專利名稱：用于制造一種具有構(gòu)造表面的產(chǎn)品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于制造一種具有構(gòu)造表面的產(chǎn)品的方法以及這種產(chǎn)品和一種用于特別在玻璃中產(chǎn)生微構(gòu)造的方法。
背景技術(shù)：
玻璃由于其突出的光學(xué)和化學(xué)特性受到重視并得到大量應(yīng)用。玻璃例如特別耐水、耐水蒸汽和尤其也耐腐蝕性物質(zhì)，如酸和堿。此外玻璃通過不同的組分和添加物可以特別大地變化并由此能夠適配于許多應(yīng)用領(lǐng)域。
玻璃的一個大應(yīng)用場合是光學(xué)和光電子領(lǐng)域。例如，在數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域不會不再考慮使用光學(xué)元件。
正是在這種應(yīng)用場合中元件總是較小的，由此對元件精度的要求持續(xù)地提高，例如對折射或衍射的較高光學(xué)品質(zhì)的元件的光學(xué)影響存在一個較高的需求。在這種位置只示例性地稱之為光學(xué)微透鏡。
玻璃由于其突出的光學(xué)特性對此是特別適合的。但是恰恰相反，玻璃在應(yīng)用中存在一些問題。因此玻璃的精確制造、尤其是細構(gòu)造的制造存在問題。
盡管已知玻璃的濕法或干法化學(xué)腐蝕。但是在此尤其對于玻璃只能實現(xiàn)微小的腐蝕率，因此這樣一種方法是漫長的并相應(yīng)地增加了大量生產(chǎn)的制造成本。
還已知，使用光電構(gòu)造的玻璃，如FOTURAN。但是這種玻璃是特別昂貴的。
通過激光也能夠在玻璃上制造出精確的構(gòu)造，但是這種工藝也是非常慢速地并對于大量生產(chǎn)同樣是昂貴的。
此外已知不同的機械制造方法，如磨削或拋光，但是一般不能實現(xiàn)可通過其它方法所實現(xiàn)的精度和精細度。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供一種方法，它能夠簡單且經(jīng)濟地制造出具有一個構(gòu)造表面的產(chǎn)品。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種制造具有微構(gòu)造表面的產(chǎn)品的方法，它能夠形成可精密的、精準定位的和/或多種構(gòu)造。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種制造一個具有微構(gòu)造、尤其是微構(gòu)造表面的產(chǎn)品的方法，它適用于玻璃或具有玻璃狀構(gòu)造的金屬，但是不局限于此。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種制造一個具有微構(gòu)造表面的產(chǎn)品方法，它適用于大量制造并避免或至少防止現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明的這個目的以特別簡單的方法通過獨立權(quán)利要求的內(nèi)容得以實現(xiàn)。本發(fā)明的有利擴展構(gòu)造在從屬權(quán)利要求中給出。
按照本發(fā)明提供了一種用于制造一個具有預(yù)定構(gòu)造、尤其是用于產(chǎn)生微構(gòu)造、例如在玻璃里面制造或由玻璃中制成的微透鏡和/或微通道的方法。該方法包括提供至少一個輔助基片，將一個輔助基片的至少一個表面形成構(gòu)造和將一個由第一材料制成的第一層涂覆到輔助基片的構(gòu)造表面上。
在此，在本發(fā)明的意義上作為輔助基片的構(gòu)造表面不一定只理解為輔助基片上可直接形成構(gòu)造的表面，而且也可以理解為涂覆到輔助基片上的層的構(gòu)造表面。盡管如此，所述輔助基片也可以直接形成構(gòu)造(參見圖4a，4c，4d)。
對于本發(fā)明使用一個輔助基片、必要時配有其它層作為確定構(gòu)造的部件已經(jīng)證明是特別有利的，因為其材料可以根據(jù)可構(gòu)造特性來選擇和適配。尤其是輔助基片不必是透明的，因為它又被去除并因此不是成品的組成部分?？扇コ妮o助基片必要時甚至可以再利用并由此更有利于降低成本。
