CN115629520A - 用于压印微和/或纳米结构的设备和方法 - Google Patents

Abstract

就此提出一种用于压印微和/或纳米结构的设备和方法。

Description

用于压印微和/或纳米结构的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于压印微和/或纳米结构的设备和方法。

背景技术

在现有技术中，微和/或纳米结构或以光刻的方式和/或借助于压印刻印(Imprintlithographie)来制造。压印刻印理解为如下方法，在该方法中，微米和/或纳米大小的结构通过印模(Stempel)压印到材料中。该材料为施加到基底上的压印材料。这类压印方法在过去数十年中越来越重要，因为所述压印方法可比许多光刻方法执行得更快，更高效且更成本适宜。此外，显示出，借助于压印刻印方法可实现的分辨率不次于借助于光刻(Photolithographie)可以得到的分辨率。

在现有技术中所使用的设备具有多个缺点。所述设备针对如下大小来设计，该大小不允许或仅困难地允许处理一定的直径之上、尤其超过300mm的基底。原则上在现有技术中总共可以有两种不同类型的压印设备(Imprintanlage)。

大多数的实施方式被装入到所谓的掩膜对准器(Maskenausrichter)(英语：MaskAligner，掩膜对准器)中或设计为独立的设备，但是其不可以处理大于300mm的基底。特别地，掩膜对准器适用于专门的压印设备，因为所述压印设备在半导体工业中已经经历对于光刻的广泛传播。由此，对于提供方而言适宜的是，提供如下扩展件(Erweiterung)和附件(Aufsatz)，所述扩展件和附件可以构建到已经已知的掩膜对准器技术上或扩展这些掩膜对准器技术。掩膜对准器的优点主要在于，所述掩膜对准器在大多数情况下已经经由用于尤其基底及由此所压印的压印材料的全面照射的光学系统、尤其灯罩(Lampenhaus，有时也称为灯屋)来提供。

除了经修改的或经扩展的掩膜对准器以外还存在特有的压印设备，所述压印设备针对且为了专门的实施方式而构造。这些设备是在大多数情况下高精度的对准设备，所述对准设备可以使印模以还更高的精度相对于基底对准。此外，这些设备具有用于生成真空、专门的分配系统等的可能性。这类压印设备也仅少有地具有将压印材料压印在超过300mm的基底上的可能性。

由所提及的情况得出如下问题，即，如其例如对于纯平屏幕制造(Flachfildschirmhersellung)所需要的大面积的、尤其矩形的基底的压印不可执行或仅非常困难地执行。有时，结构甚至应被压印在带有这样的大小的基底上，使得由基底出现多个单个的大屏幕部件。由此根据本发明得出极端的生产量提升，该产生量提升积极地作用于成本。

此外，还存在如下问题，即，相应地照射所压印的面。照射设备(Beleuchtungsanlage)必须设计成极其大，这导致在技术上不可实现的设备。

另一个问题在于非常大的印模从大的面处的脱开(Ablösung)。印模脱开必须被高精度地控制和监控并且首先如此实现，以至于所压印的结构和印模在印模的脱模时不遭受损伤。

如今的用于表面的微和/或纳米结构化的现有技术主要包括光刻和不同的压印技术。压印技术或利用硬的印模或利用软的印模来工作。近期，主要实施压印刻印技术并且排挤传统的光刻技术。在压印刻印技术下，主要所谓的软的印模的使用变得越来越受欢迎。该原因在于印模的容易制造、高效的压印过程、相应的印模材料的非常良好的表面特性、低成本、压印产品的可再现性，并且主要在于印模在压印和脱模期间的弹性变形的可能性。在软刻印(Softlithographie)中，将由弹性体构成的带有微或纳米结构化的表面的印模用于制造在20nm至>1000μm的范围中的结构。

存在六种已知的技术：

• 微和/或纳米接触印刷(μ/nCP)

• 再铸模(Replikagießen)(REM)

• 微转移成型(μΤΜ)或纳米压印刻印(NIL),

• 毛细管中的微成形(MIMIC)

• 溶剂支持的微成形(SAMIM)和

• 相移刻印(Phaseshift Lithographie)。

弹性体印模作为模板(Master)的阴模(Negativ)来制造。模板印模为由金属、塑料和/或陶瓷组成的硬印模，该硬印模通过相应地耗费的工艺来一次性地制造。然后从模板中可以制造任意多的弹性体印模。弹性体印模实现在大表面上的一致的、均匀的接触。弹性体印模可以容易地与其模板印模，以及与压印产品分离。此外，弹性体印模具有对于印模和基底的容易和简单的分离而言较低的表面能量。为了自动地实现软刻印工艺需要通过载体来支持弹性体印模。目前使用带有不同厚度的玻璃载体基底。然而，由于使用厚玻璃基底，弹性体印模至少部分地失去其柔性。

模板尤其可以通过步进和重复工艺(step-and-repeat Prozess)(S&R工艺)来制造。特别是当必须制造非常大的模板时，则这是有利的。在此，模板通过另外的模板-模板(Master-Master)来制造。然而在专业术语中，在大多数情况下将软印模由其成型的模板称为子模板(Sub-Master)并且将用于制造子模板的模板称为模板。定义可以改变。然而公开的是，尤其大面积的被用于软印模的成型的模板(或子模板)可以通过重复的压印工艺(步进和重复工艺)来制造，该压印工艺的突出之处在于，在第一部位处进行压印，之后模板-模板(或模板)行进，并且之后至少另一次进行压印。

此外，可以设想，在步进和重复工艺中将模板用于直接地压印弹性体印模。特别是当弹性体印模非常大时，则这是有利的。在此，模板行进到第一位置处，在该处压印弹性体印模，然后行进至不同于第一位置的第二位置并且重新压印。该工艺可以如此频繁地继续，直到生成任意大小的弹性体印模。

刚性载体的使用通常使印模和基底在压印工艺之后的自动的分离变得困难，由此仅可困难地实现压印刻印的工艺自动化和工业上的可利用性。

印模的另一个通常的问题在于，所述印模在大多数情况下仅具有受限制的大小。由此不能够毫无问题地压印大面积。连续的压印的可能性为滚子印模(Rollenstempel)，但是所述滚子印模此处不应进一步探讨。为了将微米和/或纳米大小的结构压印在大的基底、尤其板上，在现有技术中存在仅非常少的设备或方法，并且特别是不存在成熟的设备或方法。

发明内容

因此本发明的任务是，说明一种用于压印微和/或纳米结构的改善的设备和改善的方法，所述设备和方法不再具有现有技术的缺点并且利用所述设备和方法尤其可以确保大面积的基底的自动化和更快的处理。

该任务以并列专利权利要求的对象来解决。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中说明。由在说明书，权利要求和/或图中所说明的特征中的至少两个组成的全部组合也落在本发明的范畴中。对于所说明的值范围，处于所提及的极限内的值也应作为极限值公开并且可以以任意组合来要求保护。

本发明涉及一种用于压印微和/或纳米结构的设备，该设备带有模块，其中，该模块具有结构印模和至少一个可运动的压印元件，其中，该模块优选地可以具有可跟随压印元件移动的灯罩。

