CN104412165A - 圆筒形聚合物掩膜和制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种圆筒形掩膜可使用中空浇注圆筒和掩膜圆筒来制造。所述浇注圆筒具有比所述掩膜圆筒的外径大的内径。所述浇注圆筒和所述掩膜圆筒被同轴地组装，并且液体聚合物被注入在所述浇注圆筒的内表面与所述掩膜圆筒的外表面之间的环绕所述掩膜圆筒的空间内。在固化所述液体聚合物之后，移除所述浇注圆筒。所述固化聚合物的表面可被图案化。要强调的是，本摘要是提供来符合要求摘要将容许检索者或其它读者可快速确认技术公开内容的主题的规则。本摘要是在理解摘要不会被用来解读或限制权利要求书的范围或含义的情况下提交。
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本申请要求Boris Kobrin等在2012年5月2日提交的名称为“无接缝掩膜和制造方法(SEAMLESS MASK AND METHOD OFMANUFACTURING)”的共同转让、共同未决的美国临时申请序号第61/641,711号(代理人案号RO-013-PR)的优先权，所述申请的整个公开内容以引用方式并入本文。
本申请要求Boris Kobrin等在2012年5月2日提交的名称为“大面积掩膜和制造方法(LARGE AREA MASKS AND METHODS OFMANUFACTURING)”的共同转让、共同未决的美国临时申请序号第61/641,650号(代理人案号RO-014-PR)的优先权，所述申请的整个公开内容以引用方式并入本文。
本申请要求Boris Kobrin等在2013年1月31日提交的名称为“圆筒形母模和制造方法(CYLINDRICAL MASTER MOLD ANDMETHOD OF FABRICATION)”的共同转让、共同未决的美国非临时申请序号第13/756,348号(代理人案号RO-018-US)的优先权，所述申请的整个公开内容以引用方式并入本文。
本申请要求Boris Kobrin等在2013年1月31日提交的名称为“用来浇注圆筒形掩膜的圆筒形图案化部件(CYLINDRICAL PATTERNED COMPONENT FOR CASTING CYLINDRICAL MASKS)”的共同转让、共同未决的美国非临时申请序号第13/756,370号(代理人案号RO-019-US)的优先权，所述申请的整个公开内容以引用方式并入本文。
本申请也涉及整个公开内容以引用方式并入本文的共同转让的国际专利申请公布第WO2009094009号和整个公开内容以引用方式并入本文的美国专利申请第8,182,982号。
公开领域
本公开涉及光刻方法。更明确地说，本公开的各方面涉及包括圆筒形聚合物掩膜的可旋转掩膜和其制造方法。
背景
光刻制造方法已被使用于广泛多种的技术应用，包括太阳能电池、LED、集成电路、MEM装置、建筑用玻璃、信息示出器等的微尺度和纳米尺度制造。
卷对卷(roll-to-roll)和卷对板(roll-to-plate)光刻方法典型地使用圆筒形形状的掩膜(例如，模、压印器(stamp)、光掩膜(photomask)等)以将所需的图案转移至刚性或柔性衬底上。所需的图案可使用例如压印(imprinting)方法(例如纳米压印光刻)、材料的选择性转移(例如，微接触或纳米接触印刷、贴花转移光刻等)或曝光方法(例如，光学接触光刻、近场光刻等)而被转移至衬底上。一些先进类型的这类圆筒形掩膜使用软质聚合物作为层压在圆筒的外表面上的图案化层。遗憾的是，在圆筒形表面上的层压会在层压层的边缘会合之处产生接缝线。这可能会在通过使用圆筒形掩膜将图案可重复地转移至衬底时在接缝处产生不合需要的图像特征。
除了制造具有无接缝聚合物层的掩膜之外，还需要制造具有厚并且均匀的平滑表面的聚合物层，以用于后续的滚动光刻制造方法。
图案化衬底和结构化涂层对于各种不同的应用来说具有吸引人的性质，这些应用包括建筑用玻璃、信息示出器、太阳能面板及其它更多应用。举例而言，纳米结构化涂层可为建筑用玻璃提供所需的抗反射特性。目前将衬底图案化的方法，包括如电子束光刻、光刻、干涉光刻和其它方法，对于实际在要求较大面积的应用中用来制造图案化衬底或结构化涂层来说，特别是对于具有200cm2或更大的面积的那些应用而言，成本通常太高。
因此，在本领域中，对于大面积图案化层和其低成本的制造方法存在需求。在这样的情形下，产生对本发明的需求。
纳米结构化对于许多目前的应用和行业以及对于新技术和未来先进产品而言是必要的。举例并不加限制地而言，对于在如太阳能电池和LED的领域中和下一代数据存储装置中的目前的应用而言可实现效率的提高。
纳米结构化衬底可例如使用如电子束直接写入(e-beam directwriting)、深紫外线(deep UV)光刻、纳米球光刻、纳米压印光刻、近场相移光刻以及等离子体光刻的技术来制造。
较早期的作者已曾建议基于国际专利申请公布第WO2009094009号和美国专利第8,182,982号(两者都全文并入本文中)中所述的近场光学光刻来将大面积的刚性及柔性衬底材料进行纳米图案化的方法。根据这些方法，可旋转掩膜被用来使辐射敏感性材料成像。典型上，可旋转掩膜包括圆筒或锥体，所述圆筒或锥体的表面上形成有掩膜图案。掩膜在辐射通过掩膜图案到达辐射敏感性材料时相对于辐射敏感性材料(例如光致抗蚀剂)滚动。因此，这项技术有时被称为“滚动掩膜(rolling mask)”光刻。这种纳米图案化技术可利用近场光刻，其中被用来将衬底图案化的掩膜与衬底接触。这种方法的近场光刻实现方式可利用弹性体相移掩膜，或可采用表面等离子体技术，其中旋转的掩膜表面包括金属纳米孔或纳米颗粒。在一种实现方式中，这种掩膜可为近场相移掩膜。近场相移光刻涉及在掩膜处于与辐射敏感性材料的共形接触的同时，使辐射敏感性材料暴露于通过弹性体相位掩膜的紫外(UV)光。使弹性体相位掩膜与辐射敏感性材料的薄层进行接触会致使辐射敏感性材料“润湿”掩膜的接触表面的表面。在掩膜处于与辐射敏感性材料接触的同时使UV光通过掩膜会使辐射敏感性材料经历在掩膜的表面处发展(develop)的光强度的分布。
在一些实现方式中，相位掩膜可形成为具有释放深度(depth ofrelief)，所述释放深度被设计来将透射光的相位以π弧度加以调变。由于相位调变的结果，强度的局部零位(local null)出现于形成在掩膜上的释放图案中的阶梯边缘(step edge)处。在使用正辐射敏感性材料时，通过这种掩膜的曝光接着显影会产生辐射敏感性材料线条，其具有等于强度零位的特性宽度的宽度。对于365nm(近UV)光与常规辐射敏感性材料的组合，强度零位的宽度大约为100nm。聚二甲基硅氧烷(PDMS)掩膜可被用来与辐射敏感性材料层一起形成共形的原子尺度接触。这种接触是在接触时自发地建立，无需施加压力。一般化的粘着力引导这个过程，并且提供将掩膜在角度与位置上都对准于与辐射敏感性材料表面正交的方向的简单且方便的方法，从而建立完善的接触。并不存在相对于辐射敏感性材料的任何物理间隙。PDMS对于具有大于300nm的波长的UV光而言为透明的。在PDMS处于与辐射敏感性材料层的共形接触的同时，使来自汞灯(其中主光谱线系在355nm至365nm处)的光通过PDMS会使辐射敏感性材料经历形成在掩膜处的强度分布。
旋转掩膜的另一种实现方式可包括表面等离子体技术，其中金属层或膜被层压或沉积在可旋转掩膜的外表面上。金属层或膜具有特定系列的纳米孔。在表面等离子体技术的另一实施方案中，金属纳米颗粒层被沉积在透明的可旋转掩膜的外表面上，从而通过增强的纳米图案化来实现表面等离子体。
上述应用可各自使用可旋转掩膜。可旋转掩膜可在母模(使用已知的纳米光刻技术，如电子束、深UV、干涉以及纳米压印光刻中的一种来制造所述母模)的辅助下制造。可旋转掩膜可通过模塑聚合物材料、固化聚合物以形成复制膜以及最后将复制膜层压在圆筒的表面上而制成。遗憾的是，这种方法不可避免地会在各片聚合物膜之间产生一些“宏观”的缝合线(即使是母模非常大，并且只须一片聚合物膜来覆盖整个圆筒的表面，仍然不可避免地会产生一条缝合线)。本发明就是在这种情形下产生。
概述
根据本公开的方面，圆筒形掩膜可通过将母模图案化、通过将液体聚合物浇注在母模上而形成图案化的聚合物掩膜以及固化液体聚合物来制造。图案化的聚合物掩膜的一个端部的一部分可被截断，或液体聚合物不被浇注在母模的端部处的狭条上。母模和图案化的聚合物掩膜可被卷起以形成层压圆筒，从而在图案化的聚合物掩膜上形成间隙。层压圆筒可被插入至浇注圆筒内，其中母模的衬底与浇注圆筒接触并且间隙被充填有额外的液体聚合物，所述额外的液体聚合物可被固化以便通过移除浇注圆筒以及将母模从层压体分离而形成独立(free standing)聚合物。
根据本公开的其它方面，圆筒形掩膜可使用中空浇注圆筒和掩膜圆筒来制造。浇注圆筒可具有比掩膜圆筒的外径大的内径。浇注圆筒与掩膜圆筒可被同轴地组装，并且液体聚合物被注入在浇注圆筒的内表面与掩膜圆筒的外表面之间的环绕掩膜圆筒的空间内。在固化液体聚合物之后，可移除浇注圆筒。
根据其它方面，衬底可通过用具有图案的母掩膜连续地重复压印衬底来图案化，其中图案具有比衬底小的面积，并且压印重复直到衬底的所需区域被图案化为止。每一连续的压印可重叠衬底的先前受压印部分的一部分。以母掩膜压印衬底可包括(i)沉积聚合物前体液体；(ii)挤压母掩膜与衬底之间的聚合物前体液体；以及(iii)固化聚合物前体液体。所得的衬底可具有带多个印记的图案化层，并且印记之间的每一个边界包括与另一个印记的一部分重叠的印记。
本公开的另外方面描述可被用来产生用于光刻的圆筒形掩膜的圆筒形模。结构化的多孔层可被沉积在圆筒的内表面上。辐射敏感性材料可被沉积于多孔层之上以充填形成在层中的孔隙。孔隙中的辐射敏感性材料可通过用光源将圆筒曝光来固化。未固化的抗蚀剂和多孔层可被移除，从而在圆筒的内表面上留下支柱(post)。
本公开的另外方面包括圆筒形母模组件，所述圆筒形母模组件具有：圆筒形图案化部件，其具有第一直径；以及牺牲浇注部件，其具有第二直径。具有较小半径的部件可被同轴地插入至具有较大半径的部件内部。图案化特征可被形成在面向牺牲浇注部件的圆筒形图案化部件的内表面上。一旦浇注的聚合物已固化，牺牲浇注部件就可被移除以容许聚合物得以释放。
附图简述
图1A至1C示出一般性的圆筒，这些圆筒被标记来便于阐明本发明的说明书和权利要求书中所用的描述性语言。
图2描绘根据本发明的实施方案被组装在浇注圆筒的内部的掩膜圆筒。
图3为根据本发明的实施方案的制造圆筒形掩膜的方法的流程图。
图4A至4D示出根据本发明的实施方案的组装设备。
图5A至5D为描绘根据本发明的实施方案的制造圆筒形掩膜的方法的工艺流程示意图。
图6A至6H为描绘根据本发明的实施方案的制造具有作为适形性外层的多个聚合物层的圆筒形掩膜的方法的工艺流程示意图。
图7为示出使用滚动掩膜纳米光刻、用根据本发明的实施方案制造的圆筒形掩膜来印刷图案的实例的示意图。
图8A为根据本公开的方面的包括圆筒形图案化部件的圆筒形母模组件的俯视图，其中牺牲浇注部件被同轴地插入至圆筒形图案化部件的内部。
图8B为图2A所示的圆筒形母模组件的透视图。
图9为描述根据本公开的方面的用圆筒形母模组件来形成圆筒形掩膜的方法的指令的框图。
图10A为根据本公开的方面的包括牺牲浇注部件的圆筒形母模组件的俯视图，其中圆筒形图案化部件被同轴地插入至牺牲浇注部件的内部。
图10B为图4A所示的圆筒形母模组件的透视图。
图10C至10E描绘根据本公开的方面的圆筒形掩膜如何可从圆筒形图案化部件被移除。
图11为描述根据本公开的方面的用圆筒形母模组件来形成圆筒形掩膜的方法的指令的框图。
图12A至12C描绘根据本公开的方面的圆筒形掩膜，其中气体保持件形成在弹性体圆筒与刚性透明圆筒之间。
图13A描绘根据本发明的实施方案的母掩膜。
图13B描绘根据本发明的实施方案的正被用来将较大面积的衬底图案化的母掩膜。
图13C描绘使用根据本发明的实施方案的母掩膜的较大面积的衬底的个别印记。
图13D和13E描绘根据本发明的实施方案的所得图案化衬底的显微照片。
图14A至14G描绘根据本发明的实施方案的压印大面积的衬底的工艺流程。
图15A至15C描绘根据本发明的实施方案的图案化的大面积衬底的实例。
图16为根据本公开的方面的具有从内表面伸出的突出部的圆筒母模的俯视图。
图17A至17G为示出根据本公开的方面的形成母模的工艺的示意图。
图18A至18D为示出根据本公开的使用磊晶晶种层的另外方面的形成母模的工艺的示意图。
图19A、19B、19B’和19C’为示出根据本公开的使用形成在母模的内表面上的自组装单体的另外方面的形成母模的工艺的示意图。
图20A、20B、20B’和20C为示出根据本公开的使用形成在母模的外表面上的自组装单体的另外方面的形成母模的工艺的示意图。
图21A至21G为描绘根据本公开的各种不同方面的使用卷起层压体来产生独立掩膜的工艺流程的示意图。
图22A为根据本公开的各种不同方面的被用于制成圆筒形掩膜的具有卷起的层压体的圆筒形母模组件的俯视图。
图22B为图22A所示的圆筒形母模组件的透视图。
图23为描绘根据本公开的各种不同方面的使用卷起的层压体来制造圆筒形聚合物掩膜的方法的工艺流程图。
图24A为根据本公开的各种不同方面的被用于制成多层状圆筒形掩膜的圆筒形母模组件的俯视图。
图24B为图24A所示的圆筒形母模组件的俯视图。
图25为描绘根据本公开的各种不同方面的制造多层状圆筒形聚合物掩膜的方法的工艺流程图。
详述
以下术语的定义有助于阐明并辅助理解本公开的说明书和权利要求书中所用的描述性技术用语。
如本文中所使用，
部件的“相对的端部(opposing end)”指的是如图1A所示的圆筒或其它轴向对称形状的相反面。
部件的“外表面”指的是在如图1A及1B所示的圆筒或其它轴向对称形状的侧面上的外部表面。
部件的“内表面”指的是在如图1B所示的中空圆筒或其它轴向对称形状的内侧上的内部表面。
部件的“外部半径/直径”指的是如图1A和图1B所示的圆筒或其它轴向对称形状的外表面的半径/直径。在部件的外表面为具有并非恒定半径/直径的形状的情况下，如在锥形或其它轴向对称形状的情况下，外部半径/直径可以是指任何的这种半径/直径，只要其对应于外表面即可。
部件的“内部半径/直径”指的是如图1B所示的圆筒或其它轴向对称形状的内表面的半径/直径。在部件的内表面为具有并非恒定半径/直径的形状的情况下，如在锥形或其它轴向对称形状的情况下，内部半径/直径可以是指任何的这种半径/直径，只要其对应于内表面即可。
“同轴地组装”部件意指将部件组装成使得部件如图1C所示具有相同的对称轴线。
“掩膜圆筒”或“掩蔽(masking)圆筒”指的是用于圆筒形掩膜的圆筒形衬底，而在此圆筒形衬底的外表面上形成有适形层(compilantlayer)。
“注模(cast)圆筒”或“浇注圆筒”指的是圆筒程成形注模。
I.使用同轴部件的浇注
本章节I的公开内容的方面包括用来制成可旋转掩膜的方法和设备。各种不同的其它方法和设备也被包括在本章节中。浇注/模塑工艺和同轴浇注部件可被用来浇注可旋转掩膜的适形层，其可提供多种益处，所述益处可包括将可旋转掩膜的接缝存在减至最小或完全消除。本章节的实现方式还可能有各种不同的其它优点。
另外应注意，本章节I可适用于本描述的其余章节II至VI的各种不同方面，并且可容易地在这些方面中实现，包括但不限于可涉及使用同轴浇注部件和组件来制成可旋转掩膜的任何这些章节。以举例的方式而非以限制的方式而言，本章节I的公开内容的各种方面可容易地被应用于本描述的涉及使用牺牲浇注部件和同轴组装部件来制造可旋转掩膜的章节II的实现方式。
为制造圆筒形掩膜，聚合物材料可用作圆筒形掩膜的适形性外层。在本发明的实施方案中，浇注工艺可被用来通过将聚合物浇注在掩膜圆筒的外表面上以产生无接缝外层而形成适形性外层。本发明的实施方案中的浇注工艺可涉及将浇注圆筒和掩膜圆筒同轴地组装，以及将液体聚合物注入环绕掩膜圆筒的注模的空间内。然后，聚合物被固化，并且将浇注圆筒移除，以产生可被用来制造各种装置的无接缝的圆筒形掩膜。圆筒形掩膜的聚合物层可被图案化，以产生可例如通过卷对卷光刻、卷对板光刻等而可重复地转移至衬底的掩膜图案。
在本发明的实施方案中，制造圆筒形掩膜的方法可包括将浇注圆筒和掩膜圆筒同轴地组装、将液体聚合物注入于在浇注圆筒与掩膜圆筒之间的空间内、固化聚合物以及移除浇注圆筒。方法可另外包括将聚合物图案化，这可为在移除浇注圆筒之后的附加步骤，或这可通过使用在表面上具有图案的圆筒来并入制造工艺中，使得当聚合物与圆筒的表面接触时，图案被转移至聚合物。
在本发明的实施方案中，围绕掩膜圆筒组装浇注圆筒可涉及使用在圆筒形掩膜的制造期间将掩膜圆筒和浇注圆筒保持到位的组装设备。组装设备可被设计成在浇注工艺期间维持圆筒的同轴对准，从而产生对应于圆筒形掩膜的适形性外层的围绕掩膜圆筒的具有均匀厚度的圆筒形空间。夹具可被设计成在圆筒与夹具被组装在一起的同时容许液体聚合物材料被注入这个空间中。
在本发明的实施方案中，被用来在制造工艺中维持圆筒的同轴对准的组装设备可包括一组板件，其中这些板件由销而在圆筒的相对的端部处保持在一起。板件可包括与圆筒的侧面对准的沟槽或其它机构，以保持圆筒对准到位。板件中的一个可具有孔或其它机构，以容许液体聚合物通过孔来浇注至对应于圆筒形掩膜的适形性外层的空间中。
