[发明专利]用于生产结构的模具、印痕设备以及工艺

说明书

本申请是申请日为2006年9月6日、申请号是200610128192.X、 发明名称为“用于生产结构的模具、印痕设备以及工艺”的中国专利 申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种模具，其具有将被转印到加工件或工件(待加工 的元件)上的形状。本发明还涉及用于生产一种结构的印痕设备和方 法。

背景技术

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 photonie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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

依照本发明的一个方面，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。

依照本发明的另一个方面，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：