尤其，灯罩以1mm/s与1000mm/s之间、优选地5mm/s与750mm/s之间、更优选地7.5mm/s与500mm/s之间、最优选地10mm/s与250mm/s之间的速度、所有中最优选地以100mm/s的速度平行于基底表面运动。

此外，本发明涉及一种用于将微和/或纳米结构压印到基底上的方法，其中，可运动的压印元件通过到结构印模上的力作用将微和/或纳米结构压印到基底上，其中，灯罩优选地可以跟随压印元件移动。

压印元件以1mm/s与1000mm/s之间、优选地5mm/s与750mm/s之间、更优选地7.5mm/s与500mm/s之间、最优选地10mm/s与250mm/s之间的速度、所有中最优选地以100mm/s的速度尤其平行于基底表面运动。尤其，压印元件和灯罩以相同的速度运动。

可以将如下所有构件或构件组(Bauteilgruppe)用作一个压印元件或多个压印元件，借助于其能够将通常不均匀的、即作为位置的函数不恒定的，但是优选地均匀的、即作为位置的函数恒定的线-和/或面力施加到结构印模上。

在本印刷文献的进一步的走向中，仅更多地谈及线力(Linienkraft)。但是也应始终包括面力(Flächenkraft)。

一方面通过一个压印元件或多个压印元件可以将结构印模印刷到压印物料(Prägemasse)中。另一方面借助于压印元件可以有针对性地控制和监控结构印模从压印物料中的脱模工艺。

首先将如下考虑作为所述一个压印元件或多个压印元件：

• 固体，尤其

○ 滚子

○ 切割件(Schneiden)

○ 刀刃(Klingen)

• 流体射束，尤其

○ 压缩空气

在本印刷文献的进一步的走向中，压印元件示例性地主要作为滚子来描述和示出。

此外，本发明涉及根据本发明的设备用于将微和/或纳米结构压印到基底上的使用以及一种利用根据本发明的设备或根据本发明的方法所压印的带有微和/或纳米结构的基底。

此外，尤其作为独立的方面，本发明涉及一种印模系统，该印模系统具有用于压印微和/或纳米结构的结构印模(在下面也简单地仅称为印模)、尤其软印模和可选的与印模尤其面型地连接的尤其由玻璃构成的载体，其中，印模和可选的载体如此弹性地构造，使得所述印模和载体可通过压印元件来变形。载体和可选的印模尤其经由粘附的层相互连接。

此外，尤其作为独立的方面，本发明涉及用于分离结构印模与压印材料的、尤其用于根据本发明的设备的脱模器件。

脱模器件为如下构件组。该构件组的第一构件是压印元件，借助于其可以有针对性地控制结构印模从压印物料处的脱下(Abziehen)。第二构件是压印元件悬架系统，利用该压印元件悬架系统可以控制压印元件。构件组的第三构件是夹紧板条(Spannleiste)，利用该夹紧板条可以固定结构印模。构件组的第四构件是用于夹紧板条的抬升系统(Hebesystem)，该抬升系统可以使夹紧板条沿着Z方向运动，而该抬升系统本身可以沿第二方向、尤其垂直于Z方向的方向行进。

此外，尤其作为独立的方面，本发明涉及一种用于悬挂尤其根据本发明的设备的压印元件的压印元件悬架系统(在下面也称为压印元件悬架设备)，如此构造，使得作用到结构印模和/或结构印模的载体上的力可通过反力来有针对性地调整。在使用喷嘴以用于借助于流体进行结构印模的力加载的情况下，压印元件悬架系统为用于有针对性的流体控制的所有构件。尤其在下面理解一种喷嘴、尤其如下喷嘴，该喷嘴可以使气体沿着线在可调节的压力下流出。

此外，尤其作为独立的方面，本发明涉及一种用于尤其根据本发明的设备的压印元件的悬挂的压印元件悬架设备，如此构造，使得压印元件的力不仅可以均匀地、而且可以不对称地施加到结构印模上。这非常简单地通过如下方式来实现，即，压印元件可经由压印元件悬架设备在左侧和/或在右侧以不同的可控制的力来加载。由此在压印和/或脱模支持期间通过压印元件实现作用到结构印模上的力的有针对性的控制。

此外，本发明尤其描述一种用于结构印模从压印面处的、尤其通过脱模元件的组合应用的受控制的、高精度的、无误差的脱模的设备和方法。

优选地设置成，利用压印元件的平移运动实现灯罩的推进(Nachrückung)。在此，该推进或可以与压印元件的运动同时(因此同步)或可以在时间上延迟地实现。根据本发明重要的是，灯罩一直仅曝光压印材料的部分区段。通过这种根据本发明的实施方式，能够有利地实现灯罩、尤其光源的大小的限制。如果跟随移动的灯罩不应是合乎目的的，则整个结构印模、及由此压印物料可以以相应大的光源或相应的光学系统来全面地曝光。

印模优选地固定在载体(英语：backplane，底板)上、尤其固定在板上、最优选地固定在玻璃载体上。另外的可设想的用于载体的材料是聚合物和/或金属。聚合物优选地被用作为塑料薄膜和/或薄的塑料板，金属优选地被用作为金属薄膜和/或薄的金属板材。载体具有10μm与1000μm之间、优选地50μm与800μm之间、更优选地100μm与600μm之间、最优选地150μm与400μm之间、所有中最优选地约200μm的厚度。

尤其在连续的工艺中，印模在加载侧上根据本发明沿着其整个长度以尤其横向于长度延伸的、尤其沿着整个长度均匀的线力来加载，以便将结构挤压到压印材料(在下面也称为压印物料)中。优选地，该加载借助于压印元件、尤其优选地刚性的压印滚子(Prägerolle)来实现。相应的构建原则上已经由印刷文献WO 2014037044 A1已知。本发明的根据本发明的方面尤其在于一种设备和一种方法的描述，在其中，在印刷文献WO 2014037044A1中提到的实施方式可以被用于大面积的压印。但是在此，根据本发明放弃在印刷文献WO2014037044 A1中提到的框架，以便可以将结构印模脱下。

在根据本发明的实施方式的一个改进实施方案中，线力也可以是不均匀的。不均匀的线力尤其可以通过如下方式来实现，即，压印元件在其左方的悬挂点处加载以如下力，该力不同于在右方的悬挂点中的力。通过生成不均匀的线力的可能性，例如在右侧处的纳米结构处的带有更高的密度的结构印模在该处也可以受到更高负载，以便确保整个压印材料的均匀的压印

在进一步的走向中，印模理解为每个类型的如下构件，该构件在其表面处具有相应的结构元件，并且在压印工艺的情形中具有根据本发明的柔性。印模可以为单个的或组合而成的构件。如果印模仅实施为单个的构件，则该印模由薄膜或柔性的板组成，在其中生成相应的结构元件。在组合而成的印模、即印模系统的情形中，该印模系统由载体和相应的具有结构元件的印模构件组成。载体和/或印模构件在这种情况下作为构件组必须具有必要的柔性，以便可以由压印元件相应地变形。载体尤其由如下材料中的一个组成。