浇注夹具可通过拆卸来移除。举例而言，在圆筒之间的聚合物已被固化之后，浇注圆筒可通过在不显著损坏聚合物或留下小量的浇注圆筒材料的情况下、沿长度方向从其外表面被向下切割至管状固化聚合物而分成两个或更多个更多个区段。所述切割可通过锯子、化学蚀刻或雷射来进行。然后，浇注圆筒的区段可从固化聚合物以及相对于彼此分离。
本发明的实施方案可产生具有均匀且无接缝的外层的图案化圆筒形掩膜，而外层具有理想的厚度和平滑度以用于将掩膜的图案可重复地转移至衬底上，以供各种装置的制造。
现在转向图2，图中描绘了根据本发明的实施方案的具有由浇注圆筒204环绕的掩膜圆筒202的组件200。圆筒202与204被同轴地组装，以使得所述圆筒的轴线206彼此对准，从而产生围绕掩膜圆筒的具有均匀厚度的圆筒形区域208，其可界定圆筒形掩膜的外聚合物层的形状。圆筒202和204可通过使用组装设备(未示出)而保持到位，其中组装设备将所述圆筒的轴线对准，并且容许液体聚合物被注入组件的圆筒形区域208内，如通过将液体聚合物由设备的开口或孔浇注。聚合物前体可被注入于在圆筒202与204之间的空间208内。聚合物前体可呈液体或半液体形式的单体、聚合物、部分交联聚合物或其任何混合物的形式。聚合物前体可被固化以形成圆筒形掩膜的外聚合物层。聚合物可用各种方式被图案化成具有掩膜图案。举例而言，浇注圆筒204的内表面可含有掩膜图案，使得聚合物材料的外表面匹配浇注圆筒204的内表面上的图案。作为另一实例，掩膜圆筒202的外表面可含有掩膜图案，使得这个图案在聚合物形成在掩膜圆筒上之后被转移至聚合物的内表面。作为另一实例，聚合物材料可在后续的制造步骤和浇注圆筒204的移除之后通过使用各种光刻方法来将聚合物的外表面图案化来图案化。作为另一实例，图案也可通过以上所述方法的某一组合来图案化。
转向图3，图中描绘根据本发明的实施方案的制造无接缝圆筒形掩膜的流程图。制造圆筒形掩膜300可包括如在302处所示将圆筒同轴地组装，这可涉及将浇注圆筒与掩膜圆筒组装成使得浇注圆筒和掩膜圆筒二者的轴线相同。浇注圆筒可为具有比掩膜圆筒的外径大的内径的中空圆筒，使得空间被留在二圆筒之间。这个直径上的差值可界定掩膜的适形性外层的厚度，使得在D注模为浇注圆筒的内径且D掩膜为掩膜圆筒的外径的情况下，圆筒形掩膜的适形层的厚度T将会是或直径差值的一半。厚度T可通过使用具有对应于上述方程所需的直径的圆筒而依对于各种应用特定要求所需来选择。制造方法300也可包括如304处所示将聚合物前体注入浇注圆筒内环绕掩膜圆筒的外表面的空间内。注入聚合物前体可例如通过将液体或半液体的聚合物前体材料经由已组装的圆筒的顶部浇注至圆筒之间的空间内来进行。注入聚合物前体也可以其它方式来进行，只要聚合物前体材料被引入至圆筒之间的空间内即可。优选地，聚合物应实质上充满这个空间。制造圆筒形掩膜的方法300也可包括如306处所示固化聚合物前体以形成聚合物层。固化聚合物前体可涉及对组件施加UV辐射、施加热或其它固化处理来使聚合物固化。一旦聚合物被固化，方法300就可进一步包括如308处所示移除浇注圆筒，由此留下具有对应于固化聚合物的适形性外层的圆筒形掩膜。方法300也可包括将聚合物图案化，而这可例如通过在移除注模之后将适形层的外表面图案化或是通过在制造工艺中使用图案化圆筒以使得将聚合物图案化来并入其它制造步骤中而实现。
应注意虽然浇注圆筒被示出成为组装在掩膜圆筒的外部且围绕掩膜圆筒，但是也可为相反的构造。在这种实现方式中，浇注圆筒的外表面可被图案化，并且当浇注圆筒被移除时，在浇注圆筒的外表面上的图案的负片(negative)会被转移至在掩膜圆筒的内表面上的聚合物材料。
应注意可以用各种方式来执行浇注圆筒的移除。以举例的方式而非以限制的方式而言，浇注圆筒可通过使用锯子、雷射、湿式或干式蚀刻、或其它手段来切割。在切割浇注圆筒时，必须留意不损坏在下方的聚合物层。如果使用雷射来切割浇注圆筒，那么可在浇注圆筒的内表面上沉积特殊层以充当蚀刻停止层，并且这个层应对被用来切割浇注圆筒材料的光具有反射性。切割可通过使用一个或多个切割线而被实施，以较易于在后续将浇注圆筒从聚合物表面剥离。一旦浇注圆筒被切割，浇注圆筒就可从聚合物表面被机械地剥离。以举例的方式而非以限制的方式而言，浇注圆筒可通过使用不会将其内的聚合物或掩膜圆筒也蚀刻掉的蚀刻化学品而被化学性地蚀刻掉。以举例的方式而非以限制的方式而言，浇注圆筒可在组装之前用低摩擦涂层或其它释放涂层加以处理，使得在固化之后，浇注圆筒可滑动脱离聚合物表面。以举例的方式而非以限制的方式而言，如果浇注圆筒的热膨胀系数大于聚合物的热膨胀系数，那么浇注圆筒可被加热，以使浇注圆筒膨胀而将其滑动脱离(如果聚合物可承受这种温度)。以举例的方式而非以限制的方式而言，浇注圆筒可用均匀的涂层加以处理，而这个涂层可在固化聚合物之后被溶解，并且浇注圆筒可滑动脱离聚合物表面。浇注圆筒也可通过其它手段而被移除，并且这些其它移除手段也在本发明的范围内。因此，本发明的范围不应受限于任何特定的移除方法，除非在权利要求书中有明确记述。
转向图4，图中描绘根据本发明的实施方案的组装设备的实例的细节。在图4A中，描绘可被用来制造根据本发明的实施方案的无接缝圆筒形掩膜的整个组装设备400。设备400可包括由销406而保持在一起的板件402。板件402可在圆筒(未示出)的相对的端部处被保持在一起，并且销406优选地与圆筒的轴线对齐。举例而言，第一板件402a可在组装期间被定向为顶部板件，而第二板件402b可被定向为底部板件。第一板件402a可进一步包括孔，以容许聚合物通过孔浇注至圆筒之间的空间内。板件也可包括沟槽410，其与掩膜圆筒和浇注圆筒的侧壁的设置对准，以便将圆筒保持到位。
图4C描绘根据本发明的实施方案的第一板件402a的俯视图。孔408的设置可对应于在浇注圆筒的内部环绕掩膜圆筒的空间。如图4C所示，在本发明的实施方案中，在圆筒形掩膜的制造期间，第一沟槽410a可与掩膜圆筒412对准，并且第二沟槽410b可与浇注圆筒414对准。在图4B至4C所示的实施方案中，可见孔408被定位在掩膜圆筒412的表面会对齐的沟槽410a与浇注圆筒414的表面会对齐的沟槽410b之间，以较好地促进聚合物前体416被浇注至两个圆筒之间的空间内。应注意，孔408可被设计成可容许聚合物前体416被注入通过组装设备的各种不同的孔形状、孔样式、孔数目等中的任何一种，并且图4C所示的孔只被提供来用于举例说明的目的。另外应注意，虽然图中大体上描绘圆形板件，但是可使用其它形状，并且图中所示的板件只是用于举例说明的目的。
图4D描绘根据本发明的实施方案的板件402的平面视图。板件402可包括沟槽410以使设备400可在圆筒形掩膜的制造期间将圆筒保持到位。在本发明的实施方案中，板件402可包括在圆筒形掩膜的制造期间与掩膜圆筒对准的第一沟槽410a，和与浇注圆筒对准的第二沟槽410b。应注意，沟槽410可取决于用来制造圆筒形掩膜的圆筒而被设计成任何各种形状和样式中，并且图中所示的沟槽只是提供来用于描述的目的。也应注意，第一板件402a和第二板件402b二者均可具有用来保持圆筒对准到位的沟槽，如图4A至4D所示。
转向图5A至5D，图中描绘根据本发明的实施方案的制造圆筒形掩膜的工艺流程。在图5A中，浇注圆筒504使用组装设备围绕掩膜圆筒502来同轴地组装以产生组件506，其中组装设备将圆筒保持到位且将所述圆筒的中心轴线对准。在图5A中，夹具包括第一板件508a、第二板件508b以及销510，所述销可附接于板件508以将所述板件在圆筒502和504的相对的端部处保持在一起。圆筒502和504可由各种材料制成，所述材料包括例如玻璃、金属、聚合物或其它材料。
掩膜圆筒502优选地由对采用圆筒形掩膜的光刻工艺中所用的UV或其它辐射为透明的材料制成。用于掩膜圆筒502的材料的实例包括熔融二氧化硅(fused silica)。浇注圆筒504优选地由对于成功的浇注在尺寸上稳定并且也可顺从例如以上所描述的移除工艺的材料制成。浇注圆筒可为对UV或其它辐射是透明的，但是并非必须在所有的实施方案中均都如此地构造。
浇注圆筒504的内表面可包括对应于用于圆筒形掩膜的适形层的外表面的所需图案的掩膜图案，使得聚合物在图5所描绘的浇注工艺期间被图案化。同样地，掩膜圆筒502的外表面可包括用于圆筒形掩膜的适形层的内表面的掩膜图案。或者，圆筒502和504的表面可不具有图案，并且聚合物的外表面可在适形层形成之后通过各种光刻方法来图案化。在图5B中，液体聚合物512被注入圆筒之间、在浇注圆筒504的内表面与掩膜圆筒502的外表面之间的空间内。举例而言，注入聚合物前体512可通过将其倾注在组件506的顶部上而通过夹具、通过留在顶部板件508a的开口514，并且进入浇注圆筒的内部环绕掩膜圆筒的空间内来实现。在图5C中，聚合物例如通过对组件506施加UV辐射、温度处理或其它固化手段516来固化。在图5D中，浇注圆筒504从固化聚合物518移除，留下具有成为适形性外层的固化聚合物518的圆筒形掩膜520。如果未在制造工艺中使用图案化的圆筒，那么图5的工艺可进一步包括在移除浇注圆筒504之后，将适形性外层518的外表面图案化成为具有所需的掩膜图案。
应注意，图案应被形成在聚合物的表面上，优选地在外表面上以用于接触光刻，使得圆筒形掩膜可被用来将图案转移至衬底上。在本发明的实施方案中，聚合物的外表面可通过各种手段来图案化。在本发明的实施方案中，掩膜图案可在用液体聚合物充填注模之前被施加于浇注圆筒的内表面，使得掩膜图案在聚合物在掩膜圆筒上的浇注期间被转移至聚合物的外表面。在其它实施方案中，聚合物的外表面可在浇注圆筒的移除之后被图案化。不论所选择的图案化方法为何，都必须在形成掩膜图案时小心避免拼接误差(stitching error)，使得这种图案也是无接缝的。因此，优选的是本发明的实施方案的圆筒形掩膜不只是包括无接缝的适形层，并且也在适形层的表面上包括无接缝的图案。
应注意，根据本发明的实施方案，将浇注圆筒的内表面或掩膜圆筒的外表面图案化可通过使用各种技术来实施。举例而言，圆筒的内表面或外表面可通过用较小的母掩膜对其连续地压印来图案化，如本说明书的章节III以及2012年5月2日提交的共同转让、共同未决的申请序号第61/641,650号(代理人案号RO-014-PR)(所述申请的整个公开内容以引用方式并入本文)中所描述。作为另一实例，圆筒表面可通过使用包括纳米压印光刻、纳米接触印刷、光刻等的任何各种已知技术来图案化。作为另一实例，圆筒表面可通过使用阳极化处理来图案化。这可例如通过使用由铝制成的浇注圆筒而实现。用于阳极化的铝表面可替代性地例如通过在圆筒的表面上沉积铝层来设置。随后，纳米多孔表面可使用阳极化工艺而产生在铝表面上。作为另一实例，将内表面图案化可通过纳米颗粒或纳米球的自组装来执行。纳米颗粒或纳米球可使用浸涂方法、喷涂方法或其它方法而从悬浮液沉积。在干燥后，圆筒材料可使用这些纳米颗粒或纳米球作为蚀刻掩膜来蚀刻，然后移除或蚀刻掉这种蚀刻掩膜。
根据本发明的实施方案，在浇注圆筒移除之后将圆筒形掩膜的外表面上聚合物图案化可使用各种技术来进行。举例而言，聚合物的外表面可通过用较小的母掩膜对其连续地压印来图案化，如本说明书的章节III以及上述的共同转让、共同未决的申请序号第61/641,650号(代理人案号RO-014-PR)中所描述。作为另一实例，聚合物的外表面可通过使用包括纳米压印光刻、纳米接触印刷、光刻、纳米球光刻、自组装、干涉光刻、阳极铝氧化等的任何各种已知技术而图案化。
也应注意，圆筒形掩膜的适形层不限于单一聚合物层，而可包括具有不同性质的多个聚合物层。本发明的实施方案可包括形成双层聚合物以用于圆筒形掩膜的适形性外层。双层聚合物的最外层可为与较软质的最内侧聚合物层相比具有较高的耐久性的较硬质层，由此与只有软质的聚合物层相比，可容许有较高分辨率或较高纵横比纳米结构的图案化。浇注圆筒的内表面可用释放涂层加以预处理，以便促进浇注圆筒在制造结束时从最外侧聚合物层被移除。形成双层聚合物可涉及将最外层的液体聚合物沉积在浇注圆筒的图案化的内表面上。对于双层聚合物，外表面可用与单层缓冲(cushioning)材料相同的方式在浇注圆筒的移除之后来图案化(而非将浇注圆筒的内侧图案化)。然后，硬质聚合物层可例如通过温度处理、UV辐射或其它手段来固化。在固化之后，这个硬质聚合物层的内表面可承受表面处理，以促进对于另一较软质的最内侧聚合物层的粘着。表面处理可例如通过等离子体处理、电晕放电、粘着涂层的沉积或其它手段来进行。然后，较软质的最内侧聚合物层可用与以上对于单层聚合物所述相同的方式形成。也应注意，多层状圆筒形掩膜可通过连续地重复本文所述的浇注工艺以在先前制造的聚合物层的外表面上浇注新的聚合物层来形成。在这种情况下，每次在先前的浇注圆筒被移除之后，应使用更大的浇注圆筒，以在先前制造的聚合物层的外表面与新的浇注圆筒的内表面之间留下用于新的聚合物层的空间。
在使用两个或更多个的聚合物层的实施方案中，需要的是覆盖先前图案的材料和先前图案二者的光学指数(optical index)为指数匹配的。此外，需要的是使用所得掩膜的光刻工具被构造来适应具有渐增直径的掩膜。
转向图6，图中描绘根据本发明的实施方案的用来形成具有双层聚合物作为适形性外层的圆筒形掩膜的更详细工艺流程。举例而言，制造具有为双层聚合物的适形性外层的圆筒形掩膜可包括如图6A所描绘的将浇注圆筒602的内表面图案化。然后，图案化的内表面可如图6B所示用释放涂层604加以处理，以便促进后续的浇注圆筒从最外侧聚合物层的外表面的释放。在图6C中，液体聚合物材料606被沉积在浇注圆筒的内表面上，以形成多层状适形性外层压体的最外层。
聚合物可根据许多已知方法中的任何一种来沉积。以举例的方式而非以限制的方式而言，聚合物可通过浸涂、超声喷涂、微喷(microjet)或喷墨型分配以及可能的浸涂结合旋涂来沉积。
聚合物材料606可优选地为较硬质的聚合物，例如Truong,T.T.等的Soft Lithography Using AcryloxyPerfluoropolyether CompositeStamps.Langmuir 2007,23,(5),2898-2905中所述的h-PDMS，其公开内容以引用方式并入本文。与用单一聚合物层作为圆筒形掩膜的外层压体可进行的相比，使用较耐久的外层可容许有较高分辨率或较高纵横比纳米结构的图案化。在图6D中，最外聚合物层606通过UV辐射、温度处理或其它固化手段608a来固化。在图6E中，可在固化后例如通过等离子体处理、电晕放电、粘着涂层的沉积或其它手段而对外聚合物层606的内表面的表面处理，以促进聚合物层之间的粘着。在图6F中，在内表面上具有外聚合物层606的浇注圆筒602使用组装设备围绕掩膜圆筒610组装，其中组装设备具有通过销614在圆筒602和610的相对的端部上保持在一起的板件612。在图6G中，液体聚合物618通过将其倾注通过设备的顶部板件612a的孔或开口620而注入至浇注圆筒内。液体聚合物618可对应于内聚合物层，其可比外聚合物层软，并且液体聚合物618被注入在浇注圆筒602的内表面与掩膜圆筒的外表面之间的空间内，并且更明确地说，被注入在外聚合物层的内表面与掩膜圆筒的外表面之间的空间内。在图6H中，内聚合物层618通过对组件616施加可为UV辐射、热或其它手段的固化手段608b而固化。在图6I中，浇注圆筒602被移除，留下具有在掩膜圆筒610的外表面上的包括内聚合物层618和外聚合物层606的适形性外层的圆筒形掩膜622。圆筒形掩膜622具有对应于在图6A的步骤中被施加于浇注圆筒602的内表面的掩膜图案的图案化外表面。
另外应注意，聚合物层的厚度可根据各种应用特定要求而改变。聚合物层的厚度可优选地(但是并非必需)在约0.5mm至5mm范围内。在使用双层聚合物的情况下，较软质的最内层可为相对厚的，例如在0.5mm至5mm范围内，而较硬质的最外图案化层可为相对薄的，例如在大约0.5μm至10μm范围内。
另外应注意，用来制造圆筒形掩膜的聚合物可例如为聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料，如Dow的h-PDMS(“硬质”PDMS)、软质PDMS凝胶等。在使用两个聚合物层的情况下，例如，软质的内聚合物可为软质PDMS凝胶，而外层可为作为另一实例，内层可为而外层可为h-PDMS。应注意，各种其它弹性体和聚合物材料也可被用来制造圆筒形掩膜且均在本发明的范围内。可使用其它可能的聚合物包括例如以硫醇酯为基础的粘着剂(其中的许多可从新泽西州的Norland products of Cranbury购得)的光学粘着剂、全氟聚醚或其它可UV固化或可热固化的聚合物。
也应注意，在本发明的实施方案中用来固化聚合物的手段可取决于固化聚合物的类型、所使用的圆筒材料和其它因素。举例而言，固化可用热能、UV辐射或其它手段来进行。
另外应注意，本领域技术人员可在不脱离本发明的教导的情况下设想对保持圆筒对准到位的组装设备或方法的设计的各种修改。
也应注意，本发明可被用来形成用于各种衬底和装置的各种图案。图案可包括具有不同大小的尺寸的特征，并且可优选地包括微尺度或纳米尺度的特征，并且较优选地具有纳米尺度的特征。
本发明的实施方案可与被称为“滚动掩膜”纳米光刻的光刻技术类型一起使用。“滚动掩膜”近场纳米光刻系统的实例在例如以引用方式并入本文的共同转让的国际专利申请公布第WO2009094009号中有所描述。这种系统的实例在图7中示出。“滚动掩膜”可呈玻璃(例如石英)框架的形式，所述玻璃框架呈容纳光源712的中空圆筒711的形状。如上所述形成在圆筒711的外表面上的弹性体膜713可具有根据要被形成在衬底715上的所需图案而制造的纳米图案714。纳米图案714可被设计成用以实现相移曝光，并且在这种情况下被制造成为纳米沟槽、支柱或圆柱的阵列，并且可含有任意形状的特征。
