TWI310726B - Method and system for double-sided patterning of substrates - Google Patents
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Description
1310726 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域3 相關申請案之交叉參考
本申請案係請求2005年12月8曰提交名稱為“用於雙側 5 邊壓印之壓印、對準、及分離之裝備及方法”的美國臨時申 請案60/748,430號之優先權，其整體以引用方式併入本文 中D 發明領域 本發明的領域係概括有關結構之奈米製造。更特定言 10 之，本發明係有關一用於圖案化一基材的雙側邊之方法及 系統。
L先前技術U 發明背景 奈米製造係包含很小結構之製造，譬如具有奈米或更 15 小級數的特性。奈米製造發揮可觀影響之一領域係在於積 體電路之加工。由於半導體加工業持續致力更高的生產良 率同時增加一基材上所形成之每單位面積的電路，奈米製 造變得日益重要。奈米製造係提供較大的程序控制且容許 所形成結構之最小特性維度更加被縮小。已經採用奈米製 20 造之其他發展領域係包括生物科技、光學科技、機械系統 及類似物。 示範性奈米製造技術常稱為壓印微影術。示範性壓印 微影術程序係詳細描述於許多公開文件中，諸如以名稱為 “用以將特性配置於一基材上以複製具有最小維度變異的 1310726 特性之方法及模具”的以美國專利申請案10/264,964號提交 之美國專利申請案公告2004/0065976號；以名稱為“用於形 成一層於一基材上以利製造度量標準之方法”的以美國專 利申請案10/264,926號提交之美國專利申請案公告 5 2004/0065252號；及名稱為“用於壓印微影術程序之功能性 圖案化材料”之美國專利案6,936，194號，其皆讓渡予本發明 的受讓人。 各上述美國專利申請案公告及美國專利案所揭露的壓 印微影術技術係包括形成一浮雕圖案於一可聚合層中及將 1〇 一對應於該浮雕圖案之圖案轉移至一下方的基材中。基材 可定位在一動作階台上來獲得一所需要位置以利其圖案 化。有鑑於此，與基材分開地採用一模板而在模板與基材 之間出現有一可成形液體。液體係被固體化以形成_經固 體化層，經固體化層中係記錄有一符合與液體接觸之模板 15表面的一形狀之圖案。模板隨後自經固體化層分離使得模 板及基材分開。基材及經固體化層隨後受到將一對麻於麵 固體化層中的圖案之浮雕圖案轉移至基材中之程序。 部分應用中，可能希望形成一浮雕圖案於基材的第— 及第二相對側邊上。形成一圖案於基材的第一及第二相對 2〇側邊上之方式亦即雙側邊圖案化係在圖案狀媒體壓印之領 域中可能有利。有鑑於此，因此需要提供一用於圖案化其 材雙側邊之方法及系統。 C發明内容3 依據本發明之一實施例，係特地提出一種用於以—模 1310726 具總成圖案化一基材之方法，該基材具有第一及第二相對 側邊，該方法包含以下步驟：獲得該基材與該模具總成之 間的一第一空間關係以使該基材的第一側邊疊置於該模具 總成，該模具總成及該基材的第一側邊具有一設置於其間 5 之材料；以該模具總成形成一圖案於該基材的第一側邊上 之材料中，界定一第一圖案狀層；獲得該基材與該模具總 成之間的一不同於該第一空間關係之第二空間關係以使該 基材的第二側邊疊置於該模具總成，其中該模具總成及該 基材的第二側邊具有一設置於其間之材料；及以該模具總 10 成形成一圖案於該基材的第二側邊上之材料中，界定一第 二圖案狀層。 依據本發明之一實施例，係特地提出一種用於圖案化 一基材之方法，該基材具有第一及第二相對側邊，該方法 包含以下步驟：將一材料定位在該基材的第一側邊上；獲 15 得該基材與一第一模具總成之間的一第一空間關係以使該 基材的第一側邊疊置於該第一模具總成；以該第一模具總 成形成一圖案於該基材的第一側邊上之材料中，界定一第 一圖案狀層；將一材料定位於該基材的第二側邊上；獲得 該基材與該第二模具總成之間的一不同於該第一空間關係 20 之第二空間關係以使該基材的第二側邊疊置於該第二模具 總成，及；以該第二模具總成形成一圖案於該基材的第二 側邊上之材料中，界定一第二圖案狀層。 依據本發明之一實施例，係特地提出一種用於圖案化 一具有第一及第二相對側邊的基材之系統，該系統包含： 1310726 一模具總成；及一機械臂，其耦合至該基材以相對於該模 具總成交替地放置該基材於第一及第二位置中藉以使該模 具總成可接觸設置於該基材的第一相對側邊上之一材料， 界定一第一圖案狀層，及進一步接觸設置於該基材的第二 5 相對側邊上之一材料，界定一第二圖案狀層。 依據本發明之一實施例，係特地提出一種用於圖案化 一具有第一及第二相對側邊的基材之系統，該系統包含： 一第一模具總成；一第二模具總成，其設置為與該第一模 具總成相對；及一平移階台，其相對於該第一及第二模具 10 總成交替地放置該基材於第一及第二位置中藉以在該第一 位置中使該第一總成接觸設置於該基材的第一側邊上之一 材料且在該第二位置中使該第二模具總成接觸設置於該基 材的第二侧邊上之一材料。 