AT510345A2 - Struktur-herstellungsverfahren und struktur - Google Patents

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AT510345A2 AT0114411A AT11442011A AT510345A2 AT 510345 A2 AT510345 A2 AT 510345A2 AT 0114411 A AT0114411 A AT 0114411A AT 11442011 A AT11442011 A AT 11442011A AT 510345 A2 AT510345 A2 AT 510345A2
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Description

STRUKTUR-HERSTELLUNGSVERFAHREN UND STRUKTUR
Hinterorund - - -- - --
Verfahren zur durch Laminieren geformt wurden,
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellung einer dreidimensionalen Struktur von Materialien, die zu einer Dünnschicht sowie eine Struktur.
Beispielsweise gibt Laminierungsverfahren flüssigen Oberfläche, Harz verwendet wird. Harzflüssigkeit mit angeordnet wird, wird Glasplatte mit Lacht Gegenstand ausgebildet Dünnschicht besitzt. es bei einem Stereolithographieein Anordnungsverfahren mit einer bei dem ein unter Licht aushärtendes Während eine flüssige Oberfläche der einer Glasplatte für j ede Schicht die flüssige Oberfläche durch die bestrahlt, wodurch ein modellierter wird, der eine äußerst genaue Dicke der
Tatsächlich schrumpft jedoch das unter Licht aushärtende Harz beim Aushärten in Richtung der Dicke stärker, wenn die Fläche (die Fläche gesehen in planarer Richtung) eines modellierten Gegenstands groß wird. Dadurch entsteht ein Problem, da die Dickenverteilung der Dünnschicht in der Ebene von mehreren zehn Prozent von der Art des Harzes abhängt. Weiters tritt ein Problem dadurch auf, da die Adhäsion zwischen dem ausgehärteten Harz und einer Glasplatte infolge des Schrumpfen des Harzes sehr stark ist, wodurch es schwierig wird, einen Vorgang auszufünren (Ablösevorgang) , um das ausgehärtete Harz von der Glasplatte beim Anordnen einer flüssigen Oberfläche abzuziehen.
Im Hinblick darauf wird ein Dünnschicht-Laminierungsverfahren vorgeschlagen, bei dem lichtempfindliche Materialien, von denen jedes ir. Form einer Dünnschicht ausgebildet ist, laminiert werden, um einen Gegenstand zu modellieren. Beim Dünnschicht-Laminierungsverfahren beseitigt die Verwendung des Dünnschichtmaterials die Notwendigkeit, dass die flüssige Oberfläche eingestellt werden muss. Damit treten die oben erwähnten Probleme nicht auf. Zusätzlich ist die Handhabung des Dünnschichtmaterials leichter als die des flüssigen 4 · « * i * < * * * * ···««* « « » • t I fl C I « 9 • · · «4 4 4 * 9-4 4 * · 4* « I l » * l £**
Materials, wobei wesentlich weniger Reiniger verbraucht wird, was hinsichtlich der Sicherheit und oer Gesundheit vorteilhaft ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass beispielsweise die Japanische Patentanmeldung, Offenlegungsnummer Hei 7-227909, ein Modellierverfahren offenbart, bei dem ein lichtempfindliches Dünnschichtmaterial laminiert wird.
Zusammenfassung
Nach dem Belichten des Harzmaterials ist es notwendig, einen nicht belichteten Teil (bei einem Negativ-Verfahren) zu entfernen, um einen Entwicklervorgang auszuführen. Wenn es sich um ein flüssiges Harzmaterial handelt, kann ein Teil, der entfernt werden muss (später als gezielt zu entfernender Teil bezeichnet), leicht mit einem Reiniger entfernt werden. Da jedoch das Dünnschichtmaterial fest oder halbfest ist, tritt beim Dünnschicht-Laminierungsverfahren ein Problem auf, da der gezielt zu entfernende Teil nur schwer entfernt werden kann.
Im Besonderen ist es schwierig, den gezielt zu entfernenden Teil aus einer Rille oder aus einer Öffnung zu entfernen, die schmal ist und ein großes Seitenverhältnis besitzt. In diesem Fall existiert ein Verfahren, bei dem ein Klebeband mit der Hand auf einen modellierten Gegenstand gedrückt wird, um den gezielt zu entfernenden Teil zu entfernen, der in der Rille oder in der Öffnung zurückgeblieben ist. Bei diesem Verfahren hinterlässt das Klebeband jedoch einen Abdruck. Da der Vorgang mit der Hand ausgeführt werden muss, führt dies weiter zu einer geringen Produktivität.
