LITHOGRAPHIC METHOD FOR IMPRINTING THREE-DIMENSIONAL MICROSTRUCTURES HAVING OVERSIZED STRUCTURAL HEIGHTS INTO A CARRIER MATERIAL

• Main Authors: KUNA, Ladislav, STADLOBER, Barbara, POSTL, Markus
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 08.12.2022
• Subjects: APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR; CINEMATOGRAPHY; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; PHOTOGRAPHY; PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES,e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTORDEVICES; PHYSICS

Die Erfindung betrifft ein Lithographisches Verfahren zur Aufprägung von dreidimensionalen Mikrostrukturen, welche übergroße Strukturhöhen aufweisen, in ein photostrukturierbares Trägermaterial unter Verwendung einer Belichtungsvorrichtung, wobei eine übergroße Strukturhöhe eine Höhe aufweist, die den Wert der maximalen Nenneindringtiefe überschreitet. Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte: - Flächiges Auftragen eines photostrukturierbaren Trägermaterials (1) mit einer Schichthöhe (H.1) auf einem Substratträger (2); - Rechnerunterstütztes Modellieren eines virtuellen dreidimensionalen Strukturmodells (10) der aufzuprägenden Mikrostruktur, deren Gesamthöhe (H.10) größer als die maximale Nenneindringtiefe beim Belichten in das Trägermaterial (1) ist; - Rechnerunterstütztes Unterteilen der Gesamthöhe (H.10) des Strukturmodells (10) in eine Anzahl von sequentiell übereinandergestapelten Teilstrukturen (11, 12, 13, ); - Berechnen einer virtuellen Photomaske (M.11, M.12, M.13, ) für jede der Teilstrukturen (11, 12, 13, ); - Strukturieren anhand der virtuellen Photomasken (M.11, M.12, M.13, ) mittels Belichten und Entwickeln (E) des Trägermaterials (1), bis schichtweise sämtliche virtuellen Photomasken (M.11, M.12, M.13, ) strukturiert wurden; - Erhalten eines fertig strukturierten Trägermaterials (30), das eine Strukturierung entsprechend dem gesamten Strukturmodell (S. 10) und seiner Gesamthöhe (H.10) enthält. The invention relates to a lithographic method for imprinting three-dimensional microstructures having oversized structural heights into a photostructurable carrier material using an exposure device, wherein an oversized structural height has a height exceeding the value of the maximum nominal penetration depth. The method comprises the following method steps: - two-dimensionally applying a photostructurable carrier material (1) with a layer height (H.1) on a substrate carrier (2); - modelling, with the aid of a computer, a virtual three-dimensional structural model (10) of the microstructure to be imprinted, the total height (H.10) of which is greater than the maximum nominal penetration depth during exposure into the carrier material (1); - subdividing, with the aid of a computer, the total height (H.10) of the structural model (10) into a number of substructures (11, 12, 13, ) sequentially stacked one on top of the other; - calculating a virtual photomask (M.11, M.12, M.13, ) for each of the substructures (11, 12, 13, ); - on the basis of the virtual photomasks (M.11, M.12, M.13, ), structuring by means of exposure and development (E) of the carrier material (1) until all virtual photomasks (M.11, M.12, M.13, ) have been structured layer by layer; - obtaining a completely structured carrier material (30) which contains a structuring corresponding to the entire structural model (S.10) and its total height (H.10). L'invention concerne un procédé lithographique permettant d'imprimer des microstructures tridimensionnelles à hauteurs structurales surdimensionnées dans un matériau support photostructurable à l'aide d'un dispositif d'exposition, une hauteur structurale surdimensionnée ayant une hauteur qui dépasse la valeur de la profondeur de pénétration nominale maximale. Le procédé comprend les étapes suivantes : appliquer de façon bidimensionnelle un matériau support photostructurable (1) ayant une hauteur de couche (H.1) sur un support de substrat (2) ; modéliser, à l'aide d'un ordinateur, un modèle structural tridimensionnel virtuel (10) de la microstructure à imprimer dont la hauteur totale (H.10) est supérieure à la profondeur de pénétration nominale maximale lors de l'exposition dans le matériau support (1) ; subdiviser, à l'aide d'un ordinateur, la hauteur totale (H.10) du modèle structural (10) en un certain nombre de sous-structures (11, 12, 13) successivement empilées les unes sur les autres ; calculer un photomasque virtuel (M.11, M.12, M.13) pour chacune des sous-structures (11, 12, 13) ; sur la base des photomasques virtuels (M.11, M.12, M.13), structurer le matériau support (1) par exposition et développement (E) jusqu'à ce que tous les photomasques virtuels (M.11, M.12, M.13) aient été structurés couche par couche ; obtenir un matériau support (30) complètement structuré qui contient une structuration correspondant à l'ensemble du modèle structural (S.10) et à sa hauteur totale (H.10).