因此所述輔助基片尤其與第一層或與產(chǎn)品最好在涂覆第一層后、必要時按照另一工藝步驟再分離或去除。換言之，所述第一層與輔助基片在保持構(gòu)造表面的情況下可以分離或分解。
尤其是對于按照本發(fā)明的方法預(yù)備一個具有預(yù)定構(gòu)造表面的負掩模或負模，并且這個第一層在負掩模上為了產(chǎn)生負掩模的構(gòu)造表面的一個正印痕而沉積在第一層上。
優(yōu)選將由第三種材料、尤其是由玻璃、具有玻璃狀構(gòu)造的材料或其它尤其透明的材料制成的自載的載體或產(chǎn)品基片涂覆到第一層上。
在此要指出，按照本發(fā)明的用于在一個基片、尤其是產(chǎn)品基片上制造一個構(gòu)造層的方法顯示出非常突出的沉積性，因為該層不象傳統(tǒng)方法那樣離開產(chǎn)品基片而是相對于以待制造的產(chǎn)品向著產(chǎn)品基片方向生長，即借助于負工藝將構(gòu)造層生長在輔助基片上。
按照本發(fā)明的方法是特別有利的，因為微構(gòu)造在玻璃中的產(chǎn)生由此可以簡單、快速且經(jīng)濟地實現(xiàn)。此外可以在層表面中制造非常小的、尤其是衍射或反射的構(gòu)造，如微透鏡或微通道，其中輔助基片的表面限定相應(yīng)的負模。
此外，所述表面構(gòu)造可以通過負工藝精確地預(yù)定和監(jiān)控，因此實現(xiàn)一個一致的產(chǎn)品質(zhì)量和高的表面品質(zhì)。
優(yōu)選第一材料是玻璃或一種類似玻璃的材料，因此可以制造一個具有上述優(yōu)點的預(yù)定構(gòu)造的玻璃層。按照本發(fā)明的微構(gòu)造、如由玻璃、類似玻璃或其它透明的材料制成的微透鏡的預(yù)備在玻璃纖維光學(xué)領(lǐng)域具有特別廣泛的應(yīng)用。
作為類似玻璃的層尤其是一個SiO2層，它們通過CVD(化學(xué)氣相沉積)方法沉積并例如考慮摻雜磷和/或硼。磷和硼的沉積同樣由氣相實現(xiàn)。這種層的優(yōu)點是溫度的回落比對于玻璃的情況更小。
作為本發(fā)明所不期望的附加使用已經(jīng)證實，一個按照本發(fā)明的構(gòu)造產(chǎn)品尤其適用于微射流。在此特別的優(yōu)點在于，配有微通道的玻璃層由于其高的化學(xué)穩(wěn)定性尤其與眾不同。
玻璃還由于其在熱、機械和光特性方面的高度變化性而與眾不同。
特別有利的是，第一層或玻璃層沉積在尤其是蒸鍍在輔助基片上。電子束蒸鍍工藝或濺鍍工藝尤其得到證實是有效的。在此優(yōu)選將一種蒸鍍玻璃、如Schott公司的蒸鍍玻璃8329在一個真空室中通過電子束加熱到蒸發(fā)，其中蒸汽在輔助基片上冷凝并玻璃化。
這一點請參閱同一申請人的下列申請DE 202 05 830.1，提交于2002年4月12日；DE 102 22 964.3，提交于2002年5月23日；DE 102 22 609.1，提交于2002年5月23日；DE 102 22 958.9，提交于2002年5月23日；DE 102 52 787.3，提交于2002年11月13日；DE 103 01 559.0，提交于2003年1月16日，其公開內(nèi)容在此明確地并入作為參考。
下面的工藝參數(shù)對于涂覆一封閉的玻璃層是有利的基片的表面粗糙度＜50μm汽化期間的BIAS-溫度≈100℃汽化期間的壓力10-4mbar第一層的沉積或蒸鍍通過等離子體離子支持的蒸鍍(PIAD)進行。在此附加地使一個離子射線對準待涂覆的基片。該離子射線可以通過等離子源、例如通過一種適當氣體的電離產(chǎn)生。通過等離子實現(xiàn)層的附加壓實以及松散粘附的顆粒在基片表面上的分離。這一點導(dǎo)致特別密實且無缺陷地沉積的層。
按照本發(fā)明的優(yōu)選擴展構(gòu)造，第一層在涂覆或沉積后例如通過化學(xué)和/或機械方法平面化。為此可以考慮玻璃層的濕法化學(xué)腐蝕或磨削和/或拋光。在此該產(chǎn)品基片最好在平面化之后涂覆。
優(yōu)選將尤其自載的且給予產(chǎn)品強度的產(chǎn)品基片涂覆到尤其平面化的第一層或玻璃層上。在此所述產(chǎn)品基片例如與第一層陽極地粘接。陽極粘接具有優(yōu)點，所制造的產(chǎn)品可以承受高化學(xué)負荷。
