TW201912372A - 複製及相關方法和裝置的改善,特別是用於最小化不對稱形狀誤差 - Google Patents

複製及相關方法和裝置的改善,特別是用於最小化不對稱形狀誤差 Download PDF

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Abstract

一種方法是有關於藉由複製製造裝置,其中每一個裝置包含裝置表面。所述方法包含藉由使用複製工具(1)的複製從複製材料產生裝置,其中複製工具(1)包含工具材料,工具材料包含複製位址(4),複製位址各包含複製表面(5)。每一個複製表面(5)相應於對應裝置之一者的裝置表面之負型。工具材料除了包含複製位址,還包含用於減少裝置表面之不對稱形狀誤差的一或多個減輕特徵(7)。還敘述了複製工具(1)及其製造方法。

Description

複製及相關方法和裝置的改善,特別是用於最小化不對稱形狀誤差
本發明有關於藉由複製手段之裝置(例如,光學裝置)的製造,特別是晶圓級。更特別地,本發明係有關於複製工具及其改進,諸如能夠獲得具有特別高的形狀保真度之複製的裝置,因此僅具有可忽略的或至少非常小的形狀誤差。其係有關於根據申請專利範圍之開放子句的方法。這些方法可用於例如微光學裝置的大規模生產。 用語的定義   「被動光學組件」:一種光學組件藉由折射和/或繞射和/或(內部和/或外部)反射重新導向,諸如透鏡、稜鏡、鏡面(平面或曲線)、光學濾波器或光學系統,其中光學系統是這種光學組件的集合,可能還包括機械元件,諸如孔徑光闌、圖像螢幕、支架。   「複製」:一種藉由其再現給定的結構或其負型之手段的技術。例如,蝕刻、壓花(壓印)、鑄造、模製。   「晶圓」:實質上是盤狀或板狀的物品,其在一個方向(z方向或垂直方向或堆疊方向)上的延伸相對於其在另外兩個方向(x方向和y方向或橫向方向)上的延伸而言是小的。通常,在(非空白)晶圓上,通常在矩形網格上配置或設置複數個相似結構或物品。晶圓可以具有開口或孔,以及晶圓甚至可以在其橫向區域的主要部分中沒有材料。晶圓可以具有任何橫向形狀,其中圓形和矩形形狀是非常常見的。儘管在許多情況下,晶圓被理解為主要由半導體材料製成,但在本專利申請中,這顯然不是限制的。因此,晶圓可以主要由例如半導體材料、聚合物材料,包括金屬和聚合物或聚合物和玻璃材料之複合材料製成。特別是,諸如熱或可UV固化的聚合物的可硬化的材料是與本發明相結合之令人感興趣的晶圓材料。   「光」:最常見的是電磁輻射;更具體的是,紅外線的電磁波譜或電磁輻射的可見或紫外部分。
在晶圓級上製造光學裝置的方法在本領域中是已知的。例如,在單個晶圓級複製處理中產生數十、數百或數千個透鏡。相應的晶圓級複製工具可以用於許多連續的複製處理中,以便使用同一個複製工具產生所述數十、數百或數千個透鏡的數目。   在一般的大規模生產中,特別是在光學裝置的大規模生產中,再現性是非常重要的,因為以這種方式產生的同類裝置的特性應該盡可能少地偏差。實現高再現性可以導致高產量並且可以藉由減少重新加工製造的裝置的努力或者分離具有偏離設定值太多的性質的裝置來簡化整個製造處理。   因此非常希望在複製中實現高度的處理穩定性,特別是在大規模生產中。   再者,所生產的裝置的品質應該非常高。特別地,裝置的形狀應盡可能少地偏離期望的形狀。這在光學裝置的情況下是非常重要的,因為對於此種的裝置,它們各自的光學性質(以及它們的光學品質)與它們的形狀本質上是相關的。因此,複製的裝置之表面應顯示出與所需裝置表面形狀的偏離,該偏離盡可能小。
複製的裝置之一些類型的形狀誤差特別相關,因為它們很難補償。隨機出現的形狀誤差很難處理。然而,如果所產生的裝置可重複地按比例,即裝置具有所需的形狀但僅僅太小或太大,則可以藉由創建複製工具來容易地補償這種誤差,該複製工具按比例適合於產生具有所需尺寸的所需形狀的裝置。但是,取決於環境和可重複性,甚至這種(看似)簡單的形狀誤差也難以處理。   然而,其他形狀誤差仍然更難以處理,即例如不對稱的形狀誤差。藉由此種「不對稱形狀誤差」,我們指的是沿所有方向不相同的複製裝置的形狀的偏差,即裝置形狀與所需形狀的偏差(例如,就比例係數而言)沿不同的方向是不同的,換句話說,形狀偏差表現出顯著(或甚至明顯)的方向性。   藉由沿著所有方向相同地縮放複製工具,不能克服這種不對稱形狀誤差。必須沿不同方向應用不同的比例係數,這可能是麻煩的。因此,難以避免所產生的裝置的這種變形。   例如,如果藉由使用複製工具進行複製所產生的裝置應展示出旋轉對稱的表面,但所獲得的裝置不是旋轉對稱的,而是以更複雜的方式呈橢圓形或變形,藉由調整複製工具來校正誤差是困難的,特別是如果複製工具本身應使用主板之複製處理來產生時。用於調整後的複製工具的主板必須表現出不旋轉,但是例如橢圓形對稱,這比製造具有旋轉對稱性的主板更困難。   以及再者,通常很難預測不對稱形狀誤差如何在使用同一個複製工具執行的若干複製處理中發展。   發明人的研究確實導致發現複製中不對稱形狀誤差的發生。發生的形狀偏差的方向性很小,可能從未觀察到過。可以僅檢測它們是因為預先實現了高度的處理穩定性和再現性以及相對高的形狀保真度,並且因為還有更高的形狀保真度。再者,不對稱形狀誤差的發生可能與複製處理的各種情況有關。   似乎沒有與複製中的不對稱形狀誤差有關的出版,更具體地說,沒有與抵消這種不對稱形狀誤差的方式有關的出版。   對於不對稱形狀誤差之發生的完全清楚的解釋可能尚未找出。然而,它們似乎與複製工具的工具材料的形狀變化相關,其在複製工具的產生期間或之後以及複製工具用於製造裝置的複製處理之前或期間發生。工具材料是複製工具的材料,其建立包括複製表面的複製位址,複製表面是使用複製工具在複製處理中從復製材料產生的裝置表面的負型。   以下一或兩種效果似乎可能導致至少一部分觀察到的不對稱形狀誤差:   (i) 應力,更特別是出現在工具材料中的熱機械應力;   (ii) 由於工具材料暴露於另一種材料(例如複製材料)而發生的尺寸變化。   效果(i)可以發生,例如,如果工具材料使用主板成形,並且工具材料的溫度在所述成形時和執行用於製造裝置的複製處理時是不同的。例如,使工具材料成形在升高的溫度下完成,例如在50℃和100℃之間,然後將工具材料冷卻至室溫,並在室溫下完成產生裝置(特別是:將裝置成形為複製材料)。   在達到升高的溫度之前,工具材料可以處於初始狀態(例如處於未固化狀態),其中它在尺寸上相對不穩定,例如液體,並且藉由升高的溫度(並且可能還有額外的輻射,例如紫外線輻射的光),工具材料是硬化的(諸如,固化,即交聯)。   工具材料和尺寸穩定(剛性)載體之間的CTE差異(熱膨脹係數的差異)可以影響在工具材料中產生的應力。   效果(ii)可以例如在生產裝置的複製處理期間發生,並且可以在工具材料在另一時間暴露於複製材料或所述其他材料時發生,例如在複製處理之前,諸如在複製處理之前完成的調節處理中。有關於調節處理的細節可在同一申請人於2017年五月09日提交的美國臨時申請案第62/503,464號。   