準備耐鹼性檢驗用的試體。接著將要檢驗的表面放在沸騰的含水溶液中煮3個小時。該溶液是由等量的氫氧化鈉(c=1mol/l)及碳酸鈉 (c=0.5mol/l)所組成。然後測定重量損失。如果3個小時後的表面重量損失大於75mg/100cm2，但最多不超過175mg/100cm2，即表示耐鹼性之等級為2。如果3個小時後的表面重量損失最多不超過75mg/100cm2，即表示耐鹼性之等級為1。
根據一種實施方式，以電漿輔助熱電子輻射蒸發沉積出的一或多個塗層具有DIN 12111(ISO 719)定義之等級至少是2(或最好是1)的耐水解性。
一種可行的替代或輔助方式是塗層具有耐溶劑性。根據一種有利的實施方式，以電漿輔助熱電子輻射蒸發沉積出的塗層的層內應力小於+500MPa，其中+號代表塗層內的應力是壓應力。層內應力最好是在+200MPa至+250MPa之間，或是在-20MPa至+50MPa之間，其中-號代表塗層內的應力是拉應力。
一種可行的替代或輔助方式是塗層具有耐刮性，按照ISO 9385的定義，塗層的努氏硬度至少達到HK0.1/20=400的程度。
根據本發明的一種實施方式，以電漿輔助熱電子輻射蒸發沉積出的塗層具有很好的附著性，以10μm壓探頭進行之奈米壓痕試驗顯示，其在矽上的附著可抵抗大於100Mn的橫向力。
本發明之製造方法是可以調整的，以獲得前面提 及的一或多個塗層特性。
1‧‧‧基板
2‧‧‧光致抗蝕材料
3‧‧‧結構化塗圖
70、71、72、102‧‧‧結構化蒸鍍塗層
80、81、82、120、140‧‧‧蒸鍍塗層
90‧‧‧結構化塗層
91‧‧‧中間區域
92‧‧‧材料填充
100‧‧‧非結構化蒸鍍塗層
101‧‧‧導電材料構成的線路
103‧‧‧開口
110‧‧‧接觸墊片
121‧‧‧結合層/種子層
160、170‧‧‧側面
以下配合圖式及有利的實施例對本發明的內容做進一步的說明。其中：第1圖：一個基板的示意圖，在該基板上有一個結構化塗層，這個結構化塗層是以電漿輔助熱電子輻射蒸發將塗層蒸鍍材料沉積在基板上而製外加成。
第2圖：如第1圖之基板及沉積於其上之光致抗蝕劑層的示意圖，其中光致抗蝕劑層具有一與要沉積之結構化塗層之負像相同的以微影形成微結構。
第3圖：如第2圖之基板及沉積於其上由塗層蒸鍍材料沉積出的塗層的示意圖。
第4圖：如第3圖之基板的示意圖，其中光致抗蝕劑層已被移除。
第5圖：一種半成品，在其基板上有一個光致抗蝕劑層及一個蒸鍍塗層。
第6圖：另外一種半成品，在其基板上有一個蒸鍍塗層及一個帶有負結構的光致抗蝕劑層。
第7圖：一種配置的示意圖，在其基板上有多個經多重外加結構形成的結構化蒸鍍塗層。
第8圖：一種配置的示意圖，在其基板上有多個經多重外加結構形成的結構化蒸鍍塗層。
第9圖：一種配置的示意圖，在其基板上有一個經外加結構形成的結構化塗層，其中在結構化塗層內的一個中間區域含有填充材料。
第10圖：一種配置的示意圖，在其基板上有一個非結構化蒸鍍塗層及一個結構化蒸鍍塗層。
第11圖：一個基板段的示意圖。
第12圖：一種配置的示意圖，在其基板上有一個經外加結構形成的蒸鍍塗層，其中該蒸鍍塗層帶有一個結合層/種子層。
第13圖：從斜上方看第12圖之配置。
第14圖：一種配置的示意圖，其中塗佈在具有負像之基板上的光致抗蝕劑被一個蒸鍍塗層完全封住。
第15圖：如第14圖之配置經過機械平坦化後的情況。
第16圖：一種配置的示意圖，其中的負結構的側面是傾斜的。
第17圖：如第16圖之配置經過Lift Off製程去除光致抗蝕材料後的情況。
第1圖顯示基板1的示意圖，在基板1上要以熱蒸發使一種塗層蒸鍍材料(也就是氧化鋁、二氧化矽、氮化矽或二氧化鈦)沉積出一個結構化塗層，此處使用的熱蒸發是 一種電漿輔助熱輻射蒸發。本實施例中的結構化塗層是以將在下面詳細說明的Lift Off製程製造而成。
第2圖顯示如第1圖之基板1的示意圖，此時利用光刻在基板1上將要沉積之塗層的微結構的負像刻劃在光致抗蝕劑層2上。
接著利用熱蒸發沉積出使塗層蒸鍍材料，形成一個如第3圖的蒸鍍塗層3。一種實施方式是使用輔助電子熱輻射蒸發形成塗層沉積。蒸鍍塗層3是一種一或多層的塗層。
