CN110023234B - 在压印光刻工艺中配置光学层 - Google Patents

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Abstract

配置光学层的压印光刻方法包括利用图案化模板在衬底的一面上压印具有第一数量级的尺寸的第一特征，同时利用图案化模板在衬底的该面上压印具有第二数量级的尺寸的第二特征，第二特征尺寸确定且布置成在衬底与相邻表面之间限定一间隙。

Description

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2016年12月2日提交的美国临时申请No.62/429,214的申请日的权益。美国申请No.62/429,214的内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及在压印光刻工艺中配置光学层，更具体地涉及在一个加工工序中在衬底/基板上形成尺寸为不同数量级的特征。
背景技术
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。
发明内容
本发明涉及以下认识：在衬底上压印三维(3D)图案的改进可以提高准确度和精度，同时降低与产生这种图案相关的成本和复杂性。常规压印光刻工艺可包括在第一工序中在衬底上压印纳米级图案，并且随后在第二后续工序中在衬底上压印更大数量级的特征。对于这样的工艺，在形成较大特征之前可能需要清洁和处理纳米级图案，这与额外的成本和额外的时间相关。此外，在后续工序中形成较大特征的方面有时会危害纳米图案化衬底的机械完整性和/或功能完整性。在这方面，所公开的压印光刻方法的各个方面可以允许在单个压印工序中压印具有不同数量级的特征的3D结构，所述特征具有多个功能(例如，光学功能、抗反射和间隔中的任何一个)。与替代方法相比，这些方法以降低的成本和持续时间产生精确、准确的结构。
本发明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利用图案化模板在衬底的一面上压印具有第一数量级的尺寸的第一特征，同时利用图案化模板在衬底的该面上压印具有第二数量级的尺寸的第二特征，其中，第二特征尺寸确定且布置成在衬底与相邻表面之间限定一间隙。
在一些实施例中，压印第一特征包括在衬底的该面上形成衍射光栅和抗反射特征中的一者或两者。
在某些实施例中，压印第二特征包括在衬底的该面上形成间隔物。
在一些实施例中，该方法还包括沿着衬底的该面的外围边缘压印间隔物和抗反射特征中的一者或两者。
在某些实施例中，该方法还包括在衬底的该面的内部区域内压印间隔物和抗反射特征中的一者或两者。
在一些实施例中，衬底的该面是衬底的第一面，并且该压印光刻方法还包括在衬底的第二面上压印具有第一数量级的尺寸的第三特征。
在某些实施例中，压印第三特征包括在衬底的第二面上形成衍射光栅或抗反射特征。
在一些实施例中，第二数量级的尺寸大于第一数量级的尺寸。
在某些实施例中，第一数量级的尺寸是纳米级，并且第二数量级的尺寸是微米级。
在一些实施例中，该方法还包括在第一特征的相对两侧上压印第二特征。
在某些实施例中，该方法还包括从前身模具(predecessor mold)创建图案化模板。
在一些实施例中，该方法还包括在前身模具中形成具有第二数量级的尺寸的深特征。
在某些实施例中，该方法还包括在前身模具中形成具有第一数量级的尺寸的浅特征。
在一些实施例中，衬底是第一衬底，并且相邻表面由第二衬底限定。
在某些实施例中，该方法还包括使第一和第二衬底彼此对准。
在一些实施例中，该方法还包括在压印于第一衬底的该面上的第二特征的顶部上分配粘合剂物质。
在某些实施例中，该方法还包括在压印于第一衬底的该面上的第二特征的顶部上的粘合剂物质处将第一和第二衬底彼此附接，以在第一衬底与由第二衬底限定的相邻表面之间形成间隙。
