CN112074784A - 用于制造无接缝的大面积压印的方法和设备 - Google Patents

用于制造无接缝的大面积压印的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112074784A
CN112074784A CN201980025345.3A CN201980025345A CN112074784A CN 112074784 A CN112074784 A CN 112074784A CN 201980025345 A CN201980025345 A CN 201980025345A CN 112074784 A CN112074784 A CN 112074784A
Authority
CN
China
Prior art keywords
seam
stamp
impression
impression material
ultraviolet light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980025345.3A
Other languages
English (en)
Inventor
凯文·劳顿·坎宁安
曼尼瓦南·托塔德里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of CN112074784A publication Critical patent/CN112074784A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • B29C33/3857—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining by making impressions of one or more parts of models, e.g. shaped articles and including possible subsequent assembly of the parts
    • B29C33/3878—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining by making impressions of one or more parts of models, e.g. shaped articles and including possible subsequent assembly of the parts used as masters for making successive impressions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/40—Plastics, e.g. foam or rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/38—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles with means to avoid flashes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2035—Exposure; Apparatus therefor simultaneous coating and exposure; using a belt mask, e.g. endless
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2909/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2803/00 - B29K2807/00, as mould material
    • B29K2909/02—Ceramics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
    • B29K2995/0026—Transparent
    • B29K2995/0027—Transparent for light outside the visible spectrum

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Manufacture Or Reproduction Of Printing Formes (AREA)

Abstract

本公开内容的实施方式一般涉及压印光刻，且更具体地涉及用于制造无接缝的大面积压印的方法和设备。本文公开的方法一般包括将印模或产品中的特征的固化时间与接缝和周边的固化时间分开。接缝和周边可以首先固化，或者接缝和周边可以最后固化。另外，接缝固化操作可以在主板、印模上或最终产品上进行。

Description

用于制造无接缝的大面积压印的方法和设备
技术领域
本公开内容的实施方式一般涉及压印光刻，且更具体地涉及用于制造无接缝的大面积压印的方法和设备。
背景技术
压印光刻是一种接触图案化方法，可用于制造纳米级的图案。一般而言，压印光刻起始于制造图案的模板。将例如光刻胶的液体沉积在基板上以进行图案化。然后，将图案化模板施压在液体上，以压印图案在基板上。然后将图案化的基板固化，以硬化基板上光刻胶的图案。
然而，传统的压印光刻方法和设备具有各种挑战。例如，传统的压印光刻方法不适用于大面积基板(大于300mm)，例如显示装置，因为传统使用的主板(master)不够大故无法对大面积显示器进行图案化。因此，一些传统的压印方法使用多个主板，这些主板彼此粘附在一起。然而，接缝会形成于主板之间和周边处，然后被转移到基板上的图案。接缝和周边处的图案化不规则性可导致装置效率降低甚至装置故障。例如，在导光板(light guidepanel,LGP)的情况下，当接缝压印到LGP中时，会成为一种表面特征将光引导至LGP外或将光外耦合至LGP外。在液晶显示器(liquid crystal display,LCD)的情况下，当接缝压印在LCD中时，观察者将在显示器中看到接缝。
