JP2017524250A - マイクロ転写印刷のための装置および方法 - Google Patents
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers
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- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
- H01L21/565—Moulds
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
- H01L21/568—Temporary substrate used as encapsulation process aid
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
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- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
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- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
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- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
- H01L23/293—Organic, e.g. plastic
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- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3157—Partial encapsulation or coating
- H01L23/3171—Partial encapsulation or coating the coating being directly applied to the semiconductor body, e.g. passivation layer
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- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
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- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
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- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/93—Batch processes
- H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
- H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
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- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/50—Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, each device being of a type provided for in group H01L27/00 or H01L29/00
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- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1892—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof methods involving the use of temporary, removable substrates
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- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68318—Auxiliary support including means facilitating the separation of a device or wafer from the auxiliary support
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- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68354—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used to support diced chips prior to mounting
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- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68368—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used in a transfer process involving at least two transfer steps, i.e. including an intermediate handle substrate
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- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68377—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support with parts of the auxiliary support remaining in the finished device
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- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/753—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/75301—Bonding head
- H01L2224/75314—Auxiliary members on the pressing surface
- H01L2224/75315—Elastomer inlay
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- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/7598—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors specially adapted for batch processes
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/83001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/83009—Pre-treatment of the layer connector or the bonding area
- H01L2224/8301—Cleaning the layer connector, e.g. oxide removal step, desmearing
- H01L2224/83011—Chemical cleaning, e.g. etching, flux
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/83009—Pre-treatment of the layer connector or the bonding area
- H01L2224/8301—Cleaning the layer connector, e.g. oxide removal step, desmearing
- H01L2224/83013—Plasma cleaning
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/83009—Pre-treatment of the layer connector or the bonding area
- H01L2224/83024—Applying flux to the bonding area
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/832—Applying energy for connecting
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/83894—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces
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Abstract
Description
本願は、2014年7月20日に出願された「Apparatus and Method for Micro−Transfer Printing」と題する米国仮特許出願第62/026,694号、および2014年7月21日に出願された「Methods and Tools for Micro−Transfer Printing」と題する米国仮特許出願第62/027,166号に基づく優先権および利益を主張しており、これら各々の内容はその全体が本明細書中に参考として援用される。
本発明は、印刷可能デバイスを目標基板にマイクロ転写印刷するための方法およびツールに関する。
開示される技術は、概して、マイクロ転写印刷のための方法およびツールに関する。多くの場合、この技術を使用して、極薄および/または小型デバイスを取り上げて配置することは困難である。マイクロ転写印刷は、デバイス自体に損傷を引き起こすことなく、これらの極薄、脆弱、および/または小型デバイスの選択ならびに適用を可能にする。
本明細書に説明されるように、本開示は、マイクロ転写印刷のための方法およびツールを提供する。ある実施形態では、開示される技術は、ソースウエハからチップを取り上げるときに、高い加速を利用する。この「取り上げる」プロセスの従来の方法は、基板からスタンプを急速に上向きに離す、(スタンプが取り付けられた)垂直ステージを利用する。典型的には、約1gの加速が、ネイティブ基板からデバイスを取り上げるために使用される。ある実施形態では、取り上げるプロセス中により高い速度を達成するように、初期加速(5〜100g)を増加させることが有利である。分離における速度は、積層におけるスタンプの圧縮に依存する、非常に短い移動距離で生じる。より高い加速は、短い距離においてより高い分離速度を生成することができ、順に、スタンプとソースとの間の接着を増加させる。「取り上げる」プロセス中のソース基板から離れた下向き方向へのスタンプの移動は、重力とともに移動することによって全体的加速を増加させることができ、したがって、付加的な1gの加速度転写に追加することができる。