圖式簡單說明 15 第1圖為一具有與一基材分開的一模板之微影系統的 簡化側視圖，基板具有第一及第二相對側邊； 第2圖為第1圖所示之模板的俯視圖； 第3圖為第1圖之模板的側視圖； 第4圖為第2圖的一部分之分解圖，模板具有一對準標 20 記； 第5圖為第1圖所示之基材、及一用於偵測基材之光學 偵測系統的側視圖； 第6圖為第1圖所示之基材、及一用於偵測基材之光學 偵測系統的俯視圖； 1310726 第7圖為一用以處置第丨圖所示的基材之機械臂的俯視 圖； 第8圖為顯示第一實施例中如第j圖所示之一用以圖案 化基材的第H相對側邊之方法之流程圖； 5 第9圖為第1圖所示的系統之側視圖，其中-機械臂具 有一用於將一基材夹盤上的基材定位在一第一位置中； 第10圖為第9圖所示的系統之側視圖，其中基材具有一 設置於其一第一側邊上之材料； 第11圖為第10圖所示的系統之側視圖，其中模板係接 10觸設置於基材的第一側邊上之流體； 第12圖為第11圖所示的系統之側視圖，其中機械臂將 基材夾盤上的基材定位在一第二位置中； 第13圖為第12圖所示的系統之側視圖，其中模板係接 觸一設置於基材的第二側邊上之流體； 15 帛14圖為另-實施例中之-具有與-第二模板相對的 -第-模板及-基材之微影系統的側視圖，該基材具有第 一及第二相對側邊； 第15圖為顯示另-實施例中之一用於圖案化第14圖所 示之基材的第一及第二相對侧邊之方法的流程圖； 20 第16圖為第14圖所示的系統之側視圖，其中一機械臂 將一基材夾盤上的基材定位在一第一位置中； 第17圖為第16圖所示的系統之側視圖，其中基材具有 一設置於其第一側邊上之材料； 第18圖為第17圖所示的系統之側視圖，其中第一模板 1310726 係接觸設置於基材的第一側邊上之流體； 第19圖為第18圖所示的系統之側視圖，其中基材被耦 合至第一模板且基材具有一設置於其第二側邊上之材料； 第20圖為第19圖所示的系統之側視圖，其中第二模板 5 係接觸設置於基材的第二側邊上之流體； 第21圖為第20圖所示的系統之側視圖，其中第二模板 係與基材分開； 第22為第21圖所示的系統之側視圖，其中基材被定位 在基材夾盤上而在其第一及第二侧邊上形成有一圖案； 10 第23圖為另一實施例中之一具有與一第二模板相對的 一第一模板及一基材之微影系統的側視圖，基材具有第一 及第二相對側邊； 第24圖為另一實施例中顯示一用於圖案化第23圖所示 的基材的第一及第二相對侧邊之方法的流程圖； 15 第25圖為第23圖所示的系統之側視圖，其中基材具有 一設置於其第一及第二側邊上之材料； 第26圖為第25圖所示的系統之側視圖，基材係與一銷 處於一所需要的空間性關係； 第27圖為第26圖所示的系統之側視圖，基材被定位在 20 銷上； 第28圖為第27圖所示的系統之側視圖，其中第二模板 係接觸設置於基材的第二側邊上之流體； 第29圖為第28圖所示的系統之側視圖，其中第一模板 係接觸設置於基材的第一側邊上之流體； 1310726 第30圖為第29圖所示的系統之側視圖，其中第一模板 與基材分開；及 第31圖為第3〇圖所示的系統之側視圖，其中第一及第 二模板與基材分開。 5 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 參照第1圖，顯示一系統10以形成一浮雕圖案於一基材 16的一第一側邊12及一第二側邊14上。一範例中，基材16 可大致沒有對準標記。基材16可耦合至一基材夾盤18，其 10 中基材夾盤18係為包括但不限於真空及電磁性之任意夾 盤。基材夾盤18可進一步包含一面對基材16之腔穴19。基 材16及基材夾盤18可被支撐在一第一階台20及一第二階台 22上，其中第一階台20被定位在基材夾盤18與第二階台22 之間。並且’第一及第二階台20及22可定位在一基底23上。 15第一階台20可提供沿一第一軸線之動作，而第二階台22則 可提供沿一第二軸線之動作，第二軸線正交於第一轴線， 亦即，第一及第二軸線係為乂及7軸線。本發明中的示範性 階台係可得自加州爾灣的新埠公司（Newp〇rt c〇rp〇rati〇n) 之料號XM2000。基材16進一步包含一通路25，通路25係具 20有沿基材16的第一側邊12之一開孔27及沿基材16的第二侧 邊14之一開孔29。然而，另—實施例中，基材16可大致沒 有通路25。 一與基材16分開之模板24係具有一自其延伸朝向基材 16之台面26而其上具有-圖案化表面28。台面26亦可稱為 1310726 一模具26。然而，另一實施例中，模板24可大致沒有模具 自^^不限於下列此等材料形 成：溶煉碎土、石英1、有機聚合物、錢燒聚合物、 卿酸玻璃、氟碳聚合物、金屬、及經硬化藍寶石。如圖 所示’圖案化表面28係包含由複數個分開的凹部3〇及突部 32所界定之特性。然、而，另-實施例中，圖案化表面28可 大致呈平坦及/或平面性。圖案化表面28可界原始圖案
