Brevet FR3007151A1 — publié le 20141219

PROCEDE DE FABRICATION D'UN MASQUE DE LITHOGRAPHIE UV PAR CONTACT ET DE PUCES OPTOELECTRONIQUES AU MOYEN D'UN TEL MASQUE Le domaine de l'invention est celui de la fabrication de puces optoélectroniques par lithographie UV par contact utilisée avec un aligneur de masque. Il s'agit plus spécifiquement de puces (ou composants) optoélectroniques 1 telles que dans l'exemple montré figures 1. Elle comporte plusieurs niveaux de couches 10 (4 couches dont un substrat sur l'exemple de la figure), chaque couche d'épaisseur généralement comprise entre 5 nm et 10pm comportant un ou plusieurs composants optiques tels que par exemple des guides d'onde (simples, parallèlement couplés, branchés tels qu'ils peuvent former un interféromètre de Mach-Zehnder ou un interféromètre multi-mode), des résonateurs en anneaux, ou autres types de cavités résonantes, des réseaux de Bragg 2D (miroirs) ou réseaux de couplage de faisceaux lumineux, des zones de couplage de fibres optiques et/ou un ou plusieurs composants électroniques actifs (transistors) ou passifs (condensateurs, résistances, transformateurs ou inductances, ...) et des pistes d'interconnexion électrique les reliant entre eux ou destinées à les relier à des composants d'autres couches, voire d'autres puces. Elle présente d'importantes variations topographiques sur sa face supérieure 12 sous forme de zones en creux (renfoncées) 121, traversant une ou plusieurs couches et pouvant ainsi atteindre plusieurs micromètres, voire dizaines de micromètres. Elle comporte au fond de ces creux, des structures intégrées 13 nécessitant d'être réalisées lors d'une dernière étape de fabrication de la puce c'est-à-dire après la réalisation des couches 10, en raison par exemple de l'utilisation de métaux tel que l'or ou l'argent lors de cette dernière étape, incompatibles avec les technologies CMOS utilisées pour la réalisation des couches 10. Les dimensions critiques de ces structures intégrées dans les zones en creux 121 nécessitent parfois d'atteindre une très bonne résolution de fabrication pouvant être inférieure à 800 nm. C'est le cas par exemple pour des puces optoélectroniques utilisées dans le domaine de la nanophotonique et plus particulièrement pour les composants de dispositifs intégrés optoélectroniques de communication à faible puissance utilisés pour des applications d'interconnexion sur cartes-mères de centres de données, tels que les guides plasmoniques, les miroirs de Bragg 2D, etc .... Pour fabriquer de telles puces, il est possible de recourir à la technique de lithographie optique par projection typiquement utilisée dans des appareils désignés « scanners » ou « steppers ». Mais ces appareils généralement utilisés pour une fabrication à grande échelle sont extrêmement coûteux du fait notamment de la qualité et de la complexité requises par les optiques de projection entre l'objet (c'est-à-dire le masque de lithographie) et l'image (c'est-à-dire la résine à graver), du fait aussi des masques utilisés dont le coût est très supérieur à celui des masques de lithographie par contact ; seuls de grands industriels peuvent supporter de tels coûts. De plus, pour pouvoir obtenir une bonne résolution de gravure, des traitements d'images complexes sont en outre appliqués. On utilise généralement la technique de lithographie par faisceau d'électrons ou « Electron-Beam Direct Write Lithography » qui permet de réaliser des structures intégrées au fond de renfoncements par balayage d'une couche de résine électro-sensible déposée sur la couche à structurer au moyen d'un faisceau d'électrons ; il s'agit d'une technique sans masque, le faisceau étant balayé selon un déplacement correspondant au motif à graver. C'est la technique de choix pour fabriquer de telles puces, mais elle est pénalisée par une vitesse de réalisation lente inhérente aux techniques d'écriture directe et est relativement peu adaptée aux grandes surfaces d'échantillons. On connaît aussi la technique de lithographie par nano-impression ou « Nanolmprint Lithography » (NIL) qui est une technique de moulage de la résine ; la résine non photosensible est mécaniquement déformée par pression d'un masque dur. Cette technique peut elle-même être associée à une lithographie par contact (UV-NIL) en utilisant une résine déformable mécaniquement et photosensible. En conséquence, il demeure à ce jour un besoin pour un procédé de fabrication de puces donnant simultanément satisfaction à l'ensemble des exigences précitées, en termes de coût, de simplicité d'utilisation et de résolution des structures intégrées. Pour fabriquer dans un aligneur de masque une puce optoélectronique présentant d'importantes variations topographiques sous forme de renfoncements, on utilise selon l'invention un procédé de lithographie UV par contact avec un masque à renfoncements présentant des reliefs permettant d'atteindre les renfoncements de la puce. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel masque. Il s'agit plus précisément d'un procédé de fabrication d'un masque de lithographie UV par contact à partir d'un masque planaire dit masque d'origine comportant un substrat transparent aux UV. Il est principalement caractérisé en ce qu'il comprend dans l'ordre les étapes suivantes de : -A) dépôt sur toute la surface du masque planaire d'une couche de résine de lithographie UV d'épaisseur z, de sélectivité supérieure à une sélectivité minimale et adhérant au masque, -B) définition de motifs de renfoncements dans la couche de résine selon des motifs prédéterminés, -C) gravure du substrat transparent à travers les motifs de la couche de résine, sur une profondeur P' prédéterminée inférieure à l'épaisseur du substrat, pour ainsi obtenir des renfoncements dans le substrat, les zones non gravées étant en relief, la sélectivité minimale étant égale à P'/z, -D) retrait de la résine. Selon un premier mode de réalisation, le masque d'origine est un masque binaire c'est-à-dire dont le substrat transparent est recouvert sur une face en partie d'un matériau opaque définissant des zones opaques, les parties non recouvertes étant désignées zones transparentes, ces zones opaques et transparentes définissant des motifs dont des motifs dits critiques ; ces motifs critiques ne sont que sur des zones en relief. Selon un second mode de réalisation, le masque d'origine ne comportant pas de motifs, ledit procédé comporte une étape de dépôt sur des zones en relief (donc après la réalisation des renfoncements dans le substrat), d'un matériau opaque définissant des zones opaques, les parties non recouvertes étant désignées zones transparentes, ces zones opaques et transparentes définissant des motifs dont des motifs dits critiques. Les motifs critiques peuvent être opaques. Dans ce cas, les renfoncements comportent avantageusement sur leurs côtés des faces inclinées selon un angle prédéterminé par rapport au plan du masque. Les motifs critiques peuvent être transparents et dans ce cas, le procédé comporte entre l'étape de définition de motifs de renfoncements dans la couche de résine et l'étape de gravure des renfoncements dans le substrat, une étape de gravure du matériau opaque à travers les motifs de la résine. Et il peut éventuellement comporter une étape supplémentaire de dépôt de matériau opaque sur tous les renfoncements ou sur la face du substrat sans renfoncements, à l'aplomb de ces renfoncements. Les motifs critiques ont typiquement une résolution inférieure à 800 nm. L'invention concerne également un procédé de fabrication dans un aligneur de masque de structures intégrées dans une puce optoélectronique à plusieurs niveaux de couches et dont une face présente des renfoncements, caractérisé en ce qu'il comprend dans l'ordre les étapes suivantes de : - dépôt d'une couche de résine photosensible sur toute la surface de ladite face de la puce, - positionnement d'un masque obtenu selon le procédé précédemment décrit et placé dans l'aligneur, sur la puce de manière à ce que les reliefs du masque, ces reliefs étant pourvus de motifs de structures intégrées, soient en contact avec la résine au fond des renfoncements, - définition de ces motifs de structures intégrées dans la couche de résine par lithographie UV par contact, et développement de la résine, - définition des structures intégrées au fond des renfoncements. La lithographie UV par contact utilisée avec un aligneur de masque permet d'éviter de recourir aux complexes et coûteuses optiques de la lithographie par projection, rappelées en préambule. Dans certains cas, les motifs de résine eux-mêmes définissent les structures intégrées. Et une étape de durcissement de la résine définissant les structures intégrées est éventuellement réalisée. Dans d'autres cas, les structures intégrées sont définies par transfert des motifs de résine dans les renfoncements ; le transfert peut être réalisé à travers les motifs de la résine par gravure ou par dépôt d'un matériau associé à un lift-off ; ce matériau est par exemple un métal ou un diélectrique. Le masque est éventuellement complété d'un sur-masque préalablement à son positionnement sur la puce. Les motifs de structures intégrées incluent par exemple des motifs de guide d'onde plasmonique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : les figures 1 déjà décrites représentent schématiquement un exemple de puce optoélectronique selon l'état de l'art, vue de dessus, c'est- à-dire vue sur la face 12 (fig 1 a) et vue en coupe selon AN (fig 1b), les figures 2 représentent schématiquement un dispositif de lithographie de contact (fig 2a) et de proximité (fig 2b), la figure 3 représente schématiquement l'évolution de la résolution de gravure b dans la résine en fonction de la distance g masque-résine, pour une épaisseur de résine z prédéterminée, la