也可以選擇或附加地將產(chǎn)品基片粘接到第一層上。在此尤其可以以有利的方式省去平面化，因為粘接劑能夠補償不平性。在這個實例中平面化可以說通過粘接劑實現(xiàn)。這個簡單的實施例尤其適用于非光學(xué)產(chǎn)品，即，例如用于微射流的產(chǎn)品。作為粘接劑例如可以使用一種尤其透明的環(huán)氧化物。
不僅在陽極粘接時而且在通過環(huán)氧化物粘接時，在去除輔助基片后作為中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品存在可以制造或通過按照本發(fā)明的方法制造，通過陽極粘接或環(huán)氧化物形成一個可靠且持久的由產(chǎn)品基片、第一層或玻璃層和連接層組成的多層符合體。
尤其是所述產(chǎn)品基片和/或第一層是透明的，因此復(fù)合體尤其對于光線優(yōu)選在可視或紅外區(qū)是可透穿或透明的。換言之，按照本發(fā)明產(chǎn)生一個光學(xué)的、例如反射或衍射的復(fù)合部件。因此按照本發(fā)明可以制造例如整個的微透鏡陣列。
也可以選擇或附加地最好將其它的層如一個防反射層和/或一個紅外吸收層、尤其涂覆在平面化的第一層上、即第一層與產(chǎn)品基片之間。但是這樣的層或各層也可以在產(chǎn)品基片的位于第一層對面的一面上涂覆到該產(chǎn)品基片上。由此集合其它的光學(xué)部件。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述輔助基片包括一個自載的由第二材料制成的載體或者由這樣一種材料組成。作為第二材料最好不使用玻璃而是使用一種半導(dǎo)體材料，例如硅和/或一種陶瓷和/或一種金屬，例如鋁和/或一種金屬合金。
按照本發(fā)明的一個特殊的擴展構(gòu)造，所述輔助基片直接或更準確地說是構(gòu)造到第二材料中，因此在沉積玻璃層之前不必、但是可以涂覆其它的層。尤其是在這個擴展構(gòu)造中，所述輔助基片在形成構(gòu)造的步驟之前或必要時之后，尤其通過化學(xué)方法或機械方法、例如通過平面研磨而平面化。
為了在沉積玻璃層之后使玻璃構(gòu)造暴露，所述輔助基片、尤其是第二材料最好基本上完全或至少局部地腐蝕掉。例如在硅輔助基片的情況下將這個基片通過氫氧化鉀(KOH)化學(xué)地溶解。
對于上述實施例也可以選擇或附加地使輔助基片按照另一實施例包括一個自載的由第二材料制成的載體和一個構(gòu)造層，它涂覆到載體上。在此優(yōu)選使構(gòu)造層形成構(gòu)造而載體不形成構(gòu)造。
所述構(gòu)造層包括或由特別是保護層、光電保護層、抗蝕劑或光致抗蝕劑組成。尤其為了制造類似的構(gòu)造、例如透鏡使用一種灰度(Grauton)抗蝕劑。該構(gòu)造層在沉積玻璃層之后完全或至少局部地腐蝕掉、尤其是化學(xué)地溶解。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選擴展構(gòu)造，在載體與構(gòu)造層之間還設(shè)置至少一個或多個中間層。這些中間層優(yōu)選包括一個抗蝕劑或由一個抗蝕劑組成。尤其是中間層的抗蝕劑和構(gòu)造層的抗蝕劑由不同的材料組成，因此能夠?qū)崿F(xiàn)有選擇地腐蝕掉。
對于一個特別優(yōu)選的實施例，所述輔助基片或構(gòu)造層光刻地形成構(gòu)造。但是也可以選擇或附加地使構(gòu)造通過一個精密母體機械地例如通過頂壓、尤其在一個薄膜中產(chǎn)生。對于這種簡單的方法甚至可以實現(xiàn)微米范圍內(nèi)的精度。
對于具有更小精度需求的構(gòu)造，所述構(gòu)造例如可以通過絲網(wǎng)印刷產(chǎn)生。
特別簡單且因此優(yōu)選的是，將一個已經(jīng)預(yù)構(gòu)造成或微構(gòu)造成的薄膜涂覆或粘接到輔助基片上。
此外本發(fā)明與這樣一些發(fā)明相結(jié)合，它們在2002年4月15日提交的德國實用新型申請U-202 05 830.1和2002年5月23日提交的德國專利申請DE-102 22 609.1中描述。因此上述兩個申請的內(nèi)容在此通過引用而全面地用于本公開文件的內(nèi)容。