而其形成一被形成於基材16的第一及第二側邊12及14上之 圖案的基礎，如下文進-步描述。模板24可搞合至一模板 10夾盤34，模板夾盤34係為包括但不限於真空及電磁性等之 任意夾盤。並且，模板夾盤34可耦合至一壓印頭36以利模 板24及模具26的運動。 參照第2及3圖，顯示模板24的俯視圖。如圖所示，模 板24包含一圓形。然而，另一實施例中，模板24可包含任 15何所需要的幾何形狀。並且，模板24可包含一第一區38、 一第二區40、及一第三區42，其中第二區40被定位在第一 區38與第三區40之間。第二區40稱為一主動區4〇。尚且， 如圖所示，第三區42可定位在模板24的一中心處；然而， 另一實施例中’第三區42可定位在模板24之所需要的任意 20位置處。模具26如第1圖所示可與主動區40呈疊置。主動區 40及第二區42可具有一高度h!。一範例中，高度h可位於5 至15微米的範圍甲。另一實施例中，主動區4〇及第三區42 的高度可為不同。尚且，可有一設置於主動區4〇與第三區 42之間的凹部44。 12 1310726 參照第2及4圖，第三區42可包含一對準標記46。—範 例中，對準標記46可為—鮮通賴準標_AT)。可採用 對準標記46來獲得模板24與基材狀間的_所需要空間關 係，如第1圖所示。 5 #照第1圖’系統1Q進—步包含—流體配送器48。流體 配送器48可與基材16呈流體導通藉以將一聚合材料如定: 在基材16上，如下文進一步描述。如圖所示，流體配送器 • 48係耗合至模板夾盤t然而，另-實施例中，流體配送 器48可麵合至系統_任何部分，亦即模板料壓印頭 10 36。並且，純1G可包含任何數量的流體配送器且流體配 . 送器48中可包含複數個配送單元。聚合特料50可利用譬如 ‘ 越配送、旋塗、沾塗、薄膜沉積、厚祺沉積、及類似物 等任何已知技術定位在基材16上。如圖所示，聚合材料％ 可定位在基材16上作為複數個分開的滴粒52。 15 系統10進一步包含沿著一路徑58耦合至直接能量56之 # 能量56的一供源54。一範例中，供源54可為—耦合於一液 體導件或一紫外纖維導件之紫外光發射燈。本發明中之_ 示範性能量供源係得自康乃狄克州托靈頓的DYMAX公司 (DYMAX Corporation)之料號BlueWaveTM2〇〇 Sp〇t Lamp。 20壓印頭36及第一及第二階台20及22係構形為可分別將模具 26及基材16配置為疊置且設置於路徑58内。壓印頭36、第 一及第二階台20及22、或上述的一組合係可改變模具％與 基材16之間的一距離以界定其間被聚合材料5〇所充填之一 所需要容積，如下文進一步描述。 13 1310726 系統ίο進一步包含一具有成像單元60a及60b之光學偵 測系統。如圖所示，成像單元60a可耦合至流體配送器48; 然而’另一實施例中，成像單元60a可耦合至系統10的任何 部分，亦即，模板24，模板夾盤34，或壓印頭36。尚且， 5如圖所示，成像單元60b耦合至第二階台22 ;然而，另一實 施例中，成像單元60b可耦合至系統1〇的任何部分；亦即， 基材夾盤18或第一階台20。並且，系統1〇可包含任何數量 的成像單元60a及60b。成像單元60a及60b可為與一影像處 理模組(未圖示）呈資料導通之一顯微鏡。另一實施例中，成 10像單元6〇a及60b可為一雷射邊緣偵測感測器。 參照第1、5及6圖’可分別採用成像單元6〇a及60b來偵 測基材16及26。更確切言之，成像單元可偵測基材16的一 邊緣62。另一實施例中，可採用此時在第5及6圖中顯示為 成像單元64a、64a’、64b、64b，之成像單元60a來決定基材 15 16的一中心位置，亦即，沿X及y軸之通路25。更確切言之， 成像單元64a及64b可分別為雷射產生束66a及66b，其中成 像單元64a’及64b’分別為強烈度感測器偵測束66a及66b。如 圖所示，成像單元64a、64a’、64b、64b’可偵測開孔25。可 採用成像單元64a及64b作為偏離軸線或貫穿模組。本發明 20 中所採用的示範性強烈度感測器係得自紐澤西州伍克力夫 的凱因思公司（Keyence, Inc.)之料號LV-H37。 參照第1及7圖，系統10進一步包含一用以將基材16定 位於基材夾盤18上及自基材夾盤18予以移除之機械臂68。 機械臂68可為此技藝已知之任何處置機械臂。一範例中， 14 1310726 機械臂68包含一耦合至一驅動部件72之臂70。臂7〇進—牛
^有-與其齡之端點實行器73以處置基材I, 中，端點實行器73可為—邊 粑1歹J 拉杜m ㈣ 邊緣握持或薄空氣腔穴夹盤以固 =住基材_科觸其切有聚合㈣版基㈣的—區 戈收ΓΡ = 16之主動區域。驅動部件72係可使臂70延伸
