專利名稱：使用結(jié)合了間隔元件的工具進(jìn)行微型結(jié)構(gòu)元件的成型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于借助于包括壓花和模壓步驟的復(fù)制過程來制造光學(xué)元件的領(lǐng) 域，特別是折射光學(xué)元件和域衍射微型光學(xué)元件。更確切的說，其涉及一種如 相對(duì)應(yīng)的3te權(quán)禾腰求中的前述部分中戶艦的用于制造多個(gè)元件的方法和復(fù)制 工具。
背景技術(shù)：
由同一申請(qǐng)人申請(qǐng)的WO 2004/068198描述了用于制造微型光學(xué)元件的過
程，在此處弓l入其全文作為參考。禾傭復(fù)制工具在初級(jí)產(chǎn)品內(nèi)M:復(fù)制/TO(模
壓,花，似的過程)3D結(jié)構(gòu)來制造結(jié)構(gòu)(或微型結(jié)構(gòu))元件。復(fù)制工具包 括從復(fù)制表面上突出的間隔部分。被復(fù)帝啲微型光學(xué)元件被稱之為復(fù)制件。
間隔部分可允許對(duì)在基底上的可形變材料的厚度進(jìn)行自動(dòng)和精確的控制。 它可包括安裝在工具上的"腿狀"結(jié)構(gòu)。另外因?yàn)殚g隔突出超過了在工具上的 最高結(jié)構(gòu)細(xì)部，其阻止了微光學(xué)形貌的變形。
復(fù)制件(例如微型光學(xué)元件或微型光學(xué)元件部分或光學(xué)微型系統(tǒng))可由環(huán) 氧樹脂制得，當(dāng)復(fù)制工具還在其位置的時(shí)候，環(huán)^5(鵬可被固化如UV固化。UV 光固化是個(gè)決速的過程，其可以允許對(duì)硬化過禾MiS行很好的控制。
復(fù)制過程可以是壓花過程，其中可形變的或具有粘性的或液態(tài)的被塑形的 初級(jí)產(chǎn)品的成份被放置在基底上，該基底可以具有任何尺寸。例如其可以是具 有一定表面積的小尺寸，其中該表面積^^應(yīng)于一個(gè)或一些被制造元件的區(qū)域。 作為選擇，基底在尺寸上可以是晶片規(guī)模的。相對(duì)于半導(dǎo)體晶片來說，"晶片規(guī) 模"指的是與碟片相似尺寸或與盤狀相似尺寸的基底尺寸，例如具有直徑在2 英寸和12英寸之間的碟片。隨后，復(fù)制工具被壓^此表面上。
一旦間隔部分臨近抵靠在基底上表面上，就停lhffi花步驟。所述表面因此 用作壓花的停止表面。
作為選擇，復(fù)制過程可以是l軀過程。相比較下，在，軀過程中包括例如 包括腿狀結(jié)構(gòu)的間隔部分的工具首先壓靠在基底表面上以便形成固定模穴，該模;^iatlffi過程隨后被填充。
間隔部分雌的J^共方式是其至少"分布"在復(fù)制工具的一主要片段上， 例如在整個(gè)復(fù)制工具上或在邊緣上。這意疇間隔部分的特征存在于復(fù)制工具 的主要片段上，例如，間隔部分由多個(gè)間隔組成，這些間隔分布在復(fù)制工具的 復(fù)制表面上。這些間隔可允許對(duì)在基底上的可形變材料的厚度進(jìn)行自動(dòng)和精確 的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于制造多個(gè)最初所述類型的元件的方法和復(fù)帝IJ工 具，其在現(xiàn)在所知工具和方法上提供一種改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面， 一種通過復(fù)制來制造多個(gè)元件的方S^括以下
步驟
參,包括多個(gè)復(fù)制區(qū)域的復(fù)制工具，其中該復(fù)制區(qū)域具有界定元件皿 的凹陷結(jié)構(gòu)特征，該工具進(jìn)一步包括多個(gè)具有平表面部分的第一間隔部分; 參衝共基底；
參將復(fù)制工具和基底相對(duì)彼此移動(dòng)，同時(shí)塑性可變形的或粘性的或液態(tài)的 復(fù)制材f，于工具和基底之間；
