UV刻印用的柔顺性的硬质模板制造技术

公开一种顺应的ＵＶ刻印平版印刷模板，该模板还可用作热刻印模板，以及模板的制造方法。模板主要包括浮雕图像和用来调整浮雕图像的弹性体。一个实施方式中，浮雕图像排列在柔顺的刻印层中，在刻印层和刚性透明基板之间设置了弹性体。一个实施方式中，模板与晶片表面共形。一个实施方式中，将弹性体和刻印层层叠在基板上，在刻印层上形成浮雕图像的图案，形成模板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
专利
本专利技术涉及刻印适用于微型制造(micro-fabrication)结构的平版印刷术模板。在此所述的柔顺性模板的特别用途是将图案转移到非平面的表面。相关技术说明微型制造包括制造非常小的结构，例如，具有微米或更小级别特征的结构。推动制造越来越小的结构体的工业领域之一是电子工业。随着电子器件小型化的快速发展，驱动电子器件的集成电路也必须小型化。平版印刷术技术通常被用于制造集成电路。这些平版印刷术通常包括将光敏材料施用于半导体基板。这些光敏材料通常称作“光刻胶”，被选择性地暴露于一种辐照形式。通常使用曝光工具和光掩模来制得达到要求的选择性曝光。这种曝光改变了光刻胶的溶解度，因而在光刻胶中形成光掩模的图案，在显影后除去可溶的光刻胶。历史上，曝光工具曾经是光学系统。然而，光学系统受到其对非常小特征的分辨能力的限制。例如，分辨率的公式如下，其中λ是波长，NA是数值孔径RES＝k1λ/NA对甚至更小特征的分辨率需要减小波长、增大数值孔径，或者需要这两者。当然，对目前用于远紫外光平版印刷术，减小波长至明显小于248nm并不是简单的。此外，增大数值孔径导致显著的聚焦深度损失，如下面公式所示，其中λ也是波长，NA是数值孔径DOF＝k2λ/(NA)2因此，能印刷微结构的照相平版印刷系统所需要的聚焦深度很小，小到微晶片非平面性所不允许，这通常是由正常工艺变化造成的。因此，由于微晶片的非平面性以及波长减小的限制性，照相平版印刷术在印刷未来集成电路所需的小于100nm的特征方面受到限制。刻印平版印刷术能制造小于100nm的特征。一些刻印平版印刷技术证实是对高分辨率形成图案的常规照相平版印刷的低成本、高生产量替代方法。出现的这种技术中，在模板中的浮雕图像用来将表面的浮雕复制到设置在基板表面的可聚合材料上。模板与基板上的可聚合材料机械接触，使材料处于固化和/或聚合的状态，在基板上形成给予模板浮雕结构的浮雕结构。所述聚合材料通过例如热量或光进行固化或聚合。这种形成图案和聚合的方法分别被称作热刻印平版印刷术或紫外光(UV)刻印平版印刷术。典型的基板包括半导体、介电材料、磁性材料或光电材料。与光平版印刷术不同，刻印平版印刷术的分辨率不受波长的限制。但是，刻印平版印刷术受到制造高分辨率模板能力以及将浮雕图像转移到这种模板上的能力的限制。结果，需要具有能确定非平面表面能力的模板。此外，因为平版印刷通常是集成电路制造成本中最大的单项费用，因此需要能互换或用于UV刻印或用于热刻印的模板。因此，需要提供一种用于微型制造的改进的模板。专利技术概述本专利技术的一个实施方式中，刻印平版印刷的模板包含全部排列在刻印区内的浮雕图像和被用来调整至少一部分浮雕图像的弹性体。一个实施方式中，浮雕图像具有小于约100nm的特征。这种模板包含的刻印区能在整个区域对光化辐射透射。一个实施方式中，所述模板包括能透射光化辐射的刻印层和基板，在刻印层和基板之间放置了弹性体。一个实施方式中，弹性体层能透射光化辐射。一个实施方式中，使刻印区与非平面的表面共形。在一个实施方式中，弹性体层是模板中刚性最低的层。以这种方式，在弹性体上施加力时，能有利于改变浮雕图像内的特征。本专利技术的实施方式中，模板包括刻印层，刻印层包含第一和第二的平行表面，且第一表面包含具有浮雕图像的刻印区；弹性体；以及基板，所述弹性体排列在基板和刻印层的第二表面之间。一个实施方式中，弹性体的刚性小于基板。一个实施方式中，弹性体的刚性小于刻印层。以这种方式，在模板和不均匀表面之间要求机械接触的图案转移时，刻印区容易与不均匀表面贴合，因此可使浮雕图像适合该表面。一个实施方式中，刻印区能透射光化辐射。