因此，一种需求为可用于压印大面积基板的改良压印光刻方法和设备。
发明内容
本公开内容的实施方式一般涉及压印光刻，且更具体地涉及用于制造无接缝的大面积压印的方法和设备。本文公开的方法一般包括将印模(stamp)或产品中的特征的固化时间与接缝和周边的固化时间分开。接缝和周边可以首先固化，或者接缝和周边可以最后固化。另外，接缝固化操作可以在主板上、在印模上、或在最终产品上进行。
在一个实施方式中，公开了一种压印光刻方法。此方法包括：由粘附至背板的多个主板压印印模材料以形成印模，每个主板上具有多个特征，且多个主板的每对主板之间具有接缝；将掩模定位在紫外线光源和印模材料之间，并将印模材料暴露于来自紫外线光源的紫外线光，以形成印模材料的固化部分和未固化部分。
在另一个实施方式中，公开了一种压印光刻方法。此方法包括：由粘附至背板的多个主板压印印模材料以形成印模，每个主板上具有多个特征，且多个主板的每对主板之间具有接缝；以印模在基板上压印光刻胶材料；将掩模定位在紫外线光源和光刻胶材料之间，并将光刻胶材料暴露于来自紫外线光源的紫外线光，以形成光刻胶材料的固化部分和未固化部分。
在又一个实施方式中，公开了一种压印光刻方法。此方法包括：将多个主板粘附至背板，每个主板上具有多个特征，且多个主板的每对主板之间具有接缝；以填充材料填充多个主板的每对主板之间的接缝；通过由多个主板压印印模材料而形成印模；以印模在基板上压印光刻胶材料，从受压印的光刻胶材料上除去印模，形成具有多个特征的正图像和受填充的接缝于上面的最终产品。
在又一个实施方式中，公开了一种压印光刻设备。此设备包括一个UV穿透背板和耦接到UV穿透背板的至少两个主板，此至少两个主板的每一者上具有多个特征，且此至少两个主板之间具有接缝。
附图说明
因此，可以详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可以通过参考实施方式获得对以上简要概述的本公开内容的更具体的描述，其中一些实施方式是在附图中示出。然而，请理解附图仅示出本公开内容的典型实施方式，因此不应认为是对其范围的限制，因为本公开内容可允许其他同等有效的实施方式。
图1A-图1F绘示根据本文公开的实施方式的基板图案化方法的各个阶段的示意图。
图2A-图2D绘示根据本文公开的实施方式的基板图案化方法的各个阶段的示意图。
图3A-图3D绘示根据本文公开的实施方式的基板图案化方法的各个阶段的示意图。
图4A-图4B绘示根据本文公开的实施方式的基板图案化方法的各个阶段的示意图。
图5A-图5F绘示根据本文公开的实施方式的基板图案化方法的各个阶段的示意图。
图6A-图6F绘示根据本文公开的实施方式的基板图案化方法的各个阶段的示意图。
为了便于理解，在可能的情况下，相同的附图标记用来表示附图中共有的相同元件。另外，一个实施方式的元件可以有利地适用于本文所述的其他实施方式。
具体实施方式
本公开内容的实施方式一般涉及压印光刻，且更具体地涉及用于制造无接缝的大面积压印的方法和设备。本文公开的方法通常包括将印模或产品中的特征的固化时间与接缝和周边的固化时间分开。接缝和周边可以首先固化，或者接缝和周边可以最后固化。另外，接缝固化操作可以在主板上、在印模上、或在最终产品上进行。
以下实施方式将有关用于制造无接缝的大面积压印的方法和设备。这些实施方式也可用于主板周边、印模、或最终产品处以固化类似的接缝式挑战。
图1A-图1F绘示根据本文公开的实施方式的基板图案化方法的各个阶段的示意图。图1A-图1F中绘示的方法提供针对接缝和周边挑战的主板级解决方案。此方法首先将多个主板104粘附到背板102上。在图1A所示的实施方式中，两个主板104粘附到背板102。主板104上具有特征105的图案。接缝106形成于两个主板104之间。接缝106填充有填充材料108，如图1B所示。一般而言，填充材料108不会以导致完全平坦表面的方式填充接缝106。替代地，如果接缝106用填充材料108填充不足(underfilled)，则接缝106将变成凹陷的，如图1B所示。在另一个实施方式中，接缝106用填充材料108填充过度(overfilled)而变成凸起的。
如图1C所示，印模材料110与主板104接触以形成印模112。如图1D所示，印模112是主板104的负图案。如此，印模112包括在与凹缝106相对应的位置处的凸起部分114和负特征116。然后，如图1E所示，印模112被用于图案化基板120上所沉积的光刻胶材料118，以形成最终产品122，如图1F所示。最终产品122包括已经被图案化有多个特征125的光刻胶材料118、以及凹陷部分127。由于此方法包括两个转移印模，在印模等级和最终产品等级处，最终产品122是主板104和接缝106的正图像。
填充材料108一般是任何合适的材料。在一个示例中，填充材料108是聚合物。在另一个示例中，填充材料108是低粘度粘附剂，其能够填充宽度在约100μm和约500μm之间的间隙或接缝，例如低粘度硅树脂。在一些示例中，填充材料108能够通过毛细管作用填充间隙或接缝。印模材料110通常是任何合适的材料。在一个示例中，印模材料110是聚二甲基硅氧烷材料(polydimethyl siloxane,PDMS)、或已经旋涂或沉积在基板上的PDMS的任何其他变型。在进一步的示例中，印模材料110是任何软质材料，其作用如同中间图案转移介质，例如是基于聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)。基板一般是任何合适基板材料，包括但不限于玻璃、熔融石英、石英、聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate),PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)及聚碳酸酯。
