DE102010043235A1

DE102010043235A1 - Nano-imprint template producing method for electronic component, involves joining chip and base together by adhesion and/or cohesion forces and/or using material engagement process, and withdrawing transfer body from upper side of chip

Info

Publication number: DE102010043235A1
Application number: DE102010043235A
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl.-Ing. Kirchner; Wolf-Joachim Prof. Dr. Fischer
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2011-05-12

Abstract

The method involves structuring a silicon chip (2). The structured chip is placed on a base (3). A transfer body (1) is set on an upper side of the structured chip. The structured chip is incorporated through the body, positioned at a joint location above the base and is set in the location. The structured chip and the base are joined together by adhesion and/or cohesion forces and/or using a material engagement process. The body is withdrawn from the upper side of the structured chip. The body is designed to be elastic, chemically inert, particle-free, UV-transparent and UV-resistant. An independent claim is also included for a transfer body for producing a nano-imprint template.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Nanoimprinttemplates, bei dem ein Chip strukturiert wird, der strukturierte Chip auf einen Grundkörper aufgebracht wird und mit diesem eine dauerhafte Verbindung eingeht sowie einen Transferkörper zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for the production of nanoimprint templates, in which a chip is structured, the structured chip is applied to a base body and forms a permanent connection thereto and a transfer body for carrying out this method.

Die Nanoimprintlithographie-Technologien sind mechanische Direktstrukturierungsverfahren, bei dem ein Prägewerkzeug, auch Nanoimprintstempel, Nanoimprintmaske oder hier folgend Imprinttemplate genannt, das an seiner Oberfläche ein Relief aufweist, und mit seinem Relief in ein zu strukturierendes Material, das sogenannte Prägematerial, hineingedrückt wird, um es auf diese Weise zu verformen bzw. zu strukturieren. Infolgedessen wird das Relief als Negativ im Prägematerial eins zu eins abgebildet.The nanoimprint lithography technologies are direct mechanical structuring methods, in which an embossing tool, also called nanoimprint stamp, nanoimprint mask or here called Imprinttemplate, which has a relief on its surface, and is pressed with its relief in a material to be structured, the so-called embossing material to it deform or structure in this way. As a result, the relief is displayed as a negative in the embossing material one to one.

Im Wesentlichen unterscheidet man dabei Verfahren, die hohe Temperaturen und Drücke verwenden, um thermoplastische Materialien zu verformen, die sogenannte thermische Nanoimprintlithographie bzw. T-NIL, von Verfahren, die ultraviolettes Licht (UV-Licht) verwenden, um UV-härtende Polymere in Kontakt mit dem Prägewerkzeug auszuhärten und so die Werkzeugstruktur abzuformen, die sogenannte UV-Nanoimprintlithographie bzw. UV-NIL. Weiterhin sind verschiedene Kombinationen der beiden genannten Verfahren möglich.Essentially, a distinction is made between processes which use high temperatures and pressures to deform thermoplastic materials, the so-called thermal nanoimprint lithography or T-NIL, of processes which use ultraviolet light (UV light) to contact UV-curing polymers harden with the embossing tool and so form the tool structure, the so-called UV nanoimprint lithography or UV-NIL. Furthermore, various combinations of the two methods mentioned are possible.

Da es sich bei den Nanoimprintlithographie-Techniken um solche Strukturierungsverfahren handelt, bei denen die gewünschten Nanostrukturen direkt mit hoher Präzision bei vergleichsweise niedrigen Kosten erzeugt werden können, sind sie für geeignete Anwendungen eine hervorragende Alternative zu traditionellen, um Größenordnungen teureren Foto- und Elektronen-Lithographie-Techniken, bei denen zudem die Nebeneffekte der Beugung und Streuung der dort zur Belichtung und damit zur Strukturierung verwendeten Teilchen sehr aufwendig minimiert werden müssen.Because nanoimprint lithography techniques are those patterning techniques in which the desired nanostructures can be directly produced with high precision at a comparatively low cost, they are an excellent alternative to traditional, by orders of magnitude, more expensive photo and electron lithography for suitable applications -The techniques in which also the side effects of diffraction and scattering of the particles used there for exposure and thus structuring must be minimized very expensive.

Stand der Technik für Imprinttemplates sind monolithische Imprinttemplates. Monolithische Templates bestehen aus einem Grundkörper, aus welchem die gewünschte Struktur herausgearbeitet wird, siehe dazu z. B. S. Sasaki et al. „UV NIL template making and imprint evaluation”, Proceedings of BACUS, October 2008 . Dabei entsteht in der Regel eine sogenannte Mesa-Struktur, d. h. ein erhabenes Plateau, welche die Zielstruktur trägt. Dieses strukturierte Plateau kann mit Hilfe verschiedener lithografischer und teils mechanischer Techniken erzeugt werden.State of the art for imprint templates are monolithic imprint templates. Monolithic templates consist of a basic body, from which the desired structure is worked out, see z. B. S. Sasaki et al. "UV NIL template making and imprint evaluation", Proceedings of BACUS, October 2008 , This usually produces a so-called mesa structure, ie a raised plateau, which carries the target structure. This structured plateau can be generated by means of various lithographic and partly mechanical techniques.

Diese monolithischen Templates sind von sehr hoher Qualität. Ein großer Nachteil dieser monolithischen Templates sind jedoch die hohen Kosten, die mit der Herstellung solcher monolithischer Templates verbunden sind, da nur ausgewählte Materialien (wie z. B. Quarz) nutzbar sind, die schwierig zu strukturieren sind. Dies macht z. B. Prototypenentwicklungen, die Forschung wie auch die Erarbeitung grundlegender Prozessparameter für neue Technologien sehr kostenintensiv, da sie naturgemäß einen hohen Verbrauch solcher Nanoimprinttemplates haben.These monolithic templates are of very high quality. However, a major disadvantage of these monolithic templates is the high cost associated with fabricating such monolithic templates since only selected materials (such as quartz) that are difficult to pattern are usable. This makes z. As prototype developments, the research as well as the development of basic process parameters for new technologies very expensive, since they naturally have a high consumption of such nanoimprint templates.

Eine alternative Lösung dazu sind aus Einzelkomponenten gefügte, meist geklebte Nanoimprinttemplates. Beispiele derartiger hybrider Stempelaufbauten durch Fügen der zwei Partner Grundkörper und strukturierter Chip sind aus H. Schmitt, „Untersuchung der UV-Nanoimprint-Lithografie als Strukturierungsverfahren für elektronische Bauelemente”, Dissertation, 2008 bekannt.An alternative solution to this are single-component, mostly glued nanoimprint templates. Examples of such hybrid stamp assemblies by joining the two partners body and structured chip are made H. Schmitt, "Investigation of UV nanoimprint lithography as structuring method for electronic components", Dissertation, 2008 known.