figure 4 illustre la perte de résolution de gravure b dans une résine, les figures 5 représentent schématiquement un exemple de masque de lithographie UV selon l'art antérieur (fig 5a) et un exemple de masque de lithographie UV selon l'invention (fig 5b), respectivement positionnés sur une puce optoélectronique en attente de fabrication d'une structure intégrée au fond de ses renfoncements, les figures 6 montrent les différentes étapes de fabrication d'un masque de lithographie UV selon l'invention lorsqu'il s'agit d'un masque de type « Clear Field » (fig 6a) ou d'un masque de type « Dark Field » (fig 6b), la figure 7 montre une alternative 4' à l'étape 4 de la fig 6a, la figure 8 montre les différentes étapes de définition de motifs dans une résine par un procédé de lithographie par nano-impression et par contact UV selon l'invention, permettant d'obtenir une couche de résine à 3 niveaux. D'une figure à l'autre, les mêmes éléments sont repérés par les mêmes références. Les expressions « haut », « bas », « supérieur », « inférieur » « avant », « arrière », « côté », sont utilisées en référence à l'orientation des figures décrites. Dans la mesure où le masque ou la puce peuvent être positionnés selon d'autres orientations, la terminologie directionnelle est indiquée à titre d'illustration et n'est pas limitative. Pour fabriquer dans un aligneur de masque une puce optoélectronique présentant d'importantes variations topographiques sous forme de renfoncements, on utilise selon l'invention un procédé de lithographie UV par contact avec un masque dit à renfoncements, de manière à atteindre une très bonne résolution de motif, jusqu'à la résolution dite ultime définie plus loin. On rappelle tout d'abord en relation avec les figures 2a et 2b, le principe de la lithographie UV dite aussi lithographie de contact ou de proximité, utilisée pour graver une couche 10 d'une puce positionnée dans un appareil désigné aligneur de masque (non représenté sur les figures). Une source de lumière UV 20 de longueur d'onde À comprise entre 100 nm et 500 nm est collimatée au moyen d'un système optique 21 sur un masque de lithographie 30, et à travers ce masque sur une résine à lithographier quelconque 50 d'épaisseur z, déposée sur la couche à graver 10 ; sur la figure cette couche à graver est un substrat. Le masque 30 peut être en contact avec la surface supérieure de la résine photosensible 50 (fig 2a) ou à proximité c'est-à-dire à une distance g (fig 2b). Le masque 30 est un masque planaire, binaire c'est-à-dire défini par des zones opaques 31 bloquant la lumière et des zones transparentes 32 la transmettant vers la résine ; il comporte aussi des zones spécifiques destinées à l'alignement du masque avec la puce. Les zones opaques et transparentes définissent des motifs correspondant aux structures 13 à graver dans la couche 10, ou à déposer sur la couche 10 ; on désigne par motifs critiques ceux qui ont des dimensions critiques, en l'occurrence une largeur critique, ou dit autrement ceux qui présentent la taille la plus fine. Les zones opaques 31 sont généralement réalisées à partir d'un film de chrome ou de métal à absorption similaire tel que les oxynitrures de chrome, les alliages MoSi (Molybdene Silicium), les oxynitrures de MoSi, etc. Les motifs ayant ainsi été définis dans la résine 50, le masque 30 est retiré. Après avoir été ainsi exposée à la lumière UV, la résine 50 est développée. Pour une résine dite positive, les zones exposées sont dissoutes lors du développement et les zones non exposées ne sont pas dissoutes lors du développement ; pour une résine dite négative, les zones exposées deviennent insolubles lors du développement et les zones non exposées sont dissoutes. L'étape suivante concerne la définition d'une structure intégrée au niveau de cette couche 10. Selon un premier mode de réalisation, la résine elle-même avec ses motifs forme la structure intégrée ; un éventuel durcissement final de la résine par insolation UV sans masque et/ou par recuit de durcissement est effectué. Selon un autre mode de réalisation, les motifs de résine doivent être transférés pour réaliser la structure intégrée. La couche 10 est alors gravée dans toutes les régions non recouvertes de résine (zones transparentes) sur une profondeur prédéterminée, les motifs de la résine étant alors reproduits dans la couche 10 sous forme de la structure intégrée 13. La gravure peut avoir une profondeur inférieure à l'épaisseur d'origine de la couche 10 ; la couche peut aussi être gravée sur toute son épaisseur, révélant alors la couche sous-jacente. Lorsque cette couche est le substrat, il est gravé sur une profondeur inférieure à son épaisseur. La résine 50 est alors retirée de la couche 10 et celle-ci est nettoyée. Selon une variante de cet autre mode de réalisation, la structure intégrée est réalisée sur la couche 10 par dépôt sur la résine d'un