參施加作用力以便將工具和基底相對(duì)彼此移動(dòng)，直至第一間隔部分位于遠(yuǎn) 離基底一定距離的地方，平表面部分平行于基底表面，同時(shí)復(fù)制材料保持 在第一間隔部分和基底之間，禾口； 參硬化復(fù)制材料以形i^件。
第一間隔部分也可被稱之為"浮動(dòng)間隔"，因此第一間隔部分的平表面部分 "浮動(dòng)"在基底表面上，通過一薄復(fù)制材料層將其分開。
第一間隔部分被設(shè)置如，從而晶圓切割線位于第一間隔部分被設(shè)置的位置， 其中在復(fù)制、硬化和移出復(fù)制工具后在該切害機(jī)處該具有硬化復(fù)制材料的基底 被分成如芯片的賴蟲部分。因此，沿著晶圓切害,〗贈(zèng)lj下相對(duì)薄的復(fù)制材料M" 基層。這有助于防止復(fù)制材料從基底上的分層。
在平表面部分和基底之間的距離-即復(fù)制材料層的厚度-可通過第二間隔部 分(接觸間隔)決定，其在復(fù)制工具上突出高過第一間隔部分并且其在復(fù)制過 程中鄰接在基底表面上。作為選擇地或另外的，所淑巨離可通過施加的作用力 的量和復(fù)制材料內(nèi)的粘著力之間的平衡、并且-根據(jù)復(fù)制材料的特性-也可能是
6在復(fù)制材料和基底和工具之間的粘著力來確定。作為另一選擇，該距離可通過
主動(dòng)距離調(diào)整驢(active distance adjuster)和/或控制驢(如遮罩對(duì)準(zhǔn)器)或 其它,來確定。
在實(shí)施例中，在第一間隔部分和基底之間的距離是由第二間隔部分相對(duì)于 第一間隔部分的相對(duì)高度限定的。這提供了更高的精度，禾,
參第二間隔部分吸收至少一部分在工具和基底之間的作用力并決定相對(duì)于 基底的第一間隔部分的參考高度，禾口
參第一間隔部分-潛在的最接近于被復(fù)制的元#~精確確定局部高度差。還
有，第一間隔部分(經(jīng)過復(fù)制材糾如果必須的話可吸收殘余作用力并且 設(shè)置一預(yù)先設(shè)定的與基底之間的距離。第一間隔部分也使得工具適應(yīng)較小 的基底平坦性的不規(guī)則。
為了達(dá)到此目的，復(fù)制材料,是施加在工具上或基底上而沒有覆蓋第二 間隔支撐區(qū)域，由此在工具相對(duì)于基底移動(dòng)后沒有復(fù)制材料存在于第二間隔部 分和基底之間。也就是說，工具和基底都有第二間隔支撐區(qū)秦相對(duì)于工具而言， 這就是工具自己本身的接觸區(qū)±或，對(duì)于基底而言其是工具的接觸區(qū)鄉(xiāng)每被放置 在其上的區(qū)域。
4雄，在工具相對(duì)于基底的運(yùn)動(dòng)方向，通過元件間隔高度差，第一間隔部 分的高度和第二間隔部分的高度有所區(qū)別，元件間隔高度差在1至500， 是 5至30，理想的是在7-15微米的范圍內(nèi)。
第二間隔部分 也包括平行于基底的平表面部分。
在本發(fā)明的伏選實(shí)施例中，第一間隔部分和第二間隔部分界定了在基底之 上的元件的高度。這是可能的因?yàn)樵诨咨系墓ぞ叩淖罱K定位和相對(duì)于基底的 元件的結(jié)構(gòu)表面的高度是精確控制的，如上所述。雌的是，該元件是反射光 學(xué)元件并且在基底之上的元件的高度是根據(jù)元件所需的光學(xué)特性預(yù)定的。此種 特征對(duì)于反射元件是特別的-例如反射itl竟，其中在頂部和底部表面的距離或關(guān) 系起到了一定作用，其與衍射元件相反，其中光學(xué)上的功能是由結(jié)構(gòu)表面(衍 射模式)功能來界定的，其中該結(jié)構(gòu)表面是由復(fù)制區(qū)域來界定的。
復(fù)制材料可在基底或用于旨工具規(guī)模復(fù)制的復(fù)制工具上被分配在單個(gè)分 酉應(yīng)作(如單個(gè)泡)或一些單個(gè)分酉激作中-針操作樹共復(fù)制材料用于多個(gè)復(fù) 制區(qū)域。如果是這種情形，第二間隔部分-如果M^雌紅具規(guī)模的間隔部分，例如設(shè)置在圍繞著復(fù)制區(qū)域的工具的周邊。第二間隔部分此時(shí)并不包括或 界定倒可復(fù)制區(qū)域。