在沉積出介電層的過程中，基板1的基板板溫度保持在低於120℃、或最好是低於100℃。透過電漿輔助進行塗層蒸鍍材料的沉積，例如可利用氧及氬作為製程氣體。在準備步驟中利用氬及氧的電漿對要沉積塗層蒸鍍材料的表面進行預淨化或預處理。在沉積蒸鍍塗層3的不同時間段期間，應對所使用的電漿進行不同的調整，尤其是調整電漿的組成氣體成分及電漿功率，以便在蒸鍍塗層內形成所需要的塗層特性。
第4圖顯示如第3圖之基板1的示意圖，此時光致抗蝕層2已被去除。
以下將根據第5圖至第17圖說明其他的實施例。在這些圖中與第1圖至第4圖相同的構件均使用相同的元件符號。
若以電漿輔助進行熱蒸發，可以透過電漿參數的 變化達到相應的材料及特性梯度。例如可以在塗層蒸鍍材料內形成不同的密集度，以便將鄰接的區域密封住。可以用連續過渡的方式逐級產生材料及特性梯度(如第5圖)，或是透過突然改變沉積的蒸鍍材料(例如加入可以用其他方法產生沉積的另外一種材料)突然產生材料及特性梯度，或是透過突然改變電漿參數產生材料及特性梯度(第6圖)。例如可以經由多次形成具有不同折射率的塗層，以製造出結構化抗反射塗層。
第5圖及第6圖分別顯示一種半成品，其在基板1上具有一帶有負結構的光致抗蝕層2及蒸鍍塗層3，其中蒸鍍塗層3是以逐級或連續材料過渡的方式產生(第5圖)，或是以突然的材料過渡方式產生(第6圖)。根據第3圖，可以利用起模製程使結構化蒸鍍塗層露空。
第7圖顯示一種配置的示意圖，在其基板1上有一個經多重外加結構形成的結構化蒸鍍塗層70，71，72。LIft Off製程被執行多次。也就是先在基板1上沉積出由二氧化矽(SiO2)構成的低折射率的蒸鍍塗層72。接著再沉積出蒸鍍塗層70，構成蒸鍍塗層70之塗層蒸鍍材料(例如氧化鋁(Al2O3))的折射率大於構成鍍塗層72之塗層蒸鍍材料的折射率。最後再沉積出蒸鍍塗層71，例如以一種折射率高於蒸鍍塗層70之塗層蒸鍍材料(例如二氧化矽)的材料構成蒸鍍塗層71。蒸鍍塗層70整個被封住，例如構成一光波導。
第8圖顯示一種配置的示意圖，在其基板1上有多個經多重外加結構形成的結構化蒸鍍塗層80，81，82，因而形成一結構化塗層。例如在一種實施例中，基板1上的多層式結構化塗層可形成一種多層繞射元件。多個蒸鍍塗層80，81，82中可以有一個、兩個、或甚至是全部(3個)蒸鍍塗層是由相同的材料製成。但也可以使用兩種或甚至是3種不同的塗層蒸鍍材料來製造多個蒸鍍塗層80，81，82。根據一種實施方式，基板1上的多個塗層中的一或兩個塗層並不是以熱蒸發製成，而是利用其他方法製成，例如濺鍍或CVD。此外，蒸鍍塗層80，81，82中的一個塗層可以是一個金屬化層。
第9圖顯示一種配置的示意圖，在其基板1上有一個經外加結構形成的結構化塗層90，其中在結構化塗層90內的一個中間區域91有一材料填充92，例如由導電及/或光學透明材料構成的材料填充。例如這樣可以製造出由導電材料構成的”埋藏式”線路。為此可利用濺鍍法在結構化塗層90及中間區域91上形成一個由TiW/Cu構成的種子層。接著在要填充材料的中間區域91上方形成一結構化光致抗蝕掩膜。然後利用電鍍使銅沉積到結構化塗層90的上緣為止。最後再使掩膜露空及去除熱蒸發形成的結構化塗層上的種子層，這樣就可以將先前在基板1上露空的中間區域91填滿銅製的線路。
第10圖顯示一種配置的示意圖，在其基板1上有一個非結構化蒸鍍塗層100。在蒸鍍塗層100上由導電材料構 成的線路101被一個以外加結構法製造的結構化蒸鍍塗層102至少部分覆蓋住。經由結構化蒸鍍塗層102內的一個開口103可以形成導電接觸。
第11圖顯示一個基板段的示意圖，和第10圖的配置一樣，這個基板段亦可用於導電線路的佈線。設置在周圍的接觸墊片110經由線路111與較大的平面接觸區112接線。金屬結構係設置在一個非結構化的基層上(參照第10圖)，並被一個只有在接觸區112上方打開的塗層覆蓋住。這種配置對於所謂的覆晶組裝的元件特別有利。
第12圖顯示一種配置的示意圖，在其基板1上有一個經外加結構形成的蒸鍍塗層120，且在該蒸鍍塗層120上有一個結合層/種子層121。例如這個種子層或結合層可以是一個黏著層，其作用是將該配置的基板1黏著在另一個基板(未在第12圖中繪出)上。這樣就可以在具有框架結構的第一基板及第二基板之間形成封閉的空腔(Cavity)。例如這個空腔可以用來封裝基板1上的光學作用面。也可以選擇性的將一個種子層設置在一個框架結構上，其中一個銅製的框架結構。在連接兩個基板時，第二基板可具有金屬化區，例如錫構成的金屬化區。這樣兩個基板可以經由所謂的電接合結合在一起。第13圖顯示從斜上方看第12圖的配置。
