专利名称：扫描式薄膜图形激光转移方法
技术领域：
本发明涉及一种薄膜图形的激光转移方法，具体涉及一种扫描式薄膜图形激光转移方法，属于薄膜器件及电路制造技术领域。
背景技术：
薄膜材料可以用于制作电子封装领域中的薄膜器件、电路等。其特点是要求制作精度高，薄膜图形的线宽和间距需达到微米级，甚至更高的精度。由薄膜图形所构成的薄膜器件、电路可以包括导体、电阻、电容、电感和光电子器件等，在一些特定的应用中，薄膜图形或器件还需被制成多层薄膜结构。薄膜器件、电路由于具有高互连密度、高集成度、体积小、重量轻等特点，尤其符合电子器件及组件向高密度化、轻量化发展的趋势，使薄膜器件及电路在高端民用电子产品、 机载、星载或航天领域电子产品中有广阔的应用前景。目前，常用的薄膜制备方法包括化学气相沉积、真空蒸发、溅射和电镀等。然后利用湿法蚀刻和干法蚀刻(反应离子蚀刻、等离子蚀刻和激光蚀刻是干法蚀刻的三种形式)等图形技术形成所需形状的薄膜器件或电路。 在制备过程中大多需要预先加工多层掩模版，通过曝光、蚀刻等工序进行图形控制，成本高昂，工序复杂。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的薄膜器件或电路制备过程中需要预先加工多层掩模版，成本高昂且工序复杂的问题，进而提供一种扫描式薄膜图形激光转移方法。本发明的技术方案是扫描式薄膜图形激光转移方法的具体步骤为步骤一，将过渡层薄膜通过溅射、蒸镀、电镀、刷镀、旋涂、化学气相沉积、等离子体镀或分子束外延的方法制作到透明源基板的下表面上；步骤二，将源薄膜通过溅射、蒸镀、电镀、刷镀、旋涂、化学气相沉积、等离子体镀或分子束外延的方法制作到过渡层薄膜的下表面上，过渡层薄膜和源薄膜构成薄膜材料层；步骤三，将透明源基板设置在目标基板的上方，且透明源基板与目标基板平行设置，透明源基板与目标基板之间的垂直距离为0毫米 5毫米；步骤四，采用光斑直径为5微米 500微米的激光束穿透透明源基板，照射在过渡层薄膜上，薄膜材料层受热蒸发，薄膜材料层从透明源基板上脱离；在进行步骤四的过程中，①透明源基板沿X轴正方向移动；②当激光束到达透明源基板的边缘时，透明源基板沿Y轴正方向移动一倍到两倍的激光束的光斑直径，然后沿X 轴反向方向移动；③当激光束再次到达透明源基板的边缘时透明源基板沿Y轴正方向移动一倍到两倍的激光束的光斑直径，然后沿X轴正向方向移动，然后透明源基板依次重复步骤②和③，设定透明源基板的长度方向为X轴，宽度方向为Y轴；步骤五，脱离的薄膜材料层向目标基板撞击，并在目标基板的表面形成目标薄膜；
在进行步骤四和步骤五的过程中，目标基板依照目标薄膜的图形在A-B平面内的移动，设定目标基板的上平面为A-B平面，A轴为目标基板的长度方向，B轴为目标基板的宽度方向。本发明与现有技术相比具有以下效果本发明直接将薄膜材料层从透明源基板向目标基板转移，无需掩膜便实现了精细图形制作，同时实现了薄膜材料层的精确控制，而且本发明工序简单、成本低廉；制备带有同类薄膜材料层的相同的透明源基板，通过换装相同的透明源基板，一次实现大面积薄膜图形的制作；制备带有异类薄膜材料层的不同透明源基板，通过换装不同透明源基板，一次实现异类材料薄膜线条的连接，或一次实现异类材料的叠层薄膜图形的制备。
图1是本发明的扫描式薄膜图形激光转移方法的原理示意图，图2是透明源基板的运动示意图，图3是目标基板的运动示意图，图4是图1的A处放大图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式的扫描式薄膜图形激光转移方法的具体步骤为步骤一，将过渡层薄膜1通过溅射、蒸镀、电镀、刷镀、旋涂、化学气相沉积、等离子体镀或分子束外延的方法制作到透明源基板2的下表面上；步骤二，将源薄膜3通过溅射、蒸镀、电镀、刷镀、旋涂、化学气相沉积、等离子体镀或分子束外延的方法制作到过渡层薄膜ι的下表面上，过渡层薄膜1和源薄膜3构成薄膜材料层7 ；步骤三，将透明源基板2设置在目标基板4的上方，且透明源基板2与目标基板4 平行设置，透明源基板2与目标基板4之间的垂直距离K为0毫米 5毫米；步骤四，采用光斑直径为5微米 500微米的激光束5穿透透明源基板2，照射在过渡层薄膜1上，薄膜材料层7受热蒸发，薄膜材料层7从透明源基板2上脱离；在进行步骤四的过程中，①透明源基板2沿X轴正方向移动；②当激光束5到达透明源基板2的边缘时，透明源基板2沿Y轴正方向移动一倍到两倍的激光束5的光斑直径， 然后沿X轴反向方向移动；③当激光束5再次到达透明源基板2的边缘时透明源基板2沿 Y轴正方向移动一倍到两倍的激光束5的光斑直径，然后沿X轴正向方向移动，然后透明源基板2依次重复步骤②和③；步骤五，脱离的薄膜材料层7向目标基板4撞击，并在目标基板4的表面形成目标薄膜6 ；在进行步骤四和步骤五的过程中，目标基板4依照目标薄膜6的图形在A-B平面内的移动。本实施方式中设定透明源基板2的长度方向为X轴，宽度方向为Y轴，设定目标基板4的上平面为A-B平面，A轴为目标基板4的长度方向，B轴为目标基板4的宽度方向。