matériau (tel qu'un métal ou un diélectrique) suivi d'un procédé de « lift-off », c'est-à- dire de dissolution de la résine accompagnée d'un retrait du matériau déposé au-dessus des motifs de résine : seules les zones où la résine a été dissoute au développement sont directement couvertes par le matériau déposé. Ces étapes sont réitérées pour réaliser chaque couche 10 de la puce 1. On considère dans la suite de la description une puce 1 comportant plusieurs couches 10 et au moins un renfoncement 121 d'une profondeur Fsépaisseur d'au moins la couche supérieure ; ces renfoncements 121 sont à fond plat. Cela signifie que lors de la réalisation de la couche supérieure, celle-ci a été gravée sur toute son épaisseur pour former ce renfoncement 121, voire éventuellement sur plusieurs épaisseurs de couches si cette profondeur est celle de plusieurs couches, ce qui est le cas des figures 1 b et 5b pour lesquelles P = épaisseur des 3 couches supérieures. Dans le cadre de cette invention, cette puce est en attente d'une dernière étape de réalisation de structures 13 au fond de ses renfoncements 121. Le phénomène de diffraction limite la résolution de tous les instruments d'optiques, notamment ceux utilisés en lithographie UV, en raison du passage de la lumière à travers les zones transparentes du masque. A l'interface masque-résine, la lumière formant l'image à travers le masque est sujette à une diffraction en champ proche lors de sa propagation à travers la résine. Cette diffraction provoque dans la résine un éclairement de zones non directement exposées à la lumière incidente ; il en résulte une perte de contraste de l'image formée dans la résine et donc une perte de résolution b du motif formé dans la résine après son développement, qui augmente en fonction de l'épaisseur « z » de la résine et de la distance masque-résine « g » comme indiqué par la formule : g+- 2, k étant un facteur constant représentatif des conditions expérimentales dont les caractéristiques optiques du faisceau et les caractéristiques chimiques de la résine. b k 2\ On désigne par bmin la résolution ultime définie pour g=0, correspondant donc à de parfaites conditions de contact pouvant seulement être atteintes par la lithographie de contact sous vide. Selon cette formule et en prenant un facteur k=3, la résolution ultime est comprise entre 0,4 pm et 5 0,5 pm à À=250 nm pour une épaisseur z de résine photosensible de 600 nm comme montré figure 3, et égale à environ 0,7 pm à À=365 nm. De telles résolutions ultimes sont notamment requises dans les nanotechnologies. Cette perte de résolution illustrée figure 4 s'explique par la décroissance rapide des ondes évanescentes d'ordre supérieur lorsque la 10 distance g et/ou l'épaisseur z augmentent. En raison de ce phénomène de diffraction, une des principales limitations de la lithographie par contact est la perte de résolution lorsque la distance masque-résine g est supérieure à une valeur quasiment égale à la résolution requise, l'épaisseur z étant prédéterminée ; on a typiquement z 15 comprise entre 500 nm et 1 pm. La distance g peut être due à des variations topographiques locales de hauteur comme illustré figure 5a. Une résolution requise de 1 pm par exemple, ne peut être atteinte dans une zone de la résine ne pouvant être en contact intime avec le masque, c'est-à-dire à une distance g inférieure à 1 pm ; comme montré figure 4, les motifs 52 obtenus 20 dans la résine après développement de celle-ci et qui sont critiques, présenteront d'inacceptables variations de largeur et de hauteur, des sections arrondies ou des espaces inexistants lors du développement de la résine. Ces défauts sont bien sûr accentués en présence de grandes variations topographiques telles que celles des structures de puce 25 envisagées, plus précisément lors de la fabrication de structures par lithographie UV au fond des renfoncements des puces envisagées. On notera que la mise en contact intime entre un masque et la résine déposée sur les parties supérieures 122 de la puce 1 ne pose pas de problème ; ces parties supérieures 122 peuvent être gravées de manière 30 classique au moyen d'un masque planaire. Pour repousser la limite de diffraction, des techniques d'optique en champ proche basées sur la résonance de plasmons de surface, sur le guidage local de la lumière ou sur l'effet superlentille permettent d'améliorer 35 la résolution, mais elles ne sont pas adaptées aux structures à fortes variations topographiques (grande distance g pour certaines zones) et/ou à grande épaisseur z de résine. L'invention vise à repousser les limitations de résolution pour des structures de puces ayant des renfoncements déjà réalisés comme indiqué plus haut et nécessitant de réaliser au fond de ces renfoncements des structures à motifs fins présentant une bonne résolution, voire la résolution ultime. A cet effet, un masque de lithographie dit masque à