本明細書で使用されるように、「半導体要素」および「半導体構造」という表現は、同義的に使用され、半導体材料、構造、デバイス、またはデバイスの構成要素を広く指す。半導体要素は、高品質単結晶および多結晶半導体、高温処理を介して製作された半導体材料、ドープした半導体材料、有機および無機半導体、ならびに誘電体層もしくは材料または伝導層もしくは材料等の1つまたはそれを上回る付加的半導体構成要素もしくは非半導体構成要素を有する、複合半導体材料および構造を含む。半導体要素は、トランジスタ、太陽電池を含む太陽光発電装置、ダイオード、発光ダイオード、レーザ、p−n接合部、フォトダイオード、集積回路、およびセンサを含むが、それらに限定されない、半導体デバイスおよびデバイス構成要素を含む。加えて、半導体要素は、機能的半導体デバイスまたは製品を形成する部品もしくは部分を指すことができる。
図1A−1Cは、熱支援マイクロ転写印刷の説明図である。転写デバイス102(例えば、エラストマーまたは粘弾性スタンプ(例えば、ポリジメチルシロキサン(PDMS)スタンプ)等の整合可能転写デバイスは、(i)ネイティブ基板108(例えば、印刷可能半導体要素104に元来備わっており、印刷可能半導体要素104を製作するために使用される)から印刷可能半導体要素104を取り上げ、(ii)印刷可能半導体要素104を非ネイティブ目標基板110に転写するために、支柱のアレイ114を含む。ある実施形態では、印刷可能半導体要素104は、それらが取り上げられる前にポリマー層106(例えば、フォトレジスト)にカプセル化される。
図4は、目標基板110に印刷される半導体要素104の接触表面404に印加されているプラズマ402を図示する、例示的略図である。ある実施形態では、プラズマ402は、半導体要素104が転写デバイス102の上にある間に、目標基板110に印刷される半導体要素104の接触表面404に印加される。例えば、プラズマ402は、エラストマー転写デバイス102に取り付けられるデバイスの底面404に印加されることができる。
図9A−9Cは、半導体要素104を取り上げる典型的方法を図示する。図9Aに示されるように、デバイス904は、それらのネイティブ基板108上に形成される。本実施例では、転写デバイス102は、図9Bに示されるように半導体要素104と接触させられる。次いで、転写デバイスは、ソース基板108から(上向き方向902に)離され、それによって、図9Cに示されるように、半導体要素104を転写デバイス102に一時的に接着する。
図12は、支柱1202(例えば、支柱1202のアレイ)を伴う例示的転写デバイス102の略図である。典型的には、各支柱1202は、転写デバイス102によって取り上げられる所与の印刷可能半導体要素104に接触するように配列される。支柱1202は、例えば、転写デバイス102によって取り上げられるソース(例えば、印刷可能半導体要素104等の印刷可能材料)のサイズに依存する、様々な範囲の高さを有してもよい。ある実施形態では、支柱1202は、円筒支柱、三角形の支柱、長方形の支柱、五角形の支柱、六角形の支柱、七角形の支柱、および八角形の支柱を含む。
図14Aおよび14Bは、例示的多層支柱1400を図示する。ある実施形態では、図13Aおよび13Bに関して上記で説明される沈下に関連する問題を排除する(または低減させる)ために、多層支柱が使用されることができる。図13Bと比較して図14Bに示されるように、たとえ図14Bの転写デバイスが図13Bの転写デバイス(沈下1304)と同一の量の沈下1404を被ったとしても、図14Bに示される転写デバイスの沈下1404は、印刷可能デバイスと界面接触するであろう支柱(例えば、マイクロ支柱)の一部の適切なアスペクト比を維持しながら、支柱の全体的高さを増加させる多層構造により、半導体デバイスを取り上げないであろう。
抗−沈下特徴1802の実施例が、図18および19に図示される。ある実施形態では、支柱(例えば、図12に示されるような支柱1202)の間の転写デバイス102の沈下を最小限にする、または防止するために、転写デバイス102は、抗−沈下特徴1802を含む。抗−沈下特徴1802は、転写デバイス102の圧縮中にバルク体積が沈下することを防止し、それによって、ネイティブ基板108の表面からの非意図的または不要な材料(例えば、取り上げるために選択されない半導体要素104、またはネイティブ基板108の表面に位置する破片)の不慮の取り上げを防止する。したがって、抗−沈下特徴1802は、転写デバイス102の選択性を向上させるように動作する。
ある実施形態では、ソースからの印刷可能材料または望ましくない材料の不慮の取り上げを最小限にする、もしくは防止するために、転写デバイス102は、転写デバイス支柱114の間に位置する面積に粗領域を含む。
図21Aは、複合転写デバイス2100を図示し、図21Bは、複合転写デバイス2150を図示する。複合転写デバイス(例えば、2100および2150)は、転写デバイスの種々の部分で異なる粘弾性材料を使用して、構築されることができる。例えば、PDMSは、硬化温度を制御することによって、または樹脂中の硬化剤の量を変化させることによって調整される、同調可能ヤング率を有する。ポリマー形成は、ともに使用されるいくつかの異なる材料を含み得る、またはポリマーおよび硬化剤の異なる比を含み得る。さらに、材料AおよびBは、異なる架橋密度を有することができる。
図22は、転写デバイスのバルク体積2206(例えば、PDMS層)の縁2204におけるクラウニング2202の説明図である。バルク体積2206(例えば、本実施例ではPDMS層)は、種々の形状および形態を帯びてもよい。ある実施形態では、バルク体積2206は、形状が円筒、三角形、長方形、五角形、六角形、七角形、または八角形である。クラウニング2202は、バルク体積2206と硬質プレート界面2208(例えば、本実施例ではガラス)との間の熱膨張係数(CTE)の不一致によって引き起こされ得る。
図25は、複合構造を伴う例示的転写デバイス2500の説明図である。典型的には、転写デバイス2500は、単一のガラス板2208(ガラス以外に他の材料が硬質プレート界面2208に使用されてもよい)および粘弾性材料(例えば、PDMS)のバルク体積を含む。ある実施形態では、粘弾性材料2506の薄い層2518が付加的層2514の上に形成されることを可能にするように、付加的材料層2514が、ガラス板2208と粘弾性材料2506との間に追加される。薄い層2518は、例えば、クラウンを形成する材料が縁に少ないため、転写デバイス2500が縁により少ないクラウニングを伴って製作されることを可能にし得る。
図28Aおよび28Bは、その上に形成された支柱2804のアレイを伴う例示的転写デバイスメサ2806の説明図である。小型印刷可能オブジェクトを取り上げるために必要とされる、より小さい支柱サイズにより、転写デバイス支柱の高さは、所望の支柱アスペクト比に接着するために増加させられる。上記で説明されるように、支柱(例えば、1202)の長さが、その幅に対して大きすぎる場合、支柱は、圧縮中に(例えば、デバイスを取り上げるときに)屈曲するであろう。しかしながら、その幅に対する支柱の長さが、圧縮中に適切に屈曲しないようなものである(例えば、所望の支柱アスペクト比)場合、転写デバイスの縁の上のクラウニングは、デバイスを非意図的に取り上げさせ得る。転写デバイスのより小さい部分がウエハ表面に暴露されることを可能にするメサ2806が、転写デバイスアレイ2804の周囲に発現させられている。メサ材料は、アレイ2804とバルク層2808との間の大型段差を可能にし得る。ある実施形態では、メサ2806の厚さは、バルク材料2808上のクラウニングの高さより大きい。これは、転写プロセス中にバルク材料2808上のクラウニングがデバイスを非意図的に取り上げるであろう危険性を排除する(または有意に低減させる)。加えて、ある実施形態では、メサ2806の厚さは、バルク材料2808の厚さより小さい。したがって、(存在する場合)メサ2806上のクラウニングは、バルク材料2808上のクラウニングより小さい。
クラウニング効果を低減させるために、縁1504は、角度を付けられた縁を生成するように部分的に除去されてもよい。図30Aおよび30Bは、転写デバイスの側面/断面図から示されるように、バルク材料2206上のクラウニング2202を低減させる方法の説明図である。角度切断3002が、(例えば、転写デバイスが鋳造されるとき、PDMSが転写デバイス材料の中心に向かって引っ張ると形成される)クラウニングの量を低減させるように、転写デバイスの縁2204に行われることができる。切断3002は、かみそり3004を使用して行われてもよい。これらの切断3002は、存在するクラウニング2202の量を有意に低減させるように、規則的間隔で転写デバイスの縁2204の周囲に行われてもよい。ある実施形態では、これは、アレイが完全に積層される前に、スタンプのバルク材料2206が転写デバイスの縁に着地するであろう可能性を低減または排除する。
ある実施形態では、エラストマー側壁の形状は、スタンプの縁の周囲の歪曲を制御するために使用されてもよい。エラストマー側壁の形状がスタンプの縁の周囲の歪曲にどのように影響を及ぼすかを理解するために、有限要素モデル化が行われた。以下で説明される実施例では、平面ひずみにおいて、3mmのガラス上の厚さ1mm、幅20mmのPDMSのスラブが使用された。ガラスのCTEは、7ppm/Kであり、PDMSのCTEは、300ppm/Kであった。デルタTは、333K(硬化温度)〜295K(研究室温度)であった。PDMSスラブの斜面(すなわち、側壁)は、多様であった。以下の斜面/側壁のそれぞれ、すなわち、図31A−31Gに示されるように、15度斜面、30度斜面、45度斜面、60度斜面、75度斜面、丸い斜面、伸長斜面、および正方形斜面を伴う、転写デバイスが試験された。
Claims (275)
- 目標基板の受容表面上に半導体デバイスを組み立てるための方法であって、
ネイティブ基板上に形成される前記半導体デバイスを提供するステップと、
前記半導体デバイスの頂面を、接触表面を有する整合可能転写デバイスと接触させるステップであって、前記接触表面と前記半導体デバイスの前記頂面との間の接触は、前記半導体デバイスを前記整合可能転写デバイスに少なくとも一時的に結合する、ステップと、
前記整合可能転写デバイスの前記接触表面が、前記ネイティブ基板から解放される前記半導体デバイスとともにその上に配置された前記半導体デバイスを有するように、前記ネイティブ基板から前記半導体デバイスを分離するステップと、
前記半導体デバイスを前記目標基板の前記受容表面と接触させることに先立って、前記ネイティブ基板からの分離に続いて、前記半導体デバイスの裏面をプラズマ(例えば、大気プラズマ)に暴露するステップと、
前記接触表面上に配置された前記半導体デバイスを前記目標基板の前記受容表面と接触させるステップと、
前記半導体デバイスから前記整合可能転写デバイスの前記接触表面を分離し、それによって、前記目標基板の前記受容表面上に前記半導体デバイスを組み立てるステップと、
を含む、方法。 - 前記裏面をプラズマに暴露するステップは、前記半導体デバイスと前記目標基板の前記受容基板との間の結合を向上させる、請求項1に記載の方法。
- 前記裏面をプラズマに暴露するステップは、前記半導体デバイスの前記裏面を清浄化する、請求項1または2に記載の方法。