作為一種選擇，復(fù)制材料可被分配在一批單個(gè)、分開的分配操作(或泡) 中。潛在的預(yù)定復(fù)制材料體積被設(shè)置在一批點(diǎn)上，對(duì)應(yīng)于隨后通過切割被分開 的部分的位置，并且例如每個(gè)復(fù)制材料泡被限定成一部分。每個(gè)部分包括將要 被生產(chǎn)的一個(gè)元件或一養(yǎng)-例如四個(gè)-元件，并且具有在部分之間沒有復(fù)制材料 的區(qū)域。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，第二間隔部分—如果掛^"-可分布在整個(gè)復(fù)制 工具上。例如，^^分可包括一個(gè)第二間隔部分。
這種選擇的分配復(fù)制材料允許給復(fù)制區(qū)^ilf共最佳的復(fù)制材料量并且M^ 瑕疵出現(xiàn)的幾率。這方面的進(jìn)一步詳細(xì)情況在同一申請(qǐng)人共同提交申請(qǐng)的"用 于制造光學(xué)元件的方法和工具"中有所描述并且具有和本申請(qǐng)相同的申請(qǐng)日。
被制造的元件典型的是反射光學(xué)元件或衍射光學(xué)元#~例如透鏡，而且例
如在至少一區(qū)i^h也可具有微型機(jī)械功能。
工具包括多個(gè)復(fù)制區(qū)域，因此允許在共同的基底上同時(shí)制造一批元件，共 同的基底可以是光電或微光電組件的一部分，其中該組件包括被制造在晶片規(guī) 豐1±的光學(xué)和電子元件并且隨后被分割成分離的部分。
在本發(fā)明的一個(gè)tm實(shí)施例中，施加作用力的步驟^iM^合工具一預(yù)定的 重量并將工具放置在基底上、或通過給基底一預(yù)定的重量并將基底放置在工具 上來實(shí)現(xiàn)的，并用重力來擠壓。以這種方式，壓力能被精確控制并以簡(jiǎn)單的方 式實(shí)現(xiàn)。即使沒有第二間隔或，其中周邊的第二間隔部分存在，復(fù)制工具的硬
度不足以精確局部界定z尺寸(z-dimension)，由此在第一間隔部分和基底之間 的距離能被精確的控審拼且可靠的重復(fù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造多個(gè)光學(xué)元件的復(fù)制工具，其中該 光學(xué)元件是通過從復(fù)制材料中復(fù)制得到的。復(fù)制工具包括多個(gè)具有凹陷結(jié)構(gòu)特 征的復(fù)制區(qū)域，這些凹陷結(jié)構(gòu)特征界定元件的形狀，復(fù)偉U工具進(jìn)一步包括多個(gè) 具有平表面部分的第一間隔部分，并且進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)用于界定在復(fù)制 過程中工具和基底之間距離的第二間隔部分，其中在復(fù)制工具相對(duì)于基底運(yùn)動(dòng) 的方向上，第二間隔部分的高度皿第一間隔部分的高度。
在本發(fā)明的一個(gè)雌實(shí)施例中，針復(fù)制區(qū)域具有圍繞它的或被設(shè)置在復(fù) 制區(qū)域周圍的相關(guān)的第一間隔部分。第一間隔部分因此界定由復(fù)制區(qū)域制造的元件的皿^件的周iiii界。
在本發(fā)明的一個(gè)，實(shí)施例中，被第一間隔部分覆蓋的^P面積在0.1%和 50%之間，雌在0.5%和20%之間，特別ttii在2%和10%之間的覆蓋基底的 工具的所有面積。作為一般原則，如果被第一間隔部分覆蓋的面積足夠大，并 且超過一定限制，那么第二空間部分不是必需的。所述限制的確切值根據(jù)復(fù)制 材料的流動(dòng)特性和工具擠壓在基底上的作用來定。
在本發(fā)明的一^MW實(shí)施例中，被第二間隔部分覆蓋的^P面積-如果存在 -介于1%和50%之間，,在5%和25%之間，特另寸,在10%和20°/。之間所 有覆蓋基底的工具的面積。
在本發(fā)明的一個(gè),實(shí)施例中，被(任選的)第二間隔部分覆蓋的全部面 積介于10%和1000%之間，雌在25%和400%之間，特別雌在50%和200% 之間的所有被第一間隔部分覆蓋的面積。
