CN109844638B - 压印基板 - Google Patents

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Abstract

压印基板常常用于产生在电气、光学和生物化学应用中使用的小型化设备。压印技术(诸如纳米压印光刻)可能在基板的表面中留下残留物，其影响结合并降低所产生的设备的质量。介绍了为了提高的结合质量而具有无残留物区域或具有减少数量的残留物的区域的压印基板。还介绍了产生没有来自压印过程的残留物的压印基板的方法。方法包括物理去除法、选择性蚀刻法和能量施加法。这些方法可以在基板的表面中产生无残留物区域，其可用于产生更高强度的结合。

Description

压印基板
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年9月27日提交的美国临时申请序列号62/400,332的权益，该申请的内容通过引用以其整体并入本文。
背景
本文公开的主题大体上涉及用于生物化学应用的流动池的制造的领域，以及更具体地涉及用于结合和封装的改进的基板表面的产生。
本章旨在向读者介绍可能与本公开的各种方面相关的技术的各种方面，这些方面在下面被描述和/或要求保护。这个讨论被认为在向读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各种方面时是有用的。因此，可以理解，这些陈述应该鉴于此被解释，而不是作为现有技术的承认。
使分子生物学实验的执行自动化的设备的开发通过大规模的研究促进了信息的获取。例如，联立实验(simultaneous experiment)的执行导致了在生物学中的几个发现。作为例子，高通量、自动DNA测序器使全基因组研究成为可能，这促使了几种人类疾病的遗传原因的发现。为了使分子生物学实验自动化，这些设备常常使用带有射流室的流动池，一些化学反应在其中发生。根据应用，该设备可以控制试剂的添加和产物从流动池的去除。该设备还可以被配置成监测反应并在整个过程中收集相关联的数据。增加这种设备的通量的一个常见策略是减小室的尺寸。这允许增加室的数量和因而增加在单次迭代中执行的联立反应的数量。
概述
下面阐述本文公开的某些例子的概述。应当理解，这些方面仅被提出来向读者提供这些某些例子的简要概述，以及这些方面并不意欲限制本公开的范围。事实上，本公开可以包括下面可能没有阐述的各种方面。
本公开的例子涉及用于封装和结合的压印基板表面的制备以及用该技术产生的设备。在一些例子中，基板表面通过压印技术后面是可能干扰基板的后续使用的残留物的去除来制备。在其他例子中，提出了产生具有减少数量的残留物或实质上没有残留物的表面的压印技术。在另外的例子中，公开了用这种技术产生的射流设备。
在一个例子中，提供了一种用于使用剥离技术来产生基板的技术。在该例子中，纳米压印光刻技术后面是将残留物焊接到另一层的需要残留物去除的区域中，以及剥离所结合的衬垫以去除大部分或全部不需要的残留物，并产生实质上没有残留物的区域。
在另一个例子中，提供了一种用于使用蚀刻技术来产生基板的技术。在这个例子中，保护性光致抗蚀剂被放置在纳米压印结构的顶部上，并且光致抗蚀剂以及不需要的纳米压印残留物被蚀刻掉。在一些实现方式中，蚀刻可以采用等离子体进行反应离子蚀刻。
在另一个例子中，提供了一种用于使用低残留物纳米压印技术来产生基板的技术。在这个例子中，在纳米压印光刻中使用的纳米压印模板被修改以产生实质上没有残留物的基板的区域而没有额外的或单独的残留物去除步骤。在一些实现方式中，纳米压印模板被进一步修改以允许树脂的更容易的流动，促进纳米压印过程。
本公开还提供了包含具有压印纳米结构的室的流动池。所提供的流动池设备使用高质量结合来产生，由所产生的无残留物或减少的残留物的压印基板促使。作为结果，流动池包含能够抵抗高压力而没有泄漏的室，并且可以用高通量方式被产生。
附图简述
当参考附图阅读下面的详细描述时，本公开的这些和其他特征和方面将变得更好理解，在所有附图中，相似的符号表示相似的部件，其中：
图1A和图1B分别示出了根据本公开的例子的流动池芯片的例子和流动池芯片的三个组成元件的分解图；
图2是根据本公开的例子结合压印基板以产生流动池的例子；
图3是根据本公开的例子的通过结合到无残留物表面来产生封装设备的方法的示意性流程图；
图4是根据本公开的例子的采用通过剥离的树脂去除来产生无残留物压印基板表面的方法的示意流程图；
图5示出了根据本公开的例子测量红外(IR)激光到树脂表面的施加的效果的结果；
图6是示出根据本公开的例子的不同功率设置和能量密度设置对IR激光到树脂表面的施加的影响的图；
图7是示出根据本公开的例子的在使用用于树脂去除的剥离方法产生的无残留物表面上执行的结合过程的结果的图；
图8A和图8B分别是根据本公开的例子的使用剥离方法产生的最终封装设备的照片和使用剥离方法产生的边缘的扫描电子显微照片；
图9是根据本公开的例子的产生无残留物的压印基板表面的选择性反应离子蚀刻方法的示意性流程图；
图10描绘了根据本公开的例子的使用选择性反应离子蚀刻方法的例子来产生具有期望表面化学性质的无残留物压印基板表面的方法的两个流程图；
图11描绘了根据本公开的例子的扫描电子显微照片以及该扫描电子显微照片的放大部分，扫描电子显微照片示出通过选择性反应离子蚀刻方法来去除树脂残留物；
图12是根据本公开的例子的示出在结合到用选择性反应离子蚀刻方法产生的无残留物表面的Black Kapton J(BKJ)上执行的“速拉测试(snap test)”的结果的照片；
图13A和图13B分别是根据本公开的例子的使用选择性反应离子蚀刻方法产生的最终封装设备的照片和使用选择性反应离子蚀刻方法产生的边缘的扫描电子显微照片；
图14是根据本公开的例子的产生无残留物压印基板表面的低残留物纳米压印方法的示意性流程图；以及
图15是根据本公开的例子的在用低残留物纳米压印方法产生的玻璃基板中的压印结构的图像。
详细描述
下面将描述一个或更多个具体例子。为了提供这些例子的简明描述，在说明书中没有描述实际实现方式的所有特征。可以认识到，在任何这种实际实现方式的开发中，如在任何工程或设计项目中的，必须做出许多实现方式特定的决定，以实现开发者的特定目标，例如符合系统相关和商业相关的约束，这些约束可能因实现方式不同而改变。此外，可认识到，这种开发努力可能是复杂和耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员仍然是设计、生产和制造的例行任务。
包括纳米级特征的流动池或其他基板的产生可以为分子生物学提供益处，包括用在测序反应中。例如，结构的小型化可以增加在单个流动池芯片中的室的数量，因而增加可以在反应的单次迭代中执行的联立反应的数量。通过这种小型化产生的纳米结构也可以促使单分子靶向或跨流动池的引导流。在一些应用中，用化学方法处理的纳米结构可用于增加室的表面积/体积比。以高通量方式产生这些小型化结构的一种方法是采用纳米压印光刻技术。在纳米压印光刻中，预先制造的纳米级模板机械地移置流态树脂以模制期望的纳米结构。然后在纳米级模板在适当位置上的情况下固化树脂。在去除纳米级模板之后，可以产生附着到期望基板上的模制固体树脂。在一些应用中，根据最终用途，固化的树脂也可以用化学处理或生物分子的附着来功能化。