具体实施方式
二 结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤一中过渡层薄膜1 的厚度为0. 05微米 10微米，以便其快速受热蒸发，并保护源薄膜3。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤一中过渡层薄膜1 为金属薄膜或低温蒸发薄膜，以便实现透明源基板2与源薄膜3的过渡连接，或在源薄膜3 为热敏感材料时，保护源薄膜3不被激光烧伤。其它步骤与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤一中透明源基板2 的厚度为20微米 5毫米。便于激光束5穿透透明源基板2，并保证透明源基板2具备一定强度。其它步骤与具体实施方式
一、二或三相同。
具体实施方式
五结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤一中透明源基板2 由激光透过性材料制成。以便激光能够穿透透明源基板2，加热过渡层薄膜1。其它步骤与具体实施方式
一、二、三或四相同。
具体实施方式
六结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤二中源薄膜3的厚度为0.05微米 20微米。以便薄膜的蒸发转移。其它步骤与具体实施方式
一、二、三、四或五相同。
具体实施方式
七结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤二中源薄膜3的厚度为10微米。更快的受热蒸发。其它步骤与具体实施方式
一、二、三、四或五相同。
具体实施方式
八结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤二中源薄膜3为金属薄膜或功能陶瓷薄膜。以便实现薄膜电路或器件的制备。其它步骤与具体实施方式
一、 二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式
九结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤三中透明源基板2 与目标基板4之间的垂直距离K为0毫米 2毫米。便于成形目标薄膜。其它步骤与具体实施方式
一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具体实施方式
十结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤三中透明源基板2 与目标基板4之间的垂直距离K为2毫米 3毫米。便于成形目标薄膜。其它步骤与具体实施方式
一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具体实施方式
十一结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤三中透明源基板2与目标基板4之间的垂直距离K为3毫米 5毫米。便于成形目标薄膜。其它步骤与具体实施方式
一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具体实施方式
十二结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤四中激光束5的光斑直径为5微米 150微米。便于成形不同宽度的目标薄膜图形。其它步骤与具体实施方式
一、二、三、四、五、六、七、八、九、十或i^一相同。
具体实施方式
十三结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤四中激光束5的光斑直径为150微米 300微米。便于成形目标薄膜图形。其它步骤与具体实施方式
一、 二、三、四、五、六、七、八、九、十或i^一相同。
具体实施方式
十四结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤四中激光束5的光斑直径为300微米 400微米。便于成形不同宽度的目标薄膜图形。其它步骤与具体实施方式
