在压印光刻工艺中配置光学层制造技术

一种配置光学层的压印光刻方法，包括以这样的方式在衬底的一面的顶部上沉积一组液滴，即该组液滴不接触形成在衬底上的功能图案。该压印光刻方法还包括固化该组液滴以形成间隔层，该间隔层与衬底的所述一面相关联且具有选择为使得该间隔层可以支承与衬底相邻并且在与功能图案间隔开的位置处跨越该组液滴的表面的高度。

Configuration of optical layer in lithography

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在压印光刻工艺中配置光学层相关申请的交叉引用本申请要求2017年2月1日提交的美国临时申请No.62/453,249的申请日的权益。美国申请No.62/453,249的内容通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及在压印光刻工艺中配置光学层，更具体地涉及通过按需滴落分配技术在衬底上形成间隔物。
技术介绍
纳米制造(例如，纳米压印光刻)可以包括制造具有约100纳米或更小的特征的非常小的结构。纳米制造产生重大影响的一个应用是集成电路的处理。半导体加工行业持续争取更大的产量，同时增加衬底的每单位面积在衬底上形成的电路数量。为此，纳米制造对于在半导体加工行业中实现期望结果变得越来越重要。纳米制造提供了更好的工艺控制，同时允许持续减小在衬底上形成的结构的最小特征尺寸。已经采用纳米制造的其它开发领域包括生物技术、光学技术、机械系统等。在一些示例中，纳米制造包括在衬底上制造被组装以形成光学器件的结构。
技术实现思路
本专利技术涉及以下认识：在衬底上形成间隔层的改进可以提高准确度和精度并改善这种间隔层的机械完整性，同时降低与制造用于堆叠光学功能层的这种间隔层相关的成本和复杂性，以便清楚地看到周围物体而不影响包括堆叠层的装置的光学清晰度。在这方面，与通过其它技术生产的间隔层相比，所公开的压印光刻方法的各个方面可以以更准确地定位间隔物的方式产生在衬底上形成的间隔层，更精确地确定具有期望平台面积的间隔物的尺寸，改善透过包括堆叠层的装置的光能见度，并且改善间隔物的机械完整性。例如，可聚合的高透射率物质(例如，在空气中可见光的透射率大于90％)可以根据编程的按需滴落映射方案沿着衬底的外围边缘作为液滴准确地分配在与压印功能图案相同的一面上而不接触功能图案且因此不干涉功能图案的光学完整性。在其它示例中，可聚合的高透射率物质(例如，在空气中可见光的透射率大于90％)可以作为液滴准确地分配在衬底的与压印功能图案的一面相对的整个面上，以产生所需的光学效应或提供结构支承。这种分配的液滴在固化(即聚合)时是高度透射的。另外，部分由于它们的小尺寸，当按预期观察该装置时(例如，装置位于眼睛的近点(例如，25mm)附近)，肉眼看不到液滴。此外，可聚合物质的性质以及可聚合物质的精确分配体积可以产生精确形成的间隔物，其在衬底区域上的高度变化小至5％。另外，这种间隔物在固化状态下的弹性为间隔物提供了机械完整性，该机械完整性足以以防止沿着衬底内部区域弯曲或翘曲的方式支承邻接和相邻的衬底。本专利技术的一个方面的特征在于一种配置光学层的压印光刻方法。该压印光刻方法包括以一定方式在衬底的一面上沉积一组液滴，使得该组液滴不接触形成在衬底上的功能图案。该压印光刻方法还包括固化该组液滴以形成间隔层，该间隔层与衬底的所述一面相关联并且具有选择为使得间隔层可以支承邻近衬底且在与功能图案间隔开的位置处跨越该组液滴的表面的高度。在一些实施例中，该组液滴的每个液滴具有约1pL至约100pL的体积。在一些实施例中，该组液滴的每个液滴都是透明的。在某些实施例中，该压印光刻方法还包括生成按需滴落编程方案。在一些实施例中，该压印光刻方法还包括提供印刷丝网。在某些实施例中，该压印光刻方法还包括在衬底上压印功能图案。在一些实施例中，将一组液滴沉积在衬底的一面上包括在衬底的该面上分配可聚合物质的液滴体积。在某些实施例中，该组液滴是第一组液滴，并且该压印光刻方法还包括将第一组液滴中的每一滴直接沉积在衬底的所述一面上并直接在衬底的所述一面上固化第一组液滴。在一些实施例中，第一组液滴中的每个液滴具有约0.5μm至约20.0μm的固化高度。在某些实施例中，该压印光刻方法还包括，在第一组液滴固化之后，在衬底的所述一面上沉积第二组液滴，使得第二组液滴中的每个液滴分别直接分配在第一组液滴的液滴的顶部上，并将第二组液滴直接固化在第一组液滴的顶部上以增加间隔层的高度。在一些实施例中，第一组液滴中的液滴的第一数量等于第二组液滴中的液滴的第二数量，使得间隔层具有均匀的高度。在某些实施例中，第一组液滴中的液滴的第一数量不等于第二组液滴中的液滴的第二数量，使得间隔层具有可变的高度。在一些实施例中，间隔层具有楔形形状。在某些实施例中，将功能图案压印在衬底的所述一面上。在一些实施例中，沿着衬底的所述一面的内部区域压印功能图案，并且该压印光刻方法还包括沿着衬底的所述一面的外围边缘沉积该组液滴。在某些实施例中，衬底的所述一面是衬底的第一面，并且在衬底的与衬底的第一面相对的第二面上压印功能图案。在一些实施例中，该压印光刻方法还包括在衬底的整个第一面上沉积所述一组液滴。在某些实施例中，该压印光刻方法还包括在该组液滴处将衬底附着到与衬底相邻的表面上，使得间隔层在衬底与表面之间形成间隙。