發明人確定暴露於(尚未硬化的)複製材料顯然會引起工具材料的尺寸變化,從而引起複製表面的形狀。在調節處理中,諸如在所述美國臨時申請案第62/503,464號中描述的,可以使用稍後使用的複製材料,或者可以使用不同的材料。   工具材料的那些尺寸變化可能是由於工具材料的開放多孔或海綿狀結構。例如,諸如聚二甲基矽氧烷(PDMS)的矽樹脂可具有這種結構。發明人認為一部分材料(複製材料或所述其他材料)可滲透到工具材料中並因此產生工具材料的尺寸變化。   第三個影響被確定為可能與不對稱形狀誤差的發生有關:   (iii) 複製工具在複製位址上的統一分佈,諸如複製位址在非方形網格點上的排列。   如果按照慣例,多個複製位址分佈在工具材料上,如方形網格的點,則不對稱形狀誤差顯然往往非常小。然而,如果複製位址的所述分佈偏離,則不對稱形狀誤差趨於變得顯著(如果進行相應的分析努力)。例如,如果複製位址分佈在工具材料上,如邊長比為3:1的矩形網格點,則不對稱形狀誤差趨於比邊長比為1.2:1時更為明顯。   第三種效果可能起源於複製位址附近每個複製位址周圍工具材料分佈的相對較低的對稱性,諸如低於雙重旋轉對稱性的對稱(二階旋轉對稱)。如複製位址之矩形網格型排列的情況,雙重鏡像對稱性低於(並且導致更高的不對稱形狀誤差)雙重旋轉對稱性,如在複製位址之常規方形網格排列的情況下。   再者,發明人確定,至少在某些情況下,不對稱形狀誤差和方向性分別在凹面複製位址的情況下,尤其在凹面複製表面的情況下特別顯著。然而,分別在凸面複製位址和複製表面的情況下,效果似乎更小。   此外,不對稱形狀誤差和方向性在某種程度上分別也似乎取決於複製工具的結構,該複製工具鄰接複製位址和/或圍繞其緊鄰的複製位址。   無論複製的確切情況和不對稱形狀誤差的詳細原因如何,發明人已經開發出一種克服或至少減輕不對稱形狀誤差發生問題的方法。   根據發明人,當在複製工具中提供一或多個額外特徵時,尤其是在工具材料中,可以實現複製處理的顯著改進。這樣的一個或多個額外特徵可以是,例如,工具材料之結構化(產生不同形狀的工具材料)或工具材料的修改(實現工具材料的不同材料特性)。關於它們的效果,額外特徵也將被稱為「減輕特徵」(因為它們能夠減輕不期望的不對稱形狀誤差)或者可以被稱為「對稱特徵」(因為它們能夠使工具材料的設計或分佈對稱化,諸如對稱化工具材料的(橫向)質量分佈和/或使工具材料上的位置(橫向)分佈對稱,工具材料可以釋放應力)。   減輕特徵可以是位於複製位址外部的特徵。   減輕特徵可以是與複製位址不同的特徵。   發明人確定,當提供合適的減輕特徵時,可以實現顯著減少複製裝置的不對稱形狀誤差。如將理解的,可以不同地選擇減輕特徵的確切設計或物理形狀以實現最小化的不對稱形狀誤差,這取決於在不提供減輕特徵的情況下發生的不對稱形狀誤差,即,對於相同的複製工具,然而,缺乏減輕特徵。   發明人確定複製中發生的複製位址(及更具體地是複製表面)的變形,例如,存在一或多種所述效果,並且最終在複製裝置的相應變形中表現出來,可以藉由此種減輕特徵來減少甚至完全避免。   在效果(iii)的情況下,複製位址的不尋常的低對稱分佈(參見上文),減輕特徵的有用性顯然特別高。   發明人發明了用於製造裝置的新穎方法,用於製造複製工具的新穎複製工具、新穎方法,用於改善複製中的品質之新穎方法,諸如用於改善複製中形狀保真度的方法,用於改善複製準確度的方法或其他方法(參見下述)。當然,本發明的所有這些方面是相互關聯的,並且就邏輯上可能而言,針對其中之一敘述的細節(諸如特徵、效果、實施例)也可以應用於其他方面。   本發明之版本的優點的一個範例是在複製裝置的大量生產中實現高準確度,諸如在複製的光學裝置中。   本發明之版本的優點的另一個範例是提供了一種減低非所需效果的方式,特別是不對稱形狀誤差,起源於橫過複製工具的複製位址之特定配置之情況下的複製中,尤其是在低對稱性配置的情況下。   本發明之版本的優點的另一個範例是提供一種減少複製中的不對稱形狀誤差的方法。   本發明之版本的優點的另一個範例是提供一種減少複製中的拒絕次數的方法。   本發明之版本的優點的另一個範例是提供一種增加使用同一個複製工具生產的可接受裝置數量的方式。   本發明之版本的優點的另一個範例是提供一種提供複製工具的方式,借助於該複製工具可以製造這樣的裝置,其尺寸僅顯示出與所需尺寸的非常小的誤差,特別是僅顯示非常小的形狀偏差之方向性。   從下面的敘述和實施例中可以得出進一步的目的和各種優點。   在本揭露中敘述的一些實施方式中可以實現這些目的中的至少一個。   複製工具可以是例如用於藉由複製手段來製造裝置的複製工具,其中複製工具包括:   - 在複製工具之工具材料中成形的多個複製位址,其中每個複製位址具有複製表面,該等複製表面具有與其中一個裝置之表面的負型相對應的形狀;以及,此外,   - 一或多個減輕特徵。   減輕特徵可以包括工具材料中的結構化。   一種用於改善形狀保真度的方法可以為例如改善在使用包括複製位址之複製工具的複製中的形狀保真度,其中該方法包括提供具有一或多個減輕特徵的複製工具。   該方法還可以被認為是用於減輕複製中的不對稱形狀誤差的方法,或者用於改善複製中準確度的方法,或者用於減少複製表面的形狀偏差之方向性的方法。   在一些實施例中,複製工具包括其中建立複製位址的工具材料,以及減輕特徵在其中工具材料可以釋放應力處建立一或多個應力釋放結構(特別是熱機制應力)。   在一些實施例中,複製工具包括其中建立複製位址的工具材料,以及減輕特徵有助於使工具材料在每個複製位址周圍的相應區域中的質量分佈更均勻,更特別地比沒有減輕特徵更均勻。   在一些實施例中,減輕特徵不同於複製位址,特別是遠離複製位址。   在一些實施例中,減輕特徵是不從藉由使用複製工具之複製產生之裝置來成形複製材料的特徵。例如,在複製處理(其中產生裝置)期間,沒有複製材料應用於減輕特徵。   用於製造複製工具的方法可以是例如用於製造複製工具的方法,其中複製工具包括複製位址,每個複製位址包括複製表面,並且其中該方法包括:   - 產生複製表面;以及,此外   - 為複製工具提供一或多個減輕特徵。   用於製造裝置的方法可以是例如用於藉由複製製造裝置的方法,其中該方法包括:   - 提供複製工具,其中該複製工具包括複製位址,每個複製位址包括複製表面,以及此外一或多個減輕特徵;以及   - 使用複製工具使用複製來製造裝置。   在一些實施例中,每個裝置包括裝置表面,以及每個複製表面相應於其中一裝置的裝置表面的負型。   減輕特徵可以具有本專利申請中描述的效果。   在示例性複製處理中(諸如在壓花處理中)複製工具和基板之間存在的可變形狀態(例如,液態)的複製材料可以藉由複製工具成形(更具體地藉由由工具材料建立的複製位址)然後硬化(諸如藉由暴露於諸如熱和/或光照射的能量)。然後,移除複製工具,並且如此獲得的裝置保留在基板上。   其中,複製材料可以局部應用。