• 半导体

○ Ge、Si、α-Sn、B、Se、Te

• 金属

○ Cu、Ag、Au、Al、Fe、Ni、Co、Pt、W、Cr、Pb、Ti、Ta、Zn、Sn

• 化合物半导体

○ GaAs、GaN、InP、InxGa1-xN、InSb、InAs、GaSb、AlN、InN、GaP、BeTe、ZnO、CuInGaSe2、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、Hg(1-x)Cd(x)Te、BeSe、HgS、AlxGa1-xAs、GaS、GaSe、GaTe、InS、InSe、InTe、CuInSe2、CuInS2、CuInGaS2、SiC、SiGe

• 玻璃

○ 金属玻璃

○ 非金属玻璃，尤其

▪ 有机非金属玻璃，

▪ 无机非金属玻璃，尤其

• 非氧化的玻璃、尤其

○ 卤化物玻璃

○ 硫系玻璃

• 氧化的玻璃，尤其

○ 磷酸盐玻璃

○ 硅酸盐玻璃，尤其

▪ 铝硅酸盐玻璃

▪ 铅硅酸盐玻璃

▪ 碱-硅酸盐玻璃，尤其

▪ 碱-碱土硅酸盐玻璃

▪ 硼硅酸盐玻璃

○ 硼酸盐玻璃，尤其

▪ 碱硼酸盐玻璃

• 塑料，尤其

○ 弹性体，尤其

▪ 氟化橡胶(Viton)(材料)和/或

▪ 聚氨酯和/或

▪ 海帕伦(Hypalon)(材料)和/或

▪ 异戊二烯橡胶(材料)和/或

▪ 丁腈橡胶(材料)和/或

▪ 全氟化橡胶(材料)和/或

▪ 聚异丁烯(材料)和/或

▪ 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或

▪ 聚碳酸酯(PC)和/或

▪ 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和/或

▪ 聚酰亚胺薄膜材料(Kapton)

根据本发明的线力意味着，即力加载也就是说至少主要尤其完全地沿尤其横向于压印元件沿着印模的运动的第一方向实现(即例如包括印模的整个有效的宽度)，而沿第二方向(尤其横向于第一方向)仅相对非常小的区域(尤其以相对于第一方向1比5、优选地1比10、更优选地1比20、更优选地1比100的比例)同时被加载。由此相比于印模的同时被加载的整个面得出相对小的加载面。由此不仅实现非常受限定的加载，而且实现非常均匀的压印。在结构元件不均匀地分布在印模上的情形中，对于均匀的压印而言特别是不均匀的线力可以是需要的。

用于执行根据本发明的工艺的印模、以及所有必要的部件在下文中被称为模块。尤其印模、带有压印元件悬架系统的压印元件、灯罩和脱模器件属于所述模块。

根据本发明的第一实施方式在于，压印大的基底，但是所述基底的直径仍处于印模的数量级中。因此，薄膜印模仍可以在唯一的、完全的步骤中压印基底，而不必通过步进和重复工艺在另外的位置处放下。但是，基底已经如此大，以至于不能够或仅能够非常困难地实现全面地曝光基底上的压印物料的灯罩的使用。因此，灯罩优选地被如此修改，使得该灯罩可以按步骤或连续地曝光压印物料的小的部分部段、尤其矩形的部分区段。根据本发明的构思尤其在于，灯罩在压印物料的已经被压印的面区段上运动。为了完整起见提到，全面的照射虽然耗费、昂贵且极其复杂，但是尽管如此是可行的。

该设备或该方法可以可选地在步进和重复运行中运行或执行。本发明的一个可选的方面尤其在于如下可能性，即，模块在步进和重复工艺中在非常大的面积上运动并由此可以压印多个平方米的面积，通过，在每个单个的步进和重复位置中执行根据本发明的印模工艺。此外，本发明由此允许压印方法的尤其带有大于0.01m、优选地大于1.0m、更优选地大于10m的宽度和/或大于0.01m、优选地大于5m、更优选地大于10m的长度的大面积的应用。

另一个可选的方面是模块在循环基底(Endlosssubstrate)的至少一侧处的使用。循环基底尤其理解为存储在第一滚子上的基底，其长度比其宽度大数倍。循环基底尤其为循环薄膜(Endlosfolie)。当玻璃薄到足以变弯曲而不发生断裂时，该循环基底也可以由玻璃成形。典型的玻璃厚度处于1000μm之下、优选地处于500μm之下、更优选地处于250μm之下、最优选地约为100μm。

通过不同的工艺、尤其热处理、硬化工艺等，玻璃、尤其其表面可以被如此修改，以至于该玻璃可以被卷起。根据本发明，该模块可以被用于，在循环基底的一部分上执行根据本发明的压印过程。之后，将模块、尤其印模从循环基底处移开，并且循环基底进一步运动期望的单位、尤其至少经压印的结构的长度。之后，根据本发明可以发生另外的压印过程。通过这种专门的实施方式，模块优选地仅沿相对于循环基底的法向方向运动，而循环基底按步骤进一步运动。循环基底优选地存储在存储器、尤其第二滚子中。

通过使印模借助于两个在两个相对而置的夹紧侧处布置的夹紧板条夹紧，来改进根据本发明的结构印模。夹紧板条尤其包括用于固定印模的固定器件。每个夹紧板条或可以直接地或可以经由弹簧系统与印模固定。然而优选地，夹紧板条中的至少一个借助于弹簧与印模固定。

压印滚子尤其可以具有马达，该马达允许压印滚子的主动的转动。也可以设想，压印滚子可以经由传动机构由外部的马达监控地转动。

压印滚子的平移速度处于0.1mm/s与1000mm/s之间、优选地处于1.0mm/s与750mm/s之间、更优选地处于10mm/s与500mm/s之间、最优选地处于75mm/s与250mm/s之间、所有中最优选地约为100mm/s。

在本发明的改进方案中设置成，印模由载体和在该载体上浇铸的或热压印的、尤其弹性体的印模形成。由此，结构印模的制造变得更适宜。

弹性体印模尤其由如下中的一个构成

• 聚二甲基硅氧烷(PDMS)

• 全氟聚醚(PFPE)

• 多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)

• 聚二甲基硅氧烷(PDMS)

• 正硅酸乙酯(tEOS)

• 聚(有机)硅氧烷(硅酮)