下面借助于實施例并結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明。附圖中圖1a-I為按照本發(fā)明的第一實施例制造一個按照本發(fā)明的產(chǎn)品，圖2f-g為按照本發(fā)明的第二實施例制造一個按照本發(fā)明的產(chǎn)品，圖3a-f為按照本發(fā)明的第三實施例制造一個按照本發(fā)明的產(chǎn)品，圖4a、c、d為按照本發(fā)明的第四實施例制造一個按照本發(fā)明的產(chǎn)品，圖5f-g為按照本發(fā)明的第五實施例制造一個按照本發(fā)明的產(chǎn)品，圖6a、d、f為按照本發(fā)明的第六實施例制造一個按照本發(fā)明的產(chǎn)品，圖7為一個TOF-SIMS-測量的結(jié)果，圖8為一個顯微攝影的圖像，和圖9為一個用于密度測試的具有孔掩模的晶片簡圖。
具體實施例方式
下面示例性地描述本發(fā)明的六個實施例，其中不同實施例的特征可以相互組合。
附圖以相應(yīng)制造階段簡示出產(chǎn)品的截面圖。為了清晰起見以相同或類似制造階段示出的附圖配有相同的字母，因此對于圖號省去一些字母。相同或類似的部件在附圖中配有相同的標記符號。
示例1圖1a示出一個由硅構(gòu)成的輔助基片10。
按照下一在圖1b中示出的工藝步驟，將一個由光致抗蝕劑、更準確地說由灰度抗蝕劑構(gòu)成的層20涂覆到基片10的一個表面10a上?；叶瓤刮g劑具有也可以產(chǎn)生類似構(gòu)造的優(yōu)點。
如圖1c所示，灰度抗蝕劑20通過灰度光刻配有構(gòu)造21至24。在此構(gòu)造21和22表示兩個旋轉(zhuǎn)對稱的凹槽，它們構(gòu)成用于兩個凸透鏡的負模。構(gòu)造23形成用于三角形構(gòu)造的負模而構(gòu)造24構(gòu)成用于一個矩形的二元衍射構(gòu)造的負模。
如圖1d所示，在抗蝕劑20的表面20a上通過PVD(物理氣相沉積)物理地沉積一個第一層或玻璃層30。作為玻璃層30的材料在這個實施例中使用Schott玻璃公司的蒸鍍玻璃8329。但是也可以選擇各種其它的可蒸鍍的玻璃。但是也可以沉積其它材料作為玻璃如AL2O3或SiO2。
如在圖1d看到的那樣，為了使玻璃層30的不平表面30a平整，將這個表面平面化。
在所示實施例中，平面化通過在玻璃層30的背離輔助基片10的表面30a上對玻璃層30進行磨光和拋光實現(xiàn)。由此使玻璃層30獲得一個光滑拋光的表面30b。在圖1e中示出平面化后的結(jié)果。
如圖1f所示，一個與輔助基片10不全等的產(chǎn)品基片50與玻璃層30在其表面30b上陽極地粘接，其中粘接在圖1f中以標記符號40表示。
作為產(chǎn)品基片50例如使用一種拉拔的玻璃、尤其是Schott公司的D263。根據(jù)使用也可以使用無堿玻璃，例如Schott公司的AF 45，AF37是有利的。也可以選擇使用浮法玻璃，如Schott公司的Borofloat 33，公知的名稱為“Jenaer Glas”。所述產(chǎn)品基片50是自載的并用于強化待制造的產(chǎn)品，因此玻璃層30在這個實例中不是自載的，但可以是子支承的。
接著將輔助基片10和灰度抗蝕劑20通過腐蝕掉灰度抗蝕劑而去除，因此如圖1g所示，只是還有產(chǎn)品基片50、玻璃層或玻璃構(gòu)造30和陽極粘接40是留下的。玻璃層30具有正構(gòu)造31至34，它們與負構(gòu)造21至24互補。正構(gòu)造包括兩個旋轉(zhuǎn)對稱的直徑約為1mm的凸透鏡31、32、一個三角形凸起33和一個矩形構(gòu)造34。構(gòu)造33和34垂直于圖紙平面延伸。對于專業(yè)人員可以看出，通過按照本發(fā)明的方法也可以在玻璃層30中產(chǎn)生幾乎任意的其它二元和非二元的構(gòu)造。尤其是可以制造小于500μm、200μm、100μm、50μm、20μm或10μm的構(gòu)造。
如圖1g所示的產(chǎn)品已經(jīng)形成一個具有微構(gòu)造表面的光學(xué)透明的產(chǎn)品。但是按照這個實施例，產(chǎn)品按照圖1h和1i繼續(xù)制造，以保證獲得具有兩個或兩面的構(gòu)造表面的產(chǎn)品。