Die geklebten Nanoimprinttemplates basieren auf einem vollständig anderen Konzept: Es wird erst ein Chip strukturiert und dann auf einem Grundkörper befestigt. Dabei soll unter einem Chip im weiteren Sinne ein in der Regel komplett strukturierter Teilkörper bzw. ein strukturiertes Element verstanden werden. Der befestigte Chip übernimmt die Funktion der Mesa-Struktur, ist aber deutlich kosteneffizienter herzustellen.The glued nanoimprint templates are based on a completely different concept: first a chip is structured and then fixed on a base. In this case, a chip in the broader sense is understood to mean a generally completely structured partial body or a structured element. The attached chip takes over the function of the mesa structure, but is much more cost-effective to manufacture.

In der hier zitierten Schrift ist allerdings nur eine Grundidee beschrieben, nämlich einen strukturierten Chip auf einen Grundkörper aufzubringen, um das Mesaätzen zu vermeiden. Im beschriebenen Fall wird dies mittels eines UV-transparenten Schmelzklebers realisiert. Neben den beschriebenen finden sich hier jedoch keine weiteren Details einer konkreten technischen Realisierung.In the document cited here, however, only one basic idea is described, namely to apply a structured chip to a base body in order to avoid the mesa etching. In the case described, this is realized by means of a UV-transparent hotmelt adhesive. In addition to those described, however, there are no further details of a specific technical realization here.

Methoden, die dabei den Chip manuell oder unter Einsatz anderer mechanischer, pneumatischer oder ähnlicher Greifwerkzeuge aufnehmen und anschließend auf dem Grundkörper platzieren, bergen die große Gefahr der Zerstörung der Strukturen auf der Oberseite des zu fügenden Chips. Eine Fertigung, bei der der Chip auf der Strukturseite abgelegt wird und somit rückseitig mit einen Grundkörper gefügt wird, birgt ebenfalls das Risiko einer Strukturbeschädigung aufgrund des harten Untergrundes und möglicher Verunreinigungen. Weiterhin bietet ein manuelles Fügen keine ausreichende Positioniergenauigkeit und Reproduzierbarkeit. Und nicht zuletzt sind das Verbindungsverfahren selbst sowie die verwendeten Verbindungsstoffe entscheidend für die Qualität des erzeugten Nanoimprinttemplates. Es wird deutlich, dass das noch nicht gelöste Hauptproblem während des Fügens die Aufnahme des strukturierten Chips und seine exakte Platzierung auf dem Grundkörper ist.Methods that pick up the chip manually or using other mechanical, pneumatic or similar gripping tools and then place it on the base body, involve the great risk of destruction of the structures on the top of the chip to be joined. A production in which the chip is deposited on the structure side and thus joined to the back side with a base body also carries the risk of structural damage due to the hard substrate and possible contamination. Furthermore, manual joining does not provide adequate positioning accuracy and reproducibility. Last but not least, the bonding process itself and the bonding materials used are decisive for the quality of the nanoimprint template produced. It becomes clear that the main problem that has not yet been solved during the joining process is the inclusion of the structured chip and its exact placement on the base body.

Zudem existieren zu den oben beschriebenen Verfahren artverwandte Verfahren wie das Transfer-Printing, mit dessen Hilfe Objekte gleichzeitig strukturiert und auf ein Substrat übertragen wurden oder aber existierende strukturierte oder nicht strukturierte Schichten nur übertragen werden. Auch werden elastische Zwischenkörper zur Druckverteilung während des Nanoimprintverfahrens verwendet. Diese beiden Verfahren haben allerdings eine andere Zielstellung. Sie dienen nicht der Herstellung von Nanoimprinttemplates selbst, sondern werden beim Vorgang der Strukturerzeugung auf einem Substrat mittels eines Nanoimprinttemplates eingesetzt. In addition to the methods described above, there are related methods such as transfer printing, with the help of which objects were simultaneously structured and transferred to a substrate, or existing structured or non-structured layers are only transferred. Also, elastic intermediate bodies are used for pressure distribution during the nanoimprint process. However, these two methods have a different objective. They are not used for the production of nanoimprint templates themselves, but are used in the process of structuring on a substrate by means of a nanoimprint template.

Beim Transfer-Printing wird ein Imprintstempel genutzt, um bestimmte Funktionselemente auf dem Substrat abzusetzen. Ein solches Verfahren ist in der US 2007/0092982 A1 beschrieben. Dieser Imprintstempel kann strukturiert oder unstrukturiert sein und hat neben der rein mechanischen Aufnahme des zu übertragenden Objektes keine weiteren Anforderungen hinsichtlich UV-Transparenz, UV-Beständigkeit, Reinheit oder Wärmebeständigkeit zu erfüllen. Dabei werden unterschiedliche Adhäsionsenergien zwischen Stempel und Substrat, ausgenutzt, um das auf dem Stempel befindliche Objekt auf dem Substrat abzusetzen. Die Adhäsion auf dem Substrat muss dabei nämlich höher sein als auf dem Imprintstempel. Das Substrat, auf das das Objekt aufgebracht werden kann, ist hierbei ein flexibles.In transfer printing, an imprint stamp is used to deposit certain functional elements on the substrate. Such a method is in the US 2007/0092982 A1 described. This Imprintstempel can be structured or unstructured and has next to the purely mechanical recording of the object to be transferred no further requirements in terms of UV transparency, UV resistance, purity or heat resistance to meet. In this case, different adhesion energies between the punch and the substrate are utilized in order to deposit the object located on the stamp on the substrate. The adhesion on the substrate has to be higher than on the Imprint stamp. The substrate to which the object can be applied is a flexible one.

Die Verwendung elastischer Zwischenkörper zur Ausübung einer gleichmäßigen Druckverteilung auf ein Nanoimprinttemplate während des Nanoimprintverfahrens ist in US 2006/0246169 A1 beschrieben. Dabei wird ein elastischer Körper genutzt, um den beim Nanoimprint-Verfahren auf das Nanoimprinttemplate eingebrachten Druck, der ohne einen solchen Zwischenkörper in Abhängigkeit von den örtlichen Gegebenheiten sehr unterschiedlich wirkt und folglich gegebenenfalls zu Strukturierungsproblemen führt, so zu verteilen, das diese Unterschiede ausgeglichen werden. Der Zwischenkörper nimmt dabei aber niemals das Nanoimprinttemplate auf. Beide Teile sind also nicht miteinander verbunden. Auch ist hier keine hohe Präzision der Position des Nanoimprinttemplate zum elastischen Zwischenkörpers erforderlich.The use of elastic intermediate bodies to exert a uniform pressure distribution on a nanoimprint template during the nanoimprint process is described in US Pat US 2006/0246169 A1 described. In this case, an elastic body is used in order to distribute the pressure applied to the nanoimprint template in the nanoimprint process, which, without such an intermediate body, acts very differently depending on the local conditions and consequently possibly leads to structuring problems, so that these differences are compensated. The intermediate body never takes up the nanoimprint template. Both parts are not connected to each other. Again, no high precision of the position of the nanoimprint template to the elastic intermediate body is required.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur technisch effizienten, reproduzierbaren, kostengünstigen und beschädigungs- bzw. defektfreien Herstellung von Nanoimprinttemplates aufzuzeigen.The object of the invention is therefore to provide a method for the technically efficient, reproducible, cost-effective and damage-free or defect-free production of nanoimprint templates.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von Nanoimprinttemplates mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 9 und 11 bis 12 geben Ausführungsvarianten dieser erfindungsgemäßen Lösung wieder.This object is achieved by a method for producing Nanoimprinttemplates with the features of claim 1 and an apparatus for performing the method with the features of claim 10. Claims 2 to 9 and 11 to 12 represent variants of this solution according to the invention.