第14圖顯示一種配置的示意圖，其中塗佈在具有負像之基板1上的光致抗蝕劑2被一個蒸鍍塗層140完全封 住。下一個步驟是透過機械加工(例如擦亮、研磨、及/或拋光)將塗層平坦化。機械加工的結果顯示於第15圖。去除剩餘的掩膜2即可使結構化塗層140露空。
第16圖顯示一種配置的示意圖，其中光致抗蝕材料2的負結構的側面160是傾斜的，因此第17圖中結構化塗圖3的側面170也是傾斜的，但是傾斜方向與側面160相反。第17圖的配置是去除光致抗蝕材料2後的情況。側面170具有一個正的螺紋嚙合角。例如這種構造方式的結構化塗層3對接下來使一或多條線路(未在圖式中繪出)穿過側面170上的金屬化步驟非常有利。
上述的實施例都涉及選擇性利用Lift Off製程製造的外加結構。一種可行的替代方式是利用掩膜技術製造外加結構。這種技術是利用一或多個掩膜將基板上要塗層區域覆蓋住，也就是將不應沉積蒸鍍塗層材料的區域覆蓋住。同樣的，使用掩膜技術時，也可以透過多次沉積製造出多層的結構化塗層。
在以上的說明、申請專利範圍、以及圖式中揭示之本發明的所有特徵均可單獨或與其他特徵以任意方式組合，以實現本發明的各種不同的實施方式。
1‧‧‧基板
70、71、72‧‧‧結構化蒸鍍塗層

Claims (32)

  1. 一種在基板上製造結構化塗層的方法，包括下列步驟：-- 準備一個具有要塗層之表面的基板；-- 在基板要塗層的表面上製造結構化塗層，其作法是將至少一種塗層蒸鍍材料，也就是單成分系統氧化鋁或單成分系統氮化矽，熱蒸發到基板要塗層的表面上，並使用一種外加結構法將塗層蒸鍍材料沉積出來，其中該熱蒸發是一種電漿輔助熱電子輻射蒸發。
  2. 如申請專利範圍第1項的方法，其特徵為：熱蒸發至少一種塗層蒸鍍材料的步驟包括從一個至少兩種蒸發源進行共蒸發的步驟。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項中任一項所述的方法，其特徵為：結構化塗層是在一個垂直於要塗層之表面的方向上以不同的材料成分被製成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其特徵為：在要塗層的表面上多次製造結構化塗層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其特徵為：在基板上至少兩個位置製造結構化塗層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其特徵為：基板與另外一個基板連接。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其特徵為：結構化塗層的結構至少被部分被填滿。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其特徵為：基板上至少一個區域是導電的。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其特徵為：在結構化塗層上形成一個結合層。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其特徵為：將結構化塗層製造成一種多層塗層。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其特徵為：結構化塗層的層厚度在0.05μm至50μm、0.1μm至10μm、或最好是在0.5μm至3μm之間。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其特徵為：在將至少一種塗層蒸鍍材料沉積到要塗層的表面上時，基板的溫度最高不超過120℃，或最好是最高不超過100℃。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其特徵為：所使用的基板含有下列材料中至少任一種材料：玻璃、金屬、塑膠、陶瓷、無機絕緣體、絕緣材料、半導體材料。