、使㈣在-圓形中水平；I 10 15 20 ,3提供f7G的任何所需要動作。鶴部件72可提供 上述沿第-及第二轴線之動作一範例中，驅動部件啊 沿X軸線旋轉以翻轉基材16，如下文進-步描述。驅動部件 72亦可沿E74旋轉。基材E7钟可包含複數個基材16。 參照第1圖，-般來說，可在所需要容積被界定於模具 26與基材16間之前使聚合材_定位在紐16上。然而，、 可在已經獲得所需要容積之後使聚合材⑽充填該容積。 所萬要谷積充填有聚合材料5G之後，供源54可產生譬如寬 頻紫外輻料能，其造絲合材料％㈣化及/或交聯 而符合模具26的圖案化表面28及基材16的第一側邊12之一 开^狀此程序的控制係由一與第一及第二階台2〇及22、壓 印頭36、流體配送器48、供源54、成像單元6如及6〇b、及 機械4"68呈^料導通之處理器76_^以調節，其係以記憶體 78中所儲存的一電腦可讀取式程式來操作。 如上述’可採用系統1〇來形成一圖案於基材16的第一 側邊12上。然而’可能希望形成一圖案於基材“的第二側 邊14上使得基材16的第一及第二側邊12及14上皆形成有圖 案。有鑑於此，下文描述一用於形成一圖案於基材16的第 15 1310726 —及第二側邊12及14上之系統及方法。 參照第8及9圖，第一實施例中，顯示一用於形成一圖 案於基材16的第-及第二側邊12及14上之方法及系統。如 上述，在步驟100，基材16可定位在基材夾盤18上。更確切 5 σ之，第一及第二階台20及22可將基材夾盤18定位為緊鄰 於機械臂68使得機械臂68可將基材16定位在基材夾盤以 上。機械臂68可自基材£74轉移基材16並將基材16定位在 基材夾盤18上藉讀第-及第三侧邊12及14的一側邊可被 疋位為與基材夾盤18者呈現相對。第一範例中，機械臂68 ⑺可定位基材16使得第-側邊12背離基材炎盤18而第二侧邊 Η則面向基材夾盤18。第二範财，機械⑽可定位基材 16使得第二側邊14背離基材夾盤18而第一側邊咖面向基 材夾盤18。在步驟102，成像單元60a可決定基材16的-位 置。更確切言之，可採用成像單元6〇a來決定基材16的一中 15心位置，如同上文第5及6圖對於系統10的任何元件亦即模 具18、配送單元48、或機械臂68所描述。結果，可獲得基 材16相對於系統10的任何部分之一所需要空間關係。 參照第8及10圖’在步驟1〇4，第一及第二階台如及^ 可使基材16平移故可在基材16與流體配送器48之間獲得一 20所需要位置。結果，流體配送器48可將聚合流體5〇定位在 基材16的第一側邊丨2上，如上述。 參照第8及11圖，在步驟1〇6，可獲得基材16與模具％ 之間的一所需要位置。更碎切言之，第-及第二階台20及 22及I印頭36可定位基材夾盤18使得基材16可疊置於模具 16 1310726 26且使進一步的聚合材料50充填基材16與模具26之間的所 需要容積。在步驟，如上述，設置於基材16的第一側邊 12上之聚合材料50可被固體化及/或交聯而符合基材16的 第一側邊12及模具26的一圖案化表面28。在步驟11〇，18可 5 與設置於基材16的第一側邊12上之聚合材料5〇產生分離。 參照第8及12圖’在步驟112，類似上文對於步驟1〇〇所 描述’第一及第二階台20及22可將基材夾盤18定位為緊鄰 於機械臂68。在步驟114，機械臂68可使基材16經由機械臂 68自基材夾盤18分離。在步驟116 ’基材16可被分析以決定 10基材16的第一及第二側邊12及14是否被圖案化。有鑑於 此，在步驟118，有鏗於此，若是只有基材16之第一及第二 側邊12及16的一側邊被圖案化，機械臂68可使臂7〇沿其軸 線旋轉以將基材16相對於18翻轉180。且進一步將基材16定 位在基材炎盤18上使得基材16之第一及第二側邊12及14的 15留存未圖案化側邊可定位為與基材夾盤18者呈現相對。第 一範例中，若是基材16的第一側邊12被圖案化，機械臂68 將定位基材16使得第一側邊12面向基材夾盤18且第二側邊 14背離基材夹盤18。第二範例中，若是基材16的第二側邊 14被圖案化，機械臂68將定位基材16使得第二側邊12面向 2〇基材夾盤18且第—側邊12背離基材夾盤18。尚且，基材16 的第一及第二側邊12及14之一側邊上所圖案化之聚合材料 5〇係可被定位於基材夾盤18的腔穴19内以防止或盡量減少 胃於聚合材料5G的損害。有鑑於此，基材16之第一及第二 侧邊12及14的留存側邊可類似上文對於第8至12圖所描述 17 1310726 般地被圖案化，其中基材16具有第13圖所示被圖案化之第 一及第二側邊12及14。 參照第1及8圖，然而，若是基材16的第一及第二側邊 12及14兩者皆被圖案化，在步驟120，基材16可自基材夾盤 5 18卸載且機械臂68可將基材16定位在基材匣74中。另一實 施例中，流體配送器48可定位在系統10外側，其中基材16 的第一及第二侧邊12及14係具有在系統10外側定位於其上 之聚合流體50。尚且，可能希望自與機械臂68及/或基材夹 盤18接觸之基材16部分移除聚合材料5〇。 1〇 參照第14圖，描述系統1〇的第二實施例，被顯示為系 統110。