[发明专利]局部去除敷在半透明或透明基底上的敷层的方法

说明书

本发明涉及局部去除敷在半透明或透明基底如普通及合成玻璃上的敷层的方法。

“敷层”应理解为赋予基底特定的光学、电磁或热性能的由一层或多层构成的任何敷层。

这样的敷层往往为一层或多层，厚度极薄以至半透明或透明，包敷在玻璃如风挡玻璃上。

所述敷层通常真空敷镀在材料的整个表面上。不过，在很多应用中，材料上一些确切的地方，如边缘，必须裸露出来。

例如为了恢复材料的原始特性，有必要局部去除敷层：如玻璃需要粘连时为了获得更好的粘附性能；如敷层是导体时为了电绝缘；敷层不透明时需恢复原始的透明度等等。

如今，局部去除所述敷层采用化学方法或者机械方法。

然而，这些技术造成化学污染，可能侵蚀外表面，甚至损坏材料本身。

可借助于遮蔽技术只在需要的地方敷镀敷层以避免清除这类敷层。

不过，这种技术不是在任何情况下都能使用的，特别是在遮蔽物形状复杂或者具有不连贯件及内含件时。

此外，有敷层部位与无敷层部位之间的过渡有时质量很差。

遮蔽物的价格往往昂贵，尤其在每次改变无敷层部位的位置都需更换遮蔽物的情况下。

本发明旨在获得一种避免上速缺陷从而经济地局部去除敷在半透明或透明基底上的敷层的方法，该方法不会损坏基底，可获得高精度的定位，同时有敷层部位与无敷层部位之间的过渡质量甚佳(过渡线甚至低于25微米)，并且可使基底在去除敷层处重获其原始的物理特性。

本发明的方法可实现这个目标，该方法借助一个固体脉动激光器，或者至少一个脉动激光二极管，一个波长在10微米和360纳米之间的脉动激光束被引至敷层上有待去除的地方。

已知使用激光器在半导体工业的淀积工序中有选择性的去除敷层以及清除金属表面的氧化物。

在上速情况下，使用气体激光器。这类激光器不能用于透明材料，透明材料要想恢复它们的初始物理特性，要求敷层的成分不能扩散到它们之中，而且只能承受少量增温。

例如，US-U-5.235.154号涉及集成电路和半导体制造，描述了一种修复淀积在如聚酰亚胺的有机绝缘层上的两层金属层连接断裂的方法，所有机绝缘层本身覆盖在绝缘基底如玻璃上。借助于脉动激光器通过汽化陆续清除金属层上有待更换的部分，然后，被清除部位被蒸汽状的化学沉积物充塞。被激光器处理的只是很小块的表面，不能保证保留基底的光学性能，此外，整个组合不是透明或半透明的。

本发明的方法可以保留半透明或透明基底的光学特性。此外，此方法可用于具有80％以上透光率的基底-敷层组合上。

US-A-5.958.268号文件描述了一种选择性地清除不要的材料的方法，例如清除金属基底上的氧化物，清除石英基底的硅石，或者清除金属基底上的漆料。利用喷射在待处理表面的惰性气体和能量光子激光束的相结合的效果达到清除的目的。

要求光子具有足够能量，即能量在7和22电子伏之间，这限制了激光器的选择。最好使用紫外激光器，例如波长为248纳米、光子能量可达5电子伏的KrF型气体激光器。

上述方法不能有选择性的清除较厚的玻璃和透明塑料基底如风挡上的敷层，因为它导致基底受热及产生微型裂纹，或者因为能量光子的吸收而无效。

根据本发明，采用波长在10微米和360纳米之间的固体激光器，如钕：钇铝柘榴石(Nd：YAG)激光器，在光子倍增时，能量只有1.167或2.32电子伏。用这类产生低能量光子的激光器切断化学键的概率微乎其微。

DE-A-197 15 702描述了一种借助自调式激光器清除一或多层敷层的方法。根据该方法，敷层通过一种激光器进行清除，这种激光器的波长能在超出该敷层材料的清除面而又不达到基底的条件下使激光束被敷层吸收。已知吸收和清除有效性的关系，根据敷层和基底的吸收量选择最佳波长。为了能够产生所述最佳波长，采用带有光学参数振荡器(Oscillateur paramétrique optique，OPO)的激光器。由于元件调准太麻烦且工作的稳定性对环境要求较高，带有OPO的激光器实际上在除实验室以外的地方是无法使用的。

由于上述方法基于激光束的波长被敷层吸收，所以敷层对激光束波长的吸收量须很大，须明显区别于基底的吸收量。

然而在本发明中不必如此，敷层对波长的吸收量可以很小，甚至低于10％，而透明或半透明基底的吸收量可以与敷层的吸收量相差无几。简单地遵循敷层和基底的光谱特性(propriétés spectrométriques)不能达到例如去除一层或多层敷层以减少风挡、汽车玻璃或建筑物玻璃发出或传递的热辐射所需的效率和质量要求。