In dem zur Herstellung von Nanoimprinttemplates genutzten, erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein Chip so strukturiert, dass die erzeugten Strukturen dem Negativ dessen entsprechen, was unter Zuhilfenahme des mit diesem Chip hergestellten Nanoimprinttemplates während eines UV-Nanoimprint-Lithographie- oder thermischen Nanoimprint-Lithographie-Verfahrens strukturell in einer dafür vorgesehenen Schicht eines zumeist in größerer Zahl zu erstellenden Produkts erzeugt werden soll. Dieser strukturierte Chip wird anschließend auf einen dafür vorgesehenen Grundkörper aufgebracht, derart, dass er mit diesem eine dauerhafte Verbindung eingeht, wobei erfindungsgemäß zum Aufbringen des strukturierten Chips auf dem Grundkörper ein Transferkörper (auch Transferpad genannt) genutzt wird, der zunächst auf der Oberseite des vorbereiteten, strukturierten Chips abgesetzt wird, diesen dann mittels Adhäsionskräften aufnimmt, zum Fügeort auf dem Grundkörper des Nanoimprinttemplates transportiert und ihn über diesem genau positioniert und auf dem Grundkörper absetzt, der Chip und der Grundkörper mittels Adhäsions- und/oder Kohäsionskräften und/oder mit Hilfe eines stoffschlüssigen Verfahrens zusammengefügt werden und schließlich der Transferkörper von der Oberseite des Chips abgehoben wird. Bei dem so herzustellenden Nanoimprinttemplate handelt es sich also um ein hybrides System, das aus zwei Einzelkomponenten gefertigt wird. Eine Einzelkomponente ist der Grundkörper, der aus verschiedenen zu Nanoimprint-Lithographie-Verfahren kompatiblen Materialien gefertigt werden kann. Dabei findet dafür häufig Quarzglas Anwendung. Die zweite Einzelkomponente stellt der strukturierte Chip dar, der das Negativ einer Nutzstruktur enthält, für den ebenfalls die Materialien je nach Erfordernissen des Nanoimprint-Lithographie-Verfahrens gewählt werden. Dabei werden hierfür im Unterschied zum Grundkörper, der nicht strukturiert werden muss, an das Material noch zusätzliche Anforderungen hinsichtlich seiner Strukturierbarkeit gestellt. Für diesen Grundkörper wird häufig ebenfalls Quarzglas oder aber Silizium eingesetzt. Eine derartige Zusammensetzung bietet den Vorteil, den Grundkörper selbst nicht mehr strukturieren zu müssen und die Strukturierung des aufgebrachten Chips im Vergleich zu einer Mesastrukturierung bei Verwendung einer monolithischen Lösung wesentlich einfacher und effizienter gestalten zu können, indem z. B. bekannte Verfahren aus der Halbleitertechnologie eingesetzt werden können. Die Verwendung eines Transferkörpers zur Übertragung des strukturierten Chips auf den Grundkörper durch Nutzung von Adhäsionskräften zwischen dem Transferkörper und dem strukturierten Chip erlaubt eine sehr einfache, zerstörungsfreie Aufnahme des Chips, denn es werden keine Greifwerkzeuge o. ä. zur Aufnahme des strukturierten Chips benötigt, die die Strukturen auf der Oberseite dieses Chips zerstören könnten. Zudem wird durch das Fehlen von Greifwerkzeugen auch jegliche Behinderung des Positionierungsvorgangs des strukturierten Chips über dem Grundkörper vermieden.In the method according to the invention used for the production of nanoimprint templates, a chip is first of all structured such that the structures produced correspond to the negative of what, with the aid of the nanoimprint template produced with this chip during a UV nanoimprint lithography or thermal nanoimprint lithography process structurally in a designated layer of a product to be created mostly in larger numbers to be produced. This structured chip is then applied to a base provided therefor, such that it forms a permanent connection with the latter, wherein according to the invention a transfer body (also called a transfer pad) is used for applying the structured chip on the base body, which is initially prepared on the upper side , structured chips is deposited, this then absorbs by means of adhesion forces, transported to the joining location on the body of the nanoimprint template and accurately positioned on this and placed on the body, the chip and the body by means of adhesion and / or cohesive forces and / or with the help of a cohesive method are joined together and finally the transfer body is lifted from the top of the chip. The nanoimprint template to be produced in this way is therefore a hybrid system that is manufactured from two individual components. A single component is the main body, which can be made of various materials compatible with nanoimprint lithography processes. It often finds quartz glass application. The second individual component represents the structured chip, which contains the negative of a useful structure, for which the materials are also selected according to the requirements of the nanoimprint lithography method. In contrast to the main body, which does not need to be structured, additional demands are placed on the material with regard to its structurability. Quartz glass or silicon is often used for this basic body. Such a composition offers the advantage of no longer having to structure the basic body itself and of making the structuring of the applied chip much easier and more efficient in comparison with a mesostructuring using a monolithic solution, for example by B. known methods can be used from semiconductor technology. The use of a transfer body for transferring the structured chip to the base body by using adhesion forces between the transfer body and the structured chip allows a very simple, nondestructive recording of the chip, because there are no gripping tools o. Ä. For receiving the needed structured chips that could destroy the structures on top of this chip. In addition, any obstruction to the positioning process of the structured chip over the base body is avoided by the absence of gripping tools.