在某些例子中，模制固体树脂可以在基板的预定为流动池的内表面的区域中产生通道、室、凸起、谷或任何其他期望的结构。为此目的，纳米压印基板层可以结合到衬垫层和/或第二基板层以产生由在基板和/或衬垫之间的体积区域限定的密封流动池。然而，纳米压印层的结合可能涉及对表面的结合区域的严格要求。树脂残留物例如通常在纳米压印光刻处理后发现的残留物可能逗留在用于结合的基板表面的区域上，因而影响粘附质量。作为结果，流动池的密封可能被损害。
使用由被损害的基板结合引起的被损害的密封产生的流动池可能在压力下泄漏，这又可能导致错误的数据收集。流动池密封的降低的完整性也可能导致在反应室内的样品的污染和/或在来自流动池芯片中的邻近通道的样品之间的交叉污染，从而损害所执行的分析。此外，流动池芯片中的泄漏可能导致利用流动池芯片本身的处理设备的污染，这可能由于维修、损坏的零件的更换或处理设备的更换而需要停机时间。此外，在制造期间的有缺陷的结合可能导致较低的制造产量，因为不良结合的基板通常在生产期间的各种质量控制步骤期间被丢弃。降低的产量增加了每个制造的流动池设备的总材料成本、劳动力成本和制造成本。
如下所述，来自纳米压印光刻的树脂残留物也可以以高通量的方式阻止纳米级模板的重复使用。例如，当模板在纳米压印光刻后被去除时，附着到模板本身的任何残留树脂可能使在使用该模板纳米压印的后续树脂上的模板图案模糊。因此，模板上的残留物的存在可能导致纳米级模板的增加的替换率和/或额外的模板清洁步骤，这又另外增加制造成本和复杂性。
本文提供了用于产生基板的技术，其允许纳米压印层与一个或更多个支撑结构例如基板和/或衬垫层的改进的结合。所公开的技术以高通量的方式产生包含在残留物方面低或实质上无残留物的结合表面区域的纳米压印层，以促使改进的结合。通过所公开的技术产生的纳米压印层包括清洁的结合表面区域，在特定例子中，该表面区域满足产生期望的高质量结合的严格标准。
在一些例子中，产生包含具有期望树脂纳米结构的纳米压印区域和可用于结合的无残留物区域的基板表面。在这两个区域之间的边缘的质量可能影响结合的质量、压印纳米结构的质量和/或封装设备本身的质量。在一些例子中，所公开的技术可以促进在纳米压印区域和无残留物区域之间的高质量边缘的产生，这可以提高流动池的质量并通过减少在质量控制期间丢弃的材料的量来降低成本。
在一些例子中，根据期望的最终用途，由所公开的技术产生的纳米压印层的清洁区域可能对随后的表面化学性质是有益的。在与光学、成像、光感测或光探测相关的应用中，由于优选的光学特性，可能需要基板的无残留物区域。在其他例子中，无残留物区域可能是增强的电特性所需要的。无残留物区域可以呈现明显更小的摩擦，这在小型化机械设备中可能是有用的。
因此，虽然所公开的技术在流动池或分子生物学设备的上下文中被讨论，但是应当理解，这些技术可以应用于其他领域。例如，用于生成纳米压印层的所公开的技术可以用于MEMS设备、光电设备、电路、半导体设备、纳米级反应器等或其中具有实质上无残留物的区域的纳米压印表面可能是需要的任何其他应用。
如本文所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数所指物，除非上下文另有明确规定。因此例如，对“池(cell)”的提及包括多个这样的池，等等。本文使用的所有技术和科学术语具有与在本公开所属的领域中的普通技术人员通常理解的相同的含义，除非另有明确规定。
如本文所使用的，术语“支撑物”、“基板”和“衬垫”和/或其语法变体指提供实质上刚性的结构的任何材料，或者指保持它的形状而不是呈现它被放置成接触的容器的形状的结构。该材料可以具有另一种材料可以附着到的表面，包括例如光滑的支撑物(例如，金属、玻璃、塑料、硅和陶瓷表面)，以及纹理化和/或多孔材料。一些示例性基板或衬垫材料包括丙烯酸树脂、碳(例如石墨、碳纤维)、纤维素(例如醋酸纤维素)、陶瓷、可控孔玻璃、交联多糖(例如琼脂糖或(从GE Healthcare Life Sciences可得到))、凝胶、玻璃(例如改性或功能化玻璃)、金(例如原子级光滑金(111))、石墨、无机玻璃、无机聚合物、乳胶、金属氧化物(例如SiO2、TiO2、不锈钢)、非金属、金属(例如原子级光滑金(111))、云母、硫化钼、纳米材料(例如高定向热解石墨(HOPG)纳米片)、硝化纤维、尼龙、光纤束、有机聚合物、纸、塑料、聚丙烯酰吗啉、聚(4-甲基丁烯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(乙烯丁酸)、聚丁烯、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚乙烯、聚甲醛、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯、多糖、聚苯乙烯、聚氨酯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、石英、人造丝、树脂、橡胶、半导体材料、硅石、硅(例如表面氧化硅)、硫化物、可结合热塑性聚酰亚胺膜(诸如例如从杜邦可得到的/>J和Black/>J(BKJ))和聚四氟乙烯(PTFE，作为/>在市场上从杜邦可得到)。
基板可以被图案化，其中图案(例如，点、垫、井、柱、条带、漩涡、线、三角形、矩形、圆、弧、方格、格子、对角线、箭头、正方形或交叉影线)被蚀刻、印刷、处理、草绘、切割、雕刻、刻画、压印、固定、冲压、涂覆、浮雕、嵌入或层压到基板上。图案可以包括在基板上的一个或更多个分割区域或改性的区域。
如本文所提供的，“无残留物”区域可以是实质上没有来自纳米压印材料(例如树脂)的残留物的表面。无残留物表面可包括按表面积是至少90％或95％无残留物的表面。此外，无残留物区域可以与基板上的更大结合区域或目标区域一起被定位，或者可以是更大结合区域或目标区域的一部分。例如，如果不需要的树脂从目标区域去除(例如，通过剥离或蚀刻)，则剩余的目标区域可以具有被残留物覆盖的减少量的表面积，使得目标区域的表面积的至少50％没有树脂，以便于稍后的结合步骤。在一个例子中，当从基板去除足够量的残留物以支持与另一层的高质量结合时，形成无残留物区域。在另一个例子中，可以重复去除步骤，以在期望的结合或目标区域上产生残留物更进一步减少的表面。
参考图1A，示出了封装的流动池设备10的例子。可以根据公开的技术产生流动池设备10。在流动池设备10中，产生一组密封室12，作为在衬垫层14中的负空间的结果。室12在顶部和底部由基板层密封。如图1B所示，这种布置在流动池设备10的分解图18中示出。衬垫层14被设置在底部基板层20和顶部基板层22之间。
为了产生密封室12，衬垫层14通常结合到基板层20和22。结合发生在基板20或22和衬垫14的结合区域中。结合区域可以位于流动池设备10的周边中，其起作用来密封流动池设备10免受外部污染。在一个例子中，结合区域也可以位于微射流密封室12之间，其除了别的以外还防止在流动池设备10内的交叉污染。然而应当理解，根据实现方式，所公开的结合区域可以位于任何期望的区域中。
在一些应用中，流动池设备10用于在反应自动化设备中例如在核苷酸测序器中执行受控的化学或生物化学反应。如果需要，口24可以被钻穿底部基板层20。通过连接到口24，反应自动化设备可以控制在密封室12中的试剂和产物的流动。在一些应用中，反应自动化设备可以调节流动池设备10的压力、温度、气体成分和其他环境条件。此外，在图1A和图1B中未示出的一些应用中，可以在顶部基板层22或两个基板层20、22中钻口24。在一些应用中，可通过热、光发射和/或荧光的成像或测量来通过顶部基板层22和/或底部基板层20监控在密封室12中发生的反应。