Im Hinblick auf die oben erwähnten Umstände ist es daher wünschenswert, ein Struktur-Herstellungsverfahren zu liefern, das ein Verfahren besitzt, mit dem der gezielt zu entfernende Teil der Dünnschicht leicht entfernt werden kann, nachdem im Dünr.schicht-Laminierungsverfahren mit einer Energiestrahlung gezielt bestrahlt wurde, wobei eine Struktur geliefert wird, die mit dem Struktur-Herstellungsverfahren hergestellt wurde.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung wird ein Struktur-Herstellungsverfahren geliefert, das ein Laminieren einer ersten Dünnschicht auf einem Basismaterial aufweist.
Die erste Dünnschicht wird gezielt mit einer Energiestrahlung bestrahlt, die von einer Stelle einer Oberfläche der ersten Dünnschicht auf dem Basismaterial abhängt, um auf der ersten Dünnschicht ein verborgenes Bild eines Musters auszubilden.
Eine zweite Dünnschicht wird auf die Oberfläche der ersten Dünnschicht laminiert.
Ein Entwickler wird auf die zweite Dünnschicht aufgebracht, wobei ein gezielt zu entfernender Teil der ersten Dünnschicht, der gezielt entfernt werden soll, zusammen mit der zweiten Dünnschicht entfernt wird, wodurch das Muster entwickelt wird.
Durch das Zuführen des Entwicklers auf die zweite Dünnschicht schwillt der gezielt zu entfernende Teil der ersten Dünnschicht zusammen mit der zweiten Dünnschicht an, so dass der angeschwollene, gezielt zu entfernende Teil leicht zusammen mit der zweiten Dünnschicht entfernt werden kann. Dadurch kann ein überaus genaues Muster ausgebildet werden.
Das Laminieren der ersten Dünnschicht auf das Basismaterial kann unter Verwendung einer Vielzahl von ersten Dünnschichten einzeln wiederholt werden. In diesem Fall erfolgt das Entwickeln gemeinsam für die Vielzahl von ersten Dünnschichten, nachdem zumindest die erste Dünnschicht, die am Ende laminiert wurde, mit der Energiestrahlung bestrahlt wurde. Damit ist es nicht notwendig, die Vielzahl von ersten Dünnschichten einzeln zu entwickeln, wodurch .die Fertigungszeit beträchtlich herabgesetzt werden kann. Die Vielzahl von ersten Dünnschichten kann gemeinsam mit der Energiestrahlung bestrahlt oder mit der Energiestrahlung einzeln bestrahlt werden.
Die erste Dünnschicht und die zweite Dünnschicht können aus dem gleichen Material bestehen. 3ei dieser Struktur müssen nicht Dünnschichten aus unterschiedlichen Marerialien für die erste Dünnschicht und die zweite Dünnschicht verwendet werden, wodurch die Kosten gesenkt werden können. Weiters wird dann, wenn ein Fertigungsgerät, das dieses Fertigungsverfahren « · *·*·* * t * ****** * · -• ·· ·· «· * * Λ · *4 · ι ο * « « » * « · *} « · verwendet, verwirklicht wird, nur eine Zuführvorrichtung für die Dünnschichten verwendet, so dass der Aufbau des Fertigungsgeräts vereinfacht werden kann.
Das Struktur-Herstellungsverfahren kann weiters ein Entschäumen der ersten Dünnschicht und der zweiten Dünnschicht auf dem Basismarerial unter Druck aufweisen, nachdem die zweite Dünnscnicht laminiert wurde und bevor der
Entwicklervorgang ausgeführt wird. Dadurch wird die Adhäsion zwischen der zweiten Dünnschicht und der darunter liegenden ersten Dünnscnicht erhöht, wobei die Dünnschichten weiter physisch (mechanisch) integriert werden, wodurch es leichter ist, beide Dünnschichten beim Entwickeln gemeinsam zu entfernen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenenden Offenlegung ist eine Struktur vorgesehen, die mit dem Herstellungsverfahren hergestellt wird, das oben beschrieben wurde.
Wie oben beschrieben wurde, ist es in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung beim Dünnschicht-Laminierungsverfahren möglich, den gezielt zu entfernenden Teil der Dünnschicht leicht zu entfernen, nachdem diese gezielt mit dar Energiestrahlung bestrahlt wurde.