取代在工具材料上應用連續的(可變形的)複製材料層,而是為每個裝置應用單獨的複製材料部分。複製材料可以應用於工具材料,例如,應用於每個複製位址,或更具體地,應用於每個複製表面。或者它可以應用單獨部分(每個裝置的一個部分)到基板上;當然,當複製工具和基板放在一起時,每個部分與複製位址中的不同複製工具接觸。以及還可以以所述方式將複製材料應用於複製工具和基板。   在複製處理中,可以在基板上製造多個單獨的裝置。   不僅裝置還有複製工具本身可以使用複製來製造。例如,可以使用具有流量控制的壓花來生產裝置(參見下面的細節),並且可以使用注入模製或壓花來生產複製工具,例如,工具材料可以使用注入模製或壓花成形(諸如,壓印,例如,沒有流量控制)。   工具材料可以為複製工具的材料,其在複製處理中與複製材料接觸。   工具材料可以是例如彈性材料,諸如矽樹脂。這樣,複製工具可以例如借助於工具材料的彈性來補償在複製處理中在其上產生裝置的基板所缺乏的平面性。   複製工具包括複製材料在其中成形的複製位址,並且工具材料可以是在每個複製位址中形成複製表面的材料。每個複製表面被成形為相應於被生產之裝置表面之形狀的負型。   複製位址可以各自具有另外的表面部分(除了複製表面之外),其可以例如橫向包圍複製表面,並且在複製處理中也可以形成複製材料的一部分。然而,這種複製材料的一部分可以與所生產的裝置形成整體部分,而不是裝置本身的一部分。例如,這種複製材料的一部分可以建立包圍該裝置的周圍部分。如果複製處理是壓花處理,這可能是特別相關的,更具體地說是具有流量控制的壓花。   除了工具材料之外,複製工具還可以包括尺寸穩定的(剛性)載體,例如板,諸如玻璃板或金屬板,工具材料附接到該板上。這可以便於處理複製工具並確保複製工具以及工具材料的整體尺寸穩定性。然而,如上所述,載體和工具材料之間的CTE(熱膨脹係數)的差異可能導致不對稱形狀誤差,其可以以所敘述的方式減小。例如,工具材料的(線性)CTE可以是載體的CTE(例如室溫)的至少2倍,特別是至少5倍,更特別是至少10倍。   減輕特徵的主要目的可以是,與復制工具中不存在減輕特徵(並且複製工具在其他方面相同)相比,所產生的設備具有與期望形狀更相似的形狀。更特別地,複製表面之形狀偏差的方向性可以藉由減輕特徵之提供減少。換句話說,如果可以將所產生的裝置的尺寸映射到所需裝置尺寸上的比例係數沿著不同方向顯著不同時,對於使用包括減輕特徵的複製工具生產的裝置,減輕特徵之提供可以影響這些比例係數彼此之間的差異較小(因此表現出較小的方向性),或者-理想地-甚至對於所有方向都相同(因此沒有表現出方向性)。作為形狀偏差的參考,可以參考所需的裝置表面形狀,也可以參考製造複製工具的主板的形狀-至少在複製工具本身是藉由使用主板複製來製造的情況下。在許多情況下,主板的成形表面的形狀與要生產的裝置的期望形狀相同,可能除了單個比例係數,即對於所有方向或至少對於所有方向或考慮的尺寸,比例係數是相同的。   從略微不同的觀點來看,可以認為減輕特徵(至少部分地)補償複製表面的尺寸變化的不對稱性(或方向性),特別是其中發生尺寸變化(沒有提供減輕特徵)在複製表面的成形之後和產生裝置之前。   形狀偏差之方向性和不對稱形狀誤差分別可以從三個維度考慮。例如,對於簡單但有用的方案和近似,可以集中於三個比例係數,例如沿著x軸的一個,沿著y軸的一個,以及一個z軸。然而,在一些實施例中,它們可以限制於二維。在這種情況下,一種簡單但有用的方案和近似可以使用兩個比例係數,一個沿x軸,另一個沿y軸。特別是當複製工具是晶圓時,兩個方向可以是橫向,更具體地說是平行於晶片平面的兩個相互垂直的方向(因此皆垂直於其中複製工具晶圓為薄的垂直方向)。   例如,它可以是沿橫向方向的方向性和/或形狀誤差,其藉由減輕特徵來減輕。   在一些實施例中,裝置包括被動光學組件。   在一些實施例中,每個裝置包括至少一個光學透鏡。   在其中要生產的裝置是例如旋轉對稱(光學)透鏡(諸如,顯示關於垂直軸的旋轉對稱的透鏡)的實施例中,橫向平面(xy平面)中的不對稱形狀誤差導致聚焦問題:透鏡是略微橢圓形的並且因此表現出諸如像散性的光學像差,這在許多情況下是不期望的。提供減輕特徵可以減少(或甚至消除或避免)形狀偏差的方向性,從而使得能夠產生旋轉對稱透鏡,其沒有或僅具有小的(不期望的)光學像差,諸如沒有或僅具有小的(不期望的)像散性。   在一些實施例中,裝置各包括旋轉對稱的光學透鏡,特別是光學微透鏡。   在一些實施例中,裝置各包括旋轉對稱的非球面光學透鏡。非球面複製表面和例如非球面透鏡的主板不易生產;然而,如果它們具有旋轉對稱性,它們的可製造性會好得多。因此,減輕特徵在旋轉對稱的非球面裝置(例如,非球面光學透鏡)的情況下可能特別有用。   並且,在複製表面(主要地)凹入的情況下,減輕特徵可能特別有用。如果複製表面是工具材料中的凹陷,則工具材料的膨脹(即,尺寸增加),例如,響應於一些材料(例如複製材料)的露出,往往會減小複製表面的尺寸,並且特別傾向於減少複製表面的(橫向)足跡。這種效果顯然傾向於對複製表面附近的工具材料的結構化敏感。複製位址的不尋常配置(例如,偏離方形網格配置)顯然可能導致不期望的不對稱形狀誤差。   類似地,在裝置包括(主要)凸起裝置的情況下,諸如在使用複製工具複製凸透鏡的情況下,減輕特徵可能特別有用。   發明人確定,將工具材料(處於其硬化狀態)暴露於(尚未硬化的)複製材料(例如,在複製處理期間或在前述調節製期間)顯然可以引起工具材料的尺寸變化,從而引起複製表面之形狀的尺寸變化。這個效果取決工具材料之性質。   在一些實施例中,工具材料具有開孔結構。   在一些實施例中,工具材料具有海綿狀結構。   在這種情況下,複製材料的一部分或工具材料所暴露的另一種材料(諸如在調節處理中使用的調節材料)可以滲透到工具材料中,從而在尺寸上改變工具材料。   在一些實施例中,工具材料散佈有孔和/或通道(例如,在海綿狀和/或開孔材料中),並且分別存在於至少一部分孔和通道中的流體的一部分在暴露於複製材料(或所述其他材料,參見上文)之前由所述材料代替。例如,工具材料可以在所述暴露之前以流體填充,更明確地,孔和通道可分別以流體填充。流體可以為例如液體。例如,在矽樹脂作為工具材料的情況下,孔和通道可分別最初用未固化的(即,非交聯的)矽樹脂填充,例如用PDMS前驅物填充。   在一些實施例中,流體效果促進了硬化的複製材料與工具材料的分離。例如,流體可在工具材料上形成薄膜,這降低了複製材料和工具材料之間的黏著。   在一些實施例中,複製材料是可固化材料,例如可固化聚合物材料。   在一些實施例中,複製材料是環氧樹脂。   在一些實施例中,工具材料是聚二甲基矽氧烷(PDMS)。   工具材料之可變形能力可以使裝置複製的基板之平面性不足。   在一些實施例中,複製位址被配置在不同於方形網格的圖案上。此種圖案實際上可能導致不對稱形狀誤差,需要透過減輕特徵進行補償。   在一些實施例中,複製位址被配置在非方形矩形網格上。例如,複製位址的位置可以界定非方形矩形網格。