在一些应用中，密封室12可以包含附接到基板层20和/或22的压印纳米结构。可以通过纳米压印光刻、光刻、压花或其他已知的技术来产生这些压印结构。在一些设计中，压印结构的高度可以小于约1微米(μm)，且间距(即在结构之间的距离)可以范围从约400nm至约1μm。在一些应用中，密封室12的基板表面、压印纳米结构和/或衬垫表面可以包含添加的表面化学性质，如下面详述的。
图2中的图示出了在流动池10的产生中使用的结合步骤的例子。在这个例子中，下层32包括衬垫14A，衬垫14A结合到底部基板层20A，在一些应用中，底部基板层20A可以被压印，如上面所讨论的。在该图示中，下层32也具有口24。用下面详述的方法之一产生的无残留物压印顶部基板层22A通过结合步骤34结合到下层32，以产生封装的流动池设备10A。在一些实现方式中，结合步骤采用IR激光器。本文所述的方法也设想用于将衬垫14A结合到基板20A的其它方法，例如扩散结合、阳极结合、共晶结合、等离子体激活结合、玻璃料(glassfrit)结合或本领域中已知的对结合界面有严格要求的其它方法。
可以通过结合强度来评估结合的质量。可以通过直接测量粘附力的测试来测量结合强度。如通过本领域中的技术人员已知的任何数量的测试方法测量的结合的速拉——诸如例如这里描述的速拉测试——与结合强度成比例。在这种测试中，结合到基板的衬垫或其它材料或结合到另一基板的基板被拉动。本技术允许在玻璃基板和/或衬垫之间的粘附强度大约在1000gF(克-力)到3200gF以上，如通过结合测试的速拉所测量的。此外，因为结合的质量与微射流室的密封相关，由室支持的压力是在射流设备的制造的背景中量化结合的质量的另一种方法。本技术允许对于密封流动池支持高达至少约1psi、约2psi、约3psi、约4psi、约5psi、约6psi、约7psi、约8psi、约9psi、约10psi、约15psi、约20psi、约25psi、约30psi、约35psi、约40psi、约45psi或约50psi并且高达至少约100psi的室的制造。
如所讨论的，组装好的流动池设备10A的结合强度可能被由在制造过程中的早期步骤产生的残留物的存在损害。例如，用于产生压印顶部基板层22A或底部基板层20A的纳米压印技术可以在压印步骤后在适当的地方留下残留物。这种残留物的存在可能产生具有较低拉拔强度的结合的流动池，例如，相对于密封流动池的拉拔强度可能较低。也就是说，用于破坏受损密封件的结合(例如，衬垫-基板结合)的力可以是大约80％、大约50％、大约25％或者小于破坏密封流动池10、10A的相同结构结合所需的力。这种受损结合在稍后的制造步骤期间可能无法维持，导致整个生产周期的浪费。
为了实现具有期望结合强度的纳米压印设备，可以根据本文公开的实现方式来制造纳米压印设备。图3中的图示出了如在一些方法中使用的用于纳米压印光刻和后续结合的基板的处理的例子。处理和残留物去除的方法40开始于基板41。芯片42在纳米压印光刻步骤70A之后产生。在压印期间，基板41或晶片可以与期望的纳米结构46A一起被压印树脂44完全覆盖。到压印过程结束之时，树脂44靠着基板41被固化。任何适当的树脂44可用于在本文描述的方法中的纳米压印。例如，树脂44可以是有机树脂，例如丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、苯酚树脂、环氧树脂、聚缩醛、聚醚、聚氨酯、聚酰胺(尼龙)、呋喃树脂或邻苯二甲酸二丙烯树脂。在一些例子中，所使用的树脂44可以是无机硅氧烷聚合物，其包括在化合物(包括硅、氧和氢)当中的Si—O—Si键并且通过使用以硅石玻璃作为代表的基于硅氧烷聚合物的材料作为起始材料来形成。所使用的树脂44也可以是有机硅氧烷聚合物，其中键合到硅的氢被有机基团例如甲基或苯基取代，并且以烷基硅氧烷聚合物、烷基硅倍半氧烷聚合物、硅倍半氧烷氢化物聚合物或烷基硅倍半氧烷氢化物聚合物作为代表。硅氧烷聚合物的非限制性例子包括多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、正硅酸四乙酯(TEOS)、聚(有机)硅氧烷(硅树脂)和全氟聚醚(PFPE)。注意，树脂44可以掺杂有金属氧化物。树脂44可以是例如溶胶-凝胶材料，其包括例如氧化钛、氧化铪、氧化锆、氧化锡、氧化锌和氧化锗，并且使用合适的溶剂。可以使用多种其他树脂44中的任何一种，如对应用适当的。此外，虽然在树脂44的上下文中讨论了本公开的某些例子，但是应当理解，所公开的技术可以用于去除由其他类型的材料例如聚合物层、粘附促进剂、金属膜、半导体膜、绝缘膜等形成的不希望有的残留物。
应用于树脂涂覆的芯片42的树脂去除步骤72产生无残留物底层48A。树脂去除步骤72涉及产生无残留物基板表面的方法。下面详述用于树脂去除的方法的例子。可使用由无残留物区域52A包围的室通路50A和纳米结构46A产生无残留物底层48A，在一些应用中，无残留物区域52A预定用于结合。在结合步骤74A中，将一层施加到无残留物底层48A的顶部，并将结合技术应用于结合区域56。这产生了具有结合到第二基板或衬垫层的压印基板(例如，无残留物底层48A)并且包含流动池室58的芯片54。
在为了比较的目的在方法40下面示出的方法60中，无残留物底层48B的产生直接从修改的纳米压印光刻步骤70B出现，且因此树脂去除步骤可以被略过。在一些例子中，如下所详述的，修改的光刻步骤可以包括低残留物纳米压印技术。修改的光刻步骤70B形成无残留物底层48B，其可以包括由无残留物区域52B包围的室通路50B和纳米结构46B，在一些应用中，无残留物区域52B预定用于结合。在结合步骤74B中，将一层施加到无残留物底层48B的顶部，并将结合技术应用于结合区域56。这产生了具有结合到第二基板或衬垫层的压印基板(例如，无残留物底层48B)并且包含流动池室58的芯片54。
关于方法40和60，在一些例子中，基板41可以是底部基板，且结合层可以是衬垫层。在这些例子中，芯片54可以是如图2所示的底层32。在其他例子中，基板41可以是顶部基板层(例如，图2中的22A)，且芯片54可以是如图2所示的底层32。在这些例子中，产品可以是图2的密封流动池设备10A。方法40和60的步骤也可以单独地被应用以产生其它生物化学、光学或电子设备，其中纳米压印无残留物基板表面的产生和/或这些表面与其它层的结合可以是期望的。此外，上面提到的和下面详述的用于产生无残留物基板表面的方法可以应用在其他应用中，例如无污染的微射流室或通道的产生、粘合剂附着的清洁、先前室的回收、无摩擦表面的产生、光学透明表面的产生、不希望有的介电材料的去除或者靠着基板固化的树脂的去除是需要的任何其他情况。