在进一步的实施方式中，此方法包括更少或额外的操作以用于图案化基板。例如，在一个实施方式中，执行额外的转移压印操作，以便在基板上制作主板的负图像。在另一个实施方式中，主板直接用于图案化基板，并且消除中间转移压印操作。
图2A-图2D绘示根据本文公开的实施方式的基板图案化方法的各个阶段的示意图。图2A-图2D中所描绘的方法提供针对接缝和周边挑战的印模级解决方案，其中接缝和周边最后固化。此方法首先将多个主板204粘附到背板202上。在图2A所示的实施方式中，两个主板204粘附到背板202上。主板204上具有特征205的图案。接缝206形成在两个主板204之间。如图2A所示，接缝206未受填充。在其他实施方式中，接缝206是填充不足的，使得接缝206是凹陷的。
接着，如图2B所示，主板204压印印模材料210。在主板204压印印模材料210之后，将掩模224定位在印模材料210和紫外线(ultraviolet,UV)光源226之间，如图2C所示。在操作中，掩模224防止UV光到达对应于接缝206的印模材料210的部分。由于来自UV光源226的UV光未到达对应于接缝206的印模材料210的此部分，接缝206将被压印但不在印模材料210中受到固化。
在印模材料210的未遮蔽部分已经固化后，如图2D中的固化部分228所示，将主板204从印模材料210移除，而印模材料210的未固化部分230(对应于接缝206和周边)流动或“松弛(relax)”直到未固化部分230沿基板221的表面而呈现平坦，如图2D所示。在未固化部分230流动并沿着基板221的表面平坦之后，用额外的UV光再次固化印模材料210以制造具有特征225于上面的印模212。此印模212可用于压印最终产品，例如大面积基板，而不会在最终产品中留下接缝。
印模材料210通常是任何合适的材料。在一个示例中，印模材料210是PDMS材料。在另一个示例中，软印模材料210由PVA制成。基板221通常是任何合适的基板，包括但不限于玻璃、PMMA及聚碳酸酯。
在另一个实施方式中，接缝206用填充材料例如聚合物而填充过度。如图2A-图2D所示，将印模材料210沉积在基板221上；然而，在另外的实施方式中，印模材料210直接涂布在主板204上并随后被移除。在进一步的实施方式中，未固化部分230被洗掉而不是随后固化。例如，可以使用一种或多种被选为去除特定印模材料210的溶剂去除未固化部分230。另外，进一步的实施方式考虑使用无掩模直接写入激光系统，以使用聚焦、窄束辐射来固化材料的预定部分。例如，无掩模直接写入系统可在压印方法期间用于固化具有特征的区域。然后，无掩模直接写入激光系统也可以用于固化去除主板后的接缝和周边区域。
在进一步的实施方式中，此方法包括更少或额外的操作以对基板图案化。例如，在一个实施方式中，执行额外的转移压印操作，以便在基板上制作主板的负图像。在另一个实施方式中，主板直接用于图案化基板，而消除了中间转移压印操作。
图3A-图3D绘示根据本文公开的实施方式的基板图案化方法的各个阶段的示意图。图3A-图3D中描绘的方法提供针对接缝和周边挑战的印模级解决方案，其中接缝和周边首先被固化。此方法首先将多个主板304粘附到背板302上。在图3A所示的实施方式中，将两个主板304粘附到背板302上。主板304上具有特征305的图案。接缝306形成于两个主板304之间。如图3A所示，接缝306未受填充。在其他实施方式中，接缝306是填充不足的，使得接缝306是凹陷的。
接着，固化在基板321上沉积的印模材料310。更具体地，掩模324定位于印模材料310和UV光源326之间，如图3B-图3C所示。在操作中，掩模324防止UV光到达印模材料310将被压印特征305的部分，如未固化部分330所示。印模材料310的未遮蔽部分被固化，如固化部分328所示。固化部分328对应于接缝306和周边的区域。然后，主板304压印印模材料310的未固化部分330，同时未压印固化部分328，如图3C所示。在压印之后，压印的未固化部分330被固化。然后，移除主板304和背板302以形成其上具有特征325的印模312，如图3D所示。此印模312可用于压印最终产品，例如大面积基板，而不会在最终产品中留下接缝。
印模材料310通常是任何合适的材料。在一个示例中，印模材料310是PDMS材料。基板321通常是任何合适的基板材料，包括但不限于玻璃、PMMA及聚碳酸酯。
在另一个实施方式中，接缝306用填充材料例如聚合物而填充过度。进一步的实施方式在压印操作之前考虑使用无掩模直接写入激光系统来固化具有特征的区域。例如，在主板304压印印模材料310之前，无掩模直接写入激光系统用于固化接缝306和周边区域。另外，在印模材料310已经由主板304压印之后，无掩模直接写入激光系统可用于固化印模材料310的其余部分。
如图3B-图3C所示，UV光源326定位于印模材料310下方。然而，在图4A所示的实施方式中，UV光源426定位于背板402、主板404和印模材料410上方。在此实施方式中，主板404操作如同自对准掩模，使得UV光不会到达主板404下方的印模材料410的部分，例如未固化部分430所示。因而，背板402包括任何合适材料，此材料穿透用于固化的UV光波长。合适的背板材料包括但不限于玻璃、石英、蓝宝石和熔融石英。如图4B所示，仰赖UV光的角度，固化的印模材料410的区域通常略大于接缝406，以改善压印印模的机械稳定性。换句话说，在主板404边缘处通常存在重叠区域431，使得其下方的印模材料410的区域被固化。其他方法和配置还考虑以获得印模材料410的固化区域与主板404之间的少量重叠。通常基于固化区域和主板404的弯曲来选择重叠区域431的尺寸，以使特征405图案的影响最小化，同时也实现无缝或近乎无缝的转移。
重叠区域431对于移除或减少接缝406的末端处的小阶梯高度(step-height)是有用的，这情况可能出现在主板404将特征405的图案转移到印模材料410中之时。在图4B所示的操作之后，随后的压印步骤用于将主板404上图案转移到印模材料410，然后被固化。
