[发明专利]复制的改进以及相关方法和装置，特别是用于最小化不对称形式误差

说明书

本方法涉及通过复制制造装置，其中装置中的每一个包括装置表面。该方法包括使用复制工具(1)通过复制由复制材料生产装置，其中复制工具(1)包括工具材料，工具材料包括复制位点(4)，复制位点(4)各自包括复制表面(5)。复制表面(5)中的每一个对应于装置的各自一个的装置表面的负片。除了复制位点之外，工具材料包括一个或多个缓解特征(7)，用于减少装置表面的不对称形式误差。还描述了用于制造这些的复制工具(1)和方法。

引用：

美国临时申请系列第62/503,464号(由同一申请人于2017年5月9日提交)

技术领域

本发明涉及通过复制，特别是在晶片级上的复制，来制造装置，例如，光学装置。更特别地，本发明涉及复制工具以及对这些的改进，比如对能够获得具有特别高的形状保真度因而仅具有可忽略的或至少非常小的形式误差的复制的装置。本发明涉及根据权利要求的开始条款的方法。这种方法，例如，在微光学装置的大规模生产中获得应用。

术语的定义

“无源光学组件”：通过折射和/或衍射和/或(内部和/或外部)反射比如透镜、棱镜、镜子(平面或曲面)、光学滤波器或光学系统来重新定向光的光学组件，其中光学系统是这种光学组件的集合，其可能还包括机械元件，比如孔径光阑、图像屏幕、支持件。

“复制”：再现给定结构或其负片的技术。例如，蚀刻、压花(压印)、浇铸、成型。

“晶片”：大致盘状或板状形状的物品，其在一个方向(z方向或垂直方向或堆叠方向)上的延伸相对于其在另外两个方向(x方向和y方向或横向方向)上的延伸小。一般地，在(非空白)晶片上，多个类似结构或物品布置或提供在其中，通常在矩形网格上。晶片可具有开口或孔，并且晶片甚至可以在其横向区域的主要部分中没有材料。晶片可具有任何横向形状，其中圆形形状和矩形形状是非常常见的。尽管在很多语境中，晶片被理解为普遍由半导体材料制成，但在本专利申请中，这显然不是限制性的。因此，晶片可普遍由，例如，半导体材料、聚合物材料、包括金属和聚合物或聚合物和玻璃材料的复合材料制成。特别是，结合本发明，可硬化材料比如热或UV可固化聚合物是令人感兴趣的晶片材料。

“光”：最一般地电磁辐射；更特别地，电磁频谱的红外、可见或紫外部分的电磁辐射。

背景技术

在晶片级上制造光学装置的方式在本领域中是已知的。例如，在单个晶片级复制过程中生产数十、数百或数千个透镜。对应的晶片级复制工具可用于许多连续的复制过程，以便使用一个相同的复制工具多次生产所述数十、数百或数千个透镜。

一般而言在大规模生产中，并且特别地在光学装置的大规模生产中，重现性具有极大的重要性，因为以这种方式生产的同类装置的性能应尽可能小地出现偏差。实现高重现性可导致高生产量并且可通过减少对再加工所制造的装置或挑选出性能与设定值偏差太大的装置的努力来简化总的制造过程。

因此，高度期望实现高度的复制的工艺稳定性，特别是在大规模生产中。

此外，所生产的装置的质量应该很高。特别是装置的形状应与期望的形状尽可能小地偏差。这在光学装置的情况下非常重要，因为对于这种装置，它们的各自光学性能(因而还有它们的光学质量)本质上与它们的形状相关。因此，复制的装置的表面应表现出形状尽可能小的与期望的装置表面的偏差。

发明内容

复制的装置的形式误差的一些类型具有特别的关联性，因为它们很难抵消。随机发生的形式误差难以处理。然而，如果所生产的装置具有可重现的真实比例，即装置具有期望形状但只是太小或太大，则能够通过创建复制工具来容易地抵消这种误差，该复制工具通过适合产生具有期望大小的期望形状的装置的因子而具有真实比例。但是，根据环境和重现性，即使这种(看似)简单的形式误差也可能难以处理。