JP5180820B2 - スタンプから基板にパターンを転写する方法及び装置 - Google Patents

スタンプから基板にパターンを転写する方法及び装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5180820B2
JP5180820B2 JP2008509561A JP2008509561A JP5180820B2 JP 5180820 B2 JP5180820 B2 JP 5180820B2 JP 2008509561 A JP2008509561 A JP 2008509561A JP 2008509561 A JP2008509561 A JP 2008509561A JP 5180820 B2 JP5180820 B2 JP 5180820B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stamp
substrate
pattern
receiving surface
stamping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008509561A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008540164A (ja
Inventor
エム スフネイデル,ローナルド
イェー イェー ドナ,マリニュス
エム イェー デクレ,ミシェル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips NV
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips NV, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips NV
Publication of JP2008540164A publication Critical patent/JP2008540164A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5180820B2 publication Critical patent/JP5180820B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41KSTAMPS; STAMPING OR NUMBERING APPARATUS OR DEVICES
    • B41K3/00Apparatus for stamping articles having integral means for supporting the articles to be stamped
    • B41K3/02Apparatus for stamping articles having integral means for supporting the articles to be stamped with stamping surface located above article-supporting surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41KSTAMPS; STAMPING OR NUMBERING APPARATUS OR DEVICES
    • B41K3/00Apparatus for stamping articles having integral means for supporting the articles to be stamped
    • B41K3/02Apparatus for stamping articles having integral means for supporting the articles to be stamped with stamping surface located above article-supporting surface
    • B41K3/12Apparatus for stamping articles having integral means for supporting the articles to be stamped with stamping surface located above article-supporting surface with curved stamping surface for stamping by rolling contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41KSTAMPS; STAMPING OR NUMBERING APPARATUS OR DEVICES
    • B41K3/00Apparatus for stamping articles having integral means for supporting the articles to be stamped
    • B41K3/36Apparatus for stamping articles having integral means for supporting the articles to be stamped with means for deforming or punching the copy matter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00436Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
    • B81C1/00444Surface micromachining, i.e. structuring layers on the substrate
    • B81C1/0046Surface micromachining, i.e. structuring layers on the substrate using stamping, e.g. imprinting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/28Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers

Description

本発明は、スタンプのスタンピング表面から基板の受容表面にパターンを転写するための方法であって、スタンピング表面及び受容表面のうちの少なくとも一方が可撓であり、スタンプがパターンを基板に局所的に移転する連続的な転写地域が、ある期間に亘って創成され、その後、除去される方法に関する。
そのような方法は、印刷可能な電子機器の実現物の1つと考えられるミクロ接触印刷の分野において適用されるのに特に適している。ミクロ接触印刷において、転写されるべきパターンの特徴は、ミクロン及びサブミクロンの範囲内にある。具体的には、パターンは、隆起部分を有する微細構造を含む。
普通、ミクロ接触印刷では、所謂アルカンチオール分子を含むインクが適用される。初めに、スタンプは、スタンプを溶液中に浸漬することによって、これらの分子で充填され、分子はスタンプによって吸収される。スタンプ内の微細構造の隆起部分が貴金属に接触するとき、チオール分子はスタンプを通じて拡散し、金属表面上に所謂自己構成単分子膜を形成する。この単分子膜の厚さはたった数ナノメートルである。単分子膜は、スタンプの微細構造の隆起部分と接触する金属表面の部分上にのみ存在する。
後続のエッチングプロセスにおいて、単分子膜は、金属を保護するレジストとして働く。単分子膜によって被覆される表面部分は、エッチングに対して保護されるのに対し、保護されない金属は取り除かれる。最終的には、スタンプ内の微細構造の元々のパターンは、単分子膜を介して、金属表面に複製される。様々な膜を含む特定のパターンが金属表面上に得られるよう、ミクロ接触印刷及びエッチングの上記プロセスは、数回繰り返され得る。新しい膜を印刷するプロセスが遂行される前に、スタンプが既に表面上に存在する膜に対して正しく位置付けられることが重要である。
冒頭段落に特定されるような方法は、例えば、WO 03/099463から既知である。既知の方法によれば、パターンは、パターンがスタンプのスタンピング表面から基板の受容表面に局所的に転写される一定期間中に、パターンの一部を受容表面のそのような範囲内に連続的に導くことによって、スタンピング表面から受容表面に転写される。具体的には、個々の部分を移動するための個々のアクチュエータの適用が開示されている。隣接するアクチュエータを連続的に動作することによって、パターンの転写が起こる転写地域が、スタンピング表面と受容表面との間で波のように動く1つの転写地域のように見えることが達成される。
転写地域を連続的に創成することの重要な利点は、両方の表面が平面的である場合でさえも、パターンの転写中に、気泡がスタンピング表面と受容表面との間に捕捉されないことである。
WO 03/099463中に開示されるような方法を実施する発明の実用的な実施態様では、3つの膜が区別可能である。第一膜は、スタンピング表面を有する柔らかいエラストマースタンプを含む。好ましくは、スタンプは、例えば、ポリマ板又はガラスの薄板である可撓な背面板に取り付けられる。第二膜は、溝板に配置される複数のノズル又は溝を含む。各ノズルは弁と関連付けられ、弁は第三膜の一部であり、真空と約2kPaの緩やかな過圧との間で切り換え得る。第三膜は、供給チャネル、及び、弁を個々にアドレス付けするための手段も含む。
装置は、スタンプのスタンピング表面から基板の受容表面にパターンを転写するために適用される。基板は、スタンプから所定距離に、例えば、100μmの距離に位置付けられる。装置の動作中、スタンプ及び背面板の全体は、真空によって溝に対して保持される。弁は、所望の順序で、開放され、再び閉塞される。弁が開放されるや否や、空気は関連するノズルに流れ込み、結果的に、スタンプのスタンピング表面の関連する部分が、基板の受容表面に向かって押し付けられる。その状況において、基板の受容表面へのスタンピング表面の一部上のパターンの転写が行われる。所定の時間期間の後、弁は再び閉塞され、スタンプのスタンピング表面の一部は、再び真空に晒され、その結果として、その部分はその初期位置に戻り、そこにおいて、それは溝板に対して保持される。隣接する弁を開閉することによって、スタンプのスタンピング表面が基板の受容表面に向かって付勢される地域は、スタンピング表面と受容表面との間で波のように動く1つの地域のように見える。