在一些实施例中，该方法还包括在压印于第一衬底的该面上的第二特征的顶部上的粘合剂物质处将第一和第二衬底彼此附接，以形成多层光学器件。
在某些实施例中，该方法还包括在第一和第二衬底之间限定空气层，其厚度由第二特征的高度决定。
在一些实施例中，间隙提供低折射率区域。
在某些实施例中，低折射率区域是折射率为1的空气。
在一些实施例中，该压印光刻方法还包括为多层光学器件提供以交替的折射率为特征的层。
本发明的另一方面的特征在于一种光学层，该光学层包括衬底和利用图案化模板在衬底的一面上压印的图案。该图案包括具有第一数量级的尺寸的第一特征和具有第二数量级的尺寸的第二特征。第二特征尺寸确定且布置成在衬底与相邻表面之间限定一间隙。
在附图和以下描述中阐述了本发明的一个或多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求，本发明的其它特征、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是具有与图3所示的光学层的构型不同的构型的光学层的顶视图。
图6是具有与图3和图5所示的光学层的构型不同的构型的光学层的顶视图。
图7是包括图3的光学层的光学器件的一部分的分解透视图。
图8是图7的光学器件的一部分的侧视图。
图9是说明用于形成可以用于产生图3的光学层的图案化模具的一系列工序的图。
图10是利用图9的图案化模具形成的间隔物的侧视图。
图11是图10的间隔物的透视图。
图12是具有与图3和图4所示的光学层的构型不同的构型的光学层的侧视图。
图13是具有与图3、4和12所示的光学层的构型不同的构型的光学层的侧视图。
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。该压印光刻工艺涉及从单个模板压印包括不同数量级的特征的多功能结构。这种工艺可以提高精度和准确度，并降低与生产这种用于形成多层光学器件的结构相关的成本和复杂性。
图1示出了压印光刻系统100，其可操作以在衬底101(例如，晶片)的顶面103上形成浮凸图案。压印光刻系统100包括支承和输送衬底101的支承组件102、在衬底101的顶面103上形成浮凸图案的压印组件104、在衬底101的顶面103上沉积可聚合物质的流体分配器106、以及将衬底101放置在支承组件102上的机器人108。压印光刻系统100还包括一个或多个处理器128，其可以依靠存储在存储器中的计算机可读程序操作，并且与支承组件102、压印组件104、流体分配器106和机器人108通信并被编程为控制这些部件。
衬底101是大致平坦的薄片，其通常由一种或多种材料制成，包括硅、二氧化硅、氧化铝、蓝宝石、锗、砷化镓(GaAs)、硅和锗的合金、磷化铟(InP)或其它示例性材料。衬底101通常具有大致圆形或矩形的形状。衬底101通常具有在约50mm至约200mm的范围内(例如，约65mm、约150mm或约200mm)的直径，或者在约50mm至约200mm的范围内(例如，约65mm、约150mm或约200mm)的长度和宽度。衬底101通常具有在约0.2mm至约1.0mm的范围内的厚度。衬底101的厚度跨衬底101大致是均匀的(例如，恒定的)。浮凸图案由可聚合物质作为一组结构特征(例如，凸部和抽吸结构)形成在衬底101的顶面103上，如下面将更详细地讨论的。
支承组件102包括支承和固定衬底101的卡盘110、支承卡盘110的空气轴承112、和支承空气轴承112的基座114。基座114位于固定位置，而空气轴承112可以在多达三个方向(例如，x，y和z方向)上移动，以往来于机器人108、流体分配器106和压印组件104输送卡盘110(例如，在一些情况下，承载衬底101)。在一些实施例中，卡盘110是真空卡盘、销型卡盘、槽型卡盘、电磁卡盘或另一类型的卡盘。