參照圖1h將一個防反射層60涂覆到產(chǎn)品基片50的背離玻璃層30的表面50a上?？梢赃x擇或附加地也可以例如涂覆一個紅外吸收層和/或其它光學(xué)層。
參照圖1i所示，將一個第二構(gòu)造的玻璃層通過陽極粘接70涂覆到防反射層60上。第二構(gòu)造玻璃層80按照與第一構(gòu)造玻璃層30相同的方法制造。在此有利的是，第二構(gòu)造玻璃層80還與從屬的光致抗蝕劑和輔助基片(未示出)一起、即對應(yīng)于圖1e的階段涂覆到防反射層70上，然后才接著將從屬于第二玻璃層80的光致抗蝕劑和輔助基片(未示出)腐蝕掉。
也可以選擇將第二構(gòu)造玻璃層80在將輔助基片10和光致抗蝕劑層20從第一構(gòu)造玻璃層30上腐蝕掉之前、即在圖1f所示的狀態(tài)也涂覆到產(chǎn)品基片50上，必要時還可以中間連接防反射層60和/或其它層。這種工作方式具有優(yōu)點，可以將從屬于第一和第二構(gòu)造玻璃層30、80的光致抗蝕劑和輔助基片同時腐蝕掉。
示例2參照圖2f示出一個產(chǎn)品，它代替陽極粘接通過一個環(huán)氧化物層41粘接。本產(chǎn)品直到圖2f所示狀態(tài)對應(yīng)于在圖1a至1d所示的步驟制造。
產(chǎn)品在玻璃層30平面化步驟之前用來作為產(chǎn)品基片或載體50粘接的初始點。通過環(huán)氧化物將產(chǎn)品基片50粘接到不平的玻璃層30上。如在圖2f中可以看到的那樣，環(huán)氧化物41補償玻璃層30的不平度。
參照圖2g，將輔助基片10和光致抗蝕劑層20如同對于第一實施例那樣腐蝕掉。
在圖2g中所示的產(chǎn)品1與圖1d中產(chǎn)品的不同之處在于，另一代替二元構(gòu)造34的三角形二元構(gòu)造35。在兩個垂直于圖紙平面延伸的三角形構(gòu)造33、35之間存在一個容量為0.1至2μl范圍內(nèi)的微通道36。該產(chǎn)品1由于玻璃的生物中性而特別適用于微射流，例如所謂的DNA處理器。
因為對于如圖2g所示的按照本發(fā)明第二實施例的產(chǎn)品1，所述連接層或粘接層41不是兩面平面地構(gòu)成，已經(jīng)證實使用一種具有這樣的折射率的環(huán)氧化物是有利的，該折射率與構(gòu)造玻璃層30和產(chǎn)品基片50的折射率近似。
作為環(huán)氧化物41已經(jīng)證實特別適合的是，使用一種以單組分無溶劑的UV粘接劑為基礎(chǔ)、折射率n＝1.5的光學(xué)環(huán)氧粘接劑，例如Delo公司的“Delo Katiobond 4653”。
在所述情況下選擇如下的折射率產(chǎn)品基片50 玻璃AF45 n＝1.52環(huán)氧化物層41 Delo Katiobond 4653n＝1.50玻璃層30 蒸鍍玻璃8329 n＝1.47在使用Boroloat 33(n＝1.47)或D263(n＝1.52)時，作為產(chǎn)品基片50的材料由于較小的折射率差可以通過同一環(huán)氧化物制造。如果要使用其它玻璃或者用于玻璃層30或者產(chǎn)品基片50，可以選擇具有相應(yīng)折射率的環(huán)氧化物。為此折射率為1.3至1.7的環(huán)氧化物是可以買到的。
示例3圖3a-f示出按照本發(fā)明的第三實施例制造按照本發(fā)明的僅具有二元構(gòu)造的產(chǎn)品。
首先預(yù)備一個由硅制成的自載的輔助基片10(圖3a)。接著將一個第一中間層15涂覆到輔助基片10上。該中間層15可以是一個光致抗蝕劑或一個簡單的非光敏的中間層，如由塑料制成。
將一個光致抗蝕劑層20涂覆到中間層15上并且例如通過光刻法形成二元構(gòu)造。產(chǎn)品在圖3c中表示。
接著蒸鍍一個玻璃層30(圖3d)。將該玻璃層30平面化并將一個產(chǎn)品基片50陽極粘接到平面化的玻璃層30上(圖3e)。
接著將輔助基片、中間層15和光致抗蝕劑層20腐蝕掉，使玻璃層30的構(gòu)造表面30c暴露，并提供光學(xué)產(chǎn)品1(圖3f)。
所述中間層15在此防止蒸鍍玻璃30與輔助基片10粘接。因此上述實施例對于制造二元構(gòu)造、對于不使用灰度抗蝕劑是特別有利的。