renfoncements 30' est fabriqué, dont la structure permet de se conformer à la topographie de celle de la puce dans des zones d'intérêt prédéterminées, c'est-à-dire les zones renfoncées 121 de la puce en attente de structures à motifs fins (ou critiques), comme illustré figure 5b. Ce masque 30' a donc un profil en partie complémentaire de celui de la puce 1 : il présente des reliefs 35' destinés à atteindre le fond des renfoncements 121 de la puce. Cette technique n'a quasiment pas de limitation en terme de profondeur des zones renfoncées dans la mesure où le masque de lithographie 30' peut être fabriqué avec la profondeur correspondante tout en préservant la transparence requise pour les zones transparentes. En pratique la limite est imposée par le procédé de gravure du masque (RIE, Ion Beam Etching, gravure humide, ...) utilisé pour sa fabrication. On va à présent détailler en relation avec les figures 6, les différentes étapes de fabrication d'un masque à renfoncements 30' selon l'invention, en utilisant un procédé soustractif consistant à utiliser un masque binaire existant, fabriqué de manière classique puis à le graver pour réaliser des renfoncements. Ce masque planaire binaire 30 comporte un substrat transparent 33 de quartz ou de verre par exemple, en partie recouvert de chrome définissant ainsi des motifs sous forme de zones opaques 31 et de zones transparentes 32, ces motifs correspondant à ceux des futures structures intégrées. Les motifs fins 34 correspondant aux zones opaques ou transparentes ont des dimensions critiques (= les plus fines) typiquement de l'ordre de 500 nm de large. Selon que les motifs fins 34 sont (étape préliminaire) : opaques, les zones les plus grandes étant alors transparentes comme on peut le voir figures 6a, on parle alors de masque à champ clair ou « Clear Field », ou transparents, les zones les plus grandes étant alors opaques comme on peut le voir figures 6b et l'on parle alors de masque à champ sombre ou « Dark Field ». A partir de ce masque binaire planaire 30 dit masque d'origine : Etape A) : Est déposée sur toute la surface de ce masque une résine photosensible 40 de lithographie UV d'épaisseur z, adhérant au masque et résistant à l'étape ultérieure (étape C) ou aux étapes ultérieures (étapes Bbis et C) de gravure de manière à ce que pendant chacune de ces gravures, les motifs de résine ne soient pas perforés par endroit en cours de gravure afin que les parties de la couche sous-jacente (en l'occurrence le substrat) situées sous les motifs de résine soient systématiquement protégées ; cela revient à dire que la sélectivité S qui est le rapport entre la vitesse de gravure du matériau gravé (en l'occurrence le substrat) et la vitesse de gravure de la résine, doit être supérieure à une valeur minimale de sélectivité Si-ni, qui est définie plus loin. Il faut donc S>Smin Etape B) : Un motif de renfoncements 41 est défini dans la résine 40 par lithographie UV de contact au moyen par exemple d'un autre masque UV désigné « masque de gravure de masque » ou « Mask Etching Mask » suivant un procédé de lithographie classique, en dehors des motifs fins 34 des futures structures intégrées qui seront donc sur des reliefs 35' du masque. La résine est développée. Etape Bbis) : Dans le cas d'un masque « Dark Field », à motifs critiques 34 transparents donc, le matériau opaque est gravé à travers les motifs de la résine, jusqu'au substrat. Etape C) : Le substrat du masque d'origine est gravé à travers ces motifs de la résine 40 sur une profondeur P' prédéterminée inférieure à l'épaisseur E du substrat pour ne pas le perforer, et donc typiquement comprise entre 100 nm et 10 pm, définissant alors dans le masque binaire des zones renfoncées 36' en transparence. Ces zones renfoncées sont complémentaires de zones en relief 35' comportant les motifs de chrome, P' étant telle que lors de la réalisation des structures intégrées 13, ces zones en relief permettent d'atteindre les fonds des renfoncements 121 où les réaliser ; on a donc de préférence afin d'obtenir la meilleure résolution lithographique possible sur la puce, comme illustré figure 5b. On peut à présent définir Smin, cette valeur devant être majorée pour garder une marge de sécurité tenant compte des irrégularités de hauteur et de résistance des couches : Smin=P'/z. Etape D) : Puis la résine 40 est retirée et le masque nettoyé ; le masque binaire d'origine est devenu un masque à renfoncements 30', les zones opaques 31 et les motifs fins 34 étant donc sur des zones en relief 35'. Tous les renfoncements 36' réalisés lors de cette étape 3 ont la même profondeur P' ; si la puce comporte des renfoncements de profondeur variable, les étapes seront réitérées pour chaque profondeur. Dans le cas d'un masque à renfoncements 30' et à motifs fins 34 transparents (« Dark Field »), une étape supplémentaire de remasquage est éventuellement réalisée. Ce