装置の適用は、特にマイクロメータ精度を伴う印刷のために、極めて良好な結果をもたらす。しかしながら、より高い精度が求められるとき、装置は余り満足ではない。真空から過圧への弁の切換えが転写パターンの劣化を招く振動を導入するようである。従って、WO 03/099463から既知の方法を実施する他の実用的な方法の必要がある。
本発明は、スタンプのスタンピング表面から基板の受容表面にパターンを転写するための新規な方法及び新規な装置を提供することによってこの必要を充足する。本発明に従う新規な方法では、スタンピング表面及び受容表面の可撓な一方の一部をスタンピング表面及び受容表面の他方に向かう方向に移動するための活性化手段を有する少なくとも1つの活性化ユニットが適用され、活性化ユニット及び部分的に活性化される表面は互いに対して移動される。
以下において、本発明に従う方法が説明され、そこでは、簡潔性のために、活性化ユニットがスタンピング表面に作用すると想定される。それは活性化ユニットが受容表面に作用することも可能であるという事実を変更しない。
本発明に従う方法の重要な特徴によれば、スタンピング表面及び活性化ユニットは、互いに対して移動される。相互運動が連続的な不断の運動であるならば、活性化ユニットがスタンピング表面の隣接する部分を受容表面に向かって連続的に移動すること、換言すれば、振動及び変形を導入することなしに、隣接する転写地域を連続的に創成することが可能である。
本発明の範囲内で、活性化ユニット及びスタンピング表面の相互運動は、あらゆる可能な方法で、即ち、活性化ユニット及びスタンピング表面の両方を移動することによって、活性化ユニットのみを移動し、スタンピング表面を固定位置に維持することによって、或いは、スタンピング表面のみを移動し、活性化ユニットを固定位置に維持することによって実現され得る。例えば、活性化ユニットは、スタンプの背面側を越えて移動され得るのに対し、スタンプは固定的に維持される。スタンピング表面及び受容表面の両方が、実質的に同一速度で、実質的に同一方向に移動されることも可能であり、活性化ユニットは固定位置に配置され、スタンプの背面側が活性化ユニットに沿って移動される。運動が連続的な性質であるとき、振動の導入は確実に回避され、スタンプのスタンピング表面から基板の受容表面へのパターンの転写は、パターンの特徴がナノメートル範囲内にある場合においても、十分に正確な方法で行われる。
本発明に従う方法を遂行するための装置は、基板を懸架するための手段と、スタンプを懸架するための手段と、少なくとも1つの活性化ユニットとを含み、活性化ユニット及び部分的に活性化される表面が互いに対して移動可能に配置される構成を構築するよう構成される。
実行可能な実施態様において、装置は、活性化手段のみを移動し、スタンピング表面及び受容表面を所定位置に維持するよう構成される。そのような実施態様では、例えば、装置は、ガイドバーを含み、活性化ユニットはガイドバー上に取り付けられ、活性化ユニットはガイドバーに対して移動可能に配置され得る。
他の実行可能な実施態様において、装置は、スタンプ及び基板の両方を移動するのに対し、活性化ユニットを固定位置に維持するように構成される。そのような実施態様では、例えば、装置は、二対の回転可能なリールを含み、回転可能なリールの対の一方はスタンプを懸架するために配置されるのに対し、回転可能なリールの対の他方は、基板を懸架するために配置され、活性化ユニットは、装置の動作中にスタンプ及び基板の一方の背面側が通る位置に固定的に配置される。
活性化ユニット及び活性化手段は、如何なる適切な方法にも設計され得る。その場合には、スタンピング表面及び受容表面の一方の一部を移動するために、活性化手段がこの部分に作用するよう設計されることが重要である。例えば、活性化ユニットは、圧力室を部分的に取り囲むスライダ本体を含み、圧力室はスタンプに対して開放である。そのような活性化ユニットがスタンプの背面側を越えて移動されるとき、スタンプの部分は、これらの部分が圧力室内で優勢な圧力の影響下になるや否や、活性化ユニットによって基板に向かって押し付けられ、これらの部分が圧力室ともはや連絡しなくなるや否や、それらの初期位置に移動して戻る。
US2004/0197712が、スタンプが支持材料の周りに形成され、支持材料は両者を緊密に引っ張るバネに取り付けられる、接触印刷システムを開示していることが留意される。基板がスタンプの前に位置付けられる。スタンプを基板と接触させる目的のために、ローラが適用され、それはスタンプの背面側に沿ってロールされる。ローラのローリング作用の故に、空気がスタンプと基板との間の接触線の前に押し付けられるので、スタンプと基板との間の空気の捕捉は阻止される。このようにして、基板が完全なスタンプによって接触されることが最終的に達成される。
本発明に関する重要な相違は、連続的転写地域がある時間周期に亘って創成され、引き続き、除去されるプロセスが起こらないことである。さらに、ローラは、スタンピング表面の一部を基板の受容表面に向かう方向に移動するための活性化手段を有する活性化ユニットとみなし得ない。その代わりに、ローラは、スタンピング表面を基板の受容表面に対して押圧するための一種の加圧手段であり、スタンピング表面と受容表面との間の接触は、一方の側から他方の側に漸進的に増大される。故に、US2004/0197712に開示されるような接触印刷システムが適用されるとき、パターンの転写がスタンプの異なる部分のために起こる時間を制御することは可能でない。逆に、本発明に従う方法が適用される状況では、スタンピング表面の一部が活性化ユニットの活性化手段の影響下で受容表面に向かって付勢される時間を正確に制御することが可能である。さらに、US2004/0197712に開示されるような接触印刷システムでは、スタンプがバネによって緊密に引っ張られるという事実の故に、スタンプにおける張力が得られ、それはスタンプの変形並びに接触印刷のプロセス中の不正確性を招く。
本発明は、さらに、スタンプのスタンピング表面から基板の受容表面にパターンを転写するための方法であって、スタンピング表面及び受容表面の少なくとも一方は可撓であり、スタンプがパターンを基板に局所的に転写する連続的な転写地域がある時間周期に亘って創成され、引き続き、スタンピング表面及び受容表面の可撓な一方の一部をスタンピング表面及び受容表面の他方に向かう方向に移動するための活性化手段を有する少なくとも1つの活性化ユニットを適用することによって除去され、活性化手段は、部分的に活性化される表面の一部に対して所定の圧力を加えるよう構成され、スタンプ及び基板の相互位置が、基板の受容表面のパターン及びスタンプのスタンピング表面のパターンとを見ることによって、パターン転写プロセスを通じて監視され、基板の受容表面のパターン及びスタンプのスタンピング表面のパターンの不整列が発見される場合には、基板の受容表面のパターン及びスタンプのスタンピング表面のパターンの正しい整列が得られるまでスタンプ及び基板を互いに対して変位することによって、スタンプ及び基板の相互位置が矯正される方法に関する。
微小構造を含むパターンを印刷するときには、特に特定のパターンが既に基板上に存在する場合には、スタンプ及び基板が互いに対して正確に位置付けられることが極めて重要であり、新しい膜をこのパターンに追加することが望ましい。従来技術によれば、スタンプ及び基板を互いに対して位置付けるプロセスは、新しいパターン膜を転写するプロセスが開始される前に遂行される。周知の整列手順によれば、スタンプのスタンピング表面及び基板の受容表面の両方の上に配置される基準印が使用される。しかしながら、実際には、パターン転写プロセス中、スタンプのスタンピング表面のパターンと基板の受容表面のパターンの不整列が起こり、その結果として、新規に転写されるパターンは、基板の受容表面上に既に存在するパターンに対して変位される。変位は基板がこれ以上使用され得ないようでさえあり得る。
本発明に従う方法が適用されるとき、スタンプ及び基板を互いに対して位置付けるプロセスは、パターン転写プロセスを通じても遂行される。不整列が発見される場合には、スタンプ及び基板の相互位置は、基板の受容表面のパターンとスタンプのスタンピング表面のパターンとの正しい整列が得られるまでスタンプ及び基板を相互に対して変位することによって矯正される。このようにして、スタンプ及び基板の沿うと位置を極めて正確に制御することが可能であるので、極めて正確な結果が得られる。
本発明に従う方法は、活性化手段が部分的に活性化される表面の一部に所定の圧力を加えるよう構成される状況において適用可能である。何故ならば、その状況においては、活性化手段の少なくとも一部が透明であり得るからである。スタンプのスタンピング表面及び基板の受容表面を見るための手段が、活性化手段も存在するスタンプ及び基板の側に位置付けられる場合に関連する。
本発明に従う方法を遂行するのに適する装置は、基板の受容表面及びスタンプのスタンピング表面を同時に見るために配置される、カメラのような画像検出手段と、基板の受容表面及びスタンプのスタンピング表面の正しい整列を得るために、画像検出手段によって得られる画像を解釈し、且つ、画像の解釈の結果に基づいてスタンプ及び基板の相互位置を制御するための解釈及び制御手段とを含む。基板の受容表面及びスタンプのスタンピング表面上の画像検出手段の視野の妨害を回避するために、画像検出手段と画像が取られるべき場所との間に延在する経路内の装置の構成部品は透明である。
今や図面を参照して本発明をより詳細に説明する。図面中、類似の部分は同一の参照符号によって表示されている。
図面中、一部の重要な詳細を例証する目的のために、図示の装置の一部は拡大されて描写されている。結果的に、図面は装置の正確な尺度の図面と考えられるべきではない。
図1は、本発明の第一の好適な実施態様に従った装置を概略的に示しており、それは参照符号1を用いて表示されている。以下において、この装置1を第一パターン転写装置1と呼ぶ。
