DE19755712A1

DE19755712A1 - Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen

Info

Publication number: DE19755712A1
Application number: DE1997155712
Authority: DE
Inventors: Tung-Chuan Wu; Min-Chieh Chou; Ray-Ten Chen
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1999-07-01
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: DE19755712B4

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen, welches folgende Verfahrensschritte umfaßt: Verwenden einer Photolithographietechnik zum Herstellen von Formplatten aus Photolack, die jeweils eine flache Vertiefung aufweisen, die die Form der zu erzeugen den IC-Mikrostruktur besitzt; Stapeln und Verbinden einer Mehrzahl von Formplatten aus Photolack über einem Substrat, so daß die flachen IC-Mikrostruktur-Umfangsvertie fungen, die in den Formplatten aus Photolack geformt sind, eine tiefe IC-Mikrostruk tur-Umfangsvertiefung bilden; und Elektroplatieren einer Metall-Keramik-Verbindung in die tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung zum Herstellen eines dicken Stanzstem pels aus Metall-Keramik-Verbindung, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruk tur besitzt. Die Erfindung legt auch ein zweites Ausführungsbeispiel offen, das folgende Schritte umfaßt: Elektroplatieren einer einzigen Formplatte aus Photolack nach dem ersten Ausführungsbeispiel, um einen dünnen Stanzstempel aus Metall-Keramik-Verbin dung herzustellen, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt; Spritzgie ßen oder thermisches Pressen mit Plastik mittels des dünnen Metallstempels, um eine Mehrzahl von Formplatten aus Plastik zu erzeugen, die als weibliche Formen dienen können und jeweils eine identische, flache IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung auf weisen; Stapeln und Verbinden der Formplatten aus Plastik; und Elektroplatieren einer Metall-Keramik-Verbindung in die gestapelten und verbundenen Formplatten aus Plastik zum Herstellen eines dicken Stanzstempels aus Metall-Keramik-Verbindung, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt. Die vorliegende Erfindung umfaßt ein drittes Ausführungsbeispiel, das folgende Verfahrensschritte umfaßt: Herstellen eines ersten, dicken Stanzstempels aus Metall-Keramik-Verbindung, der als männliche Form dienen kann, nach den Verfahren entsprechend dem ersten oder zweiten Ausfüh rungsbeispiel; Spritzgießen oder thermisches Druckformen mit einem Plastikmaterial mittels des dicken Prägestempels aus Metall-Keramik-Verbindung zum Herstellen einer Mehrzahl von Formplatten aus Plastik, die als weibliche Formen dienen können; und Elektroplatieren einer Metall-Keramik-Verbindung in die Formplatten aus Plastik zur Massenproduktion von dicken Stanzstempeln aus Metall-Keramik-Verbindung, die die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzen. Die Erfindung legt auch ein vier tes Ausführungsbeispiel offen, welches folgende Verfahrensschritte umfaßt: Erzeugen einer Mehrzahl von Formplatten aus Photolack mit IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefun gen mit in der Größe graduell zunehmender oder abnehmender Anordnung; Stapeln und Verbinden der Formplatten aus Photolack; und Elektroplatieren einer Metall-Kera mik-Verbindung in die Formplatten aus Photolack zum Herstellen eines abgestuften Stanz stempels aus Metall-Keramik-Verbindung, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikro struktur besitzt.

Ein herkömmliches Verfahren, das photolithographische Techniken zum Erzeu gen von Stanzstempeln von IC-Mikroteilen verwendet, wie zum Beispiel das in der ROC-Erfindungsanmeldung Nr. 84108067 (ROC Patentveröffentlichung Nr. 309462), eingereicht am 2. August 1995 vom selben Anmelder wie dem der vorliegenden An meldung, mit dem Titel "Verfahren zum Herstellen von Gußformen zum Herstellen von Mikrostrukturen mit mehrfacher Verdrahtung" offengelegte, umfaßt folgende Verfah rensschritte: Erzeugen einer Maske mit einer Struktur, die einer zu stanzenden IC-Mi krostruktur entspricht; Abscheiden einer Photolackschicht auf einem Substrat; Belichten der Photolackschicht mit Röntgenstrahlen oder UV-Licht; Entwickeln des belichteten Photolacks, um eine Plastikgußform herzustellen; Elektroplatieren der Plastikgußform mit einem Metall; und Entfernen der Plastikgußform zum Herstellen eines Stanzstem pels, der die Form der herzustellenden IC-Mikrostruktur besitzt. Eine entsprechende Anmeldung wurde am 22. September 1995 auch in den USA mit der Seriennummer 532 951 eingereicht, die am 8. Juli 1997 als US-A-5 645 977 erteilt wurde.