仍参照图1，压印组件104包括柔性模板116，其具有限定原始图案的图案化表面，由该原始图案在衬底101的顶面103上互补地形成浮凸图案。因此，柔性模板116的图案化表面包括结构特征，例如凸部和凹部。压印组件104还包括各种直径的多个辊118、120、122，其旋转以允许柔性模板116的一个或多个部分在压印光刻系统100的加工区域130内沿x方向移动，以引起柔性模板116的选定部分沿着加工区域130与衬底101对准(例如，重叠)。辊118、120、122中的一个或多个辊可在竖直方向(例如，z方向)上单独地或一起移动，以改变柔性模板116在压印组件104的加工区域130中的竖直位置。因此，柔性模板116可以在加工区域130中向下推压衬底101，以在衬底101的顶部上形成印记。取决于压印光刻系统100的各种设计参数，辊118、120、122的布置和数量可以变化。在一些实施例中，柔性模板116联接到真空吸盘、销型卡盘、槽型卡盘、电磁卡盘或另一类型的卡盘(例如，由其支承或固定)。
在压印光刻系统100的操作中，柔性模板116和衬底101分别通过辊118、120、122和空气轴承112在期望的竖直和横向位置对准。这种定位限定了柔性模板116与衬底101之间的加工区域130内的容积。一旦可聚合物质通过流体分配器106沉积在衬底101的顶面103上，便可以用可聚合物质填充该容积，随后通过空气轴承112将卡盘110(例如，承载衬底101)移动到加工区域130。因此，柔性模板116和衬底101的顶面103两者都可以与压印光刻系统100的加工区域130中的可聚合物质接触。示例性可聚合物质可以由一种或多种物质配制而成，例如丙烯酸异冰片酯、丙烯酸正己酯、二丙烯酸乙二醇酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮、丙烯酸(2-甲基-2-乙基-1,3-二氧戊环-4-基)甲酯、己二醇二丙烯酸酯、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和各种表面活性剂。可用以通过流体分配器106将可聚合物质沉积在衬底101的顶部上的示例性技术包括液滴分配、旋涂、浸涂、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、薄膜沉积、厚膜沉积和其它技术。在一些示例中，可聚合物质以多个液滴沉积在衬底101的顶部上。
印刷系统104包括能量源126，其将能量(例如，宽带紫外线辐射)引向加工区域130内的衬底101的顶部上的可聚合物质。从能量源126发射的能量使可聚合物质固化和/或交联，从而产生符合柔性模板116的与加工区域130中的可聚合物质接触的部分的形状的图案化层。
图2示出了通过压印光刻系统100在衬底101上形成的示例性图案化层105。图案化层105包括残留层107和多个特征结构，包括从残留层107延伸的凸部109以及由相邻凸部109和残留层107形成的凹陷111。
虽然压印光刻系统100被描述和示出为辊对板或板对辊系统，但也可使用具有不同构型的压印光刻系统来产生示例性图案化层105和下面讨论的示例性图案。这种压印光刻系统可以具有辊对辊或板对板构型。
在一些实施例中，衬底(例如，压印光刻系统100的衬底101)被加工(例如，在一面或两面上压印并切割成形)以形成多层光学器件(例如，可穿戴目镜、光学传感器或光学薄膜，例如显示器中使用的光学薄膜)的光学层。例如，图3和图4分别示出了光学层200的顶视图和侧视图，光学层200包括衬底202、在衬底202上压印的功能图案204和在衬底202上压印的辅助图案206。衬底201可以从较大的衬底(例如，衬底101)激光切割而成并且根据上面关于衬底101描述的各种材料配方被提供为由一种或多种有机或无机材料制成的透明或半透明塑料(例如，柔性)或玻璃(例如，刚性)的层。衬底202具有约10mm至约500mm的最大长度和约10mm至约500mm的最大宽度。衬底202具有在约1.6至约1.9的范围内的相对高的折射率和在约80％至约95％的范围内的透射率。