以举例的方式而非以限制的方式而言，圆筒711上的纳米图案714可具有呈平行线形式的特征，其中所述平行线具有约50纳米的线宽和约200纳米或更大的节距。一般而言，线宽可在约1纳米至约500纳米的范围内，而节距可在约10纳米至约10微米的范围内。虽然本文所述的纳米图案714呈规则平行线形式的实例，但是纳米图案可替代性地为规则地重复的二维图案，具有规律性地间隔开并任意成形的斑点(spot)。另外，图案特征(线或任意形状)可不规则地间隔开。
圆筒711上的纳米图案714与光敏感性材料716形成接触，如涂覆在衬底715上的光致抗蚀剂。光敏感性材料716暴露于来自光源712的辐射，并且圆筒711上的图案714在纳米图案接触光敏感性材料的位置处被转移至光敏感性材料716。衬底715在圆筒旋转时被平移，使得纳米图案714维持与光敏感性材料接触。取决于光敏感性材料的本质，暴露于辐射的图案的部分可会与辐射反应，使得这些部分成为可移除或不可移除的。
举例而言，如果光敏感性材料为称为正抗蚀剂的光致抗蚀剂类型，那么暴露于光的材料的部分成为对显影剂可溶，并且未曝光的材料的部分维持对显影剂不可溶解。举相反的实例而言，如果光敏感性材料为称为负抗蚀剂的光致抗蚀剂类型，那么暴露于光的材料的部分成为对显影剂不可溶，并且材料的未曝光部分由光致抗蚀剂溶解。
在本发明的某些实施方案中，光敏感性材料716可通过使衬底经过圆筒711两次或更多次而曝光。对于充分地小的节距值和线宽值，从一道次(pass)所得的曝光的线性图案不可能彼此对齐。结果，来自一道次的线有可能在先前道次所得的线之间最终获得。通过小心地选择节距、线宽和道次数，可能在光敏感性材料716中最终获得具有比圆筒711上的图案714中的线的节距小的节距的线图案。
在将聚合物图案化时，应当留意以避免图案中的拼接误差。优选地，本发明的实施方案中的圆筒形掩膜的制造也涉及在无接缝的聚合物层上图案化无接缝的图案。这可在圆筒形掩膜被用来将衬底可重复地图案化时防止接缝被传递至衬底，而这都是因为适形性外层本身是无接缝的，并且因为适形层的表面上所含有的图案也是无接缝的。
另外应注意，本发明的实施方案可被应用来制造轴对称但是并非圆筒形的滚动掩膜，例如截头锥体形状的掩膜。在这类情况下，掩膜元件和注模元件可用通过一个或多个销保持在一起的板件来同轴地对准。当同轴地组装时，掩膜元件与注模元件的互相面对的表面可具有相似的形状和相同的纵横比，使得具有实质上均匀的厚度的空间被界定在二者之间。
II.使用牺牲部件的浇注
本章节II的公开内容的方面包括使用牺牲浇注部件来制成可旋转掩膜的方法和设备。各种其它方法和设备也被包括在本章节中。根据本章节的方面的牺牲浇注部件可以与图案化的浇注部件一起使用，以浇注用于可旋转掩膜的适形层，从而可提供多种益处，所述益处可包括在不损坏图案化的浇注部件的表面上的图案的情况下保存图案化的浇注部件以供未来使用。本章节的实现方式还可存在各种其它优点。
另外应注意，本章节II可适用于本描述的其余章节I和III至VI的各种方面，并且可容易地在这些方面中实现，包括但不限于可涉及使用同轴浇注部件和组件来制成可旋转掩膜的任何这些章节。以举例的方式而非以限制的方式而言，本章节II的公开内容的各种方面可容易地在本描述的涉及使用同轴地组装的部件来制造多层状可旋转掩膜的章节VI中实现。
本公开的方面描述各种图案化部件组件和用图案化部件组件来制造用于“滚动掩膜”光刻的近场光学光刻掩膜的方法。在滚动掩膜光刻中，圆筒形掩膜涂覆有聚合物，而聚合物被图案化成具有所需的特征，以获得用于相移光刻或等离子体印刷的掩膜。被图案化于聚合物中的特征可通过本申请所述的图案化部件组成的使用来图案化。图案部件可包括尺寸在约1纳米至约100微米范围内的图案化特征，优选在约10纳米至约1微米范围内，而更优选在约50纳米至约500纳米范围内。圆筒形掩膜可被用来印刷尺寸在约1纳米至约1000纳米范围内的特征，优选在约10纳米至约500纳米范围内，而更优选在约50纳米至约200纳米范围内
本公开的第一方面描述一种圆筒形母模组件，其包括具有第一直径的圆筒形图案化部件，以及具有第二直径的牺牲浇注部件。第二直径可小于第一直径。图案化特征可被形成在圆筒形图案化部件的内表面上，并且牺牲浇注部件可被同轴地嵌入至圆柱形图案化部件的内部。然后，聚合物材料可充填在图案化部件与牺牲浇注部件之间的间隙以形成圆筒形掩膜。一旦聚合物已被固化，牺牲浇注部件就可被移除。根据本公开的某些方面，可使牺牲浇注部件破裂以容许圆筒形掩膜被移除。另外，本公开的某些方面也提供用于使牺牲浇注部件变形以容许圆筒形掩膜被移除。
根据本公开的另一方面，圆筒形母模组件可具有：圆筒形图案化部件，其具有第一直径；以及牺牲浇注部件，其具有第二直径。第二直径可大于第一直径。图案化部件可具有形成在其外表面上的图案化特征。图案化部件可被同轴地嵌入至牺牲浇注部件内。然后，聚合物可充填在图案化部件与牺牲浇注部件之间的间隙。一旦聚合物已固化，就可使牺牲浇注部件脱离，在图案化部件上留下圆筒形掩膜。然后，可将圆筒形掩膜从图案化部件剥离。
根据另一方面，圆筒形掩膜可包括具有内部半径的圆筒形弹性体部件，以及具有外部半径的刚性透明圆筒形部件。气体保持件(gasretainer)可被构造来将一定体积的气体保持在弹性体部件的内表面与刚性透明圆筒形部件的外表面之间。弹性体部件具有主表面，而纳米图案形成于所述主表面中。刚性透明圆筒形部件的外部半径被尺寸设定成适配在圆筒形弹性体部件内。
在一些实现方式中，气体保持件可包括两个密封件。每一个密封件密封所述体积的气体的相应端部。这种密封件可呈O形环或垫圈形式。
在一些实现方式中，所述体积的气体可通过设置在弹性体部件的主表面与刚性透明圆筒形部件的主表面之间的气囊(bladder)而被保持。
在一些实现方式中，形成有纳米图案的圆筒形弹性体部件的主表面为圆筒形外表面。
作者早先已曾在以引用方式并入本文的国际专利申请公布第WO2009094009号中描述一种“滚动掩膜”近场纳米光刻系统。图7中示出实施方案中的一个实施方案。“滚动掩膜”由呈中空圆筒711的形状的玻璃(例如熔融二氧化硅)框架组成，所述中空圆筒711容纳有光源712。层压在圆筒711的外表面上的弹性体圆筒形滚动掩膜713具有根据所需图案制造的纳米图案714。滚动掩膜713与涂覆有辐射敏感性材料716的衬底715形成接触。
纳米图案714可被设计来实现相移曝光，并且在这种情况下被制造为纳米沟槽、支柱或圆柱的阵列，或是可含有任意形状的特征。或者，纳米图案可被制造成为用于等离子体印刷的纳米金属岛的阵列或图案。在滚动掩膜上的纳米图案可具有尺寸在约1纳米至约100微米范围内的特征，优选在约10纳米至约1微米范围内，而更优选在约50纳米至约500纳米范围内。滚动掩膜可被用来印刷尺寸在约1纳米至约1000纳米范围内的特征，优选在约10纳米至约500纳米范围内，而更优选在约50纳米至约200纳米范围内。
滚动掩膜713上的纳米图案714可使用圆筒形母模组件来制造。本公开的方面描述用来在滚动掩膜713上形成纳米图案的圆筒形母模组件和方法。
图8A为母模组件800的俯视图。母模组件800包括圆筒形图案化部件820和牺牲浇注部件830。圆筒形图案化部件820可具有第一半径R1，并且牺牲浇注部件830可具有第二半径R2。根据本公开的第一方面，R1可大于R2以容许牺牲浇注部件830被同轴地嵌入至圆筒形图案化部件820的内部，而在二者之间存在空间840。
图案化部件820可由对如红外、可见和/或紫外波长的光辐射为透明的材料制成。以举例的方式而非以限制的方式而言，圆筒可为玻璃，如熔融二氧化硅。应注意，熔融二氧化硅通常被半导体制造工业者称为“石英”。虽然石英为常见的用语，但是“熔融二氧化硅”为优选的术语。在技术上，石英为结晶体，而熔融二氧化硅为无定形的。如可在图8B中所见，图案化部件820的内表面可被图案化成具有将会被用来形成圆筒形掩膜713上的纳米图案714的所需图案825。以举例的方式而非以限制的方式而言，图案825可结合本描述的章节IV中和2013年1月31日提交并且以引用方式并入本文的名为“圆筒形母模及制造方法(CYLINDRICAL MASTER MOLD AND METHODOF FABRICATION)”的共同拥有的美国申请序号第13/756,348号(代理人案号RO-018-US)中所描述的光刻技术使用结构化多孔掩膜或自组装单层(SAM)掩膜来形成。
牺牲浇注部件830应可在圆筒形滚动掩膜713已被固化之后在不损坏纳米图案714的情况下被移除。根据本公开的方面，牺牲浇注部件830可为由易于被破裂的材料形成的薄壁圆筒。以举例的方式而非以限制的方式而言，材料可为玻璃、糖或芳香族烃树脂，如PiccotexTM，或芳香族苯乙烯烃树脂，如PiccolasticTM。PiccotexTM和PiccolasticTM为田纳西州Kingsport的Eastman Chemical Company的商标。以举例的方式而非以限制的方式而言，牺牲浇注部件830可为近似1mm至10mm厚，或其中涵盖的任何厚度范围，例如2mm至4mm厚。圆筒形掩膜713的纳米图案714并非位于牺牲浇注部件830的表面上，并因此纳米图案714在牺牲浇注部件的移除期间不易受损。根据本公开的另外方面，牺牲浇注部件830可由可被不会伤害图案化部件820或圆筒形掩膜713的溶剂所溶解的材料制成。举例而言，适合的可溶材料可为以糖为基础的材料，并且溶剂可为水。溶解牺牲浇注部件830代替使其破裂可对纳米图案714提供另外的保护。
根据本公开的另外方面，浇注部件830可为由如塑料或铝的可延展材料制成的薄壁密封圆筒。代替使牺牲浇注部件830破裂，密封部件可通过将空气从圆筒的内部抽空以使部件崩陷来移除。根据本公开的另一方面，牺牲浇注部件830可为由弹性材料制成的气动圆筒。可适合用于气动圆筒的弹性材料的实例包括但不限于塑料、聚乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)，所述PTFE为以的名称出售，所述为德拉瓦州Wilmington的E.I.du Pont de Nemours and Company的注册商标。在模塑工艺期间，牺牲浇注部件830可被充气膨胀以形成圆筒，并且一旦圆筒形掩膜713已固化，就可将浇注部件830放气，以在不损坏圆筒形掩膜的情况下被移除。在一些实现方式中，这种气动圆筒可根据例如其制造是否相对廉价且易于清洁而予以重新使用或丢弃。
在图9中，本公开的方面描述可使用圆筒形母模组件800来形成圆筒形掩膜713的工艺900。首先，在960处，牺牲浇注部件830可被同轴地嵌入至圆筒形图案化部件820内。然后，在961处，在牺牲浇注部件830与圆筒形图案化部件820之间的空间840被充填液体前体，当所述液体前体在固化时会形成弹性体材料。以举例的方式而非以限制的方式而言，材料可为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
其次，在962处，液体前体被固化而形成将会充当圆筒形掩膜713的弹性体材料。举例而言，固化工艺可能需要暴露于光辐射。当牺牲浇注部件830对固化液体前体所需的辐射的波长为透明时，辐射源可被同轴地放置在母模组件800内。或者，辐射源可被放置在母模组件800的外部，并且曝光可通过圆筒形图案化部件820来实施。一旦圆筒形掩膜713已固化，牺牲浇注部件830就可在962处被移除。以举例的方式而非以限制的方式而言，浇注部件830可通过破裂、溶解、放气或崩陷而移除。
图10A为根据本公开的另一方面的圆筒形母模组件1000的俯视图。如图所示，圆筒形图案化部件1020可具有第一半径R1，并且牺牲浇注部件1030可具有大于R1的第二半径R2。圆筒形母模组件1000是通过将圆筒形图案化部件1020同轴地嵌入至牺牲浇注部件1030的内部而在两个部件之间留下净空空间1040而形成。
图案化部件1020可由对如红外、可见和/或紫外波长的光辐射为透明的材料制成。以举例的方式而非以限制的方式而言，圆筒可为玻璃，例如石英。如图10B中的透视图所示，图案1025被形成在圆筒形图案化部件1020的外表面上。以举例的方式而非以限制的方式而言，图案1025可通过使用纳米光刻技术而形成，如但不限于电子束直接刻写、深UV光刻、纳米球光刻、纳米压印光刻、近场相移光刻以及等离子体光刻。
牺牲浇注部件1030可在圆筒形滚动掩膜713已被固化之后在不损坏纳米图案714的情况下被移除。根据本公开的方面，牺牲浇注部件1030可为由易于被破裂的材料形成的薄壁圆筒。以举例的方式而非以限制的方式而言，材料可为玻璃。圆筒形掩膜713的纳米图案714并非位于牺牲浇注部件1030的表面上，并且因此纳米图案714在牺牲浇注部件的移除期间不易受损。根据本公开的另外方面，牺牲浇注部件1030可由可被不会伤害图案化部件1020或圆筒形掩膜713的溶剂所溶解的材料制成。举例而言，适合的可溶材料可为以糖为基础的材料，并且溶剂可为水。溶解牺牲浇注部件1030代替使其破裂可对纳米图案714提供另外的保护。
在牺牲浇注部件1030已被移除之后，圆筒形掩膜713如图10C所示维持在图案化部件1020上。为将圆筒形掩膜713从图案化部件1020移除，圆筒形掩膜713可相对于本身被翻折(peeled back)。从图案化部件1020的一个端部开始，圆筒形掩膜在平行于图案化部件1020的轴线的方向上向后拉而覆在其本身上，使得形成有纳米图案714的内表面被显露。图10D描绘圆筒形掩膜713已被部分地移除时的移除工艺。为了在移除工艺期间折回至其本身上，圆筒形掩膜713应为相对薄的，例如4毫米厚或更薄。因此，第一半径与第二半径之间的差值应优选地为4毫米或更小。一旦整个圆筒形掩膜713已从图案化部件1020被移除，圆筒形掩膜713就已被完全翻转成内外颠倒，由此如图10E所示在外表面上显露纳米图案714。
在图11中，本公开的方面描述可使用圆筒形母模组件1000来形成圆筒形掩膜713的工艺1100。首先，在1160处，圆筒形图案化部件1020被同轴地嵌入至牺牲浇注部件1030内。然后，在1161处，在牺牲浇注部件1030与圆筒形图案化部件1020之间的空间1040被充填液体前体，所述液体前体在固化时会形成弹性体材料。以举例的方式而非以限制的方式而言，材料可为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
其次，在1162处，液体前体被固化而形成将会充当圆筒形掩膜713的弹性体材料。举例而言，固化工艺可能需要暴露于光辐射。辐射源可被同轴地放置在母模组件1000内。或者，如果浇注部件1030对固化液体前体所需的辐射的波长为透明的，那么辐射源可被放置在母模组件1000的外部，并且曝光可通过牺牲浇注部件1030而被实施。一旦圆筒形掩膜713已固化，牺牲浇注部件1030就可在1163处被移除。以举例的方式而非以限制的方式而言，牺牲浇注部件1030可通过破裂和/或溶解而被移除。最后，在1164处，圆筒形掩膜在平行于图案化部件1020的轴线的方向上向后拉而覆在其本身上，使得形成有纳米图案714的内表面被显露。
图12A描绘根据本公开的另一方面的圆筒形掩膜1200。圆筒形掩膜1200实质上相似于图7所示的圆筒形掩膜，其中附加有位于弹性体滚动掩膜1213与刚性中空圆筒1211之间的气体保持件1218。以举例的方式而非以限制的方式而言，弹性体滚动掩膜1213可具有图案化表面1214，并且可以用与在工艺900或1100中所描述实质上相同的方式来制成。刚性中空圆筒也可以对光辐射是透明的。以举例的方式而非以限制的方式而言，中空圆筒可为玻璃，例如熔融二氧化硅。光源1212可被放置在中空圆筒1211的内部。气体保持件1218将一定体积的气体1217保持在圆筒1211的外表面与弹性体掩膜1213的内表面之间。气体保持件1218可被加压，以为弹性体滚动掩膜1213提供另一可调适形性来源。以举例的方式而非以限制的方式而言，气体保持件1218可通过一对密封件或通过可充气的气囊而形成。
图12B为圆筒形滚动掩膜1201的沿图12A中的线6-6的剖面图，其描绘本公开的气体保持件1218是由一对密封件1218S所形成的情况。每一个密封件1218S可为中空圆筒、环圈或环形圆纹状(torus-like)形状，如但不限于O形环或垫圈。密封件1218S可由适合的弹性体材料制成。随后，弹性体掩膜1213可在每一个端部处由密封件1218S与刚性中空圆筒1211间隔开。弹性体掩膜1213的内部半径可被选择来使得以弹性体掩膜1213的内表面、密封件1218S以及刚性中空圆筒1211的刚性外表面为界的所述体积的气体1217可被加压。当所述体积的气体1217被加压时，弹性体掩膜1213会通过被保持在弹性体掩膜1213的内表面与圆筒1211的外表面之间的所述体积的气体1217的压力而与刚性中空圆筒1211的外表面间隔开。圆筒1211可选择性地包括被尺寸设定并形状设定以接收密封件1218S，并且在所述体积的气体被加压时促进扣持密封件。