也可以设想使用如下材料中的一个

• 丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈

• 丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯

• 丙烯腈/丁二烯/丙烯酸酯

• 丙烯腈/氯化聚乙烯/苯乙烯

• 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯

• 丙烯酸聚合物

• 醇酸树脂

• 丁二烯-橡胶

• 丁基橡胶

• 酪蛋白-塑料，人造角质

• 醋酸纤维素

• 纤维素醚和衍生物

• 水合纤维素

• 消化纤维素

• 甲壳素，壳聚糖

• 氯丁-橡胶

• 环烯烃共聚物

• 统一的聚氯乙烯

• 环氧树脂

• 乙烯-丙烯酸乙酯-共聚物

• 乙烯-聚醋酸乙烯酯

• 乙烯-丙烯-共聚物

• 乙烯-丙烯-二亚乙基三胺-橡胶

• 乙烯醋酸乙烯酯

• 可膨胀的聚苯乙烯

• 氟化橡胶

• 脲醛树脂

• 尿素树脂

• 异戊二烯-橡胶

• 木质素

• 三聚氰胺-甲醛树脂

• 三聚氰胺树脂

• 三聚氰胺树脂

• 甲基丙烯酸酯/丁二烯/苯乙烯

• 天然橡胶

• 全氟烷氧基烷烃

• 酚醛树脂

• 聚缩醛

• 聚丙烯腈

• 聚酰胺

• 聚丁二酸丁二醇酯

• 聚对苯二甲酸丁二醇酯

• 聚己内酯

• 聚碳酸酯

• 聚碳酸酯

• 多氯三氯乙烯

• 涤纶

• 聚酯酰胺

• 聚醚醇

• 聚醚嵌段酰胺

• 聚醚酰亚胺

• 聚醚酮

• 聚醚砜

• 聚乙烯

• 聚对苯二甲酸

• 聚羟基链烷酸酯

• 聚羟基丁酸酯

• 聚酰亚胺

• 聚异丁烯

• 聚丙交酯(聚乳酸)

• 聚甲基丙烯酰胺

• 聚甲基丙烯酸甲酯

• 聚甲基戊烯

• 聚甲醛或聚缩醛

• 聚苯醚

• 聚苯硫醚

• 聚邻苯二甲酰胺

• 聚丙烯

• 聚丙烯共聚物

• 聚吡咯

• 聚苯乙烯

• 聚砜

• 聚四氟乙烯

• 聚对苯二甲酸丙二醇酯

• 聚氨酯

• 聚乙酸乙烯酯

• 聚乙烯醇缩丁醛

• 聚氯乙烯(硬质PVC)

• 聚氯乙烯(软质PVC)

• 聚偏二氟乙烯

• 聚乙烯吡咯烷酮

• 苯乙烯丙烯腈共聚物

• 苯乙烯-丁二烯-橡胶

• 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯

• 合成橡胶

• 热塑性聚氨酯

• 不饱和聚脂

• 醋酸乙烯酯-共聚物

• 氯乙烯/乙烯/甲基丙烯酸酯

• 氯乙烯/乙烯

• 氯乙烯-醋酸乙烯酯-共聚物

• 软化的聚氯乙烯

此外，作为独立的发明，公开了一种用于将压印图案(Prägemuster)压印在压印面上的装置，所述设施带有如下特征：

- 印模接纳部，其用于印模或印模系统(尤其根据之前描述的印模或印模系统)的接纳和运动,

- 压印材料接纳部，其用于压印材料相对于印模的接纳和布置,

- 压印元件驱动器，其用于使尤其根据如之前所描述的那样构造的压印元件沿着印模运动。

根据本装置，也公开了一种控制设备，该控制设备用于控制所描述的根据本发明的方法并且用于单个地或共同地实施该装置的构件和/或结构印模、或压印元件的所描述的运动。用于实施运动的相应的驱动器和引导元件由此同样关联于该装置。

另一个尤其独立的方面涉及脱模器件，借助于其可以将印模或印模系统可选地与压印物料分离。印模由至少一个夹紧板条固定，该夹紧板条可以经由抬升系统沿z方向运动。夹紧板条尤其经由其它构件可旋转地支承在抬升系统中。抬升系统同时可以沿第二方向、尤其x方向运动，从而夹紧板条可以沿着任意的脱模曲线运动。脱模曲线尤其为如下函数中的一个：

• 多项式，尤其

○ 直线,

○ 抛物线

• 根函数

• 对数函数

• 三角函数，尤其

○ 正弦函数

• 阶梯函数。

脱模器件沿x和/或z方向的平移速度处于0.1mm/s与100mm/s之间、优选地处于1mm/s与75mm/s之间、更优选地处于5mm/s与50mm/s之间。

此外，作为独立的发明，公开了一种用于将压印图案压印在压印材料的压印面上的方法，该方法带有如下步骤、尤其如下流程：

- 尤其根据以上描述相对于压印材料布置结构印模或印模系统的印模面,

- 使压印元件沿着结构印模运动，并在此，通过压印材料以印模面的加载来压印压印材料。

在根据本发明的装置的相应大的实施方案的情况下，压印力必须是相应大的。压印力优选地以每米来说明。公开了针对本发明的一种根据本发明的实施方案的如下示例性的值范围。每米加载的压印力处于0N/m与1000N/m之间、优选地10N/m与500N/m之间、更大优选地25N/m与250N/m之间、所有中最大优选地50N/m与100N/m之间的值范围。压印力可以尤其经由储存在软件和/或固件和/或硬件中的方法(Rezepte，有时也称为配方)来调节。此外，可以设想压印力在压印过程期间的动态的改变。

动态的改变理解为，使调节与不可预见的情况相匹配。例如可以在方法中注明，压印力可如何作为位置的函数来施加。如果在压印过程期间测量例如由于在样本保持件或基底中存在的不平整性而不同于理论力的力，则可以将压印力再调节到理论值。

本发明的另一个尤其独立的对象涉及一种用于将微和/或纳米结构压印到压印材料(在本说明书中也称为压印物料)中的设备，该设备具有结构印模或印模系统和可运动的压印元件，其中，可有针对性地控制结构印模或印模系统从压印材料处的脱模。

另一个尤其独立的对象涉及一种用于压印微和/或纳米结构的方法，其中，压印元件通过到结构印模或印模系统上的力作用将微和/或纳米结构压印到压印物料中，其中，有针对性地控制结构印模或印模系统从压印物料处的脱模。

另一个尤其独立的对象涉及一种印模系统，该印模系统具有用于压印微和/或纳米结构的结构印模、尤其软印模、和与结构印模尤其面型地连接的尤其由玻璃构成的载体，其中，结构印模和载体如此弹性地构造，使得所述结构印模和载体可通过压印元件来变形。

另一个尤其独立的对象涉及用于将结构印模与压印材料分离的脱模器件，该脱离器件尤其用于根据本发明的设备或方法，其中，脱模器件构造成用于促使结构印模的一侧优选地法向地朝着压印面指向地进行线性运动。

另一个尤其独立的对象涉及一种用于悬挂尤其根据本发明的设备的压印元件的压印元件悬架系统，该压印元件悬架系统如此构造，使得作用到结构印模和/或结构印模的载体上的力可通过反力来有针对性地调整。

本发明的另外的方面，特征和/或实施方式的描述同样地涉及设备，方法、印模系统、脱模器件、和/或压印元件悬架系统。

在一个优选的实施方式中，该设备或该方法构造成用于步进和重复运行。

在另一个优选的实施方式中设置成，脱模器件设置成用于将结构印模与压印材料分离。

在另一个优选的实施方式中，脱模器件用于促使优选地法向地朝着压印面指向地进行线性运动。

在另一个优选的实施方式中，脱模器件具有棒(Stab)、优选地受支承的线性元件。

在另一个优选的实施方式中，脱模器件与尤其在如下夹紧板条处的结构印模连接，该夹紧板条保持结构印模和/或保持带有结构印模的载体。

在另一个优选的实施方式中，该设备或该方法具有压印元件悬架设备(在该说明书也称为压印元件悬架系统)，该压印元件悬架设备如此构造，使得作用到结构印模和/或结构印模的载体上的力可通过反力来有针对性地调整。

