[发明专利]用于压印结构的方法及装置

说明书

本发明涉及一种用于使用具有至少一个压印结构（2）的模具（1）来压印至少一个微结构或纳米结构的方法，所述方法包含以下步骤，具体地以下顺序：相对于剂量给料装置（4）使模具（1）的压印结构（2）定向，借助于剂量给料装置（4）将印制材料（6）剂量给料至压印结构（2）中，至少部分地固化印制材料（6），以及压印该印制材料（6）。所述方法的特征在于，至少在剂量给料步骤中，压印结构（2）指向重力方向（G）。本发明还涉及一种对应装置。

技术领域

本发明涉及一种使用具有至少一个压印结构的压印模在载体衬底上压印具有至少一个微结构或纳米结构的单透镜的方法以及一种用于压印至少一个微结构或纳米结构的装置。

背景技术

更大程度上使用印刻微影术执行微米和/或纳米范围中的结构的产生。近年来，相比于光刻微影术，印刻微影术始终能够保持其本身。印刻微影术的优势主要在于产生纳米范围中的结构的可能性，借助于光刻微影术，纳米范围中的结构的产生将完全不可行或将极其昂贵。如今，能够在衬底的表面上的批量加工中以高精确度及准确性产生纳米和/或微米范围中的图案。尽管印刻微影术的优势主要在于产生纳米范围中的结构，但在针对印刻技术的微米范围中（更具体地在透镜压印技术中）也存在非常大领域的应用。

透镜压印技术能够在压印技术中用于产生所谓的单体透镜晶圆。生产工艺被称为单体透镜模制（英文：monolithic lens molding，简称为MLM）。使用此技术，若干透镜作为一个衬底以及相同衬底的一部分产生。透镜并不彼此分开且因此也不必需依赖于载体衬底，不过能够产生至载体衬底或任何其它第二衬底的连接。

在另一压印技术中，同时压印透镜，但透镜并不借助于压印材料连接至彼此。为快速和高效地进一步处理，在多数情况中在载体衬底上执行此压印。在多数情况中由相对于刚性载体衬底运动的分配系统产生的压印材料的液滴沉积于载体衬底上。接着，发生压印模与载体衬底之间的近似相对运动。优选地，仅模被带到相对于静态载体衬底更加靠近的位置。在此情况中，每个单个透镜将尽可能对称。然后当压印材料的液滴恰好定位于压印结构下方时主要确保该对称。另外，在压印过程期间，必须确保压印模（且因此压印结构）在沿Z方向接近期间不沿X方向和/或Y方向相对于压印材料的液滴运动。在压印过程期间，压印材料的液滴能够被部分地挤压和成型至旁侧，但总体地，液滴不再离开它们在载体衬底上的位置，这是因为载体衬底与压印材料之间的普遍黏合对于该目的而言过大。

在第三压印技术中，使用所谓的分步重复压印模。在此情况中，分步重复压印模小于将在其上压印透镜的衬底。一般地，分步重复压印模甚至仅具有一个单透镜形状且因此针对每一个压印步骤仅能够压印一个单个透镜（如果存在）。在此压印技术中，优选地，相应地将压印材料的液滴分布于衬底上。接着，分步重复压印模单个地开始每个滴落并且执行压印。在特殊情况中，也可想到将全表面层沉积于压印材料上，接着由分步重复压印模构造压印材料。一些分步重复压印模具有呈相同或不同形状的若干透镜形状，且因此介于全表面与纯分步重复压印模之间。对应地，对于每一个压印步骤，它们能够同时压印若干透镜。

因此，所压印的产品（例如，透镜晶圆，或载体衬底上的对应单透镜）的品质极大程度地取决于模与压印材料之间的相互作用。因此，在压印材料的分配和/或压印过程期间，能够形成诸如气泡、沿表面的厚度差异、密度不均、压印材料水分过多或不对称等等的缺陷。

由于高黏性压印材料，在多数情况中气泡并不特定地在压印过程期间产生，而是已位于压印材料中（例如由分配系统的错误填充导致）。然而，这种气泡有时甚至能够在分配期间本身形成。

沿一个表面的厚度差异在多数情况中是已有楔形误差的结果，且能够通过压印模与载体衬底之间的正确定位极大程度地避免。

一些密度不均可能是化学本质且在更小程度上由分配系统引起。然而，十分可能地，聚合物在各种位置的交联能够在硬化过程期间以各种强度水平发生并且能够导致对应的密度不均。