進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例體現(xiàn)在從屬權(quán)利要求中。方法權(quán)利要求的特征可結(jié)合 裝置權(quán)利要求的特征并且反之亦然。


參考 實(shí)施例，本發(fā)明的主旨將在下文中進(jìn)行詳細(xì)的描述， 實(shí)施例 示出在附圖中，其示意性的表示是-圖1是穿過復(fù)制工具的橫截面； 圖2是復(fù)制工具的俯視圖； 圖3是另一復(fù)制工具的俯視圖； 圖4^6是復(fù)制過程的步驟； 圖7-10是另一工具和復(fù)制步驟；禾口 圖ll是復(fù)制af呈的流程圖。
在附圖中所使用的附圖標(biāo)記、和它們的含義以匯總的形式被列出在附圖標(biāo) 記清單中。原則上，在附圖中相同的部分4頓相同的附圖斷己。 皿實(shí)施例詳述
圖1示出了復(fù)制工具9的橫截面。復(fù)制工具9包括多個(gè)復(fù)制區(qū)域3，即凹陷 結(jié)構(gòu)特征，其界定了利用工具9制造的元件6的微。針復(fù)制區(qū)域3在其周 邊部分或全部被第一間隔部分或局部(local) ^f:件間隔部分1所包圍。由復(fù) 制區(qū)域3和以這種方式散布在其間的第一間隔部分1所覆蓋的區(qū)域被稱之為復(fù)制區(qū)間12。復(fù)制工具可進(jìn)一步包含使雜大規(guī)*勤乂平上具有尺寸剛性的剛性支
承板8。
一方面在,基底7的地方，第一間隔部分1在一側(cè)用于界定元件6的形 狀或邊界，并且在另外一方面界定元件6相對(duì)于基層的高度。依靠復(fù)制工具9 的尺寸穩(wěn)定性，其可進(jìn)一步被用于界定元件6相對(duì)于基底7的高度。也就是說， 第一間隔部分1抵靠在基底7上停止移動(dòng)或距離基底7有一可控制的距離。后 面提到的距離，基層厚度，此處也被稱為"元件間隔高度差"，在此處是由相對(duì) 于第一間隔部分1的第二間隔部分2的垂，伸界定的。
在本文中，為了方便起見，垂直于包含基本平面的基底7表面的尺寸被稱 之為"高度"。實(shí)際上，整個(gè)設(shè)置也可以顛倒的配置方式使用或也可以基底平面 垂直于水平面或相對(duì)于水平面有一定的角度的方式來配置。因此垂直于平面的 方向被定義為z方向。術(shù)語(yǔ)"周邊"、"側(cè)面"、"邊"涉及的是關(guān)于垂直于z方 向的方向。術(shù)語(yǔ)元件的"周邊"和"邊"因此被理解為當(dāng)看基底時(shí)是從垂直于 基本平面的方向來看。元件覆蓋一部分基底，并且圍繞基底的其它部分可被復(fù) 制材料覆蓋，該其它部分也就是都鄰近基底和元件的功能部分的空間區(qū)域，特 別是在第一間隔部分之下，并不會(huì)防礙元件的功能。
基底4腿是由具有娜性的材料制成，例如PDMS (聚二甲基硅辦)或 其它彈性材料。這使得對(duì)被帶臘的元件6進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮穸瓤刂?，即使基底表?不完全平坦，其中在基底表面上進(jìn)行過程操作，或者如果復(fù)制工具不完全平坦。
圖2示出了復(fù)制工具的俯視圖。單個(gè)復(fù)制區(qū)域3被第一間隔部分1包圍。 每個(gè)第一間隔部分1可以連續(xù)環(huán)的方式包圍復(fù)制區(qū)域3，或可包^益出或溢^M 道10，該通道使得復(fù)制材料5容易的流入?yún)^(qū)域或溢出空間(溢流空間)4內(nèi)。 一些分離的第二間隔部分2被設(shè)置成圍繞復(fù)制部分3，位于工具9的外圍。
圖3示出了另一復(fù)制工具的俯視圖，其中單個(gè)第二間隔部分2形成一個(gè)圍 繞復(fù)制部分3的格子的環(huán)。
工具9 ^于用在晶片規(guī)模生產(chǎn)中，也就是說含有復(fù)制區(qū)域陣列的基底 可以是碟片形狀。因ltbl具9的直徑 處于5cm至30cm范圍內(nèi)。晶片規(guī)模 結(jié)合微電子生產(chǎn)是可能的，如在同一申請(qǐng)人的WO2005/083789中所揭示的，此 處作為參考引入。
