用于生产结构的模具及印痕设备制造技术

为了减轻或抑制在不期望发生可光致固化的树脂材料的固化的区域中可光致固化的树脂材料的固化，借助于具有印痕图案部分和无图案部分的模具，通过设有遮光元件的无图案部分抑制可光致固化的树脂材料的曝光，或者通过设置遮光元件以便于不会由未通过模具的光线照射可光致固化的树脂材料而抑制可光致固化的树脂材料的曝光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模具，其具有将被转印到加工件或工件(待加工的元件)上的形状。本专利技术还涉及用于生产一种结构的印痕设备和方法。
技术介绍
近年来，如Stephan Y.Chou等人的申请.Phys.Lett.，第67卷，第21期，3114-3116页(1995)中所述，用于将模具上的微细结构转印到包括半导体、玻璃、树脂、金属等的加工件上的精加工技术已被提出并已受到关注。该技术具有近似于几毫微米的分辨率，因此被称作毫微印痕(毫微印记)或毫微压纹。尽管毫微印痕具有上述分辨率，但是也适用于加工具有不大于1毫米、不大于1微米以及不大于100纳米的最小加工宽度的元件。另外，根据毫微印痕，可相对于一个加工件同时加工具有不大于100纳米的加工宽度的区域和具有不小于1微米的加工宽度的区域。换句话说，与通过光刻法进行的加工件的加工相比较，毫微印痕具有这样一个优点，即，可同时在具有不小于一个单位(更好的是不小于三个单位)的不同加工宽度的多个区域中进行加工件的加工。该技术不仅可用在半导体装置的生产上而且还可用于处于晶片级的三维结构的成批处理。因此，期望毫微印痕可应用于例如诸如photonic晶体、微全分析系统(μ-TAS)、生物芯片等光学装置的生产技术的广泛领域。下面将描述通过光毫微印痕法生产作为一个结构的半导体装置的情况。首先，一层可光致固化的树脂材料形成于基底(例如，半导体晶片)上。接着，使得模具(或模板)(其上形成有期望的印痕结构)与树脂层相接触。在这种状态下，用紫外光照射树脂层以固化可光致固化的树脂材料。因此，在树脂层上，设有这样一种印痕结构，其中上述印痕结构的印痕图案是颠倒的。这被称作印痕结构的转印。另外，例如通过使用树脂层作为蚀刻掩模，可进行基底表面的蚀刻，从而将印痕结构转印到基底上。如上所述，不同于使用曝光设备的传统加工方法，印痕(方法)可将设在模具上的微细结构转印到加工件上。在通过印痕进行加工的过程中，从模具中流出的可光致固化的树脂材料粘附于模具的横向侧上。在曝光过程中，通过穿过模具外部的光，粘附于模具横向侧上的可光致固化的树脂材料与位于一个部分处的可光致固化的树脂材料一起被固化(在该部分处要形成印痕结构(印痕图案))。通过所述固化，在将模具与加工件相分离期间，较大的作用力作用在模具或加工件上从而损坏模具或加工件。另外，在某些情况中，在曝光期间，所述部分(印痕图案将形成于其处)外部的可光致固化的树脂材料被过度暴露于穿过形成于模具中的印痕图案部分外部的光线下，从而变形为不合意的形状。具体地，在通过旋涂法将树脂材料涂覆在基底上并且通过分步-重复法重复加工件的加工的情况中，在加工之前所述部分(印痕图案将被形成于其处)被曝光。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种模具，其能够减轻或抑制在不期望发生可光致固化的树脂材料的固化的区域中可光致固化的树脂材料的固化。本专利技术的另一个目的是提供一种使用所述模具的印痕设备和使用所述压力加工设备的结构的生产工艺。依照本专利技术的一个方面，提供了一种用在印痕设备中的模具，在所述印痕设备中，通过下列方式加工待加工的可光致固化的元件在使得模具与待加工的元件相接触的状态下，利用用于固化待加工的元件的光线照射将要通过具有印痕图案的模具加工的可光致固化的元件，所述模具包括具有印痕图案的加工侧；与所述加工侧相对的后侧；以及未提供印痕图案的无图案部分；其中，模具还包括设在无图案部分处的遮光元件，用于减少透过无图案部分照射待加工的元件的光量。依照本专利技术的另一个方面，提供了一种用于加工待加工的可光致固化的元件的印痕设备，所述加工通过下列方式进行在使得模具与待加工的元件相接触的状态下，利用用于固化待加工元件的光线照射将要通过具有印痕图案的模具加工的可光致固化的元件，所述设备包括模具，包括具有印痕图案的加工侧、与所述加工侧相对的后侧；以及未提供印痕图案的无图案部分；以及曝光光源；其中，所述模具还包括设在无图案部分处的遮光元件，以便于减少透过无图案部分照射待加工元件的光量。