- 前記裏面をプラズマに暴露するステップは、前記半導体デバイスの前記裏面から酸化物の薄い層を除去する、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標基板は、ポリマー、プラスチック、樹脂、ポリイミド、PEN、PET、金属、金属箔、ガラス、半導体、およびサファイアから成る群から選択される部材である、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標基板は、可視光に対して50%、80%、90%、もしくは95%を上回るまたはそれと等しい透明度を有する、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ネイティブ基板は、無機半導体材料、単結晶シリコンウエハ、シリコンオンインシュレータウエハ、多結晶シリコンウエハ、GaAsウエハ、Si(111)、InAlP、InP、GaAs、InGaAs、AlGaAs、GaSb、GaAlSb、AlSb、InSb、InGaAlSbAs、InAlSb、およびInGaPから成る群から選択される部材を備える、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記プラズマは、還元ガスを含む、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記整合可能転写デバイスの前記接触表面からの前記半導体デバイスの剪断および剥離を防止するように、デューティサイクル、滞留時間、前記プラズマの出力、および前記半導体デバイスまでの前記プラズマの距離のうちの少なくとも1つを制御するステップを含む、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記半導体デバイスの前記裏面は、金属を含む、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記金属は、銅、スズ、アルミニウム、およびそれらの混合物のうちの少なくとも1つである、請求項10に記載の方法。
- 前記目標基板の前記受容表面は、少なくとも部分的に金属を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記金属は、銅、スズ、アルミニウム、およびそれらの混合物のうちの少なくとも1つである、請求項12に記載の方法。
- 整合可能転写デバイスは、粘弾性スタンプおよび弾性スタンプのうちの少なくとも1つを備える、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記接触表面上に配置された前記半導体デバイスを前記目標基板の前記受容表面と接触させることに先立って、前記ネイティブ基板から前記整合可能転写デバイスを分離し、それによって、前記ネイティブ基板から前記半導体デバイスを取り上げるステップを含む、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ネイティブ基板から前記整合可能転写デバイスを分離するステップは、少なくとも5g(例えば、5〜100g)の初期加速度で行われる、請求項15に記載の方法。
- 前記ネイティブ基板から前記整合可能転写デバイスを分離する前記ステップは、
(i)前記ネイティブ基板から前記整合可能転写デバイスを離して動かすことと、
(ii)前記整合可能転写デバイスから前記ネイティブ基板を離して動かすことと、
のうちの一方または両方を含む、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。 - 前記整合可能転写デバイスは、円筒支柱、三角形の支柱、長方形の支柱、五角形の支柱、六角形の支柱、七角形の支柱、および八角形の支柱のうちの少なくとも1つを備える、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記整合可能転写デバイスは、複数の支柱を伴う転写デバイス層を備え、前記支柱のそれぞれは、前記ネイティブ基板からの個別半導体デバイスに接触するように成形され、それによって、前記目標基板の前記受容表面上に半導体デバイスのアレイを組み立てる、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記整合可能転写デバイスは、前記複数の支柱のうちの2つの隣接する支柱の間に位置する、1つまたはそれを上回る抗−沈下支柱を備える、請求項19に記載の方法。
- 前記抗−沈下支柱は、前記支柱のうちの1つまたはそれを上回るものの高さより小さい高さを有する、請求項20に記載の方法。
- 前記複数の支柱のうちの各支柱の間の前記転写デバイスの表面は、粗面である、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記転写デバイスのバルク体積は、第1の材料を含み、前記複数の支柱は、第2の材料を含み、前記複数の支柱は、前記バルク体積上に配置される、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記接触表面上に配置された前記半導体デバイスを前記目標基板の前記受容表面と接触させた後に、加熱要素によって前記ポリマー層を加熱するステップを含む、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- ネイティブ基板上に形成される前記半導体デバイスを提供した後に、前記半導体デバイスと前記ネイティブ基板との間に形成される剥離層の少なくとも一部をエッチングするステップを含む、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記半導体デバイスは、一体無機半導体構造を備える、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標基板は、Siを含む、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記半導体デバイスは、カプセル化ポリマー層を含む、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記整合可能転写デバイスは、前記複数の支柱と同一の高さの1つまたはそれを上回る抗−沈下支柱を備え、各抗−沈下支柱は、前記複数の支柱のうちの少なくとも2つの支柱の間に位置する、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記半導体デバイスは、前記半導体デバイスの金属裏面が前記目標基板上のフラックス層に少なくとも部分的に接触するように、前記目標基板の前記受容表面上に組み立てられる、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標基板の前記受容表面上に前記半導体デバイスを組み立てた後に、前記フラックス層を熱処理し、それによって、前記金属裏面を前記金属パッドに固着するステップを含む、請求項30に記載の方法。
- 前記半導体デバイスは、前記半導体デバイスの頂面上に配置されるポリマー層を有する、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
- 目標基板の受容表面上に半導体デバイスを組み立てるための方法であって、
前記半導体デバイスの頂面上に配置されるポリマー層を伴ってネイティブ基板上に形成される、前記半導体デバイスを提供するステップと、
前記半導体デバイスの前記ポリマー層を、接触表面を有する整合可能転写デバイスと接触させるステップであって、前記接触表面と前記半導体デバイスとの間の接触は、前記半導体デバイスを前記整合可能転写デバイスに少なくとも一時的に結合する、ステップと、
前記半導体デバイスが、前記整合可能転写デバイスの前記接触表面上に配置され、前記ネイティブ基板から解放されるように、前記ネイティブ基板から前記半導体デバイスを分離するステップと、
前記接触表面上に配置された前記半導体デバイスを前記目標基板の前記受容表面に接触させるステップと、
加熱要素によって、前記ポリマー層を加熱するステップと、
前記半導体デバイスが前記受容表面上に転写されるように、前記半導体デバイスから前記整合可能転写デバイスの前記接触表面を分離し、それによって、前記目標基板の前記受容表面上に前記半導体デバイスを組み立てるステップと、を含む、方法。 - 前記加熱要素は、ホットプレートである、請求項33に記載の方法。
- 前記加熱要素は、前記半導体デバイスと反対の前記目標基板の側面上に配置される、請求項33または34に記載の方法。
- 前記目標基板は、前記半導体デバイスに対して非ネイティブである、請求項33〜35のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ポリマー層を加熱するステップの後に、前記ポリマーを少なくとも部分的に除去するステップを含む、請求項33〜36のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加熱要素からの熱は、前記ポリマー層の粘度を低減させ、前記ポリマー層を流動させる、請求項33〜37のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ポリマー層は、前記半導体デバイスの前記頂面および前記半導体デバイスの1つまたはそれを上回る側面上に配置される、請求項33〜38のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ポリマー層は、前記ネイティブ基板上の印刷可能な半導体の少なくとも一部をカプセル化する、請求項33〜39のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標基板の前記受容表面は、平面状でない局所表面を備える、請求項33〜40のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標基板は、ポリマー、プラスチック、樹脂、ポリイミド、PEN、PET、金属、金属箔、ガラス、半導体、およびサファイアから成る群から選択される部材である、請求項33〜41のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標基板は、可視光に対して50%、80%、90%、もしくは95%を上回るまたはそれと等しい透明度を有する、請求項33〜42のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ネイティブ基板は、無機半導体材料、単結晶シリコンウエハ、シリコンオンインシュレータウエハ、多結晶シリコンウエハ、GaAsウエハ、Si(111)、InAlP、InP、GaAs、InGaAs、AlGaAs、GaSb、GaAlSb、AlSb、InSb、InGaAlSbAs、InAlSb、およびInGaPから成る群から選択される部材を備える、請求項33〜43のいずれか1項に記載の方法。
- 前記半導体デバイスは、前記半導体デバイスの金属裏面が前記目標基板上のフラックス層に少なくとも部分的に接触するように、前記目標基板の前記受容表面上に組み立てられる、請求項33〜44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標基板の前記受容表面上に前記半導体デバイスを組み立てた後に、前記フラックス層を熱処理し、それによって、前記金属裏面を前記金属パッドに固着するステップを含む、請求項45に記載の方法。
- 前記半導体デバイスを前記目標基板の前記受容表面と接触させるステップに先立って、前記ネイティブ基板からの分離に続いて、前記半導体デバイスの前記頂面と反対の前記半導体デバイスの裏面をプラズマに暴露するステップを含む、請求項33〜46のいずれか1項に記載の方法。
- 目標基板の受容表面上に半導体デバイスを組み立てるための方法であって、
ネイティブ基板上に形成される前記半導体デバイスを提供するステップであって、前記半導体デバイスは、金属裏面を備える、ステップと、
前記半導体デバイスの頂面を、接触表面を有する整合可能転写デバイスと接触させるステップであって、前記接触表面と前記半導体デバイスとの間の接触は、前記半導体デバイスを前記整合可能転写デバイスに少なくとも一時的に結合する、ステップと、