第一パターン転写装置1は、スタンプ10のスタンピング表面11から基板20の受容表面21にパターン12を転写する働きをする。基板20を支持する目的のために、第一パターン転写装置1は、支持表面23を有するテーブル22を含む。基板20は、適切な固定手段(図示せず)を用いてテーブル22上に固定される。例えば、テーブル22は、基板20を真空に基づいて支持表面23に対して保持し得る真空チャックとして設計され得る。
スタンプ10を変形するのが極めて容易であるよう、スタンプ10は可撓な材料で作成される。例えば、スタンプ10の材料は、スタンプ10の小さな部分が1kPaのみの極めて緩やかな過圧に晒されるときに既に局所的に変形されるように選択される。具体的には、スタンプ10は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)材料のような柔らかいエラストマー材料から作成される。
スタンプ10は、例えば、ポリマ板又はガラスの薄板である背面板13に取り付けられる。背面板13は、スタンプ10のキャリアとして働き、板から離れる方向に極めて可撓でもある。結果的に、スタンプ10及び背面板13の全体が板から離れる方向に可撓である程度は、スタンプのみが可撓である程度と同等である。
スタンプ10のスタンピング表面11は、基板20の受容表面21に転写されるべきパターン12を定める転写表面14を含む。パターン12の特徴は、ミクロン又はサブミクロンの範囲内にあり得る。図1では、明瞭性のために、パターン12の一部のみが、拡大されて概略的に描写されている。
第一パターン転写装置1において、スタンプ10は、スタンピング表面11がテーブル22の支持表面23を面するように位置付けられ、或いは、テーブル22上に基板20が配置される場合には、基板20の受容表面21上に位置付けられる。スタンプ10と背面板13の全体は、微小孔16を有するスタンプ保持板15によって保持されている。微小孔は、直線チャネルとして図1中に概略的に描写されている。実用的な実施態様において、スタンプ保持板15は、複数の微小孔16が内部に存在する多孔性材料を含む。例えば、スタンプ保持板15は、多孔性アルミニウムから作成される。しかしながら、スタンプ保持板15は、必ずしも多孔性材料を含む必要はない。例えば、スタンプ保持板15が、複数の狭い通路が内部に配置される板を含むことも可能である。
スタンプ保持板15の背面側に、即ち、スタンプ10と接触することが意図されないスタンプ保持板15の側に、真空室17が配置されている。第一パターン転写装置1の動作中、真空室17内で優勢な真空の影響下で、スタンプ10及び背面板13は、真空室17が微小孔16を通じて、吸引力をスタンプ10に加えるので、スタンプ保持板15に対して保持される。
真空室17の内部には、スライダ本体25が存在し、それは案内バー26上に摺動可能に配置されている。スライダ本体25の正面側に、即ち、スタンプ保持板15に面するスライダ本体25の側に、陥凹27が配置され、それは、第一パターン転写装置1の動作中、圧力室27として適用される。例えば、約2kPaの緩やかな過圧が、圧力室27内で優勢である。
圧力室27は、スライダ本体25によって真空室25から完全に分離されている。正面側で、スライダ本体25は、シール28を通じてスランプ保持板15と接触するので、圧力室27から真空室17への空気の漏れが防止される。
真空室17及び圧力室27は、供給チャネルを通じてそ真空及び圧力をそれぞれ供給するための適切な装置に接続されている。明瞭性のために、図1には、そのような装置及び供給チャネルがそれ自体既知の任意の適切な装置及び供給チャネルであり得るという事実を鑑みると、そのような装置及び供給チャネルは図示されていない。
圧力室27の前に存在するスタンプ10の一部が、圧力室27内で優勢な圧力によって引き起こされる圧力に晒され、そこでは、圧力がスタンプ保持板15内の微小孔16を通じて伝えられる。結果的に、スタンプ10のこの部分は、基板20の受容表面21に向かって膨張するのに対し、スタンプ10の残余の部分は、真空室17内で優勢な真空の影響下で、スタンプ保持板15に対して保持される。完全性のために、プロセス中、背面板13の関連部分は、膨張されるスタンプ10の部分と共に移動する。スタンプ10の膨張部分の頂部は、基板20の受容表面21と接触し、接触が構築される位置で、パターン12の一部がスタンピング表面11から受容表面21に転写される。
スライダ本体25は、スタンプ保持板15及びスタンプ10に対して連続的に移動され、スライダ本体25は、ガイドバー26に沿って案内される。結果的に、圧力室27は、スタンプ保持板15及びスタンプ10に対して連続的に移動される。プロセス中、圧力室27は、シール28を通じて、真空室17から分離されたままである。
スライダ本体25及び圧力室27の運動の結果として、基板20の受容表面21に向かって付勢されるスタンプ10の部分は、隣接する部分によって連続的に置換される。スタンプ10の膨張部分は、言わば、スライダ本体25及び圧力室27と共に移動する。パターン12の一部が存在するスタンプ10の全ての部分は、基板20の受容表面21と接触して置かれ、スタンプ10から基板20への転写が完了される。
第一パターン転写装置1の重要な利点は、真空と過圧との間でスタンプ10の背面側での状態を交互することは、装置1内に振動を引き起こし得る如何なる切換え動作をも含まないことである。代わりに、状態は、ガイドバー26に沿うスライダ本体25の運動に基づいて交互される。このようにして、特にスライダ本体25の運動が連続的な特徴を有する場合に、振動発生の回避が達成される。
その上、第一パターン転写装置1において、真空及び過圧は極めて良好に制御可能である。何故ならば、これらの条件は1つ且つ同一の室17,27内に維持されるからである。また、真空と過圧との間の移行も極めて良好に制御可能である。もしそのように望まれるならば、少なくとも1つの他の圧力レジームを有することも可能である。例えば、スライダ本体25は、圧力室27を取り囲む他の陥凹を含み得る。その場合には、この陥凹内の圧力は、真空と過圧との間のあるレベルに維持される。
第一パターン転写装置1において、スタンプ10に対する基板20の位置決めは、正しい相互位置が得られるまでテーブル22を移動することによって遂行される。テーブル22を移動する目的のために、テーブル位置決め手段(図示せず)が提供され、それはそれ自体既知の適切な位置決め手段であり得る。特に、少なくとも1つのパターン12が基板20に既に転写された場合には、スタンプ10に対して基板20を位置決めするプロセスが正確に遂行されることが重要である。何故ならば、スタンプ10上のパターン12は基板20上に既に存在するパターンと整列される必要があるからである。
好ましくは、スタンプ10に対する基板20の位置決めは、光学的に、即ち、基板20の受容表面21及びスタンプ10のスタンピング表面11を見ることによって検査され得る。これらの表面11,21は、整列印を備え得るので、これらの印を見て、表面11,21上の印の位置が互いに対応するまでテーブルを移動することによって、正しい相互位置が得られる。実用的な実施態様において、整列印は、所謂モアレパターンを含み得る。しかしながら、スタンプ10上のパターン12と基板20上のパターンの両方を直接的に見て、パターンが正しく整列されるまでテーブル22を移動することも可能である。
本発明の範囲杯において、例えば、カメラ及びレンズを含む画像検出構造を用いて遂行されるスタンプ10及び基板20の相互位置の検査を有することも可能である。この可能性は、スタンプ10が空気圧を用いて活性化されるという事実の結果として、第一パターン転写装置1がかなりの程度まで透明であり得るという洞察から得られる。スタンプ10及び背面板13は透明材料から作成され得るし、同様のことが真空及び過圧を供給するために使用される第一パターン転写装置1の素子にも適用され、それらはガラス又は他の適切な透明材料から構成され得る。
スタンプ10並びにスタンプ10の背後に配置される構造の全体が透明であり得るという事実をに鑑みれば、スタンプ10のパターン12が基板20に転写されるプロセスを通じてスタンプ10と基板20との相互位置を監視することが可能であり、もし必要であるならば、正しい相互位置を回復するための矯正行為を取ることも可能である。このようにして、特に、相互位置の監視がスタンプ10及び基板20上のパターンを直接的に見て、これらのパターンの比較を行うことによって遂行され場合には、パターン転写プロセスの精度がさらに一層強化される。
カメラによって得られる画像を解釈し、テーブル22を適切な方法で制御する目的のために、パターン転写プロセスの開始並びにパターン転写プロセスの間の両方に、任意の適切なコントローラ及びソフトウェアが適用され得る。好ましくは、スタンプ10及び基板20のパターンに関するデータが記憶されるメモリが適用される。
スタンプ10及び基板20上のパターンを見るために、1つだけのカメラが使用される。有利に、そのような場合には、カメラは、スライダ本体25に沿って移動可能であるよう配置される。
図2は、本発明の第二の好適な実施態様に従う装置を概略的に示しており、それは参照符号2を用いて表示されている。以下において、この装置2を第二パターン転写装置2と呼ぶ。
第一パターン転写装置1のように、第二パターン転写装置2は、可撓なスタンプ10のスタンピング表面11から基板20の受容表面21に転写するよう働き、スタンプ10は、移動可能なテーブル22の支持表面23上に位置する背面板13及び基板20によって支持されている。図2では、明瞭性のために、パターン12の一部のみが、拡大されて概略的に描写されている。
第一パターン転写装置1と第二パターン転写装置2との間の重要な相違は、第一パターン転写装置1が、スタンプ保持板15と、圧力室27を閉じ込めるスライダ本体25と、真空室17とを含むのに対し、第二パターン転写装置2は、スタンプ10を保持し且つスタンプ10を活性化するために、他の構成部品を含むことである。