系統110可類似於上文對於第丨至7圖所描述之系統 10，然而，系統110可進一步包含一額外的圖案化表面，如 下文進一步描述。 有鏗於此，系統110進一步包含一模板224，模板224係 15具有一自其延伸朝向模板24之模具226且其上具有一圖案 化表面228。模板224可耦合至一模板夾盤234。模板224、 模具226、及模板夾盤234可分別類似於上文對於第1圖所描 述之模板24、模具26、及模板夹盤34者。模具226可具有與 模具26的圖案化表面28大致相同的圖案化表面228 ;然而， 20另一實施例中，圖案化表面228可能不同於圖案化表面28。 模板224、模具226、及模板灸盤234可耗合至第二階台22， 其中第二階台22提供模板224、模具226、及模板夾盤234沿 第二軸線之動作，如上文對於第1圖所描述。結果，模具226 可定位為疊置於模具26以利基材16的第一及第二側邊12及 18 1310726 14之圖案化，如下文進一步描述。另一實施例中，模板224、 模具226、及模板夾盤234可進一步耦合至第一階台2〇。 系統110進一步包含一流體配送器248，其中流體配送 器248類似上文對於第1圖所述之流體配送器48。如圖所 5 示，流體配送器248係柄合至模板夾盤234 ;然而，另一實 施例中，流體配送器248可麵合至系統210的任何部分；亦 即’模板224或第二階台22。尚且，成像單元6015係顯示為 麵合至流體配送器248 ;然而’另一實施例中，成像單元6〇b 可輕合至系統110的任何部分，亦即，第二階台22、模板 10 224、或模板夾盤234。可藉由與流體配送器248呈資料導通 之處理器76來調節流體配送器248的控制。 參照第15及16圖’顯示一用於形成一圖案於基材16的 第一及第二側邊12及14上之方法及系統的第二實施例。如 上述，在步驟300，基材16可定位在基材夾盤18上。更確切 15言之，第一及第二階台20及22可將基材夾盤18定位為緊鄰 於機械臂68使得機械臂68可將基材16定位於基材夾盤18 上。機械臂68可自基材匣74轉移基材16且將基材16定位在 基材夾盤18上使得第一及第二侧邊12及14的一側邊可被定 位為與基材18者呈現相對。請注意為了顯示簡單起見，並 20未顯示處理器76及第一階台20、成像單元60b、及流體配送 器248之間的耦合。 在步驟302 ’成像單元60a及60b可決定基材16的一位 置。更確切言之，可採用成像單元60a及60b來決定基材16 相對於系統10的任何部分（亦即模具26及226、配送單元48 1310726 及248、或機械臂68)之一中心位置，如上文對於第5及6圖 所述。結果’可獲得基材16相對於系統1〇的任何部分之一 所需要空間關係，如下文進一步描述。 參照第15及17圖，在步驟304，第一及第二階台20及22 5可使基材16平移藉以可在基材16與流體配送器48之間獲得 一所需要位置。結果’流體配送器48可將聚合流體50定位 在基材16的第一側邊12上，如上述。 參照第15及18圖’在步驟306，可獲得基材16與26之間 的一所需要位置。更確切言之，第一及第二階台2〇及22及 10壓印頭36可定位基材夾盤18使得基材16可疊置於模具26且 使设置於基材16的第一側邊12上之進一步的聚合材料5〇充 填基材16與26之間所界定之所需要容積。在步驟3〇8，如上 述’設置於基材16的第一側邊12上之聚合材料50可被固體 化及/或交聯而符合基材16的第一側邊12及26的圖案化表 15面28。在步驟31〇，基材16可自基材夾盤18分離使得基材16 耦合至模具26。 參照第15及19圖，在步驟312，第一階台20或另一實施 例中之第一及第二階台2〇及22係可使流體配送器248平移 藉以可在基材16與流體配送器248之間獲得一所需要位 20置。結果，流體配送器248可將聚合流體50定位在基材16的 第二側邊14上，類似上文對於第17圖所示之基材16的第一 側邊12所描述者。 參fl?、苐15及20圖，在步驟314，可在基材16與模具226 之間獲仔一所需要位置。更確切言之，第二階台22或另一 1310726 實施例中之第一及第二階台2〇及22、及壓印頭26係可將模 具226定位成疊置於基材16而其中設置於基材16的第二側 邊14上之聚合材料50充填基材16與模具226之間所界定的 所需要容積。在步驟316，設置於基材16的第二側邊14上之 5聚合材料50可被固體化及/或交聯而符合基材16的第二側 邊14及226的圖案化表面228。另一實施例中，可省略上述 的步驟308,其中基材16大致對於上述光化性輻射呈透明使 得設置於基材16的第一及第二側邊12及14上之材料50可被 同時地固體化及/或交聯。 10 參照第15及21圖，在步驟318，模具226可自設置於基 材16的第二側邊14上之聚合材料50分離使得基材16仍保持 耦合至模具26。為了利於模具226自聚合材料50分離，模具 226可朝向基材16弓起而壓印頭36同時地提供模具26在一 遠離模具226的方向中之動作。 