这种模板不仅能与UV刻印平版印刷系统一起使用，而且能与热刻印平版印刷系统互换。在示例的实施方式中，模板通过下面方法形成在基板上形成掩模层；在掩模层上形成图案，使基板的一部分露出；对基板上一个或多个露出的部分进行蚀刻，以在基板上形成浮雕图像；除去掩模层；用防粘剂涂布浮雕图像；在基板上沉积共形层(conformallayer)，使共形层的一部分排列在基板上形成的浮雕图像内；在共形层上设置弹性体层；排列基板，使弹性体结合在共形层和刚性基板之间；从基板上取下平版印刷模板，该模板包含结合在刚性基板和共形层之间的弹性体层。在一个示例的实施方式中，模板通过下面方法形成在基板上相继形成至少一个弹性体层；在该弹性体层上形成刻印层；在该刻印层上形成牺牲层；在该牺牲层上形成掩蔽层，使牺牲层的一部分通过该掩蔽层露出；对牺牲层的一个或多个露出部分进行蚀刻，使刻印层的一部分通过该掩蔽层露出；对刻印层的一个或多个露出部分进行蚀刻，使形成浮雕图像；除去全部的掩蔽层和牺牲层。下面描述这些以及其它的实施方式。附图简述附图说明图1是本专利技术一个实施方式的模板的截面图；图2是本专利技术制造模板的示例方法的开始步骤的截面图；图3是本专利技术制造模板的示例方法的后一步骤的截面图；图4是本专利技术制造模板的示例方法的后一步骤的截面图；图5是本专利技术制造模板的示例方法的后一步骤的截面图；图6是本专利技术制造模板的示例方法的后一步骤的截面图；图7是本专利技术制造模板的示例方法的开始步骤的截面图；图8是本专利技术制造模板的示例方法的后一步骤的截面图；图9是本专利技术制造模板的示例方法的后一步骤的截面图；图10是本专利技术制造模板的示例方法的后一步骤的截面图；图11是本专利技术制造模板的示例方法的后一步骤的截面图；图12是本专利技术制造模板的示例方法的后一步骤的截面图；图13是本专利技术一个实施方式的模板的平面图；图14是本专利技术一个实施方式的模板的平面图；图15是本专利技术一个实施方式的模板的平面图；图16是本专利技术制造模板的示例方法的截面图。在不同图中的同样标号表示同样的部件。优选实施方式的详细说明参照图1，按照本专利技术实施方式的模板10包括其中有浮雕图像20的刻印层12，弹性体层22和基板24。弹性体层22设置在刻印层12和基板24之间。模板10设计用于刻印平版印刷系统，其中，促使模板10为可成形的材料，在其上刻印对应于形成有图案的材料的浮雕图像20的图案。形成有图案的材料随后在暴露于光化辐射如紫外光辐照、热辐射等时固化。示例的平版印刷系统可以商品名IMPRIO 100TM从Molecular Imprints，Inc.，在1807-C Braker Lane，Suite 100，Austin，Texas 78758的商行获得。对IMPRIO 100TM的系统描述可在www.molecularimprints.com获得，并参考结合于本文。结果，基板24、弹性体层22和刻印层12对光化辐射是透明的。浮雕图像20包括多个间隔开的凹部28和凸起26。此实施方式中，凹部28是多个沿平行于凸起26的方向延伸的凹槽，这些凸起在模板10的截面上形成城垛形状。但是，凹部28和凸起26可对应于实际上需要形成的任何特征，例如集成电路。一个实施方式中，凹部和凸起的最小特征尺寸等于或小于100nm。本文中，“特征尺寸”通常指凹部28、凸起26或包含浮雕图像20的其它几何体中之一的宽度、长度和/或深度。在刻印平版印刷工艺中，模板10经受了几百磅/厘米2的刻印力。结果，要求用在受到刻印力时发生的不希望的尺寸变化最小的材料形成浮雕图像。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平版印刷模板，该模板包括：　　　　刻印区，所述刻印区内包含全部浮雕图像；　　　　弹性体，所述弹性体设置成能调整所述浮雕图像的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MPC瓦茨，RD弗伊欣，SV斯里尼瓦桑，
申请(专利权)人：分子制模股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]