优选地设置成，压印元件悬架设备构造成可转动地支承的摇杆(Wippe，有时也称为杠杆)和/或载体和/或构造成螺旋件(Spirale)。

此外，优选地设置成，结构印模尤其侧向上由至少一个夹紧板条固定，其中，至少一个夹紧板条可尤其经由抬升系统垂直于压印面和/或沿Z方向运动。

此外，优选地设置成，夹紧板条可旋转地支承、尤其可围绕如下旋转轴线旋转地支承，该旋转轴线平行于压印面和/或垂直于Z方向和/或垂直于压印元件的运动方向和/或平行于Y方向布置。

此外，优选地设置成，至少一个夹紧板条、尤其抬升系统可尤其同时沿第二方向、尤其沿x方向和/或平行于压印面和/或平行于压印元件的运动方向运动。

此外，优选地设置成，夹紧板条可沿着脱模曲线运动，其中，该脱模曲线尤其为如下函数中的一个：

• 多项式，尤其

○ 直线,

○ 抛物线

• 根函数

• 对数函数

• 三角函数，尤其

○ 正弦函数

• 阶梯函数。

此外，优选地设置成，脱模器件的平移速度处于0.1mm/s与100mm/s之间、优选地处于1mm/s与75mm/s之间、更优选地处于5mm/s与50mm/s之间。

结构印模或印模系统从压印物料处的脱模尤其通过夹紧板条经由可转动地支承的横撑杆在支架中的运动所进行的有针对性的运动来实现。夹紧板条固定印模，并且经由弹簧与能以可转动的方式支承的横撑杆连接，该横撑杆固定在可平移运动的支架中。在专门的实施方式中也可以设想，放弃弹簧和能以可转动的方式支承的横撑杆，并且夹紧板条本身可转动地支承在支架中。然而由此失去弹簧系统的技术优点，该弹簧系统将印模屈服地固定。在此，支架沿着升降系统沿第一方向有针对性地运动。尤其，同时可以实现升降系统沿着第二方向、尤其沿着轨道的平移运动。

通过两种运动的组合可以使夹紧板条沿着任意的曲线运动。尤其，压印元件同时作用到结构印模或印模系统上，并因此决定性地影响结构印模或印模系统从压印物料处的脱开。

如下考虑描述所产生的导致所观察的子系统的运动的力，而非切力。所述力通常是时间的函数。

压印元件以力F_R(t)挤压到结构印模上。力F_R(t)可以被分解成水平的力F_RH(t)和竖直的力F_RV(t)。

同时，脱模器件(在本说明书中也称为脱模元件)将结构印模脱下，并因此生成力F_S(u,t)，该力同样可以被分解成水平的力F_SH(u,t)和竖直的力F_SV(u,t)。力F_S(u,t)作用在结构印模的每个点中，但是通常随着在结构印模中的位置改变其方向。

因此力F_S(u,t)、F_SH(u,t)和F_SV(u,t)除了时间以外附加地作为坐标u的函数来说明，其中，u是从结构印模的端部中的一个出发沿着尤其同样弯曲的结构印模的位置。

因此，通过压印元件和脱模元件的运动、尤其加速，可以有针对性地调整力F_S(u,t)、F_SH(u,t)和F_SV(u,t)，并因此可以有针对性地控制结构印模从压印物料处的脱模。

尤其，大的力分量F_SV(u,t)和小的力分量F_SH(u,t)在脱模附近是优选的。由此结构印模的纳米结构主要从压印物料的经压印的结构中突出，而压印物料的经压印的纳米结构的侧向上的力加载尽最大可能不发生。

所述力的控制尤其通过硬件和/或固件和/或软件来实现。尤其，在脱模器件中和/或在压印元件中存在力测量传感器。

压印元件、尤其压印滚子的大的半径有助于更大的力分量F_SH(u,t)，但是向结构印模的纳米结构在更长的路段上提供如下可能性，即，尽最大可能沿相对于压印面的法向方向从压印物料的经压印的纳米结构中脱模。与此相对，压印元件的小的半径有助于更大的力分量F_SV(u,t)，这有助于沿相对于压印面的法向方向的脱模，并且相对迅速地沿相对于压印面的法向方向脱模。

尤其，通过压印元件的预设的半径可以使脱开角度α保持恒定。脱开角度定义为水平线与到纳米结构的曲率曲线上的切线之间的角度。脱开角度尤其小于5°、优选地小于1°、更优选地小于0.1°、最优选地小于0.01°，所有中最优选地小于0.001°。

尤其，整个微观的脱模行为在整个待脱模的面上是恒定的。

用于使结构印模的纳米结构从压印物料的经压印的纳米结构处脱开所需要的力尤其也取决于纳米结构的大小。纳米结构越小，所述纳米结构的整个自由表面就越大，并且在结构印模的纳米结构与压印物料的经压印的纳米结构之间的待克服的静摩擦就越大。此外，高宽比(Aspektverhältnis)、即结构的高度与宽度或长度之间的比例起决定性作用。特别是当纳米结构密度是位置的函数时，这样的考虑是重要。

用于脱开纳米结构所需要的力可以通过尤其处于脱模器件中和/或处于压印元件中的力测量传感器来准确地测量并且通过存在的调节系统来调节。通过滚子印模和其余脱模元件的力和位置控制的有针对性的共同作用可以有针对性地控制脱模力的方向和大小。这可以或经由方法或经由调节回路(Regelschleife)和限制参数的确定动态地在脱模过程期间实现。在此，优选地将已经测量的和/或计算的脱模力用作为限制参数。如果力高于或低于相应地预设的极限值，则通过调节回路立刻回调到期望的理论值。

可能需要在变形过程中取决于纳米结构密度以不均匀的线力加载压印元件。例如可以设想的是，纳米结构沿着y方向从左侧向着右侧变得更致密。由此所需要的脱开力沿着y方向从左向右升高。与此相应地，右侧处的结构印模必须更强地以力来加载。这最简单地通过如下方式来实现，即，夹紧板条经由与该夹紧板条连接的脱模元件沿着y方向的整个长度加载以恒定的、均匀的力，但是压印元件在右侧上以相对于左侧更小的力在脱模时抵靠结构印模受挤压。由此，所产生的脱开力在右侧上更大。

力测量传感器可以被用来测量力、尤其线力。可以设想的是平均力的测量或沿着线力作用在其上的线的力伸延(Kraftverlauf)。通过测量压印滚子施加到压印物料上的力可以优选地控制和优化压印过程。

如果压印元件设计为滚子，则该滚子尤其可以具有覆层。该覆层可以积极地作用于压印或脱模行为。尤其，软的覆层允许压印元件的局部变形并由此防止过强地作用于压印物料的经压印的纳米结构上。覆层材料具有小于10000、优选地小于5000、更优选地小于2000、更优选地小于500、最优选地小于100、所有中最优选地小于50的维氏硬度。覆层材料的弹性模量小于1000GPa、优选地小于500GPa、更优选地小于200GPa、最优选地小于100Gpa、所有中最优选地小于10GPa。