第二パターン転写装置2では、スタンプ10及び背面板13は、2つの壁18の間に応力のない状態に締められ、それは図2中に概略的に示されている。スタンプ10を基板20に向かって局所的に押し付ける目的のために、真空予圧空気軸受30が設けられ、それは背面板13の背面側に小さな距離で配置されている。例えば、空気軸受30と背面板13の背面側との間の間隙の幅は、たった5〜10μmである。さらに、空気軸受30は、ガイドバー31上に摺動可能に取り付けられている。
一般的に、空気軸受は、物体を無接触に軸受するために使用され、空気の薄膜が空気軸受と物体との間に設けられる。空気軸受は従来技術において周知であるので、これらの軸受並びにそれらの動作はさらにここで説明されない。
図2に示されるような第二パターン転写装置2の空気軸受30は、過圧状態の空気を背面板13及びスタンプ10の全体の背面側に供給するための中央溝32を含む。第二パターン転写装置2の動作中、中央溝32の前に存在する背面板13の一部並びにスタンプの関連部分は、基板20に向かって押し付けられる。プロセス中、スタンプ10のスタンピング表面11の一部が、基板20の受容表面21と接触する。スタンピング表面11及び受容表面21が互いに接触する地域は、スタンプ10のパターンが基板20の受容表面21に転写される転写地域である。
過圧の影響下で基板20に向かって押し付けられる部分を取り囲むスタンプ10の一部を適切な位置に、即ち、空気軸受30の全く前の位置に維持する目的のために、空気軸受30は、中央溝32を取り囲む真空溝33を含む。この真空溝33の両側に、予圧空気軸受の分野で周知な方法で、過圧を供給するための過圧溝33が配置される。明瞭性のために、これらの過圧溝は、図2中に示されていない。過圧溝によって加えられる気圧力と、真空溝33によって加えられる吸引力との間の平衡に基づいて、スタンプ10及び背面板13を適切な位置に維持するために相応しい力が実現され、空気軸受30と背面板13との間の接触が回避される。
空気軸受30は、中央溝32と真空溝34との間に配置される中間溝34も含む。この中間溝34では、大気圧が優勢である。このようにして、中間溝34は、過圧と真空との間の移行のより良好な制御のために働く。しかしながら、中間溝34は第二パターン転写装置2の動作にとって本質的でなく、よって、この溝34は省略され得ることが分かる。
空気軸受30の様々な溝32,33,34は、供給チャネルを通じて真空及び圧力を供給するための適切な装置に接続される。明瞭性のために、図2中、そのような装置及び供給チャネルは、それ自体既知の任意の適切な装置及び供給チャネルであり得るという事実に鑑み、そのような装置及び供給チャネルは図示されていない。
第二パターン転写装置2の動作中、空気軸受30は、好ましくは連続的に、ガイドバー31に沿って移動される。第二パターン転写装置2内の空気軸受30の運動は、第一パターン転写装置1中のスライダ本体25の運動と同一の効果を有する、即ち、基板20の受容表面21に向かって付勢されるスタンプ10の部分は、隣接する部分によって連続的に置換される。また、第二パターン転写装置2において、真空又は大気圧と過圧との間でスタンプ10の背面側の条件を交替することは如何なる切換動作をも含まないので、第二パターン転写装置2内の振動の発生が回避される。
第二パターン転写装置2では、スタンプ10及び基板20の正しい相互位置が、第一パターン転写装置1に関して記載されたのと同一の方法で得られ得る。また、もし必要であるならば、パターン転写プロセス中に、スタンプ10及び基板20の相互位置を矯正するための手段が取られ得る。故に、第二パターン転写装置2は、カメラ及びレンズ、コントローラ、及び、カメラによって提供される画像を解釈してテーブル22の関連動作を決定するためのソフトウェア実施も含み得る。
図3は、本発明の第三の好適な実施態様を従う装置を概略的に示しており、それは参照符号3を用いて表示されている。以下において、この装置3を第三パターン転写装置と呼ぶ。
第三パターン転写装置3は、所謂巻返しプロセス(reel-to-reel process)として、可撓スタンプ10のスタンピング表面11から可撓基板20の受容表面21にパターン12を転写するプロセスを遂行するよう構成されている。図3では、明瞭性のために、パターン12の一部だけが、拡大されて概略的に描写されている。同一のことが、パターン転写プロセスの結果として基板20の受容表面21状に得られるパターン24にも該当する。
第三パターン転写装置3において、スタンプ10は、閉塞ループのように成形され、スタンプ10は、一対の回転可能なリール19a,19b上に懸架されている。スタンプ10からのパターン12を受容するための受容表面21を有する基板20も、一対の回転可能なリール20a,29b上に懸架されている。スタンプ10が懸架されるリール19a,19bは、リール19a,19bの間に存在するスタンプ10の一部が実質的に平面的であるよう、特定の相互距離に配置される。同様に、基板20が懸架されるリール29a,29bは特定の相互距離に配置されるので、リール29a,29bの間に存在する基板20の部分は、実質的に平面的である。一対のリール19a,19b,29a,29bの位置は、スタンプ10のスタンピング表面11の一部が基板20の受容表面21の一部に面するように互いに成形され、これらの表面の間に小さな間隙が存在する。
基板20から小さな距離に配置されるスタンプ10の一部の背面側に、スタンプ軸受36と第三パターン転写装置3の動作中に圧力室37として働く陥凹37とを含む圧力ユニット35が配置されている。圧力ユニット15内で、圧力室37はスタンプ軸受36によって取り囲まれている。スタンプ軸受36はスタンプ10を案内する働きをするのに対し、圧力室37は、スタンプ10から基板20へのパターン12の一部の転写を実現するために、スタンプ10の一部と基板20との間の接触を構築するよう、スタンプ10の一部を基板20に向かって押し付ける働きをする。
この場合には、スタンプ軸受36は、内部溝41と、圧力を加えるための外部溝42と、真空をもたらすための中間溝43とを含む真空予圧空気軸受である。図3において、加えられる圧力は、下向きに方向付けられた矢印を用いて表示され、真空は上向きに方向付けられた矢印を用いて表示されている。
第三パターン転写装置3の動作中に基板20を案内する目的のために、基板軸受45が配置されている。図示の実施例において、基板軸受45は、中心溝46と、圧力を加えるための外側溝47と、真空をもたらすための中間溝48とを含む真空予圧空気軸受である。図3において、加えられる圧力は、上向きに方向付けられた矢印を用いて表示され、真空は、下向きに方向付けられた矢印を用いて表示されている。さらに、基板軸受45と基板20との間の空気クッションの形成は、一対の湾曲矢印を用いて表示されている。
図1及び2のように、明瞭性のために、図3は、スタンプ軸受36の溝41,42,43並びに基板軸受45の溝46,47,48に真空及び圧力を供給するための如何なる装置及び関連供給チャネルをも示しておらず、それらはそれ自体既知の任意の適切な装置及び供給チャネルであり得る。
第三パターン転写装置3の動作中、リール19a,19bは回転される。図3中、回転が生じ得る方向は、リール19a,19b内に描写された矢印によって表示されている。リール19a,19bの回転の結果として、スタンプ10は圧力ユニット15に沿って移動される。プロセス中、スタンプ10はスタンプ軸受36によって案内されるのに対し、圧力室37の前に存在するスタンプ10の一部は基板20に向かって移動されるので、スタンプ10のスタンピング表面11の一部は基板20の受容表面21と接触し、パターン12の一部はスタンプ10から基板20に転写される。パターン12の適切な転写を得るために、基板20も、同一方向に、スタンプ10と実質的に同一速度で、同様に移動されることが重要である。このようにして、連続的プロセスが実現され、そこでは、スタンプ10の隣接する部分は、圧力室37内で優勢な圧力の影響下で連続的に膨張され、スタンプ10の各新規膨張部分は基板20の受容表面21の新規部分と接触し、それは接触されたばかりの部分に隣接して配置される。そのようなプロセスを適用することによって、比較的大きな地域上でパターン転写プロセスを遂行することが可能である。
本発明の範囲内で、スタンプ10及び基板20が実質的に同一の速度で移動されることを保証するために、様々なプロセスが提供され得る。例えば、基板20が、基板20とスタンプ10との間の接触で生じる摩擦に基づき、スタンプ10と共に移動されるプロセスを有することが可能である。しかしながら、例えば、両方の対のリール19a,19b,29a,29bの駆動リールの回転速度が正確に制御されるプロセスを有することも可能である。
基板20のパターン化された部分は、リール29a,29bのうちのいずれか一方に巻き上げられる。もし必要であるならば、硬化後ステップ又は乾燥ステップのような追加的ステップを遂行するための手段が、関連するリール29bと基板軸受45との間に位置付けられ得る。
有利に、第三パターン転写装置3は、スタンプ10にインクを供給するためのステーション40を含む。図3には、そのようなインク供給ステーション40が概略的に描写されている。図示の実施態様において、インク供給ステーション40は、圧力ユニット35に向かって移動する、即ち、基板20と接触しようとしているスタンプ10の部分にインクを供給するよう配置される。
特別な場合には、基板20上のパターン24を硬化するために、UV光を使用することが必要であり得る。UV光を供給する目的のために、UV源50が使用される。基板20及び基板軸受45の両方が透明である場合、UV源50は、基板軸受45の背面側に、即ち、基板20に面することが意図される側と反対側にある基板軸受45の側に配置され得る。
第三パターン転写装置3の重要な利点は、第一パターン転写装置1及び第二パターン転写装置2における場合のように一度に1つの基板20を取り扱う代わりに、所望パターン24を備えるロールから連続的な基板20を提供することが可能であることである。第三パターン転写装置3において遂行される所謂巻返しプロセスは、可撓な基板20が使用されるときに特に適用可能であり、壁紙上のディスプレイを印刷し、可撓テープ上にトランジスタを印刷し、テープ上にマイクロ配列を印刷するための実現化技術である。