remasquage n'est pas nécessaire lorsque les motifs de résine ainsi crées en dehors des zones voulues (121) ne gênent pas l'exploitation subséquente de la puce optoélectronique, exploitation comprenant les étapes de fabrication subséquentes et le fonctionnement lui-même du système optoélectronique utilisant la puce. Selon un premier mode de réalisation (étape El fig 6b), une couche de chrome 31 est déposée sur la face supérieure du masque dans les renfoncements 36'. Selon un autre mode de réalisation (étape E2 fig 6b) une couche de chrome 31 est déposée sur la face inférieure du masque (=opposée aux renfoncements), à l'aplomb des renfoncements 36', de préférence en dépassant légèrement de « c » vers l'aplomb des reliefs 36' mais sans altérer le motif final du masque (c Une variante à l'étape D de la fig 6a et désignée étape D' sur la figure 7 peut être avantageusement réalisée. Dans le cas d'un masque à renfoncements 30' et à motifs fins 34 opaques (« Clear Field »), la pente des côtés des renfoncements 36' vus en coupe est de préférence contrôlée pour être légèrement inclinée selon un angle prédéterminé 0 comme montré figure 7. Car en effet lorsque la pente est verticale (0 = 90°, étape D fig 6a), la lumière incidente qui arrive perpendiculairement au plan du masque va être diffractée par ce bord ; la figure de diffraction qui en résulte agit alors comme un absorbeur pour la résine normalement exposée aux UV à ces endroits-là, pour finalement altérer le motif de la résine après son développement. Le profil souhaité, incliné d'un angle prédéterminé 0 typiquement compris entre 10 et 80 degrés, est obtenu par exemple par gravure humide ou RIE. Selon une alternative, les motifs de chrome 31 sur le masque d'origine sont formés après que les renfoncements 36' aient été réalisés : le masque d'origine sans motifs de chrome est donc transparent. Les étapes A à D sont par exemple réalisées comme indiqué précédemment et les motifs de chrome 31 sont formés sur des reliefs 35' du substrat après l'étape D dans le cas d'un masque CF ou entre les étapes 4 et 5B dans le cas d'un masque DF. Un masque à renfoncements de type « Dark Field » a été réalisé selon l'invention en utilisant comme masque d'origine, un masque binaire planaire commercial de quartz avec des motifs de chrome, sur lequel une résine positive AZTM MiR 701 résistante à la gravure a été déposée « à la tournette » (« spin coating ») à 3000 tours/mn pendant 40s pour obtenir une épaisseur d'1,3 pm puis recuite (« soft baking ») à 90°C pendant 3 mn. Ces motifs de chrome correspondent à ceux des futures structures intégrées. Ce masque binaire est alors placé dans un aligneur de masque. Un motif de renfoncements est défini dans cette résine par lithographie UV à 365 nm à raison de 190 mJ/cm2, en utilisant un « masque de gravure de masque ». Un recuit de 2 min à 90°C après exposition (« post exposure bake ») a été effectué, puis la résine a été développée pendant 90s 35 au moyen d'AZTM 726 MIF puis rincée à l'eau désionisée avant d'être soumise à un recuit de durcissement de maximum 5 mn à 100°C (« hard baking »). Des renfoncements sont ensuite formés dans le masque d'origine par gravure à travers les motifs de renfoncements de la résine en utilisant une combinaison de gravure ionique (« Ion Beam Etching ») et de gravure par acide fluorhydrique tamponné (« BHF ou encore BOE ») utilisant un mélange d'acide fluorhydrique et de fluorure d'ammonium en proportions 6 pour 1 en volume. Puis la résine AZTM MiR 701 est retirée en combinant immersion dans des solvants tels que le N-méthyl Pyrrolidone et gravure de la résine par plasma d'Oxygène. On a alors obtenu un masque à renfoncements. Un nettoyage final du masque à renfoncements est réalisé par plasma 02 et/ou par nettoyage dans une solution « Piranha » (acide sulfurique peroxyde d'hydrogène en proportions 3 pour 1 en volume) pendant 10 minutes suivi d'un abondant rinçage à l'eau désionisée. Ce masque à renfoncements a été complété avec un sur-masque comme indiqué dans l'étape 5C, positionné et aligné sur la partie arrière avec a '100 pm. Un masque à renfoncements ayant été fabriqué, il est utilisé dans un aligneur de masque pour réaliser des structures intégrées au fond des renfoncements d'une puce optoélectronique, par exemple selon les étapes suivantes. Déposer une couche de résine photosensible de lithographie UV quelconque 50 sur toute la surface de la puce, en dehors de l'aligneur. Comme exemples de résine quelconque 50 on peut citer : le polyméthyle méthacrylate (PMMA), les résines « cyclomer » de chez DAICEL et toute la série des résines AZ® de chez Microchemicals, telles que AZ® nLOF 2070, AZ® MiR 701, AZ®9260 etc. Disposer dans l'aligneur de masque une puce 1 comportant plusieurs niveaux de couches 10 et présentant des variations topographiques de profondeur supérieure à l'épaisseur d'au moins la dernière couche, dont