功能图案204被压印在衬底202的上面208的顶部上，并且相对于衬底202的外围边缘216沿着内部区域218定位。功能图案204是由提供光学层200的基本工作功能的多个衍射光栅形成的波导图案。衍射光栅具有在约10nm至约500nm范围内的尺寸。衍射光栅构造成投射特定范围内的波长的光并将虚像聚焦在特定的深度平面处。聚焦光——与经近侧光学层投射的聚焦光一起——在一个或多个深度平面上形成多色虚像。透射光可以是波长在约560nm至约640nm范围内的红光、波长在约490nm至约570nm范围内的绿光或波长在约390nm至约470nm范围内的蓝光。衍射光栅可以包括凸部和凹陷的多种组合和布置(例如，诸如凸部109和凹陷111)，它们一起提供期望的光学效果。衍射光栅包括入耦合光栅220并形成正交光瞳扩展区222和出射光瞳扩展区224。功能图案204具有约10mm至约500mm的总长度和约10mm至约500mm的总宽度。
辅助图案206压印在衬底202的上面208的顶部上并围绕功能图案204。辅助图案206也与衬底202的内部区域218共同定位。辅助图案206包括纳米级的抗反射特征210和微米级的间隔物212两者，其可以以不同的数量和布置分布在辅助图案206上。辅助图案206与衬底202的内部区域218重合并且具有约10mm至约500mm的总长度和约10mm至约500mm的总宽度。
抗反射特征210可以布置在辅助图案206内的任何位置。抗反射特征210尺寸确定(例如，具有小于或等于约300nm的高度和约50nm至约150nm的间距)并成形为减少在其上压印抗反射特征210的衬底202的面(例如，上面208)处的表面反射。例如，抗反射特征210可以将衬底202的表面反射减小约1.0％至约4.5％。抗反射特征210进一步尺寸确定并成形为将衬底202的透射率增加到大于约98.5％(例如，对于塑料衬底202)以及高达约99.5％(例如，对于玻璃衬底202)。抗反射特征210也尺寸确定并成形为使衬底202具有在约1.2至约1.4范围内的新有效折射率。另外，抗反射特征210可以引入双折射以减少或增强透过衬底202的某些光波长的折射。
间隔物212尺寸确定为在光学层200与相邻光学层之间产生间隙(例如，空气层)，当两个光学层彼此粘附时，这两个光学层一起形成多层堆叠光学器件的一部分，如下面将参考图7和图8更详细地讨论的。间隔物212可以根据需要布置在辅助图案206内的任何位置，以便为衬底202并为与间隔物212接触的相邻光学层提供足够的结构支承。在一些实施例中，间隔物212(例如，在固化状态下)具有大于1GPa的弹性模量。间隔物212可以以预定几何形状(例如，四面体、圆柱形、圆锥形等)压印，因此可以具有圆形、矩形等横截面形状。间隔物212可以具有在约1μm至约100μm的范围内的横向尺寸(例如，宽度或直径)和约1μm至约50μm的竖直尺寸(例如，高度)。每个间隔物212可以位于距另一相邻间隔物212、抗反射特征210或功能图案204的衍射光栅约5μm至约100μm的位置处。
功能图案和辅助图案的其它布置是可能的。例如，图5示出了光学层300的顶视图，该光学层300包括衬底202和光学层200的功能图案204，以及辅助图案306。功能图案204被压印在衬底202的上层208的顶部上，与光学层200中一样。辅助图案306也被压印在衬底202的上层208的顶部上，并且结构和功能基本上类似于辅助图案206，除了辅助图案306跨过内部区域218延伸到衬底202的外围边缘216之外。