Desweiteren erlaubt eine solche Variante des Transfers ein genaues und beschädigungsfreies Absetzen des strukturierten Chips am Fügeort auf dem Grundkörper, da sich hier das Übertragungswerkzeug niemals störend zwischen dem Grundkörper und dem strukturierten Chip befindet, das Absetzen des strukturierten Chips auf dem Grundkörper absolut planparallel erfolgen kann und beim Absetzen eine eventuell aufgetragene Schicht zum stoffschlüssigen Fügen des strukturierten Chips und des Grundkörpers nicht durch den Transferkörper berührt wird. Das erlaubt eine qualitativ hochwertige und stabile Verbindung des strukturierten Chips mit dem Grundkörper durch Adhäsions- und/oder Kohäsionskräfte, je nach Wahl des Materials von strukturiertem Chip und Grundkörper gegebenenfalls unter Einsatz eines stoffschlüssigen Verfahrens. Nach der Fertigstellung dieser Verbindung des strukturierten Chips mit dem Grundkörper kann dann der Transferkörper problemlos von der Oberseite des Chips abgehoben werden, da die Verbindung zwischen dem Transferkörper und dem strukturierten Chip zwar ausreichend zum Tragen des strukturierten Chips war, jedoch wesentlich schwächer ist als die nun erzeugte stabile Verbindung zwischen dem strukturierten Chip und dem Grundkörper, wobei der Grundkörper während des Verfahrens in der Regel auf einem Substrathalter oder einer ähnlichen Vorrichtung befestigt ist.Furthermore, such a variant of the transfer allows an accurate and damage-free settling of the structured chip at the joining location on the body, since here the transfer tool is never disturbing between the body and the structured chip, the settling of the structured chip on the body can be done absolutely plane-parallel and when depositing a possibly applied layer for cohesive joining of the structured chip and the base body is not touched by the transfer body. This allows a high-quality and stable connection of the structured chip to the base body through adhesion and / or cohesion forces, depending on the choice of the material of the structured chip and base body, optionally with the use of a cohesive method. After completion of this connection of the structured chip with the base body, the transfer body can then be easily lifted off the top side of the chip, since the connection between the transfer body and the structured chip was sufficient to support the structured chip, but is much weaker than that now produced stable connection between the structured chip and the base body, wherein the base body is usually mounted on a substrate holder or a similar device during the process.

Der hierbei eingesetzte Transferkörper sollte dabei chemisch inert, partikelfrei und elastisch sein, sowie eine hohe Planarität aufweisen. Um den strukturierten Chip so übertragen zu können, dass die Strukturen nicht beschädigt werden, obwohl der Transferkörper bei der Aufnahme des strukturierten Chips direkt auf die aktiven Strukturen aufsetzt und diesen mit der aktiven Seite aufnimmt, ist es erforderlich, dass eine ausreichende Elastizität vorhanden ist. Das verhindert eine mechanische Beschädigung der aktiven Strukturen und erlaubt es gleichzeitig, beim Absetzen des strukturierten Chips auf den Grundkörper durch Druckausübung eine mechanisch sehr stabile Fügeverbindung mit möglichst hoher Planparallelität zwischen Chip und Grundkörper zu erzeugen. Bei einer sehr hohen Elastizität des Transferkörpers ist einerseits auch das Aufnehmen von dreidimensionalen Strukturen möglich, andererseits hat ein Transferkörper mit sehr hoher Elastizität ggf. sogar eine Reinigungswirkung bezüglich von auf dem Chip befindlichen Partikeln, die dann ohne Beschädigung der Strukturen des Chips beim Absetzen des Chips von diesem mit abgehoben werden können. Die dazu im konkreten Fall notwendigen Elastizitätswerte sind abhängig vom Gesamtsystem und müssen jeweils experimentell bestimmt werden.The transfer body used in this case should be chemically inert, particle-free and elastic, and have a high planarity. In order to be able to transfer the structured chip in such a way that the structures are not damaged even though the transfer body, when receiving the structured chip, touches the active structures directly and absorbs them with the active side, sufficient elasticity is required. This prevents mechanical damage to the active structures and at the same time, when the structured chip is deposited on the base body, by applying pressure, it is possible to produce a mechanically very stable joint connection with the greatest possible plane parallelism between the chip and the base body. With a very high elasticity of the transfer body on the one hand, the recording of three-dimensional structures is possible, on the other hand, a transfer body with very high elasticity may even have a cleaning effect with respect to on-chip particles, which then without damaging the structures of the chip when depositing the chip of this can be lifted off with. The elasticity values necessary in this case depend on the overall system and must be determined experimentally.

Zudem darf auch keine chemische Verunreinigung des strukturierten Chips bei seiner Aufnahme durch den Transferkörper stattfinden, da diese sonst bei dem Einsatz des so gefertigten Nanoimprinttemplates an die zu strukturierenden Schichten des zu fertigenden Produkts weitergegeben werden könnten und somit die Funktionalität des Produkts beeinträchtigen könnten. Der Transferkörper sollte also bezüglich des für den strukturierten Chip eingesetzten Materials sowie auch bezüglich dessen Umgebung und unter den gegebenen Fertigungsbedingungen des Nanoimprinttemplates (ggf. unter Einsatz von Temperatur und/oder Strahlung) chemisch inert sein. Selbstverständlich betrifft das auch die Forderung nach Partikelfreiheit. Vorliegende Partikel, die die Größenordnung der Strukturgröße des strukturierten Chips besäßen, würden bei der Aufnahme des Chips durch den so partikelverunreinigten Transferkörper die Adhäsion zwischen dem strukturierten Chip und dem Transferkörper behindern und/oder können die Strukturen des Chips zerstören. Partikel, deren Größenordnung signifikant geringer ist als die Strukturgröße des strukturierten Chips würden diesen zumindest noch verunreinigen, und diese Partikel würden ggf. beim Einsatz dieses Nanoimprinttemplates in einem entsprechenden Nanoimprint-Verfahren in die zu strukturierenden Schicht des zu fertigenden Produkts übertragen. Auch und besonders in diesem Fall erweist es sich als günstig, wenn der Transferkörper so beschaffen ist, dass diese Partikel beim Abheben des Transferkörpers am Chip auf dem Transferkörper haften bleiben.In addition, no chemical contamination of the structured chip may take place when it is picked up by the transfer body, since otherwise they could be passed to the layers of the product to be processed in the use of the nanoimprint template thus produced and thus could affect the functionality of the product. The transfer body should therefore be chemically inert with respect to the material used for the structured chip as well as with respect to its surroundings and under the given manufacturing conditions of the nanoimprint template (if appropriate using temperature and / or radiation). Of course, this also concerns the requirement for particle freedom. Existing particles having the size of the patterned structure of the patterned chip would interfere with the adhesion between the patterned chip and the transfer body and / or may destroy the structures of the chip when the chip is received by the thus contaminated particle transfer body. Particles whose order of magnitude is significantly smaller than the structure size of the structured chip would at least contaminate it, and these particles would possibly be transferred when using this nanoimprint template in a corresponding nanoimprint process in the layer to be structured of the product to be produced. Also, and especially in this case, it proves to be advantageous if the transfer body is such that these particles adhere to the transfer body when the transfer body is lifted off the chip.

Nicht zuletzt sollte der Transferkörper eine hohe Planarität aufweisen, damit es zu einer sicheren Adhäsion zwischen dem strukturierten Chip und dem Transferkörper während des Transports kommt.Last but not least, the transfer body should have a high planarity so that there is a secure adhesion between the structured chip and the transfer body during transport.