示例4參照圖4a示出一個按照本發(fā)明的第四實施例制造按照本發(fā)明的產(chǎn)品。所述輔助基片10由一個拋光的硅片制成。
參照圖4c，將一個二元負構(gòu)造10a通過化學(xué)濕法刻蝕直接在輔助基片10、即在硅片上產(chǎn)生。
接著蒸鍍玻璃層30并對應(yīng)于其它實施例對產(chǎn)品繼續(xù)制造。
對于這個實施例，所述輔助基片10、更準確地說硅片通過KOH溶液溶解，以露出構(gòu)造表面30c。
示例5圖5f以對應(yīng)于圖3f的狀態(tài)示出按照第五實施例的一個按照本發(fā)明的產(chǎn)品，具有一個略微不同的構(gòu)造表面30c。玻璃層30的表面30c具有一個中心凹部35和在外邊緣上凸出的凸起36。
參照圖5g，所述產(chǎn)品1以玻璃層30凸起36的底面通過一個第二陽極粘接70與第二產(chǎn)品基片81連接。在此存在一個圍繞MEMS(mikro-elektro-mechanisches-system微電機械系統(tǒng))—構(gòu)造82的中心空腔35，該MEMS構(gòu)造通過這種方法形成外殼(封裝)。
示例6圖6a示出一個壓花的、預(yù)構(gòu)造的塑料薄膜25，它例如作為3M公司的米制商品可以買到。
將該預(yù)構(gòu)造的薄膜25涂覆到，例如粘接到輔助基片10上(圖6d)。接著將玻璃層30蒸鍍到塑料表面25的構(gòu)造表面上。
參照圖6f，將玻璃層30磨掉并與產(chǎn)品基片陽極粘接。接著將塑料薄膜25例如通過刻蝕或其它的分離方式去除?，F(xiàn)在又出現(xiàn)一個完全透明的產(chǎn)品1，它在玻璃載體50上具有一個構(gòu)造玻璃層30形式的單面構(gòu)造表面。
下面描述由玻璃8329蒸鍍成的玻璃層的不同實驗結(jié)果。
參照圖7示出一個TOF-SIMS測量結(jié)果，其中計數(shù)速率作為濺射時間的函數(shù)。該測量表征玻璃層元素濃縮曲線。它獲得對于＜1％層厚的玻璃層的厚度常數(shù)。
參照圖8示出按照本發(fā)明產(chǎn)生的玻璃8329的玻璃構(gòu)造。
此外如下進行由玻璃8329制成的復(fù)制保護層的密度測試。
一個硅晶片配有刻蝕停止掩模。如圖9所示，晶片97被分成9個孔面98(1cm×1cm)。每個孔間距在孔面中如下逐行變化第一行1mm孔距第二行0.5mm孔距第三行0.2mm孔距所有正方形小孔99具有一個15μm的邊長。
在以8μm(試件A)或18μm(試件B)的玻璃8329層鍍覆無構(gòu)造的晶片背面以后，接著將晶片在孔面上干法刻蝕到玻璃。刻蝕的結(jié)果可以很好地在透視顯微鏡中觀察。
對于所有18個測試孔面的氦泄漏測試得到一個小于10-8mbar l/sec的泄漏率。
令人驚奇的是，在各測量面中進行測量期間，盡管晶片明顯彎曲但是也顯示出很高的玻璃層區(qū)域強度。即使在200℃下也沒有產(chǎn)生玻璃構(gòu)造變化。
此外按照DIN/ISO進行玻璃層耐抗性測試。結(jié)果在表1中給出表1


對于專業(yè)人員可以看出，上述實施例只是示例性的，并且本發(fā)明不局限于此，而是可以具有多種變化，而不脫離本發(fā)明的思想。
權(quán)利要求
1.一種用于制造一個具有一構(gòu)造表面(30c)的產(chǎn)品(1)的方法，尤其用于在玻璃中產(chǎn)生微構(gòu)造(31，32，33，34，35，36)，包括至少這些步驟預(yù)備一個具有一個構(gòu)造表面(20a)的輔助基片(10，20)，以及將一個由第一材料制成的第一層(30)涂覆到構(gòu)造表面(20a)上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，去除輔助基片(10，20)。
3.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一材料(30)包括玻璃或類似玻璃的材料。
4.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一層(30)的涂覆步驟包括一個沉積操作。