图12C为圆筒形滚动掩膜1202的沿图12A中的线6-6的剖面图，其描绘本公开的气体保持件1218是由气囊1218B所形成的情况。气囊1218B可为圆筒形的形状并且定位在刚性中空圆筒1211与弹性体掩膜1213之间。当气囊1218B内的气体1217的体积被加压时，气囊1218B将弹性体掩膜1213支撑在刚性中空圆筒1211的外表面的上方。
III.使用连续压印将较大面积的衬底图案化
本章节III的公开内容的方面包括用来以较小面积的母掩膜使用连续压印方案将较大面积的母掩膜图案化的方法和设备。各种其它方法和设备也被包括在本章节中。连续压印可被用来将用于各种目的的相对大面积的衬底图案化，从而可提供多种益处，所述益处可包括将印记之间的接缝的可见度或效应减至最小或消除。本章节的各种其它优点在阅读本章节时会明显。
另外应注意，本章节III可适用于本描述的其余章节I、II以及IV至VI的各种方面，并且可容易地在这些方面中实现，包括但不限于可涉及图案化部件的使用的任何这些章节。以举例的方式而非以限制的方式而言，本章节III的公开内容的各种方面可容易地被应用于本描述的涉及使用具有图案的卷起层压体来制成可旋转掩膜的章节V的实现方式。
在本发明的实施方案中，具有所需图案的小的母掩膜可被用来廉价地将大面积的衬底图案化。小的母掩膜可使用已聚合或固化的聚合物前体液体而被连续地压印至大面积衬底上。印记的阵列是通过连续压印方案而形成，其中每一次连续压印重叠先前压印的一部分，使得不会有任何未被图案化的间隙空间。以这种方式，母掩膜的所需图案被复制而产生在宏观上连续的图案，其尺寸仅受衬底大小的限制。连续压印方案导致具有几乎看不见母掩膜的个别印记或复制之间的边界的图案化层或结构化涂层的大面积衬底。
在本发明的实施方案中，将大面积的衬底图案化的方法可包括以具有图案的母掩膜来压印衬底，其中图案具有比要图案化衬底的面积小的面积。所述方法可进一步包括连续地重复压印过程，直到所需的衬底面积被图案化。每一次的连续压印可包括沉积聚合物前体液体、对在母掩膜与衬底之间的聚合物前体液体挤压，以及聚合或固化聚合物前体液体，使得聚合物前体液体成为固体材料。
应注意，在本发明的实施方案中，要图案化的衬底可成为各种形状、尺寸、材料等，但是应大体上大于被用来连续地压印衬底的母掩膜。母掩膜也可为各种形状、尺寸、材料等，并且可具有为各种形状和尺寸的图案，但是应大体上小于要图案化的衬底。在本发明实施方案中，要图案化的衬底可具有各种特性，例如可为柔性、刚性、平坦、或弯曲的衬底。同样地，母掩膜可具有各种特性，例如可为柔性或刚性掩膜。
在本发明的实施方案中，所需图案可包括具有各种不同尺寸、形状和布置的特征。可通过根据应用特定要求来使用具有各种特征的图案而赋予衬底各种物理或其它性质。
转向图13A至13C，图中描绘根据本发明的实施方案的母掩膜和用母掩膜来制造较大面积的衬底的方法。
在图13A中，描绘具有图案1304的母掩膜1302，其中图案1304可被用来通过以母掩膜1302重复地压印较大面积的衬底而压印至较大面积的衬底。虽然图13A所描绘的母掩膜1302具有圆形形状，并且其图案1304覆盖掩膜的矩形区域，但是应注意，母掩膜1302和母图案1304两者在本发明的实施方案中均可为各种形状和尺寸，并且母图案1304可覆盖母掩膜1302的全部或部分区域。母图案1304应对应于用于大面积衬底的所需图案，并且可根据各种应用特定要求而改变。举例而言，母图案1304可包括如在许多结构化涂层应用中所使用的支柱的均匀阵列或孔的均匀阵列。应注意，在本发明的结构化涂层实施方案中，支柱的阵列比孔的阵列优选，因为实验已证实支柱阵列母图案导致在连续的印记的边界处较低的接缝可见度。举例而言，图13D和13E提供通过经由圆筒形掩膜的图案暴露于UV光并且将曝光的抗蚀剂显影而形成于光致抗蚀剂的支柱阵列的显微照片。
图13B描绘被用来压印较大面积的衬底1306的母掩膜1302。母掩膜1302可被用来重复地压印衬底1306的一部分，直到所需衬底的区域被图案化。用母掩膜1302的每一次连续压印可重叠衬底1306的先前压印部分1308的一部分，并且留在衬底1306上的印记1308的图案对应于母图案1304。
图13C描绘根据本发明的实施方案的在连续地重复压印方案期间的个别印记。在图13C中，可看见聚合物前体液体1310随着液体在母掩膜1302与衬底1306之间受压而铺展。以举例的方式而非以限制的方式而言，聚合物前体液体1310可为单体、聚合物、部分交联聚合物或其任何混合物。如图13A至13C所描绘的根据本发明的实施方案的压印方案应优选地包括控制聚合物前体液体的铺展的方法，以将气泡的存在减至最少、充填母图案的特征以及防止液体流动至母掩膜上所含有的掩膜图案的边界外部并流动至先前固化的印记的开发区域上。存在各种方法可被用来在每一次压印期间控制聚合物前体液体的铺展。在图13C所示的实例中，控制聚合物前体液体1310的铺展包括沿着母掩膜1302与衬底1306之间的接触线1312保持连续的压力线。机械压力可沿着接触线1312被施加，以迫使将聚合物前体液体1310朝向衬底1306的开发区域的铺展处于压力的方向1314，并且将液体1310保持在母图案1304的边界内。在一些实施方案中，通过使用用于衬底1306的柔性衬底可较好地促进维持连续的压力线，从而在母掩膜1302与衬底1306之间产生被较为清楚地界定的接触线1312。在其它实施方案中，通过使用用于母掩膜1302的柔性掩膜可促进维持连续的压力线。在其它实施方案中，通过分别使用用于掩膜1302或衬底1306的弯曲掩膜或弯曲衬底可促进维持连续的压力线。在其它实施方案中，聚合物前体液体1310的铺展可通过其它的手段来控制。
转向图14A至14G，图中描绘根据本发明的实施方案的将衬底图案化的方法的工艺流程。在图14A至14G中，母掩膜1402被用来将衬底1404图案化，并且母掩膜1402应比衬底1404小。更明确地说，母掩膜1402的母图案1406的面积应比衬底1404上要图案化的面积小，并且母图案1406应对应于较大面积的衬底1404的所需图案。母掩膜1402被用来通过连续地压印衬底1404直到衬底1404被完全图案化或至少直到衬底1404的所需区域被图案化而将衬底图案化。
在图14A中，聚合物前体液体1408被沉积在衬底1404上，并且聚合物前体液体1408对应于较大面积的衬底1404的图案化层或结构化涂层。应注意，聚合物前体液体1408可以用各种方式来沉积。举例而言，在图14A至14G所示的实施方案中，聚合物前体液体1408对于每一次连续压印而沉积在衬底1404上成为离散液滴。在其它实施方案中，聚合物前体液体1408可被沉积在母掩膜1402上。在另一些其它实施方案中，聚合物前体液体1408可与在每次压印之前成为离散液滴相反地通过整个图案化工艺被连续地沉积。应注意，用于聚合物前体液体1408的材料可根据各种应用特定要求而改变。所沉积的聚合物前体液体1408的量可根据各种应用特定要求而改变，所述特定要求包括例如所需层厚度、所需压印区域的大小，以及要形成的所需图案的特征深度和节距。
在图14B中，聚合物前体液体1408在母掩膜1402与衬底1404之间受挤压，以将母图案1406转移至聚合物前体液体1408。如图14B所示的对聚合物前体液体挤压优选地应小心地且使用控制聚合物前体液体的铺展的方法来进行，以在压印工艺期间将气泡减至最少、充填母图案1406的特征以及将聚合物前体液体1408维持在母图案1406的区域内。控制聚合物前体液体的铺展可包括例如如图13C所描绘并且在以上所述的维持连续的压力线。在图14A至14G中，对在母掩膜1402与衬底1404之间的聚合物前体液体1408挤压被描绘为将母掩膜1402压靠于衬底1404，但是应注意，本发明不限于这种实施方案。在本发明的实施方案中，对在母掩膜1402与衬底1404之间的聚合物前体液体挤压可涉及将衬底1404压靠于母掩膜1402。在其它实施方案中，对在母掩膜1402与衬底1404之间的聚合物前体液体1408挤压可通过其它手段而来进行，如通过对母掩膜1402和衬底1404二者同时彼此相抵地挤压。
在图14C中，使用固化手段1410来使图案化的聚合物前体液体固化或聚合，所述固化手段1410可根据聚合物前体液体的本质而为UV辐射源、热源或其它等效手段，所述本质更明确地说为聚合物前体液体可借以固化或聚合的机制。在聚合物前体液体固化或聚合之后，母掩膜1402可被移除，并且可形成连续印记。
在图14D中，通过再次沉积聚合物前体液体1408，可形成重叠先前压印和固化部分1412的一部分的连续印记。为将连续印记之间的边界的可见度减至最小，聚合物前体液体的一部分应被沉积在衬底1404的先前压印部分1412的在母图案1406会与先前压印部分重叠的区域内的一部分上，如图14D所描绘。
在图14E中，聚合物前体液体1408再次在母掩膜1402与衬底1404之间受挤压，以将母图案1406转移至聚合物前体液体上并且压印衬底1404的另一部分。应当留意，要控制聚合物前体液体1408的流动，并且防止其流动至衬底的先前固化部分1412的超过母图案1406的边界的部分。
在图14F中，再次使用固化手段1410来使聚合物前体液体固化，而在固化之后，母掩膜1402可被移除，从而留下如图14G所示的在衬底1404上的较大图案化部分1412。这个工艺可被连续地重复，直到衬底1404被完全地图案化，或直到衬底1404的所需区域被图案化。
在衬底的每一个部分被压印之后，衬底1404的未图案化区域可在需要时通过湿式清洁或干式清洁工艺来清洁。举例而言，湿式清洁工艺可包括使用例如常见的有机溶剂(如丙酮)的化学品、颗粒的物理性去除和/或等离子体清洁。未图案化区域的选择性清洁工艺可需要使用屏蔽掩膜(shadow mask)(未示出)以防止图案化区域的任何损坏。为防止图案化区域的任何污染或损坏，图案化区域可任选地用疏水性硅烷来选择性地处理。换句话说，可使图案化区域为疏水性的，并且使未图案化区域为亲水性的。举例而言，清洁工艺可包括(图案化区域和未图案化区域二者的)疏水性表面处理，接着等离子体处理在下一次压印期间将被重叠的未图案化区域和图案化区域。
在另一实施方案中，西洋棋盘型图案的图案化和未图案化区域产生在衬底上并且用疏水性硅烷加以处理。然后，衬底被使用屏蔽掩膜来等离子体处理，以使得只有衬底的未图案化表面和新印记要被重叠的表面才暴露于等离子体。然后，在第二步骤中，衬底的所有未图案化区域都被压印。
在图15A至15C中，描绘根据本文所述的方法来压印的各种图案化衬底。应注意，本发明的实施方案包括具有各种不同形状和尺寸的母掩膜和母图案，并且连续印记可被布置成各种不同阵列和布置。同样地，用母掩膜图案化的较大衬底可为各种形状、尺寸等。
图15A至15C所示的实施方案示出二维阵列和布置，但是应注意，本发明不限于这种实施方案。本发明的实施方案可包括各种压印方案，其涉及在压印方案中的连续印记的二维阵列、连续印记的一维阵列或连续印记构成的其它布置。然而应注意，二维阵列和布置在本发明的一些实施方案中为优选的，因为其可将连续印记之间的接缝的可见度减至最小。
在图15A中，描绘被图案化成具有连续印记1504a的二维矩形阵列的衬底1502a。衬底1502a上的图案可在宏观水平上为实质上连续和均匀的，因为在连续印记之间的边界处的接缝线1506a的可见度为极小的。在本发明的各种应用中，接缝线的存在对图案化或结构化衬底的所需功能性性质是从几乎没有到完全没有任何作用。
在图15B中，描绘根据本发明的实施方案的具有连续印记1504b的二维六角形阵列的衬底1502b。
在图15C中，描绘衬底1502c，其具有连续印记1504c的随机化二维布置，其中在连续印记之间产生随机化接缝线1506c。在本发明的一些应用中，将印记随机化可提供某些益处，并且接缝线1506b的可见度可通过设置随机化图案而非规则性阵列而在宏观水平上被减至最小。在图15C中，所描绘的衬底1502c根据本发明的一些实施方案从边缘到边缘完全图案化，并且可被图案化的表面面积大小只受到所选衬底的尺寸的限制。
应注意，增加接缝线的量至某一极限可将这些接缝线的可见度减至最小，而同时使被压印至衬底上的图案或结构所产生的所需性质只会有极小或不会有任何的减除。举例而言，在本发明的实施方案的建筑玻璃实现方式中，纳米结构化涂层可通过使用如本文所述的压印方案来施加，以在玻璃上提供抗反射性质。增加接缝线的数目可将接缝线在宏观水平上的可见度减至最小，而同时仍然提供由纳米结构所提供的所要求抗反射性质。这可与用成本非常高的通过将整个大面积图案化成具有单一均匀层而尝试将接缝线减至最小的已知方法形成对比。
在本发明的实施方案中，要图案化的衬底可为各种形状和尺寸，但是应大体上大于被用来连续地压印衬底的母掩膜。在一些实施方案中，要图案化的衬底可具有正方形形状、矩形形状或其它形状。在一些实施方案中，衬底可为平坦状、弯曲或具有其它三维表面。在一些实施方案中，衬底可具有150mm×150mm或更大的尺寸。在一些实施方案中，要图案化的衬底可具有400mm×1000mm和更大的尺寸。本发明的实施方案也可包括具有比所提及的那些面积更小的衬底，但是深信本发明的实施方案对于涉及较大面积的衬底、如具有200cm2或更大的面积的衬底的实施方案具有特别的适用性。
在本发明的实施方案中，母掩膜可为各种形状和尺寸，且可具有各种不同形状和尺寸的图案，但是应大体上小于要图案化的衬底区域。在一些实施方案中，母掩膜可具有10mm至50mm的尺寸和100mm2至2500mm2的面积。在其它实施方案中，母掩膜可具有在所提及的那些范围外的尺寸和面积，但是应注意，优选实施方案包括具有10mm×10mm至50mm×50mm的尺寸的正方形掩膜。在一些实施方案中，母掩膜可具有圆形形状、矩形形状或其它形状。在一些实施方案中，母图案可覆盖母掩膜的整个表面或是母掩膜的表面的一部分。
在本发明的实施方案中，所需图案可包括各种不同尺寸、形状和布置的特征。在一些实施方案中，所需图案可包括微尺度特征、纳米尺度特征或其它尺度特征。在一些实施方案中，特征可包括具有在100nm至400nm的范围内的尺寸的特征。在一些实施方案中，特征可成形为孔、支柱或其它形状。在一些实施方案中，特征可布置成规则性阵列或随机化阵列。
应注意，图式主要关于平坦的衬底和将平坦表面图案化来描绘，但是本发明并不受此限制。本发明的实施方案可被用来将具有各种其它形状的弯曲表面或衬底图案化，但是是用与本文所述相比较小面积的母掩膜来连续地压印这些表面。
应注意，本发明的实施方案可被用来将面积非常大的衬底图案化成具有微尺度或纳米尺度的小特征尺寸的图案。更明确地说，本发明的实施方案可被用来在大表面区域上提供具有纳米尺度特征尺寸的纳米结构化涂层。更明确地说，本发明的实施方案可被用来提供具有例如支柱或孔的特征阵列的纳米结构化涂层，所述特征阵列具有1纳米(nm)至1000nm的特性尺寸(CD)、CD的1.1倍至CD的10倍的节距以及10nm至10000nm的深度。本发明的优选实施方案包括在50nm与400nm之间的CD、CD的2倍的节距以及在100nm至1000nm范围内的深度。CD大体上为特征沿着垂直于深度的方向的尺寸。CD的实例包括圆形或近圆形的特征的宽度或直径。
在本发明的实施方案中，母掩膜图案可通过各种方法来产生。举例而言，母掩膜可通过电子束光刻、光刻、干涉光刻、纳米球光刻、纳米压印光刻、自组装、阳极铝氧化或其它手段来图案化。
应注意，本发明的实施方案中的衬底可为各种不同类型的材料及各种不同类型的衬底。举例而言，衬底可由塑料膜、玻璃、半导体、金属、其它平滑衬底、或其它材料制成。
应注意，根据本发明的实施方案图案化的衬底包括用于各种不同应用的表面。举例而言，本发明的实施方案可被用于太阳能面板、信息显示器、建筑玻璃以及各种其它应用。举例而言，本发明的实施方案可被用于纳米结构化的太阳能电池、光吸收增强层、抗反射涂层、自我清洁涂层、用于太阳能电池以及显示器的TCO、纳米结构化的温差电池(thermoelectric cell)、低辐射玻璃(low-E glass)、防结冰(anti-icing)涂层、防光眩涂层、高效率显示器的滤色器(color filter)、FPD线栅偏振器(wire grid polarizer)、LED光线提取层、纳米图案化磁性介质、纳米图案化滤水介质、药物递送用纳米颗粒、超敏感传感器、电池用纳米电极以及其它应用。也应注意，根据本发明的实施方案的图案化衬底可用作本身被用来将如以上所提及的那些表面的其它大表面图案化的大掩膜。
应注意，均匀的图案典型上被用在各种结构化涂层应用中。虽然使用如本文所述的连续压印可在印记之间的边界处产生不均匀性，但是被图案化的整个区域可在宏观上显得连续，并且由图案所赋予的所需性质不会受边界的影响，或是受边界的影响将会极小。
也应注意，虽然本发明的实施方案主要是关于二维的印记阵列来描述，但是本发明不受限于这种实施方案。举例而言，本发明的实施方案可包括一维的印记阵列，以及涉及只在一个维度上重复的印记的其它压印方案。但是，应注意，在两个维度上重复的二维阵列和压印方案为优选的，因为其将印记之间的边界的可见度减至最小。
IV.将浇注部件的表面图案化
本章节IV的公开内容的方面包括用来将浇注部件的表面图案化的方法和设备，包括各种曝光和磊晶技术。各种其它方法和设备也被包括在本章节中。根据本章节的方面将浇注表面图案化可与用于可旋转掩膜的适形层的浇注工艺结合使用，从而可提供多种益处，所述益处可包括将可旋转掩膜的图案中的任何接缝减至最少或消除。本章节的各种其它优点在阅读本章节时会明显。