可能藉由提供減輕特徵來減輕可能出現的不對稱形狀誤差。   在一些實施例中,由減輕特徵界定的圖案與網格重疊。特別地,減輕特徵可以交錯網格。當減輕特徵散佈在複製位址中時,減輕特徵的效果可以特別好,因為複製位址(和分別的複製表面)可以藉由減輕特徵在局部受到影響。   在一些實施例中,減輕特徵位於遠離任何複製位址的位置。   在一些實施例中,減輕特徵位於任何複製位址之外。   在一些實施例中,減輕特徵被配置在每個複製位址附近。   在一些實施例中,至少一部分的減輕特徵(例如,它們的全部)被配置在複製位址之相鄰的一者之間。   這樣,不對稱形狀誤差的減少可以以相當局部的方式發生,這可以是特別有效的。下面進一步描述特別是抵消不對稱形狀誤差的局部方式。   在一些實施例中,減輕特徵建立單獨特徵的配置。例如,可以配置單獨特徵來界定網格。或者,可以配置單獨的特徵來界定一列特徵,例如具有相同遠距離特徵的特徵。在一些實施例中,沿著至少一個橫向方向,配置的周期性是由複製位址界定(沿著所述橫向方向)的網格之周期性的整數倍。在具有複製位址之矩形網格的簡單範例中(也參見上文),一個(長)切口或凹槽可沿y軸位於複製位址之相鄰列之間;或者,在同一範例中,不是(長)切口或凹槽,而是提供一列例如等距離(短)切口或凹槽-其中沿著等距離(短)切口或凹槽的周期性y軸可以任選地是,例如,由沿y軸的複製位址界定的網格之周期性的整數倍。   在一些實施例中,複製位址被配置成幾個相互平行的列。特別地,列可以沿著線行進,沿著這些線,相鄰複製位址之間的距離最小。   在一些實施例中,減輕特徵被配置在列的相鄰一者之間。在實例中,一或多個減輕特徵可以更具體地配置在每對列之相鄰一者之間。   在一些實施例中,減輕特徵敘述了多個相互平行的列。在實例中,這些列與其中配置複製位址的列平行對齊。   在一些實施例中,減輕特徵包括多個相互平行的切口。   在實例中,工具材料中的切口可以提供期望的減輕效果。切口可以是下切口。   通常,工具材料中的切口可以明確地包括在切口兩側的工具材料彼此接觸的情形。留在切口上的工具材料可直接與工具材料直接機械接觸。這種切口可以簡單地製造,例如藉由雷射切割或藉由切割鋸的手段。   在一些實施例中,減輕特徵包括多個相互平行的凹陷,例如凹槽。   實際上,工具材料中的凹陷可以提供所需的減輕效果。   在一些實施例中,減輕特徵包括具有修飾的材料特性(諸如,修飾的機械特性)之工具材料的一部分。例如,工具材料可以在所述部分中具有與複製位址處的工具材料之材料特性不同的材料特性。   在一些實施例中,減輕特徵位於工具材料的同一側,與複製位址相同。例如,它們可以存在於工具材料之不朝向載體的面上。   在一些實施方案中,製備裝置的複製材料僅由複製位址成形。   在一些實施例中,減輕特徵與複製位址不同。   在一些實施例中,減輕特徵不同於複製表面。   在一些實施例中,製造裝置的複製材料不是藉由減輕特徵來成形的;並且更具體地,它甚至沒有與減輕特徵接觸。   在一些實施例中,減輕特徵包括或更具體地由工具材料的結構化構成。結構化可包括工具材料的形狀變異。例如,在工具材料中產生切口或凹陷。   在一些實施例中,減輕特徵包括在工具材料中的一或多個切口。切口可例如延伸穿過至少30%的工具材料厚度,或者更特別地穿過至少50%或穿過至少65%的工具材料厚度。更深的切口可能影響更多的不對稱形狀誤差之有效減少,可能是由於能夠釋放更多工具材料中的應力。在實例中,切口可以完整地穿過工具材料,然而這必須取決於下面的載體材料,這可能會帶來風險。因此,在實例中,切口延伸穿過小於工具材料的整體厚度。   在一些實施例中,減輕特徵包括一或多個工具材料中的凹陷;例如減輕特徵可包括一或多個在工具材料中的凹槽;和/或減輕特徵可包括多個單獨的凹陷,諸如工具材料散佈有此種單獨的凹槽。在實例中,凹陷可能是有用的,例如當裝置表面為凸面時和/或當複製表面為凹面時。   凹陷可具有例如至少為相鄰複製表面之深度的10%之深度。它們可具有例如最多為相鄰複製表面之深度的10倍之深度。例如,凹陷可具有相鄰複製表面之深度的至少0.2倍和至少5倍的厚度。   在一些實施例中,凹陷延伸穿過至少10%的工具材料厚度,或者更特別地穿過至少30%或穿過至少50%的工具材料厚度。   更深的凹陷可能影響更多的不對稱形狀誤差之有效減少,可能是由於能夠釋放更多工具材料中的應力。然而,如果情況使得工具材料的質量分佈的方向性(例如,由於複製位址的低對稱性配置)特別有助於形成不對稱形狀誤差(例如,由於如上所述的效果(ii)),則將凹陷的深度與複製位址之深度相關聯可能是有意義的。   在實例中,凹陷可以完整地穿過工具材料,然而這必須取決於下面的載體材料,這可能會帶來風險。因此,在實例中,凹陷延伸穿過小於工具材料的整體厚度。   在一些實施例中,減輕特徵包括從工具材料突出的一或多個突起。在實例中,由工具材料製成的突起可能是有用的,例如當裝置表面為凹面時和/或當複製表面為凸面時。   在一些實施例中,至少部分的減輕特徵沿著與線平行排列的線延伸,沿著這些線相鄰複製位址之間的距離最小。例如,如果複製位址被配置以用晶格常數dx、dy來界定矩形(非方形)網格,其中dx>dy,至少部分的減輕特徵沿著y軸延伸。例如,減輕特徵可包括沿y軸延伸的切口或凹槽,例如在相鄰複製位址的列(平行於y軸延伸)之間的中心。切口和凹槽分別可至少延伸至由網格界定的邊界。   在一些實施例中,減輕特徵產生於複製處理中,特別是在與複製位址相同的複製處理中。   例如,尚未硬化的工具材料使用主晶圓成形,並且主晶圓除了用於成形工具材料中的複製位址的成形位置之外還包括用於成形工具材料中的減輕特徵的額外成形位址。   在實現此目的的第一種方式中,成形位址和額外成形位址包括在主晶圓的一個和相同的主材料片中(類似於複製工具之工具材料)。主材料之整體形成件可以提供成形位址和額外的成形位址兩者。主材料可以為例如使用複製技術成形,以便在主材料中產生成形位址和額外的成形位址。   在藉由複製提供用於產生複製工具之成形位址和額外的成形位址的主晶圓的第二種方式中,主晶圓包括一或多個佔位。佔位可以被附接(例如,鍵合)至主晶圓之主材料,例如在主材料之整體形成件中;其中成形位址(用於成形在工具材料中的複製位址)被包括在主材料中,以及佔位提供額外的成形位址(用於成形在工具材料中的減輕特徵)。例如,初始地,主材料被成形以包括全部的成形位址,例如藉由複製或藉由加工。然後,將佔位鍵合到主材料上,例如使用黏著劑。佔位可以是例如材料片,其可以是尺寸穩定的材料,諸如玻璃或金屬或尺寸穩定的聚合物。例如,玻璃條可用作佔位。當使用這種主晶圓藉由複製生產複製工具時,裝置表面由主材料中的成形位址成形,並且減輕特徵由佔位成形。因此,減輕特徵的形狀可以相應於佔位的形狀的負型。例如,減輕特徵可被凹陷,諸如凹槽,例如在佔位為條狀的情況下。   所述第二種方式可以有助於判定減輕特徵的合適形狀和合適位置,以用於特別有效地最小化不對稱形狀誤差。