圖4-6示出了包括復(fù)制材料的單個(gè)分配操作的復(fù)制過程的步驟在圖4中，
10復(fù)制材料5施加到基底7上，并且工具9定位在基底7上。第二間隔部分2相 對(duì)相應(yīng)的在基底7上的第二支承區(qū)域13方向定位。如環(huán)氧樹脂的復(fù)制材料5是 塑性可變形的鄉(xiāng)占性的或液態(tài)的。雌的是，復(fù)制材料5僅施加到基底7上的 不會(huì)接觸到第二間隔部分2的區(qū)域，也就是不施加到第二支承區(qū)域13。當(dāng)以相 反的配置進(jìn)行操作的時(shí)候進(jìn)行同樣的控制，用基底7在工具9之上，并且復(fù)制 材料5施加到工具9上?？商峁┯糜诳刂乒ぞ?相對(duì)水平位移和/或向下運(yùn)動(dòng)的 弓l導(dǎo)元件，但是沒有示出。
在本發(fā)明的一^H^實(shí)施例中，對(duì)于將復(fù)制材料5施加到基底7上的情況， 基底7或復(fù)制工具包括具有流動(dòng)Plih裝置的流動(dòng)PM:區(qū)域11 ，其用于防止復(fù)制 材料5流到與第二間隔部分2接觸的區(qū)域上。在基底上的流動(dòng)PM:裝置可以是 例如在基底7上的坎鵬的機(jī)械體，淑幾械或嫩拠?yán)?，其旨^斷隨底7 的濕潤(rùn)能九選擇性的或另外的，此種PIih體可以通過使用不同的材料影響 至瞎底7上的[51ih區(qū)域11，鄉(xiāng)加化學(xué)物質(zhì)到戶做區(qū)域，以便M^、基底7的濕 潤(rùn)能力。在復(fù)制工具上的流動(dòng)卩M:裝置可包括例如邊緣的不連續(xù)的部分，其阻 止復(fù)制材料通過毛細(xì)管作用力和/或表面張力到達(dá)某些區(qū)域。選擇性的或另外的 對(duì)于基底和/或復(fù)制工具的流動(dòng)Sih體來說，通過動(dòng)力學(xué)控制流動(dòng)也可鄉(xiāng)蹄iJ， 也就^3I3i確保在復(fù)制材料至腿第二支承區(qū)域前第二間隔部分2鄰近基底來實(shí) 現(xiàn)。
在本發(fā)明的一^Htt實(shí)施例中，第一間隔部分l并不是包圍每個(gè)復(fù)制區(qū)域
3，但其是例如分散在復(fù)制區(qū)間12上的分開的柱子。以這種方式，基底7的某 些區(qū)域可保持被沒有功能的復(fù)制材料5的厚部分所覆蓋，相對(duì)于元件6來說。
在圖5中，工具9已被移動(dòng)M在基底7上，驅(qū)動(dòng)]^促動(dòng)的作用力 僅 是作用在工具9上的重力。因此，工具9的重量，包括支承板8和任選的附加 重量，界定了工具9抵靠在基底7上的作用力。這允許對(duì)作用力、和可能發(fā)生 的工具9的倒可彈性變形進(jìn)行非常準(zhǔn)確的控制。復(fù)制區(qū)域3充滿了復(fù)制材料5， 并且溢出空間也至少部分被復(fù)制材料5充滿。
第二間隔部分2接觸基底7而沒有倒可復(fù)制材料5在其間，由此大部分的 工具9的重量施加在第二間隔部分2上。通過元件間隔高度差第一間隔部分1 與基底7被分離開，所得到的空間被充滿了復(fù)制材料5。
根據(jù)幾何的和熱機(jī)械的限制選擇理想的元件間隔高度差。高度差決定了在浮動(dòng)空間下的復(fù)制材料層的厚度，即所謂的基層。該厚度可或者根據(jù)元件的設(shè) 計(jì)給出或者根據(jù)由于熱機(jī)械特性給出的規(guī)格來給出。作為一實(shí)例，可要 層
厚度低于15 u m以避免在切割過程中分層，如以下的進(jìn)一，釋一樣。 復(fù)制材料5隨后通過熱或UV或化學(xué)固^^硬化。
在圖6中，工具9已!彭人基底7上移開，留下在基底7上的硬化元件6。進(jìn) 一步的處理要根據(jù)元件6的自然嵐性和作用，也就是元件6可從基底7上分開 或留在基底7上以用于在晶片規(guī)模制it3i程中和隨后切割成分開部分的下一步 驟。