另外应注意，本章节IV可适用于本描述的其余章节I至III、V以及VI的各种方面，并且可容易地在这些方面中实现，包括但不限于可涉及图案化浇注部件的使用的任何这些章节。以举例的方式而非以限制的方式而言，本章节IV的公开内容的各种方面可容易地被应用于本描述的涉及使用图案化浇注部件来形成多层状可旋转掩膜的章节VI的实现方式。
本公开的方面描述模和制造模的方法，其可用于制造光刻掩膜，例如用于“滚动掩膜”光刻的近场光学光刻掩膜，或用于纳米压印光刻的掩膜。在滚动掩膜光刻中，圆筒形掩膜被涂覆聚合物，所述聚合物被图案化成具有所需的特征，以获得用于相移光刻或等离子体印刷的掩膜。被图案化至聚合物中的特征可经由使用本申请中所描述的模来图案化。模可包括从光学透明圆筒的内表面突出的图案化特征。突出特征的尺寸可在约1纳米至约100微米，优选约10纳米至约1微米，更优选约50纳米至大约500纳米的范围变化。掩膜可被用来印刷尺寸在约1纳米至约1000纳米，优选约10纳米至约500纳米，更优选约50纳米至约200纳米的范围变化的特征。
本公开的方面描述可用多孔掩膜制成的模。结构化的多孔材料层可被沉积或生长在光学透明圆筒的内表面上。所生长的多孔材料的一个实例为使用铝层的阳极化所制造的多孔氧化铝(阳极氧化铝-AAO)。然后，圆筒的内部可被涂覆辐射敏感性材料。辐射敏感性材料会充填在形成于结构化多孔材料中的孔隙中。然后，辐射敏感性材料可通过用光源将圆筒的外部曝光来显影。从外部曝光可在不固化剩余的抗蚀剂的情况下容许已充填孔隙的辐射敏感性材料得以固化。未固化的抗蚀剂和多孔掩膜材料可被移除，由此形成具有从其内表面突出的支柱的模。
根据本文公开的另一方面，磊晶层可生长在圆筒的内表面上。然后，结构化的多孔材料可被沉积或以其它方式形成在磊晶层上。然后，磊晶层可使用多孔层中的孔隙成为导件(guide)而生长。磊晶层可生长至大于结构化多孔层的厚度，或是结构化多孔层可被回蚀而留下磊晶支柱。根据本文公开的某些方面，磊晶材料可为半导体材料。磊晶支柱的每一个可被配置成发光二极管(LED)。LED支柱可进一步被配置成为可单独地寻址的(individually addressable)，使得辐射可通过个别支柱而选择性地产生。
根据本公开的另一方面，模可以用纳米球的自组装单层而形成。单层可被形成在已被形成在圆筒的内表面上的辐射敏感性材料层之上。然后，辐射敏感性材料可通过位于圆筒的内部的光源来曝光。自组装单层在曝光期间掩蔽辐射敏感性材料的部分。然后，曝光的区域可通过显影剂来移除。然后，通过自组装单层而屏蔽的辐射敏感性材料可被固化，以形成由玻璃状物质制成的支柱。
根据本公开的另一方面，所形成的纳米球的自组装单层可包括量子点。量子点可被形成在已被形成在圆筒的内表面上的辐射敏感性材料层之上。量子点可被用来将直接在每一点正下方的辐射敏感性材料曝光。因而，不需要外部光源。然后，显影剂可移除辐射敏感性材料的未曝光部分。然后，辐射敏感性材料的曝光部分可被固化以形成玻璃状物质。
根据本公开的另一方面，纳米球的自组装单层可被形成在圆筒的外表面上，并且辐射敏感性材料可被形成在圆筒的内表面上。位于圆筒的外部的光源可被用来产生将辐射敏感性材料曝光的辐射。纳米球可掩蔽辐射敏感性材料的部分以与辐射隔离。曝光的部分可用显影剂来移除，从而留下支柱。支柱可被固化而产生玻璃状材料。
根据本发明的另一实施方案，自组装单层可包括量子点。量子点可被形成在圆筒的外表面上。量子点可被用来将已被形成在圆筒的内表面上的辐射敏感性材料的部分曝光。因而，不需要外部光源。然后，显影剂可移除辐射敏感性材料的未曝光部分。然后，辐射敏感性材料的曝光部分可被固化以形成玻璃状物质。辐射敏感性材料已被形成在圆筒的内表面上。
“滚动掩膜”近场纳米光刻系统在已以引用方式并入本文的国际专利申请公布第WO2009094009号中有所描述。实施方案之一在图7中示出。“滚动掩膜”是由呈中空圆筒711的形状的玻璃(例如熔融二氧化硅)框架组成，所述中空圆筒711容纳光源712。层压在圆筒711的外表面上的弹性体膜713具有根据所需的图案而制造的纳米图案714。滚动掩膜与涂覆有辐射敏感性材料716的衬底715形成接触。
纳米图案714可被设计成用以实现相移曝光，并且在这种情况下被制造成为纳米沟槽、支柱或圆柱的阵列，并且可含有任意形状的特征。或者，纳米图案可被制造成用于等离子体印刷的纳米金属岛的阵列或图案。在滚动掩膜上的纳米图案可具有尺寸在约1纳米至约100微米，优选在约10纳米至约1微米，更优选在约50纳米至约500纳米的范围变化的特征。滚动掩膜可被用来印刷尺寸在约1纳米至约1000纳米，优选在约10纳米至约500纳米，更优选在约50纳米至约200纳米的范围变化的特征。
圆筒711上的纳米图案714可使用母模来制造。本公开的方面描述母模和用来形成母模的方法，其中母模具有将形成具有孔或凹陷的纳米图案714的特征。为在滚动掩膜中形成孔或凹陷，母模可具有突出部，例如支柱。
图16为根据本公开的方面的母模1600的俯视图。母模1600为具有外表面1621和内表面1622的中空圆筒1620。圆筒1620可由对可见和/或紫外波长的辐射为透明的材料制成。以举例的方式而非以限制的方式而言，圆筒可为玻璃，例如熔融二氧化硅。母模1600具有从内表面1622向外延伸的突出部1633。
图17A至17G为沿图16所示的线3-3所见的母模1600的剖面图。每一个视图描绘根据本公开的方面的在母模1600的制造中所用的处理步骤。
图17A为在结构化多孔层1730形成在圆筒1720的内表面上之后的母模的绘图。以举例的方式而非以限制的方式而言，圆筒1720可由如熔融二氧化硅的透明材料制成。应注意，熔融二氧化硅通常被半导体制造业者称为“石英”。虽然石英为常见的用语，但是“熔融二氧化硅”为较佳术语。在技术上，石英为结晶体，而熔融二氧化硅为无定形。结构化多孔层1730含有高密度的圆柱形孔隙1729，所述孔隙1729定向成垂直于上面设置有结构化多孔层的表面。孔隙1729的尺寸和密度可在任何适合于例如以上关于图16所讨论的掩膜图案的所需的特征的范围内。以举例的方式而非以限制的方式而言，纳米结构化多孔层1730可为已被形成在圆筒1720的内表面1722上的阳极氧化铝(AAO)层。AAO为含有高密度的圆柱形孔隙的自我组织纳米结构化材料，其中孔隙定向成垂直于上面设置有AAO层的表面。AAO可通过沉积铝层在由熔融二氧化硅制成的圆筒1720的内表面1722上，并且然后将铝层阳极化而形成。或者，圆筒1720可完全由铝制成，然后这种圆筒的内表面或外表面可被阳极化以形成多孔表面。将铝层阳极化可通过在铝层充当正极(阳极)的情况下使电流通过电解质(通常为酸)来进行。
在替代实现方式中，纳米结构化多孔层可使用自组装单层或通过如雷射剥蚀或离子束光刻的直接刻写技术来制造。
如图17A所示，孔隙1729可并不穿透层1730的整个深度。如果孔隙1729并不向下延伸通过结构化多孔层1730而至圆筒的内表面1722，那么结构化多孔层的材料可用蚀刻工艺来回蚀。如果蚀刻工艺为各向同性的，那么孔隙1729的原始尺寸必须形成为小到足以贡献于蚀刻工艺期间的增长。举例而言，如果需要孔隙的最终直径为300nm，并且孔隙1729的原始直径为50nm，那么各向同性的蚀刻必须移除125nm的多孔材料，以将孔隙1729的直径扩大至300nm。另外，如果蚀刻工艺为各向同性的，那么只有125nm的材料可从孔隙的底部被移除，以使孔隙延伸至圆筒的内表面1722。如果更多的材料必须被移除以到达内表面1722，那么孔隙1729的直径可成为比所需的大。图17B描绘完全延伸通过纳米结构化多孔层1730的扩大孔隙1729。
在孔隙1729已被蚀刻至正确的尺寸和深度之后，辐射敏感性材料1731可被沉积在纳米结构化多孔层1730和内表面1722的暴露部分之上，如图17C所示。以举例的方式而非以限制的方式而言，辐射敏感性材料1731可通过浸涂、喷涂、滚涂或其任何组合来沉积。以举例的方式而非以限制的方式而言，辐射敏感性材料1731可为光致抗蚀剂或可UV固化的聚合物。适合的光致抗蚀剂的实例包括可商购的制剂，如来自Dow Chemical Co.的TOK iP4300或Shipley 1800系列。适合可UV固化的材料的实例包括用于聚合物和玻璃的可UV聚合的粘着剂。另外，辐射敏感性材料1731含有可使材料能够在已固化之后退火而产生玻璃状材料的硅和其它成分。可被用来帮助形成玻璃状材料的其它成分包括氧和硅。辐射敏感性材料1731可为固体膜，或是它可为液体层，只要其不会在曝光期间过度地流动即可。
其次，图17D示出在孔隙1729中的固化材料1732。辐射敏感性材料1731是通过暴露于来自辐射源(未示出)的辐射1723而固化。以举例的方式而非以限制的方式而言，辐射1723可由产生紫外光的辐射源产生，或是辐射1723可由产生在可见光谱中的光的辐射源产生。辐射源可位于圆筒的外部，并且可发射通过圆筒1720的壁部的辐射1723。通过圆筒1720的光照限制对沉积在AAO孔隙1729中的材料1731的曝光。另外，曝光使材料1731固化至大致为曝光波长的两倍的深度。举例而言，当紫外波长被用来固化时，固化材料1732可具有近似600nm的厚度。辐射敏感性材料1731的固化敏感度必须充分地高，以容许孔隙1729内部的辐射敏感性材料可在孔隙1729上方的材料1731固化之前被固化。此外，孔隙1729的深度可大于固化的材料1732的突出厚度，以防止直接在孔隙1729上方的辐射敏感性材料1731的曝光。
图17E示出在过量的辐射敏感性材料在固化材料1732形成之后已被移除之后的母模1700。剩余的未曝光辐射敏感性材料1721可用显影剂或其它溶剂来移除。然后，如图17F所示，固化材料1732被退火，以形成玻璃状材料1733。最后，一旦退火完成，AAO层1730就可用湿式蚀刻工艺选择性地蚀刻掉。图17G示出母模1700的最终结构。玻璃状材料1733从圆筒1720的内表面1722突出。
根据本公开的另一方面，突出部可通过磊晶生长工艺而形成。图18A为母模1800的俯视图。母模1800为具有外表面1821和内表面1822的中空圆筒1820。圆筒1820可由对可见和/或紫外波长的辐射为透明的材料制成。以举例的方式而非以限制的方式而言，圆筒可为玻璃，如熔融二氧化硅。磊晶晶种层1824可被形成在内表面1822上。以举例的方式而非以限制的方式而言，磊晶晶种层1824可为半导体材料，如硅或砷化镓(GaAs)。母模1800具有从磊晶晶种层1824向外延伸的突出部1833。突出部可为与磊晶晶种层1824相同的材料。图18B至18D为沿图18A中的线4-4的母模1800的剖面图。
图18B为沉积在磊晶晶种层1824之上的结构化多孔层1830的绘图。如图18B所示，孔隙1829可并不穿透结构化多孔层1830的整个深度。
当孔隙1829并不向下延伸通过结构化多孔层1830而至磊晶晶种层1824时，结构化多孔层的材料可用蚀刻工艺来回蚀。如果蚀刻工艺为各向同性的，那么孔隙1829的原始尺寸必须形成为小到足以贡献于蚀刻工艺期间的增长。举例而言，如果需要孔隙的最终直径为300nm，并且孔隙1829的原始直径为50nm，那么各向同性的蚀刻必须移除125nm的多孔材料，以将孔隙1829的直径扩大至300nm。另外，如果蚀刻剂为各向同性的蚀刻剂，那么只有125nm的材料可从孔隙的底部被移除，以使孔隙延伸至磊晶晶种层1824。如果更多的材料必须被移除以到达磊晶晶种层1824，那么孔隙1829的直径可成为比所需的大。图18C示出完全延伸通过结构化多孔层1830的扩大的孔隙1829。
一旦已完成孔隙1829，就可用磊晶生长工艺来形成突出部1833，所述磊晶生长工艺如但不限于气相磊晶术(VPE)。突出部1833的生长是通过结构化多孔层1830中的孔隙1829来引导。突出部1833可生长至容许突出部1833突出超过结构化多孔层1830的高度。但是，如果结构化多孔层后续会被回蚀以暴露突出部1833，那么突出部1833可比结构化多孔层1830短。
根据本公开的方面，通过半导体材料的磊晶生长而形成的突出部1833可进一步被配置成LED。突出部1833的每一个为可单独地寻址的，使得每一个突出部可被控制来在需要时发射光。这对于用作母模来说是有益的，因为所述模塑工艺不再需要外部光源。突出部1833可充当实体模，并且可被用来将正在模塑的光掩膜也同时固化。另外，控制单独突出部的能力容许单一母模被使用来以便通过选择哪些突出部会将光掩膜的材料也固化而形成多个不同的图案。
根据本公开的另外方面，自组装单层可用作掩膜来将母模1900的突出部1933图案化。图19A至19C为在模的制造期间、在不同处理步骤处母模1900的剖面图。图19A描绘形成在圆筒1920的内表面1922上的辐射敏感性材料1931之上的自组装单层(SAM)1940。以举例的方式而非以限制的方式而言，SAM 1940可由金属纳米球或量子点形成。以举例的方式而非以限制的方式而言，辐射敏感性材料1931可为光致抗蚀剂或可UV固化聚合物。另外，辐射敏感性材料1931含有可使材料被退火以产生玻璃状材料的硅和其它成分。
其次，在图19B中，辐射敏感性材料1931被从来自辐射源(未示出)的辐射1923曝光。如果SAM 1940包含金属纳米球，那么可使用例如等离子体光刻。金属纳米球可用作等离子体掩膜触角。暴露于辐射的辐射敏感性材料1931的部分可成为对被用来将辐射敏感性材料显影的显影剂溶剂有可溶性。辐射敏感性材料的未曝光部分1932可维持对显影剂溶剂不可溶。应注意，本公开的替代方面包括使用反相工艺(reverse tone process)，其中暴露于辐射的辐射敏感性材料1931的部分为对显影剂不可溶，并且辐射敏感性材料的未曝光部分维持对显影剂有可溶性。本公开的SAM 1940包括量子点的替代方面可不需要另外的光源来将辐射敏感性材料1931曝光。如图19B’所示，SAM1940中的量子点可被活化以将辐射敏感性材料1931曝光。当曝光是通过量子点来实施时，辐射敏感性材料可通过曝光来固化。因此，辐射敏感性材料1931的未曝光部分可通过显影剂而移除。最后，在图19C中，突出部1933被退火，以将固化辐射敏感性材料1932转换成玻璃状材料。
本公开的替代方面包括掩膜本身是以发光二极管(LED)制成的实现方式。这种掩膜可例如使用聚合物掩膜来实现，所述聚合物掩膜具有比需要印刷的特征小的孔的阵列，而对应的LED层位于它的上方。特定的LED子集可被接通以界定要印刷的图案。
根据本公开的另一方面，SAM 2040可如图20A所示形成在圆筒2020的外表面2021上。SAM 2040可实质上类似于SAM 1940。SAM2040在外表面上的形成容许被用来曝光的光可如图20B所示来源于圆筒2020的外部。在图20B中，辐射敏感性材料2031可用由位于圆筒2020的外部的辐射源(未示出)所发射的辐射2023来曝光。或者，如果SAM 2040包括量子点，那么可省略产生辐射2023的辐射源，并且如图20B’所示，量子点可取而代之地用来将辐射敏感性材料2031曝光。最后，图20C示出未曝光的辐射敏感性材料被移除，并且突出部2033被退火而形成玻璃状材料。
V.使用卷起的层压体以形成可旋转掩膜
本章节V的公开内容的方面包括使用卷起层压体来形成可旋转掩膜的方法和设备。各种其它方法和设备也被包括在本章节中。根据本章节的方面形成可旋转掩膜可被用来形成用于可旋转掩膜的适形层，从而可提供多种益处，所述益处可包括将层压体的边缘会合处的任何接缝减至最少或消除。本章节的实现方式可存在各种其它优点。
另外应注意，本章节V可适用于本描述的其余章节I至IV和VI的各种方面，并且可容易地在这些方面中实现，包括但不限于可涉及被卷在可旋转的衬底的外表面上的适形层的任何这些章节。以举例的方式而非以限制的方式而言，本章节V的公开内容的各种方面可容易地被应用于本描述的涉及使用同轴组件以形成适形层的章节I的实现方式。
描绘根据本公开的各种方面的用来制造独立聚合物掩膜的方法2100的工艺流程在图21A至21G中示出。图21A至21G的工艺流程中的各种步骤可根据以上对用来形成独立聚合物掩膜的描述的各种方面来执行。
方法2100可包括首先制成图案化的母模/掩膜2112(在本文替代地称为第一母掩膜或“副母(submaster)”掩膜，因为其可为被用来将用于后续工艺的主要可旋转掩膜图案化的掩膜)，如图21A和21B所描绘。图案化的副母掩膜可通过将衬底2105图案化以在副母掩膜2112上产生图案2110来产生。将副母掩膜图案化可用各种方式来实现。在一些实现方式中，将衬底图案化以产生副母掩膜涉及根据本描述的章节III的公开内容的各种方面的以较小掩膜连续地重叠衬底2105上的固化印记，从而产生用于副母掩膜的准无接缝图案2110。在另外的实现方式中，副母掩膜可使用任何各种已知技术来图案化，例如纳米压印光刻、纳米接触印刷、光刻等。
方法2100可进一步包括将如聚二甲基硅氧烷(PDMS)的弹性体材料2115(在本文替代地称为聚合物前体液体或液体聚合物前体)浇注在副母掩膜2112的图案化区域上，如图21C所示。浇注弹性体材料2115可包括将聚合物前体液体沉积在副母掩膜上，以及固化聚合物前体液体以产生固化聚合物。因此，副母掩膜2112的图案的方面可被转移至弹性体材料2115而在固化时形成图案化的聚合物掩膜。弹性体材料2115可被浇注以使得图案化的副母掩膜2112的狭条2120上不具有被浇注的弹性体材料2115。在一些实现方式中，这可通过在浇注材料2115固化之后移除或截断浇注材料2115的狭条而实现。在另外的实现方式中，这可通过只是不将弹性体材料浇注或不将聚合物前体液体沉积在图案化的副母掩膜的一部分上而实现。在另外的实现方式中，这可通过以上的某一组合而实现。图案化的副母掩膜2112的未浇注狭条部分2120可位于副母掩膜的端部处，以使其可在层压体被卷在浇注部件的内部时与层压体的相对的端部重叠。