Merkmale und Vorteile der anhand der nun folgenden besten Ausführungsformen beiliegenden Zeichnungen
Diese sowie andere Gegenstände, vorliegenden Offenlegung werden ausführlichen Beschreibung der ersichtlich, wie sie in den dargestellt send.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 graphische Darstellungen des Ablaufs eines Verfahrens zur Herstellung einer Struktur (einschj. ioßxich eines miode*Tierten Gegenstands, m Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung; aes
Fig. 2 graphische Darstellungen
Herstellungsverfahrens nach dem Vorgang von Fig. 1;
Fig. 3 eine Fotographie, in der ein Ergebnis einer Verbesserung in der Auflösung mit dem Herstellungsverfahren der Struktur gemäß dieser Ausführungsform dargestellt ist, wobei es sich um eine planare Fotographie der Struktur handelt, in der ein Auflösungstestbild ausgebildet ist;
Fig. 4 eine planare Fotographie einer Struktur, die mit einem Herstellungsverfahren hergestellt wurde, das damit verglichen werden soll; und
Fig. 5 graphische Darstellungen, in denen der Ablauf des Herstellungsverfahrens gezeigt wird, das damit verglichen werden soll.
Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
Nunmehr soll eine Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben werden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen graphische Darstellungen, in denen der Ablauf eines Herstellungsverfahrens für eine Struktur dargestellt ist (einschließlich eines modellierten Gegenstands).
Die Struktur wird typisch als Mikrofluid-Chip verwendet, wobei sie auch als MEMS-(mikro-elektrische mechanische Systeme, raicro electro mechanicai Systems)-Struktur oder als eine andere Struktur verwendet werden kann.
Als Basismaterial wird beispielsweise ein Glassubstrat 11 hergestellt. Zusätzlich zum Glassubstrat 11 kann das Basismaterial ein Substrat aus Metall, Harz oder Ähnlichem sein.
Wie Fig. 1A zeigt, wird eine Dünnschicht (eine erste Dünnschicht) 12, auf der in Abhängigkeit von einer Energiestrahlung ein verborgenes Bild eines Musters ausgebildet wird, auf das Glassubstrat 11 laminiert. Später wird diese Dünnschicht als Muster-Dünnschicht bezeichnet, um die Erläuterung zu vereinfachen. Eine Dicke der Muster- Dünnschicht 12 beträgt beispielsweise 10 bis 30 gm, typisch 20 gm, doch ist sie nicnt auf diesen Bereich beschränkt.
Unter Energiestranlung ist eine Strahlung zu verstehen, die ein Energiequan l urr. außerhalb einer elektromagnetischen Welle und einer otrahiung aus geladenen Teilchen besitzt, beispielsweise einschließlich einer Infrarot-Strahlung, einer Uli_ravxoiett-Strah_ung, sichtbarem Licht oder eines r.le.Ktronenstrahis. Bei der nun folgenden Beschreibung wird eine Betriebsart erläutert, bei der eine Ultraviolett-Strahlung als Energiestrahiung verwendet wird.
Die Muster-Dünnschicht 12 besteht aus einem polymeren Material (einem unter UV aushärtendem Harz), das ausgehärtet (quervernetzt) wird, indem es mit der UV-Strahlung bestrahlt wird. Beispielsweise kann als Muster-Dünnschicht 12 ein "unter UV ausnärtendes polymeres Material" verwendet werden, wie es in der japanischen Patentanmeldung, Cffeniegungsnummer 2009-180880 geoffenbart wird. Die Muster-Dünnschicht 12 wird auf das Glassubstrat 11 laminiert, indem, sie beispielsweise übertragen wird. Für die Muster-Dünnschicht 12 kann ein halbfestes, vorgeliertes Material verwendet werden.
Bevor die Muster-Dünnschicht 12 auf das Giassubstrat 11 geschichtet wird, kann eine andere Dünnschicht (die sich von der Muster-Dünnschicht 12 unterscheidet) oder eine überzogene Dünnschicht (nicht dargestellt) als Basisschicht auf der Oberfläche des Glassubstrats 11 ausgebildet werden. Die 3asisschicht wird dazu verwendet, um die Adhäsion zwischen dem Glassubstrat 11 und der Muster-Dünnschicht 12 über der Basisschicht zu erhöhen.