5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一材料(30)被濺射或汽化，以便沉積在輔助基片(10，20)的構(gòu)造表面(20a)上。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一層(30)被蒸鍍，尤其是通過等離子體離子支持的蒸鍍被沉積。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述輔助基片(10，20)的構(gòu)造表面確定一個用于光學(xué)透鏡或通道的負模(21，22，23，24)。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將所述第一層(30)平面化(30b)。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，涂覆一個產(chǎn)品基片(50)。
10.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，涂覆一個包括玻璃或一種類似玻璃的材料的產(chǎn)品基片(50)。
11.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將一個產(chǎn)品基片(50)粘接(41)到第一層(30)上。
12.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將一個產(chǎn)品基片(5)與第一層(30)陽極粘接(40)。
13.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述輔助基片包括一個由第二材料制成的自載的載體(10)并直接使第二材料形成構(gòu)造。
14.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將所述輔助基片(10)在形成構(gòu)造步驟前平面化。
15.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將所述輔助基片(10，20)至少局部地腐蝕掉。
16.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述輔助基片包括一個由一種第二材料制成的載體(10)，將一個構(gòu)造層(20)涂覆到載體上并使構(gòu)造層形成構(gòu)造。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)造層(20)包括一個預(yù)構(gòu)造的薄膜(25)。
18.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于，在所述載體(10)與構(gòu)造層(20)之間涂覆一個中間層(15)。
19.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，涂覆一個包括一個光致抗蝕劑或灰度抗蝕劑的構(gòu)造層(20)。
20.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述形成構(gòu)造的步驟包括一個光刻法或一個機械壓制。
21.一種用于制造一個具有一構(gòu)造表面(30c)的產(chǎn)品(1)的方法，尤其用于在玻璃中產(chǎn)生微構(gòu)造(31，32，33，34，35，36)且尤其按照上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，包括至少這些步驟預(yù)備一個具有一個構(gòu)造表面(20a)的負掩模(10，20)，以及將一個由一種第一材料制成的第一層(30)沉積在負掩模上，用于在第一層(30)上產(chǎn)生負掩模的構(gòu)造表面(20a)的一個正印痕(30c)。
22.一種用于制造一個包括一個產(chǎn)品基片(50)的具有一構(gòu)造表面(30c)的產(chǎn)品(1)的方法，尤其用于在玻璃中產(chǎn)生微構(gòu)造(31，32，33，34，35，36)且尤其按照上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，包括至少以下步驟預(yù)備所述產(chǎn)品基片(50)，以及沉積一個由一種第一材料制成的第一層(30)，其中第一層相對于待制造的產(chǎn)品向著產(chǎn)品基片(50)方向生長。