Der für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzte Transferkörper wird in einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens zu Beginn des beschriebenen Herstellungsverfahrens für Nanoimprinttemplates an einem Transferkörperhalter einer Transfervorrichtung befestigt. Während die Nutzung eines Transferkörpers ohne jegliche Befestigung ein manuelles Handling erfordert, womit die Genauigkeit der Positionierung des mit dem Transferkörper aufgenommenen strukturierten Chips auf dem Grundkörper begrenzt ist, ist die Befestigung des Transferkörpers an einem Transferkörperhalter einer Transfervorrichtung ein erster Schritt zu einer automatischen Durchführung des Herstellungsverfahrens für Nanoimprinttemplates. Dadurch kann die Positioniergenauigkeit sowohl bei der Aufnahme des strukturierten Chips durch den Transferkörper als auch beim Absetzen des strukturierten Chips auf dem Grundkörper, wie auch die Planparallelität der Chipreferenzebene zur Referenzebene des Grundkörpers des durch dieses Verfahren hergestellten Nanoimprinttemplates wesentlich verbessert werden.In a preferred embodiment of the method, the transfer body used for the method according to the invention is attached to a transfer body holder of a transfer device at the beginning of the described production method for nanoimprint templates. While the use of a transfer body without any attachment requires manual handling, thus limiting the accuracy of positioning the structured chip accommodated with the transfer body on the main body, attachment of the transfer body to a transfer body holder of a transfer device is a first step to automatically perform the manufacturing process for nanoimprint templates. Thereby, the positioning accuracy both during the recording of the structured chip by the transfer body and when depositing the structured chip on the base body, as well as the plane parallelism of Chip reference level to the reference plane of the body of the nanoimprint template produced by this method can be significantly improved.

In einer konkreten, einfachen Ausführungsform kann die Befestigung des Transferkörpers am Transferkörperhalter einer Transfervorrichtung mittels Adhäsionskräften des aus einem hierfür günstigen Material bestehenden und entsprechend geformten Transferkörpers zu entsprechend ausgebildeten Flächen des Transferkörperhalters, die ebenfalls aus einem die Adhäsion begünstigenden Material bestehen, erfolgen. Damit wäre auch an dieser Stelle keine mechanische Manipulation des Transferkörpers nötig.In a concrete, simple embodiment, the attachment of the transfer body on the transfer body holder of a transfer device by means of adhesion forces of the existing from a favorable material and correspondingly shaped transfer body to correspondingly shaped surfaces of the transfer body holder, which also consist of a adhesion-promoting material, take place. Thus, no mechanical manipulation of the transfer body would be necessary at this point.

Eine weitere Verbesserung des Herstellungsverfahrens von Nanoimprinttemplates kann dadurch erreicht werden, dass zur Unterstützung der Befestigung des Transferkörpers an dem Transferkörperhalter mechanische und/oder pneumatische Verfahren eingesetzt werden. Dies erlaubt eine weitere Verbesserung der Positioniergenauigkeit des strukturierten Chips auf dem Transferkörper sowie anschließend auf dem Grundkörper sowie der planparallelen Aufnahme des strukturierten Chips durch den Transferkörpers, was einen sicheren Transport gewährleistet. Zudem garantiert dies eine weitere Verbesserung der möglichst planparallelen Ablage des strukturierten Chips auf dem Grundkörper, und damit eine hohe Qualität des so erzeugten Nanoimprinttemplates, da bei einer planparallelen Ausführung der Verbindung von strukturierten Chip zum Grundkörper wiederum die Positionierung des so erzeugten Nanoimprintemplates während des Nanoimprintverfahrens, in dem dieses Nanoimprinttemplate zur Strukturerzeugung in einer Schicht während einer Produktherstellung eingesetzt werden soll, erleichtert wird und zudem eine gleichmäßigere Druckverteilung auf die zu strukturierende Schicht in einem entsprechenden Nanoimprintverfahren garantiert wird, was wiederum zu einer homogeneren Strukturerzeugung auf dem Produkt führen wird.A further improvement of the manufacturing method of nanoimprint templates can be achieved by using mechanical and / or pneumatic methods to support the attachment of the transfer body to the transfer body holder. This allows a further improvement of the positioning accuracy of the structured chip on the transfer body and then on the base body and the plane-parallel recording of the structured chip by the transfer body, which ensures safe transport. In addition, this guarantees a further improvement of the possible plane-parallel storage of the structured chip on the base body, and thus a high quality of the nanoimprint template thus produced, since in a plane-parallel execution of the connection of structured chip to the base again positioning the nanoimprint template thus generated during the nanoimprint process, in that this nanoimprint template is intended to be used for structure production in one layer during product production, and in addition a more uniform pressure distribution on the layer to be structured is guaranteed in a corresponding nanoimprint process, which in turn will lead to a more homogeneous structure production on the product.

In einer weiteren günstigen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird zur Positionierung des strukturierten Chips auf dem Grundkörper eine positionierfähige Transfervorrichtung eingesetzt. Positionierfähigkeit der Transfervorrichtung heißt in diesem Fall, dass die eingesetzte Transfervorrichtung Mittel beinhaltet, die die Erkennung von Positioniermarken sowie seine Ausrichtung nach diesen Positioniermarken gewährleisten. Damit kann ggf. schon die Aufnahme des strukturierten Chips durch den Transferkörper, auf jeden Fall aber die Ablage des strukturierten Chips auf dem Grundkörper automatisch positioniert erfolgen.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, a positionable transfer device is used for positioning the structured chip on the base body. Positioning capability of the transfer device in this case means that the inserted transfer device includes means that ensure the detection of positioning marks and its orientation after these positioning marks. In this way, it is possible for the reception of the structured chip by the transfer body, but in any case the deposition of the structured chip on the base body, to take place automatically.

Einer konkrete Ausgestaltung der zuvor beschriebenen günstigen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Nanoimprinttemplates unter Nutzung einer positionierfähigen Transfervorrichtung entspricht die Nutzung eines Nanoimprintgerätes, das gewöhnlicherweise eingesetzt wird zur Strukturierung von Schichten mittels Nanoimprinttemplates auf zu erzeugenden Produkten. Ein solches Nanoimprintgerät bietet auch alle notwendigen Voraussetzungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens bezüglich der automatischen Positionierung des strukturierten Chips auf dem Grundkörper sowie der planparallelen Ausrichtung des strukturierten Chips zur Referenzebene des Grundkörpers mit einer Genauigkeit, die durch manuelle Herstellung oder aber Einsatz einfacher Transfervorrichtungen nicht erreicht werden kann.A concrete embodiment of the previously described favorable embodiment of the method according to the invention for the production of nanoimprint templates using a positionable transfer device corresponds to the use of a nanoimprint device, which is usually used for structuring layers by means of nanoimprint templates on products to be produced. Such a Nanoimprintgerät also provides all the necessary conditions for carrying out the manufacturing method according to the invention with respect to the automatic positioning of the structured chip on the body and the plane-parallel alignment of the structured chip to the reference plane of the body with an accuracy that can not be achieved by manual production or use simple transfer devices can.