Der Laminierungsvorgang der Muster-Dünnschicht 12, wie ihn Fig. 1A zeigt, wird wiederholt, wodurch die Muster-Dünnschichten 12 laminiert werden, die Fig. 1B zeigt. Die Anzahl von Muster-Dünnschichten 12 wird in Übereinstimmung mir der Form der Struktur, die ausgebildet werden soll, geeignet eingestellt, wobei sie beispielsweise etwa 5 bis 10 beträgt. Die Muster-Dünnschicht 12 muss jedoch nicht unbedingt laminiert sein. Es kann auch nur eine Master-Dünnschicht 12 (Einzelschicht) verwendet werden.
Nunmehr wird auf Fig. IC Bezug genommen. Um ein vorgegebenes Muster auf den laminierten Muster-Dünnschichten 12 auszubilden, wird eine gezielte Bestrahlung mit der UV-Strahlung in Abhängigkeit von einer Stelle an der Oberfläche der Muster-Dünnschicht 12 ausgeführt, wobei eine Vielzahl von Muster-Dünnschichten 12 gemeinsam belichtet wird. Ein ausgehärteter Teil 12a wird als ein Teil ausgebildet, der mit der UV-Strahlung bestrahlt wurde, wobei ein nicht gehärteter Teil 12b ausgebildet wird, bei dem es sich um einen nicht belichteten Teil handelt. Bei dem in dieser Fig. gezeigten Beispiel werden zwei tiefe Rillenteile und ein seichter Rillenteil als nicht gehärtete Teile 12b ausgebildet. Das Muster stellt jedoch nur ein Beispiel dar, um die Erläuterung zu vereinfachen, wobei verschiedene Muster ausgebildet werden können. Als Verfahren zum Bestrahlen mit einer UV-Strahlung können ein Verfahren zum Abtasten mit einem Laserlicht oder ein Verfahren verwendet werden, das eine Maske verwendet.
Beim Belichtungsverf ahrer. ist es bei dieser Ausführungsform möglich, die Tiefe der Bestrahlung mit der UV-Strahlung in Übereinstimmung mit der Form des Musrers geeignet einzustellen, das ausgebildet werden soll. Das Belichtungsverfahren kann getrennt mehr als einmal ausgeführt werden, wie dies nun beschrieben wird.
Das bedeutet, dass in Fig. 1B die Muster-Dünnschichten 12 laminiert und gemeinsam belichtet werden, wobei jedoch die Belichtung für jede von zumindest einer Muster-Dünnschicht 12 in Abhängigkeit von der Form des Musters der Struktur oder der Genauigkeit der Form der Struktur ausgeführt werden kann, die ausgebildet werden soll.
Beispielsweise können der Belichtungsvorgang für eine oberste Muster-Dünnschicht 12, die Fig. IC zeigt, und der Selichtungsvcrgang für eine Vielzahl von darunter liegenden Muster-Dünnschichten 12 in getrennten Vorgängen ausgeführt werden. Wie Fig. IC zeigt, ist es damit möglich, dass sich das auf der obersten Muster-Dünnschicht 12 ausgebildete Muster von jenem Muster unterscheidet, das auf der Vielzahl von unteren Muster-Dünnschichten 12 ausgebildet wird.
Nach dem Vorgang von Fig. 1B, kann eine Schutzschicht auf der obersten Muster-Dünnschicht 12 ausgebildet werden, um einen Oxydierungsvorgang zu verhindern, bevor der Vorgang von Fig. IC ausgeführt wird. Die Schutzschicht wird dadurch ausgebildet, dass ein Schutzmaterial aufgebracht oder eine Schutz-Dünnschicht laminiert werden. In dem Fall, in dem eine Schutzschicht ausgebildet wird, erfolgt die Bestrahlung mit der UV-Strahlung von oben auf die Schutzschicht. Ein Beispiel für eine nachteilige Wirkung der Sauerstoffbeschränkung soll nunmehr gegeben werden. Wenn die Muster-Dünnschicht 12 einem Belichtungsvorgang unterworfen wird, während sie Sauerstoff ausgesetzt ist, kann der Belichtungsvorgang für die Oberfläche der Musuer-Dünnschicht 12 verzögert werden, oder es kann schwierig sein, ihn infolge des Sauerstoffs auf der Muster-Dünnschicht 12 auszuführen. Die Schutzschicht wird abgezogen, nachdem der Belichtungsvorgang durchgeführt wurde und bevor der Vorgang von Fig. 2A ausgeführt wird.