如上面所提到的，通过方法40或60产生的无残留物底层48A和48B可以具有无残留物区域52A、52B和具有特征46A、46B的纳米压印室通路50A、50B。为了足够的结合强度，结合区域56可以由基板41的总覆盖面积的至少约0.5％、至少约1％或至少约5％组成。在一些应用中，结合区域56可以是基板41的总面积的大约10％、大约20％、大约30％、大约40％、大约50％、大约60％、大约70％、大约80％或高达大约90％。此外，通过所提出的一些技术，高达99％的结合区域56可以实质上是无残留物的。如在本公开中所理解的，可以在结合区域56中执行高质量结合，其中结合区域56的区域实质上是无残留物的。在一个例子中，结合区域56可以具有至少约50％、至少约75％、至少约90％或至少约95％无残留物的表面积。如这里所使用的，无残留物区域52A、52B可以是更大结合区域56的一部分，并且无残留物区域52A、52B可以在整个结合区域56中是不连续的，作为残留物去除的图案的结果。此外，在相邻室通路50A、50B之间的区域56中的结合质量可影响在室之间的间距。由所提出的技术产生的高质量结合可以允许在室之间间距小至大约1mm。也就是说，因为结合强度/表面积被改善，所以减少的量的结合表面积可以被涉及以实现高质量结合。
将前述内容记在心中，图4的流程图示出了从基板表面的期望区域去除树脂而不留下残留物的剥离方法80的例子。未示出的初始纳米压印光刻步骤产生附着到具有纳米结构(例如，在固化树脂84中所示的凹陷和/或隆起)的固化树脂84的基板82。如上所述，由于在应用纳米压印光刻期间通常采用的旋涂、喷涂或其他技术，基板82的表面可以完全被纳米压印/固化树脂84覆盖。因此，可能需要结合到基板82的区域也被覆盖在固化树脂84中。为了从这些区域去除固化树脂84，可以应用焊接剥离过程。在一些应用中，焊接剥离过程通常由下面的操作组成：将基板82焊接或结合到被施加在需要树脂84从基板82的剥离或去除的区域中的一层，后面是焊接层的去除。
在焊接剥离过程的焊接步骤96期间，层86被添加到由基板82支撑的固化树脂84的顶部。该层86可以是衬垫层、密封层或另一基板层。随后，IR激光88被施加到目标区域90，以将层86焊接或结合到目标区域90处的固化树脂84。目标区域90是层86的与固化树脂84的区域直接接触的区域，固化树脂84的区域与需要无残留物区域(即结合区域)的基板82的区域直接接触。在例子中，焊接包括结合技术，该结合技术使用红外(IR)激光器来向结合区域施加能量。
在焊接剥离过程的剥离步骤98中，去除包括与其结合或附着的固化树脂84的区域的层86，留下附着到基板82的树脂结构92和无残留物表面或区域94。换句话说，先前结合或附着到目标区域90中的基板82的树脂84与层86一起被剥离，留下无残留物区域94(例如，包括无残留物区域94的结合区域)。在一些例子中，层86可以是聚酰亚胺层或橡胶层。为了这个目的，可以使用其他层。
在一些实现方式中，可以应用后续的焊接剥离过程来进一步减少无残留物区域94中的树脂84的量。可以将新层86施加到树脂结构92和基板82的顶部，并且执行焊接步骤96，后面是剥离步骤98。
在该方法的一些其他实现方式中，IR激光88可以直接施加到树脂84而没有层86。局部地传递能量例如UV激光、或在光谱的其它区域的激光或聚焦热的其它技术也可用于剥离。
因此，剥离方法的一些例子采用温度或能量直接到树脂84的传递来消除树脂84的残留物。图5中的图说明了来自激光器的能量到树脂的沉积的效应。对于在图5的图中所示的数据，激光器以250mm/s的速度扫描树脂表面。观察到IR激光到树脂的施加可以导致在树脂中的沟槽(例如，102、104、106)的形成。图100A示出了通过被设置到4.32W的IR激光的施加而形成的沟槽102的形成。在一些应用中，沟槽的深度足以到达在树脂下面的基板层。还观察到激光功率的增加可能导致沟槽的扩大。图100B显示当激光功率增加到6.41W时，沟槽104变得更宽。激光功率的过度增加可能导致树脂的烧蚀，这可能产生其他驼峰状(hump-like)结构。图100C显示，将激光进一步增加到9.26W在较宽的沟槽108中产生驼峰106。在一些应用中，驼峰106可能是不希望有的，因为它阻止残留物的去除。在一些其他应用中，驼峰106可以被有意地添加以在树脂层中的沟槽内产生具有潜在期望纹理的微小结构。
剥离效率也可能与能量密度有关。当所沉积的能量的水平低时，很少或没有剥离被观察到。在中等能量水平处，剥离型界面出现，这可能有助于无残留物区域的产生。如这里所使用的，剥离界面是在树脂通过激光能量被去除的情况下形成的沟槽，或者是当暴露于能量时被去除的树脂的区域。在过高的能量水平处，烧蚀界面(burn interface)出现，这可能是不希望有的。烧蚀界面是具有作为能量暴露的结果而在沟槽中形成的驼峰的树脂的区域。
图6中的图示出了到树脂和所形成的产生的界面的能量密度沉积的影响。图120示出了根据能量密度122和激光功率124的激光对树脂的施加的结果。注意，所施加的激光功率124和能量密度122可以实质上独立地被调节。这可以通过改变激光器的扫描速度或者通过调整激光器的孔径连同其他技术来实现。部分地基于材料的去除、因而得到的纹理和/或驼峰的存在，激光的每次施加的结果被分类为剥离界面126或烧蚀界面128。只要能量密度保持在35nJ/μm2以上和80nJ/μm2以下(区域130)，剥离界面的产生就可以在范围从4.5W至9.5W的功率设置处出现。如果能量密度高于80nJ/μm2，则烧蚀界面128可出现(区域132)，这在一些应用中可能是不合乎需要的。最佳能量密度区域134可用于通过直接暴露剥离方法来去除残留物。注意，所公开的最佳值可能由于所利用的装备的具体配置而改变。
图7中的图示出了在使用剥离方法产生的无残留物压印表面中的结合质量。提供了作为给定特定处理144的函数的所产生的结合的强度142。数据集146A-146F说明了该应用的结果。对于设置在4.32W处的低功率激光，结合的平均剥离强度146A约为750gF。对于设置在5.28W功率的激光，针对结合获得的平均剥离强度146B约为1250gF。基于该实验，用使用被设置到6.41W的功率的激光处理的基板获得1750gF的最大剥离强度146C。激光的设定功率进一步增加到7.36W将结合的剥离强度146D降低到大约750gF。这个下降趋势继续，因为用使用设置在8.30W处的激光处理的基板获得的结合具有约为250gF的强度146E。用被设置到9.26W的激光处理的基板具有约100gF的平均剥离强度146F。对照数据集148显示，在没有应用剥离方法的情况下，结合具有非常低的质量，剥离强度接近于零。阳性对照数据集150显示出约2200gF的高结合强度，其是在结合使用完全没有残留物的非压印基板时获得的。
如本领域中的技术人员所理解的，能量的沉积可以取决于所使用的特定仪器以及环境条件。因此，给定所使用的特定激光器、测量强度的特定方法、所使用的特定焊接方法、基板或衬垫材料、树脂材料和/或用于测量在表面中的所产生的特征的方法，上面所示的功率和能量密度的最佳值可以改变。此外注意，上面的描述允许通过简单的实验来识别能量沉积的最佳值。
图8A和图8B示出了采用剥离技术产生的封装设备(例如流动池芯片)的例子。通过剥离方法产生的在图8A的图像160中所示的流动池芯片说明了该方法在流动池设备的产生中的功效。图像160示出了被填充和加压的流动池室以及没有任何泄漏的结合区域。此外，通过剥离方法获得的无残留物区域的边缘的扫描电子显微照片170在图8B中示出。该图像170显示在边缘下方的区域实质上没有树脂，且因此可以用于产生质量结合。
图9中的图示出了在纳米压印光刻后产生无残留物表面的选择性反应离子蚀刻方法。纳米压印光刻步骤产生附着到具有纳米结构的固化树脂84的基板82。如上面所提到的，基板82可以完全被固化的纳米压印树脂84覆盖。通过采用传统光刻的光刻步骤182，保护性光致抗蚀剂184被图案化在固化树脂84的纳米结构的顶部上。在一些实现方式中，光致抗蚀剂将不覆盖树脂84或基板82的结合步骤将发生的区域。