在一些实施例中，间隙提供低折射率区域。在某些实施例中，低折射率区域包括折射率为1的空气。在一些实施例中，该方法还包括用可聚合材料填充间隙，该可聚合材料的折射率在1.3-1.6的范围内。在某些实施例中，可聚合材料的折射率等于形成间隔层的固化的一组液滴的折射率。本专利技术的另一方面的特征在于一种光学层，该光学层包括衬底、形成在衬底上的功能图案、和设置在衬底一面上并与功能图案间隔开的固化的一组液滴。固化的一组液滴形成间隔层，该间隔层与衬底的所述一面相关联且具有选择为使得该间隔层可以支承一表面的高度，该表面与衬底相邻并且在与功能图案间隔开的位置处跨越该固化的一组液滴。在一些实施例中，通过形成具有预定的、变化的高度的液滴的间隔层，可以对堆叠的光学层赋予限定的曲率半径。可以通过分配具有不同体积的相同材料的液滴、分配不同材料的液滴以使得各个液滴的体积和表面张力限定液滴的最终端部高度并且彼此上下分配相同或不同材料的液滴以实现所需的高度变化来形成这种具有不同高度的液滴。这种具有不同高度的液滴也可以使用包括但不限于传导、对流和/或辐射液滴体积蒸发方案的技术形成，以选择性地改变所分配液滴的体积、表面张力和表面能量，从而影响液滴在固化时的高度。在附图和以下描述中阐述了本专利技术的一个或多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求，本专利技术的其它特征、方面和优点将显而易见。附图说明图1是压印光刻系统的图。图2是由图1的压印光刻系统形成的图案化层的图。图3是光学层的顶视图。图4是图3的光学层的侧视图。图5是间隔物的侧视图的SEM图像。图6是间隔物的侧视图的SEM图像。图7是包括图3的光学层的光学器件的一部分的侧视图。图8是具有与图3所示的光学层的构型不同的构型的光学层的底视图。图9是图8的光学层的侧视图。图10是包括图8的光学层的光学器件的一部分的侧视图。图11是示出通过按需滴落编程方案产生可变厚度的间隔层的一系列步骤的图。图12是示出用于通过丝网印刷工艺制造厚度均匀的间隔层的一系列步骤的图。图13是通过丝网印刷工艺生产的可变厚度的间隔层的顶视图和侧面剖视图。图14是用于在压印光刻工艺中配置光学层的示例性工艺的流程图。各图中相同的附图标记表示相同的元件。在一些示例中，附图中示出的图示可能未按比例绘制。具体实施方式下面描述用于配置光学层的压印光刻工艺。该压印光刻工艺包括在衬底上形成间隔层。这种工艺可以提高准确度和精度并改善这种间隔层的机械完整性，同时降低与制造这种间隔层以产生多层光学器件相关的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配置光学层的压印光刻方法，所述压印光刻方法包括：以这样的方式在衬底的一面的顶部上沉积一组液滴，即所述一组液滴不接触形成在所述衬底上的功能图案；以及固化所述一组液滴以形成间隔层，所述间隔层与所述衬底的所述一面相关联且具有选择为使得所述间隔层能够支承一表面的高度，所述表面与所述衬底相邻并且在与所述功能图案间隔开的位置处跨越所述一组液滴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.01 US 62/453,2491.一种配置光学层的压印光刻方法，所述压印光刻方法包括：以这样的方式在衬底的一面的顶部上沉积一组液滴，即所述一组液滴不接触形成在所述衬底上的功能图案；以及固化所述一组液滴以形成间隔层，所述间隔层与所述衬底的所述一面相关联且具有选择为使得所述间隔层能够支承一表面的高度，所述表面与所述衬底相邻并且在与所述功能图案间隔开的位置处跨越所述一组液滴。2.根据权利要求1所述的压印光刻方法，其中，所述一组液滴中的每个液滴具有约1pL至约100pL的体积。3.根据权利要求1所述的压印光刻方法，还包括生成按需滴落编程方案。4.根据权利要求1所述的压印光刻方法，还包括提供印刷丝网。5.根据权利要求1所述的压印光刻方法，还包括在所述衬底上压印所述功能图案。6.根据权利要求1所述的压印光刻方法，其中，将所述一组液滴沉积在所述衬底的一面的顶部上包括在所述衬底的所述一面的顶部上分配可聚合物质的液滴体积。7.根据权利要求1所述的压印光刻方法，其中，所述一组液滴是第一组液滴，所述压印光刻方法还包括：将所述第一组液滴中的每个液滴直接沉积在所述衬底的所述一面上；以及将所述第一组液滴直接固化在所述衬底的所述一面上。8.根据权利要求7所述的压印光刻方法，其中，所述第一组液滴中的每个液滴具有约0.5μm至约20.0μm的固化高度。9.根据权利要求7所述的压印光刻方法，还包括在所述第一组液滴固化之后：在衬底的所述一面的顶部上沉积第二组液滴，使得所述第二组液滴中的每个液滴分别直接被分配在所述第一组液滴中的液滴的顶部上；以及将所述第二组液滴直接固化在所述第一组液滴的顶部上，以增加所述间隔层的高度。10.根据权利要求9所述的压印光刻方法，其中，所述第一组液滴中的液滴的第一数...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·辛格，M·N·米勒，F·Y·徐，C·弗莱肯斯坦，
申请(专利权)人：分子印记公司，
类型：发明
国别省市：美国,US