Als Schutzschicht kann beispielsweise eine PolycarbonatSchicht verwendet werden, die ausgezeichnete optische Eigenschaften besitzt, eine Genauigkeit in der Schichtdicke aufweist und glatt ist. Die Polycarbonatschicht besitzt vorteilhafte Eigenschaften und dient damit beim Anordnungsverfahren mit einer flüssigen Oberfläche des Modelliervorgangs als Regulierkörper. Weiters kann das Polycarbonat leicht von der obersten Muster-Dünnschicht 12 abgezogen werden.
Statt die Schutzschicht vorzusehen, kann die Belichtung auch in einer Atmosphäre ausgeführt werden, die wenig Sauerstoff enthalt. Die Atmosphäre, die wenig Sauerstoff enthält, erhält man beispielsweise in einem Vakuum oder in einer Atmosphäre eines inerten Gases.
Wie dies Fig. 2A zeigt, wird dann in einem Vorgang vor dem, Entwicklervorgang eine Dünnschicht (eine zweite Dünnschicht) 12' auf die Oberfläche der obersten Muster-Dünnschicht 12 laminiert. Die Dünnschicht, die im Vorgang vor dem Entwicklervorgang laminiert wird, wird in der folgenden
Beschreibung als Entwicklungs-Dünnschicht 12' bezeichnet, um die Beschreibung zu vereinfachen. Für die Entwicklungs-Dünnschicht 12' wird typisch das selbe Material wie für die Muster-Dünnschicht 12 verwendet. Auf der Entwicklungs-Dünnschicht 12' wird kein Muster ausgebiidet. Das bedeutet, dass keine Belichtung erfolgt.
Da die Muster-Dünnschicht 12 und die Entwicklungs-Dünnschicht 12' aus dem selben Material bestehen, müssen keine verschiednen Arten von Dünnschichten verwenden werden, wodurch die Kosten herabgesetzt werden. Weiters wird dann, wenn ein Herstellungsgerät, das das Herstellungsverfahren verwendet, verwirklicht wird, nur eine Dünnschicht-Zuführvorrichtung verwendet, wodurch der Aufbau der Fertigungsvorrichtung vereinfacht werden kann.
Die Muster-Dünnschicht 12 und die Entwicklungs-Dünnschicht 12' können aber auch nicht aus dem gleichen Material hergestellt sein. Beispielsweise kann ein Material, das auf einen Entwickler im Vergleich zum Material der Muster-Dünnschicht 12 besser reagiert, auf der Entwickiungs-Dünnschicht 12' aufgebracht werden, wie dies später beschrieben wird.
Als nächstes wird, wie dies die Fig. 2B und 2C zeigen, der Entwicklervorgang ausgeführt. Im Besonderen wird ein Entwickler, wie etwa Ethanol, zumindest auf die Entwicklungs-Dünnschicht 12' aufgebracht. Obwohl Ethanol als Entwickler verwendet wird, können in Abhängigkeit vom Material der Muster-Dünnschicht 12 und der Entwicklungs-Dünnschicht 12' auch Toluol, Methanol, Aceton oder Ähnliches verwendet werden. Beim Entwicklervorgang können ein Bad, ein Rührwerk, ein Aufsprühvorgang oder irgend ein anderes Verfahren verwendet werden.
Die Entwicklungszeit wird beispielsweise auf etwa 2 bis 10 Minuten eingestellt, wobei bevorzugt wird, dass sie hauptsächlich in Übereinstimmung mit der Anzahl von Muster-Dünnschichten 12 eingestellt wird, die verwendet werden.
Durch das Zuführen des Entwicklers kommt es zu einem Anschwellen und Eintrüben des gezielt zu entfernenden Teils (des nicht gehärteten Teils 12b) der Muster-Dünnschicht 12, der das Ziel darstellt, das gezielt entfernt werden soll, und der Entwicklungs-Dünnschicht 12', die im Wesentlichen als Ganzes nicht gehärtet ist. Das bedeutet, dass es sich bei der Entwicklungs-Dünnschicht 12' um eine Abziehschicht handelt.
Die Muster-Dünnschicht 12 und die Entwicklungs-Dünnschicht 12' können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, wie dies oben beschrieben 'wurde, solange die Entwicklungs-Dünnschicht 12' und der nicht gehärtete Teil 12b der Muster-Dünnschicht 12 bis zu einem gewissen Grad gemeinsam anschwellen.