其次，如图21D所示，狭条2125可从通过先前步骤产生的层压体的副母掩膜被移除，使得固化聚合物2115的缺失狭条部分2120与图案化的副母掩膜2112的缺失狭条部分2125相对于彼此位于交错位置中。从图案化的副母掩膜被移除的狭条2125可相对于固化聚合物的缺失狭条2120位于层压体的相对的端部处，从而使层压体可在这些狭条部分彼此重叠的情况下被卷起。在一些实现方式中，图案化的副母掩膜2112的狭条2125可在移除浇注弹性体材料的狭条2120之前被移除。
然后，如图21E所示，副母掩膜2112与浇注聚合物2115的层压体可被卷起且被放置在浇注圆筒2130内，其中副母掩膜2112的衬底2105的未被图案化的表面与浇注圆筒2130的内表面接触。因此，层压体的外表面在层压体被卷起时可相邻于浇注圆筒2130的内表面。在一些实现方式中，层压体被卷起而置入的浇注圆筒2130为牺牲浇注部件，并且利用本描述的章节II的公开内容的各种方面。
不同于将层压体在牺牲浇注圆筒2130的内部卷成使得衬底2105的未被图案化的表面与浇注圆筒2130的内表面接触，在一些实现方式中，层压体被卷绕在牺牲浇注圆筒，以根据本描述的章节II的公开内容的各种方面使得副母掩膜的衬底的未被图案化的表面与牺牲浇注圆筒的外表面接触。
间隙2120可沿着圆筒的长度形成于聚合物掩膜2115，所述间隙2120可对应于被移除/未浇注弹性体材料2115的狭条2120。在聚合物掩膜2115下方的副母模2112的图案化部分可从间隙2120暴露并且延伸横跨间隙2120。层压体的被移除/缺失狭条部分的交错位置可使层压体可被卷起以使得间隙2120暴露于副母掩膜2112的图案化部分，但是由于重叠部分而不会有另一接缝形成在卷起的层压体的相对的端部之间的边界处。
然后，如图21F所示，间隙2120可用更多的液体弹性体材料(即更多的聚合物前体液体)充填，以充填固化聚合物2115中的间隙2120。因而，副母模2112上的图案可在固化时被转移至添加的弹性体材料，从而充填在接缝中并且形成实质上无接缝的聚合物掩膜图案。在一些实现方式中，充填间隙可使用章节I的公开内容的各种方面。举例而言，在一些实现方式中，同轴圆筒可使用能够使液体聚合物前体被浇注至间隙内的组装设备来组装。
在固化之后，浇注圆筒2130可从间隙2120已被充填的副母模2112与聚合物掩膜2115的层压体移除。聚合物掩膜2115也可与副母模2112分离，以产生在外表面上具有实质上无接缝的图案2140的独立聚合物掩膜，如图21F所示。
在一些实现方式中，浇注弹性体材料为具有在约1mm至约3mm范围内的厚度的PDMS，从而产生具有1mm至3mm厚的适形层的圆筒形掩膜。
在一些实现方式中，副母模可具有PET膜衬底，并且图案可使用UV固化聚合物而形成在PET膜衬底上。
本公开的一些实现方式可包括独立聚合物掩膜和其制造方法。
在一些实现方式中，方法包括首先制成图案化的母模(图案化的母模可在本文替代地称为母掩膜)。其次，如聚二甲基硅氧烷(PDMS)的弹性体材料被浇注在母模的图案化区域上，以在固化时形成图案化的聚合物掩膜(弹性体材料可在本文替代地称为聚合物、预聚合物、聚合物前体或聚合物前体液体)。聚合物掩膜被构造成在母掩模的端部处具有缺失部分，其中聚合物掩膜的端部的一部分可被截断，或是弹性体材料可不被浇注在母模的端部处的狭条上。然后，掩模与聚合物掩膜的层压体被卷起并放置于浇注圆筒内，使得母模的衬底与浇注圆筒接触。间隙沿着圆筒的长度形成于聚合物掩膜中，其中间隙对应于固化聚合物掩膜的缺失部分，并且在聚合物掩膜下方的母模从间隙暴露并且延伸横越间隙。然后，间隙被充填另外的液体弹性体材料。因而，母模上的图案在固化时被转移至所添加的弹性体材料，从而充填于聚合物掩膜图案中的接缝内。在固化之后，母模与聚合物掩膜的层压体可从浇注圆筒被移除，并且聚合物掩膜继而可与母模分离，从而产生独立聚合物掩膜。
图22A为根据本公开的各种方面的可被用来形成聚合物掩膜的圆筒形母模组件2230的俯视图。圆筒形母模组件2230包括浇注圆筒2232、母模2234以及图案化的聚合物掩膜2236，所述图案化的聚合物掩膜具有沿着圆筒长度的间隙2237。图22B为图22A所示的圆筒形母模组件的透视图。
图案化的聚合物掩膜2236可用各种方式来图案化成具有掩膜图案。在一个实例中，母模的内表面可含有掩膜图案，使得这个图案被转移至聚合物掩膜的外表面。作为另一实例，聚合物掩膜可在后续制造步骤和移除浇注圆筒之后通过使用各种光刻方法以将聚合物的外表面图案化来图案化。作为另一实例，图案也可通过以上的某一组合来图案化。
一旦母模2234的衬底被图案化，弹性体材料就可被浇注在母模2234的图案化区域上。在一些实现方式中，弹性体材料可为聚二甲基硅氧烷(PDMS)，如Dow CorningTM的Sylgard 184、h-PDMS、软质PDMS凝胶等。弹性体材料可根据许多已知方法中的任何方法来沉积。以举例的方式而非以限制的方式而言，弹性体材料可通过浸涂、超声喷涂、微喷或喷墨型分配以及可能的浸涂结合旋涂来沉积。在固化处理之后，如PDMS的聚合物被固化而在母模2234上形成图案化的聚合物掩膜2236。将聚合物固化可取决于正被固化的聚合物的类型和其它因素。举例而言，固化可用热能、UV辐射或其它手段来进行。
母模2234与聚合物掩膜2236的层压体被卷起且被同轴地嵌入至浇注圆筒2232内，使得母模2234的衬底与浇注圆筒2232接触(即，层压体的外表面相邻于浇注圆筒的内表面)。因为聚合物掩膜2236的一个端部的一部分已缺失，所以间隙2237沿着圆筒2232的长度形成于聚合物掩膜中，并且在下方的母模从间隙暴露并且延伸横跨间隙。母模2234(即图案化衬底)的狭条2239也可在相对于间隙2237交错的位置处从层压体移除，使得层压体可在不具有接缝的情况下被卷在圆筒2232的内部。层压体的缺失狭条2237、2239可位于层压体的相对的端部处，以容许层压体可在层压体的端部彼此重叠的情况下被卷起，如图22A和22B所示。
浇注圆筒2232应可在本公开的圆筒形母模组件形成之后被移除。根据本公开的方面，浇注圆筒2232可为由易于被破裂的材料形成的薄壁圆筒。以举例的方式而非以限制的方式而言，材料可为玻璃、糖或芳香族烃树脂，如PiccotexTM，或芳香族苯乙烯烃树脂，如PiccolasticTM。PiccotexTM和PiccolasticTM为田纳西州Kingsport的Eastman Chemical Company的商标。以举例的方式而非以限制的方式而言，浇注圆筒2232可为近似1mm至10mm厚，或其中涵盖的任何厚度范围，例如2mm至4mm厚。如图22A所示，聚合物掩膜2236并不与浇注圆筒2232接触，因此聚合物掩膜上的纳米图案被保护而在移除期间不会受损。根据本公开的另外方面，浇注圆筒2232可由可被不会伤害聚合物掩膜2236的溶剂所溶解的材料制成。举例而言，适合的可溶材料可为以糖为基础的材料，并且溶剂可为水。溶解浇注圆筒2232代替使其破裂可对纳米图案提供另外的保护。
根据本公开的另外方面，浇注圆筒2232可为由如塑料或铝的可延展材料制成的薄壁密封圆筒。代替使牺牲浇注圆筒2232破裂，密封部件可通过将空气从圆筒的内部抽空以使部件崩陷来移除。根据本公开的另一方面，浇注圆筒2232可为由弹性材料制成的气动圆筒。适合用于气动圆筒的弹性材料的实例包括但不限于塑料、聚乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)，所述PTFE以的名称出售，所述为德拉瓦州Wilmington的E.I.du Pont de Nemours and Company的注册商标。在模塑工艺期间，浇注圆筒2232可被充气膨胀以形成圆筒，并且一旦聚合物掩膜2236已固化，就可将浇注圆筒2232放气，以在不损坏聚合物掩膜的情况下被移除。在一些实现方式中，这种气动圆筒可根据例如其制造是否相对地廉价且易于清洁而予以重新使用或丢弃。
其次，聚合物掩膜2236中沿着圆筒的长度的间隙2237被充填聚合物，如液体PDMS。在固化工艺期间，母模2234上的图案被转移至所添加的聚合物。因而，可形成图22A和22B的圆筒形母模组件2230。
固化液体聚合物可涉及施加UV辐射、热或其它手段。作为施加辐射的实例，辐射源可同轴地位于母模组件2230内。或者，当浇注圆筒2232和母模2234对固化液体聚合物所需的辐射的波长为透明的时，辐射源可位于母模组件2230的外部，并且曝光可通过浇注圆筒2232和母模2234来实施。
然后，母模2234与图案化的聚合物掩膜2236的层压体可从浇注圆筒2232被移除。移除浇注圆筒可用各种方式来实施。以举例的方式而非以限制的方式而言，浇注圆筒2232可通过破裂、溶解、放气或崩陷而移除。以举例的方式而非以限制的方式而言，浇注圆筒可通过使用锯子、雷射、湿式或干式蚀刻或其它手段来切割。在切割浇注圆筒时，必须留意不损坏在下方的层/掩膜。如果使用雷射来切割浇注圆筒，那么可在浇注圆筒的内表面上沉积特殊料层以充当蚀刻停止层，并且这个层应对被用来切割浇注圆筒材料的光具有反射性。切割可通过使用一个或多个切割线来执行，以较易于后续将浇注圆筒从层压体剥离。一旦浇注圆筒被切割，浇注圆筒就可从层压体被机械地剥离。以举例的方式而非以限制的方式而言，浇注圆筒可通过使用不会将其内的母模和聚合物掩膜也蚀刻掉的蚀刻化学品而被化学性地蚀刻掉。浇注圆筒也可通过其它的手段而移除，并且这些其它的移除手段也在本发明的范围内。在一些实现方式中，浇注圆筒2232为根据本说明书的章节II的各种方面的牺牲浇注部件。
其次，聚合物掩膜2236可例如通过将其剥离而与母模2234分离，导致具有1mm至3mm的厚度的独立PDMS掩膜。
本公开的方面包括可使用圆筒形母模组件2230来形成独立聚合物掩膜的工艺2300。描绘包括以上公开内容的各种方面的工艺2300的流程图在图23中示出。工艺2300的各种方面也参考图22A和22B的母模组件2230来描述。首先，在2310处，将母模2234图案化。母模可通过用较小的母掩膜连续地压印母模来图案化。在2320处，通过将弹性体材料或聚合物浇注在母模2234上并且固化材料/聚合物而形成图案化的聚合物掩膜。在2330处，母模2334与图案化的聚合物掩膜2236的层压体被卷起并且被同轴地嵌入至浇注圆筒2232内。在2340处，图案化的聚合物掩膜2236中的间隙被充填液体聚合物。在2342处，液体聚合物在固化工艺期间被固化，并且从而将母模上沿着间隙的图案转移至固化聚合物。在2350处，浇注圆筒2232和母模2234被移除以形成独立聚合物掩膜。
VI.使用浇注部件以形成多层状掩膜
本章节VI的公开内容的方面包括使用同轴浇注部件在多个阶段中形成多层状掩膜的方法和设备。各种其它方法和设备也被包括在本章节中。根据本章节的方面形成多层状掩膜可被用来形成用于可旋转掩膜的适形层，从而可提供多种益处，所述益处可包括使可旋转掩膜包括额外的缓冲作用和适形性。本章节的实现方式可有各种其它优点。
另外应注意，本章节VI可适用于本描述的其余章节I至V的各种方面，并且可容易地在这些方面中实现，包括但不限于可涉及形成可旋转掩膜的图案化的适形层的任何这些章节。以举例的方式而非以限制的方式而言，本章节VI的公开内容的各种方面可容易地被应用于本描述的涉及浇注部件的表面的图案化的章节IV的实现方式。
本公开的方面包括多层状聚合物掩膜和其制造方法。制造多层状聚合物掩膜的方法可涉及两个阶段。
图24A描绘根据本公开的一些实现方式的用以形成多层状聚合物掩膜的在第一阶段中的圆筒形母模组件的俯视图。圆筒形母模2410在圆筒的内表面上形成有特征/图案。其次，第一浇注圆筒2420被同轴地嵌入至母模2410内，以在浇注圆筒2420与母模2410之间产生圆筒形区域。其次，在浇注圆筒2420与母模2410之间的圆筒形区域被充填液体聚合物，以在固化时形成图案化的聚合物掩膜2430。然后，第一浇注圆筒2420被移除，并且聚合物掩膜2430从圆筒形母模2410的内部被剥离。因而，可形成独立聚合物掩膜。在一些实现方式中，独立聚合物掩膜2430可替代地使用本描述的章节V的方面来形成，其中层压体被卷入至圆筒内，并且层压体中的间隙被充填，以在圆筒形掩膜上产生实质上无接缝的图案。在一些实现方式中，独立聚合物掩膜2430是使用本描述的章节II的各种方面来形成，包括其中第一浇注圆筒2420为牺牲部件，并且移除第一浇注圆筒是根据本章节的方面来实施的实现方式。在一些实现方式中，圆筒形的母掩膜是通过根据本描述的章节IV的各种方面将圆筒的内表面图案化而形成。
图24B示出根据本公开的一些实现方式的用以形成多层状聚合物掩膜的在第二阶段中的圆筒形母模组件的俯视图。聚合物掩膜2430被保护膜2432覆盖，并且被嵌入至第二浇注圆筒2440内，其中保护膜抵靠在第二浇注圆筒2440的内表面。熔融二氧化硅的掩膜圆筒2450继而被同轴地嵌入至第二浇注圆筒2440和被膜覆盖的聚合物掩膜2430内，并且由此在熔融二氧化硅的掩膜圆筒与聚合物掩膜2430的内径之间产生圆筒形区域。然后，这个间隙被充填以液体聚合物，以在固化时形成缓冲层2460。然后，第二浇注圆筒2440和保护膜2432被移除。结果，形成多层状聚合物掩膜。在一些实现方式中，第二浇注圆筒2440也为根据本描述的章节II的各种方面的牺牲浇注部件，从而容许可通过重复类似于第二阶段的工艺而相应地形成另外的层。
图2描绘根据本公开的各种方面的可被用来形成图案化的聚合物掩膜的组件200。在一些实现方式中，本公开的方面可被用在以上所述的用来形成多层状聚合物掩膜的第一阶段中。组件200包含母模204及被母模204环绕的第一浇注圆筒202。第一浇注圆筒202可对应于图24A的第一浇注圆筒2420。第一浇注圆筒202也可对应于牺牲浇注圆筒，例如图8A的牺牲浇注部件830。母模204与浇注圆筒202是以二者的轴线206对准的方式被同轴地组装，由此产生围绕母模204的具有均匀厚度的圆筒形区域208，所述圆筒形区域208可界定圆筒形掩膜的聚合物层的形状。浇注圆筒202的外径大于多层状掩膜的最终熔融二氧化硅的掩膜圆筒2450的外径。聚合物前体可被注入于在母模204与浇注圆筒202之间的空间208内。母模204和浇注圆筒202可通过使用组装设备(未示出)来保持到位，其中组装设备将母模204和浇注圆筒202的轴线对准，并且容许液体聚合物被注入至组件的圆筒形区域208内，如通过将液体聚合物倾注通过组装设备的开口或孔。注入聚合物前体可例如通过将液体或半液体的聚合物前体材料倾注通过组装设备的顶部而至在母模204与圆筒202之间的空间内来进行。聚合物前体可呈液体或半液体形式的单体、聚合物、部分交联聚合物或其任何混合物的形式。聚合物前体可被固化以形成圆筒形掩膜的内侧聚合物层。固化聚合物前体可涉及施加UV辐射或热。在固化工艺期间，在母模204的内表面上的图案可被转移至聚合物的外表面。
在上述的第一阶段中，将母模2410的内表面图案化可通过使用各种技术来进行。举例而言，母模的内表面可通过如以上在本描述的章节III中所述以较小的母掩膜连续地压印母模的内表面来图案化。作为另一实例，圆筒形表面可通过使用任何各种已知技术来图案化，所述技术包括纳米压印光刻、纳米接触印刷、光刻等。
在上述第一阶段中，浇注圆筒2420可被移除。图案化的聚合物掩膜继而可从母模2410剥离，以形成具有约1mm至3mm的厚度的独立聚合物掩膜。应注意，移除浇注圆筒2420和聚合物掩膜2430可用各种方式来执行，包括本公开中以上所述的各种方式。
在上述第一阶段中，聚合物掩膜2430可被保护膜或保护层2432覆盖。在一个实例中，保护层可为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的膜。保护层2432可被沉积在聚合物掩膜2430上，然后被膜覆盖的聚合物掩膜2430被同轴地嵌入至第二浇注圆筒2440内，其中保护膜2432抵靠在第二浇注圆筒2440的内表面。第二浇注圆筒2440的内径等于被用在上述第一阶段中的母模2410的内径。第二浇注圆筒2440可为由易于被破裂的材料形成的薄壁圆筒，如相关于图22A和图22B的浇注圆筒2232所讨论，或如参考章节II中的牺牲浇注部件所描述。在一些实现方式中，保护膜可使第二浇注圆筒2440能够由分开部件制成。
在上述第二阶段中，用于可旋转掩膜的衬底，如熔融二氧化硅的掩膜圆筒2450被同轴地嵌入至第二浇注圆筒2440和被膜覆盖的聚合物掩膜2430内。熔融二氧化硅的掩膜圆筒2450可为具有小于聚合物掩膜2430的内径的外径的中空圆筒，从而在掩膜圆筒的外表面与聚合物掩膜2430的内表面之间产生围绕掩膜圆筒2450的具有均匀厚度的圆筒形区域。
在上述第二阶段中，产生在聚合物掩膜2430与熔融二氧化硅的掩膜圆筒2450之间的圆筒形区域被充填液体聚合物，从而在固化时、在聚合物掩膜的内表面处形成缓冲层2460。液体聚合物可用各种方式来浇注至圆筒形区域内，包括本公开中以上所述的各种方式。