第三パターン転写装置3の動作中、パターン転写プロセスが、スタンプ10が実質的に平面的であるスタンプ10の部分で行われる。結果的に、スタンプ10のパターン12は変形されず、スタンプ10から基板20へのパターン12の転写は、正確な方法で行われる。従って、高精度パターン転写プロセスを遂行することが可能であり、その場合には、パターン12の寸法は、1μm以下のオーダにあり得る。
少なくとも1つのパターン24が既に基板20上に存在し、後続のパターン24が適用される必要がある場合には、スタンプ10のパターン24が、基板20のパターン24に対して正確に位置付けられることが重要である。第三パターン転写装置3において、リール19a,19b,29a,29bの間のスタンプ10及び基板20の部分が実質的に平面的であるならば、スタンプ10及び基板20の正確な相互位置を実現する要件を実際に満足することが可能である。
スタンプ10及び基板20のパターン12,24の相互位置を監視し且つ制御する目的のために、第三パターン転写装置3は、カメラ51を含み、カメラは、スタンプ10及び基板20の相互位置の矯正が必要であるようである場合には、カメラ51によって得られる画像を解釈し且つスタンプ10及び基板20のうちの少なくとも一方の位置を調節するための解釈手段及び制御手段(図示せず)に接続される。スタンプ10及び基板20がパターン転写プロセスの開始時に正しい相互位置に置かれるや否や、相互位置の矯正がパターン転写プロセス中に遂行されるのに対し、スタンプ10及び基板20の運動は継続される。
第三パターン転写装置3に関し、同様に、他の上記のパターン転写装置1,2に関しても、スタンプ10及び基板20を相互に対して整列するための如何なる適切な構成も適用され得ることが留意されるべきである。例えば、基板20は、赤外光を用いて検出可能な整列印を備え得る。その場合には、パターン転写装置1,2,3は、赤外光を放射し且つ整列印を検出するよう構成される構成を含む。
少なくとも1つのカメラ51を用いてスタンプ10及び基板20のパターン12,24を直接的に見る好適な選択肢が適用されるときには、カメラ51がスタンプ10の側に位置付けられるか或いは基板20の側に位置付けられるかは違いがない。いずれの場合においても、カメラ51とパターン12,24との間に配置される構成部品が透明であることが重要である。スタンプ10の部分を活性化するために空気圧が使用されるときには、透明な構成部品を適用することが極めて良好に可能である。
全ての図示される装置1,2,3は、比較的大きな地域を有する基板20上にパターン転写プロセスを遂行する目的のために使用されるのに適している。結果的に、これらの装置1,2,3は、例えば、ディスプレイを製造する目的のために適用されるのに適している。他の可能な用途は、プラスチック電子機器、バイオセンサ、遅延素子/ワイヤグリッド、偏光背面光、レンズ配列、及び、マイクロ配列を製造する分野にある。
本発明の脈絡内において、スタンプ10及び基板20中の変形が回避されることが重要である。従って、応力のない状態に懸架されたスタンプ10及び基板20の両方を有することが重要である。さらに、スタンプ10と基板20との間の距離は比較的極めて小さく、マイクロメータのオーダにある。このようにして、パターン転写プロセス中に起こるスタンプ10及び/又は基板20の膨張が、実質的な変形を導入しないことが実現されるので、パターン転写プロセスの精度は、それ自体既知の多くの他のパターン転写プロセスに対して高い。
本発明によれば、スタンプ10と基板20との間の接触は、所定圧力に基づいて構築される。このようにして、所定の接触圧力が得られ、それは、スタンプ10から基板20へのパターン12の転写が完了されるために接触圧力が低過ぎ得ないと同時に、パターン12の変形を回避するために接触圧力が高過ぎ得ないという事実に鑑み重要である。スタンプのスタンピング表面から基板の受容表面にパターンを転写するための多くの既知の方法、例えば、US2004/0197712から既知の方法によれば、スタンプ10と基板20との間の接触は、ローラ又は類似物のような剛的な部材の影響下で構築される。そのような方法では、スタンプ10と基板20との間の接触圧力は、接触が構築される場所でのスタンプ10と基板20の特性によって影響される。例えば、不均一が存在する場所では、接触圧力は、これが該当しない場所におけるよりも高い。極めて正確なパターン転写プロセスを有する望みの見地から、所定圧力に基づいて構築されるスタンプ10と基板20との間の接触を有することが最も有利である。
本発明の範囲が前記に議論された実施例に限定されず、添付の請求項に定められる本発明の範囲から逸脱することなしにそれらの幾つかの補正及び修正が可能であることが当業者に明らかであろう。
前記に記載されたような装置1,2,3が適用されるとき、スタンプ10の一部は、圧力の影響下で基板20に向かって膨張される。具体的には、過圧が優勢な圧力室17,27又は溝32が、スタンプ10の一部に圧力を加えるために適用される。本発明の範囲内で、基板20と接触するスタンプ10の部分を押し付けるために空気が使用される必要はない。例えば、スタンプ10が取り付けられる背面膜13が磁気的に活性であること、並びに、スタンプ10の一部が磁力の影響下で膨張されることが可能である。圧電アクチュエータ又は他の適切な種類の活性化手段を適用することも可能である。
図示の実施例において、スタンプ10と基板20との間の接触は、スタンプ10の一部を基板20に向かって移動することによって実現される。具体的には、本発明の範囲内で、基板20が可撓であることを条件として、基板20の一部をスタンプ10に向かって移動することによって、或いは、スタンプ10及び基板20の両方の部分を移動することによって接触を構築することも可能である。
第一パターン転写装置1及び第二パターン転写装置2において、基板20は、可動なテーブル22上に配置される。これらの装置1,2において、スタンプ10及び基板20を互いに対して適切な位置に置くプロセスは、テーブル22を用いて基板20をスタンプ10に対して移動することによって遂行される。本発明の範囲内で、位置決めプロセスを遂行する目的のために、スタンプ10が移動される間、基板20が所定位置に維持されること、並びに、基板20及びスタンプ10の両方が移動されることも可能である。
スタンプ10のスタンピング表面11は、それ自体既知の如何なる適切なインクをも備え得る。例えば、インクは、拡散を用いてスタンピング表面11に塗布される分子を含み得る。スタンピング表面11が基板20の受容表面21と接触する場所で、分子はスタンピング表面11から受容表面21に転写される。表面11,21が互いに対して近接した範囲内にあり、表面11,21間の物理的な接触が必要でないときにスタンピング表面11から受容表面21に転写される、他の種類のインクが使用されることも可能である。この見地から、「接触」という用語は、スタンピング表面11及び受容表面21に適用されるとき、物理的接触、並びに、スタンピング表面11がパターン12を受容表面21に転写し得るよう十分に近接した範囲内にあることの両者をカバーすると想定される。
本発明に従った方法並びに図示の装置1,2,3は、様々なソフトリソグラフィ印刷技法、具体的には、マイクロ接触印刷、エンボッシング、及び、インプリンティングとして既知の技法に対して適用されるのに適している。マイクロ接触印刷では、転写されるべきパターン12の絞り及び歪みを回避するために、スタンプ10を基板20に接触させるようスタンプ10上に加えられる圧力が制限されることが重要である。エンボッシング及びインプリンティングでは、パターンの転写は、基板20の受容表面21に供給されるインクの膜にインプリントを形成するステップを含む。従って、これらの技法が適用されるとき、圧力は良いインプリントを作成するために十分高くなければならない。
前記において、パターン12をスタンプ10のスタンピング表面11から基板20の受容表面21に転写する方法及び装置1,2,3が開示される。
例えば、WO 03/099463に開示されるような従来技術によれば、パターン転写プロセスを遂行する目的のために、マトリックス状のアクチュエータが適用され、アクチュエータは、スタンプ10の関連部分を基板20と接触させるために、スタンプ10に作用するよう個別にアドレス付けされる。結果として、振動が生成され、それは、特にパターン12の特徴がサブミクロン範囲にあるときに、パターン12の転写に対して否定的な影響を有する。
本発明によれば、パターン転写プロセスは、より連続的に遂行されるので、振動の発生は回避される。この有利な効果を達成する好適な方法は、スタンプ10、並びに、スタンプの一部を基板20に向かって移動するためにスタンプ10の一部に対して圧力を加えるための圧力室27,37又は溝32を有するユニット25,30,35を互いに対して移動するステップを包含する。一般的に、活性化ユニット25,30,35及びスタンプ10は、互いに対して移動される。プロセス中、スタンプ10及び基板20は、互いに対して固定して維持され、スタンプ10及び基板20の所定の相互位置からの逸脱が検出される場合に、スタンプ10と基板20の互いに対する小さな変位のみが実現される。
とりわけ、第一パターン転写装置1が開示される。この装置1は、可撓な背面板13状に取り付けられる可撓なスタンプ10と、多孔性のスタンプ保持板15と、真空室17とを含み、スタンプ10は、真空室17内で優勢な真空の影響下で、板15に対して保持される。スタンプ10の前に、基板20がテーブル22上に位置付けられる。
真空室17内部には、摺動可能に配置される本体25が配置され、本体はスタンプ10の一部に対して圧力を加えるための圧力室27を含むので、その一部は、それが基板20と接触するまで、基板20に対して押し付けられる。パターン転写プロセス中、本体25は移動される。結果として、スタンプ10の隣接する部分は、基板20に向かって押し付けられ、基板20と接触し、且つ、再び所定位置に移動して戻ることが許容されるプロセスを連続的に通る。このようにして、振動の導入なしに、スタンプ10のパターン12を基板20に転写することが達成されるので、パターン12の転写は極めて正確に行われる。