Bezüglich des Fügens des strukturierten Chips auf den Grundkörper bietet das Direktbonden bei einer entsprechenden Wahl der Materialien von Chip und Grundkörper eine einfach zu realisierende Ausführungsvariante.With regard to the joining of the structured chip to the base body, direct bonding offers a design variant that is easy to implement given an appropriate choice of the materials of the chip and the base body.

Dabei kann in einer weiteren günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Fügemittel zum Fügen des strukturierten Chips auf den Grundkörper zu Hilfe genommen werden. Dabei wird auf den Grundkörper am Fügeort ein Fügemittel aufgetragen, auf das anschließend der strukturierte Chip abgelegt wird. In der Regel muss ein entsprechendes Fügemittel danach noch aushärten, d. h., einen Zustand annehmen, der eine stabile Verbindung zwischen den beiden zu fügenden Teilen gewährleistet. Die Aushärtung erfolgt in den meisten Fällen über ein entsprechendes Aushärtungsverfahren. Die so erzeugte Verbindung stellt dann eine zumeist stärkere Verbindung zwischen den beiden Körpern, dem strukturierten Chip und dem Grundkörper, dar, die nur unter Nutzung allein von Adhäsionskräften nicht erreicht werden kann.In this case, in a further advantageous embodiment of the method according to the invention, a joining means for joining the structured chip to the base body can be used. In this case, a joining agent is applied to the base body at the joining location, on which then the structured chip is deposited. As a rule, a corresponding joining agent then has to harden, ie. h., assume a state that ensures a stable connection between the two parts to be joined. The curing takes place in most cases via a corresponding curing process. The connection thus created then represents a mostly stronger connection between the two bodies, the structured chip and the base body, which can not be achieved only by the use of adhesive forces alone.

Konkret kann diese Aushärtung durch den Einsatz von UV-Strahlung erreicht werden, wenn als Fügemittel eine Schicht verwendet wird, die sensibel bezüglich UV-Strahlung ist und in der unter Einwirkung dieser UV-Strahlung, feste, unzerstörbare Bindungen erzeugt werden. Damit ist in dieser speziellen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Einsatz eines zusätzlichen Verfahrensschritts der Aushärtung des Fügemittels bzw. der Fügeschicht durch dessen Bestrahlung mit UV-Strahlung nach dem Ablegen des strukturierten Chips auf dem Grundkörper, auf dessen Oberfläche sich eine Fügemittel befindet, erforderlich.Specifically, this curing can be achieved by the use of UV radiation, when the bonding agent used is a layer which is sensitive to UV radiation and in which, under the action of this UV radiation, solid, indestructible bonds are produced. Thus, in this particular embodiment of the method according to the invention, the use of an additional process step of curing the joining agent or the bonding layer by its irradiation with UV radiation after the deposition of the structured chip on the base body, on the surface of which a joining agent is required.

Ist der Einsatz eines Fügemittels vorgesehen, das durch UV-Bestrahlung aushärtbar ist, so muss auch der dabei eingesetzte Transferkörper sowohl UV-transparent sein, damit die UV-Strahlung möglichst ungehindert in die zu bestrahlende Fügemittelschicht gelangen kann, als auch UV-beständig sein, damit er durch die auch auf ihn einwirkende Strahlung nicht zerstört wird, sondern nach Ende dies UV-Bestrahlungsschrittes ohne Probleme von dem dann zusammengefügten Nanoimprinttemplate integral gelöst werden kann, ohne Defekte oder Verunreinigungen zu hinterlassen, und ggf. auch wiederverwendet werden kann.If the use of a joining agent is provided which is curable by UV irradiation, then the transfer body used in this case must also be UV-transparent, so that the UV radiation is as unhindered as possible in the area to be irradiated Joining agent can reach layer, as well as be UV-resistant, so that it is not destroyed by the radiation also acting on him, but after the end of this UV irradiation step can be solved without problems from the then assembled nanoimprint template integral, without leaving defects or impurities, and possibly also reused.

Eine weitere konkrete Möglichkeit der Aushärtung besteht beim Einsatz eines temperaturempfindlichen Fügemittels zum Fügen von strukturiertem Chip und Grundkörper in der Anwendung höherer Temperaturen. Dazu ist in dieser speziellen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Einsatz eines zusätzlichen Verfahrensschritts der Aushärtung des temperaturempfindlichen Fügemittels bzw. der Fügeschicht durch eine entsprechende Temperaturbehandlung wie z. B. Erwärmen nach dem Ablegen des strukturierten Chips auf dem Grundkörper, auf dessen Oberfläche sich eine Fügemittel befindet, nötig. Dies ist mit einfachen Mitteln wie zum Beispiel einer Widerstandsheizung oder thermischer Strahler im Substrathalter auf dem der Grundkörper befestigt ist. Auch durch die thermisch ausgehärtete Fügeschicht entsteht dabei eine hochstabile Verbindung.Another concrete possibility of curing is the use of a temperature-sensitive joining agent for joining structured chip and base body in the application of higher temperatures. For this purpose, in this particular embodiment of the method according to the invention, the use of an additional process step of curing the temperature-sensitive joining agent or the joining layer by an appropriate temperature treatment such. B. heating after the deposition of the structured chip on the body, on the surface of which a joining agent is needed. This is by simple means such as a resistance heater or thermal radiator in the substrate holder on which the body is attached. The thermally cured joining layer also creates a highly stable connection.

Zumeist wird dabei das Gesamtsystem aus Grundkörper, Fügemittel und strukturiertem Chip wie auch des Transferkörpers, auf dem sich der strukturierte Chip mit seiner aktiven Struktur während der Wärmebehandlung nach wie vor befindet, erwärmt, da der Temperatureintrag nur in die Fügeschicht technisch schwerlich möglich ist. Deshalb ist es in einer solche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendig, dass der dafür eingesetzte Transferkörper hochgradig wärmebeständig im Bereich der hierfür erforderlichen Prozesstemperaturen ist. Im speziellen Fall betrifft dies den Bereich der Temperaturen zum Aushärten thermischer Klebstoffe. Damit wird verhindert, dass es zur chemischen Verunreinigung des zu fertigenden Nanoimprinttemplates oder gar durch Zerstörung des Transferkörpers während der Temperatureinwirkung kommt, und nach Ende dieses Temperaturbehandlungsschritts zur Aushärtung des Fügemittels bzw. der Fügeschicht der Transferkörper ohne Probleme von dem dann zusammengefügten Nanoimprinttemplate integral gelöst werden kann, ohne Defekte oder Verunreinigungen zu hinterlassen, und ggf. auch hier wiederverwendet werden kann.In most cases, the entire system of base body, joining agent and structured chip as well as the transfer body, on which the structured chip with its active structure during the heat treatment is still located, heated, since the temperature entry is difficult technically possible only in the joining layer. Therefore, it is necessary in such an embodiment of the method according to the invention that the transfer body used for this purpose is highly heat-resistant in the range of the process temperatures required for this purpose. In the specific case, this relates to the range of temperatures for curing thermal adhesives. This prevents chemical contamination of the nanoimprint template to be produced or even destruction of the transfer body during the effect of temperature, and after the end of this temperature treatment step for curing the joining agent or the joining layer, the transfer body can be solved integrally without problems by the then assembled nanoimprint template , without leaving defects or impurities, and if necessary, can be reused here.