圖7中復(fù)制工具9并不包括ftf可接觸間隔。第一間隔部分l、 l銅繞著復(fù)制 區(qū)域3但是也被設(shè)置在這些部分之間，這些部^S括至少一復(fù)制區(qū)域。在陣列 部分之間的區(qū)域例如是在復(fù)制后切害蟣l雌擇所處的健。在圖7中，在工具 上對(duì)應(yīng)的位置有箭頭示出。M部分之間的在區(qū)域內(nèi)的第一間隔部分V僅剩下 薄復(fù)制材料基層。這在切割過程可是有利的，在此處因?yàn)樘竦膹?fù)制材料層可 能發(fā)生分層。制造光學(xué)元件的方法、特別魏于分割過程有禾啲所使用的方法 在由Rudmann和Rossi與本申請(qǐng)同一日提出的美國(guó)專利申請(qǐng)11/384，558"制造光 學(xué)元件"中有描述，雜此處被引入作為參考。
在圖8中所示的復(fù)帝U工具包括圍繞復(fù)制區(qū)域的第一間隔部分1并腿一步 包括分布在工具上的第二間隔部分2。此種復(fù)制工具特別適合于"陣歹愎制"， 此時(shí)復(fù)制材料以陣列的方式被分配，該陣列的方式就象多個(gè)泡被施加至lj點(diǎn)上， 其中在該點(diǎn)處光學(xué)元件被制造。在示出的實(shí)施例中，復(fù)制材料5被分配到基底 上。
復(fù)制材料5也可分散到工具上，即SA構(gòu)成復(fù)制區(qū)域的模穴。這在圖9中 被示出(僅工具被示出而沒有基底，基底在遇到工具前，例如并不包含fti可復(fù) 制材料)。這種在工具上分散復(fù)制材料的原則適用于所有的在此處描述的本發(fā)明 的實(shí)施例，也就是，具有和不具有第二間隔的工具，具有分散或集中的第二間 隔的工具等。
圖10示出了在復(fù)制過程中的位置，在復(fù)制工具9和基底7根據(jù)例如圖8或 圖9己經(jīng)相互彼此相向移動(dòng)后。在復(fù)制中，第二間隔部分2鄰近基底表面，然 而可有復(fù)制材ltt第一間隔部分1之下，如圖9中所示。根據(jù)由復(fù)制材料空間 所決定的精度，復(fù)制材料可被放置入溢流空間4并且例如形成沿著第一間隔的外邊沿凸出部分14。
圖ll示出了復(fù)制過程的流程圖。
雖然用本發(fā)明所提出的優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)清楚的理解是本發(fā) 明并不受其限制，另夕卜的變形例和實(shí)施方式也在權(quán)利要求的要求f娥的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種通過復(fù)制而制造多個(gè)光學(xué)元件的方法，其包括以下步驟●提供包括多個(gè)復(fù)制區(qū)域的復(fù)制工具，其中該復(fù)制區(qū)域具有界定元件形狀的凹陷結(jié)構(gòu)特征，該工具進(jìn)一步包括多個(gè)具有平表面部分的第一間隔部分；●提供基底；●將復(fù)制工具和基底相對(duì)彼此移動(dòng)，同時(shí)塑性可變形的或粘性的或液態(tài)的復(fù)制材料位于工具和基底之間；●加作用力以便將工具和基底相對(duì)彼此移動(dòng)，直至第一間隔部分位于遠(yuǎn)離基底一定距離的地方，平表面部分平行于基底表面，復(fù)制材料保持在第一間隔部分和基底之間，和；●硬化復(fù)制材料以形成元件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包Mffi過給工具一預(yù)定的重量并將工具放置在 基底上以確定所述作用力的步驟，^il過給基底一預(yù)定的重量并將基底放置在 工具上以確定所述作用力的步驟，讓重量來施加擠壓。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中工具進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)第二間隔 部分，該第二間隔部分用于界定工具和基底之間的距離，并且其中相對(duì)基底移 動(dòng)工具的方法步驟包括參相對(duì)基底移動(dòng)工具直至第二間隔部分接觸到基底表面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中第二間隔部他括平表面部分。