パターン(12)をスタンプ(10)から基板(20)に転写するための装置(1)は、基板(20)を支持するためのテーブル(22)と、可撓なスタンプ(10)と、該スタンプ(10)の一部に圧力を加えるための圧力室(27)を有する可動に配列される本体(25)とを含むので、その部分は基板(20)に向かって押し付けられ、基板(20)と接触する。パターン転写プロセス中、本体(25)は移動される。結果として、スタンプ(10)の隣接する部分は、基板(20)に向かって押し付けられ、基板(20)と接触し、且つ、再び所定位置に移動して戻ることが許容されるプロセスを連続的に通る。このようにして、振動の導入なしに、スタンプ(10)のパターン(12)を基板(20)に転写することが達成されるので、パターン(12)の転写は極めて正確に行われる。
本発明の第一好適実施態様に従う装置を示す概略図である。 本発明の第二好適実施態様に従う装置を示す概略図である。 本発明の第三好適実施態様に従う装置を示す概略図である。

Claims (14)

  1. スタンプのスタンピング表面から基板の受容表面にパターンを転写する方法であって、
    前記スタンピング表面及び前記受容表面の少なくとも一方は可撓であり、
    活性化手段を有する少なくとも1つの活性化ユニットを適用することによって、前記スタンプが前記基板に前記パターンを局所的に転写する連続的な転写地域がある時間周期に亘って創成され
    前記活性化手段は、前記スタンピング表面及び前記受容表面の可撓な一方の一部が前記スタンピング表面及び前記受容表面の他方に向かう方向において膨張するよう、前記時間周期の間、前記スタンピング表面及び前記受容表面の前記可撓な一方の前記一部に圧力の力を加え、前記活性化手段及び前記部分的に活性化される表面は、互いに対して移動される、
    方法。
  2. 前記活性化ユニット及び前記部分的に活性化される表面の前記相互運動は、連続的な不断の運動である、請求項1に記載の方法。
  3. 前記スタンピング表面及び前記受容表面の両者は、実質的に同一速度で、実質的に同一方向に移動され、前記活性化ユニットは、固定位置に配置され、前記スタンプ及び前記基板の一方の前記スタンプ及び前記基板の他方に面しない側は、前記活性化ユニットに沿って移動される、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記活性化ユニットは、前記スタンプ及び前記基板の一方の前記スタンプ及び前記基板の他方に面しない側を越えて移動されると同時に、前記スタンプ及び前記基板の前記一方は固定的に維持される、請求項1又は2に記載の方法。
  5. 前記活性化手段は、前記部分的に活性化される表面の一部に対して所定の圧力を加えるよう構成される、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
  6. スタンプのスタンピング表面から基板の受容表面にパターンを転写するプロセスにおける適用に適した装置であって、
    前記スタンピング表面及び前記受容表面の少なくとも一方は可撓であり、当該装置は、請求項1乃至5のうちのいずれかに記載の方法を遂行するよう特に構成され、
    当該装置は、
    受容表面を有する基板を懸架するための手段と、
    パターンを含むスタンピング表面を有するスタンプを懸架するための手段と、
    前記スタンピング表面及び前記受容表面の可撓な一方の一部が前記スタンピング表面及び前記受容表面の他方に向かう方向において膨張するよう、前記スタンピング表面及び前記受容表面の前記可撓な一方の前記一部に圧力の力を加えるための活性化手段を有する、少なくとも1つの活性化ユニットとを含み、
    当該装置は、前記活性化ユニット及び前記表面が部分的に活性化され且つ互いに対して移動可能に配置される配置を構築するよう構成される、
    装置。
  7. 二対の回転可能なリールを含む、請求項6に記載の装置であって、前記回転可能なリールの対の一方は、スタンプを懸架するために配置されるのに対し、前記回転可能なリールの対の他方は、基板を懸架するために配置され、前記活性化ユニットは、当該装置の動作中前記スタンプ及び前記基板の一方の前記スタンプ及び前記基板の他方に面しない側が通る位置に固定的に配置される、装置
  8. ガイドを含む、請求項6に記載の装置であって、前記活性化ユニットは、前記ガイド上に取り付けられ、前記活性化ユニットは、前記ガイドに対して移動可能に配置される、装置
  9. 真空室と、複数の孔を有するスタンプ保持板とを含む、請求項8に記載の装置であって、前記真空室は、前記スタンプが位置付けられるべき側とは別の前記スタンプ保持板の他の側に配置され、前記活性化ユニットは、前記真空室の内部に配置される、装置
  10. 前記活性化ユニットは、部分的に活性化されるべき前記表面の一部を支持するための空気軸受を含む、請求項7又は8に記載の装置
  11. 前記活性化ユニットは、前記スタンプが位置付けられるべき側にある圧力室を含み、該圧力室は、過圧で空気を包含するよう意図される、請求項に記載の装置
  12. スタンプのスタンピング表面から基板の受容表面にパターンを転写するための方法であって、
    前記スタンピング表面及び前記受容表面の少なくとも一方は可撓であり、
    前記スタンピング表面及び前記受容表面の可撓な一方の一部が前記スタンピング表面及び前記受容表面の他方に向かう方向において膨張するよう、前記スタンピング表面及び前記受容表面の前記可撓な一方の前記一部に圧力の力を加えるための活性化手段を有する、少なくとも1つの活性化ユニットを適用することによって、前記スタンプが前記パターンを前記基板に局所的に転写する連続的な転写地域がある時間周期に亘って創成され
    前記活性化手段は、前記部分的に活性化される表面の一部に対して所定の圧力を加えるよう構成され、
    前記スタンプ及び前記基板の相互位置が、前記基板の前記受容表面のパターン及び前記スタンプの前記スタンピング表面の前記パターンを見ることによって、前記パターン転写プロセスを通じて監視され、
    前記基板の前記受容表面の前記パターン及び前記スタンプの前記スタンピング表面の前記パターンの不整列が発見される場合には、前記基板の前記受容表面の前記パターン及び前記スタンプの前記スタンピング表面の前記パターンの正しい整列が得られるまで前記スタンプ及び前記基板を互いに対して変位させることによって、前記スタンプ及び前記基板の相互位置が矯正される、
    方法。
  13. スタンプのスタンピング表面から基板の受容表面にパターンを転写するプロセスにおける適用に適した装置であって、
    前記スタンピング表面及び前記受容表面の少なくとも一方は可撓であり、当該装置は、請求項12に記載の方法を遂行するよう特に構成され、
    当該装置は、
    受容表面を有する基板を懸架するための手段と、
    パターンを含むスタンピング表面を有するスタンプを懸架するための手段と、
    前記スタンピング表面及び前記受容表面の可撓な一方の一部が前記スタンピング表面及び前記受容表面の他方に向かう方向において膨張するよう、前記スタンピング表面及び前記受容表面の前記可撓な一方の前記一部に圧力の力を加えるための活性化手段を有する、少なくとも1つの活性化ユニットと、
    前記基板の前記受容表面及び前記スタンプの前記スタンピング表面を同時に見るために配置される、カメラのような画像検出手段と、
    前記基板の前記受容表面及び前記スタンプの前記スタンピング表面の正しい整列を得るために、前記画像検出手段によって得られる画像を解釈し、且つ、前記画像の解釈の結果に基づいて前記スタンプ及び前記基板の相互位置を制御するための解釈及び制御手段とを含み、
    前記画像検出手段と画像が取られるべき場所との間に延在する経路内の当該装置の構成部品は、透明である、
    装置。
  14. 前記透明な構成部品は、前記活性化ユニットの少なくとも一部を含む、請求項13に記載の装置。
JP2008509561A 2005-05-03 2006-05-01 スタンプから基板にパターンを転写する方法及び装置 Active JP5180820B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05103706.7 2005-05-03
EP05103706 2005-05-03
PCT/IB2006/051352 WO2006117745A2 (en) 2005-05-03 2006-05-01 Method and device for transferring a pattern from a stamp to a substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008540164A JP2008540164A (ja) 2008-11-20
JP5180820B2 true JP5180820B2 (ja) 2013-04-10

Family

ID=37308378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008509561A Active JP5180820B2 (ja) 2005-05-03 2006-05-01 スタンプから基板にパターンを転写する方法及び装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8166876B2 (ja)
EP (1) EP1890887B1 (ja)
JP (1) JP5180820B2 (ja)
KR (1) KR101256383B1 (ja)
CN (1) CN100559271C (ja)
PL (1) PL1890887T3 (ja)
TW (1) TWI377132B (ja)
WO (1) WO2006117745A2 (ja)

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4853129B2 (ja) * 2006-06-23 2012-01-11 大日本印刷株式会社 ナノインプリント用転写装置
EP2091666B1 (en) * 2006-12-04 2017-10-18 Koninklijke Philips N.V. Method and apparatus for applying a sheet to a substrate