Jedoch ermöglicht ein solches Verfahren aufgrund der Belichtung durch Rönt genstrahlen, durch UV-Strahlen oder durch eine andere, verfügbare Lichtquelle durch eine Maske zum Entwickeln des Photolacks nur die Herstellung einer relativ dünnen Metallform. Dieses herkömmliche Verfahren ist daher nur in der Lage, eine Metallform mit einer relativ geringen Dicke zu erzeugen, das die Anforderungen zum Herstellen von Stanzstempeln für IC-Mikrostrukturen nicht erfüllt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können durch Stapeln und Verbinden von einzelnen Formplatten aus Photolack in Verbindung mit Spritzgießen oder einer thermische Druckformtechnik dicke Stanzstempel aus MetaIl-Keramik-Verbindung her gestellt werden, wobei die Stanzstempel die für IC-Mikrostrukturen erforderliche, hohe Genauigkeit aufweisen und für eine Massenherstellung geeignet sind.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Her stellen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen zu schaffen, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfaßt: Stapeln und Verbinden einer Mehrzahl von Formplatten aus Photolack, die als weibliche Formen dienen können und die je weils eine IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung aufweisen, um eine tiefe IC-Mikro struktur-Umfangsvertiefung zu bilden; und Elektroplatieren einer Metall-Keramik-Ver bindung in die gestapelten und verbundenen Formplatten aus Photolack zum Herstellen eines dicken Stanzstempels aus Metall-Keramik-Verbindung, der die Form der zu erzeu genden IC-Mikrostruktur besitzt, wobei der Stanzstempel die hohen Genauigkeitanfor derungen für Mikrostrukturen erfüllt.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen zu schaffen, welches folgende Schritte umfaßt: Elektroplatieren eine Metall-Keramik-Verbindung in eine einzige Formplatte aus Photolack nach dem vorhergehenden Verfahren, um einen dün nen Stanzstempel aus Metall-Keramik-Verbindung herzustellen, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt; Spritzgießen oder thermisches Pressen mit Pla stik mittels des dünnen Metallstempels, um eine Mehrzahl von Formplatten aus Plastik zu erzeugen, die als weibliche Formen dienen können und jeweils eine identische, fla che IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung aufweisen; Stapeln und Verbinden der Form platten aus Plastik, um eine tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung zu bilden; und Elektroplatieren einer Metall-Keramik-Verbindung in die gestapelten und verbundenen Formplatten aus Plastik zum Herstellen eines dicken Stanzstempels aus Metall-Kera mik-Verbindung, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt, wodurch ein effizienteres Verfahren durch eine integrale Verwendung von Plastikspritzguß und Elek troplatieren mit einer Metall-Keramik-Verbindung erhalten wird.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen zu schaffen, das folgen de Verfahrensschritte umfaßt: Spritzgießen oder thermisches Druckformen mittels eines dicken Stanzstempels aus Metall-Keramik-Verbindung, der nach einem der obigen Ver fahren hergestellt ist, mit einem Plastikmaterial zum Herstellen einer Mehrzahl von Formplatten aus Plastik, die jeweils eine tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung besitzen und als weibliche Formen dienen können; und Elektroplatieren einer Metall- Keramik-Verbindung in die Formplatten aus Plastik zur Massenproduktion von dicken Stanzstempeln aus Metall-Keramik-Verbindung, die die Form der zu erzeugenden IC-Mi krostruktur besitzen, wodurch ein effizienteres Verfahren durch eine integrale Ver wendung von Plastikspritzguß oder thermische Druckformen und Elektroplatieren mit einer Metall-Keramik-Verbindung erhalten wird.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen zu schaffen, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfaßt: Erzeugen einer Mehrzahl von Form platten aus Photolack mit IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefungen mit in der Größe graduell zunehmender oder abnehmender Anordnung; Stapeln und Verbinden der Form platten aus Photolack auf einer Basisplatte; und Elektroplatieren einer Metall-Kera mik-Verbindung in die Formplatten aus Photolack zum Herstellen eines abgestuften Stanz stempels aus Metall-Keramik-Verbindung, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikro struktur besitzt.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stanzstempel zum Herstellen von gestanzten IC-Mikrostrukturen zu schaffen, wobei der Stanzstempel eine Mehrzahl von Leitungen in der Form der zu schaffenenden IC-Mikrostruktur umfaßt, wobei jede der Leitungen einen abgestuften Aufbau mit gleichförmig zunehmender oder abnehmender Größe besitzt.