即,例如,藉由材料和/或藉由形狀區分的幾種不同的佔位可以與相同形狀的主材料一起使用,諸如與同一片或相同片的主材料一起使用,或者與不同片的主材料片(然而,其形狀相同(至少相對於成形位址))一起使用。並且還可以相對簡單地能夠改變(例如,對於相同形狀的主材料)其中佔位附著到主材料的位置(例如,相對於成形位址的位置)。   主材料本身可為諸如可固化聚合物的複製材料,例如環氧樹脂或諸如PSMS的矽樹脂。但是主材料也可以為金屬或玻璃。   在一些實施例中,減輕特徵係藉由加工成形的工具材料而產生,特別是加工硬化的工具材料。例如,在成形工具材料以形成複製位址之後,切口被切割至工具材料之中,例如使用切割鋸,和/或凹槽或其它凹陷被產生在工具材料中,諸如藉由從複製工去去除部分的工具材料,例如藉由研磨或雷射剝離的手段。   在一些實施例中,減輕特徵包括或更具體構成具有修飾的材料特性的工具材料的部分。例如,在局部(即,在其中所述部分應位於的位置),對工具材料進行處理,以局部地修飾所述特性,例如增加工具材料之中的鍵合強度或以其它方式(進一步)硬化工具材料。   例如,工具材料可以在例如成形和硬化之後進行局部處理。在實例中,通常完全應用至工具材料上的硬化(參見下文)不會導致工具材料的完全硬化(例如,沒有完全固化),使得仍然可以在之後進一步硬化以產生減輕結構。工具材料的進一步硬化可局部地完成,例如藉由局部加溫,諸如藉由使用雷射輻射加熱。   在一些實施例中,工具材料可被局部地照射(例如藉由雷射輻射)來修飾(例如,硬化)所需部分中的工具材料,從而產生具有修飾的材料特性的減輕結構。   在一些實施例中,工具材料根據圖案(例如沿著網格的線或網格的網格點或在每個複製表面附近)被處理(例如,照射,諸如藉由雷射手段)。   在一些實施例中,複製材料可以是處於初始狀態(諸如液體、粘性或塑性可變形狀態)的材料,並且該材料可藉由暴露於能量中轉換為硬化狀態,以及其中複製材料在最初將工具材料暴露於複製材料時處於其初始狀態,並且當複製材料位於複製工具和基板之間時,複製材料被硬化且由工具材料成形。   在一些實施例中,複製材料為可固化材料(並且它的初始狀態為它的未固化狀態)。固化(並且因此硬化)複製材料可以例如藉由照射(例如UV光)和/或加熱複製材料而完成。   在一些實施例中,複製工具是晶圓。   在一些實施例中,複製工具為壓印工具,例如用於使用在壓花處理中。   在一些實施例中,裝置在稱為具有流量控制的壓花之壓花處理中複製。在具有流量控制的壓花中,裝置(也稱為“主要部分”)和至少部分地圍繞主要部分的周圍部分在同一個複製處理中製造:裝置(主要部分)和周圍部分由相同的複製材料製成,並且它們形成整體部分。在此種的複製處理中,複製工具與基板一起不完全包圍複製材料,但是它們形成向外開放的體積,以允許複製材料(在其初始狀態下)擴散到體積部分外,其中所述主要部分(裝置)將被形成並進入外部體積部分,其中外部體積部分中將形成所述周圍部分。複製材料的流動主要由毛細管力驅動。為了控制複製材料的流動,複製位址除了複製表面外還包括額外的表面部分。這個額外的表面部分可以例如橫向圍繞複製表面,並且可以部分地判定周圍部分的形狀。   如上所述,減輕特徵可以是與複製位址不同的特徵。然而,在一些實施例中,減輕特徵被整合在複製位址中;例如,它們可以整合在額外的表面部分中,同時不同於複製表面。這樣,可以以非常局部的方式抵消不對稱形狀誤差的發生。例如,額外的表面部分的設計可以提供減輕不對稱形狀誤差的功能,並且還提供在複製處理中控制複製材料流動的功能。   在一些實施例中,減輕特徵不同於複製位址,但鄰接複製位址。這樣,可以以非常局部的方式抵消不對稱形狀誤差的發生。   在一些實施例中,使用複製工具連續地進行二或多個複製處理,並且在這些複製處理的每一個中,產生複數個裝置,其可以是同類裝置。   用於製造複製工具的方法可以是例如用於製造複製工具的方法,其中複製工具包括複製位址,每個複製位址包括複製表面,並且其中該方法包括:   - 利用使用具有一或多個成形表面的母板之複製產生該等複製表面,該等複製表面各相應於該一或多個成形表面中的各別一個的負型;   - 為該複製工具提供一或多個減輕特徵,用於減少該等複製表面與該相應的一或多個成形表面之形狀偏差的方向性。   在略微不同的視圖中,用於製造複製工具的方法可以是例如用於製造用於使用複製來製造裝置的複製工具的方法,複製工具包括複製位址,每個複製位址包括複製表面,每個複製表面相應於對應的一個裝置之裝置表面的負型。並且對於每個裝置表面,界定了所需的裝置表面形狀。並且該方法包括   - 產生該等複製表面;   - 為該複製工具提供一或多個減輕特徵,用於減少該等複製表面與相應的一個所需形狀之負型的形狀偏離的方向性。   複製表面可以產生在複製工具之工具材料中。   減輕特徵可以產生在複製工具之工具材料中。   從以下敘述和附圖以及附屬申請專利範圍中得出進一步的實施例和優點。
圖1以橫斷面視圖概略地示出複製工具1,其為用於壓花的晶圓級複製工具。其包括黏著至諸如玻璃板之剛性載體3的工具材料2。工具材料2建立數個複製位址4,它們中的四個繪示於圖1中。在每一個複製位址中,提供複製表面5,其展現出使用複製工具1藉由複製產生的裝置表面之形狀的負型。   複製工具1包括相互間隔的複製位址4,用於藉由複製製造的單獨裝置,諸如多個微透鏡。   工具材料2可以是彈性材料,並且它可以是散佈的孔和/或通道的材料。   工具材料可以是海綿狀材料。   工具材料可以是例如聚二甲基矽氧烷(PDMS)。   在圖1至3中,其示出複製工具處理。於所示的實施例中的複製處理為壓花處理。複製材料9被應用在工具材料2和基板11之間,基板可以是諸如玻璃板之剛性板。複製材料9可被局部地應用在複數個單獨部分。在圖3中,情況就是如此,並且複製材料9被應用到工具材料2上,但是,例如,也可以(另外或替代地)應用於基板11。   複製材料9可以是例如可固化材料,例如可固化環氧樹脂。   利用基板11和複製工具1之間的複製材料9,這兩個移向彼此,例如,直到它們彼此鄰接,參見圖2。在這位置中,複製材料9在複製工具1之複製位址4處被成形。並且更具體的是,每一個應用的複製材料9係藉由複製表面5中的一個來成形。同時,複製材料9也與基板11接觸。   當維持基板11和複製工具1的相對位置,複製材料9被硬化(例如,固化),例如藉由UV輻射和/或藉由熱的應用。   在硬化處理之後,在基板11上產生複數個單獨裝置10,其各具有裝置表面15,裝置表面具有相應於複製表面5之一者的形狀的負型,並且去除複製工具1,參見圖3。   作為選擇,可以在進行複製處理之前使複製工具1(具體是工具材料2)經受調節步驟,例如,藉由將工具材料2暴露於調節材料。此種調節材料可以是例如與複製處理中使用的複製材料相同的材料,例如它們都可以是相同的環氧樹脂。調節材料可以被局部應用(例如圖1中所示的複製材料),或者例如藉由應用覆蓋所有複製位址4的調節材料的連續膜。   對於暴露於調節材料的反應,工具材料2可以在尺寸上稍微改變,例如,它經歷輕微的膨脹處理。