在一些实现方式中，光刻步骤182开始于通过旋涂技术或其他已知的技术将光致抗蚀剂材料最初涂覆到固化的纳米压印树脂84的顶部。在一些应用中，光致抗蚀剂材料可以是NR-9光致抗蚀剂。为了充分涂覆，光致抗蚀剂可以溶解在光致抗蚀剂溶剂中。可以使用其他可用的光致抗蚀剂，如被认为对该应用适当的。在一些实现方式中，所产生的光致抗蚀剂层可以在大约0.5μm和大约2.5μm之间。在涂覆之后，将光掩模放置在光致抗蚀剂层的顶部上。在正光刻过程中，光掩模在需要光致抗蚀剂的区域可以是透明的，而在需要光致抗蚀剂的去除的区域可以是不透明的。相反，在负光刻过程中，光掩模在需要光致抗蚀剂的区域中可以是不透明的，而在需要光致抗蚀剂的去除的区域中可以是透明的。如上面所提到的，需要光致抗蚀剂的区域可以是需要树脂的保护的区域，并且需要光致抗蚀剂去除的区域可以是需要无残留区域的区域。
在光掩模的应用和对准之后，可以使用烘焙。烘焙可以由将芯片放在80℃左右的热环境中不超过10分钟的一段特定时间组成。然后芯片在光掩模表面中暴露于强光。在一些应用中，该强光可以是UV光，但是基于所使用的特定光致抗蚀剂材料和显影剂，可以使用其他光源。注意，光掩模的透明度和不透明度与在光刻期间施加的光有关。光掩模的紧接着在光掩模的透明区域下方的区域可能经历化学转变。在正光刻的情况下，光掩模的去除——后面是用显影剂处理光致抗蚀剂——可以从暴露于光的区域去除光致抗蚀剂。在负光刻的情况下，用显影剂处理将从未暴露于光的区域去除光致抗蚀剂。应当理解，可以采用其他光刻过程以在压印树脂84的期望区域上产生显影的保护性光致抗蚀剂184。
在光刻之后，可以应用蚀刻过程。在一些应用中，应用能够进行反应离子蚀刻的等离子体186。在反应离子蚀刻的通常应用中，带电板可以放置在基板82下方，且接地板可以放置在保护性光致抗蚀剂184上方。然后将该装置放置在真空室、非常低压力(<100毫托)的室或适合等离子体186的形成的一些其它室中。在室中允许少量的反应蚀刻气体。在一些应用中，气体可以是六氟化硫。可以应用如对蚀刻应用适合的其它反应蚀刻气体。然后，电荷可以被施加到在基板82下方的带电板。在一些例子中，电荷可以是交流高频电荷。电荷可导致气体的电离和等离子体186的形成。该电荷还可以使室中的电离气体和等离子体186从接地板朝着保护性光致抗蚀剂184加速。保护性光致抗蚀剂184的表面和树脂84的未保护区域暴露于加速的等离子体离子可能导致表面的腐蚀，导致蚀刻。
作为该反应离子蚀刻步骤188的结果，光致抗蚀剂190层的厚度通过蚀刻减小，但是保护树脂结构92的期望压印结构所位于的部分。树脂84的未受保护的区域被蚀刻，留下无残留物基板表面94。最后的剥离步骤192——其中光致抗蚀剂190被去除——产生准备好结合的芯片。在该步骤中，可以应用抗蚀剂剥离剂溶液。可以使用用于剥离的其它方法，例如用其它溶剂处理或光致抗蚀剂190的氧化。必须小心，使得剥离剂不损坏基板82或期望树脂结构92。
选择性反应离子蚀刻方法180也可以被修改以采用其他蚀刻方法。在一些例子中，可以使用选择性酸蚀刻。在这些应用中，光刻步骤182后面是用腐蚀树脂84的酸处理芯片或晶片。在其他应用中，可以采用使用碱性溶液例如金属氢氧化物的湿式蚀刻。类似于酸蚀刻，光刻步骤182后面是用碱性溶液处理芯片。可以使用其他已知的干式蚀刻方法。此外，在蚀刻方法的选择中，可以考虑树脂84的材料的选择。
光致抗蚀剂184在等离子体186的施加结束之前保持在适当的位置上。因此，对于给定的反应离子蚀刻系统，了解保护性光致抗蚀剂184和树脂84的蚀刻速率的差异并相应地选择光致抗蚀剂184的厚度是有用的。在一些应用中，被去除的树脂层的厚度约为100nm，而光致抗蚀剂184的厚度约为数百微米。注意，当使用其他蚀刻方法时，可以对保护性光致抗蚀剂184的材料和/或尺寸做出改变。应小心，使得在树脂84中的纳米结构被保护免受蚀刻。
对于一些应用，在树脂结构92的表面中可能需要特定的表面化学物质处理。这个表面化学物质可以用来产生亲水、疏水或亲脂的表面。在一些应用中，表面化学物质可以是水凝胶。表面化学物质可用于所产生的室与特定有机体的生物相容性。此外，在涉及多细胞有机体的细胞系的应用中，表面化学物质可用于提供与细胞的分化、生长、发育或其他期望的表型行为相关的适当分子信号。在一些应用中，表面化学物质处理可以包括为了检测、定量或测序的目的而将寡核苷酸附着到树脂。这些寡核苷酸可以是用于互补的DNA引物、用于杂交的短RNA序列、短双链DNA序列、锚定生物分子折纸(origami)或为其他生物分子提供支架的DNA序列等。在一些应用中，表面化学物质可以固定到可以便于其他生物分子的检测的树脂抗体、纳米抗体或其他蛋白质和/或多肽。这些蛋白质可以通过例如在FRET技术中的亲和性、杂交或其他相互作用来协助生物分子的检测。
将图9的选择性反应离子蚀刻方法180记在心中，图10呈现提供期望表面化学物质的方法的例子的流程图200。在光致抗蚀剂184的施加(以参考数字202示出)和蚀刻处理(以参考数字204示出)之后，可以处理树脂84以获得表面化学物质(以参考数字206示出)。如所提到的，提供表面化学物质的处理206发生在蚀刻204之后。在该方法中的表面化学物质处理206也可以扩展到芯片的不需要的区域，例如无残留物的区域。在一些应用中，这可能降低结合质量。在其他应用中，这可能导致在下游应用中的室的污染。可以应用抛光步骤，其去除应用于不需要的区域的表面化学物质(chemistry)。
保护性光致抗蚀剂184的存在可以允许提供表面化学物质的处理的早期应用。在图10中的右侧的流程图呈现这种方法210的例子。在一些例子中，获得表面化学物质的处理206发生在光致抗蚀剂的施加202和随后的蚀刻处理204之前。如图9所示，保护性光致抗蚀剂184保护树脂84的区域。观察到这个保护也扩展到在树脂84的表面中的不同类型的化学处理。在方法210的应用中，光致抗蚀剂材料、光刻光和抗蚀剂剥离方法的选择可以防止对所应用的表面化学物质的损害。如在方法210中的，表面化学物质的早期应用206能够在没有抛光的情况下产生也没有表面化学物质的无残留物区域。因此，方法210可以用在无残留物压印基板表面的高通量生产中而没有额外的抛光步骤。
图11中的图像显示用选择性反应离子蚀刻处理的压印基板的区域的扫描电子显微照片。显微照片214显示在蚀刻区域215中的树脂的去除，蚀刻区域215明显没有固化树脂。显微照片214还显示，在保护区域216中的固化树脂的聚合物结构被保留。图像的放大部分在参考数字218处示出，并且该图像218示出了在反应离子蚀刻之后，在蚀刻区域中留下很少的树脂残留物。
观察到结合质量可能是反应离子蚀刻处理的持续时间的函数。也就是说，暴露于蚀刻等离子体186(图9)的时间越长，可以从目标基板表面去除的树脂残留物就越多。这导致更强的结合。参考图12，图像序列220示出了测量在聚酰亚胺衬垫层和压印玻璃基板之间的结合强度的速拉测试的结果。在该测试中，衬垫层被结合到所测试的基板表面，并被拉动。简而言之，测试如下进行。将结合到玻璃基板的衬垫层放置在数字测力仪例如MARK-10系列5数字测力仪(纽约州科帕格市的MARK-10公司)的安装板上，并将衬垫材料的自由端插入抓握部(grip)中，并根据制造商的指示执行拉力测试。