Die obigen und weitere Aufgaben werden entsprechend der vorliegenden Erfin dung durch die in den beigefügten Patentansprüchen definierten Verfahren zum Her stellen eines Stanzstempels für gestanzte IC-Mikrostrukturen gelöst.

Die Verfahren zum Herstellen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostruktu ren nach der vorliegenden Erfindung werden an Hand der nachfolgenden Ausführungs beispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt.

Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wobei von einer Lichtquelle ausgehendes Licht durch eine Maske geht, um eine auf einem Substrat abgeschiedene Photolackschicht zu belichten, wobei die Maske entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung eine durchsichtige Struktur entsprechend der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt.

Fig. 1B ist ein perspektivische Ansicht, die eine entwickelte Vertiefung in der Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur in dem Substrat einer Photolack-Formplat teneinheit nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nach dem Bestrahlen durch eine Lichtquelle nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung zeigt.

Fig. 1C ist eine perspektivische Ansicht, die fünf Photolack-Formplatten nach dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, die entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung über einem Substrat gestapelt sind und durch Stifte ausge richtet sind, so daß IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefungen, die in jeder der Photo lack-Formplatten geformt sind, zusammen eine tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung mit der fünffachen Tiefe einer einzelnen Photolackeinheit bilden.

Fig. 1D ist eine perspektivische Ansicht, die einen Prägestempel aus einer Metall-Keramik-Verbindung zeigt, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt und entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nach Entfernen der gestapelten und verbundenen Photolack-Formplatteneinheit nach vorhergehendem Elektroplatieren mit einer Metall-Keramik-Verbindung hergestellt worden ist.

Fig. 2A ist eine perspektivische Ansicht, die das zweite Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung zeigt, bei dem eine Photolack-Formplatteneinheit mit einer IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung nach dem ersten Ausführungsbeispiel ent sprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung über einer Basisplatte angeordnet ist.

Fig. 2B ist eine perspektivische Ansicht, die einen dünnen Prägestempel aus einer Metall-Keramik-Verbindung zeigt, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikro struktur besitzt und entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nach Entfernen der Photolack-Formplatte nach vorhergehendem Elektropla tieren mit einer Metall-Keramik-Verbindung hergestellt worden ist.

Fig. 2C ist eine perspektivische Ansicht, die eine Plastik-Formplatteneinheit zeigt, die die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt und entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch Spritzguß oder ther misches Druckformen mit Plastikmaterial aus dem in Fig. 2B gezeigten Stanzstempel aus einer Metall-Keramikverbindung hergestellt wird.

Fig. 2D ist eine perspektivische Ansicht, die fünf Plastik-Formplatteneinheiten nach dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung über einer Basisplatte gestapelt zeigt.

Fig. 2E ist eine perspektivische Ansicht, die einen Stanzstempel aus einer Metall-Keramik-Verbindung zeigt, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt und entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nach dem Entfernen der gestapelten Plastik-Formplatten nach vorhergehendem Elek troplatieren mit einer Metall-Keramik-Verbindung hergestellt worden ist.

Fig. 3A ist eine perspektivische Ansicht, die das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, bei dem eine Plastik-Formplatte mit einer tiefen IC-Mi krostruktur-Umfangsvertiefung durch Spritzgießen oder thermisches Druckformen aus Plastik mittels eines dicken Stanzstempels aus einer Metall-Keramik-Verbindung, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt, entsprechend den in den ersten oder zweiten Ausführungsbeispielen offengelegten Verfahren erzeugt wird.