un exemple est décrit en relation avec les figures 1. Appliquer le masque à renfoncements 30' selon l'invention au contact de la résine 50, au moyen notamment des zones d'alignement du masque, de manière à ce que la résine 50 au fond des zones à renfoncements 121 de la puce soit en contact avec les zones en relief 35' correspondantes du masque 30' ; il n'est pas indispensable que toutes les autres parties de la surface de la puce soient en contact avec les autres zones du masque. Envoyer un faisceau UV sur la résine 50 à travers le masque pour définir les motifs dans la résine ; on rappelle que ces motifs correspondent à ceux des futures structures intégrées. Retirer le masque 30', développer la résine 50. Définir la structure intégrée : Selon un premier mode de réalisation, la résine avec ses motifs forme elle-même la structure intégrée comme dans le cas des « DLSPPW » acronyme de l'expression anglo-saxonne « Dielectric Loaded Surface Plasmon Polariton Waveguide » (dans lesquels le diélectrique est la résine), développés dans le cadre du projet européen FP7 « PLATON ». Un éventuel durcissement final de la résine par insolation UV sans masque et/ou par recuit de durcissement est effectué. Selon un autre mode de réalisation, les motifs de résine sont transférés pour réaliser la structure intégrée 13 : o par gravure (humide ou sèche) de la couche de la puce 1 à travers les motifs de la résine puis retrait de la résine 50, ou o sur la couche de la puce 1 par un procédé de dépôt de matériau (par exemple un métal ou un diélectrique) de type « lift-off ». Nettoyer la puce 1. Ce procédé de fabrication de structures intégrées dans des renfoncements d'une puce peut ainsi être réalisé par des techniques de lithographie UV classique sans modifier l'aligneur de masque ni les étapes concernant la résine ; seul le masque de lithographie a été modifié en utilisant des outils classiques de nanofabrication. Il en résulte un coût de fabrication très inférieur à celui de la lithographie optique par projection.35 Ce procédé selon l'invention de lithographie UV par contact au moyen d'un masque à renfoncements a été appliqué pour la fabrication de prototypes de routeurs de données optiques ayant la capacité de fonctionner à des débits allant jusqu'au Térabits/s, basés sur une combinaison de technologies photoniques et plasmoniques sur SOI acronyme de l'expression anglo-saxonne « Silicon On Insulator » (Silicium sur Isolant). Ce procédé a permis de graver dans une puce optoélectronique, au fond de renfoncements de 1,8 pm de profondeur, des guides d'onde polymères (de type DLSPPW) d'un routeur, ces guides ayant une section de 500 nm de large sur 600 nm d'épaisseur. Un masque à renfoncements selon l'invention peut aussi être appliqué à la lithographie par nano-impression et par contact UV en vue de réaliser trois niveaux distincts de motifs dans une résine polymère en une seule étape de lithographie. Un substrat sur lequel est déposée une couche de résine 50 est positionné dans un aligneur de masque adapté à la nanoimpression. La résine chauffée au-dessus de sa température de transition vitreuse (ramollie) est mécaniquement déformée par pression du masque à renfoncements muni de motifs sur ses reliefs, tout en étant exposée à une source UV comme montré figures 8a et 8b ; on obtient alors une résine dont une partie correspondant aux motifs est non polymérisée, les autres parties ayant été polymérisées par le rayonnement UV comme on peut voir figure 8c. Il suffit alors de développer la résine non polymérisée par exemple par immersion dans une solution de développement, afin d'obtenir une zone dégagée jusqu'au substrat : on a obtenu sur le substrat une résine à 3 niveaux, le 3è niveau qui est celui du substrat ne comportant pas de résine (fig 8d). Le substrat peut être rigide ou flexible. Cette résine à 3 niveaux peut par exemple être utilisée comme empreinte pour la formation de cellule à canaux micro fluidiques en polymère silicone PDMS (polydiméthylsiloxane) dont une paroi serait striée de bandes avec 2 hauteurs possibles, ce qui est intéressant pour apporter une composante turbulente dans des canaux habituellement à écoulement laminaire, améliorant ainsi le mélange de fluides.35 REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un masque de lithographie UV par contact à partir d'un masque planaire (30) dit masque d'origine comportant un substrat transparent aux UV (33) d'épaisseur prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend dans l'ordre les étapes suivantes de : -A) dépôt sur toute la surface du masque planaire d'une couche de résine de lithographie UV (40) d'épaisseur z, de sélectivité supérieure à une sélectivité minimale et adhérant au masque, -B) définition de motifs de renfoncements (41) dans la couche de résine selon des motifs prédéterminés, -C) gravure du substrat transparent (33) à travers les motifs de la couche de résine, sur une profondeur (P') prédéterminée inférieure à l'épaisseur du substrat, pour ainsi obtenir des renfoncements (36') dans le substrat (33), les zones non gravées étant en relief (35'), la sélectivité minimale étant égale à P'/z, -D) retrait de la résine (40). 