在弱结合中，可以在非常小的阻力(低剥离强度)的情况下去除衬垫层。更强的结合导致衬垫的速拉。可以测量速拉的面积并可获得强度的测量结果。图像222A示出了在持续时间为6分钟的反应离子蚀刻后应用到基板表面的速拉测试的结果。图像222B示出了蚀刻的持续时间到8分钟的增加减少了被去除的聚酰亚胺的面积。图像222C示出了蚀刻的持续时间进一步增加到10分钟导致速拉的区域的进一步减小。对照224示出了在速拉测试之前的树脂的原始形状，用于参考。对照226示出了在非压印基板上的速拉测试的结果。注意，非压印的基板提供了非常强的结合，这导致非常少的速拉。对照228显示，在没有蚀刻的情况下，结合质量显著降低，导致在整个表面中的聚酰亚胺的速拉。结合质量的这样的降低与在传统技术中的差的结合强度相关，在传统技术中残留物没有被充分去除。
图13A和图13B中的图像显示了反应离子蚀刻方法的结果。图13A描绘了通过反应离子蚀刻方法产生的流动池芯片230的图像，说明了该方法在流动池设备的产生中的功效。图13A中的图像显示了填充的流动池室和没有任何泄漏的结合区域。
通过反应离子蚀刻方法获得的边缘的在图13B中所示的扫描电子显微照片240显示了在压印区域和无树脂区域之间的高质量边缘。高质量边缘导致制造产量的增加，因为它减少了由于对结构的损坏而引起的所丢弃的压印基板的数量。此外，显微照片240还显示了在边缘下方的实质上无树脂的区域，其允许高质量结合。
如上面所讨论的，这里提出的技术采用纳米压印光刻法来产生附着到基板的树脂。在纳米压印光刻中，使用包含期望纳米结构的模具的纳米压印模板，如下面所讨论的。流态纳米压印树脂例如聚酰亚胺树脂的薄层可以涂覆在基板的表面上。纳米压印模板到该层的施加物理地移置并模制纳米压印树脂。随后通过UV光、加热-冷却循环或其他合适的方法固化树脂可以将树脂凝固成由纳米压印模板模制的形状。模板的去除然后可留下压印基板。在一些应用中，纳米压印光刻方法可以代替其他压花方法。
返回参考图3的方法60，在某些例子中，可以在没有树脂去除步骤的情况下使用对纳米压印模板的修改来获得无残留物表面。图14中的流程图示出了这种基于移置的低残留物层方法250的例子。该方法采用纳米压印模板252的修改，使得除了模制期望纳米结构之外，纳米压印模板252也可以被设计成使得它从基板82的区域完全移置树脂，在纳米压印光刻后产生具有实质上低的残留物的区域。
在一些应用中，在结合区域中的纳米压印模板252的高度可以增加到纳米结构特征的高度以上。在一些应用中，这个额外高度允许在图案转移步骤256期间在纳米压印模板252和基板82之间的直接接触。
在一些应用中，在结合区域中的纳米压印模板252的结构可以被设计成产生具有额外高度的结构，以引起由纳米压印模板252对一些树脂材料的移置。可以通过选择蚀刻材料和/或时间来在附加步骤中蚀刻掉任何不期望有的高度，以产生具有最终期望高度的壁的通道。
在一些应用中，可以将便于流态树脂254A的移置的特殊表面图案(诸如通道或室)添加到纳米压印模板252的结合区域。例如，可以在纳米压印模板252中形成通道，以允许在图案转移步骤256期间树脂254A从预期的结合区域258离开。在一个例子中，通道可以包括位于无残留物区域94外部的出口。在这样的例子中，通道可以定向成大致平行于基板82的表面。纳米压印模板252被压在基板82上，直到它在区域258中接触基板为止，在该过程中移置树脂层254A。因而得到的未固化树脂254B被模制以形成附着于基板82的纳米结构，并且可以通过物理去除(physical exclusion)而从期望区域258完全去除。如上所述，固化步骤260可以使树脂254B凝固以在树脂结构92中产生纳米结构。
在固化步骤260之后，纳米压印模板252的去除可以留下附着到基板82的压印树脂结构92，形成期望纳米结构。此外，纳米压印模板252接触基板82的区域在模板252的去除之后变成实质上无残留物的区域94。因为树脂254A、254B在固化之前从区域258去除(并且因此从未呈现为在无残留物区域94中靠着基板82被固化)，残留物去除步骤可以被略过。此外或可选地，清洗步骤可以被包括。
如上面所讨论的，可以在几次制造迭代中使用纳米压印模板252。然而，在一些实现方式中，树脂层254A中的残留树脂可以在固化过程之后附着到模板262。模板262中的残留树脂可能对在所制造的一些纳米压印基板中存在的纳米结构中的失效负责。此外，残留树脂的存在可能使模板中图案的区域模糊，并导致使用该模板的未来压印基板的质量的下降，并阻止模板的重复使用。纳米压印模板252可以用特定的表面化学物质被处理，以便于重复使用。这个表面化学物质可以降低在纳米压印模板和固化树脂之间的粘附力，而不干扰在固化前的树脂的移置。此外，特定处理可以基于纳米压印模板252的材料而改变。可以用UV透明材料(例如熔融石英)或弹性体(例如PDMS)来制造纳米压印模板252。其他合适的材料可以用于制造纳米压印模板252。还要注意，如果固化步骤260采用UV辐射，则UV透明材料用于产生纳米压印模板252。
图15中的图像280示出了作为基于移置的方法的结果而产生的压印区域。较浅的区域是可用于结合或其他应用的无残留物区域。暗正方形是由模板252产生的压印区域。较暗的正方形对应于较高的结构，而较浅的正方形对应较短的纳米结构。
已经描述了该方法的几个例子。产生压印无残留物基板表面的方法(类似于图4所示的方法)的一个例子包括用压印树脂层(例如84)涂覆基板层(例如82)；施加纳米压印模板以在压印树脂中产生纳米结构；在纳米压印模板在适当位置上的情况下固化压印树脂以产生固化的压印树脂；去除纳米压印模板；将第一密封层(例如，86)施加到固化压印树脂的顶表面；焊接固化压印树脂的与基板层的结合区域接触的区域；以及去除焊接到固化压印树脂的与基板层的结合区域接触的区域的第一密封层。
在该示例方法中，去除第一密封层在基板层的表面上产生一个或更多个无残留物区域(例如，94)。在一个例子中，这些一个或更多个无残留物区域被设置在基板层的周边周围。在另一个例子中，这些一个或更多个无残留物区域实质上围绕由纳米压印模板形成的纳米结构。
在该方法的一个例子中，压印树脂是液体树脂，并且压印树脂的固化包括将液体树脂暴露于紫外(UV)光源。在该方法的另一个例子中，固化压印树脂包括提高压印树脂的温度；以及在固化时间过去后降低压印树脂的温度。
在该方法的一个例子中，用压印树脂涂覆基板层包括旋涂技术。
在该方法的另一个例子中，第一密封层是衬垫。
此外在该方法的这个例子中，该区域的焊接包括仅向(固化压印区域的)与结合区域接触的区域而不是固化压印树脂的其他区域施加能量。
该方法的这个例子还可以包括在去除第一密封层之后将第二密封层施加到固化压印树脂的顶表面。该例子还可以包括将第二密封层焊接到基板层的无残留物区域。该例子还可以包括去除第二密封层。
用于产生压印基板表面的方法的另一个例子(类似于图9所示的方法)包括在树脂层(例如，84)中形成纳米结构；将第一光致抗蚀剂层施加到树脂层的顶表面；将光刻掩模施加到第一光致抗蚀剂层的顶表面；通过光刻掩模将第一光致抗蚀剂层暴露于光源；去除光刻掩模；使第一光致抗蚀剂层显影以产生保护性光致抗蚀剂(例如，184)；使用蚀刻技术来蚀刻光致抗蚀剂和没有纳米结构的树脂层的区域；以及去除保护性光致抗蚀剂。
在该方法的这个例子中，在树脂层中形成纳米结构包括用压印树脂层涂覆基板层；施加纳米压印模板以在压印树脂中产生纳米结构；在纳米压印模板在适当位置上的情况下固化压印树脂以产生固化的压印树脂；以及去除纳米压印模板。