另一个优选的实施方式是滚子支架(通常也称为压印元件悬架系统或压印元件悬架设备)。压印元件悬架系统如此实施，以至于作用到印模或载体上的力可以通过反力有针对性地调整。由此有利地能够实现作用到印模和/或载体上的力的非常准确的和简单的控制。压印元件悬架设备可以构造为可转动地支承的摇杆或构造为可转动地支承的载体。备选地，压印元件悬架设备可以构造为螺旋件。

该装置和/或该结构印模的根据本装置公开的特征也应作为方法特征适用于公开，并且反之亦然。

附图说明

本发明的另外的优点、特征和细节由优选的实施例的随后的描述以及借助附图来得出。其中：

图1示出本发明的第一实施方式、即将根据本发明的结构印模相对于施加在基底上的压印材料对准的根据本发明的第一方法步骤的示意性的横截面视图,

图2示出使结构印模靠近待压印的压印材料的根据本发明的第二方法步骤的示意性的横截面视图,

图3示出以压印元件加载结构印模(压印的开始)的第三方法步骤的示意性的横截面视图，

图4示出根据图3的在压印结束时的方法步骤的示意性的视图,

图5示出在第一位置中的根据本发明的第一设备的示意性的视图,

图6示出在第二位置中的第一设备的示意性的视图,

图7a示出在第三位置、尤其脱模位置中的第一设备的示意性的视图,

图7b示出结构印模与压印物料之间的部分区域的示意性的，放大的视图,

图8示出用于第二设备的模块的示意性的视图,

图9a示出针对步进和重复工艺设计的根据本发明的第二设备的示意性的前视图,

图9b示出根据本发明的第二设备的示意性的上视图,

图10a示出根据本发明的第一压印元件悬架系统的示意性的线图示(Liniendarstellung),

图10b示出根据本发明的第二压印元件悬架系统的示意性的线图示,

图10c示出第三压印元件悬架系统的示意性的线图示,

图11a示出根据本发明的第一压印元件悬架系统在第一位置中的应用的示意性的图示,

图11b示出压印元件悬架系统在第二位置中的示意性的图示，以及

图11c示出压印元件悬架系统在第三位置中的示意性的图示。

具体实施方式

在图中，本发明的优点和特征以根据本发明的实施方式的这些分别起识别作用的附图标记来标明，其中，带有相同的或起相同作用的功能的构件或特征以相同的附图标记来标明。

在图中，根据本发明的特征不按照比例尺示出，以便可以从总体上示出各个特征的功能。各个构件的比例同样部分地不成比例，这尤其可归因于强烈放大地示出的纳米结构2e和31。

结构印模2的用于将相对应的纳米结构31压印到工件上的纳米结构2e处于纳米和/或微米范围内，而机器构件的数量级处于厘米范围内。

尤其，载体17的厚度与印模面2的厚度之间的比例不按照比例尺示出。印模面2的厚度比载体17的厚度小多个数量级。

印模面2的各个纳米结构2e的尺寸优选地处于微米范围中和/或处于纳米范围中。各个纳米结构2e的尺寸小于1000μm、优选地小于10μm、更大优选地小于100nm、还更大优选地小于75nm、所有中最大优选地小于50nm。

载体17的厚度小于2000μm、优选地小于1000μm、更大优选地小于500μm、还更大优选地小于100μm、所有中最大优选地小于10μm。

在图1至4中在各个步骤中示出根据本发明的压印工艺。

印模系统5具有印模1(在下面也称为结构印模1)，该印模固定在载体17处。

印模1具有带有纳米结构2e(突起部)的微或纳米结构化的印模面2，所述纳米结构从印模1的压印侧2o突出。

与印模面2相对而置的加载侧2u平坦地平面地构造，由此实现印模1在加载侧2u处的尽可能均匀的加载。

优选地呈压印滚子的形式的压印元件8用于加载，所述压印滚子在印模系统5相对于施加在基底7上的压印材料6对准(见图1)以及印模系统5接着靠近压印材料6的压印面6o之后下降到加载侧2u上。

根据本发明的实施方式具有两个夹紧板条4,4'，印模系统5夹入到所述夹紧板条中。夹紧板条4,4'中的至少一个或刚性地或经由由多个弹簧12组成的弹簧系统与可转动地支承的横撑杆29连接。

弹簧系统作为在夹紧板条4,4'中的至少一个与可转动地支承的横撑杆29之间的联结部的使用方案用于提高印模1在通过压印元件8施加负载时的柔性。

弹簧系统由至少两个、优选地由超过五个、更大优选地由超过十个、最大优选地由超过20个弹簧12组成。

加载侧2u以压印元件8的加载尤其与纳米结构2e到压印材料6中的接触或沉入同时实现(见图3)，其中，印模系统5对压印材料6的靠近根据图2优选地平行地(如有可能在印模系统S的最小倾角(Anwinkelung)(楔形误差(Keilfehler))下)实现。

纳米结构2e沉入到尤其由低黏度的材料组成的压印材料6中，并且在印模系统5靠近压印材料6期间、尤其在印模1与压印材料6的平行化的情况下将压印力通过压印元件8传递到加载侧2u上。

在此，印模1沿压印材料的方向变形。印模1的这种变形最小。印模1的变形伴随有其纳米结构2e的扭曲(Verzerrung)。

也可以设想首先在这两个夹紧板条4,4'中的一个处根据本发明的印模系统5相对压印材料6的表面稍微倾斜地靠近，从而逐渐地实现纳米结构2e的沉入。

压印元件8在印模1相对压印材料6靠近(并且如有可能印模1相对压印材料6平行化)时(尤其主要通过压印元件8的压印力促使)，从第一夹紧板条4向着相对而置地布置的第二夹紧板条4'平行于压印材料6的表面运动。

在到达根据图4的位置之后，印模面2完全地沉入在压印材料6中，并且在该处相应地被映射(abbilden)。

接着或甚至在压印期间同时，实现压印材料6的硬化，并且在压印材料6的硬化之后，印模系统5可以根据本发明被脱模。

硬化可以通过所有已知的方法从前和/或背侧例如通过UV辐射、通过化学制剂或通过热、以及通过所提及的方法的组合来实现。

将压印滚子用作为压印元件8随之带来滚动运动和以压印力的压力加载的优点，这导致在印模1上的剪切力的最小化。此外，可以在很大程度上放弃复杂的楔形误差补偿(Keilfehlerausgleich)，当希望印模工艺通过印模和压印材料彼此的法向运动来执行时，该楔形误差补偿是绝对必要的。通过这种类型的接触也保证，空气可以逸出，并且结构的正确成型(Abformung)不通过空气包入(Lufteinschlüsse)被妨碍。

备选地，压印元件8可以如此实施，使得尤其通过来自线形的喷嘴和/或多个沿着线布置的、点状的喷嘴的气体流来实现无接触的力传递。

图5示出在第一位置中的根据本发明的带有模块20的第一设备24，该模块具有至少一个、尤其跟随移动的灯罩18、压印元件8(尤其滚子8)、印模系统5和多个构件8,21''',4,12,29,3,32，它们在下面以构件组脱模器件19来概括。构件组脱模器件19由虚线的矩形包边，以便可以更好地表示该构件组脱模器件。