在另一示例实施例中，图6示出了光学层400的顶视图，该光学层400包括衬底202和光学层200的功能图案204，以及辅助图案406。功能图案204被压印在衬底202的上层208的顶部上，与光学层200中一样。辅助图案406也被压印在衬底202的上层208的顶部上，并且结构和功能基本上类似于辅助图案206，除了辅助图案406沿着衬底202的外围边缘216被压印以使得衬底202的内部区域218保持未图案化并围绕功能图案204之外。在其它实施例中，光学层可包括具有在示例性光学层200、300、400中未示出的不同形状和/或布置的功能图案和辅助图案。
图7示出了包括多个光学层的光学器件500(例如，可佩戴目镜)的一部分的分解透视图，所述多个光学层包括三个示例性光学层200。图8示出了光学器件500的同一部分的(非分解)侧视图。光学器件500包括未示出的附加光学层。参照图7和图8，光学器件500是通过使光学层200彼此对准并利用分配在间隔物212的顶部上的粘合剂滴将光学层200彼此粘合而形成的。随后用密封件将光学层200进一步彼此粘附，该密封件用作光学层200的所有外围边缘216结合于其上的附接机构。光学器件500可以包括多个任意光学层200、300、400，和其它光学层，并且可以总共包括3到20个光学层。
对于光学器件500中的每个光学层200，间隔物212一起形成间隔层，该间隔层产生限定相邻光学层200之间的空气层的间隙530，如图8所示。由间隔物212限定的空气层具有在约1.0至约1.2的范围内的低折射率。与高折射率光学层200交替的低折射率空气层增强了3D可视化并减少或消除了相邻光学层200之间的光耦合。通过间隔物212的布置形成的支承结构以如下方式支承间隔物212被压印在其上的衬底202和相邻衬底202，即，防止或减少在要经由不同的技术——例如在内部部分或沿着衬底202的外围边缘216分配胶滴——粘附光学层200的情况下否则可能发生的衬底202的翘曲。
图9示出了用于从前身模具642(例如，无特征模具)创建图案化模具600(例如，由柔性模板116提供的图案化表面)的一系列工序。图案化模具600限定纳米级的浅特征644和微米级的深特征646两者。因此，浅特征644可以用于在衬底202上形成功能图案204的衍射光栅和辅助图案206的抗反射特征210，而深特征646可以用于在单个压印工序中在衬底202上形成间隔物212，如下面将参考图14更详细地讨论的。
在用于形成图案化模具600的第一工序(a)中，经由工艺方法在前身模具642中形成深特征646，以产生微特征模具648。示例性工艺方法包括光刻和反应离子蚀刻。在下一工序(b)中，可聚合物质650沉积在微特征模具648的顶部上，并利用纳米级的精细特征652图案化，所述纳米级的精细特征652以如上文关于图1和图2所述的方式从残留层654突出。在下一工序(c)中，去除残留层654，并且经由基于等离子体的干蚀刻、反应离子蚀刻或硅的湿KOH蚀刻处理精细特征652，以在微特征模具648中形成浅特征644，从而形成图案化模具600。与可以用包括分配物质以形成用于粘附相邻光学层的间隔物特征的其它技术产生的间隔物特征相比，图案化模具600的深特征646以提高的精度和准确度产生。在这方面，由深特征646产生的间隔物212的高度表现出良好的共面性(例如，在约50mm的跨度上为+/-100nm的公差内)，并且间隔物212的宽度或直径在+/-100nm的公差内是一致的。结果，通过图案化模具600的深特征646在衬底202上形成的间隔物212为间隔层提供了改善的跨单个间隔层的厚度均匀性，使得相邻衬底202可以准确地对准和定向并且减少或消除了翘曲。另外，与使用分配的胶滴——其往往导致衬底翘曲，有时缺乏足够的粘合性，并且往往扩展成压印在衬底上的功能图案——相比，深特征646的宽度的准确度有利地允许根据间隔物212的使用改善沿着衬底202的内部区域218的结构完整性和功能完整性。此外，在间隔物高度为约25μm的情况下，分配的胶滴可跨越衬底上相对大的区域(例如，直径约500μm)，而在间隔物高度为约25μm的情况下，间隔物212可跨越衬底上有限的区域(例如，直径约10μm至约20μm)。