前記整合可能転写デバイスの前記接触表面が、前記ネイティブ基板から解放される前記半導体デバイスとともにその上に配置された前記半導体デバイスを有するように、前記ネイティブ基板から前記半導体デバイスを分離するステップと、
前記接触表面上に配置された前記半導体デバイスを前記目標基板の前記受容表面と接触させるステップであって、前記受容表面は、前記目標基板上に配置される金属パッド上にフラックス層を備える、ステップと、
前記半導体デバイスから前記整合可能転写デバイスの前記接触表面を分離し、それによって、前記半導体デバイスの前記金属裏面が前記フラックス層に少なくとも部分的に接触するように、前記目標基板の前記受容表面上に前記半導体デバイスを組み立てるステップと、
前記フラックス層を熱に暴露し、それによって、前記金属裏面を前記金属パッドに固着するステップと、を含む、方法。 - 前記フラックス層を熱処理するステップは、前記フラックス層を熱に暴露することを含む、請求項48に記載の方法。
- 前記フラックス層は、加熱要素を使用して熱に暴露される、請求項48または49に記載の方法。
- 前記加熱要素は、ホットプレートである、請求項50に記載の方法。
- 前記加熱要素は、印刷可能な半導体デバイスと反対の前記目標基板の側面上に配置される、請求項50に記載の方法。
- 前記ネイティブ基板上に形成される前記半導体デバイスを提供するステップは、前記半導体デバイスの頂面上に配置されるポリマー層を伴って前記ネイティブ基板上に形成される、前記半導体デバイスを提供することを含む、請求項48〜52のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標基板は、ポリマー、プラスチック、樹脂、ポリイミド、PEN、PET、金属、金属箔、ガラス、半導体、およびサファイアから成る群から選択される部材である、請求項48〜53のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標基板は、可視光に対して50%、80%、90%、もしくは95%を上回るまたはそれと等しい透明度を有する、請求項48〜54のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ネイティブ基板は、無機半導体材料、単結晶シリコンウエハ、シリコンオンインシュレータウエハ、多結晶シリコンウエハ、GaAsウエハ、Si(111)、InAlP、InP、GaAs、InGaAs、AlGaAs、GaSb、GaAlSb、AlSb、InSb、InGaAlSbAs、InAlSb、およびInGaPから成る群から選択される部材を備える、請求項48〜55のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ネイティブ基板上に形成される前記半導体デバイスを提供するステップは、
前記ネイティブ基板上に前記半導体デバイスを形成することと、
前記印刷可能半導体を少なくとも部分的にポリマー層でカプセル化することと、を含む、請求項48〜56のいずれか1項に記載の方法。 - 前記ネイティブ基板上に形成される前記半導体デバイスは、ポリマー層でカプセル化される、請求項48〜57のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目標基板の前記受容表面は、1つまたはそれを上回る平面状でない局所特徴を備える、請求項48〜58のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つまたはそれを上回る平面状でない局所特徴は、メサ、V字形チャネル、およびトレンチから成る群から選択される少なくとも1つの部材を備える、請求項48〜59のいずれか1項に記載の方法。
- 前記半導体デバイスは、前記半導体デバイスの頂面上に配置されるポリマー層を有する、請求項48〜60のいずれか1項に記載の方法。
- 前記接触表面上に配置された前記半導体デバイスを前記目標基板の前記受容表面と接触させた後に、加熱要素によって前記ポリマー層を加熱するステップを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記ネイティブ基板からの分離に続いて、かつ前記半導体デバイスを前記目標基板の前記受容表面と接触させるステップに先立って、前記半導体デバイスの前記頂面と反対の前記半導体デバイスの裏面をプラズマに暴露するステップを含む、請求項48〜62のいずれか1項に記載の方法。
- 低減されたクラウニングを伴う整合可能転写デバイスであって、
第1の表面および前記第1の表面と反対の第2の表面と、前記第1の表面と前記第2の表面との間の側面とを有する、バルク体積であって、バルク面積は、前記側面を前記第1の表面に接続する先細表面を備える、バルク体積と、
印刷可能材料を取り上げるために前記バルク体積の前記第1の表面上に配置される、複数の印刷支柱であって、前記複数の印刷支柱および前記バルク体積は、前記バルク体積の前記第2の表面に印加される力が前記複数の印刷支柱に伝達されるように配列される、複数の印刷支柱と、を備える、転写デバイス。 - 前記複数の支柱のうちの各支柱のアスペクト比(高さ対幅)は、4:1未満またはそれと等しい(例えば、2:1〜4:1)、請求項64に記載のデバイス。
- 前記複数の印刷支柱のうちの各支柱は、前記第1の表面と反対の前記支柱の端部上に接触表面を備え、前記複数の支柱の前記接触表面は、実質的に同一平面内にある、請求項64または65に記載のデバイス。
- 複数の印刷支柱の厚さは、1ミクロン〜100ミクロン(例えば、1〜5ミクロン、5〜10ミクロン、10〜15ミクロン、50〜25ミクロン、25〜40ミクロン、40〜60ミクロン、60〜80ミクロン、または80〜100ミクロン)である、請求項64〜66のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積の厚さは、0.5mm〜5mm(例えば、0.5〜1mm、1〜2mm、2〜3mm、3〜4mm、または4〜5mm)である、請求項64〜67のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の印刷支柱の厚さと前記バルク体積の厚さとの比は、1:1〜1:10(例えば、1:1〜1:2、1:2〜1:4、1:4〜1:6、1:6〜1:8、または1:8〜1:10)である、請求項64〜68のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、1GPa〜10GPa(例えば、1〜4GPa、4〜7GPa、7〜10GPa)のヤング率を有する、請求項64〜69のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の印刷支柱は、1MPa〜10MPa(例えば、1〜4MPa、4〜7MPa、7〜10MPa)のヤング率を有する、請求項64〜70のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の印刷支柱は、第1のヤング率を有し、基部は、前記第1のヤング率より大きい第2のヤング率を有する、請求項64〜71のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、14.5ppm未満またはそれと等しい熱膨張係数を有する、ポリマーを含む、請求項64〜72のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の印刷支柱は、10cm2〜260cm2(例えば、10cm2〜40cm2、40cm2〜80cm2、120cm2〜160cm2、160cm2〜200cm2、200cm2〜240cm2、または240cm2〜260cm2)から選択される面積を占有する、請求項64〜73のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の印刷支柱のうちの各印刷支柱は、50ナノメートル〜10マイクロメートル(例えば、50nm〜100nm、100nm〜200nm、200nm〜400nm、400nm〜600nm、600nm〜800nm、800nm〜1ミクロン、1ミクロン〜5ミクロン、または5ミクロン〜10ミクロン)の幅、長さ、および高さのうちの少なくとも1つを有する、請求項64〜74のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の印刷支柱は、連続的な一体の層内に形成される、請求項64〜75のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の印刷支柱は、ポリマーを含む、請求項64〜76のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)である、請求項64〜77のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積および前記複数の印刷支柱は、単一の材料から形成される、請求項64〜78のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の少なくとも一部は、前記第1の表面の縁から1mm〜15mm(例えば、前記縁から1mm〜5mmまたは5mm〜10mm、10mm〜15mm)離れて前記第1の表面上に配列される、請求項64〜79のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、前記第1および第2の表面の間の側面である、側面を有する、請求項64〜80のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記側面は、傾斜および/または丸みを帯びた縁を有する、請求項81に記載のデバイス。
- 前記側面は、丸みを帯びた外形(例えば、凸状または凹状)を有する、請求項81に記載のデバイス。
- 前記側面は、75°以下(例えば、60°以下、45°以下、30°以下、または15°以下)の(前記第1の表面と平行な)水平からの角度を形成する、傾斜縁を有する、請求項81に記載のデバイス。
- 複数の支柱(例えば、支柱のアレイ)が配置される表面を伴うメサ構成を有する、エラストマー(例えば、PDMS)スラブ(例えば、バルク体積)を備える、整合可能転写デバイスであって、以下のうちの1つまたはそれを上回るもの[(i)、(ii)、および/または(iii)のうちのいずれか]が当てはまる、すなわち、
(i)前記メサの縁は、前記表面の歪曲を低減させ、前記複数の支柱の正確な間隔を可能にするよう、傾斜および/または丸みを帯びた縁を有する、
(ii)前記複数の支柱は、前記縁から少なくとも1mm(例えば、前記縁から1mm〜5mmまたは5mm〜20mm)離れて前記表面上に配列される、
(iii)前記メサは、10mm以下(例えば、1〜5mm)の厚さを有する、デバイス。 - 前記メサの前記縁は、75°以下(例えば、60°以下、45°以下、30°以下、または15°以下)の(前記表面と平行な)水平からの角度を形成する、傾斜縁を有する、請求項85に記載のデバイス。
- 前記メサの前記縁は、丸みを帯びた外形(例えば、凸状または凹状)を有する、請求項85または86に記載のデバイス。