在上述第二阶段中，第二浇注圆筒2440可被移除。此外，保护膜2432可与具有固化缓冲层2460的聚合物掩膜2430分离。结果，可形成包括聚合物掩膜2430和缓冲层2460的多层状聚合物掩膜。移除浇注圆筒和保护膜可用各种方式来执行，如本公开中其它处所提及的各种方式。
本公开的方面包括可用圆筒形母模组件2400和2401来形成多层状聚合物掩膜的工艺2500。图25中描绘了描绘工艺2500的流程图，其可包括以上公开内容的各种方面。工艺2500的各种方面也参考图24A和24B来描述。在2510处，方法2500可包括将母模/掩膜2410图案化以使得母模的内表面包括图案。在2520处，将图案化的母模2410与第一浇注圆筒2420同轴地组装，以使得母模和圆筒二者的轴线相同。第一浇注圆筒2420可为具有比母模2410的内径小的外径的中空圆筒，使得空间被留在母模与圆筒之间。在2530处，在母模2410与浇注圆筒2420之间的空间被充填液体聚合物前体，从而在固化时产生图案化的聚合物掩膜。在2540处，第一浇注圆筒2420被移除，并且图案化的聚合物掩膜2430与母模2410剥离，从而形成独立聚合物掩膜。在一些实现方式中，浇注圆筒2420可为根据本描述的章节II的各种方面的牺牲浇注部件，使得母模2410可被保存以供将来使用，借以浇注圆筒2420可通过破裂、溶解、崩陷而被移除，或以其它方式来移除浇注圆筒2420，从而在2540处可使固化聚合物可在移除浇注圆筒2420之后后续地从母模2410移除。在2550处，聚合物掩膜2430被保护层或膜2432覆盖。在2560处，被膜覆盖的聚合物掩膜2430被同轴地嵌入至第二浇注圆筒2440内。在2570处，熔融二氧化硅的掩膜圆筒2450被同轴地嵌入至第二浇注圆筒2440和被膜覆盖的掩膜2430内。熔融二氧化硅的掩膜圆筒2450可为具有比聚合物掩膜2430的内径小的外径的中空圆筒，从而留下在圆筒与掩膜之间所留出的空间。在2580处，在熔融二氧化硅掩膜圆筒2450与聚合物掩膜2430之间的空间被充填另外的液体聚合物前体，从而在固化时形成缓冲层2460。在2590处，浇注圆筒2440和保护膜可被移除而形成多层状聚合物掩膜。在一些实现方式中，浇注圆筒2440也可为牺牲浇注部件。
根据本公开的各种方面的形成多层状掩膜可提供一些优点。举例而言，浇注圆筒，例如上述被用来形成外层的第一浇注圆筒2420可由具有接缝的可分开部件制成，从而潜在地简化工艺并降低成本。被用来形成与未被图案化的表面接触的层的聚合物，例如上述的被用来形成相邻于外层2430的内表面的内层的聚合物2460，也可充填于由使用这种可分开部件而产生的接缝内。同样地，在本公开的一些实现方式中，设置在图案化的表面之上的保护膜可使浇注管件例、如上述的第二浇注圆筒2440可由可分开部件制成，从而使保护膜可防止可分开部件的接缝被传递至被膜覆盖的图案化特征。另外，在一些实现方式中，用于浇注工艺的模或掩膜，例如圆筒形母模2410并非必须被打破来移除模塑的材料，从而可将其保存以供将来使用并且防止模塑材料由于打破工艺而受损。
本领域一般技术人员可轻易地了解本公开的各种方面可在不脱离本公开的范围的情况下与各种其它方面结合。以举例的方式而非以限制的方式而言，本领域一般技术人员可轻易地了解以上章节I至VI的公开内容的各种方面可在实现本公开所涉及的制造方法和可旋转掩膜中结合成众多不同变化形式。
应注意，本公开的各种方面已参考大体上具有两个适形层的多层状掩膜来描述。应注意，本公开的方面可容易地实现来形成具有多于两个适形层的多层状掩膜。
另外应注意，本公开的各种方面已参考具有圆筒形形状的可旋转掩膜来描述。应注意，本公开的方面可容易地以具有其它形状的可旋转掩膜来实现，所述其它形状例如含有截头锥体元件的形状或其它轴向对称的形状。
另外应注意，本公开的各种方面可反转、交换、重新排序等，以在不同所需的表面上产生无接缝或准无接缝的特征图案，例如在浇注圆筒、最终掩膜圆筒、层或工艺中所用的其它元件的内表面或外表面上。
更一般而言，重要的是应注意，虽然以上为本发明的优选实施方案的完整描述，但是使用各种替代、修改以及等效物是可能的。因此，本发明的范围不应参考上述的描述来决定，反而应参考附随的权利要求书加上其等效物的完整范围来决定。本描述的任何特征不论是否优选均可与本文描述的不论是否优选的任何其它特征结合。
在附随的权利要求书中，不定冠词“一个/种”在被用于含有如“包括”的开放性过渡短词的权利要求时，指的是跟在冠词之后的项目的一个或多个的数量，除非以另外的方式明确陈述。另外，后续对词“所述”的使用是回指上述的相同权利要求术语并不改变其含义，而只是再次地启示其并非单数的意义。附随的权利要求书不应被解读为包括手段加功能(means-plus-function)限定或步骤加功能(step-plus-function)限定，除非这种限定使用短词“用于……的装置”或“用于……的步骤”被明确地记述在给定的权利要求中。
Claims (195)
1.一种制造圆筒形掩膜的方法，所述方法包括：
将中空浇注圆筒和掩膜圆筒同轴地组装，其中所述浇注圆筒和所述掩膜圆筒中的一个具有比所述浇注圆筒和所述掩膜圆筒中的另一个的外径大的内径；
将液体聚合物前体注入在所述浇注圆筒与所述掩膜圆筒之间的空间内；
固化在所述浇注圆筒与所述掩膜圆筒之间的所述空间内的所述液体聚合物前体，由此形成固化聚合物的层；
移除所述浇注圆筒，从而在所述掩膜圆筒的表面上留下所述固化聚合物的层；以及
将所述固化聚合物的表面图案化。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述同轴地组装包括使用具有第一板件、第二板件和销的组装设备，其中所述销被构造来将所述第一板件和所述第二板件在所述浇注圆筒和所述掩膜圆筒的相对的端部处保持在一起，其中所述将液体聚合物前体注入包括将所述液体聚合物前体倾注通过所述第一板件中的孔。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一板件具有与所述掩膜圆筒对准的第一沟槽和与所述浇注圆筒对准的第二沟槽，并且所述第二板件具有与所述掩膜圆筒对准的第一沟槽和与所述浇注圆筒对准的第二沟槽。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述浇注圆筒具有比所述掩膜圆筒的外径大的内径，其中所述浇注圆筒具有图案化的内表面，其中所述将所述聚合物图案化包括使用所述图案化的内表面，以将所述图案化的内表面上的图案转移至所述聚合物的表面。
5.如权利要求4所述的方法，其进一步包括在所述同轴地组装之前，将所述浇注圆筒的所述内表面图案化。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述将所述浇注圆筒的所述内表面图案化包括执行阳极化工艺以产生纳米多孔表面。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述浇注圆筒是由铝制成。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述浇注圆筒具有沉积在其内表面上的铝。
9.如权利要求5所述的方法，其中所述将所述浇注圆筒的所述内表面图案化包括：
将自组装的纳米颗粒沉积在所述浇注圆筒的所述内表面上；
使用所述纳米颗粒作为蚀刻掩膜来蚀刻所述浇注圆筒的所述内表面；以及
移除所述纳米颗粒。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述纳米颗粒为纳米球。
11.如权利要求5所述的方法，其中所述将所述浇注圆筒的所述内表面图案化包括以具有图案的较小面积的母掩膜连续地压印所述浇注圆筒的所述内表面。
12.如权利要求5所述的方法，其中所述将所述浇注圆筒的所述内表面图案化包括执行纳米压印光刻。
13.如权利要求5所述的方法，其中所述将所述浇注圆筒的所述内表面图案化包括执行纳米接触光刻。
14.如权利要求5所述的方法，其中所述将所述浇注圆筒的所述内表面图案化包括执行光刻。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述将所述聚合物图案化包括在所述移除之后将所述聚合物的所述外表面图案化。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述图案化包括使用具有图案化的外表面的掩膜圆筒，使得所述图案化的外表面的图案在所述制造圆筒形掩膜的方法期间被转移至所述聚合物的所述内表面。
17.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在所述同轴地组装之前，将液体聚合物沉积在所述浇注圆筒的所述内表面上；以及
在所述同轴地组装之前，固化在所述浇注圆筒的所述内表面上的所述聚合物，使得所述将液体聚合物前体注入包括将所述液体聚合物前体注入在所述掩膜圆筒的所述外表面与所述固化聚合物的所述内表面之间的空间内。
18.一种由如权利要求1所述的方法制造的圆筒形掩膜，所述圆筒形掩膜包括：
掩膜圆筒；以及
在所述掩膜圆筒的外表面上的无接缝聚合物层，
其中所述无接缝聚合物层具有在所述无接缝聚合物层的表面上的图案。
19.如权利要求18所述的圆筒形掩膜，其中所述图案是无接缝的。
20.一种由如权利要求17所述的方法制造的圆筒形掩膜，所述掩膜包括：
掩膜圆筒；
在所述掩膜圆筒的外表面上的无接缝第一聚合物层；以及
在所述第一聚合物层的所述外表面上的无接缝第二聚合物层，
其中所述第二聚合物层比所述第一聚合物层硬，并且所述第二聚合物层在其外表面上具有图案。
21.如权利要求20所述的圆筒形掩膜，其中所述图案是无接缝的。
22.一种圆筒形掩膜，其包括：
掩膜圆筒；
在所述掩膜圆筒的表面上的无接缝适形层，所述适形层在表面上具有图案。
23.如权利要求22所述的圆筒形掩膜，其中所述图案是在所述适形层的外表面上。
24.如权利要求22所述的圆筒形掩膜，其中所述图案是无接缝的。
25.如权利要求22所述的圆筒形掩膜，其中所述适形层包括内聚合物层和外聚合物层，其中所述内聚合物层是在所述掩膜圆筒的外表面上，并且所述外聚合物层是在所述内聚合物层的外表面上。
26.如权利要求24所述的圆筒形掩膜，其中所述外聚合物层为比所述内聚合物层硬的材料，并且所述外聚合物层比所述内聚合物层薄。
27.如权利要求22所述的圆筒形掩膜，其中所述图案包括纳米尺度特征。
28.如权利要求22所述的圆筒形掩膜，其中所述适形层具有均匀的厚度。
29.一种光刻方法，其包括通过将如权利要求22所述的圆筒形掩膜在衬底上滚动来将所述衬底重复地图案化。
30.一种衬底，其通过如权利要求58所述的方法而图案化。
31.一种通过包括以下的方法制成的可旋转掩膜：
轴向对称的衬底；
在所述衬底的外表面上的适形层；以及
在所述适形层的外表面上的无接缝图案，
其中所述可旋转掩膜是由以下制成：
a)将第一浇注部件同轴地组装在第一母掩膜的内部，其中所述第一母掩膜包括比所述第一浇注部件的外径大的内径，其中所述第一母掩膜的内表面包括图案；
b)将第一聚合物前体液体沉积在所述第一浇注部件的外表面与所述第一母掩膜的所述内表面之间的空间内；
c)固化所述第一聚合物前体液体以产生第一固化聚合物，借以使所述第一固化聚合物的所述外表面包括对应于所述第一母掩膜的所述图案的图案；
d)将所述第一浇注部件从所述第一固化聚合物移除；
e)将所述第一固化聚合物从所述第一母掩膜移除；
f)将所述第一固化聚合物组装在第二浇注部件的内部；
g)将所述第二浇注部件同轴地组装在所述第一固化聚合物的内部，其中所述第二浇注部件具有小于所述第一固化聚合物的内径的外径；
h)将第二聚合物前体液体沉积在所述第二浇注部件的外表面与所述第一固化聚合物的内表面之间的空间内；
i)固化所述第二聚合物前体液体以产生第二固化聚合物，借以使所述第二固化聚合物与所述第一固化聚合物一起形成所述可旋转掩膜的所述适形层。
32.一种制造可旋转掩膜的方法，所述方法包括：
a)将第一聚合物前体液体沉积在第一母掩膜的第一表面上，其中所述第一母掩膜的所述第一表面包括图案；
b)固化所述第一聚合物前体液体以产生第一固化聚合物，其中所述第一固化聚合物和所述第一母掩膜一起形成层压体；
c)将所述层压体的第一端部构造成使所述第一固化聚合物缺失狭条，并且将所述层压体的第二端部构造成使所述第一母掩膜缺失狭条；
d)将所述层压体卷在第一浇注部件的内部；
e)将第二聚合物前体液体沉积于对应于所述第一固化聚合物的所述狭条的所卷层压体的间隙内；
f)固化所述第二聚合物前体液体以形成第二固化聚合物，借以使所述第一固化聚合物和所述第二固化聚合物一起形成用于所述可旋转掩膜的适形层，借以使所述适形层的外表面包括对应于所述第一母掩膜的所述图案的图案。
33.如权利要求32所述的方法，其进一步包括：
g)在所述f)之后将所述第一浇注部件从所述层压体移除。
34.如权利要求32所述的方法，其进一步包括：
h)在所述f)之后将所述第一母掩膜从所述适形层移除。
35.如权利要求32所述的方法，其中所述第一浇注部件为圆筒形形状。
36.如权利要求32所述的方法，其中所述第一母掩膜的所述图案包括纳米尺度特征。
37.如权利要求32所述的方法，其中所述c)包括在所述b)之后移除所述第一固化聚合物的狭条。
38.如权利要求32所述的方法，其中所述c)包括在执行所述a)时使所述第一母掩膜的所述第一表面的狭条暴露。
39.如权利要求32所述的方法，其中所述d)包括使所述层压体的所述端部重叠。
40.如权利要求32所述的方法，其中所述层压体的所述第一端部与所述层压体的所述第二端部相对。
41.如权利要求32所述的方法，其中所述第一母掩膜包括PET衬底。
42.如权利要求32所述的方法，其进一步包括：
i)在所述a)之前将所述图案形成在所述第一母掩膜的所述第一表面上。
43.如权利要求42所述的方法，其中所述将所述图案形成在所述第一母掩膜的所述第一表面上包括：
用具有图案的第二母掩膜压印衬底，所述第二母掩膜的所述图案具有比所述衬底小的面积；
连续地重复所述压印，直到所述衬底的所需的区域被图案化，每次所述连续地重复都重叠所述衬底的先前被压印部分的一部分；
其中所述用所述第二母掩膜压印所述衬底包括：
沉积第三聚合物前体液体；
挤压所述母掩膜与所述衬底之间的所述第三聚合物前体液体；以及
固化所述第三聚合物前体液体。
44.如权利要求32所述的方法，其中所述聚合物前体液体包括PDMS。
45.如权利要求32所述的方法，其中所述方法被执行来使得所述适形层的厚度在1mm与3mm之间。
46.如权利要求32所述的方法，其中所述第一浇注部件为牺牲浇注部件。
47.如权利要求33所述的方法，其中所述第一浇注部件为牺牲浇注部件，其中所述g)包括使所述第一浇注部件破裂、溶解或放气。
48.如权利要求32所述的方法，其中所述d)是以所述母掩膜的第二表面相邻于所述第一浇注部件的内表面的方式来执行。
49.一种制造可旋转掩膜的方法，所述方法包括：
a)将第一浇注部件同轴地组装在第一母掩膜的内部，其中所述第一母掩膜包括比所述第一浇注部件的外径大的内径，其中所述第一母掩膜的内表面包括图案；
b)将第一聚合物前体液体沉积在所述第一浇注部件的外表面与所述第一母掩膜的所述内表面之间的空间内；
c)固化所述第一聚合物前体液体以产生第一固化聚合物，借以使所述第一固化聚合物的外表面包括对应于所述母掩膜的所述图案的图案；
d)将所述第一浇注部件从所述第一固化聚合物移除；
e)将所述第一固化聚合物从所述第一母掩膜移除；
f)将所述第一固化聚合物组装在第二浇注部件的内部；
g)将所述第二浇注部件同轴地组装在所述第一固化聚合物的内部，其中所述第二浇注部件具有小于所述第一固化聚合物的内径的外径；
h)将第二聚合物前体液体沉积在所述第二浇注部件的外表面与所述第一固化聚合物的内表面之间的空间内；
i)固化所述第二聚合物前体液体以产生第二固化聚合物，借以使所述第二固化聚合物与所述第一固化聚合物一起形成用于所述可旋转掩膜的适形层。
50.如权利要求49所述的方法，其进一步包括：
j)在所述f)之前用保护层覆盖所述第一固化聚合物的所述外表面。
51.如权利要求49所述的方法，其中所述第二浇注部件为用于所述可旋转掩膜的衬底。
52.如权利要求49所述的方法，其中所述第二浇注部件包含熔融二氧化硅。
53.如权利要求49所述的方法，其中所述浇注部件为圆筒形形状。
54.如权利要求49所述的方法，其进一步包括：
k)在所述a)之前将所述第一母掩膜的所述内表面图案化，其中所述k)包括：
使结构化多孔层形成在所述第一母掩膜的所述内表面之上，其中所述第一母掩膜对光学辐射是透明的；
用充填材料充填所述结构化多孔层中的多个孔隙；
移除所述充填材料的不在所述孔隙中的一个内的部分；以及
由所述孔隙内的所述充填材料形成多个突出部，其中所述突出部延伸超过所述结构化多孔层。
55.如权利要求49所述的方法，其中所述聚合物前体液体包括PDMS。
56.如权利要求49所述的方法，其中所述d)包括使所述第一浇注部件破裂、溶解或放气。
57.如权利要求49所述的方法，其中所述第一母掩膜的所述内径与所述第一浇注部件的所述外径之间的差值在2mm与6mm之间。
58.如权利要求49所述的方法，其中所述第一母掩膜的所述图案包括纳米尺度特征。
59.一种可旋转掩膜，其包括：
轴向对称的衬底；
在所述衬底的外表面上的适形层；以及
在所述适形层的外表面上的无接缝图案，