脱模器件19可特别良好地在图7a中看出，在该处，其构件在根据本发明的脱模步骤中处于彼此附近，并且同样由虚线的矩形包边以便变得清楚突出。也可以看到，构件8,21'''完全一样地参与压印及还有之后的根据本发明的脱模。压印元件8由压印元件悬架系统21'''接纳。

在图5中，压印元件8和灯罩18处于尤其被称为初始位置的第一位置中。印模系统5优选地已经如此被带到该位置中，以至于压印可以通过由压印元件8引起的力传递而开始。

图6示出在第二位置中的设备24或之前所描述的模块20。第二位置主要通过如下突出，以压印元件8的平移运动实现灯罩18的推进。

在此，该推进或可以与压印元件8的运动同时(因此同步)实现或可以在时间上延迟地实现。灯罩18的运动尤其也可以慢于压印元件8的运动。在图6中，灯罩18示例性地落在压印滚子8之后。根据本发明重要的是，灯罩18一直仅曝光压印材料6的部分区段(未绘入，因为由印模系统5遮盖)。该曝光通过四个箭头以符号的方式示出。

通过这种根据本发明的实施方式能够限制灯罩18、尤其光源的大小。如果根据本发明的实施方式不应具有跟随移动的灯罩，而是具有全面的曝光装置(Belichtung)，则该曝光装置处于所提及的模块上方并且相应地固定。这类实施方式未绘入。

图7a示出在第三位置中的第一设备24或第一模块20。该位置的突出之处在于印模系统5从压印材料6的脱开。

脱模尤其通过构件21''',8,4,12,29,3,32的共同作用来实现，所述构件被称为构件组脱模器件19(以虚线包边地示出)。所提及的构件中的每个以其部分有助于印模系统5从压印物料6处的根据本发明的脱模。

经由压印元件悬架系统21'''将力F_R(t)传递到压印滚子8上。尤其可以通过悬架系统21'''的相应的调整角度β来影响力方向。

压印滚子8以所传递的F_R(t)作用到印模系统5上，该印模系统尤其同时以力F_S(u,t)被夹紧。所述力不直接地绘入在相应的构件中，尤其不绘入在力作用点处，而是为了清楚起见从附图中抽出。但是所绘入的线参考其力作用点P_S和P_R。

力经由夹紧板条4、弹簧系统、尤其经由弹簧12从可转动地支承的横撑杆29传递给印模系统5。横撑杆29必须可转动地支承在支架3中，由此构件4和12在向右运动时可以相应地带动旋转。

支架3尤其可以经由抬升系统32沿着Z方向上下运动。抬升系统32同时可以沿着轨道30沿X方向运动。通过该自由度能够驶向xz平面中的任意点。

通过这些构件的运动，夹紧板条4可以(该夹紧板条此处用作为起始点(Ansatzpunkt)，因为该夹紧板条最接近印模系统5)任意地行进，并由此在印模1中生成任意的力F_S(u,t)。尤其，夹紧板条4沿着期望的脱模曲线10运动。

无关于此，压印元件8也可以经由压印元件悬架系统21'''将任意的力施加到印模系统5上。由这些力所产生的力影响印模系统5从压印物料6处的脱模。

图7b示出印模系统5与压印物料6之间的压印区域B的示意性的、放大的视图。可看出尤其带有覆层33的压印元件8，该压印元件在背侧接触载体17。载体17以连接层28与印模1连接。印模系统5中的位置通过坐标u来说明。

印模1具有如下纳米结构2e，所述纳米结构在从压印物料6处脱模时将经压印的纳米结构31留下。在印模系统5的一个点中绘入起作用的、所产生的力F_S(_u,t)，所述力促使脱模。

该力可以被分解成水平的和竖直的力分量F_SH(_u,t),F_SV(_u,t)。竖直的力分量F_SV(_u,t)主要参与纳米结构2e从压印物料6中的脱模，而水平的力分量F_SH(_u,t)有助于纳米结构2e在经压印的纳米结构31处的摩擦。也可以看出脱开角度α，该脱开角度已经在该公开内容中描述。

图8示出根据本发明的第二模块20'，该模块如此设计，以至于印模系统5是处于最深的构件。所示出的构件的使用类似地实现。尤其，模块替代跟随移动的灯罩18可以具有用于印模系统5的全面的曝光的曝光设备。

图9a示出具有模块20'的根据本发明的第二设备24'的示意性的前视图。模块20'经由悬架26固定在横梁23处。横梁23在两侧分别固定在滑块22处。滑块22沿着引导系统25运动。

通过根据本发明的构建，模块20'可沿着x方向和/或沿着y方向移动。模块20'在这种情况下如此设计，以至于印模1可定位。尤其，模块20'可以如此下降，以至于印模1与基底7的压印物料6之间的间距可在试样保持件27上任意地准确地调整。

印模1或印模1固定在其上的载体17的施加负载通过压印元件8、尤其压印滚子8来实现(见图8)。此外，也能够追踪灯罩18。

图9b示出根据本发明的第二设备24'的示意性的上视图。可看出六个基底7，所述基底以压印物料6覆层并且固定在试样保持件27上。通过模块20'的平移运动可到达所有六个基底7。也可以设想，在试样保持件27上固定唯一的、尤其覆盖整个试样保持件27的基底6。

图10a示出根据本发明的第一压印元件悬架系统21的示意性的线图(Liniendiagramm)。压印元件悬架系统21为由支承件L、力加载点A和力作用点B组成的摇杆。

压印元件8固定在力作用点B处。压印元件悬架系统21可围绕支承件L转动地支承。拉力和/或压力可以开始于力加载点A处。拉力和/或压力可以经由弹簧、致动器、马达等来施加。

图10b示出根据本发明的第二压印元件悬架系统21'的示意性的线图。压印元件悬架系统21'为可围绕支承件L转动地支承的载体。该载体具有力加载点A和力作用点B。

压印元件8又固定在力作用点B处。拉力和/或压力可以开始于力加载点A处。拉力和/或压力可以经由弹簧、致动器、马达等来施加。

图10c示出根据本发明的第三压印元件悬架系统21''的示意性的线图。压印元件悬架系统21''具有支承件L。经由支承件L可以施加力矩。压印元件8又装配在力作用点B处。

通过将力矩施加到螺旋件上，该螺旋件收缩并且使点B沿竖直方向抬起。由此可以经由力矩输入实现点B的线性运动并由此间接地促使力控制。

在另外的图说明中，为了简明起见假设，所示出的压印元件悬架系统21是无质量的，并且系统的重心处于压印元件8的中央。在力加载点A处作用的力可以通过拉伸和/或压缩元件来生成。

图11a示出根据本发明的第一压印元件悬架系统21在第一位置中的应用的示意性的图示。重力F_B作用到压印元件8上。通过在力加载点A处作用的反力F_A可以使压印元件悬架系统21保持平衡。