图5A-图5F绘示根据本文公开的实施方式的基板图案化方法的各个阶段的示意图。图5A-图5F所描绘的方法提供针对接缝和周边挑战的产品级解决方案，其中接缝和周边最后固化。此方法首先将多个主板504粘附到背板502上。在图5A所示的实施方式中，将两个主板504粘附到背板502上。主板504上具有特征505的图案。接缝506形成在两个主板504之间。接缝506填充有填充材料508，如图5B所示。一般而言，填充材料508不会以产生完全平坦表面的方式填充接缝506。相反，如果接缝506用填充材料508填充过度，则填充的接缝506将变成凸起，如图5B所示。在另一个实施方式中，填充接缝506用填充材料508填充不足而变成凹陷。
如图5C所示，印模材料510与主板504接触以形成印模512。如图5D所示，印模512是主板504的负图案。如此，印模512包括在与凸缝506对应的位置处的凹陷部分514和负特征516。接着，将印模512用于图案化基板520上所沉积的光刻胶材料518。如图5E所示，掩模524定位于印模512和UV光源526之间。在操作中，掩模524防止UV光到达接缝506和印模512的周边，如未固化部分530所示，使得接缝和周边被压印但不被固化。然后移除印模512并形成最终产品522，如图5F所示。最终产品522包括未固化部分530，此部分流动或“松弛”直到未固化部分530沿着基板521的表面呈现平坦的。在未固化部分530已经流动并且平坦地在基板521的表面上后，用额外的UV光再次固化最终产品522，以形成具有特征525于其上的最终产品522，此产品没有接缝。
如图5A-图5F所示，光刻胶材料518沉积在基板520上；然而，在另外的实施方式中，光刻胶材料518直接涂布在印模512上，然后被移除。在进一步的实施方案中，未固化部分530可以被洗掉而不是随后固化。另外，进一步的实施方式考虑使用无掩模直接写入激光系统在压印方法期间来固化具有特征的此些区域。
图6A-图6F绘示根据本文公开的实施方式的基板图案化方法的各个阶段的示意图。图6A-图6F所描绘的方法提供针对接缝和周边挑战的产品级解决方案，其中接缝和周边首先被固化。此方法首先将多个主板604粘附到背板602上。在图6A所示的实施方式中，将两个主板604粘附到背板602上。主板604上具有特征605的图案。接缝606形成于两个主板604之间。接缝606填充有填充材料608，如图6B所示。一般而言，填充材料608不会以提供完全平坦表面的方式填充接缝606。相反，如果接缝606用填充材料608填充过度，则填充接缝606将变成凸起，如图6B所示。在另一个实施方式中，填充接缝606用填充材料608填充不足而变成凹陷。
如图6C所示，印模材料610与主板604接触以形成印模612。如图6D所示，印模612是主板604的负图案。如此，印模612包括在与凸缝606对应的位置处的凹陷部分614和负特征616。接着，将印模612用于图案化基板620上所沉积的光刻胶材料618。如图6E所示，掩模624定位于印模612和UV光源626之间。在操作中，掩模624防止UV光到达光刻胶材料618的将被压印而具有特征616的部分，如未固化部分630所示。将光刻胶材料618的未遮蔽部分固化，如固化部分628所示。固化部分628对应于接缝606和周边的区域。然后，印模612压印光刻胶材料618的未固化部分630，而未压印固化部分628，如图6F所示，从而形成无接缝的最终产品622，例如大面积基板。
印模材料610是一般任何合适的材料。在一个示例中，印模材料610是PDMS材料。光刻胶材料618是一般任何合适的光刻胶材料。基板620是一般任何合适的基板材料，包括但不限于玻璃、PMMA及聚碳酸酯。
在另一个实施方式中，接缝606用填充材料例如聚合物填充过度，且使用高弹性印模材料610。进一步的实施方式还考虑使用无掩模直接写入激光系统在压印之前来固化接缝606和周边区域。例如，在印模612压印光刻胶材料618的未固化部分630之前，无掩模直接写入激光系统用于固化接缝606和周边区域。此外，无掩模直接写入激光系统可在压印发生后用于固化剩余的光刻胶材料618。
所公开的方法和设备有利地用于在大面积基板上图案化纳米级特征，并减少或消除在接缝处和周边的图案化议题，大面积基板例如是300纳米(nm)或更大的显示装置。举例来说，所公开的方法和设备可以用于压印具有纳米特征的显示装置，例如100nm特征或50nm特征，并减少或消除接缝和周边的图案化议题。所公开的方法和设备有效运用于图案化液晶显示器(Liquid crystal display,LCDs)、导光板(light guide plate,LGPs)、滤光板(light filter plate,LFPs)、及线栅偏光板(Wire Grid Polarizers,WGP)、及其他显示装置和其他光学元件或薄膜以用于其他应用，包括汽车应用、或增强现实(augmentedreality)或虚拟现实(virtual reality)耳机或智能型窗口。通过减少或消除接缝和周边处的图案化不规则性，一般改善光学装置的功能性。例如，在LGP中，减少或消除接缝和周边处的不规则性将减少来自装置的光损失。在LCD中，减少或消除接缝和周边的不规则性将改善从显示器投影图像的质量，而观看者将不会看到图像中的图案化接缝被投影。
尽管上文涉及本公开内容的实施方式，可设计本公开内容的其他及进一步实施方式而不背离其基本范围，且本公开内容的范围由随附权利要求书来确定。

Claims (15)

1.一种压印光刻方法，包括：
由粘附至背板上的多个主板压印印模材料，以形成印模，每个主板上具有多个特征，且所述多个主板的每对主板之间具有接缝；
将掩模定位在紫外线光源与所述印模材料之间；和
将所述印模材料暴露于来自所述紫外线光源的紫外线光，以形成所述印模材料的固化部分和未固化部分。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述印模材料的所述固化部分对应于所述多个主板中的每对主板之间的所述接缝。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述印模材料的所述未固化部分对应于所述多个主板中的每对主板之间的所述接缝。