- 前記エラストマースラブが配置される基板(例えば、ガラス)を備える、請求項85〜87のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のうちの各支柱のアスペクト比(高さ対幅)は、4:1未満またはそれと等しい(例えば、2:1〜4:1)、請求項85〜88のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の印刷支柱のうちの各支柱は、前記第1の表面と反対の前記支柱の端部上に接触表面を備え、前記複数の支柱の前記接触表面は、実質的に同一平面内にある、請求項85〜89のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の厚さは、1ミクロン〜100ミクロン(例えば、1〜5ミクロン、5〜10ミクロン、10〜15ミクロン、50〜25ミクロン、25〜40ミクロン、40〜60ミクロン、60〜80ミクロン、または80〜100ミクロン)である、請求項85〜90のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記メサの厚さは、0.5mm〜5mm(例えば、0.5〜1mm、1〜2mm、2〜3mm、3〜4mm、または4〜5mm)である、請求項85〜91のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の印刷支柱の厚さ対前記メサの厚さの比は、1:1〜1:10(例えば、1:1〜1:2、1:2〜1:4、1:4〜1:6、1:6〜1:8、または1:8〜1:10)である、請求項85〜92のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記メサは、1GPa〜10GPa(例えば、1〜4GPa、4〜7GPa、7〜10GPa)のヤング率を有する、請求項85〜93のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、1MPa〜10MPa(例えば、1〜4MPa、4〜7MPa、7〜10MPa)のヤング率を有する、請求項85〜94のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、第1のヤング率を有し、前記メサは、前記第1のヤング率より大きい第2のヤング率を有する、請求項85〜95のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、1MPa〜5MPaのヤング率を有する、請求項85〜96のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記メサは、14.5ppm未満またはそれと等しい熱膨張係数を有する、ポリマーを含む、請求項85〜97のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、10cm2〜260cm2(例えば、10cm2〜40cm2、40cm2〜80cm2、120cm2〜160cm2、160cm2〜200cm2、200cm2〜240cm2、または240cm2〜260cm2)から選択される面積を占有する、請求項85〜98のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱のうちの各支柱は、50ナノメートル〜10マイクロメートル(例えば、50nm〜100nm、100nm〜200nm、200nm〜400nm、400nm〜600nm、600nm〜800nm、800nm〜1ミクロン、1ミクロン〜5ミクロン、または5ミクロン〜10ミクロン)の幅、長さ、および高さのうちの少なくとも1つを有する、請求項85〜99のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、連続的な一体の層内に形成される、請求項85〜100のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、ポリマーを含む、請求項85〜101のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記メサは、ポリジメチルシロキサン(PDMS)である、請求項85〜102のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記メサおよび前記支柱は、単一の材料から形成される、請求項85〜103のいずれか1項に記載のデバイス。
- 整合可能転写デバイスであって、
第1の表面および前記第1の表面と反対の第2の表面を有する、バルク体積と、
前記バルク体積上に配置されるメサと、
印刷可能材料を取り上げるために前記バルク体積と反対の前記メサ上に配置される、複数の支柱(例えば、支柱のアレイ)を備える、層であって、前記複数の支柱、前記メサ、および前記バルク体積は、前記バルク体積の前記第2の表面に印加される力が前記複数の支柱に伝達されるように配列される、層と、を備える、転写デバイス。 - 前記メサの厚さは、前記支柱の厚さより大きい、請求項105に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のうちの各支柱のアスペクト比(高さ対幅)は、4:1未満またはそれと等しい(例えば、2:1〜4:1)、請求項105または106に記載のデバイス。
- 前記複数の印刷支柱のうちの各支柱は、前記第1の表面と反対の前記支柱の端部上に接触表面を備え、前記複数の支柱の前記接触表面は、実質的に同一平面内にある、請求項105〜107のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の厚さは、1ミクロン〜100ミクロン(例えば、1〜5ミクロン、5〜10ミクロン、10〜15ミクロン、50〜25ミクロン、25〜40ミクロン、40〜60ミクロン、60〜80ミクロン、または80〜100ミクロン)である、請求項105〜108のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積の厚さは、0.5mm〜5mm(例えば、0.5〜1mm、1〜2mm、2〜3mm、3〜4mm、または4〜5mm)である、請求項105〜109のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の厚さ対前記バルク体積の厚さの比は、1:1〜1:10(例えば、1:1〜1:2、1:2〜1:4、1:4〜1:6、1:6〜1:8、または1:8〜1:10)である、請求項105〜110のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、1GPa〜10GPa(例えば、1〜4GPa、4〜7GPa、7〜10GPa)のヤング率を有する、請求項105〜111のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、1MPa〜10MPa(例えば、1〜4MPa、4〜7MPa、7〜10MPa)のヤング率を有する、請求項105〜112のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、第1のヤング率を有し、前記バルク体積は、前記第1のヤング率より大きい第2のヤング率を有する、請求項105〜113のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記メサは、前記第1のヤング率を有する、請求項114に記載のデバイス。
- 前記メサは、前記第2のヤング率を有する、請求項114に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、14.5ppm未満またはそれと等しい熱膨張係数を有する、ポリマーを含む、請求項105〜116のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、10cm2〜260cm2(例えば、10cm2〜40cm2、40cm2〜80cm2、120cm2〜160cm2、160cm2〜200cm2、200cm2〜240cm2、または240cm2〜260cm2)から選択される面積を占有する、請求項105〜117のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のうちの各支柱は、50ナノメートル〜10マイクロメートル(例えば、50nm〜100nm、100nm〜200nm、200nm〜400nm、400nm〜600nm、600nm〜800nm、800nm〜1ミクロン、1ミクロン〜5ミクロン、または5ミクロン〜10ミクロン)の幅、長さ、および高さのうちの少なくとも1つを有する、請求項105〜118のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、連続的な一体の層内に形成される、請求項105〜119のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、ポリマーを含む、請求項105〜120のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)である、請求項105〜121のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積および前記支柱は、単一の材料から形成される、請求項105〜123のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の少なくとも一部は、前記第1の表面の縁から1mm〜15mm(例えば、前記縁から1mm〜5mmまたは5mm〜10mm、10mm〜15mm)離れて前記第1の表面上に配列される、請求項105〜123のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、前記第1および第2の表面の間の側面である、側面を有する、請求項105〜124のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記側面は、傾斜および/または丸みを帯びた縁を有する、請求項125に記載のデバイス。
- 前記側面は、丸みを帯びた外形(例えば、凸状または凹状)を有する、請求項125に記載のデバイス。
- 前記側面は、75°以下(例えば、60°以下、45°以下、30°以下、または15°以下)の(前記第1の表面と平行な)水平からの角度を形成する、傾斜縁を有する、請求項125に記載のデバイス。
- クラウニングを低減させるように整合可能転写デバイスを修正する方法であって、
第1の表面および前記第1の表面と反対の第2の表面と、前記第1の表面と前記第2の表面との間の1つまたはそれを上回る側面とを有する、バルク体積と、
印刷可能材料を取り上げるために前記バルク体積の前記第1の表面上に配置される、複数の印刷支柱であって、前記複数の印刷支柱および前記バルク体積は、前記バルク体積の前記第2の表面に印加される力が前記複数の印刷支柱に伝達されるように配列される、複数の印刷支柱と、
を備える、転写デバイスを提供するステップと、
前記第1の表面に対してゼロではない角度で前記バルク基板の前記第1の表面の縁を切断し、それによって、前記縁におけるクラウニングを低減させるステップと、を含む、方法。 - 前記複数の支柱のうちの各支柱のアスペクト比(高さ対幅)は、4:1未満またはそれと等しい(例えば、2:1〜4:1)、請求項129に記載の方法。
- 前記複数の印刷支柱のうちの各支柱は、前記第1の表面と反対の前記支柱の端部上に接触表面を備え、前記複数の支柱の前記接触表面は、実質的に同一平面内にある、請求項129または130に記載の方法。
- 複数の印刷支柱の厚さは、1ミクロン〜100ミクロン(例えば、1〜5ミクロン、5〜10ミクロン、10〜15ミクロン、50〜25ミクロン、25〜40ミクロン、40〜60ミクロン、60〜80ミクロン、または80〜100ミクロン)である、請求項129〜131のいずれか1項に記載の方法。
- 前記バルク体積の厚さは、0.5mm〜5mm(例えば、0.5〜1mm、1〜2mm、2〜3mm、3〜4mm、または4〜5mm)である、請求項129〜132のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数の印刷支柱の厚さおよび前記バルク体積の厚さの比は、1:1〜1:10(例えば、1:1〜1:2、1:2〜1:4、1:4〜1:6、1:6〜1:8、または1:8〜1:10)である、請求項129〜133のいずれか1項に記載の方法。