例如,一部分調節材料可以隨後存在於工具材料2之開孔結構的孔和通道中,其中,在暴露於調節材料之前,它可以分別替換存在於孔和通道中的一部分材料,例如PDMS前驅物和未固化的PDMS。   接著,調節材料被從工具材料2去除。一種從複製工具1去除調節材料的可能方式是硬化初始液態調節材料,例如使其暴露於能量,諸如藉由UV輻射照射它和/或加熱它;以及接著去除硬化的調節材料。   調節可以影響所產生的裝置10的尺寸可以更精確地預測,並且所產生的裝置10的尺寸可以在使用同一個複製工具1連續進行的若干複製處理期間保持非常恆定。關於調節的進一步細節敘述於上述美國臨時申請案第62/503,464號中。   然而,發明人觀察到的效果不僅與所製造的裝置10的(整體)尺寸有關,而是在於它們的形狀,更具體地說,與裝置10可以表現出的不對稱形狀誤差有關。   圖4為用於解釋不對稱形狀誤差的示意圖,如其可發生在複製處理中,諸如在圖1至3中所示的壓花處理。在頂視圖中,橢圓形狀示出了製造的裝置10,即在俯視圖中的橫向平面(x-y平面)上。虛線表示裝置的期望形狀15a。顯然,在期望(旋轉對稱的)形狀15a和實際形狀15之間存在差異,其僅僅是橢圓形對稱,即在期望形狀15a和具有方向性的實際產生的形狀之間存在形狀偏差。(如果沿所有方向的差異相同,則形狀偏差將沒有方向性,並且簡單的整體縮放可以將所產生的形狀15轉換成期望形狀15a。)   在所示的簡單情況下,裝置10之尺寸沿著相應於期望尺寸的x軸,但沿y軸的尺寸小於期望尺寸。   當然,形狀偏差可能更複雜,表現出更複雜的方向依賴性。通常,也考慮第三維(沿z軸)。然而,如何處理這些更複雜的方法和案例從關於即時相對簡單的情況的解釋將變得清楚。   僅集中於沿x軸的尺寸和沿y軸的尺寸,人們可以簡單地藉由兩個比例係數(Fx和Fy)對相應的兩個方向來量化形狀偏差。例如,Fx=(沿著x的裝置尺寸)/(沿著x的期望尺寸)以及Fy=(沿著y的裝置尺寸)/(沿著y的期望尺寸)。在所示的情況中,Fx等於1以及Fy小於一,例如大約為0.8。   方向性的數值可以被界定,例如,藉由形成所考慮的方向的比例係數(Fx,Fy)的(絕對值)的商並從中減去1,即在瞬時情況下為方向性的值將是1.0/0.8‑1=1.25‑1=0.25。界定方向性的數值的其他方式是容易的,諸如涉及方向上的積分和/或其他歸一化方式。   將該值最佳地降低到零,是為了達到改善複製中的形狀保真度的目標。這可以藉由提供減輕特徵來實現,例如以本文所述的方式。   儘管上面已經在說明所產生的裝置10的方面對圖4進行了說明,但是也可以將圖4視為複製工具1的複製表面5(在俯視圖中)-在成形複製材料時(諸如圖2中)。虛線圓圈將說明期望的裝置形狀。解釋是類似的。   圖5以頂視圖示出了具有減輕特徵7的複製工具1。複製位址4和複製表面4配置在非方形矩形網格的點上。x方向和y方向上的下一個相鄰距離分別為dx和dy,其中dx>dy。與圖4類似,標記為5a的虛線圓圈表示複製表面5的期望形狀-在該視圖中在橫向平面中;以及橢圓表示在沒有減輕特徵7的情況下標記為5的實際形狀,其表現出不對稱形狀誤差(形狀偏差的方向性)。複製表面5可以為例如凹面表面,其導致產生凸面的裝置表面。在這實施例中,減輕特徵7為在工具材料中的切口。減輕特徵7可以如在即時實施例中所示沿著相互平行的線(例如,平行於下一個相鄰距離較低的方向(即,沿著y方向))延伸,並且減輕特徵7可以位於複製位址5之相鄰列之間的中間。   藉由在複製工具1中並且更具體地在工具材料2中提供的減輕特徵7,形狀誤差的不對稱性(以及形狀偏差的方向性)大大減小,使得複製表面5至少近似於標記為5a之虛線圓圈所示的形狀。   在製造複製位址5之後,諸如在硬化工具材料2之後(假設工具材料在複製處理中成形),可以將切口應用到工具材料上。   以上已經解釋了為什麼提供減輕特徵7使得克服不對稱形狀誤差(至少部分地)成為可能的假設原因。   減輕特徵7也可以與切口不同。例如,它們可以是工具材料中的凹陷。   圖6a、6b是具有減輕特徵7的複製工具1的示意圖,其中減輕特徵7是工具材料2中的凹陷。圖6a以俯視圖示出了複製工具1;圖6b是以橫斷面視圖。   圖6a,6b中的減輕特徵7是單個凹陷,其以相互平行以複製位址5之相鄰列之間為中心的列對齊。它們可以呈現與複製位址相同的形狀或(略微)不同的形狀,諸如圖6b所示。建立複製位址4和減輕特徵7之間的差異,例如,減輕特徵7不與形成的裝置10的複製材料接觸。例如,減輕特徵7不與任何複製材料接觸(選擇地除了在實際複製處理之前進行的選擇性調節處理中暴露於其中之外);和/或減輕特徵7在產生裝置10的複製處理中不暴露於複製材料;和/或減輕特徵7在產生裝置10的複製處理中暴露於複製材料,但是以這種方式產生的任何東西都不是所述裝置10之一。   這種減輕特徵7可以例如藉由相應的成形工具材料2來製造,具體地是在成形複製位址5時已經產生。這可以例如在用於成形工具材料2的複製處理中使用適當結構化的主板來完成。   這裡和在其他地方示出的實施例中,減輕特徵7不是僅僅位於複製工具1周邊的特徵。但是,減輕特徵7之配置與複製位址5的配置重疊。並且更具體地,減輕特徵7可以交織由複製位址5界定的網格。   圖7a、7b是具有減輕特徵7的複製工具1的示意圖,其中減輕特徵是工具材料2中的凹槽。圖7a以俯視圖示出了複製工具1;圖7b是以橫斷面視圖。   在圖7a、7b中的減輕特徵7為凹槽。一部分的凹槽平行於由下一個相鄰複製位址5界定的列(即,沿y軸對齊),而另一部分垂直於其(即,沿x軸對齊)。凹槽的寬度和/或深度對於所述兩個部分可以是不同的。可以認為凹槽建立單個減輕特徵,即構成凹槽晶格的減輕特徵。凹槽可以具有如圖7b中所示的橫斷面。但它們也可具有不同的橫斷面,例如矩形橫斷面。   如對於圖6a、6b所述,圖7a、7b之減輕特徵可以例如在成形複製位址5時已經產生,但是它們可以替代地稍後產生,例如,藉由加工工具材料2(未示出)。   圖8示出了在複製位址5的成形時產生減輕特徵7的這種方式的範例。   圖8以橫斷面視圖示出了複製工具1和用於產生複製工具1的主板20,更具體地是用於在複製處理中成形工具材料2。   主板20具有用於成形複製工具1的複製位址4的成形位址24。每個成形位址24包括用於成形相應複製表面5的成形表面25。因此,成形位址24相應於(相對於它們的形狀)待產生裝置10之裝置表面及複製表面5之負型。   再者,母板20被成形為展示鄰接成形表面25的其它結構,其用於成形複製工具1之額外的表面部分8。這些在藉由流動控制壓花產生的情況下是有用的,如下所述(參見圖9)。   此外,除了成形部位24之外,母板20還包括額外的成形位址27,其被設置用於成形減輕特徵7。因為減輕特徵7在所述之情況下建立凹陷(例如,凹槽),額外的成形位址27建立主板20之突起。   例如,在本身的初始(例如,未固化)狀態之工具材料2可被應用於載體3,並且在真空注入模製處理中由主板20成形。