4.如权利要求1所述的方法，其中将所述印模材料暴露于来自所述紫外线光源的紫外线光以形成所述印模材料的所述固化部分和所述未固化部分的步骤，发生在由粘附至所述背板的所述多个主板压印所述印模材料以形成所述印模的步骤前。
5.如权利要求1所述的方法，其中将所述印模材料暴露于来自所述紫外线光源的紫外线光以形成所述印模材料的所述固化部分和所述未固化部分的步骤，发生在由粘附至所述背板的所述多个主板压印所述印模材料以形成所述印模的步骤后。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
将具有所述固化和所述未固化部分的所述印模材料暴露于来自所述紫外线光源的额外紫外线光，以固化所述印模材料的所述未固化部分。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
洗掉所述印模材料的所述未固化部分。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
以所述印模在一个单独的基板上压印光刻胶材料；和
从受压印的所述光刻胶材料上移除所述印模，以形成图案化最终产品。
9.一种压印光刻方法，包括：
由粘附至背板的多个主板压印印模材料，以形成印模，每个主板上具有多个特征，且所述多个主板中的每对主板之间具有接缝；
以所述印模在基板上压印光刻胶材料；
将掩模定位在紫外线光源与所述光刻胶材料之间；和
将所述光刻胶材料暴露于来自所述紫外线光源的紫外线光，以形成所述光刻胶材料的固化部分和未固化部分。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述光刻胶材料的所述固化部分对应于所述接缝。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述光刻胶材料的所述未固化部分对应于所述接缝。
12.一种压印光刻方法，包括：
将多个主板粘附至背板，每个主板具有多个特征，且所述多个主板中的每对主板之间具有接缝；
以填充材料填充所述多个主板中的每对主板之间的所述接缝；
通过由所述多个主板压印印模材料以形成印模；
以所述印模在基板上压印光刻胶材料；和
从受压印的所述光刻胶材料上除去所述印模，以形成最终产品，所述最终产品具有所述多个特征的正图像和受填充的所述接缝于上面。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述填充材料是聚合物。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述接缝被填充过度以在所述印模中形成凹陷区域。
15.如权利要求12所述的方法，其中所述接缝被填充不足以在所述印模中形成凸起区域。
CN201980025345.3A 2018-03-19 2019-02-19 用于制造无接缝的大面积压印的方法和设备 Pending CN112074784A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/924,763 2018-03-19
US15/924,763 US10948818B2 (en) 2018-03-19 2018-03-19 Methods and apparatus for creating a large area imprint without a seam
PCT/US2019/018479 WO2019182700A1 (en) 2018-03-19 2019-02-19 Methods and apparatus for creating a large area imprint without a seam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112074784A true CN112074784A (zh) 2020-12-11

Family

ID=67905508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980025345.3A Pending CN112074784A (zh) 2018-03-19 2019-02-19 用于制造无接缝的大面积压印的方法和设备

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10948818B2 (zh)
JP (1) JP7060706B2 (zh)
KR (1) KR102548350B1 (zh)
CN (1) CN112074784A (zh)
TW (1) TWI717692B (zh)
WO (1) WO2019182700A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10948818B2 (en) * 2018-03-19 2021-03-16 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for creating a large area imprint without a seam
US11342256B2 (en) 2019-01-24 2022-05-24 Applied Materials, Inc. Method of fine redistribution interconnect formation for advanced packaging applications
IT201900006740A1 (it) 2019-05-10 2020-11-10 Applied Materials Inc Procedimenti di strutturazione di substrati
IT201900006736A1 (it) 2019-05-10 2020-11-10 Applied Materials Inc Procedimenti di fabbricazione di package