- 前記バルク体積は、1GPa〜10GPa(例えば、1〜4GPa、4〜7GPa、7〜10GPa)のヤング率を有する、請求項129〜134のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数の印刷支柱は、1MPa〜10MPa(例えば、1〜4MPa、4〜7MPa、7〜10MPa)のヤング率を有する、請求項129〜135のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数の印刷支柱は、第1のヤング率を有し、前記バルク体積は、前記第1のヤング率より大きい第2のヤング率を有する、請求項129〜136のいずれか1項に記載の方法。
- 前記バルク体積は、14.5ppm未満またはそれと等しい熱膨張係数を有する、ポリマーを含む、請求項129〜137のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数の印刷支柱は、10cm2〜260cm2(例えば、10cm2〜40cm2、40cm2〜80cm2、120cm2〜160cm2、160cm2〜200cm2、200cm2〜240cm2、または240cm2〜260cm2)から選択される面積を占有する、請求項129〜138のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数の印刷支柱のうちの各印刷支柱は、50ナノメートル〜10マイクロメートル(例えば、50nm〜100nm、100nm〜200nm、200nm〜400nm、400nm〜600nm、600nm〜800nm、800nm〜1ミクロン、1ミクロン〜5ミクロン、または5ミクロン〜10ミクロン)の幅、長さ、および高さのうちの少なくとも1つを有する、請求項129〜139のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数の印刷支柱は、連続的な一体の層内に形成される、請求項129〜140のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数の印刷支柱は、ポリマーを含む、請求項129〜141のいずれか1項に記載の方法。
- 前記バルク体積は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)である、請求項129〜142のいずれか1項に記載の方法。
- 前記バルク体積および前記複数の印刷支柱は、単一の材料から形成される、請求項129〜143のいずれか1項に記載の方法。
- 前記支柱の少なくとも一部は、前記第1の表面の縁から1mm〜15mm(例えば、前記縁から1mm〜5mmまたは5mm〜10mm、10mm〜15mm)離れて前記第1の表面上に配列される、請求項129〜144のいずれか1項に記載の方法。
- 前記バルク体積は、前記第1および第2の表面の間の側面である、側面を有する、請求項129〜145のいずれか1項に記載の方法。
- 前記側面は、傾斜および/または丸みを帯びた縁を有する、請求項146に記載の方法。
- 前記側面は、丸みを帯びた外形(例えば、凸状または凹状)を有する、請求項146に記載の方法。
- 前記側面は、75°以下(例えば、60°以下、45°以下、30°以下、または15°以下)の(前記第1の表面と平行な)水平からの角度を形成する、傾斜縁を有する、請求項148に記載の方法。
- 整合可能転写デバイスであって、
第1の表面および前記第1の表面と反対の第2の表面を有する、バルク体積と、
印刷可能材料を取り上げるために前記バルク体積の前記第1の表面上に配置される、複数の印刷支柱であって、各支柱は、基礎区分と、最上区分とを備え、前記最上区分は、前記基礎区分の断面積より小さい(例えば、前記基礎区分の断面積の50%、30%、25%、10%未満である)断面積を有する、複数の印刷支柱と、を備える、転写デバイス。 - 前記複数の支柱のそれぞれは、前記第1の表面と反対の前記支柱の端部上に接触表面を備え、前記複数の支柱の前記接触表面は、実質的に同一平面内にある、請求項150に記載のデバイス。
- 支柱の厚さは、1ミクロン〜100ミクロン(例えば、1〜5ミクロン、5〜10ミクロン、10〜15ミクロン、50〜25ミクロン、25〜40ミクロン、40〜60ミクロン、60〜80ミクロン、または80〜100ミクロン)に及ぶ、請求項150または151に記載のデバイス。
- 前記バルク体積の厚さは、0.5mm〜5mm(例えば、0.5〜1mm、1〜2mm、2〜3mm、3〜4mm、または4〜5mm)である、請求項150〜152のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の厚さ対前記バルク体積の厚さの比は、1:1〜1:10(例えば、1:1〜1:2、1:2〜1:4、1:4〜1:6、1:6〜1:8、または1:8〜1:10)である、請求項150〜153のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、1GPa〜10GPa(例えば、1〜4GPa、4〜7GPa、7〜10GPa)のヤング率を有する、請求項150〜154のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、1MPa〜10MPa(例えば、1〜4MPa、4〜7MPa、7〜10MPa)のヤング率を有する、請求項150〜155のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、第1のヤング率を有し、基部は、前記第1のヤング率より大きい第2のヤング率を有する、請求項150〜156のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、14.5ppm未満またはそれと等しい熱膨張係数を有する、ポリマーを含む、請求項150〜157のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、10cm2〜260cm2(例えば、10cm2〜40cm2、40cm2〜80cm2、120cm2〜160cm2、160cm2〜200cm2、200cm2〜240cm2、または240cm2〜260cm2)から選択される面積を占有する、請求項150〜158のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のうちの各支柱は、50ナノメートル〜10マイクロメートル(例えば、50nm〜100nm、100nm〜200nm、200nm〜400nm、400nm〜600nm、600nm〜800nm、800nm〜1ミクロン、1ミクロン〜5ミクロン、または5ミクロン〜10ミクロン)の幅、長さ、および高さのうちの少なくとも1つを有する、請求項150〜159のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、連続的な一体の層内に形成される、請求項150〜160のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、ポリマーを含む、請求項150〜161のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)である、請求項150〜162のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積および前記支柱は、単一の材料から形成される、請求項150〜163のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のうちの各支柱のアスペクト比(高さ対幅)は、4:1未満またはそれと等しい(例えば、2:1〜4:1)、請求項150〜164のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、前記第1および第2の表面の間の側面である、側面を有する、請求項150〜165のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記側面は、傾斜および/または丸みを帯びた縁を有する、請求項165に記載のデバイス。
- 前記側面は、丸みを帯びた外形(例えば、凸状または凹状)を有する、請求項165に記載のデバイス。
- 前記側面は、75°以下(例えば、60°以下、45°以下、30°以下、または15°以下)の(前記第1の表面と平行な)水平からの角度を形成する、傾斜縁を有する、請求項165に記載のデバイス。
- 前記支柱の少なくとも一部は、前記第1の表面の縁から1mm〜15mm(例えば、前記縁から1mm〜5mmまたは5mm〜10mm、10mm〜15mm)離れて前記第1の表面上に配列される、請求項150〜169のいずれか1項に記載のデバイス。
- 整合可能転写デバイスであって、
第1の表面および前記第1の表面と反対の第2の表面を有する、バルク体積と、
印刷可能材料を取り上げるために前記バルク体積の前記第1の表面上に配置される、複数の印刷支柱と、
印刷可能材料が前記複数の印刷支柱によって取り上げられるときに、前記バルク体積の前記第1の表面が沈下し、不注意に印刷可能材料を取り上げることを防止するために、前記バルク体積の前記第1の表面上に配置される、複数の抗−沈下支柱であって、前記複数の印刷支柱および前記バルク体積は、前記バルク体積の前記第2の表面に印加される力が前記複数の印刷支柱に伝達されるように配列される、複数の抗−沈下支柱と、を備える、転写デバイス。 - 前記複数の印刷支柱および前記複数の抗−沈下支柱は、前記複数の印刷支柱と前記複数の抗−沈下支柱との間に位置付けられる接続層上に配置される、請求項171に記載のデバイス。
- 前記接続層は、薄い金属層を備える、請求項172に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のそれぞれは、前記第1の表面と反対の前記支柱の端部上に接触表面を備え、前記複数の支柱の前記接触表面は、実質的に同一平面内にある、請求項171〜173のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記印刷支柱の厚さは、1ミクロン〜100ミクロン(例えば、1〜5ミクロン、5〜10ミクロン、10〜15ミクロン、50〜25ミクロン、25〜40ミクロン、40〜60ミクロン、60〜80ミクロン、または80〜100ミクロン)である、請求項171〜174のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積の厚さは、0.5mm〜5mm(例えば、0.5〜1mm、1〜2mm、2〜3mm、3〜4mm、または4〜5mm)である、請求項171〜175のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記印刷支柱の厚さ対前記バルク体積の厚さの比は、1:1〜1:10(例えば、1:1〜1:2、1:2〜1:4、1:4〜1:6、1:6〜1:8、または1:8〜1:10)である、請求項171〜176のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、1GPa〜10GPa(例えば、1〜4GPa、4〜7GPa、7〜10GPa)のヤング率を有する、請求項171〜177のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記印刷支柱は、1MPa〜10MPa(例えば、1〜4MPa、4〜7MPa、7〜10MPa)のヤング率を有する、請求項171〜178のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記印刷支柱は、第1のヤング率を有し、前記