15 參照第15及22圖，第一及第二階台20及22及壓印頭36 可定位基材夾盤18使得基材夾盤18可疊置於基材16。在步 驟322,模具26可自設置於基材16的第一侧邊12上之聚合材 料50產生分離使得基材16可定位於基材夾盤18上。為了利 於模具26自聚合材料50之分離，模具26可朝向基材16弓起 20 而壓印頭36同時地提供模具26在一遠離基材16的方向中之 動作。設置於基材16的第二側邊14上之聚合材料50係可定 位在基材夾盤18的腔穴19内以防止或盡量減少對於聚合材 料50之損害。在步驟324，基材16可自基材夾盤18卸載且機 械臂68可將基材16定位在基材匣74中。 21 1310726 另—實施例中，流體配送器48及248可定位在系統ι1〇 的外側’其中基材16的第一及第二側邊12及14係具有在系 統110外側之定位於其上的聚合流體5〇。尚且，可能希望自 與機械臂68及/或基材夾盤18接觸之基材16的部分移除聚 5 合材料50。 參照第23圖，描述系統10的第三實施例，顯示為系統 21〇。系統210可類似上文對於第丨至圖所描述之系統1〇，然 而，系統210可進一步包含一額外圖案化表面及一銷8〇以固 持基材16，如下文進一步描述。 1〇 系統210進一步包含一具有自其延伸朝向模板24的一 模具326之模板324。模板324可耦合至一模板夾盤334。模 板324 '模具326、及模板夹盤334可分別類似上文對於第1 圖所描述的模板24、模具26、及模板夾盤34者。模具326可 具有大致與模具26的圖案化表面28相同之圖案化表面 15 328 ;然而，另一實施例中，圖案化表面328可不同於圖案 化表面28。另一實施例中，模板夾盤324可為一球形夾持單 元而在疊置於模具326之模板夾盤324的一區域上方具有位 於2微米至刚微米範圍中的一曲率。銷8〇可提供模板似及 模具326在第-軸線及第二軸線中之動作，如上文對於第丄 20圖所描述。進一步的銷8〇可提供沿著一正交於第一及第一 轴線的第三軸線、亦即沿著x轴線之動作。_範例中，聊 可提供近似50至200微米之沿轴線的動作及之公厘之沿 z軸線的動作。 中流體配送 系統210進一步包含一流體配送器348，並 22 1310726 器348類似上文對於第1圖描述之流體配送器48。流體配送 器348及成像單元60b顯示為耦合至基底23 ;然而，流體配 送器348及成像單元60b可耦合至系統210的任何部分。可藉 由與流體配送器348呈資料導通之處理器76來調節流體配 5 送器348的控制。 參照第24及25圖，顯示一用於形成一圖案於基材16的 苐一及弟二側邊12及14上之方法及系統。在步驟4〇〇，機械 臂68可以機械臂68固持住基材16而自基材[£74索取基材 16。在步驟402 ’機械臂68可定位基材16藉以可獲得基材16 10與流體配送器48及348之間的一所需要空間關係以將聚合 流體定位在基材16上。更確切言之，流體配送器48可將聚 合流體50定位在基材16的第一側邊12上且流體配送器348 可將聚合流體50定位在基材16的第二側邊14上。另一實施 例中，流體配送器48及348可被定位在系統210外側，其中 15基材16的第一及第二側邊12及14具有在系統210外側之設 置於其上的聚合流體50。在步驟404，可增加模具26與模具 326之間的一距離藉以可使基材16定位在模具26與模具326 之間。請注意為了圖示簡單起見’並未顯示處理器76及成 像單元60b、銷80、及流體配送器348之間的耦合。 20 參照第24及26圖’在步驟406，機械臂68可使基材16平 移且銷80可平移藉以可獲得基材16與銷8〇之間的一所需要 空間關係。結果，基材16可相對於銷80被定心。更確切言 之，通路25可疊置於銷80。然而，另一實施例中，可獲得 基材16與銷80之間任何的所需要空間關係。 23 1310726 參照第24及27圖，在步驟408，銷80可沿著巧由線平移 藉以使基材16可定位於銷80上。在步驟41〇,機械臂68可自 固持住基材16的狀態縮回。更綠切言之，機械臂68的臂％ 可縮回以使第7圖所示的端點實行器73未耦合至基材16。在 5步驟412，成像單元6〇a可決定基材16的一位置。更確切古 之，可採用成像單元60a來決定基材16相對於系統1〇的任何 部分（亦即模具26、模具326 '或機械臂68)之一中心位置， 如上文對於第5及6圖所述《結果，可獲得基材16相對於系 統10的任何部分之一所需要空間關係，如下文進一步描述。 10 參照第24及28圖，在步驟414，可在基材16與模具326 之間獲得一所需要位置。更確切言之，銷80及夾盤334可定 位基材16及模具326藉以使基材16可疊置於模具326且使設 置於基材16的第二侧邊14上之進一步的聚合材料％充填基 材16與模具326之間的所需要容積。 15 參照第24及29圖，在步驟416，可在基材16與模具26之 間獲得一所需要位置。