依照本专利技术的另一个方面，提供了一种用于加工待加工的可光致固化的元件的印痕设备，所述加工通过下列方式进行在使得模具与待加工的元件相接触的状态下，利用用于固化待加工元件的光线照射将通过具有印痕图案的模具加工的可光致固化的元件，所述设备包括用于产生光线的光源；以及用于固定模具的模具固定部分；其中，所述设备还包括遮光元件，用于减少来自于光源的未透过模具的用于照射待加工元件的光量。依照本专利技术的另一个方面，提供了一种用于生产一种结构的工艺，包括 将可光致固化的树脂材料作为待加工的元件涂覆到基底上；以及通过用上述印痕设备固化可光致固化的树脂材料而形成具有印痕图案的树脂层。依照本专利技术的另一个方面，提供了一种用于生产一种结构的工艺，包括将可光致固化的树脂材料作为待加工的元件涂覆到基底上；通过用上述印痕设备固化可光致固化的树脂材料而形成具有印痕图案的树脂层；使用具有印痕图案的树脂层作为掩模来蚀刻基底；以及在蚀刻之后移除留在基底上的树脂层。依照本专利技术的另一个方面，提供了一种用于生产一种结构的工艺，包括制备上述印痕设备；以及固化位于加工区域中的可光致固化的树脂材料的特定部分，以进行形成于模具的加工侧上的图案的转印。依照本专利技术，通过上述遮光元件，可减轻或抑制在除了一部分(通过加工将在该部分处形成印痕图案)以外的区域中的可光致固化的树脂材料的固化。从下面结合附图对本专利技术的优选实施例的描述中可以明显地看出本专利技术的这些和其他目的、特征和优点。附图的简要说明附图说明图1A至1H每个都是示出了本专利技术一个实施例所涉及的模具的结构的示意图。图2A至2B每个都是示出了装有遮光元件的模具的制备方法的示意图。图3A和3B每个都是示出了本专利技术一个实施例所涉及的印痕设备的的结构的示例的示意图。图4A是用于示出用于本专利技术一个实施例中用于加工一加工件的程序的顶视图，图4B是沿图4A中的A-A′线所截的截面图。图5A是示出了本专利技术一个实施例中加工之后的加工件的顶视图，图5B是沿图5A中的A-A′线所截的截面图。图6A到6D是示出了在未提供遮光元件的情况中出现缺陷的示意图。图7A到7D每个都是示出了本专利技术另一个实施例所涉及的凸出型模具的结构的示意图。具体实施例方式在本专利技术的一个实施例中，可以如下方式构成具有印痕图案的模具。图1A示出了该实施例中模具的一个横截面。参照图1A，模具包括透明元件101、加工侧102、遮光元件103、印痕图案部分104、以及无图案部分105。另外，为了便于描述，在图中绘出了印痕图案部分104与无图案部分105之间的虚线以表示它们之间的边界。模具具有第一表面106和第二表面107。第一表面106构成了具有印痕图案的加工侧102，而第二表面107构成了在位置方面与在印痕图案部分104处具有印痕图案的加工侧102相同的侧部。如图1A中所示的，在将无图案部分105设置得与印痕图案部分104相邻的情况中，遮光元件103被设在下列各侧中的至少任意一个处无图案部分105处的在位置方面与具有印痕图案的加工侧106相同的侧部107、无图案部分105处的在位置方面与后侧相同的侧部、以及无图案部分处的模具的横向侧。另一方面，在无图案部分105未提供给模具的情况中，如稍后所述的，遮光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用在印痕设备中的模具，在所述印痕设备中，通过下列方式对一待加工的可光致固化的元件进行加工：在使得模具与待加工的元件相接触的状态下，利用用于固化待加工的元件的光线照射将要通过具有印痕图案的模具而加工的可光致固化的元件，所述模具包括：具有印痕图案的加工侧；与所述加工侧相对的后侧；以及未提供印痕图案的无图案部分；其中，所述模具还包括设在所述无图案部分处的遮光元件，用于减少透过所述无图案部分照射待加工元件的光量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：末平信人，关淳一，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]