Wie Fig. 2C zeigt, wird ein Teil 12", der angeschwollen ist (angeschwollener Teil), entfernt. Der angeschwollene Teil 12" wird selbstverständlich während des Entwickeins entfernt, wie dies im Wesentlichen in Fig. 2C dargestellt ist. Damit ist es nicht notwendig, bei der Reinigung ein Gas aufzublasen, mit Ultraschall zu reinigen oder einen Reinigungsvorgang mit einer Reinigungslösung oder Ähnlichem durchzuführen, um den angeschwollenen Teil 12" zu entfernen. Dadurch ist es möglich, die Bearbeitungszeit herabzusetzen.
Im Stand der Technik wird der nicht ausgehartete Teil nach dem Entwickeln durch das Aufblasen von Luft entfernt. Bei dieser Ausführungsform ist dieser Vorgang nicht erforderlich, so dass die Bearbeitungszeit verkürzt werden kann.
Da weiters weder ein Reinigungsvorgang ausgeführt noch Luft aufgeblasen werden muss, werden auf das Zielobjekt keine Erschütterungen aufgebracht. Es ist damit nicht möglich, dass es zu einem Ablösen oder zu einer ähnlichen Störung auf der Zwischenflache zwischen den Muster-Dünnschichten 12 (wenn es sich um einen mehrschichtigen Aufbau handelt) sowie auf einer Zwischenfläche zwischen dem Glassubstrat 11 und der Muster-Dünnschicht 12 kommt.
Bei dieser Ausführungsform wird die Zeit (1 bis 2 Minuten) im Vergleich zum Fall im Stand der Technik auch dann verkürzt, wenn eine Ultraschall-Reinigung ausgeführt wird.
Wie oben beim Herstellungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform beschrieben wurde, schwillt der gezielt zu
entfernende Teil (der nicht gehärtete Teil 12b) der Muster-Dünnschicnt 12 zusammen mit der Entwicklungs-Dünnschicht 12' an, wenn der Entwickler der Entwicklungs-Dünnschicht 12" zugeführt wird, so dass der gezielt zu entfernende Teil leicht zusammen mit der Entwicklangs-Dünnschicht 12' entfernt werden kann. Dadurch kann ein höchst genaues Muster ausgebildet werden.
Im Besonderen besteht kein Bedarf, dass das Klebeband an jenem Teil angebracht werden muss, der schwer zu entfernen oder abzulösen ist, so dass verhindert werden kann, dass das Klebeband seinen Abdruck auf der Oberfläche (der Oberfläche der obersten Muster-Dünnschicht 12) der Struktur zurücklässt. Zusätzlich ist es gemäß dieser Ausführungsform möglich, den gezielt zu entfernenden Teil sauberer zu entfernen, als dies im Vergleich zu jenem Fall möglich ist, bei dem das Klebeband verwendet wird. Weiters wird beim Herstellungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform kein Klebeband benötigt, so dass die Vorgänge leicht automatisiert werden können, wodurch die Produktivität verbessert wird.
Bei dieser Ausführungsform wird die Vielzahl von Muster-Dünnschichten 12 nach dem Vorgang von Fig. IC, wie dies die Fig. 2A bis 2C zeigen, einem Abbildungsvorgang für das verborgene Muster (Belichtungsvorgang) unterworfen, worauf die Vielzahl von Muster-Dür.nschichten 12 gemeinsam entwickelt werden. Es isr damit nicht notwendig, die Muster-Dünnschichten 12 einzeln zu entwickeln, wodurch es dann möglich ist, die Bearbeitungszeit beträchtlich herzusetzen.
Nach dem in Fig. 2A gezeigten Vorgang und vor dem Entwicklervorgang von Fig. 23 und 2C kann ein Entschäumungsvorgang ausgeführt werden. Der Entschäumungsvorgang wird dadurch ausführt, dass beispielsweise Druck aufgebracht wird. Dadurch wird eine Adhäsionskraft zwischen der Entwicklungs-Dünnschicht 12' und den darunterliegenden Muster-Dünnschichten 12 erhöht, wodurch der gemeinsame Anschwellvorgang zuverlässig durchgeführt werden kann.