Fig. 3B ist eine perspektivische Ansicht, die einen dicken Stanzstempel aus einer MetaIl-Keramik-Verbindung zeigt, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt und entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nach dem Entfernen der in Fig. 3A gezeigten Plastik-Formplatte nach vorhergehendem Elektroplatieren mit einer Metall-Keramik-Verbindung hergestellt worden ist.

Fig. 4A ist eine perspektivische Ansicht, die das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, bei dem fünf Photolack-Formplatten mit IC-Mi krostruktur-Umfangsvertiefungen mit schrittweise in der Größe zunehmender oder abnehmender Anordnung über einer Basisplatte gestapelt sind, wobei die Photo lack-Formplatten entsprechend den in den Fig. 1A und 1B gezeigten Verfahren herge stellt sind.

Fig. 4B ist eine perspektivische Ansicht, die einen Stanzstempel aus einer Metall-Keramik-Verbindung mit schrittweise in der Größe zunehmender oder abneh mender Konfiguration zeigt, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt und entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nach dem Entfernen der gestapelten, in Fig. 4A gezeigten Photolack-Formplatten nach vor hergehendem Elektroplatieren mit einer Metall-Keramik-Verbindung hergestellt worden ist.

Fig. 4C ist ein Querschnitt entlang der Linie 4C-4C der Fig. 4B, wobei die ab gestufte Konfiguration einer einzelnen Leitung gezeigt ist.

Fig. 4D ist ein Querschnitt entlang der Linie 4D-4D der Fig. 4C, wobei die in der Größe zunehmende oder abnehmende Anordnung einer einzelnen Leitung gezeigt ist.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen gezeigt. Das Verfahren umfaßt folgen de Verfahrensschritte: die Verwendung von photolithographischen Techniken als Vor läuferverfahren einschließlich folgender Verfahrensschritte: Bereitstellen einer Maske 11 mit einer durchsichtigen Struktur 12 darauf, die der Form der zu stanzenden IC-Mi krostruktur entspricht; Aufbringen einer Photolackschicht 14, wie etwa Polymethyl methacrylat (PMMA), auf ein Substrat 13; Belichten der Photolackschicht 14 mittels einer Lichtquelle 15 durch die Maske 11, so daß die Lichtquelle 15 die Photolackschicht 14 durch die durchsichtige Struktur 12 in der Maske belichtet, wie in Fig. 1A gezeigt; Entwickeln der belichteten Photolackschicht 14, um die der Lichtquelle ausgesetzte Photolackschicht 14 zu entfernen, um dadurch eine Photolack-Formplatteneinheit 17 zu bilden (Fig. 1B), die als weibliche Form dienen kann und eine IC-Mikrostruktur-Um fangsvertiefung 16 besitzt; Wiederholen der obigen Vorgänge, um eine Mehrzahl von identischen Photolack-Formplatteneinheiten 17 über einem Substrat 18 zu erzeugen; Einsetzen von Stiften 19 durch Ausrichtungslöcher 191, die in jeder der Photolack- Formplatteneinheiten 17 geformt sind, so daß die in jeder der Photolack-Formplatten einheiten geformten IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefungen 16 ausgerichtet sind und so eine tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung 161 (mit der fünffachen Tiefe wie die Tiefe einer einzigen Photolack-Formplatte 17 in dem Beispiel der Fig. 1C) bilden; und Elektroplatieren einer Metall-Keramik-Verbindung in die tiefe IC-Mikrostruktur-Um fangsvertiefung 161, wodurch nach dem Entfernen der gestapelten Photolack-Stempel platten 171 ein Stanzstempel aus einer Metall-Keramik-Verbindung, der als männliche Form verwendet werden kann und der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt, erhalten wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt, in der ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen dargestellt ist, umfaßt dieses Verfahren folgende Verfahrensschritte: Herstellen einer Photolack-Form platteneinheit 21 nach dem Verfahren des ersten Ausführungsbeispiels, wobei die Photolack-Formplatteneinheft 21 mit einer flachen IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung 22 und Ausrichtungslöchern 231 geformt wird; Anordnen der Photolack-Formplatten einheit 21 über einem Substrat 24 (wie in Fig. 2A gezeigt); Elektroplatieren einer Metall-Keramik-Verbindung in die flache IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung 22, wodurch nach Entfernen der Photolack-Formplatteneinheit 21 ein dünner Stanzstempel 25 aus Metall-Keramik-Verbindung (siehe Fig. 2B) erzeugt wird, der als männliche Form dienen kann und-die Form der herzustellenden IC-Mikrostruktur besitzt und Aus richtungslöcher 23 aufweist; Spritzgießen oder thermische Druckformen eines Plastik materials mittels des dünnen Stanzstempels 25 aus Metall-Keramik-Verbindung zum Erzeugen einer Mehrzahl von Plastik-Formplatteneinheiten 26 (wie in Fig. 2C gezeigt), die jeweils die identische IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung 221 aufweisen; Stapeln und Verbinden der Plastik-Formplatteneinheiten 26 über einer Basisplatte 27 auf eine Weise, die der in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigten ähnlich ist; Einsetzen von Stiften 230 durch die in jeder der Plastik-Formplatteneinheiten 26 geformten Ausrich tungslöcher 2310 so daß die in den Plastik-Formplatteneinheiten 26 geformten, flachen IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefungen 221 zueinander ausgerichtet sind, um eine tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung 222 zu bilden (wie in Fig. 2D) gezeigt; und Elek troplatieren einer Metall-Keramik-Verbindung in die tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangs vertiefung 222, wodurch nach Entfernen der gestapelten Plastik-Formplatte 261 ein dicker Stanzstempel aus Metall-Keramik-Verbindung entsteht, der als männliche Form verwendet werden kann und die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt. Das zweite Ausführungsbeispiel legt ein effizienteres Verfahren zum Herstellen von Stanz stempeln offen, das Plastikspritzguß und Elektroplatieren einer Metall-Keramik-Verbin dung in einem schnellen Herstellungsverfahren verwendet.