23.一種中間產(chǎn)品，尤其是可以通過上述權(quán)利要求中任一項所述方法制造的中間產(chǎn)品，包括一個輔助基片(10，20)，和一個由一種第一材料制成的第一層(30)與輔助基片(10，20)連接，其中第一層(30)具有一個構(gòu)造表面(30c)，它面對輔助基片(10，20)，并且第一層(30)可在保持其構(gòu)造表面(30c)的情況下與輔助基片(10，20)分離。
24.可通過如上述權(quán)利要求中任一項所述方法制造的具有一構(gòu)造表面(30c)的產(chǎn)品(1)。
25.尤其可通過如上述權(quán)利要求中任一項所述方法制造的具有一構(gòu)造表面(30c)的產(chǎn)品(1)，包括一個由第三材料制成的產(chǎn)品基片(50)，一個由第一材料制成的第一層(30)具有一構(gòu)造表面(30c)，其中將第一層(30)牢固地涂覆到產(chǎn)品基片(50)上。
26.如上述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)品(1)，其特征在于，所述產(chǎn)品基片(50)和第一層(30)是透明的。
27.如上述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)品(1)，其特征在于，所述第一層(30)和產(chǎn)品基片(50)包括玻璃和一種類似玻璃的材料。
28.如上述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)品(1)，其特征在于，所述第一層(30)包括一個通過沉積制造的層。
29.如上述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)品(1)，其特征在于，所述第一層(30)包括一個通過濺射和蒸鍍制造的層。
30.如上述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)品(1)，其特征在于，所述第一層(30)被蒸鍍，尤其是通過等離子體離子支持的蒸鍍而沉積。
31.如上述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)品(1)，其特征在于，所述第一層(30)的構(gòu)造表面(30c)確定光學(xué)透鏡(31，32)或通道。
32.如上述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)品(1)，其特征在于，所述第一層(30)在位于構(gòu)造表面對面的一面上被平面化(30b)。
33.如上述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)品(1)，其特征在于，所述第一層和產(chǎn)品基片(50)相互粘接(41)。
34.如上述權(quán)利要求中任一項所述的產(chǎn)品(1)，其特征在于，所述第一層(30)和產(chǎn)品基片(50)陽極粘接(40)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種方法，用于在玻璃或類似玻璃的層中制造微構(gòu)造。為此使用一個具有一個構(gòu)造表面(20a)的輔助基片(10，20)，其中，所述表面確定一個用于待制造產(chǎn)品的負模。在輔助基片的構(gòu)造表面(20a)上蒸鍍一個由玻璃或類似玻璃的材料制成的層(30)。接著將輔助基片例如用濕法化學(xué)方法去除，使正構(gòu)造暴露。通過本發(fā)明能夠產(chǎn)生特別好的微通道和光學(xué)微構(gòu)造，如微透鏡。
文檔編號B81CGK1646418SQ03808541
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月15日
發(fā)明者F·比克, J·萊布, D·蒙德 申請人:肖特股份公司