更確切言之，銷80及壓印頭36可定 位基材16及模具26藉以使基材16可疊置於模具26且使設置 於基材16的第一側邊12上之進一步的聚合材料50充填基材 W與模具26之間所界定之所需要容積。在步驟418，如上 20 述，設置於基材16的第一側邊12上之聚合材料5〇係可固體 化及/或交聯而符合基材16的第一側邊12及模具26的圖案 化表面28且設置於基材16的第二側邊14上之聚合材料50可 固體化及/或交聯而符合基材16的第二側邊14及模具326的 圖案化表面328。 24 1310726 參照第24及30圖，在步驟420，模具26可自設置於基材 16的第—側邊12上之聚合材料50分離。尚且’可能希望自 接觸於機械臂68及/或銷80之基材16部分來移除聚合材料 50。 5 參照第24及31圖，在步驟422，機械臂68可索取基材16 藉以使第7圖所示之臂7〇的端點實施例73固持住基材16。在 步驟424 ’模具326可自設置於基材16的第二側邊14上之聚 合材料50分離藉以使基材16耦合至機械臂68 ^在步驟426， 基材16可自基材夾盤18卸載且機械臂68可將基材16定位在 10 基材匣74中。 上述本發明的實施例係為示範性。可對於上述揭示作 出許多改變及修改，同時仍位於本發明的範圍内。因此， 本發明的範圍不應受限於上文描述，而是應參照申請專利 範圍及其均等物的完整範圍予以決定。 15 【圖式簡單說明】 第1圖為一具有與一基材分開的一模板之微影系統的 簡化側視圖’基板具有第一及第二相對側邊； 第2圖為第1圖所示之模板的俯視圖； 第3圖為第1圖之模板的側視圖； 20 第4圖為第2圖的一部分之分解圖，模板具有一對準標 記； 第5圖為第1圖所示之基材、及一用於偵測基材之光學 偵測系統的側視圖； 第6圖為第1圖所示之基材、及一用於债測基材之光學 25 1310726 偵測系統的俯視圖； 第7圖為一用以處置第1圖所示的基材之機械臂的俯視 圖， 第8圖為顯示第一實施例中如第1圖所示之一用以圖案 5 化基材的第一及第二相對側邊之方法之流程圖； 第9圖為第1圖所示的系統之側視圖，其中一機械臂具 有一用於將一基材夾盤上的基材定位在一第一位置中； 第10圖為第9圖所示的系統之側視圖，其中基材具有一 設置於其一第一側邊上之材料； 10 第11圖為第10圖所示的系統之侧視圖，其中模板係接 觸設置於基材的第一側邊上之流體； 第12圖為第11圖所示的系統之側視圖，其中機械臂將 基材夾盤上的基材定位在一第二位置中； 第13圖為第12圖所示的系統之側視圖，其中模板係接 15 觸一設置於基材的第二側邊上之流體； 第14圖為另一實施例中之一具有與一第二模板相對的 一第一模板及一基材之微影系統的側視圖，該基材具有第 一及第二相對側邊； 第15圖為顯示另一實施例中之一用於圖案化第14圖所 20 示之基材的第一及第二相對側邊之方法的流程圖； 第16圖為第14圖所示的系統之側視圖，其中一機械臂 將一基材夾盤上的基材定位在一第一位置中； 第17圖為第16圖所示的系統之側視圖，其中基材具有 一設置於其第一側邊上之材料； 26 1310726 第18圖為第17圖所示的系統之側視圖，其中第一模板 係接觸設置於基材的第一側邊上之流體； 第19圖為第18圖所示的系統之側視圖，其中基材被耦 合至第一模板且基材具有一設置於其第二側邊上之材料； 5 第20圖為第19圖所示的系統之側視圖，其中第二模板 係接觸設置於基材的第二側邊上之流體； 第21圖為第20圖所示的系統之側視圖，其中第二模板 係與基材分開； 第22為第21圖所示的系統之側視圖，其中基材被定位 10 在基材夾盤上而在其第一及第二側邊上形成有一圖案； 第23圖為另一實施例中之一具有與一第二模板相對的 一第一模板及一基材之微影系統的側視圖，基材具有第一 及第二相對侧邊； 第24圖為另一實施例中顯示一用於圖案化第23圖所示 15 的基材的第一及第二相對側邊之方法的流程圖； 第25圖為第23圖所示的系統之侧視圖，其中基材具有 一設置於其第一及第二側邊上之材料； 第26圖為第25圖所示的系統之側視圖，基材係與一銷 處於一所需要的空間性關係； 20 第27圖為第26圖所示的系統之側視圖，基材被定位在 銷上； 第28圖為第27圖所示的系統之側視圖，其中第二模板 係接觸設置於基材的第二側邊上之流體； 第29圖為第28圖所示的系統之侧視圖，其中第一模板 27 1310726 係接觸設置於基材的第一側邊上之流體； 第30圖為第29圖所示的系統之側視圖，其中第一模板 與基材分開；及 第31圖為第30圖所示的系統之側視圖，其中第一及第 5 二模板與基材分開。 【主要元件符號說明】