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其中第一間隔部分散布在復(fù)制區(qū)域中，并 且其中第二間隔部分設(shè)置在包圍復(fù)制區(qū)域的工具外圍，并且第二間隔部分并不 包括或界定任何復(fù)制區(qū)域。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一權(quán)禾腰求的方法，包括將復(fù)制材料施加到工 具上或基底上而并不覆蓋對(duì)應(yīng)于至少一第二間隔部分的側(cè)部位置的區(qū)域的步 驟，從而在工具相對(duì)基底移動(dòng)后沒有復(fù)制材料存在于第二間隔部分和基底之間。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一權(quán)利要求的方法，其中復(fù)制區(qū)域包括第一和 第二間隔部分。
8、 根據(jù)權(quán)禾腰求3至7中任一權(quán)禾腰求的方法，其中，在工具相對(duì)基底移 動(dòng)的方向上，第一間隔部分的高度和第二間隔部分的高度的不同是通過元件間隔高度差來體現(xiàn)的，元件間隔高度差在5貨妹至30M的范圍內(nèi)。
9、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中第一間隔部分界定在基底上的元件高度。
10.
11、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中在將復(fù)制工具和基底相向彼此移 動(dòng)之前，復(fù)制材料以材料的單個(gè)連續(xù)量或以材料的多個(gè)連續(xù)量的方式被分配，其中在多個(gè)連續(xù)量中每個(gè)材料量覆蓋多個(gè)戶;M復(fù)制區(qū)域。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一權(quán)利要求的方法，其中在將復(fù)制工具和基底相向彼此移動(dòng)之前，復(fù)制材料以材料陣列量的方式被分配，每個(gè)被限制在包含 一復(fù)制區(qū)域的部分中。
13、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中在復(fù)制材料硬化后，復(fù)制工具被 移出并且基底部分或包括基底的組件部分沿著切割線彼此分開，每個(gè)部分帶有 至少一個(gè)所述光學(xué)元件，其中所述切割線沿著基底的側(cè)部位置，該基底的側(cè)部 位置是在復(fù)制過程中第一間隔部分定位的地方。
14、 一種用于制造多個(gè)光學(xué)元件的復(fù)制工具，其中該光學(xué)元件是通過從復(fù) 制材料復(fù)制得到，包括多個(gè)復(fù)帝'J區(qū)域的復(fù)制工具，其中該復(fù)制區(qū)域具有界定元 件形狀的凹陷結(jié)構(gòu)特征，復(fù)制工具進(jìn)一步包括多個(gè)具有平表面部分的第一間隔 部分并且進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)第二間隔部分，該第二間隔部分用于界定在復(fù) 制過程中工具和基底之間的距離，其中在復(fù)制工具相向基底運(yùn)動(dòng)的方向上，第 二間隔部分的高度皿第一間隔部分的高度。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14的復(fù)制工具，在垂直于工具的主平面的方向上，第一 間隔部分的高度和第二間隔部分的高度的不同是通過元件間隔高度差來體現(xiàn) 的，元件間隔高度差在5 M至30微米的范圍內(nèi)。
16、 根據(jù)權(quán)禾腰求14或15的復(fù)制工具，其中每個(gè)第一間隔部分被設(shè)置成 圍繞著相關(guān)的復(fù)制區(qū)域并且界定由復(fù)制區(qū)域制造的元件周邊的糊犬。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一權(quán)利要求的復(fù)制工具，其中由第一間隔部 分覆蓋的總面積在所有工具覆蓋基底面積的0.5%和20%之間。