图10和图11分别示出了由图案化模具600的深特征646形成的辅助图案206的间隔物212的侧视图和透视图。在图10和图11的示例中，间隔物212具有大致圆柱形的形状并且具有在约5μm至约100μm的范围内的特征(例如，高度和有效直径)。
虽然光学层200已经被描述和示出为具有压印在衬底202的单面(例如，上面208)上的功能图案204和辅助图案206，但是其它构型也是可能的。例如，图12示出了光学层700的侧视图，该光学层700包括衬底202和压印在衬底202的上面208的顶部上的光学层200的功能图案204，以及压印在衬底202的下面214上的辅助图案706。辅助图案706在结构和功能上基本上类似于辅助图案206，除了辅助图案706具有与辅助图案206的尺寸和形状不同的尺寸和形状之外。例如，辅助图案706包括位于功能图案204对面并且跨越比辅助图案206的抗反射特征210的跨度的总宽度大的宽度的抗反射特征710。辅助图案706还包括位于抗反射特征710的相对两侧上的间隔物712。由于功能图案204和辅助图案706位于衬底202的相对两面上，功能图案204和辅助图案706在单独的压印工序中在衬底202上图案化，与在光学层200的情况下在单个压印工序中图案化相反。因此，可以以与上面关于图案化模具600描述的方式类似的方式创建具有与辅助图案706的构型对应的精细特征和深特征的图案化模具以用于形成辅助图案706。可以创建具有与功能图案204的构型对应的精细特征的单独图案化模具以用于形成功能图案204。
在另一示例中，图13示出了光学层800的侧视图，该光学层800包括衬底202和压印在衬底202的上面208的顶部上的光学层200的功能图案204，以及压印在衬底202的上面208的顶部上的第一辅助图案806和压印在衬底202的下面214上的第二辅助图案860。例如，第一辅助图案806包括位于功能图案204的相对两侧上的间隔物812。第二辅助图案860包括与功能图案204相对定位的抗反射特征810。因此，可以以与上面关于图案化模具600描述的方式类似的方式在单个压印工序中创建具有与功能图案204和第一辅助图案806的构型对应的精细特征和深特征的图案化模具以用于形成功能图案204和第一辅助图案806。可以创建具有与第二辅助图案860的构型对应的精细特征的单独的图案化模具以用于形成第二辅助图案860。由于功能图案204和第一辅助图案706位于衬底的与第二辅助图案860位于其上的衬底202的面相对的面上，在一个压印工序中将功能图案204和第一辅助图案806一起在衬底202上图案化，并且在另一压印工序中将第二辅助图案860在衬底202上图案化。
图14显示了用于在压印光刻工艺中配置光学层(例如，光学层200、300、400)的示例性过程900的流程图。使用图案化模板(例如，图案化模具600)在衬底(例如，衬底202)的第一面(例如，上面208或下面214)上压印具有第一数量级的尺寸的第一特征(902)。第一特征可以包括衍射光栅(例如，由功能图案204提供的衍射光栅)和抗反射特征(例如，由辅助图案206、306、406提供的抗反射特征)中的一者或两者。在使用图案化模板在衬底的第一面上压印第一特征的同时，使用图案化模板在衬底的第一面上压印具有第二数量级的尺寸的第二特征，其中第二特征尺寸确定且布置成在衬底与相邻表面(例如，相邻衬底的一面)之间限定一间隙(例如，间隙530)(904)。第二特征可以包括间隔物(例如，由辅助图案206、306、406提供的间隔物)。在一些示例中，沿着衬底的第一面的外围边缘(例如，外围边缘216)压印间隔物和抗反射特征中的一者或两者。在一些示例中，沿着衬底的第一面的内部区域(例如，内部区域218)压印间隔物和抗反射特征中的一者或两者。在一些示例中，在第一特征的相对两侧(例如，周围)压印第二特征。