US8172968B2 (en) 2007-01-16 2012-05-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and system for contacting of a flexible sheet and a substrate
US7678423B2 (en) * 2007-02-27 2010-03-16 The Regents Of The University Of Michigan System and method for depositing thin layers on non-planar substrates by stamping
JP5041214B2 (ja) * 2007-06-15 2012-10-03 ソニー株式会社 金属薄膜の形成方法および電子デバイスの製造方法
WO2008154907A2 (de) * 2007-06-21 2008-12-24 GeSIM Gesellschaft für Silizium-Mikrosysteme mbH Verfahren und vorrichtung zur übertragung von mikro- oder nanostrukturen durch kontaktstempeln
US20090025595A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Nano Terra Inc. Contact Printing Method Using an Elastomeric Stamp Having a Variable Surface Area and Variable Shape
CN101896600A (zh) 2007-12-10 2010-11-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 图案化的细胞片层和其生产方法
KR101026040B1 (ko) * 2008-11-13 2011-03-30 삼성전기주식회사 박막소자 제조방법
KR101046064B1 (ko) * 2008-12-11 2011-07-01 삼성전기주식회사 박막소자 제조방법
GB2468120B (en) * 2009-02-20 2013-02-20 Api Group Plc Machine head for production of a surface relief
KR101042607B1 (ko) * 2009-03-20 2011-06-21 박종칠 상부 몰드의 연속 공급구조를 갖는 스탬핑 장치
JP5411557B2 (ja) * 2009-04-03 2014-02-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ 微細構造転写装置
EP2516162A4 (en) * 2009-12-22 2015-10-28 3M Innovative Properties Co APPARATUS AND METHOD FOR PRINTING MICROCONTACTS USING A PRESSURIZED ROLL
US9161448B2 (en) 2010-03-29 2015-10-13 Semprius, Inc. Laser assisted transfer welding process
US20110272838A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Matt Malloy Apparatus, System, and Method for Nanoimprint Template with a Backside Recess Having Tapered Sidewalls
KR101323235B1 (ko) 2010-06-07 2013-10-30 엘지디스플레이 주식회사 임프린팅 장치 및 이를 이용한 임프린팅 방법
CN102336076B (zh) * 2010-07-20 2013-05-22 深圳市沃尔核材股份有限公司 一种模印装置及模印管
JP5240287B2 (ja) * 2010-12-16 2013-07-17 大日本印刷株式会社 ナノインプリント用モールド搬送装置および転写方法
CN102096315B (zh) * 2010-12-22 2012-04-04 青岛理工大学 整片晶圆纳米压印的装置和方法
JP2012143915A (ja) * 2011-01-10 2012-08-02 Scivax Kk インプリント用型
TWI520852B (zh) * 2011-04-01 2016-02-11 Lg化學股份有限公司 印刷設備及印刷方法
CN103648782B (zh) * 2011-06-30 2016-05-18 3M创新有限公司 用于在不定长度幅材上微接触印刷的设备和方法
JP6004738B2 (ja) * 2011-09-07 2016-10-12 キヤノン株式会社 インプリント装置、それを用いた物品の製造方法
JP5893303B2 (ja) 2011-09-07 2016-03-23 キヤノン株式会社 インプリント装置、それを用いた物品の製造方法
US9412727B2 (en) 2011-09-20 2016-08-09 Semprius, Inc. Printing transferable components using microstructured elastomeric surfaces with pressure modulated reversible adhesion
DE102011054789A1 (de) * 2011-10-25 2013-04-25 Universität Kassel Nano-Formgebungsstruktur
US9149958B2 (en) * 2011-11-14 2015-10-06 Massachusetts Institute Of Technology Stamp for microcontact printing
JP5759348B2 (ja) * 2011-11-30 2015-08-05 株式会社Screenホールディングス パターン形成装置およびパターン形成方法
TW201334948A (zh) * 2012-02-21 2013-09-01 Coretronic Corp 壓印設備及壓印方法
CN102616031B (zh) * 2012-03-29 2014-01-29 浙江大学 一种磁力控制的墨水渗透式微接触印刷装置
CN103373094A (zh) * 2012-04-11 2013-10-30 得利环球有限公司 微接触印刷设备及方法
JP5843246B2 (ja) 2012-07-10 2016-01-13 エルジー・ケム・リミテッド リバースオフセット印刷装置および印刷方法
CN110874012A (zh) 2012-09-06 2020-03-10 Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司 用于压印的结构印模、装置以及方法
JP6207997B2 (ja) * 2013-01-30 2017-10-04 株式会社Screenホールディングス パターン形成装置およびパターン形成方法
WO2014145826A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Nanonex Corporation System and methods of mold/substrate separation for imprint lithography
WO2015037601A1 (ja) * 2013-09-12 2015-03-19 旭硝子株式会社 モールドの凹凸パターンを転写した物品、物品の製造方法、および光学パネルの製造方法
JP6363838B2 (ja) * 2014-01-08 2018-07-25 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法
CN106462053B (zh) * 2014-04-22 2020-12-01 Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司 用于压印纳米结构的方法和装置
MY182253A (en) 2014-07-20 2021-01-18 X Celeprint Ltd Apparatus and methods for micro-transfer-printing
KR102552850B1 (ko) * 2014-09-22 2023-07-10 코닌클리케 필립스 엔.브이. 전사 방법 및 장치 그리고 컴퓨터 프로그램 제품
US9704821B2 (en) 2015-08-11 2017-07-11 X-Celeprint Limited Stamp with structured posts
US10468363B2 (en) 2015-08-10 2019-11-05 X-Celeprint Limited Chiplets with connection posts
CN105159029A (zh) * 2015-10-10 2015-12-16 兰红波 大面积微纳图形化的装置和方法
US10103069B2 (en) 2016-04-01 2018-10-16 X-Celeprint Limited Pressure-activated electrical interconnection by micro-transfer printing
JP6220918B2 (ja) * 2016-04-22 2017-10-25 株式会社写真化学 電子デバイス用の転写装置および電子デバイス用の転写方法
US10222698B2 (en) 2016-07-28 2019-03-05 X-Celeprint Limited Chiplets with wicking posts
US11064609B2 (en) 2016-08-04 2021-07-13 X Display Company Technology Limited Printable 3D electronic structure