Fig. 3 zeigt eine Fotographie, in der ein Ergebnis einer
Verbesserung in der Auflösung mir dem Herstellungsverfahren für die Struktur gemäß dieser Ausführungsform dargestellt ist, wobei es sich um eine planare Fotographie der Struktur handelt, in der ein Auflösungstestbild ausgebildet ist. Fig. 4 zeigt eine Fotographie eines Vergleichsziels davon. Nunmehr sollen die Bedingungen dargelegt werden, unter denen dieser Test durchgeführt wurde.
Dicke der Muster-Dünnschicht (unter UV aushärtendes Harz): 20 pm (nur eine und nicht mehrere Schichten)
Dicke der Entwicklungs-Dünnschicht (unter UV aushärtendes Harz aus dem gleichen Material wie die Muster-Dünnschicht 12): 20 pm (in Fig. 4 wird die Entwicklungs-Dünnschicht nicht verwendet}
Energiestrahlung: UV-Laser mit einer Wellenlänge von 375 nm Punktdurchmesser des Laserstrahls: etwa 2 pm
Belichtungsart: Abtasten mit einem Galvano-Spiegel (numerische Apertur NA einer Objektivlinse = 0,1), Abtastgeschwindigkeit = 120 mm/s, Vorschubschritt = 1,0 um, Belichuungsausgang (UV-
Strahlung nach dem Austritt aus der Objektiviir.se) = 1,5 mW Form des Auflösungstestbilds: konkave, lineare Rillen mit Breiten von 10 pm, 2C pm, 30 pm, 40 pm bzw. 50 pm Art der Entwicklung: Ethanol als Entwickler, Bad für 5 Minuten (nur im Fall von Fig. 4 wird die Entwicklung ansgeführt, während eine Bestrahlung mit Ultraschallweilen für 20 Minuten erfolgt)
Schutzschicht (harte Deckschicht ans einem Polycarbonat): wobei (diese Schicht vor dem Entwicklervorgang abgezogen wird) Aufblasen von Lufc unter hohem Druck, um einen nicht gehärteten Teil 12b zu entfernen: nur im Fall von Fig. 4
Bei diesem Test zeigt Fig. 3 das Ergebnis der Entwicklung der Innenseize der Rille als den nicht gehärteten Teil 12b mit dem Herstellungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform, während Fig. 4 das Ergebnis der Entwicklung mit einem vergleichsweisen Entwicklerverfahren zeigt. Beim vergleichsweisen
Entwicklerverfahren handelt es sich um ein Verfahren, wie es beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist.
Wie Fig. 5A zeigt, werden gehärtete Teile 112a und nicht gehärtete Teile 112b in einem Belichrungsvorgang mit der UV-
Strahlung ausgebildet, worauf die aus einem Polycarbonat bestehende Schutzschicht 13 abgezogen wird. Wie Fig. 53 zeigt, wird ein Zielobjekt in Ethanol 15 eingeraucht, wodurch die nicht gehärteten Teile 112b anschwellen. Wie Fig. 5C zeigt, werden die angeschwollenen, nicht gehärteten Teile 112b' dadurch entfernt, dass Luft unter hohem Druck aufgeblasen wird. Es sei darauf hingewiesen, dass bei diesem Beispiel eine Basisschicht 14 auf dem Glassubstrat 11 ansgebildet ist, um die Adhäsion zu erhöhen.
In Fig. 3 werden die nicht gehärteten Teile in allen Rillen entfernt, die eine Breite von 10 bis 50 pm besitzen. Im Gegensatz dazu werden in Fig. 4 die nicht gehärteten Teile in den Rillen nicht entfernt, die Breiten von 10 pm und 20 pm besitzen. Damit wird die Überlegenheit des Herstellungsverfahrens gemäß dieser Ausführungsform bewiesen, die in Fig. 3 dargestellr ist.
Zusätzlich zu dieser Ausführungsform sind eine Bestrahlung mit Ultraschall sowie ein Aufbiase.n von Luft unter hohem Druck zum Zeitpunkt des Entwickeins nicht erforderlich. Damit kann die Bearbeitungszeit gegenüber dem Vergleichsverfahren kürzer gemacht werden. Da diese Vorgänge nicht erforderlich sind, wird weiters keine physische Erschütterung auf das Zieiobjekt ausgeübt, wodurch die Möglichkeit beseitigt wird, dass ein Ablösen oder Ähnliches an der Zwischenfläche zwischen den Muster-Dünnschichten 12 (bei einem mehrschichtigen Aufbau} oder der Zwischenfläche zwischen dem Glassubstrat 11 und der Muster-Dünnschicht 12 auftritt.