In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen gezeigt. Das Verfahren umfaßt folgen de Verfahrensschritte: Spritzgießen oder thermisches Druckformen eines Plastikmateri als mit einem dicken Stanzstempel aus einer Metall-Keramik-Verbindung, der entspre chend dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel hergestellt worden ist, um eine Mehrzahl von Plastik-Formplatten 31 zu erzeugen, die als weibliche Formen dienen können (wie in Fig. 3A gezeigt), die jeweils eine identische, tiefe IC-Mikrostruk tur-Umfangsvertiefung 33 aufweisen; Anordnen der Plastik-Formplatten 31 über einem Substrat 32; und Elektroplatieren einer Metall-Keramik-Verbindung in die tiefen IC-Mi krostruktur-Umfangsvertiefungen 33 zur Massenherstellung einer Mehrzahl von dic ken Stanzstempeln 30 aus Metall-Keramik-Verbindung in der Form der herzustellen IC-Mikrostruktur.

In Fig. 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen gezeigt. Das Verfahren umfaßt folgende Verfahrensschritte: Herstellen nach den in den Fig. 1A und 1B offengeleg ten Verfahren von Photolack-Formplatteneinheiten 41a bis 41d, die als weibliche For men dienen können und IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefungen 42 mit in der Größe ansteigender Anordnung besitzen; Anordnen der Photolack-Formplatteneinheiten über einem Substrat 45; Einsetzen von Stiften 43 in die in jeder der Photolack-Formplatten einheiten 41a bis 41d geformten Ausrichtungslöcher, so daß die IC-Mikrostruktur-Um fangsvertiefungen der Photolack-Formplatteneinheiten 41a bis 41d untereinander ausge richtet sind und eine abgestufte IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung bilden (wie in Fig. 4A gezeigt); Elektroplatieren einer Metall-Keramik-Verbindung in die abgestufte IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung, wodurch nach Entfernen der Photolack-Formplatten 41a bis 41d ein abgestufter Stanzstempel 40 aus Metall-Keramik-Verbindung entsteht, dessen Form der herzustellenden IC-Mikrostruktur entspricht (wie in Fig. 4B gezeigt). Wie in den Fig. 4C und 4D gezeigt, ist jede der Stanzleitungen 401 des abgestuften Stanzstempels aus Metall-Keramik-Verbindung mit einer abgestuften, schrittweise in der Größe zunehmenden oder abnehmenden Konfiguration geformt, um den vorgesehenen Stanzvorgang zu erleichtern.