CN107776222A (zh) * 2016-08-25 2018-03-09 苏州光越微纳科技有限公司 大面积平板吸附压印模具及压印方法
KR102100669B1 (ko) * 2016-09-27 2020-05-27 (주)엘지하우시스 차량용 내장재의 제조방법 및 차량용 내장재
JP2017130678A (ja) * 2017-03-09 2017-07-27 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー 型押し加工のための構造体スタンプ、装置および方法
CN107215111B (zh) * 2017-06-14 2023-03-28 浙江大学 一种磁控转印印章及磁控转移印刷方法
CN109696799B (zh) * 2017-10-20 2023-11-28 长春工业大学 一种辊型紫外纳米压印装置
US10748793B1 (en) 2019-02-13 2020-08-18 X Display Company Technology Limited Printing component arrays with different orientations
KR102156263B1 (ko) * 2019-02-27 2020-09-16 서울대학교산학협력단 전사장치
CN110466267B (zh) * 2019-09-18 2024-05-03 成都凌云汽车零部件有限公司 一种玻璃滑槽的标识辊压系统
US11062936B1 (en) 2019-12-19 2021-07-13 X Display Company Technology Limited Transfer stamps with multiple separate pedestals
CN114261196B (zh) * 2021-11-25 2023-06-16 重庆康佳光电技术研究院有限公司 印刷治具和连线印刷方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5900160A (en) * 1993-10-04 1999-05-04 President And Fellows Of Harvard College Methods of etching articles via microcontact printing
JPH08294966A (ja) * 1995-04-26 1996-11-12 Nippon Shokubai Co Ltd 樹脂成形品の連続成形方法
EP0784543B1 (en) * 1995-08-04 2000-04-26 International Business Machines Corporation Lithographic surface or thin layer modification
US5669303A (en) * 1996-03-04 1997-09-23 Motorola Apparatus and method for stamping a surface
US5725788A (en) 1996-03-04 1998-03-10 Motorola Apparatus and method for patterning a surface
US5947027A (en) 1998-09-08 1999-09-07 Motorola, Inc. Printing apparatus with inflatable means for advancing a substrate towards the stamping surface
US7338613B2 (en) 2001-09-10 2008-03-04 Surface Logix, Inc. System and process for automated microcontact printing
US6840167B2 (en) * 2002-01-24 2005-01-11 Lloyd Douglas Clark Multi-color pad printing apparatus and method
KR100981692B1 (ko) * 2002-05-27 2010-09-13 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 스탬프로부터 기판으로 패턴을 전사하기 위한 방법 및 디바이스
US7019819B2 (en) * 2002-11-13 2006-03-28 Molecular Imprints, Inc. Chucking system for modulating shapes of substrates
US20040197712A1 (en) 2002-12-02 2004-10-07 Jacobson Joseph M. System for contact printing
JP4155511B2 (ja) * 2003-05-09 2008-09-24 Tdk株式会社 インプリント装置およびインプリント方法
JP4478424B2 (ja) * 2003-09-29 2010-06-09 キヤノン株式会社 微細加工装置およびデバイスの製造方法
US7037458B2 (en) * 2003-10-23 2006-05-02 Intel Corporation Progressive stamping apparatus and method
US6981445B2 (en) * 2003-12-24 2006-01-03 Axela Biosensors Inc. Method and apparatus for micro-contact printing
US7382449B2 (en) * 2004-12-21 2008-06-03 Alces Technology Alignment tool for precise pattern transfer
JP4596981B2 (ja) * 2005-05-24 2010-12-15 株式会社日立ハイテクノロジーズ インプリント装置、及び微細構造転写方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20080202365A1 (en) 2008-08-28
US8166876B2 (en) 2012-05-01
WO2006117745A2 (en) 2006-11-09
EP1890887A2 (en) 2008-02-27
KR20080005391A (ko) 2008-01-11
CN100559271C (zh) 2009-11-11
TWI377132B (en) 2012-11-21
PL1890887T3 (pl) 2016-04-29
TW200709937A (en) 2007-03-16
CN101171142A (zh) 2008-04-30
JP2008540164A (ja) 2008-11-20
WO2006117745A3 (en) 2007-10-11
EP1890887B1 (en) 2015-10-28
KR101256383B1 (ko) 2013-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5180820B2 (ja) スタンプから基板にパターンを転写する方法及び装置
US10994470B2 (en) Structure stamp, device and method for embossing
CN109407463B (zh) 大面积压印光刻
US9440254B2 (en) Method and apparatus for applying a sheet to a substrate
US9533445B2 (en) Fast nanoimprinting methods using deformable mold
US20040197712A1 (en) System for contact printing
US20160039126A1 (en) Imprint lithography system and method for manufacturing
JP5469941B2 (ja) 転写装置および転写方法
KR20130125307A (ko) 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
KR20140109624A (ko) 대면적 임프린트 장치 및 방법
US20130015599A1 (en) Imprint apparatus, and method of manufacturing article
JP2012023092A (ja) 保持装置、インプリント装置及び物品の製造方法
JP2010269580A (ja) インプリント装置及び物品の製造方法
JP2012094818A (ja) インプリント装置、及びそれを用いた物品の製造方法
JP6391709B2 (ja) ナノ構造を型押しする方法及び装置
JP2012099789A (ja) インプリント装置、及び、物品の製造方法
KR102574036B1 (ko) 임프린팅 장치 및 이를 이용한 임프린팅 방법
JP2022018471A (ja) フィルム構造体の製造方法及び製造装置
JP2009146518A (ja) 転写装置、転写方法、及び被転写媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090430

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120404

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121218

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130111

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5180820

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250