Zusätzlich zum oben beschriebenen Test haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung durch Erfahrungswerte die Tiefe der Rillen bestätigt, aus der die nicht ausgehärteten Teile 12b entfernt werden können, wenn das Seitenverhältnis der Rillenform verändert wird. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass die nicht ausgehärteten Teile 12b dann entfernt werden können, wenn das Seitenverhältnis gegenüber dem derzeitigen Zustand bis etwa zum Vierfachen erhöht wird. (andere Ausführungsform)
Die vorliegende Offenlegung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, wobei verschiedene andere Ausführungsformen verwirklicht werden können.
Als Dünnschicht wird die negative Dünnschicht verwendet, die dadurch ausgehärtet wird, dass sie mit der Energiestrahlung bestrahlt wird. Eine positive Dünnschicht kann verwendet werden, die bei einer Bestrahlung mit der Energiestrahlung weichgemacht wrird.
Die vorliegende Offenlegung umfasst das Fachgebiet, das mit jenem Fachgebiet in Bezug steht, das in der offengelegten Japanischen Pricritätspatentanmeldung JP 2010-188272 geoffenbart ist, die beim! Japanischen Patentamt am 25. August 2010 angemeldet wurde, wobei der gesamte Inhalt hier als Bezugsquelle enthalten ist. Für Fachleute ist ersichtlich, dass verschiedene Abänderungen, Kombinationen, Subkombinationen, und Veränderungen in Abhängigkeit von Anforderungen an die Form oder von anderen Faktoren insoweit ausgeführt werden können, als sie innerhalb des Bereichs der angeschiossenen Ansprüche oder deren Äquivalente liegen.

Claims (4)

  1. « * I I < · * * * « ·
    Patentansprüche 1. Struktur-Herstellungsverfahren,· wobei das Verfahren umfasst: Laminieren einer ersten Dünnschicht auf ein Basismaterial; gezieltes Bestrahlen der ersten Dünnschicht mit einer Energiestrahlung in Abhängigkeit von einer Stelle einer Oberfläche der ersten Dünnschicht auf dem Basismaterial, um ein verborgenes Bild eines Musters auf der ersten Dünnschicht auszubilden; Laminieren einer zweiten Dünnschicht auf der Oberfläche der ersten Dünnschicht; und Aufbringen eines Entwicklers auf der zweiten Dünnschicht und Entfernen eines gezielt zu entfernenden Teils der ersten Dünnschicht, der geziert zusammen mit der zweiten Dünnschicht entfernt werden soll, um dadurch das Muster zu entwickeln.
  2. 2. Struktur-Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Laminieren der ersten Dünnschicht auf dem Basismaterial unter Verwendung einer Vielzahl von ersten Dünnschichten einzeln wiederholt wird, und die Entwicklung gemeinsam für die Vielzahl von ersten Dünnschichten ausgeführt wird, nachdem zumindest die erste Dünnschicht, die zum Schluss laminiert wurde, mit der Energiestrahlung bestrahlt wurde.
  3. 3. Struktur-Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die erste Dünnschicht und die zweite Dünnschicht aus dem gleichen Material hergestellt sind.
  4. 4. Struktur-Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren weiters umfasst Aus führen einer Entschäumung unter Druck der ersten Dünnschicht und der zweiten Dünnschicht auf dem Basismaterial nach dem Laminieren der zweiten Dünnschicht und vor dem Entwickeln. h. Struktur, die mit einem Herstellungsverfahren hergestellt wurde, umfassend die Schritte * * * · fl*·*« * * * » *-·«. ι * » « * ♦ · * · ψ · * • ft * · t t i » f | * * _ tj ♦ » DünnSchicht Laminieren einer Basismaterial, gezielies Bestrahlen der ersten Energiestrahlung in Abhängigkeit einer Oberfläche der ersten Basismaterial, um ein verborgenes Bild eines Musters auf der ersten Dünnschicht auszubiiden, Laminieren einer zweiten Dünnschicht auf der Oberfläche der ersten Dünnschicht, und Zuführen eines Entwicklers zur zweiten Dünnschicht und Entfernen eines gezielt zu entfernenden Teils der ersten Dünnschicht, der zusammen mit der zweiten Dünnschicht gezielt entfernt werden soll, um dadurch das Muster zu entwickeln. ersten auf einem Dünn Schicht rr.it von eine: Dünnschicht :ells auf einer 5 auf dem
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