一、二、三、四、五、六、七、八、九、十或i^一相同。
具体实施方式
十五结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤四中激光束5的光斑直径为400微米 500微米。便于成形不同宽度的目标薄膜图形。其它步骤与具体实施方式
一、二、三、四、五、六、七、八、九、十或i^一相同。
权利要求
1.一种扫描式薄膜图形激光转移方法，其特征在于扫描式薄膜图形激光转移方法的具体步骤为步骤一，将过渡层薄膜(1)通过溅射、蒸镀、电镀、刷镀、旋涂、化学气相沉积、等离子体镀或分子束外延的方法制作到透明源基板O)的下表面上；步骤二，将源薄膜C3)通过溅射、蒸镀、电镀、刷镀、旋涂、化学气相沉积、等离子体镀或分子束外延的方法制作到过渡层薄膜(1)的下表面上，过渡层薄膜(1)和源薄膜C3)构成薄膜材料层(7)；步骤三，将透明源基板⑵设置在目标基板⑷的上方，且透明源基板⑵与目标基板 (4)平行设置，透明源基板( 与目标基板(4)之间的垂直距离(K)为0毫米 5毫米；步骤四，采用光斑直径为5微米 500微米的激光束( 穿透透明源基板0)，照射在过渡层薄膜⑴上，薄膜材料层(7)受热蒸发，薄膜材料层(7)从透明源基板(2)上脱离；在进行步骤四的过程中，①透明源基板( 沿X轴正方向移动；②当激光束( 到达透明源基板O)的边缘时，透明源基板( 沿Y轴正方向移动一倍至两倍的激光束(5)的光斑直径，然后沿X轴反向方向移动；③当激光束( 再次到达透明源基板( 的边缘时透明源基板( 沿Y轴正方向移动一倍至两倍的激光束(5)的光斑直径，然后沿X轴正向方向移动，然后透明源基板( 依次重复步骤②和③，设定透明源基板O)的长度方向为X轴， 宽度方向为Y轴；步骤五，脱离的薄膜材料层(7)向目标基板⑷撞击，并在目标基板⑷的表面形成目标薄膜(6)；在进行步骤四和步骤五的过程中，目标基板(4)依照目标薄膜(6)的图形在A-B平面内的移动，设定目标基板(4)的上平面为A-B平面，A轴为目标基板(4)的长度方向，B轴为目标基板的宽度方向。
2.根据权利要求1所述的扫描式薄膜图形激光转移方法，其特征在于步骤一中，过渡层薄膜(1)的厚度为0. 05微米 10微米。
3.根据权利要求2所述的扫描式薄膜图形激光转移方法，其特征在于步骤一中，过渡层薄膜(1)为金属薄膜或低温蒸发薄膜。
4.根据权利要求1、2或3所述的扫描式薄膜图形激光转移方法，其特征在于步骤一中，透明源基板O)的厚度为20微米 5毫米。
5.根据权利要求4所述的扫描式薄膜图形激光转移方法，其特征在于步骤一中，透明源基板O)由激光透过性材料制成。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的扫描式薄膜图形激光转移方法，其特征在于步骤二中，源薄膜(3)的厚度为0.05微米 20微米。
7.根据权利要求6所述的扫描式薄膜图形激光转移方法，其特征在于步骤二中，源薄膜(3)为金属薄膜或功能陶瓷薄膜。
8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的扫描式薄膜图形激光转移方法，其特征在于步骤三中，透明源基板( 与目标基板(4)之间的垂直距离(K)为2毫米 3毫米。
9.根据权利要求1、2、3、5或7所述的扫描式薄膜图形激光转移方法，其特征在于步骤三中，透明源基板( 与目标基板(4)之间的垂直距离(K)为3毫米 5毫米。
10.根据权利要求1、2、3、5或7所述的扫描式薄膜图形激光转移方法，其特征在于步骤四中，激光束(5)的光斑直径为300微米 400微米。
全文摘要
扫描式薄膜图形激光转移方法，它涉及一种薄膜图形的激光转移方法。本发明解决了薄膜器件或电路制备过程中需要预先加工多层掩模版，成本高昂且工序复杂的问题。本发明的步骤将过渡层薄膜和源薄膜先后通过溅射、蒸镀、电镀、刷镀、旋涂、化学气相沉积、等离子体镀或分子束外延的方法制作到透明源基板上，过渡层薄膜和源薄膜构成薄膜材料层；将透明源基板设置在目标基板的上方，透明源基板与目标基板之间的垂直距离为0毫米～5毫米；激光束穿透透明源基板，照射在过渡层薄膜上，薄膜材料层受热蒸发，薄膜材料层从透明源基板上脱离；脱离的薄膜材料层向目标基板撞击，并在目标基板的表面形成目标薄膜及图形。本发明适用于薄膜器件或电路制备。
文档编号H01L21/70GK102231367SQ20111010394
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者刘威, 孔令超, 王春青, 田艳红 申请人:哈尔滨工业大学