2. Procédé de fabrication d'un masque de lithographie UV par contact selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le masque d'origine (30) est un masque binaire c'est-à-dire dont le substrat transparent (33) est recouvert sur une face en partie d'un matériau opaque définissant des zones opaques (31), les parties non recouvertes étant désignées zones transparentes, ces zones opaques et transparentes définissant des motifs dont des motifs dits critiques (34), et en ce que ces motifs critiques ne sont que sur des zones en relief (35'). 3. Procédé de fabrication d'un masque de lithographie UV par contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que le masque d'origine (30) ne comportant pas de motifs, ledit procédé comporte une étape de dépôt sur des zones en relief (35'), d'un matériau opaque définissant des zones opaques (31), les parties non recouvertes étant désignées zones transparentes, ces zones opaques et transparentes définissant des motifs dont des motifs dits critiques (34). 4. Procédé de fabrication d'un masque de lithographie UV par contact selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les motifs critiques (34) sont opaques. 5. Procédé de fabrication d'un masque de lithographie UV par contact selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les renfoncements (36') comportent sur leurs côtés des faces inclinées selon un angle prédéterminé par rapport au plan du masque. 6. Procédé de fabrication d'un masque de lithographie UV par contact selon la revendication 2, caractérisé en ce que les motifs critiques (34) sont transparents et en ce qu'il comporte entre l'étape de définition de motifs de renfoncements (41) dans la couche de résine et l'étape de gravure des renfoncements (36') dans le substrat, une étape de gravure du matériau opaque (31) à travers les motifs de la résine. 7. Procédé de fabrication d'un masque de lithographie UV par contact selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire de dépôt de matériau opaque (31) sur tous les renfoncements (36'). 8. Procédé de fabrication d'un masque de lithographie UV par contact selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire de dépôt de matériau opaque (31) sur la face du substrat sans renfoncements, à l'aplomb de ces renfoncements. 9. Procédé de fabrication d'un masque de lithographie UV par contact selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les motifs critiques (31) ont une résolution inférieure à 800 nm. 10. Procédé de fabrication dans un aligneur de masque, de structures intégrées (13) dans une puce optoélectronique (1) à plusieurs niveaux de couches (10) et dont une face présente des renfoncements (121), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes de : - dépôt d'une couche de résine photosensible de lithographie UV (50) sur toute la surface de ladite face de la puce (1),- positionnement d'un masque (30') obtenu selon l'une des revendications précédentes et placé dans l'aligneur, sur la puce (1) de manière à ce que les reliefs (35') du masque, ces reliefs étant pourvus de motifs de structures intégrées, soient en contact avec la résine (40) au fond des renfoncements (121) de la puce, - définition de ces motifs de structures intégrées dans la couche de résine (40) par lithographie UV par contact, et développement de la résine, - définition des structures intégrées (13) au fond des renfoncements (121). 11. Procédé de fabrication d'une puce optoélectronique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les motifs de résine eux-mêmes définissent les structures intégrées. 12. Procédé de fabrication d'une puce optoélectronique selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de durcissement de la résine définissant les structures intégrées. 13. Procédé de fabrication d'une puce optoélectronique selon la revendication 10, caractérisé en ce que les structures intégrées (13) sont définies par transfert des motifs de résine dans les renfoncements (121) 14. Procédé de fabrication d'une puce optoélectronique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le transfert est réalisé à travers les motifs de la résine par gravure ou par dépôt de matériau associé à un lift-off. 15. Procédé de fabrication d'une puce optoélectronique selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le masque à renfoncements (30') est complété d'un sur-masque (30bis) préalablement à son positionnement sur la puce. 16. Procédé de fabrication d'une puce optoélectronique selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que les motifs de structures intégrées incluent des motifs de guide d'onde plasmonique.