10,110,210 …系統 12…第一側邊 14…第二側邊 16…撕 18…基材夾盤 19···腔穴 20…第一階台 22…第二階台 23…基底 24,224,324…模板 25".通路 26…台面，模具 27,29…開孔 28,228,328…圖案化表面 30,44…凹部 32…突部 34,234,248,334…模板夾盤 36…壓印頭 38…第一區 40…第二區 42…第三區 46…對準標記 48,348…流體配送器 50…聚合材料 52…滴粒 54···供源 56…直接能量 58…觀呈 60a, 60b, 64a, 64a5, 64b, 64b 成像單元 62…基材的邊緣 66a,66b…雷射產生束 68…機械臂 70…臂 72…驅動部件 73…端點實行器 28 1310726 74…紐匣 76…處理器 78…記憶體 80…銷 100,102,104,106,108,110,112, 114,116,118,120 …步驟 226,326…模具 300,302,304,306,308,310,312, 314,316,318,320,322,324…步驟 400,402,404,406,408,410,412, 414, 416, 418, 420, 422, 424, 426…步驟 hr··高度
29
Claims (1)
1310726 5
10 15
20 十、申請專利範圍：1. -種用独-模具總案化—基材之方法，該基材具 有第一及第二相對側邊，該方法包含以下步驟： 、 獲得該基材與該模具總成之間的一第一空間關係 以使該基材的第-側邊疊置於職具總成，該模具總成 及該基材的第一側邊具有一設置於其間之材料； 以該模具總成形成一圖案於該基材的第一側邊上 之材料中，界定一第一圖案狀層； 獲得該基材與該模具總成之間的一不同於該第— 空間關係之第二空間關係以使該基材的第二側邊疊置 於該模具總成，其巾賴具總成及該基㈣第二側邊具 有一設置於其間之材料；及 、 以該模具總成形成一圖案於該基材的第二側邊上 之材料中，界定一第二圖案狀層。 2_如申請專利第1項之方法，其中該獲得該第二空間 關係之步驟係進一步包含一翻轉該基材之步驟。 3.如申請專利簡第丨項之方法，其中該獲得該第二空間 I係之步驟係進—步包含—將該基材相對於該模具總 成翻轉180度之步驟。 4·—種祕_彳卜紐之方法，該基材具有第-及第二 相對側邊，該方法包含以下步驟·· 將-材料定位在該基材的第一側邊上； 獲付-亥基材與-第_模具總成之間的一第一空間 關係以使該基材的第-側邊疊置於該第一模具總成； 以該第-模具總成形成—圖案於該基材的第一側 25 1310726 邊上之材料中，界定一第一圖案狀層； 將一材料定位於該基材的第二側邊上； 獲得該基材與該第二模具總成之間的一不同於該 第一空間關係之第二空間關係以使該基材的第二側邊 5 疊置於該第二模具總成，及； 以該第二模具總成形成一圖案於該基材的第二側 邊上之材料中，界定一第二圖案狀層。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該形成該圖案於該 基材的第一側邊上之材料中之步驟係進一步包含一將 10 該基材耦合至該第一模具總成以使該材料可定位在該 基材的第二側邊上之步驟。 6. —種用於圖案化一具有第一及第二相對側邊的基材之 系統，該系統包含： 一模具總成；及 15 一機械臂，其耦合至該基材以相對於該模具總成交 替地放置該基材於第一及第二位置中藉以使該模具總 成可接觸設置於該基材的第一相對側邊上之一材料，界 定一第一圖案狀層，及進一步接觸設置於該基材的第二 相對側邊上之一材料，界定一第二圖案狀層。 20 7.如申請專利範圍第6項之系統，進一步包括第一及第二 相對流體配送器，該第一流體配送器將該材料定位於該 基材的第一側邊上且該第二流體配送器將該材料定位 於該基材的第二側邊上。 8.如申請專利範圍第6項之系統，進一步包括一光學偵測 31 1310726 系統以決定該模具總成與該基材之間的一空間關係。 9. 如申請專利範圍第6項之系統，其中該機械臂進一步將 該基材相對於該模具總成翻轉180度。 10. —種用於圖案化一具有第一及第二相對側邊的基材之 5 系統，該系統包含： 一第一模具總成； 一第二模具總成，其設置為與該第一模具總成相 對；及 一平移階台，其相對於該第一及第二模具總成交替 10 地放置該基材於第一及第二位置中藉以在該第一位置 中使該第一總成接觸設置於該基材的第一側邊上之一 材料且在該第二位置中使該第二模具總成接觸設置於 該基材的第二側邊上之一材料。 11. 如申請專利範圍第10項之系統，進一步包括第一及第二 15 相對流體配送器，該第一流體配送器將該材料定位於該 基材的第一侧邊上且該第二流體配送器將該材料定位 於該基材的第二側邊上。 12. 如申請專利範圍第10項之系統，進一步包括一光學賴測 系統以決定該模具總成與該基材之間的一空間關係。 20 13.如申請專利範圍第10項之系統，其中該機械臂進一步將 該基材相對於該模具總成翻轉180度。 32
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|---|---|---|---|
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