在该方法的一个例子中，选择光刻掩模、光致抗蚀剂层的光致抗蚀剂材料和光刻显影技术以执行正光刻技术。在该方法的另一个例子中，选择光刻掩模、光致抗蚀剂层的光致抗蚀剂材料和光刻显影技术以执行负光刻技术。
在该方法的一个例子中，光致抗蚀剂层包括NR-9光致抗蚀剂材料，并且光源是紫外(UV)光源。
在该方法的一个例子中，蚀刻技术包括干式蚀刻技术。在该方法的另一个例子中，蚀刻技术是反应离子蚀刻技术。在该方法的又一个例子中，蚀刻技术包括湿式蚀刻技术。湿式蚀刻技术可以是酸蚀刻技术。可选地，湿式蚀刻技术可以是碱蚀刻技术。
该方法的例子还包括对树脂层应用表面化学物质处理。在一个例子中，应用表面化学物质处理居先于第一光致抗蚀剂层的施加。在另一个例子中，应用表面化学物质处理在保护性光致抗蚀剂的去除之后。
在该方法的一个例子中，使用剥离方法来去除保护性光致抗蚀剂。
产生压印基板表面的方法(类似于图14所示的方法)的又一个例子包括用压印树脂层(例如254A)涂覆基板层(例如82)；将纳米压印模板施加到压印树脂层，纳米压印模板(例如，252)包括：在压印树脂中模制纳米结构的纳米结构模板；以及在基板层中产生无残留物区域的无残留物模板；在纳米压印模板在适当位置上的情况下固化压印树脂层以产生固化的压印树脂；以及去除纳米压印模板。
在该方法的一个例子中，纳米压印模板的无残留物模板包括便于树脂从压印树脂层的移置的通道。在该方法的另一个例子中，纳米压印模板被处理，使得在纳米压印模板的去除后它不包含树脂残留物。
在该方法的一个例子中，压印树脂包括聚酰亚胺树脂，纳米压印模板包括UV透明材料，并且压印树脂的固化包括使压印树脂暴露于UV光。
在该方法的又一个例子中，纳米压印模板的无残留物模板包括被配置成形成与基板层的不间断的接触区域的一个或更多个接触表面。
在一些例子中，该方法还包括将纳米结构蚀刻到期望高度。
这里公开的方法的任何例子都可以用来形成流动池(例如10、10A)。在一个例子中，流动池包括：第一基板层(例如41、20)，其包括至少一个压印纳米结构(例如46A)和第一无残留物区域52A；第二基板层(例如22)；衬垫层(例如14)，其中衬垫层通过第一结合来结合到第一基板层的第一无残留物区域中，以及衬垫层通过第二结合来结合到第二基板层；以及至少一个密封室(例如12)，其中每个密封室由在第一基板层、第二基板层、在衬垫内的负空间或其任何组合之间的体积形成；并且其中至少一个密封室支持至少1psi的压力。
在流动池的例子中，第一基板层是玻璃层。
在流动池的例子中，衬垫层是可结合的热塑性聚酰亚胺膜层。
在流动池的例子中，第二基板层具有压印纳米结构和第二无残留物区域，并且其中衬垫层结合到第二基板层的第二无残留物区域中。
在流动池的例子中，至少一个压印纳米结构包括聚酰亚胺树脂。
在流动池的例子中，至少一个压印纳米结构具有表面化学物质。在流动池的另一个例子中，第一基板层具有表面化学物质。
在流动池的例子中，第一基板层的第一无残留物区域包括没有来自纳米压印材料的残留物的表面积的至少99％。
在流动池的例子中，第一结合具有1000gF的最小粘附强度。
在流动池的例子中，使用剥离技术来产生第一无残留物区域。在流动池的另一个例子中，使用选择性蚀刻技术来产生第一无残留物区域。在流动池的又一个例子中，使用低残留物纳米压印光刻技术来产生第一无残留物区域。
在整个说明书中对“一个例子”、“另一个例子”、“例子”等的提及意味着关于该例子描述的特定元素(例如，特征、结构和/或特性)被包括在这里描述的至少一个例子中，并且可以或可以不存在于其他例子中。此外，将理解，任何例子的所述元素可以在各种例子中以任何合适的方式组合，除非上下文另有明确规定。
应当理解，本文提供的范围包括规定范围和在规定范围内的任何值或子范围。例如，从大约400nm到大约1μm的范围应当被解释为不仅包括从大约400nm到大约1μm的明确列举的界限，还包括单独的值(例如大约580nm、大约725nm、大约885.5nm等)和子范围，例如从大约550nm到大约950nm、从大约475nm到大约800nm等。此外，当利用“大约”和/或“实质上”来描述值时，它们意指包含偏离规定值的微小变化(高达+/-10％)。
虽然在本文中仅说明和描述了所设想的例子的某些特征，但是本领域中的技术人员将想到许多修改和变化。此外，应当理解，所公开例子的某些元素可以相互组合或交换。因此，应该认识到，前述概念的所有组合(假设这些概念不相互不一致)被设想为本文公开的创造性主题的一部分。特别是，出现在本公开的末尾处的所主张的主题的所有组合被设想为本文公开的创造性主题的一部分。因此，应当进一步理解，所附权利要求旨在涵盖如落在本公开的真实精神内的所有这样的修改和变化。
在下文中的一个或多个实施方案中可实现本公开的各方面。
1)一种产生压印的无残留物的基板表面的方法，包括：
用压印树脂的层涂覆基板层；
施加纳米压印模板以在所述压印树脂中产生纳米结构；
在所述纳米压印模板在适当位置上的情况下固化所述压印树脂以产生固化压印树脂；
去除所述纳米压印模板；
将第一密封层施加到所述固化压印树脂的顶表面；
焊接所述固化压印树脂的与所述基板层的结合区域接触的区域；以及
去除焊接到所述固化压印树脂的与所述基板层的所述结合区域接触的所述区域的所述第一密封层。
2)根据1)所述的方法，其中去除所述第一密封层在所述基板层的表面上产生一个或更多个无残留物区域。
3)根据2)所述的方法，其中：
所述一个或更多个无残留物区域被设置在所述基板层的周边周围；或
所述一个或更多个无残留物区域实质上围绕由所述纳米压印模板形成的所述纳米结构。
4)根据1)所述的方法，其中所述焊接包括采用使用红外(IR)激光器向所述结合区域施加能量的结合技术。
5)根据1)所述的方法，其中所述压印树脂是液体树脂，并且其中所述压印树脂的固化包括将所述液体树脂暴露于紫外(UV)光源。
6)根据1)所述的方法，其中固化所述压印树脂包括：
提高所述压印树脂的温度；以及
在固化时间过去后降低所述压印树脂的温度。
7)根据1)所述的方法，其中所述区域的焊接包括仅向所述固化压印树脂的与所述结合区域接触的区域而不向其他区域施加能量。
8)根据1)所述的方法，还包括：
在去除所述第一密封层之后将第二密封层施加到所述固化压印树脂的顶表面；
将所述第二密封层焊接到所述基板层的无残留物区域；以及
去除所述第二密封层。
9)一种用于产生压印基板表面的方法，包括：
在树脂层中形成纳米结构；
将第一光致抗蚀剂层施加到所述树脂层的顶表面；
将光刻掩模施加到所述第一光致抗蚀剂层的顶表面；
通过所述光刻掩模将所述第一光致抗蚀剂层暴露于光源；
去除所述光刻掩模；
使所述第一光致抗蚀剂层显影以产生保护性光致抗蚀剂；
使用蚀刻技术来蚀刻所述保护性光致抗蚀剂和没有所述纳米结构的所述树脂层的区域；以及
去除所述保护性光致抗蚀剂。
10)根据9)所述的方法，其中在所述树脂层中形成纳米结构包括：
用压印树脂的层涂覆基板层；
施加纳米压印模板以在所述压印树脂中产生纳米结构；
在所述纳米压印模板在适当位置上的情况下固化所述压印树脂以产生固化压印树脂；以及
去除所述纳米压印模板。
11)根据9)所述的方法，其中：
选择所述光刻掩模、所述第一光致抗蚀剂层的光致抗蚀剂材料和光刻显影技术以执行正光刻技术；或
选择所述光刻掩模、所述第一光致抗蚀剂层的光致抗蚀剂材料和光刻显影技术以执行负光刻技术。