Bei häufiger Wiederverwendung des Transferkörpers wird eine Reinigung desselben zumindest gelegentlich notwendig werden. Je nach Reinigungsmittel kann dies auch das Adhäsionsvermögen beeinträchtigen. Deshalb ist es sinnvoll, mögliche Reinigungsvorgänge bei der Wahl des Transferkörpermaterials zu berücksichtigen, so dass ein dauerhaftes Adhäsionsvermögen des Transferkörpers gewährleistet werden kann.Frequent reuse of the transfer body will require cleaning at least occasionally. Depending on the cleaning agent, this may also affect the adhesion. Therefore, it makes sense to consider possible cleaning processes in the choice of the transfer body material, so that a permanent adhesiveness of the transfer body can be ensured.

In einer besonderen Ausgestaltung kann dabei der Transferkörper auch als eine Schicht mit den entsprechend für den Transferkörper beschriebenen Eigenschaften ausgeführt sein, die direkt auf den Transferkörperhalter der Transfervorrichtung aufgebracht wurde, was z. B. durch eine entsprechende Abscheidung möglich ist. Eine solche Vorgehensweise macht es einerseits möglich, mit Transferkörpermaterialien zu arbeiten, für die die Herstellung eines Massivkörpers zu teuer oder technisch nicht möglich ist, andererseits erübrigt sich in diesem Fall die Frage der Befestigung des Transferkörpers am Transferkörperhalter.In a particular embodiment, the transfer body can also be designed as a layer with the properties described correspondingly for the transfer body, which was applied directly to the transfer body holder of the transfer device, which z. B. by an appropriate separation is possible. Such a procedure makes it possible, on the one hand, to work with transfer body materials for which the production of a solid body is too expensive or technically impossible, on the other hand, the question of attachment of the transfer body to the transfer body holder is unnecessary in this case.

Zusammenfassend kann man also feststellen, dass das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Nanoimprinttemplates aus einem Grundkörper und einem mit diesem zu fügenden strukturierten Chip technisch effizient, reproduzierbar, beschädigungsfrei und kostengünstig realisierbar ist.In summary, it can thus be stated that the method according to the invention for producing nanoimprint templates from a base body and a structured chip to be joined thereto can be realized in a technically efficient, reproducible, damage-free and cost-effective manner.

Zudem kann der zur Herstellung des Nanoimprinttemplates verwendete Transferkörper wiederverwendet werden, da er mechanisch nicht beschädigt wird und seine adhäsiven Eigenschaften durch den Fügevorgang nicht oder erst nach vielfachen Reinigungsvorgängen verliert.In addition, the transfer body used to produce the nanoimprint template can be reused because it is not mechanically damaged and loses its adhesive properties by the joining process or only after multiple cleaning operations.

Die erfindungsgemäße Lösung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels sowie entsprechenden Figuren näher erläutert werden.The solution according to the invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment and corresponding figures.

Die 1a bis 1e zeigen dabei in einer sehr schematischen Art und Weise einzelne Schritte des Verfahrens zur Herstellung von Nanoimprinttemplates.The 1a to 1e show in a very schematic way individual steps of the method for the production of nanoimprint templates.

1a stellt dabei die Ausgangssituation vor Aufnahme des strukturierten Chips durch den Transferkörper dar. 1a represents the initial situation before receiving the structured chip through the transfer body.

1b zeigt den Schritt der Aufnahme des strukturierten Chips durch den Transferkörper. 1b shows the step of receiving the structured chip through the transfer body.

1c zeigt den Positionierungsschritt, in den der am Transferkörper befindliche strukturierte Chip über dem Grundkörper positioniert wird. 1c shows the positioning step in which the structured chip located on the transfer body is positioned over the base body.

1d zeigt den Fügevorgang des strukturierten Chips auf dem Grundkörper. 1d shows the joining process of the structured chip on the base body.

1e stellt die Situation nach Beendigung des Fügevorgangs und dem Lösen des Transferkörpers vom strukturierten Chip dar. Die Herstellung des Nanoimprinttemplates ist damit vollendet, der Transferkörper ist abgehoben worden. 1e represents the situation after completion of the joining process and the release of the transfer body from the structured chip. The production of the nanoimprint template is thus completed, the transfer body has been lifted off.