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其特徵為：至少以下列結構化製程中的一種製程製造外加結構：-- 掩膜結構化，利用一遮蔽掩膜製造結構化塗層；-- 經由負結構進行結構化，其結構塗層之製造包括以下步驟：-- 在要塗層的表面上製造一具有負結構的第一塗層，其中在要塗層的表面上至少沉積出一種塗層材料，然後去除 沉積的塗層材料，使要塗層的表面的一或多個子區域露空；-- 將至少一種塗層蒸鍍材料熱蒸發，使該至少一種塗層蒸鍍材料沉積在基板表面具有第一塗層的區域上而形成第二塗層；-- 將第一塗層至少去除一部分。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的方法，其特徵為：在透過負結構進行的結構化製程中，第二塗層是一個未封閉的塗層，其具有一或多個通往第一塗層的通路。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的方法，其特徵為：透過負結構進行的結構化製程包括對第二塗層進行後處理。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的方法，其特徵為：在透過負結構進行的結構化製程中，第二塗層構成傾斜向後倒向的側面。
  18. 如申請專利範圍第14項所述的方法，其特徵為：在透過負結構進行的結構化製程中，第一塗層至少有一部分是由光致抗蝕材料製成。
  19. 一種塗層基板，尤其是以前述申請專利範圍中至少任一項的方法製造的塗層基板，其具有一個基板，在該基板的一個表面上的至少部分區域有一個由至少一種塗層蒸鍍材料，也就是單成分系統氧化鋁或單成分系統氮化矽，製成的結構化塗層。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的基板，其特徵為：結構化塗層在一個垂直於要塗層之表面的方向上具有不同的材料成分。
  21. 如申請專利範圍第19項或第20項中任一項所述的基板，其特徵為：在基板的兩個面上均具有結構化塗層。
  22. 如申請專利範圍第19項所述的基板，其特徵為：該基板與另外一個基板連接。
  23. 如申請專利範圍第19項所述的基板，其特徵為：結構化塗層的結構至少部分被填滿。
  24. 如申請專利範圍第19項所述的基板，其特徵為：在基板上至少形成一個可導電區域。
  25. 如申請專利範圍第19項的基板，其特徵為：在結構化塗層上形成一個結合層。
  26. 如申請專利範圍第19項所述的基板，其特徵為：結構化塗層是一個多層的塗層。
  27. 如申請專利範圍第19項所述的基板，其特徵為：結構化塗層的層厚度在0.05μm至50μm、0.1μm至10μm、或最好是在0.5μm至3μm之間。
  28. 如申請專利範圍第19項所述的基板，其特徵為：基板含有下列材料中至少任一種材料：玻璃、金屬、塑膠、陶瓷、無機絕緣體、絕緣材料、半導體材料。
  29. 如申請專利範圍第19項所述的基板，其特徵為：結構化塗層具有下列特性中的一或多項特性：-- 耐酸性：至少第2等級(DIN 12116)；-- 耐鹼性：第2等級，或最好是第1等級(DIN 52322(ISO 695))；-- 耐水解性：至少第2等級(DIN 12111(ISO 719))，或最好是第1等級；-- 層內應力小於+500MPa；-- 層內應力在+200MPa至+250MPa或-20MPa至+50MPa之間；-- 努氏硬度至少HK0.1/20=400(ISO 9385)。
  30. 一種具有塗層基板的半成品，具有：-- 一個基板；-- 一個由至少一種塗層材料在基板要塗層的表面上形成的第一塗層，其中要塗層的表面的一或多個子區域未被第一塗層覆蓋，並與第一塗層形成表面上的一個負結構；-- 一個由至少一種塗層蒸鍍材料，也就是單成分系統氧化鋁或單成分系統氮化矽，形成的位於第一塗層之上的第二塗層。
  31. 如申請專利範圍第30項所述的半成品，其特徵為：第二塗層是一個具有一或多個通往第一塗層之通路的未封閉塗層。
  32. 如申請專利範圍第30項或第31項中任一項所述的半成品，其特徵為：第一塗層至少有一部分是由抗光蝕材料製成。
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