12)根据9)所述的方法，其中所述第一光致抗蚀剂层包括NR-9光致抗蚀剂材料，并且所述光源是紫外(UV)光源。
13)根据9)所述的方法，其中所述蚀刻技术选自由干式蚀刻技术、反应离子蚀刻技术和湿式蚀刻技术组成的组，并且所述湿式蚀刻技术选自由酸蚀刻技术和碱蚀刻技术组成的组。
14)根据9)所述的方法，还包括对所述树脂层施加表面化学物质处理，其中所述表面化学物质处理居先于所述第一光致抗蚀剂层的施加或者所述表面化学物质处理在所述保护性光致抗蚀剂的去除之后。
15)一种流动池，包括：
第一基板层，其包括至少一个压印纳米结构和第一无残留物区域；
第二基板层；
衬垫层，其中所述衬垫层通过第一结合来结合到所述第一基板层的所述第一无残留物区域中，以及所述衬垫层通过第二结合来结合到所述第二基板层；以及
至少一个密封室，其中每个密封室由在所述第一基板层、所述第二基板层、在所述衬垫层内的负空间或它们的任何组合之间的体积形成；以及
其中所述至少一个密封室支持至少1psi的压力。
16)根据15)所述的流动池，其中：
所述第一基板层是玻璃层；
所述衬垫层是可结合的热塑性聚酰亚胺膜层；以及
所述至少一个压印纳米结构包括聚酰亚胺树脂。
17)根据15)所述的流动池，其中所述第二基板层具有压印纳米结构和第二无残留物区域，并且其中所述衬垫层被结合到所述第二基板层的所述第二无残留物区域中。
18)根据15)所述的流动池，其中：
所述至少一个压印纳米结构具有表面化学物质；或
所述第一基板层具有所述表面化学物质。
19)根据15)所述的流动池，其中所述第一基板层的所述第一无残留物区域包括没有所述第一无残留物区域的表面积的至少99％。
20)根据15)所述的流动池，其中所述第一结合具有1000gF的最小粘附强度。

Claims (20)

1.一种产生压印的无残留物的基板表面的方法，包括：
用压印树脂的层涂覆基板层；
施加纳米压印模板以在所述压印树脂中产生纳米结构；
在所述纳米压印模板在适当位置上的情况下固化所述压印树脂以产生固化压印树脂；
去除所述纳米压印模板；
将第一密封层施加到所述固化压印树脂的顶表面；
将所述第一密封层焊接到目标区域的所述固化压印树脂的区域，其中，所述目标区域是所述第一密封层的与所述基板层的结合区域直接接触的区域；以及
去除所述第一密封层和所述固化压印树脂的所述第一密封层焊接到其上的所述区域，从而留下i)所述基板层的表面上的无残留物区域以及ii)附着到所述基板层的树脂结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中去除所述第一密封层在所述基板层的表面上产生一个或更多个无残留物区域。
3.根据权利要求2所述的方法，其中：
所述一个或更多个无残留物区域被设置在所述基板层的周边周围；或
所述一个或更多个无残留物区域实质上围绕由所述纳米压印模板形成的所述纳米结构。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述焊接包括采用使用红外IR激光器向所述结合区域施加能量的结合技术。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述压印树脂是液体树脂，并且其中所述压印树脂的固化包括将所述液体树脂暴露于紫外UV光源。
6.根据权利要求1所述的方法，其中固化所述压印树脂包括：
提高所述压印树脂的温度；以及
在固化时间过去后降低所述压印树脂的温度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述区域的焊接包括仅向所述固化压印树脂的与所述结合区域接触的区域而不向其他区域施加能量。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在去除所述第一密封层之后将第二密封层施加到所述固化压印树脂的顶表面；
将所述第二密封层焊接到所述基板层的无残留物区域；以及
去除所述第二密封层。
9.一种用于产生压印基板表面的方法，包括：
在树脂层中形成纳米结构；
将第一光致抗蚀剂层施加到所述树脂层的顶表面，其中，需要光致抗蚀剂的区域是需要树脂的保护的区域，并且需要光致抗蚀剂去除的区域是需要无残留区域的区域；
将光刻掩模施加到所述第一光致抗蚀剂层的顶表面；
通过所述光刻掩模将所述第一光致抗蚀剂层暴露于光源；
去除所述光刻掩模；
使所述第一光致抗蚀剂层显影以产生保护性光致抗蚀剂；
使用蚀刻技术来蚀刻所述保护性光致抗蚀剂和没有所述纳米结构的所述树脂层的区域；以及
去除所述保护性光致抗蚀剂。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述树脂层中形成纳米结构包括：
用压印树脂的层涂覆基板层；
施加纳米压印模板以在所述压印树脂中产生纳米结构；
在所述纳米压印模板在适当位置上的情况下固化所述压印树脂以产生固化压印树脂；以及
去除所述纳米压印模板。
11.根据权利要求9所述的方法，其中：
选择所述光刻掩模、所述第一光致抗蚀剂层的光致抗蚀剂材料和光刻显影技术以执行正光刻技术；或
选择所述光刻掩模、所述第一光致抗蚀剂层的光致抗蚀剂材料和光刻显影技术以执行负光刻技术。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一光致抗蚀剂层包括NR-9光致抗蚀剂材料，并且所述光源是紫外UV光源。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述蚀刻技术选自由干式蚀刻技术、反应离子蚀刻技术和湿式蚀刻技术组成的组，并且所述湿式蚀刻技术选自由酸蚀刻技术和碱蚀刻技术组成的组。
14.根据权利要求9所述的方法，还包括对所述树脂层施加表面化学物质处理，其中所述表面化学物质处理居先于所述第一光致抗蚀剂层的施加或者所述表面化学物质处理在所述保护性光致抗蚀剂的去除之后。
15.一种流动池，包括：
第一基板层，其包括至少一个压印纳米结构和第一无残留物区域；
第二基板层；
衬垫层，其中所述衬垫层通过第一结合来结合到所述第一基板层的所述第一无残留物区域中，以及所述衬垫层通过第二结合来结合到所述第二基板层；以及
至少一个密封室，其中每个密封室由在所述第一基板层、所述第二基板层、在所述衬垫层内的负空间或它们的任何组合之间的体积形成；以及
其中所述至少一个密封室支持至少1psi的压力；
其中，所述第一基板层和/或所述第二基板层是根据权利要求9-14中任一项所述的方法形成的。
16.根据权利要求15所述的流动池，其中：
所述第一基板层是玻璃层；
所述衬垫层是可结合的热塑性聚酰亚胺膜层；以及
所述至少一个压印纳米结构包括聚酰亚胺树脂。
17.根据权利要求15所述的流动池，其中所述第二基板层具有压印纳米结构和第二无残留物区域，并且其中所述衬垫层被结合到所述第二基板层的所述第二无残留物区域中。
18.根据权利要求15所述的流动池，其中：
所述至少一个压印纳米结构具有表面化学物质；或
所述第一基板层具有所述表面化学物质。
19.根据权利要求15所述的流动池，其中所述第一基板层的所述第一无残留物区域包括没有来自纳米压印材料的残留物的表面积的至少99％。
20.根据权利要求15所述的流动池，其中所述第一结合具有1000gF的最小粘附强度。
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