バルク体積は、前記第1のヤング率より大きい第2のヤング率を有する、請求項171〜179のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、14.5ppm未満またはそれと等しい熱膨張係数を有する、ポリマーを含む、請求項171〜180のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記印刷支柱は、10cm2〜260cm2(例えば、10cm2〜40cm2、40cm2〜80cm2、120cm2〜160cm2、160cm2〜200cm2、200cm2〜240cm2、または240cm2〜260cm2)から選択される面積を占有する、請求項171〜181のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記印刷支柱のそれぞれは、50ナノメートル〜10マイクロメートル(例えば、50nm〜100nm、100nm〜200nm、200nm〜400nm、400nm〜600nm、600nm〜800nm、800nm〜1ミクロン、1ミクロン〜5ミクロン、または5ミクロン〜10ミクロン)の幅、長さ、および高さのうちの少なくとも1つを有する、請求項171〜182のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記印刷支柱は、連続的な一体の層内に形成される、請求項171〜183のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記印刷支柱は、ポリマーを含む、請求項171〜184のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)である、請求項171〜185のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積および前記印刷支柱は、単一の材料から形成される、請求項171〜186のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記抗−沈下支柱は、前記印刷支柱の間に散在させられる、請求項171〜187のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の抗−沈下支柱は、前記印刷支柱より大きい係数を有する、請求項171〜188のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱のうちの各支柱のアスペクト比(高さ対幅)は、4:1未満またはそれと等しい(例えば、2:1〜4:1)、請求項171〜189のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の少なくとも一部は、前記第1の表面の縁から1mm〜15mm(例えば、前記縁から1mm〜5mmまたは5mm〜10mm、10mm〜15mm)離れて前記第1の表面上に配列される、請求項171〜190のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、前記第1および第2の表面の間の側面である、側面を有する、請求項171〜191のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記側面は、傾斜および/または丸みを帯びた縁を有する、請求項192に記載のデバイス。
- 前記側面は、丸みを帯びた外形(例えば、凸状または凹状)を有する、請求項192に記載のデバイス。
- 前記側面は、75°以下(例えば、60°以下、45°以下、30°以下、または15°以下)の(前記第1の表面と平行な)水平からの角度を形成する、傾斜縁を有する、請求項192に記載のデバイス。
- 整合可能転写デバイスであって、
第1の表面および前記第1の表面と反対の第2の表面を有する、バルク体積と、
印刷可能材料を取り上げるために前記バルク体積の前記第1の表面上に配置される、複数の支柱であって、前記複数の支柱および前記バルク体積は、前記バルク体積の前記第2の表面に印加される力が前記複数の支柱に伝達されるように配列され、前記複数の支柱によって占有されていない前記第1の表面の面積の一部は、粗面積を備える(それによって、抗−沈下する)、複数の支柱と、
を備える、転写デバイス。 - 前記粗面積は、複数の特徴を備え、各特徴は、各支柱の幅より小さい幅と、各支柱の高さより小さい高さとを有する、請求項196に記載のデバイス。
- 前記粗面積は、前記支柱の間で前記第1の表面上に位置する、請求項196または197に記載のデバイス。
- 前記粗面積は、特徴のパターン化されたアレイを備える、請求項196〜198のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記粗面積は、特徴のランダムアレイを備える、請求項196〜199のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のそれぞれは、前記第1の表面と反対の前記支柱の端部上に接触表面を備え、前記複数の支柱の前記接触表面は、実質的に同一平面内にある、請求項196〜200のいずれか1項に記載のデバイス。
- 支柱の厚さは、1ミクロン〜100ミクロン(例えば、1〜5ミクロン、5〜10ミクロン、10〜15ミクロン、50〜25ミクロン、25〜40ミクロン、40〜60ミクロン、60〜80ミクロン、または80〜100ミクロン)である、請求項196〜201のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積の厚さは、0.5mm〜5mm(例えば、0.5〜1mm、1〜2mm、2〜3mm、3〜4mm、または4〜5mm)である、請求項196〜202のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の厚さおよび前記バルク体積の厚さの比は、1:1〜1:10(例えば、1:1〜1:2、1:2〜1:4、1:4〜1:6、1:6〜1:8、または1:8〜1:10)である、請求項196〜203のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、1GPa〜10GPa(例えば、1〜4GPa、4〜7GPa、7〜10GPa)のヤング率を有する、請求項196〜204のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、1MPa〜10MPa(例えば、1〜4MPa、4〜7MPa、7〜10MPa)のヤング率を有する、請求項196〜205のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、第1のヤング率を有し、前記バルク体積は、前記第1のヤング率より大きい第2のヤング率を有する、請求項196〜206のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、14.5ppm未満またはそれと等しい熱膨張係数を有する、ポリマーを含む、請求項196〜207のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、10cm2〜260cm2(例えば、10cm2〜40cm2、40cm2〜80cm2、120cm2〜160cm2、160cm2〜200cm2、200cm2〜240cm2、または240cm2〜260cm2)から選択される面積を占有する、請求項196〜208のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱のそれぞれは、50ナノメートル〜10マイクロメートルの幅、長さ、および高さのうちの少なくとも1つを有する、請求項196〜209のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、連続的な一体の層内に形成される、請求項196〜210のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、ポリマーを含む、請求項196〜211のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、PDMSである、請求項196〜212のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積および前記支柱は、単一の材料から形成される、請求項196〜213のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記整合可能転写デバイスは、粘弾性スタンプである、請求項196〜214のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記整合可能転写デバイスは、エラストマースタンプである、請求項196〜215のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記エラストマースタンプは、ポリジメチルシロキサン(PDMS)で作製される、請求項216に記載のデバイス。
- 前記支柱のうちの各支柱のアスペクト比(高さ対幅)は、4:1未満またはそれと等しい(例えば、2:1〜4:1)、請求項196〜217のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、前記第1の表面の縁から1mm〜15mm(例えば、前記縁から1mm〜5mmまたは5mm〜10mm、10mm〜15mm)離れて前記第1の表面上に配列される、請求項196〜218のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、前記第1および第2の表面の間の側面である、側面を有する、請求項196〜219のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記側面は、傾斜および/または丸みを帯びた縁を有する、請求項220に記載のデバイス。
- 前記側面は、丸みを帯びた外形(例えば、凸状または凹状)を有する、請求項220に記載のデバイス。
- 前記側面は、75°以下(例えば、60°以下、45°以下、30°以下、または15°以下)の(前記第1の表面と平行な)水平からの角度を形成する、傾斜縁を有する、請求項220に記載のデバイス。
- 整合可能転写デバイスであって、
第1の材料を備える、基部と、
第2の材料を備え、前記基部上に配置される、副基部(例えば、前記副基部は、前記基部より小さい断面積を有する)と、
前記基部および前記副基部と異なる材料を備え、少なくとも部分的に前記副基部上に(例えば、また、少なくとも部分的に前記基部に)配置される、バルク体積であって、前記副基部上に配置される前記バルク体積の一部の厚さは、前記副基部の厚さより小さい、バルク体積と、
印刷可能材料を取り上げるために前記副基部の反対および上方で前記バルク体積上に配置される、複数の支柱であって、前記複数の支柱、前記基部、前記副基部、および前記バルク体積は、前記副基部と反対の前記基部の表面に印加される力が前記複数の支柱に伝達されるように配列される、複数の支柱と、を備える、転写デバイス。 - 前記第1の材料は、ガラスを含む、請求項224に記載のデバイス。
- 前記第1および第2の材料は、同一である、請求項224または225に記載のデバイス。
