Brevet FR2336793A1 — publié le 19770722

La présente invention se rapporte à une structure optoélectronique autoporteuse et transparente aux rayonnements. On utilise de telles structures dans des microscopes électroniques, par exemple sous forme de diaphragmes d'objectifs, de diaphragmes de condenseurs, et mdme également en tant que structures d'objets. les diaphragmes d'objectifs (oculaires) aussi bien que les diaphragmes de condenseurs (d'irradiation) jouent un rtle essentiel dans la définition du contraste de limage finale d'un microscope électronique .En particulier, le diaphragme d'objectif dont le diamètre est compris entre 10 et 100 microns représente un composant critique car cette très faible ouverture a une tendance à se salir lorsque la longueur de l'alésage du diaphragme est relativement grande , par exemple 30 microns (confère le recueil des procédés Schimmel/Vogell de microscopie électronique, Vollms 1 , 1.1.1, J. Stabenow "Dünnschicht-Aperturblenden" , pages 3 à 5) - L'encrassement provoque en outre un astigmatisme axial et diminue la qualité de l'image . D'après le document précité,-on sait que pour éviter les inconvénients des diaphragmes épais on réalise ce que l'on appelle des diaphragmes à couches minces qui sont dépo sées-sous forme d'-une couche de 1 à 2 microns d'épaisseur sur un support, qui sont ensuite séparées de ce support et disposées sur un anneau de support. Ce mode de réalisation présente l'inconvénient de ne pouvoir être réalisé que d'une façon très minutieuse et de ne pasFrésenter à l'utilisation la stabilité désirée. La présente invention a pour objet une structure du type précité qui soit facile à réaliser, simple à manipuler , robuste à l'utilisation, insensible aux salissures et présentant des rebords définis de façon précise pour limiter le rayonnement électronique. Selon la présente invention, une telle structure est caractérisée par le fait qu'elle comporte, près des zones entièrement exemptes de matériau, un matériau cohérent et homogène en soi, en au moins deux zones d'épaisseurs différentes dont la moins épaisse agit par ses rebords de façon à limiter le faisceau électronique traversant la zone exempte de matériau, et la plui épaisse constituant un renforcement mécanique pour la zote la moins épaisse. Le dispositif de la présente invention présente des avantages non seulement pour la réalisation des diaphragmes d'objectifs ou de condenseurs, mais également pour la réalisation de structures d'objets à réseau de support. Dans ce cas, la zone la moins épaisse constitue aussi bien les rebords de la structure d'objet que le réseau de support à Si faible pas que celui-ci n'est plus résoluble par le microscope électronique lors d'une réduction ultérieure. Dans le livre de W. Reimer "Elektronenmikroskopische Untersuchungs- und Praparationsmet noden" aux éditions Srpinger, 2ème édition, 1967, dans la partie concernant les m- sures et la correction de l'astigmatisme, il est dit à la page 73 que pour observer les franges de diffraction de Fresnel avec un bon contraste, on peut renforcer les diaphragmes moins ces avec du carbone ou un métal lourd afin de mieux pouvoir discerner les franges de diffraction sur les bords du film ou feuille constituant le diaphragme. Ce mode de réalisation se distingue de la présente invention dans la mesure où le renforcement est réalisé évidemment jusqu'au rebord provoquant la limitation du faisceau électronique.Ce mode de réaliser tion connu ne peut donc donner une limitation à la zone exempte de matériau qui est plus fine que l'épaisseur nécessaire à la solidité mécanique interne de la feuille ou couche de diaphragme. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé , sur lequel les figures 1 à 5 représentent schématiquement les étapes du procédé de fabrication d'un diaphragme conforme à la présente invention ; et la figure 6 est une vue en plan d'une structure d'objet à réseau de support conforme à la présente invention. Sur un support ou substrat 1, on dépose tout d'abord une couche de recouvrement 2. Cette couche de recouvrement recouvre le support 1 dans la limite où, dans la structure finale, la zone 6 exempte de matériau, par conséquent, dans ce cas , l'ouverture libre du diaphragme, est suffisante Comme déjà mentionné ci-dessus, le diamètre d'une ouverture d'objectif est de l'ordre de quelques microns à 100 microns. Du fait que l'ouverture du diaphragme d'objectif doit être absolument circulaire, il est recommandé de déposer la couche de recouvrement 2 selon une technique photographique à laque photosensible. D'après la figure 2, on dépose ensuite sur le support 1 une couche de métal lourd, par exemple une couche d'or 3 de telle façon qu'elle puisse autre décollée subséquemment de son support. Dans le cas où la couche 3 est déposée par galvanoplastie, on peut choisir de façon connue le support 1 devant Entre électriquement conducteur pour la galvanoplastie de façon à pouvoir enlever ultérieurement la couche 3 . Si on dépose la couche 3 par vaporisation ou par pulvérisation, il est avantageux de déposer une couche intermédiaire entre le support 1 et la couche 3 pour faciliter l'enlèvement ultérieur de la couche 3. Un exemple d'une telle couche est donné à la page 4 du Recueil de microscopie électronique précité.Les épaisseurs de couche dans la zone de plus faible épaisseur sont comprises par exemple entre 0,5 et 1 micron environ, et sont de l'ordre de 30 microns dans la zone de plus grande épaisseur. Si la couche mince est déposée par galvanoplastie ou par porisation ou pulvérisation, on peut effectuer la séparation de la couche 3 de son support également au moyen d'un solvant ne dissolvant que le support. Ensuite, comme on le voit d'après la figure 3 on dépose encore une autre couche de recouvrement dans une zone qui, dans la structure finale, est située à l'emplacement de la couche la