第二数量级的尺寸大于第一数量级的尺寸。在一些示例中，第一数量级的尺寸是纳米级，第二数量级的尺寸是微米级。在一些实施例中，该过程还包括在衬底的第二面(例如，上面208或下面214)上压印具有第一数量级的尺寸的第三特征。第三特征可包括衍射光栅或抗反射特征。
在一些实施例中，该过程还包括从前身模具(例如，前身模具642)创建图案化模板。在一些实施例中，该过程还包括在前身模具中形成具有第二数量级的尺寸的深特征(例如，深特征646)。在一些实施例中，该过程还包括在前身模具中形成具有第一数量级的尺寸的浅特征(例如，浅特征644)。
在一些示例中，衬底是第一衬底，并且相邻表面由第二衬底限定。在一些实施例中，该过程还包括使第一和第二衬底彼此对准。在一些实施例中，该过程还包括在压印于第一衬底的第一面上的第二特征的顶部上分配粘合剂物质(例如，一滴胶)。在一些实施例中，该过程还包括在压印于第一衬底的第一面上的第二特征的顶部上的粘合剂物质处将第一和第二衬底彼此附接以形成多层光学器件(例如，光学器件500)。在一些实施例中，该过程还包括在压印于第一衬底的第一面上的第二特征的顶部上的粘合剂物质处将第一和第二衬底彼此附接以在第一衬底与由第二衬底限定的相邻表面之间形成间隙。在一些实施例中，该过程还包括在第一和第二衬底之间限定空气层，其厚度由第二特征的高度决定，使得多层光学器件具有交替的折射率。
有利地，过程600可以用于在环境条件(例如，环境温度和环境压力)下在单个工序中(例如，通过单个图案化模具)压印多功能(例如，功能、抗反射和间隔中的任一者)3D结构，与根据其它过程产生3D结构相比，其降低了与压印这种3D结构相关的复杂性、持续时间和成本。例如，常规形成的抗反射图案在真空下沉积并且可能相对昂贵，间隔物部件在单独的后续工艺中添加，所述后续工艺可包括压印大间隔物结构、分配微球体或分配可固化抗蚀剂材料。额外的时间和复杂性与在执行这样的第二处理工序之前清洁和处理抗反射图案有关。
虽然已经出于说明目的描述了许多实施例，但前面的描述并非旨在限制本发明的范围，本发明的范围通过所附权利要求的范围来限定。在以下权利要求的范围内存在并将有其它示例、修改和组合。

Claims (22)

1.一种配置多层可佩戴目镜的压印光刻方法，所述压印光刻方法包括：
使用图案化模板的具有第一尺寸范围的浅特征分别在衬底的一面上的第一位置压印包括具有第一尺寸范围的第一特征的功能图案，以产生第一波导，所述第一波导包括第一衍射光栅，所述第一衍射光栅被构造成投射第一波长范围的光并将虚像聚焦在第一深度平面，其中第一衍射光栅包括第一入耦合光栅并形成第一正交光瞳扩展区和第一出射光瞳扩展区；以及
在压印功能图案的同时，压印围绕功能图案的辅助图案，所述辅助图案包括:
具有所述第一尺寸范围的附加的第一特征，其中所述附加的第一特征包括抗反射特征；和
使用图案化模板的具有第二尺寸范围的深特征分别在所述衬底的所述面上与第一位置横向间隔开的第二位置压印的具有第二尺寸范围的第二特征，第二尺寸范围比第一尺寸范围至少大一个数量级，并且所述第二特征被确定尺寸且布置成在所述第一波导与第二波导之间限定一具有所述第二尺寸范围的间隙；
固化所述第一特征、所述附加的第一特征和所述第二特征；以及
沿着第二特征将第一波导附接到第二波导，以限定所述第一波导与所述第二波导之间的所述间隙，由此产生所述多层可佩戴目镜的至少一部分，所述第二波导包括第二衍射光栅，所述第二衍射光栅被构造成投射第二波长范围的光并将虚像聚焦在第二深度平面，其中第二衍射光栅包括第二入耦合光栅并形成第二正交光瞳扩展区和第二出射光瞳扩展区。