在成形期間,被硬化(例如,固化)。接著,主板被去除。   圖9以橫斷面視圖示出圖8之複製工具1以及使用複製工具1在基板11上產生的裝置10。每一個裝置10組成由使用複製工具1從複製材料產生之結構的主部分。每一裝置10展示裝置表面15。此外,產生的結構包括至少部分地圍繞(水平地)各別的裝置10之周圍部分18。周圍部分18的形狀由複製工具1之額外的表面部分8部分地判定(更具體地成形),並且部分地由複製材料之流體和所涉及的力(主要藉由毛細管力)成形。   裝置10可以是例如光學裝置,諸如透鏡,更具體地是微透鏡。所敘述類型的不對稱形狀誤差可導致例如不期望的光學像差,諸如(理想地旋轉對稱的)透鏡的像散性。即,對於沿不同方向照射在鏡頭上的光,鏡片會展現出不同的焦距。減輕特徵7可以減少或消除由不對稱形狀誤差引起的這種不期望的像散性或其他不期望的(光學)效應。   根據情況,可以應用減輕特徵7的各種原因以及減輕特徵7可以具有的各種效果。例如:   可以提供減輕特徵以避免或至少減少所產生的裝置表面的不對稱形狀誤差。   可以提供減輕特徵以減少複製表面的形狀偏差的方向性(或:用於減少與方向相關的形狀偏差);更具體地,用於減少複製表面的形狀偏差與複製表面的相應初始形狀的方向性。初始形狀可以相應於母板的成形表面的形狀的負型和/或母板的成形表面的負型和/或所需裝置表面的負型。和/或初始形狀相應於複製表面成形時複製表面所呈現的形狀。   減輕特徵可被提供用於減少裝置之形狀偏差的方向性,更特別地是裝置表面之形狀偏差的方向性。偏差可以是從期望形狀偏差。   減輕特徵可被提供來減少複製表面的形狀偏差的方向性,所述複製表面的形狀偏差來自用於在複製處理中成形工具材料(特別是複製位址)之母板的相應成形表面。   減輕特徵可被提供用於減少複製表面的形狀偏差的方向性與每一個期望的裝置表面的負方向性。   減輕特徵可被提供以增加每個複製位址周圍的相應區域中的工具材料分佈的均勻性(或反之亦然,減小方向性)。   減輕特徵可被提供用於引起(所需)該等複製表面之變形,特別是其中所述(所需)變形至少部分地反轉該等複製表面的預先存在(非所需)的變形。如果在產生複製位址之後產生減輕特徵,則尤其如此。這裡敘述了發生這種不期望的變形的原因。   減輕特徵可被提供以引起複製表面的(非所需)變形之至少部分的反轉;其中所述(非所需)變形可在複製表面成形後發生(例如,使用合適的主板)。並且在藉由複製表面成形複製材料手段來以產生裝置之前可能發生所述變形。如果在產生複製位址之後產生減輕特徵,則尤其適用。   減輕特徵可被提供以避免或減少複製表面的變形,特別是相對於主板的成形表面的負型的變形,借助於該變形,複製表面在製造複製工具期間被成形。如果減輕特徵與複製位址同時產生,則尤其如此。   減輕特徵可在工具材料可以釋放應力處建立一或多個應力釋放結構,特別是熱機制應力。   減輕特徵有助於使工具材料在每個複製位址周圍的相應區域中的分佈更均勻。   減輕特徵可能影響的是,減少(或甚至完全避免)所產生的裝置(和/或在產生裝置時藉由使用複製工具的複製之複製表面)的不對稱形狀誤差(和/或形狀偏差之方向性;來自相應的主板和/或來自(期望的)裝置,如本文所述),其與另一個複製工具一起發生,其與複製工具相同但僅僅不包括減輕特徵。複製工具和其他複製工具(沒有減輕特徵)的同一性還可以包括兩者的製造相同-當然除了減輕特徵的提供。   可以提供減輕特徵以減少關於在使用作為相同複製工具的另一複製工具時發生的不對稱形狀誤差的不對稱形狀誤差(如所描述的),但是與複製工具的不同之處僅在於它沒有減輕特徵。   如將更清楚的了解,提供減輕特徵可以改善成形保真度並且可以導致生產品質更好的裝置。
1‧‧‧複製工具
2‧‧‧工具材料
3‧‧‧剛性載體
4‧‧‧複製位址
5‧‧‧複製表面
5a‧‧‧虛線圓圈
7‧‧‧減輕特徵
8‧‧‧額外的表面部分
9‧‧‧複製材料
10‧‧‧裝置
11‧‧‧基板
15‧‧‧實際形狀
15a‧‧‧期望形狀
18‧‧‧周圍部分
20‧‧‧母板
24‧‧‧成形位址
25‧‧‧成形表面
27‧‧‧額外的成形位址
下面,藉由實施例和附圖更詳細地敘述本發明。在附圖中,相同的元件編號表示相同或類似的元件。圖式概略地顯示:   圖1是具有局部應用複製材料之複製工具之示意圖的橫斷面視圖;   圖2是使用圖1之複製工具在壓花處理中複製材料成形之示意圖的橫斷面視圖;   圖3是從所生產之裝置中去除圖1和2的複製工具之示意圖的橫斷面視圖;   圖4為用於解釋不對稱形狀誤差的概略圖示;   圖5為具有減輕特徵之複製工具之示意圖在工具材料之上的頂視圖;   圖6a、6b分別為具有減輕特徵之複製工具之示意圖的俯視圖和橫斷面視圖;   圖7a、7b分別為具有減輕特徵之複製工具之示意圖的俯視圖和橫斷面視圖;   圖8為複製工具和用於產生複製工具的主板的橫斷面視圖;   圖9為圖8之複製工具和使用複製工具產生的裝置的橫斷面視圖。   所敘述的實施例是作為範例或用於闡明本發明,而不是限制本發明。

Claims (35)

  1. 一種用於製造複製工具的方法,該複製工具包含複製位址,該等複製位址各包含複製表面,該方法包含   - 利用使用具有一或多個成形表面的母板之複製產生該等複製表面,該等複製表面各相應於該一或多個成形表面中的各別一個的負型;   - 為該複製工具提供一或多個減輕特徵,用於減少該等複製表面與該相應的一或多個成形表面之形狀偏差的方向性。
  2. 一種用於製造用於使用複製來製造裝置的複製工具的方法,該複製工具包含複製位址,該等複製位址各包含複製表面,該等複製表面各相應於各別一個裝置的裝置表面的負型,以及其中對於該等裝置表面的每一者界定各別所需的裝置表面形狀,該方法包括:   - 產生該等複製表面;   - 為該複製工具提供一或多個減輕特徵,用於減少該等複製表面與各別的一個所需形狀之負型的形狀偏離的方向性。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的方法,其中該等複製位址和該等減輕特徵存在於該複製工具之工具材料中。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中該等減輕特徵在該工具材料中包含一或多個切口。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中該等減輕特徵在該工具材料中包含一或多個凹陷,特別是在該工具材料中的一或多個凹槽。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中該工具材料是彈性的並且具有開孔結構,特別是其中該工具材料為矽樹脂,更具體的是聚二甲基矽氧烷。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中該等複製表面為旋轉對稱的凹面。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中該複製工具包含與該工具材料附接的載體,特別是其中該載體和該工具材料具有不同的熱膨脹係數,更具體的是其中該工具材料之熱膨脹係數至少是該載體之熱膨脹係數的兩倍。