- 前記バルク体積および前記複数の支柱は、単一の材料から形成される、請求項224〜226のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、ポリマーを含む、請求項224〜227のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記第1の材料は、透明である、請求項224〜228のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記第2の材料は、透明である、請求項224〜229のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のそれぞれは、前記バルク体積と反対の前記支柱の端部上に接触表面を備え、前記複数の支柱の前記接触表面は、実質的に同一平面内にある、請求項224〜230のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の厚さは、1ミクロン〜100ミクロン(例えば、1〜5ミクロン、5〜10ミクロン、10〜15ミクロン、50〜25ミクロン、25〜40ミクロン、40〜60ミクロン、60〜80ミクロン、または80〜100ミクロン)である、請求項224〜231のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積の厚さは、0.5mm〜5mm(例えば、0.5〜1mm、1〜2mm、2〜3mm、3〜4mm、または4〜5mm)である、請求項224〜232のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の厚さ対前記バルク体積の厚さの比は、1:1〜1:10(例えば、1:1〜1:2、1:2〜1:4、1:4〜1:6、1:6〜1:8、または1:8〜1:10)である、請求項224〜233のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、1GPa〜10GPa(例えば、1〜4GPa、4〜7GPa、7〜10GPa)のヤング率を有する、請求項224〜234のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、1MPa〜10MPa(例えば、1〜4MPa、4〜7MPa、7〜10MPa)のヤング率を有する、請求項224〜235のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、第1のヤング率を有し、前記基部は、前記第1のヤング率より大きい第2のヤング率を有する、請求項1〜236のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、14.5ppm未満またはそれと等しい熱膨張係数を有する、ポリマーを含む、請求項224〜237のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、10cm2〜260cm2(例えば、10cm2〜40cm2、40cm2〜80cm2、120cm2〜160cm2、160cm2〜200cm2、200cm2〜240cm2、または240cm2〜260cm2)から選択される面積を占有する、請求項224〜238のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のうちの各支柱は、50ナノメートル〜10マイクロメートル(例えば、50nm〜100nm、100nm〜200nm、200nm〜400nm、400nm〜600nm、600nm〜800nm、800nm〜1ミクロン、1ミクロン〜5ミクロン、または5ミクロン〜10ミクロン)の幅、長さ、および高さのうちの少なくとも1つを有する、請求項224〜239のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、連続的な一体の層内に形成される、請求項224〜240のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、ポリマーを含む、請求項224〜241のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)である、請求項224〜242のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、前記支柱より大きい係数を有する、請求項224〜243のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱のうちの各支柱のアスペクト比(高さ対幅)は、4:1未満またはそれと等しい(例えば、2:1〜4:1)、請求項224〜244のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の少なくとも一部は、前記第1の表面の縁から1mm〜15mm(例えば、前記縁から1mm〜5mmまたは5mm〜10mm、10mm〜15mm)離れて前記第1の表面上に配列される、請求項224〜245のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、前記第1および第2の表面の間の側面である、側面を有する、請求項224〜246のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記側面は、傾斜および/または丸みを帯びた縁を有する、請求項247に記載のデバイス。
- 前記側面は、丸みを帯びた外形(例えば、凸状または凹状)を有する、請求項247に記載のデバイス。
- 前記側面は、75°以下(例えば、60°以下、45°以下、30°以下、または15°以下)の(前記第1の表面と平行な)水平からの角度を形成する、傾斜縁を有する、請求項247に記載のデバイス。
- 整合可能転写デバイスであって、
第1の表面および前記第1の表面と反対の第2の表面を有する、バルク体積であって、前記バルク体積は、第1の組成を有する、バルク体積と、
印刷可能材料を取り上げるために前記バルク体積の前記第1の表面上に配置される、複数の支柱であって、前記複数の支柱および前記バルク体積は、前記基部によって前記基部の前記第2の表面に印加される力が前記複数の支柱に伝達されるように配列され、各支柱の少なくとも一部(例えば、各支柱の全体または各支柱の最上部分)は、前記第1の組成と異なる第2の組成を有する、複数の支柱と、
を備える、転写デバイス。 - 各支柱の少なくとも一部は、前記第2の組成を有する、請求項251に記載のデバイス。
- 前記バルク体積に最も近い各支柱の底部分は、前記第2の組成を有する、請求項251または252に記載のデバイス。
- 前記第1の組成は、ポリマーを含む、請求項251〜253のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記第2の組成は、ポリマーを含む、請求項251〜254のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記第1の組成は、硬化剤を含む、請求項251〜255のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記第2の組成は、硬化剤を含む、請求項251〜256のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記基部は、ガラスである、請求項251〜257のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のうちの各支柱は、前記第1の表面と反対の前記支柱の端部上に接触表面を備え、前記複数の支柱の前記接触表面は、実質的に同一平面内にある、請求項251〜258のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の厚さは、1ミクロン〜100ミクロン(例えば、1〜5ミクロン、5〜10ミクロン、10〜15ミクロン、50〜25ミクロン、25〜40ミクロン、40〜60ミクロン、60〜80ミクロン、または80〜100ミクロン)である、請求項251〜259のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積の厚さは、0.5mm〜5mm(例えば、0.5〜1mm、1〜2mm、2〜3mm、3〜4mm、または4〜5mm)である、請求項251〜260のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の厚さおよび前記バルク体積の厚さの比は、1:1〜1:10(例えば、1:1〜1:2、1:2〜1:4、1:4〜1:6、1:6〜1:8、または1:8〜1:10)である、請求項251〜261のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、1GPa〜10GPa(例えば、1〜4GPa、4〜7GPa、7〜10GPa)のヤング率を有する、請求項251〜262のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、1MPa〜10MPa(例えば、1〜4MPa、4〜7MPa、7〜10MPa)のヤング率を有する、請求項251〜263のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、第1のヤング率を有し、前記基部は、前記第1のヤング率より大きい第2のヤング率を有する、請求項251〜264のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、14.5ppm未満またはそれと等しい熱膨張係数を有する、ポリマーを含む、請求項251〜265のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、10cm2〜260cm2(例えば、10cm2〜40cm2、40cm2〜80cm2、120cm2〜160cm2、160cm2〜200cm2、200cm2〜240cm2、または240cm2〜260cm2)から選択される面積を占有する、請求項251〜266のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のうちの各支柱は、50ナノメートル〜10マイクロメートル(例えば、50nm〜100nm、100nm〜200nm、200nm〜400nm、400nm〜600nm、600nm〜800nm、800nm〜1ミクロン、1ミクロン〜5ミクロン、または5ミクロン〜10ミクロン)の幅、長さ、および高さのうちの少なくとも1つを有する、請求項251〜267のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱は、連続的な一体の層内に形成される、請求項251〜268のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記複数の支柱のうちの各支柱のアスペクト比(高さ対幅)は、4:1未満またはそれと等しい(例えば、2:1〜4:1)、請求項251〜269のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記支柱の少なくとも一部は、前記第1の表面の縁から1mm〜15mm(例えば、前記縁から1mm〜5mmまたは5mm〜10mm、10mm〜15mm)離れて前記第1の表面上に配列される、請求項251〜270のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記バルク体積は、前記第1および第2の表面の間の側面である、側面を有する、請求項251〜271のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記側面は、傾斜および/または丸みを帯びた縁を有する、請求項272に記載のデバイス。
- 前記側面は、丸みを帯びた外形(例えば、凸状または凹状)を有する、請求項272に記載のデバイス。
- 前記側面は、75°以下(例えば、60°以下、45°以下、30°以下、または15°以下)の(前記第1の表面と平行な)水平からの角度を形成する、傾斜縁を有する、請求項272に記載のデバイス。
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