Der abgestufte Stanzstempel aus Metall-Keramik-Verbindung kann weiterhin zum Herstellen einer Mehrzahl von Plastik-Formplatten mit einer abgestuften IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung durch Spritzgießen oder thermische Preßformen eines Plastikmaterial verwendet werden, wobei die Plastik-Formplatten dann für die Massen produktion von abgestuften Stanzstempeln aus einer Metall-Keramik-Verbindung mit der der herzustellenden IC-Mikrostruktur entsprechenden Form mit einer Metall- Keramik-Verbindung elektroplatiert werden.

Es sollte festgestellt werden, daß die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Stanzstempeln für IC-Mikrostruk turen darstellen, es aber keinesfalls einschränken sollen. Mit anderen Worten bezieht sich die vorliegende Erfindung in erster Linie auf die Verwendung von photolithogra phischen Techniken zum Herstellen einer Mehrzahl von Photolack-Formplatten, die jeweils eine IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung in der Form der herzustellen IC-Mi krostruktur aufweisen; auf das Stapeln und Verbinden der Photolack-Formplatten zum Formen einer tiefen IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung; und das Herstellen von Stanzstempeln mit der Form der herzustellenden IC-Mikrostruktur durch Elektroplatie ren oder Spritzgießen von Plastikmaterial. Alle Modifikationen und Änderungen ent sprechend des Konzepts der vorliegenden Erfindung sollen von dieser Erfindung, wie sie durch die beigefügten Patentansprüche definiert ist, mitumfaßt sein.

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostruktu ren, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfaßt:

a) Bereitstellen einer Maske (11) mit einer durchsichtigen Struktur (12) darauf, die der Form der zu stanzenden IC-Mikrostruktur entspricht;
b) Aufbringen einer Photolackschicht (14) auf ein Substrat (13);
c) Belichten der Photolackschicht (14) mittels einer Lichtquelle (15) durch die Maske (11), so daß die Lichtquelle (15) die Photolackschicht (14) durch die durchsichti ge Struktur (12) in der Maske belichtet;
d) Entwickeln der belichteten Photolackschicht (14), um die der Lichtquelle ausgesetzte Photolackschicht (14) zu entfernen, um dadurch eine Photolack-Formplat teneinheit (17) zu bilden, die eine IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung (16) besitzt;
e) Wiederholen der Schritte b) bis d), um eine Mehrzahl von identischen Photolack-Formplatteneinheiten (17) zu erzeugen;
f) Stapeln und Verbinden der Photolack-Formplatteneinheiten (17) über einem Substrat (18), so daß die in jeder der Photolack-Formplatteneinheiten geformten IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefungen (16) ausgerichtet sind und so eine tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung (161) bilden; und
g) Elektroplatieren der tiefen IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung (161), wo durch ein Stanzstempel, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt, erhalten wird.

2. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangs vertiefung mit einer Metall-Keramik-Verbindung elektroplatiert wird.

3. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostruktu ren, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfaßt:

a) Bereitstellen einer Maske (11) mit einer durchsichtigen Struktur (12) darauf, die der Form der zu stanzenden IC-Mikrostruktur entspricht;
b) das Aufbringen einer Photolackschicht (14) auf ein Substrat (24);
c) das Belichten der Photolackschicht (14) mittels einer Lichtquelle (15) durch die Maske (11), so daß die Lichtquelle (15) die Photolackschicht (21) durch die durch sichtige Struktur (12) in der Maske belichtet;
d) das Entwickeln der belichteten Photolackschicht (14), um die der Lichtquelle ausgesetzte Photolackschicht (14) zu entfernen, um dadurch eine Photolack-Formplat teneinheit (21) zu bilden, die und eine IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung (22) be sitzt;
e) Elektroplatieren der flachen IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung (22), wo durch ein dünner Stanzstempel (25) erzeugt wird, der die Form der herzustellenden IC-Mikrostruktur besitzt;
f) Abformen des dünnen Stanzstempels (25) mittels Plastikmaterial zum Erzeu gen einer Mehrzahl von Plastik-Formplatteneinheiten (26), die jeweils die identische IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung (221) aufweisen;
g) Stapeln und Verbinden der Plastik-Formplatteneinheiten (26) über einem Substrat (27), so daß die in den Plastik-Formplatteneinheiten (26) geformten IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefungen (221) zueinander ausgerichtet sind, um eine tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung (222) zu bilden; und
h) Elektroplatieren der gestapelten Plastik-Formplatteneinheiten (261), um einen dicken Stanzstempel zu erzeugen, der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur besitzt.

4. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangs vertiefung mit einer Metall-Keramik-Verbindung elektroplatiert wird.

5. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem folgende Verfahrensschrit te umfaßt:

i) Abformen des dicken Stanzstempels mittels eines Plastikmaterials, um eine Mehrzahl von Plastik-Formplatten (31) zu erzeugen, die jeweils eine identische, tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung (33) aufweisen; und
j) Elektroplatieren der tiefen IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefungen (33) zum Herstellen einer Mehrzahl von dicken Stanzstempeln (30) in der Form der herzustellen den IC-Mikrostruktur.

6. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastik-Formplatten mittels einer Plastikspritzgußtechnik abgeformt werden.

7. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastik-Formplatten mittels einer thermischen Druckformtechnik abgeformt werden.

8. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiterhin folgende Ver fahrensschritte aufweist:

i) Abformen der dicken Stanzstempel, um eine Mehrzahl von Plastik-Formplat ten (31) zu erzeugen, die jeweils eine identische, tiefe IC-Mikrostruktur-Umfangsvertie fung (33) aufweisen; und
j) Elektroplatieren der tiefen IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefungen (33) zum Herstellen einer Mehrzahl von dicken Stanzstempeln (30) mit einer ausreichenden Dicke in der Form der herzustellenden IC-Mikrostruktur.

9. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostrukturen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastik-Formplatten mittels einer Plastikspritzgußtechnik abgeformt werden.

10. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostruktu ren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastik-Formplatten mittels einer thermischen Druckformtechnik abgeformt werden.

11. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostruktu ren, wobei das Verfahren weiterhin folgende Verfahrensschritte aufweist:

a) Bereitstellen einer Maske (11) mit einer durchsichtigen Struktur (12) darauf, die der Form der zu stanzenden IC-Mikrostruktur entspricht;
b) Aufbringen einer Photolackschicht (14) auf ein Substrat (13);
c) Belichten der Photolackschicht (14) mittels einer Lichtquelle (15) durch die Maske (11) mit unterschiedlichen Größenanordnungen, so daß die Lichtquelle (15) die Photolackschicht (14) durch die durchsichtige Struktur (12) in der Maske belichtet;
d) Entwickeln der belichteten Photolackschicht (14), um die der Lichtquelle ausgesetzte Photolackschicht (14) zu entfernen, um dadurch eine Photolack-Formplat teneinheit (41a-41d) zu bilden, die eine IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung (42) be sitzt;
e) Wiederholen der Schritte a) bis d), um eine Mehrzahl von Photolack-Form platteneinheiten (41a-41d) zu erzeugen, die jeweils IC-Mikrostrukturumfangsvertiefun gen (42) mit sich ändernder Anordnung aufweisen:
f) Stapeln und Verbinden der Photolack-Formplatteneinheiten (41a-41d) über einem Substrat (45), so daß die in jeder der Photolack-Formplatteneinheiten geformten IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefungen (42) ausgerichtet sind und so eine tiefe, abge stufte IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung bilden; und
g) Elektroplatieren der tiefen IC-Mikrostruktur-Umfangsvertiefung, wodurch ein abgestufter Stanzstempel (40), der die Form der zu erzeugenden IC-Mikrostruktur be sitzt, erhalten wird.

12. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostruktu ren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die IC-Mikrostruktur-Umfangs vertiefungen (42) der Photolack-Formplatten (41a-41d) in der Größe schrittweise zu nehmen.

13. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostruktu ren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die IC-Mikrostruktur-Umfangs vertiefungen (42) der Photolack-Formplatten (41a-41d) in der Größe schrittweise ab nehmen.

14. Verfahren zum Erzeugen von Stanzstempeln für gestanzte IC-Mikrostruktu ren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die tiefe IC-Mikrostruktur-Um fangsvertiefung mit einer Metall-Keramik-Verbindung elektroplatiert wird.