  9. 如申請專利範圍第1至2項中任一項所述的方法,其中產生該等複製表面包含將該工具材料成形為初始狀態以展示該等複製表面,並且在該成形期間硬化該工具材料,特別是其中所述硬化該工具材料包含固化該工具材料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的方法,其中在將該工具材料成形為該初始狀態以展示該等複製表面期間,藉由將工具材料成形為該初始狀態以展現至少該等減輕特徵之所述部分,該複製工具被提供有該等減輕特徵的至少一部分,特別是其中主晶圓被用來成形,其中該主晶圓包含用於成形該等複製表面之成形表面,並且另外包含用於成形該等減輕特徵的額外成形位址。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的方法,其中該複製工具藉由在該硬化之後加工該工具材料而被提供有該等減輕特徵的至少一部分,特別是其中該加工包含切割該工具材料和移除該工具材料的一部分中的一或兩個。
  12. 如申請專利範圍第1至2項中任一項所述的方法,其中該等複製位址以不同於由方形網格的點界定之圖案的圖案排列。
  13. 如申請專利範圍第1至2項中任一項所述的方法,其中該等減輕特徵交錯藉由該等複製位址界定的圖案。
  14. 一種使用包含複製位址和其中建立該等複製位址之工具材料的複製工具以改善複製中的形狀保真度的方法,該方法包含向該複製工具提供與該等複製位址不同的一或多個減輕特徵,其中為以下中的一或兩者:   - 該等減輕特徵在該工具材料可以釋放應力處建立一或多個應力釋放結構,特別是熱機制應力;   - 該等減輕特徵有助於使該工具材料在該等複製位址之每一者周圍的相應區域中的質量分佈更均勻。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的方法,其中該等減輕特徵包含以下一者或兩者:在該工具材料中的一或多個切口,以及在該工具材料中的一或多個凹陷。
  16. 如申請專利範圍第14或15項所述的方法,其中該等減輕特徵是不從藉由使用該複製工具之複製產生之裝置來成形複製材料的特徵。
  17. 一種用於藉由複製製造裝置的方法,該等裝置的每一者包含裝置表面,該方法包含:   - 藉由使用複製工具之複製從複製材料產生該裝置;   其中該複製工具包含含有複製位址的工具材料,該等複製位址各包含複製表面,其中該等複製表面各相應於各別一個裝置的該裝置表面的負型,以及其中該工具材料除了包含該等複製位址還包含一或多個減輕特徵。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法,其中該等減輕特徵為以下中的至少一者的特徵:   - 用於減少該等複製表面之形狀偏差的方向性;   - 用於減少該等複製表面與每一個所需裝置表面形狀之負型之形狀偏差的方向性;   - 用於避免或至少減少該等裝置表面之不對稱形狀誤差;   - 用於減少在該等複製位址之每一個周圍的相應區域中的工具材料之分佈的方向性;   - 用於增加在該等複製位址之每一個周圍的相應區域中的工具材料之分佈均勻性;   - 用於釋放在該工具材料中的應力。
  19. 如申請專利範圍第17或18項所述之方法,進一步包含在產生該等複製表面之後產生該等減輕特徵,以及其中該等減輕特徵為以下中的至少一者的特徵:   - 用於引起該等複製表面之變形的至少部分翻轉;   - 用於引起該等複製表面之變形,特別是其中所述變形至少部分地反轉該等複製表面的預先存在的變形。
  20. 如申請專利範圍第17或18項所述之方法,進一步包含在產生該等複製表面時產生該等減輕特徵,以及其中該等減輕特徵為用於避免或減少該等複製表面的變形的特徵,特別是其中該方法包含在該複製工具的製造期間藉由成形主板的多個表面的手段產生該等複製表面,以及其中所述變形為相對於該主板之各別成形的表面的負型的變形。
  21. 如申請專利範圍第17至18項中任一項所述之方法,其中該等複製表面包含在該工具材料中的凹陷,以及該等減輕特徵包含在工具材料中的凹陷。
  22. 如申請專利範圍第17至18項中任一項所述的方法,其中該裝置為旋轉對稱光學裝置。
  23. 如申請專利範圍第17至18項中任一項所述的方法,其中該等複製位址之橫向分佈具有小於二階旋轉對稱之對稱,特別是具有雙重鏡面對稱。
  24. 如申請專利範圍第17至18項中任一項所述的方法,其中藉由複製產生該裝置包含進行壓花處理。
  25. 如申請專利範圍第17至18項中任一項所述的方法,其中該複製工具包含剛性載體,該工具材料附接到該剛性載體,以及其中該工具材料是彈性的和/或具有開孔結構,特別是其中該工具材料是矽樹脂。
  26. 如申請專利範圍第17至18項中任一項所述的方法,其中該等減輕特徵穿插著該等複製位址。
  27. 一種用於藉由複製手段來製造裝置的複製工具,該複製工具包含   - 在該複製工具之工具材料中建立的多個複製位址,其中每個複製位址具有複製表面,該複製表面具有與其中一個裝置之表面的負型相對應的形狀;以及,此外   - 一或多個減輕特徵,特別是其中該等減輕特徵為用於避免或至少減少該等裝置的不對稱形狀誤差的特徵。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之複製工具,其中該等複製位址被配置在非方形矩形網格上,以及該等減輕特徵將該網格交錯。
  29. 如申請專利範圍第27或28項所述之複製工具,其中該等複製位址配置在相互平行的列中,並且該等減輕特徵的至少一部分配置在相鄰的列之間,特別是其中該等減輕特徵的至少一部分被佈置在每對相鄰的列之間。
  30. 如申請專利範圍第27或28項所述之複製工具,其中該等減輕特徵位於該等複製位址的每一者附近並且與該等複製表面不同,特別是與該等複製位址不同。
  31. 如申請專利範圍第27或28項所述之複製工具,其中該等複製表面包含在該工具材料中的凹陷,以及該等減輕特徵包含在工具材料中的一或多個凹陷,特別是其中該等複製表面為凹面。
  32. 如申請專利範圍第27或28項所述之複製工具,其中該等減輕特徵在該工具材料中包含一或多個切口。
  33. 如申請專利範圍第27或28項所述之複製工具,其包含附接該工具材料的一載體,其中該載體比該工具材料更硬,特別是其中該工具材料是彈性材料,更具體的是其中該工具材料是矽樹脂。
  34. 如申請專利範圍第27或28項所述之複製工具,其中該等減輕特徵是用於減少該等複製表面的不對稱形狀誤差的特徵。
  35. 如申請專利範圍第27或28項所述之複製工具,其中該工具材料具有開孔結構,特別是其中該工具材料為矽樹脂,更具體的是聚二甲基矽氧烷。
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