2.根据权利要求1所述的压印光刻方法，其中，压印所述第一特征包括在所述衬底的所述面上形成衍射光栅和抗反射特征中的一者或两者。
3.根据权利要求2所述的压印光刻方法，其中，压印所述第二特征包括在所述衬底的所述面上形成间隔物。
4.根据权利要求3所述的压印光刻方法，还包括沿着所述衬底的所述面的外围边缘压印所述间隔物和所述抗反射特征中的一者或两者。
5.根据权利要求3所述的压印光刻方法，还包括在所述衬底的所述面的内部区域内压印所述间隔物和所述抗反射特征中的一者或两者。
6.根据权利要求1所述的压印光刻方法，其中，所述衬底的所述面是所述衬底的第一面，所述压印光刻方法还包括在所述衬底的第二面上压印具有第一尺寸范围的第三特征。
7.根据权利要求6所述的压印光刻方法，其中，压印所述第三特征包括在所述衬底的第二面上形成衍射光栅或抗反射特征。
8.根据权利要求1所述的压印光刻方法，其中，所述第二尺寸范围包括第二特征的高度为1μm至50μm和第二特征的宽度为1μm至100μm中的一者或两者的微米范围。
9.根据权利要求1所述的压印光刻方法，其中，所述第一尺寸范围包括第一特征的高度高达300nm的纳米范围。
10.根据权利要求1所述的压印光刻方法，还包括在所述第一特征的相对的两横向侧上压印所述第二特征。
11.根据权利要求1所述的压印光刻方法，还包括从前身模具创建所述图案化模板。
12.根据权利要求11所述的压印光刻方法，还包括在所述前身模具中形成具有第二尺寸范围的所述深特征。
13.根据权利要求11所述的压印光刻方法，还包括在所述前身模具中形成具有第一尺寸范围的所述浅特征。
14.根据权利要求1所述的压印光刻方法，其中，所述衬底是第一衬底，并且所述第二波导由第二衬底限定。
15.根据权利要求14所述的压印光刻方法，还包括使所述第一衬底和第二衬底彼此对准。
16.根据权利要求14所述的压印光刻方法，还包括在压印于所述第一衬底的所述面上的第二特征的顶部上分配粘合剂物质。
17.根据权利要求16所述的压印光刻方法，还包括在压印于所述第一衬底的所述面上的第二特征的顶部上的粘合剂物质处将所述第一衬底和第二衬底彼此附接以形成所述第一衬底与由所述第二衬底限定的相邻表面之间的间隙。
18.根据权利要求1所述的压印光刻方法，其中，所述间隙提供低折射率区域。
19.根据权利要求18所述的压印光刻方法，其中，所述低折射率区域包括折射率为1的空气。
20.根据权利要求1所述的压印光刻方法，其中，每个第二特征与每个第一特征横向隔开至少5μm至100μm。
21.根据权利要求17所述的压印光刻方法，还包括利用沿着所述第一衬底和所述第二衬底的第一外围边缘和第二外围边缘的密封件将所述第一衬底和所述第二衬底彼此附接。
22.一种光学层，包括：
衬底；
使用图案化模板的具有第一尺寸范围的浅特征分别在衬底的一面上的第一位置压印的包括具有第一尺寸范围的第一特征的功能图案，所述功能图案产生第一波导，所述第一波导包括第一衍射光栅，所述第一衍射光栅被构造成投射第一波长范围的光并将虚像聚焦在第一深度平面，其中第一衍射光栅包括第一入耦合光栅并形成第一正交光瞳扩展区和第一出射光瞳扩展区；和
围绕功能图案压印的辅助图案，所述辅助图案包括:
具有所述第一尺寸范围的附加的第一特征，其中所述附加的第一特征包括抗反射特征；和
使用图案化模板的具有第二尺寸范围的深特征分别在所述衬底的所述面上与第一位置横向间隔开的第二位置压印的具有第二尺寸范围的第二特征，第二尺寸范围比第一尺寸范围至少大一个数量级，并且所述第二特征被确定尺寸且布置成在所述第一波导与第二波导之间限定一具有所述第二尺寸范围的间隙。
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