US11931855B2 (en) 2019-06-17 2024-03-19 Applied Materials, Inc. Planarization methods for packaging substrates
CN110824835B (zh) * 2019-11-26 2023-05-12 京东方科技集团股份有限公司 拼接式纳米压印模板、其拼接缝的修复方法及其制作方法
US11862546B2 (en) 2019-11-27 2024-01-02 Applied Materials, Inc. Package core assembly and fabrication methods
US11257790B2 (en) 2020-03-10 2022-02-22 Applied Materials, Inc. High connectivity device stacking
US11454884B2 (en) 2020-04-15 2022-09-27 Applied Materials, Inc. Fluoropolymer stamp fabrication method
US11400545B2 (en) 2020-05-11 2022-08-02 Applied Materials, Inc. Laser ablation for package fabrication
US11232951B1 (en) 2020-07-14 2022-01-25 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for laser drilling blind vias
US11676832B2 (en) 2020-07-24 2023-06-13 Applied Materials, Inc. Laser ablation system for package fabrication
JP2023537471A (ja) * 2020-08-03 2023-09-01 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド シームレスソフトスタンプを製造するための装置及び方法
US11521937B2 (en) 2020-11-16 2022-12-06 Applied Materials, Inc. Package structures with built-in EMI shielding
US11404318B2 (en) 2020-11-20 2022-08-02 Applied Materials, Inc. Methods of forming through-silicon vias in substrates for advanced packaging
US11705365B2 (en) 2021-05-18 2023-07-18 Applied Materials, Inc. Methods of micro-via formation for advanced packaging

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030138704A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-24 Ping Mei Optical-mechanical feature fabrication during manufacture of semiconductors and other micro-devices and nano-devices that include micron and sub-micron features
KR20050037773A (ko) * 2003-10-20 2005-04-25 엘지전자 주식회사 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법
US20080299467A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Mask mold, manufacturing method thereof, and method for forming large-sized micro pattern using mask mold
CN101939704A (zh) * 2008-02-08 2011-01-05 分子制模股份有限公司 在刻印光刻技术中减少突出物
US20110284499A1 (en) * 2005-09-06 2011-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Imprint method using a mold and process for producing structure using an imprint apparatus
US20120049417A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Ryoichi Inanami Imprint apparatus and imprint method
US20140017614A1 (en) * 2012-07-12 2014-01-16 Transfer Devices, Inc. Method of forming large-area masters for replication of transfer lithography templates
CN104221127A (zh) * 2011-12-19 2014-12-17 佳能纳米技术公司 用于压印光刻的无缝大面积主模板的制造
US20160054498A1 (en) * 2014-08-25 2016-02-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Pattern structure and method of manufacturing the pattern structure