其中所述可旋转掩膜是通过如权利要求32所述的方法来制成。
60.一种将衬底图案化的方法，所述方法包括：
(a)用具有图案的母掩膜压印衬底，所述图案具有比所述衬底小的面积；以及
(b)连续地重复所述(a)直到所述衬底的所需区域被图案化，每一次所述连续地重复都重叠所述衬底的先前被压印部分的一部分，
其中所述用母掩膜压印衬底包括：
(i)沉积聚合物前体液体；
(ii)挤压所述母掩膜与所述衬底之间的所述聚合物前体液体；以及
(iii)固化所述聚合物前体液体。
61.如权利要求60所述的方法，其进一步包括在所述压印之前在所述母掩膜上形成所述图案。
62.如权利要求61所述的方法，其中所述形成所述图案包括通过电子束光刻将所述母掩膜图案化。
63.如权利要求61所述的方法，其中所述形成所述图案包括通过光刻将所述母掩膜图案化。
64.如权利要求61所述的方法，其中所述形成所述图案包括通过干涉光刻将所述母掩膜图案化。
65.如权利要求61所述的方法，其中所述形成所述图案包括通过自组装将所述母掩膜图案化。
66.如权利要求61所述的方法，其中所述形成所述图案包括通过阳极铝氧化将所述母掩膜图案化。
67.如权利要求61所述的方法，其中所述形成所述图案包括通过纳米球光刻而将所述母掩膜图案化。
68.如权利要求61所述的方法，其中所述形成所述图案包括通过纳米压印光刻将所述母掩膜图案化。
69.如权利要求60所述的方法，其中沉积所述聚合物前体液体包括将所述聚合物前体液体沉积在所述母掩膜上。
70.如权利要求60所述的方法，其中沉积所述聚合物前体液体包括将所述聚合物前体液体沉积在所述衬底上。
71.如权利要求60所述的方法，其中沉积所述聚合物前体液体包括将聚合物前体液体的一个或多个离散液滴沉积在要压印的区域内。
72.如权利要求60所述的方法，其中沉积所述聚合物前体液体包括通过浸涂、旋涂、喷涂、刀刃涂覆、凹板涂覆等连续地沉积聚合物前体液体。
73.如权利要求60所述的方法，其中挤压所述母掩膜与所述衬底之间的所述聚合物前体液体包括控制所述聚合物前体液体在所述母掩膜与所述衬底之间的铺展。
74.如权利要求73所述的方法，其中所述控制铺展包括沿着所述母掩膜与所述衬底之间的接触线维持机械压力，以及将所述接触线朝向所述母掩膜的一端连续地移动。
75.如权利要求60所述的方法，其中挤压所述母掩膜与所述衬底之间的所述聚合物前体液体包括将所述母掩膜压靠于所述衬底。
76.如权利要求60所述的方法，其中挤压所述母掩膜与所述衬底之间的所述聚合物前体液体包括将所述衬底压靠于所述母掩膜。
77.如权利要求60所述的方法，其中所述衬底具有平坦表面。
78.如权利要求60所述的方法，其中所述衬底具有弯曲表面。
79.如权利要求60所述的方法，其中所述衬底为刚性的。
80.如权利要求60所述的方法，其中所述衬底为柔性的。
81.如权利要求60所述的方法，其中所述图案包括纳米尺度特征。
82.如权利要求60所述的方法，其中所述母掩膜的所述图案包括支柱的阵列。
83.如权利要求82所述的方法，其中所述支柱为纳米尺度。
84.如权利要求83所述的方法，其中所述支柱具有在1nm与1000nm之间的特性尺寸(CD)，以及在10nm与10000nm之间的深度。
85.如权利要求83所述的方法，其中所述支柱具有在50nm与400nm之间的CD，以及在100nm与1000nm之间的深度。
86.如权利要求84所述的方法，其中所述阵列具有为所述CD的两倍的节距。
87.如权利要求60所述的方法，其中所述母掩膜的所述图案包括孔的阵列。
88.如权利要求60所述的方法，其中所述母掩膜的所述图案为一维连续表面浮雕轮廓。
89.如权利要求88所述的方法，其中所述连续表面浮雕轮廓为正弦表面浮雕轮廓。
90.如权利要求60所述的方法，其中所述母掩膜的所述图案为二维连续表面浮雕轮廓。
91.如权利要求90所述的方法，其中所述连续表面浮雕轮廓为正弦表面浮雕轮廓。
92.如权利要求60所述的方法，其中所述衬底为塑料膜。
93.如权利要求60所述的方法，其中所述衬底为金属膜。
94.如权利要求60所述的方法，其中所述衬底为薄玻璃片。
95.如权利要求60所述的方法，其中所述衬底为玻璃面板。
96.如权利要求60所述的方法，其中所述衬底为半导体晶圆。
97.如权利要求60所述的方法，其中所述(b)包括以产生压印部分的随机布置的随机方式重复所述压印所述衬底。
98.一种通过如权利要求60所述的方法图案化的衬底，所述衬底包括：
第一表面；以及
设置在所述第一表面上的图案化层，
其中所述图案化层包括多个印记，并且所述多个印记之间的每一个边界包括与另一个印记的一部分重叠的印记。
99.一种图案化衬底，其包括：
第一表面；以及
设置在所述第一表面上的图案化层，
其中所述图案化层包括多个印记，并且所述多个印记之间的每一个边界包括与另一个印记的一部分重叠的印记。
100.如权利要求99所述的衬底，其中所述第一表面包括弯曲表面。
101.如权利要求99所述的衬底，其中所述第一表面为平坦表面。
102.如权利要求99所述的衬底，其中所述衬底为塑料膜。
103.如权利要求99所述的衬底，其中所述衬底为玻璃面板。
104.如权利要求103所述的衬底，其中所述图案化衬底为光刻掩膜。
105.如权利要求99所述的衬底，其中所述衬底为纳米压印光刻模。
106.如权利要求99所述的衬底，其中所述图案化层包括具有纳米尺度特征的图案。
107.如权利要求99所述的衬底，其中所述图案化层包括具有支柱的阵列的图案。
108.如权利要求99所述的衬底，其中所述支柱为纳米尺度。
109.如权利要求108所述的衬底，其中所述支柱具有在1nm与10000nm之间的CD，以及在10nm与1000nm之间的深度。
110.如权利要求109所述的衬底，其中所述阵列具有为所述CD的两倍的节距。
111.如权利要求99所述的衬底，其中所述图案化层包括具有孔的阵列的图案。
112.如权利要求99所述的衬底，其中所述图案化层的面积大于20,000mm2。
113.如权利要求99所述的衬底，其中所述图案化层的面积大于400,000mm2。
114.如权利要求99所述的衬底，其中每一个印记的面积小于2500mm2。
115.如权利要求99所述的衬底，其中每一个印记的所述面积是在100mm2与2500mm2之间。
116.如权利要求99所述的衬底，其中所述印记是以规则性阵列来布置。
117.如权利要求116所述的衬底，其中所述印记是以矩形阵列来布置。
118.如权利要求116所述的衬底，其中所述印记是以六角形阵列来布置。
119.如权利要求99所述的衬底，其中所述印记是以随机布置来布置。
120.一种形成用于圆筒形光刻掩膜的母模的方法，所述方法包括：
使结构化多孔层形成在圆筒的内表面之上，其中所述圆筒对光学辐射为透明的；
用充填材料充填所述结构化多孔层中的一个或多个孔隙；
移除所述充填材料的不在所述一个或多个孔隙中的一个内的部分；以及
由所述一个或多个孔隙内的所述充填材料形成一个或多个突出部，其中所述突出部延伸超过所述结构化多孔层。
121.如权利要求120所述的方法，其中所述充填材料为辐射敏感性材料。
122.如权利要求121所述的方法，其中移除所述充填材料的不在所述一个或多个孔隙中的一个内的所述部分包括：
以辐射将所述圆筒的外表面曝光充分长度的持续时间，以固化在所述结构化多孔层的所述孔隙内的所述充填材料；以及
用配置来移除所述充填材料的未被固化的部分的显影剂来将所述充填材料显影。
123.如权利要求122所述的方法，其中所述辐射敏感性材料进一步包含硅。
124.如权利要求123所述的方法，其进一步包括：
将所固化的辐射敏感性材料退火。
125.如权利要求121所述的方法，其中形成所述一个或多个突出部包括蚀刻掉所述结构化多孔层的至少一部分。
126.如权利要求120所述的方法，其中所述圆筒的所述内表面为磊晶晶种层。
127.如权利要求126所述的方法，其中所述充填材料为所述磊晶晶种层的磊晶生长。
128.如权利要求127所述的方法，其中所述磊晶晶种层为半导体材料。
129.如权利要求128所述的方法，其中所述一个或多个突出部中的每一个被配置来充当发光二极管(LED)，借以存在一个或多个LED。
130.如权利要求129所述的方法，其中所述一个或多个LED中的每一个为可单独地寻址的。
131.如权利要求127所述的方法，其中容许在所述一个或多个孔隙内的所述充填材料形成延伸超过所述结构化多孔层的一个或多个突出部包括使所述磊晶生长成长超过所述结构化多孔层的厚度。
132.如权利要求120所述的方法，其中所述一个或多个突出部具有在1纳米与100微米之间的特征尺寸。
133.如权利要求120所述的方法，其中所述一个或多个突出部具有在10纳米与1微米之间的特征尺寸。
134.如权利要求120所述的方法，其中所述一个或多个突出部具有在50纳米与500纳米之间的特征尺寸。
135.一种用于圆筒形光掩膜的母模，所述母模包括：
对光学辐射为透明的圆筒，所述圆筒具有内表面及外表面；以及
一个或多个突出部，其从所述圆筒的所述内表面朝向所述圆筒的中心向内延伸。
136.如权利要求135所述的母模，其中所述一个或多个突出部具有在1纳米与100微米之间的特征尺寸。
137.如权利要求135所述的母模，其中所述一个或多个突出部具有在10纳米与1微米之间的特征尺寸。
138.如权利要求135所述的母模，其中所述一个或多个突出部具有在50纳米与500纳米之间的特征尺寸。
139.如权利要求135所述的母模，其中所述一个或多个突出部是由具有硅的退火光敏感性材料制成。
140.如权利要求135所述的母模，其中所述圆筒的所述内表面为磊晶晶种层。
141.如权利要求140所述的母模，其中所述一个或多个突出部为与所述磊晶晶种层相同的材料。
142.如权利要求141所述的母模，其中所述磊晶晶种层为半导体材料。
143.如权利要求142所述的母模，其中所述一个或多个突出部中的每一个为LED。
144.如权利要求143所述的母模，其中所述一个或多个突出部中的每一个为可单独地寻址的。
145.一种形成用于圆筒形光掩膜的母模的方法，所述方法包括：
使辐射敏感性层形成在圆筒的内表面之上，其中所述圆筒对光学辐射是透明的；
形成自组装单层(SAM)，其中所述SAM覆盖所述辐射敏感性的第一部分，并且不覆盖所述SAM的第二部分；
用光学辐射将所述SAM的所述部分中的一个曝光，其中所述光学辐射被配置来固化所述辐射敏感性层的被曝光的所述部分；以及
用显影溶液将所述辐射敏感性材料显影，使得所述辐射敏感性层的所述第二部分被选择性地移除。
146.如权利要求145所述的方法，其中所述SAM形成在所述辐射敏感性层的所曝光表面上。
147.如权利要求146所述的方法，其中所述SAM包含金属纳米球。
148.如权利要求147所述的方法，其中所述光学辐射是从位于所述圆筒内的辐射源发射，并且其中所述光学辐射将所述辐射敏感性材料的所述第二部分曝光。
149.如权利要求148所述的方法，其中所述显影溶液选择性地移除所述辐射敏感性层的所固化部分。
150.如权利要求146所述的方法，其中所述SAM包含量子点。
151.如权利要求150所述的方法，其中所述光学辐射是从所述量子点发射，并且其中所述光学辐射将所述辐射敏感性层的所述第一部分曝光。
152.如权利要求151所述的方法，其中所述显影溶液选择性地移除所述辐射敏感性层的未被固化的部分。
153.如权利要求145所述的方法，其中所述SAM形成在所述圆筒的所述外表面上。
154.如权利要求153所述的方法，其中所述SAM包含金属纳米球。
155.如权利要求154所述的方法，其中所述光学辐射是从位于所述圆筒内的辐射源发射，并且其中所述光学辐射将所述辐射敏感性层的所述第二部分曝光。
156.如权利要求155所述的方法，其中所述显影溶液选择性地移除所述辐射敏感性层的所固化部分。
157.如权利要求153所述的方法，其中所述SAM包含量子点。
158.如权利要求157所述的方法，其中所述光学辐射是从所述量子点发射，并且其中所述光学辐射将所述辐射敏感性层的所述第一部分曝光。
159.如权利要求158所述的方法，其中所述显影溶液选择性地移除所述辐射敏感性层的未被固化的部分。
160.如权利要求153所述的方法，其中所述辐射敏感性材料进一步包含硅。
161.如权利要求160所述的方法，其进一步包括：
将所固化的辐射敏感性材料退火。
162.一种圆筒形母模组件，其包括：
图案化部件，其具有第一半径；以及
牺牲浇注部件，其具有第二半径，其中所述第二半径与所述第一半径不同，其中所述图案化部件和所述牺牲浇注部件被构造来使得所述二者中具有较小半径的所述部件可被同轴地嵌入至具有较大半径的所述部件的内部，并且其中面对所述牺牲浇注部件的所述图案化部件的表面具有一个或多个图案化特征。
163.如权利要求162所述的圆筒形母模组件，其中所述第一半径大于所述第二半径。
164.如权利要求163所述的圆筒形母模组件，其中所述牺牲浇注部件是由易于被破裂的材料制成。
165.如权利要求164所述的圆筒形母模组件，其中所述易于被破裂的材料为熔融二氧化硅或玻璃。
166.如权利要求163所述的圆筒形母模组件，其中所述牺牲浇注部件是由会溶解的材料制成。
167.如权利要求166所述的圆筒形母模组件，其中所述会溶解的材料为糖。
168.如权利要求163所述的圆筒形母模组件，其中所述牺牲浇注部件是由可延展材料制成。
169.如权利要求168所述的圆筒形母模组件，其中所述可延展材料为铝。
170.如权利要求168所述的圆筒形母模组件，其中所述可延展材料为塑料。
171.如权利要求163所述的圆筒形母模组件，其中所述牺牲浇注部件为密封圆筒。
172.如权利要求161所述的圆筒形母模组件，其中所述密封圆筒可被充气和放气。
173.如权利要求162所述的圆筒形母模组件，其中所述第二半径大于所述第一半径。
174.如权利要求173所述的圆筒形母模组件，其中所述牺牲浇注部件是由易于被破裂的材料制成。
175.如权利要求174所述的圆筒形母模组件，其中所述易于被破裂的材料为熔融二氧化硅或玻璃。
176.如权利要求173所述的圆筒形母模组件，其中所述第二半径比所述第一半径大不超过2毫米。
177.如权利要求162所述的圆筒形母模组件，其中所述一个或多个特征具有在1纳米与100微米之间的特征尺寸。
178.如权利要求162所述的圆筒形母模组件，其中所述一个或多个特征具有在10纳米与1微米之间的特征尺寸。
179.如权利要求162所述的圆筒形母模组件，其中所述一个或多个特征具有在50纳米与500纳米之间的特征尺寸。
180.一种用圆筒形母模组件形成圆筒形掩膜的方法，所述圆筒形掩膜被构造来具有形成在表面上的一个或多个特征，其中所述圆筒形母模组件包括具有第一半径的圆筒形图案化部件，以及具有第二半径的牺牲浇注部件，其中所述第二半径与所述第一半径不同，其中面对所述牺牲浇注部件的所述图案化部件的表面具有一个或多个图案化特征，所述方法包括：
a)将具有所述较小半径的所述部件同轴地嵌入至具有所述较大半径的所述部件内；
b)用液体前体充填所述圆筒形图案化部件与所述牺牲浇注部件之间的空间；
c)固化所述液体前体以形成弹性体材料；以及
d)移除所述牺牲浇注部件。
181.如权利要求180所述的方法，其中移除所述牺牲浇注部件包括使所述牺牲浇注部件破裂。
182.如权利要求180所述的方法，其中移除所述牺牲浇注部件包括用溶剂溶解所述牺牲浇注部件。
183.如权利要求182所述的方法，其中所述牺牲浇注部件是由以糖为基础的材料制成，并且其中所述溶剂为水。
184.如权利要求180所述的方法，其中所述第二半径小于所述第一半径。
185.如权利要求184所述的方法，其中移除所述牺牲浇注部件包括使所述牺牲浇注部件塑性变形。
186.如权利要求184所述的方法，其中所述牺牲浇注部件为密封圆筒，并且其中移除所述牺牲浇注部件包括将所述牺牲浇注部件放气。
187.如权利要求180所述的方法，其中所述第一半径小于所述第二半径。
188.如权利要求187所述的方法，其在d)之后进一步包括：
将所述弹性体材料在平行于所述图案化部件的轴线的方向上向后拉而覆在其本身之上，使得所述弹性体材料被从所述图案化部件移除并且使内部翻到外部。
189.如权利要求188所述的方法，其中所述第二半径与所述第一半径之间的差值不大于2毫米。
190.一种圆筒形掩膜，其包括：
具有内部半径的圆筒形弹性体部件，所述弹性体部件具有主表面，所述主表面中形成有纳米图案；以及
具有外部半径的刚性透明圆筒形部件，其中所述外部半径被尺寸设定成适配在所述圆筒形弹性体部件内；
气体保持件，其被构造来将一定体积的气体保持在所述弹性体部件的内表面与所述刚性透明圆筒形部件的外表面之间。
191.如权利要求190所述的圆筒形掩膜，其中所述气体保持件包括两个密封件，其中每一个密封件密封所述气体体积的对应端部。
192.如权利要求191所述的圆筒形掩膜，其中所述密封件为O形环或垫圈。
193.如权利要求190所述的圆筒形掩膜，其中所述气体保持件为气囊。
194.如权利要求190所述的圆筒形掩膜，其中所述圆筒形弹性体部件的所述主表面为圆筒形外表面。
195.如权利要求49所述的方法，其中所述第二浇注部件为牺牲浇注部件，其中所述方法进一步包括移除所述第二浇注部件。
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