18、 根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一權(quán)利要求的復(fù)制工具，其中由第二間隔部 分覆蓋的總面積在所有工具覆蓋基底面積的5%禾口 25%之間。
19、 根據(jù)權(quán)利要求14-18中任一權(quán)利要求的復(fù)制工具，其中第一間隔部分散布在復(fù)制區(qū)域中，并且其中第二間隔部分設(shè)置在包圍復(fù)制區(qū)域的工具外圍， 并且第二間隔部分并不包括或界定招可復(fù)制區(qū)域。
20、 一種M復(fù)制審隨多個(gè)光學(xué)元件的方法，每個(gè)光學(xué)元件包括折射itl竟， 包括以下步驟參掛共包括多個(gè)復(fù)制區(qū)域的復(fù)制工具，其中該復(fù)制區(qū)鵬有界定元件艦犬 的凹陷結(jié)構(gòu)特征，每個(gè)復(fù)制區(qū)域包括圓頂形狀部分和圍繞著圓頂皿部分 的突出扁平部分，該扁平部分用于作為間隔并且決定折射透鏡的高度； 參提供基底；參將復(fù)制工具和基底相對(duì)彼此移動(dòng)，同時(shí)塑性可^^的鄉(xiāng)占性的或液態(tài)的 復(fù)制材茅iHi于工具和基底之間； 參硬化復(fù)制材料以形^件； 參移去復(fù)制工具；和參將基底的各個(gè)部分彼此分離開，每個(gè)部分?jǐn)y帶有至少其中一個(gè)戶;^反射纖。
21、 根據(jù)權(quán)禾腰求20的方法，其中將復(fù)制工具和基底彼此相向移動(dòng)的步驟 包括施加作用力以將復(fù)制工具和基底彼此相向移動(dòng)，直到第一間隔部分定位在 遠(yuǎn)離基底一定距離的地方，扁平表面部分平行于基底表面，同時(shí)復(fù)制材料保持 在第一間隔部分和基底之間。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中圍繞圓頂皿部分的扁平部分立即M; 圓頂開i部分。
23、 根據(jù)權(quán)利要求20-22中任一權(quán)利要求的方法，其中所述基底部分沿著 切割線被彼此分開，并且其中戶脫分割線沿著基底的側(cè)部位置，基底的側(cè)部位 置是在復(fù)制過程中第一間隔部分所處的^S。
24、 根據(jù)權(quán)利要求20-23中任一權(quán)利要求的方法，其中將復(fù)制工具和基底 彼此相向移動(dòng)的步驟包括將工具相對(duì)基底移動(dòng)直至第二間隔部分接觸到基底表 面。
25、 一種通過復(fù)制帝隨的透明光學(xué)元件，該光學(xué)元件包括基底和在其上硬 化的復(fù)制材料，該硬化的復(fù)制材料包括被復(fù)制的光學(xué)功能部分，復(fù)制材料進(jìn)一 步包括圍繞光學(xué)功能部分的扁平部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過復(fù)制來制造多個(gè)元件的方法，包括提供包括多個(gè)復(fù)制區(qū)域的復(fù)制工具的步驟，該復(fù)制區(qū)域具有界定元件形狀的凹陷結(jié)構(gòu)特征，該工具進(jìn)一步包括多個(gè)第一間隔部分；提供基底，將工具相對(duì)基底移動(dòng)，同時(shí)塑性可變形的或粘性的或液態(tài)的復(fù)制材料位于工具和基底之間；硬化復(fù)制材料以形成元件，其中將工具相對(duì)基底移動(dòng)的步驟包括施加預(yù)定的作用力以便將工具相向基底移動(dòng)，直至第一間隔部分定位在遠(yuǎn)離基底一定距離的地方，所述距離由所述作用力的量決定，同時(shí)復(fù)制材料保留在第一間隔部分和基底之間。
文檔編號(hào)B29D11/00GK101432126SQ200780009717
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者H·魯?shù)侣? M·羅西, S·海姆加特納, S·韋斯滕霍弗 申請(qǐng)人:赫普塔岡有限公司