图11b示出第一压印元件悬架系统21在第二位置中的应用的示意性的图示。重力F_B作用到压印元件8上。通过拿走在力加载点A处作用的反力F_A可以使压印元件悬架系统21下降到印模8或载体17上。通过相应的重力F_B，印模8和/或载体17相应地变形。在示意性的图示中绘入根据牛顿第三定律作用而产生的反力F。

图11c示出第一压印元件悬架系统21在第三位置中的应用的示意性的图示。重力F_B一直仍作用到压印元件8上。通过在力加载点A处有针对性地施加力F_A'可以影响和控制所产生的作用到印模8和/或载体17上的力。

对于本领域技术人员而言清楚的是，通过沿负z方向施加力使到印模8和/或载体17上的压力减小，并且通过沿正z方向施加力使到印模8和/或载体17上的压力提高。在示意性的图示中，绘入根据牛顿第三定律作用的产生的反力F'。通过在力加载点A中施加沿负z方向作用的力F_A'，使该力相应地小于来自图11b的相应的反力F。

通过控制力加载点A中的力，由此能够实现作用到印模8和/或载体17上的力的非常准确的且简单的控制。

附图标记列表

1 结构印模

2 印模面

2e 纳米结构

2o 压印侧

2u 加载侧

3 支架

4,4' 夹紧板条

5 印模系统

6,6' 压印材料

6o 压印面

6u 背侧

7 基底

8 压印元件

10 变形曲线

11保持框架

12 弹簧

14 平轮廓(Flachprofil)

15 平轮廓

16 固定器件

17 载体

18 灯罩

19 脱模器件

20 模块

21,21',21'',21''' 压印元件悬架系统

22 滑块

23 横梁

24,24' 设备

25 引导系统

26 悬架

27 试样保持件

28 连接层

29 可转动地支承的横撑杆

30 轨道

31 经压印的纳米结构

32 抬升系统

33 覆层

B 压印区域

E 表面平面

F_A,F_A',F_L,F_B,F,F' 力

FR_(t),FRH_(t),FRV_(t) 力

FS_(u,t),FSH_(u,t),FSV_(u,t) 力

L 支承件

PS,PR 力作用点

u 坐标

α 脱开角度

β 脱开角度。

Claims (19)

1.一种用于将微结构或纳米结构或微-纳米结构(31)压印到压印材料(6,6')中的设备(24,24')，所述设备具有结构印模(1)和可运动的压印元件(8)，其特征在于，可有针对性地控制所述结构印模(1)从所述压印材料(6,6')的压印面(6o)的脱模，并且所述设备(24,24')具有可跟随所述压印元件(8)的灯罩(18)。

2.根据权利要求1所述的设备(24,24')，其中，夹紧板条(4,4')可沿着脱模曲线运动，其中，所述脱模曲线为如下函数中的一个：

- 多项式

- 根函数

- 对数函数

- 三角函数

- 阶梯函数。

3.根据权利要求1或2所述的设备(24,24')，其中，所述设备(24,24')构造成用于步进和重复运行。

4.根据权利要求1或2所述的设备(24,24')，其中，所述设备(24,24')包括用于将所述结构印模(1)与所述压印材料(6,6')分离的脱模器件(19)。

5.根据权利要求4所述的设备(24,24')，其中，所述脱模器件(19)适于促使所述结构印模(1)的一侧法向地朝着所述压印面(6o)进行线性运动。

6.根据权利要求4所述的设备(24,24')，其中，所述脱模器件(19)包括棒或受支承的线性元件。

7.根据权利要求4所述的设备(24,24')，其中，所述脱模器件(19)在夹紧板条(4,4')处连接至所述结构印模(1)，所述夹紧板条保持所述结构印模(1)和带有所述结构印模(1)的载体(17)中的至少一者。

8.根据权利要求1或2所述的设备(24,24')，其中，所述设备(24,24')包括压印元件悬架系统(21,21',21'',21''')，所述压印元件悬架系统如此构造，使得作用到所述结构印模(1)和所述结构印模(1)的载体(17)中的至少一者上的力(F,F')可通过反力(F_A,F_A')来有针对性地调整。

9.根据权利要求1或2所述的设备(24,24')，其中，所述压印元件悬架系统(21,21',21'',21''')构造为可转动地支承的摇杆(21)和载体(21')和螺旋件(21'')中的至少一者。

10.根据权利要求1或2所述的设备(24,24')，其中，所述结构印模(1)侧向上由至少一个夹紧板条(4,4')固定，其中，至少一个所述夹紧板条(4,4')可经由抬升系统(32)以垂直于所述压印面(6o)和沿Z方向中的至少一种情况运动。

11.根据权利要求10所述的设备(24,24')，其中，所述夹紧板条(4,4')可围绕如下旋转轴线旋转地支承，所述旋转轴线以平行于所述压印面(6o)、垂直于Z方向、垂直于所述压印元件(8)的运动方向和平行于Y方向中的至少一种情况布置。

12.根据权利要求10所述的设备(24,24')，其中，至少一个所述夹紧板条(4,4')和所述抬升系统(32)中的至少一者能够以沿x方向、平行于所述压印面(6o)和平行于所述压印元件(8)的运动方向中的至少一种情况运动。

13.根据权利要求4所述的设备(24,24')，其中，所述脱模器件(19)的平移速度处于0.1mm/s与100mm/s之间。

14.一种用于将微结构或纳米结构或微-纳米结构(31)压印到压印材料(6,6')中的方法，其中，可运动的压印元件(8)通过到结构印模(1)上的力作用将所述微结构或纳米结构或微-纳米结构(31)压印到所述压印材料(6,6')中，其特征在于，有针对性地控制所述结构印模(1)从所述压印材料(6,6')的脱模，并且灯罩(18)跟随所述压印元件(8)。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，夹紧板条(4,4')可沿着脱模曲线运动，其中，所述脱模曲线为如下函数中的一个：

- 多项式

- 根函数

- 对数函数

- 三角函数

- 阶梯函数。

16.一种印模系统(5)，所述印模系统具有用于压印微结构或纳米结构或微-纳米结构(31)的结构印模(1)和与所述结构印模(1)连接的由玻璃构成的载体(17)，其中，所述结构印模(1)和所述载体(17)如此弹性地构造，使得它们可通过压印元件(8)来变形，并且灯罩(18)可跟随所述压印元件(8)。

17.根据权利要求16所述的印模系统(5)，其中，夹紧板条(4,4')可沿着脱模曲线运动，其中，所述脱模曲线为如下函数中的一个：

- 多项式

- 根函数

- 对数函数

- 三角函数

- 阶梯函数。

18.一种用于将结构印模(1)与压印材料(6,6')分离的脱模器件(19)，所述脱模器件用于根据权利要求1或2所述的设备(24,24')，其中，所述脱模器件(19)构造成用于引起所述结构印模(1)的一侧法向地朝着所述压印面(6o)进行线性运动。

19.一种用于悬挂根据权利要求1或2所述的设备(24,24')的压印元件(8)的压印元件悬架系统(21,21',21",21'")，所述压印元件悬架系统如此构造，使得作用到结构印模(1)和所述结构印模(1)的载体(17)中的至少一者上的力(F,F')可通过反力(F_A,F_A')有针对性地调整。

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