moins épaisse. La couche de recouvrement 4 est donc déposée dans une zone étroite située le long des bords de la couche de recouvrement 2, sur la couche 3, en recouvrant cette der nièce C'est pourquoi, si on effectue , selon la figure 4 un autre dép8t du méme matériau que celui constituant déjà la couche 3, on obtiendra un renforcement 5 de la couche 3, à l'exception des endroits recouverts par la couche 4. les couches de recouvrement 2 et 4 seront ensuite enlevées et la structure séparée du support 1 de façon connue en soi. Dans cette structure > les zones de couches de plus faible épaisseur 3 et de plus grande épaisseur 5 forment un corps cohérent et homogène en soi préXeAtant sur srs bords la faible épaisseur désirée, maie cependant particulièrement robuste grace à la sur épaisseur qui se trouve en retrait par rapport audit rebord. De façon avantageuse, on utilise le dispositif de l'invention pour réaliser les structures d'objet servant de modèles pour la réduction d'échantillons en microscopie électronique, comme on l'a déjà proposé récemment pour la fabrication de composants électroniques extrêmement petits. Ces objets doivent contenir les échantillons à reproduire sous forme de zones alternativement absorbantes et passantes pour les électrons. Dans le but pris comme exemple, il n'est pas toujours possible de prévoir les zones absorbantes cohérentes en soi. Comme on le voit d'après la figure 6, un réseau de support 7 de liaison sert à maintenir les distances réciproques des différentes zones absorbantes. Les segments 7 sont réalisés si fins qu'ils ne puissent être reproduits lors de la réduction par microscopie électronique.Dans ce cas, la limitation du pouvoir de résolution est déterminée essentiellement par la laque de copiage sensible aux rayonnements et utilisée pour la réduction. Les structures d'objets proprement dites chevauchent ce réseau porteur. Dans leurs zones marginales 8 elles présentent une épaisseur suffisamment absorbante afin de pouvoir former avec suffisamment de contraste la structure d'objet. Dans les autres zones 9 situées derrière le rebord, les structures d'objets ont une épaisseur nettement plus grande leur conférant une plus grande solidité interne. La fabrication en est réalisée de façon analogue au procédé décrit ci-dessus pour la fabrication d'un diaphragme. La fabrication du réseau de support 7 peut alors comporter les mêmes étapes que la fabrication de la zone 8 de plus faible épaisseur, et ce , simultanément, ou consécutivement . Bien que l'épaisseur de couche des segment-s 7 corresponde alors à peu près à celle des zones 8 de plus faible épaisseur (qui est suffisante pour une reproduction contrastée en microscopie électronique), le réseau de support 7 ne sera pas réalisé ainsi à cause de la faible largeur de ses segments. REVENDICATIONS 1 Structure optoélectronique autoportante transparente aux rayonnements, caractérisée par le fait qu'elle comporte, près des zones totalement exemptes de matériau , un matériau cohérent et homogène en soi ayant au moins deux zones d'épaisseurs différentes, dont celle ayant la plus faible épaisseur- a des rebords agissant de fagon limitative sur les faisceaux électroniques traversant la zone exempte de matériau et dont celle ayant l'épaisseur la plus grande constitue un renforcement mécanique pour la zone à plus faible épaisseur. 2. Structure optoélectronique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le matériau cohérent et homogène constituant lesdites zones de plus grande et de plus petite épaisseurs est un métal lourd. 3. Structure optoélectronique selon la revendication 2, caractérisée pår le fait que ledit matériau cohérent et homogène est-de ltor. 4. Structure optoélectronique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle est réalisée sous forme d'un diaphragme d'objectif (ouverture d'oculaire) d'un microscope électronique. 5. Structure optoélectronique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle est réalisée sous forme d'un diaphragme de condenseur (ouverture d'irradias tion) deux microscope électronique. 6. Structure optoélectronique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle est réalisée sous forme d'une structure d'objet à réseau de support, les rebords de la structure d'objet ainsi que le réseau dé support formant les zones de plus faible épaisseur, la largeur des segments du réseau de support étant si faible que ce réseau ne puisse autre résolu par le microscope électronique. 7. Procédé de fabrication d'une structure selon l'une quelconque des revendications précédetes, caractérisé par le fait que l'on recouvre tout d'abord sur un substrat de support les zones qui constituent finalement les zones exemptes de matériau, que l'on dépose ensuite une couche cohérente dont l'épaisseur doit gtte celle de zones de plus faible épaisseur, que 1'0t recouvre énuite ot asnes de la touche qui doivent finalement former les-couches de plus faible épaisseur, que l'on dépose ensuite une autre couche constituée du même matériau que celui de la couche de plus faible épaisseur déposée en premier, et qu'ensuite on enlace les premier et deuxième recouvrements précités et que l'on sépare du support la structure cohérente comportant les zones de plus faible et plus grande épaisseurs. 8. Procédé de réalisation d'une structure selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le dépôt de la couche de plus faible épaisseur se fait par vaporisation ou pulvérisation d'une couche séparable du support de façon cohérente, et que le dépôt de la couche plus épaisse se fait par dé pôt Flvanoplastique 9 . Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'on dépose sur un substrat de support électriquement conducteur la couche de plus faible épaisseur, également de façon à pouvoir l'en séparer , et que le dépôt de la couche plus épaisse se fait par dépôtgalvannplastique