In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Siliziumchip 2 zunächst mit den hierfür aus der Halbleiterindustrie bekannten Verfahren wie der Fotolithographie, dem nachfolgenden Plasmaätzen sowie einer nachfolgenden nasschemischen Endreinigung strukturiert und gereinigt. Dieser strukturierte Chip 2 wird auf seiner Oberseite, d. h. auf der strukturierten Seite, mittels eines elastischen Transferkörpers 1 aufgenommen, wie in 1b gezeigt. Der Transferkörper 1, der aus einem elastischen Material wie z. B. aus PDMS (Polydimethylsiloxan) oder aus fluoriertem polymeren Material wie PFPE (perfluorierter Polyether) besteht, und eine sehr glatte, planare Oberfläche aufweist, wurde vorher am Transferkörperhalter einer Transfervorrichtung durch Adhäsion unter zusätzlicher Unterstützung durch ein mechanisches Verfahren, wie z. B. seitlichen Festklemmens, befestigt und anschließend noch pneumatisch ausgerichtet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als entsprechende Transfervorrichtung ein Nanoimprintgerät genutzt. Durch die Nutzung eines ohne größere Umbauten einsetzbaren Nanoimprintgerätes ist es im Folgenden möglich, den mit dem im Nanoimprintgerät befestigten Transferkörper 1 durch Adhäsionskräfte aufgenommenen strukturierten Chip 2 über einem ebenfalls aus Quarzglas bestehenden Grundkörper 3, auf dem sich an der Stelle, an der der strukturierte Chip 2 mit dem Grundkörper 3 verbunden werden soll, eine Fügeschicht befindet, mit hoher Präzision, d. h. mit einer Positioniergenauigkeit von wenigen zehn Nanometer, automatisch zu positionieren, wie in 1c gezeigt. Anschließend wird der strukturierte Chip 2 auf der sich auf dem Grundkörper 3 befindlichen Fügeschicht abgesetzt und angepresst wie in 1d gezeigt. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Fügeschicht UV-empfindlich, d. h., sie härtet unter Einwirkung von UV-Strahlung aus, um dabei eine dauerhafte stabile Fügeverbindung zwischen dem strukturierten Chip 2 und dem Grundkörper 3 auszubilden. Als UV-Quelle wird dabei die sich ohnehin in dem verwendeten Nanoimprintgerät befindliche UV-Quelle verwendet, wobei die Fügeschicht durch die UV-Strahlung direkt wie auch indirekt, z. B. durch Mehrfachreflexion an der Grenzschicht zwischen dem Quarzglas des Grundkörpers 3 und dem Substrathalter, auf dem sich der Grundkörper 3 befindet, belichtet und entsprechend ausgehärtet wird. Nach dem Aushärten der Fügeschicht hat sich eine derart stabile Bindung zwischen dem strukturierten Siliziumchip 2 und dem Grundkörper 3 ausgebildet, dass der Transferkörper 1 vom strukturierten Chip 2 einfach nach oben abgehoben werden kann. Sowohl für die Strukturen des Siliziumchips 2 als auch für den Transferkörper 1 ist dieser Abhebevorgang mit einer nur geringen Beschädigungsgefahr verbunden, da einerseits die Verbindung, die der strukturierte Chip 2 mit dem Grundkörper 3 durch das ausgehärtete Fügemittel eingegangen ist, wesentlich stärker ist, als die des Transferkörpers 1 mit dem strukturierten Chip 2. Zusätzlich sorgt die Elastizität des Transferkörpers 1 für einen sehr schonenden Abhebevorgang. Der Transferkörper kann dann in der Regel sofort wiederverwendet werden. In the embodiment described here, a silicon chip 2 first structured and cleaned with the known from the semiconductor industry methods such as photolithography, the subsequent plasma etching and a subsequent wet-chemical final cleaning. This structured chip 2 is on its upper side, ie on the structured side, by means of an elastic transfer body 1 recorded as in 1b shown. The transfer body 1 made of an elastic material such. B. from PDMS (polydimethylsiloxane) or from fluorinated polymeric material such as PFPE (perfluorinated polyether), and has a very smooth, planar surface was previously on the transfer body holder of a transfer device by adhesion with additional support by a mechanical method such. B. lateral clamping, attached and then aligned pneumatically. In the present embodiment, a nanoimprint device is used as the corresponding transfer device. By using a nanoimprint device that can be used without major modifications, it is possible in the following to use the transfer body attached to the nanoimprint device 1 adhesively absorbed structured chip 2 above a likewise consisting of quartz glass body 3 , which is located at the point where the structured chip 2 with the main body 3 is to be connected, a joining layer is to be positioned with high precision, ie with a positioning accuracy of a few tens of nanometers, automatically, as in 1c shown. Subsequently, the structured chip 2 on the base body 3 deposited Fügeschicht and pressed as in 1d shown. In the exemplary embodiment described here, the bonding layer is UV-sensitive, ie, it cures under the action of UV radiation, thereby forming a permanent, stable joint between the structured chip 2 and the body 3 train. In this case, the UV source which is present anyway in the nanoimprint apparatus used is used as the UV source, wherein the bonding layer is exposed by the UV radiation directly as well as indirectly, eg. B. by multiple reflection at the boundary layer between the quartz glass of the body 3 and the substrate holder on which the base body 3 is located, exposed and cured accordingly. After the curing of the bonding layer, such a stable bond has formed between the structured silicon chip 2 and the body 3 formed that the transfer body 1 from the structured chip 2 can be easily lifted off to the top. Both for the structures of the silicon chip 2 as well as for the transfer body 1 This lift-off is associated with only a small risk of damage, since on the one hand the connection, the structured chip 2 with the main body 3 received by the cured joining agent is substantially stronger than that of the transfer body 1 with the structured chip 2 , In addition, the elasticity of the transfer body ensures 1 for a very gentle lift off. The transfer body can then be reused immediately as a rule.

Zurück bleibt das fertige Nanoimprinttemplate 4, das eine sehr hohe Präzision der Platzierung des strukturierten Chips 2 auf dem Grundkörper 3, eine hohe Planparallelität zwischen der Referenzebene des Grundkörpers 3 und dem strukturierten Chip 2 wie auch chemische und mechanische Defektfreiheit aufweist.The finished nanoimprint template remains 4 that has a very high precision of the placement of the structured chip 2 on the body 3 , a high plane parallelism between the reference plane of the body 3 and the structured chip 2 as well as having chemical and mechanical freedom from defects.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Transferkörpertransfer body
22: (strukturierter) Chip(structured) chip
33: Grundkörperbody
44: (fertiges) Nanoimprinttemplate(finished) nanoimprint template

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2007/0092982 Al [0012]
US 2006/0246169 A1 [0013]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

S. Sasaki et al. "UV NIL template making and imprint evaluation", Proceedings of BACUS, October 2008 [0005]
H. Schmitt, "Investigation of UV nanoimprint lithography as structuring method for electronic components", dissertation, 2008 [0007]

Claims

Process for the preparation of nanoimprint templates ( 4 ), where a chip ( 2 ), the structured chip ( 2 ) on a base body ( 3 ) is applied and with this a permanent connection is received, characterized in that a transfer body ( 1 ) on top of a structured chip ( 2 ), the chip ( 2 ) through this transfer body ( 1 ) is absorbed by means of adhesion forces, then at the place of joining above the main body ( 3 ) of the nanoimprint template ( 4 ) and deposited there, the chip ( 2 ) and the basic body ( 3 ) is joined together by means of adhesion and / or cohesion forces and / or by means of a cohesive process and finally the transfer body ( 1 ) from the top of the chip ( 2 ) is lifted.

Method according to claim 1, characterized in that the transfer body ( 1 ) is attached to a transfer body of a transfer device.

Method according to claim 2, characterized in that the attachment of the transfer body ( 1 ) by means of adhesion between the transfer body ( 1 ) and the materials and surfaces of the transfer body holder of a transfer device.

Method according to one of claims 2 or 3, characterized in that in support of the attachment of the transfer body ( 1 ) mechanical and / or pneumatic methods are used.

Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that the positioning of the structured chip ( 2 ) on the base body ( 3 ) with the aid of a positionable transfer device.

Method according to claim 5, characterized in that the positioning of the structured chip ( 2 ) on the base body ( 3 ) with the help of a nanoimprint device.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the joining of the structured chip ( 2 ) on the basic body ( 3 ) by direct bonding.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the joining of the structured chip ( 2 ) on the basic body ( 3 ) with the aid of a previously applied jointing agent.

A method according to claim 8, characterized in that the joining agent is cured by the use of UV radiation.

A method according to claim 8 or 9, characterized in that the joining agent is cured by the action of temperature.

Transfer body ( 1 ) for carrying out the method according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is elastically and / or chemically inert and / or free of particles and / or has a high planarity.

Transfer body ( 1 ) according to claim 11, characterized in that it is formed UV-transparent and UV-resistant.

Transfer body ( 1 ) according to claim 11 or 12, characterized in that it is formed heat-resistant in the range of curing temperatures of thermal adhesives.

Transfer body ( 1 ) according to one of claims 11 to 13, characterized in that it is permanently adhesive.

Transfer body ( 1 ) according to any one of claims 11 to 14, characterized in that it is formed as directly applied to the transfer body of the transfer device layer.