CN105974732A (zh) * 2016-07-26 2016-09-28 京东方科技集团股份有限公司 压印掩膜版及纳米压印方法
CN107608177A (zh) * 2017-10-22 2018-01-19 长春工业大学 一种制造超大面积纳米压印无缝图案的装置及方法
WO2018026378A1 (en) * 2016-08-05 2018-02-08 Applied Materials, Inc. Method of imprint lithography of conductive materials; stamp for imprint lithography, and apparatus for imprint lithograph
US20180046075A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 Samsung Display Co., Ltd. Imprint master template and method of manufacturing the same
US20180059537A1 (en) * 2016-08-29 2018-03-01 SK Hynix Inc. Methods of forming patterns using nanoimprint lithography

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI450229B (zh) 2010-07-02 2014-08-21 Generalplus Technology Inc 有聲便利貼系統
JP2013069918A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Toshiba Corp インプリント方法およびインプリント装置
EP2851752B1 (en) 2012-05-14 2017-12-27 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Roller mold manufacturing device and manufacturing method
JP6200135B2 (ja) * 2012-07-24 2017-09-20 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法、および、物品製造方法
WO2017032758A1 (en) 2015-08-27 2017-03-02 Basf Se Seamless roll-to-roll nano-imprinting
KR101780729B1 (ko) 2015-09-25 2017-09-21 주식회사 삼진 대면적 유연 몰드 및 이의 제조방법
KR20180086819A (ko) * 2017-01-23 2018-08-01 에스케이하이닉스 주식회사 임프린트 패턴 형성 방법
US10948818B2 (en) * 2018-03-19 2021-03-16 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for creating a large area imprint without a seam

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030138704A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-24 Ping Mei Optical-mechanical feature fabrication during manufacture of semiconductors and other micro-devices and nano-devices that include micron and sub-micron features
KR20050037773A (ko) * 2003-10-20 2005-04-25 엘지전자 주식회사 임프린트 리소그라피용 스탬퍼 제조 방법
US20110284499A1 (en) * 2005-09-06 2011-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Imprint method using a mold and process for producing structure using an imprint apparatus
US20080299467A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Mask mold, manufacturing method thereof, and method for forming large-sized micro pattern using mask mold
CN101939704A (zh) * 2008-02-08 2011-01-05 分子制模股份有限公司 在刻印光刻技术中减少突出物
US20120049417A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Ryoichi Inanami Imprint apparatus and imprint method
CN104221127A (zh) * 2011-12-19 2014-12-17 佳能纳米技术公司 用于压印光刻的无缝大面积主模板的制造
US20140017614A1 (en) * 2012-07-12 2014-01-16 Transfer Devices, Inc. Method of forming large-area masters for replication of transfer lithography templates
US20160054498A1 (en) * 2014-08-25 2016-02-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Pattern structure and method of manufacturing the pattern structure
CN105974732A (zh) * 2016-07-26 2016-09-28 京东方科技集团股份有限公司 压印掩膜版及纳米压印方法
WO2018026378A1 (en) * 2016-08-05 2018-02-08 Applied Materials, Inc. Method of imprint lithography of conductive materials; stamp for imprint lithography, and apparatus for imprint lithograph
US20180046075A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 Samsung Display Co., Ltd. Imprint master template and method of manufacturing the same
US20180059537A1 (en) * 2016-08-29 2018-03-01 SK Hynix Inc. Methods of forming patterns using nanoimprint lithography
CN107608177A (zh) * 2017-10-22 2018-01-19 长春工业大学 一种制造超大面积纳米压印无缝图案的装置及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯龙;蒋维涛;刘红忠;史永胜;尹磊;: "步进式旋转光刻制备柱面微结构光栅模具", 微纳电子技术, no. 05 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20190285981A1 (en) 2019-09-19
JP2021518661A (ja) 2021-08-02
US10948818B2 (en) 2021-03-16
TWI717692B (zh) 2021-02-01
JP7060706B2 (ja) 2022-04-26
KR20200121389A (ko) 2020-10-23
US11774851B2 (en) 2023-10-03
KR102548350B1 (ko) 2023-06-26
TW201942687A (zh) 2019-11-01
WO2019182700A1 (en) 2019-09-26
US20210181625A1 (en) 2021-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112074784A (zh) 用于制造无接缝的大面积压印的方法和设备
CN101097400B (zh) 软模具及其制造方法
JP5942551B2 (ja) ナノインプリント用マスターテンプレート及びレプリカテンプレートの製造方法
CN108287383B (zh) 一种金属线栅偏振片、其制作方法、显示面板及显示装置
KR101468960B1 (ko) 리소그래피 마스크 제조방법 및 이를 이용한 미세패턴형성방법
JP6356798B2 (ja) パターン化されたスタンプの製造方法、パターン化されたスタンプのインプリント方法及びインプリントされた物
JP2009190300A (ja) インプリント法
JP2008006819A (ja) ソフトモールド製造方法及びそれを用いた薄膜パターン形成方法
CN108957611B (zh) 一种光栅片的制造方法、光栅片及显示设备
US20180297267A1 (en) System and method of manufacturing a cylindrical nanoimprint lithography master
JP6281592B2 (ja) レプリカテンプレートの製造方法
CN100594137C (zh) 图案形成方法和图案形成装置
KR102463923B1 (ko) 임프린트 패턴 형성 방법 및 임프린트 장치
US20190278168A1 (en) Functional film layer pattern, display substrate, method for manufacturing display substrate, and display device
JP6132200B2 (ja) 印刷方法および印刷装置
US20220121114A1 (en) Large area seamless master and imprint stamp manufacturing method
KR101951997B1 (ko) 대면적 마이크로 렌즈 어레이 제조방법
JP2014128949A (ja) 印刷方法、前記印刷方法を用いて、複数の導電性配線が形成された導電性基材を製造する方法、および印刷装置
CN113508336A (zh) 用于压模产生和固化的方法和设备
KR101201325B1 (ko) 패턴 형성용 몰드 및 이를 이용한 패턴 형성방법
CN116056866A (zh) 制造无缝软式印模的设备和方法
CN115685438A (zh) 光波导及其制备方法、装置及车辆
KR101551772B1 (ko) Scil 공정용 레플리카 스탬프 및 이의 제조방법
KR100915683B1 (ko) 미세패턴 형성방법
KR101192776B1 (ko) 비노광공정용 주형용 접착제 및 이를 사용한 주형의접착방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination