JP7136831B2 - STAMPER HAVING STAMPER STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF - Google Patents

STAMPER HAVING STAMPER STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF Download PDF

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Description

本発明は、請求項6に記載のスタンパ構造を備えたスタンパの製造方法、並びに請求項1に記載の構造スタンパに関する。 The invention relates to a method of manufacturing a stamper with a stamper structure according to claim 6 and to a structural stamper according to claim 1 .

半導体工業において、相応する機能的素子を作製するために、材料に関して構造化プロセスを実施しなければならない。ここ数十年の最も重要な構造化プロセスの1つは、今日までもまだフォトリソグラフィーである。 In the semiconductor industry, structuring processes have to be carried out on materials in order to produce corresponding functional elements. One of the most important structuring processes of recent decades is still photolithography today.

ここ数年において、確かにフォトリソグラフィーの他に、インプリント技術が、新規の代替の構造化技術として認められ、この技術は、専らではないが、現在でもまだ主に、高対称性の、特に反復する構造素子の構造化のために利用される。インプリント技術を用いて、型押材料にスタンパプロセスによって直接表面構造を作製することができる。これにより生じる利点は明らかである。フォトリソグラフィープロセスのためにはまだ必要であった現像のため及びエッチングのための薬品を省くことができる。更に、今日既に、ナノメートル領域の構造サイズを型押しすることができ、この製造は、慣用のフォトリソグラフィーによると、極端に複雑でかつ特に高価な装置によって考えられるだけである。 In the last few years, indeed, besides photolithography, imprint technology has emerged as a new alternative structuring technology, which is still mainly, if not exclusively, highly symmetrical, especially It is used for the structuring of repetitive structural elements. Imprinting techniques can be used to create surface structures directly on the embossed material by means of a stamper process. The benefits resulting from this are clear. Developing and etching chemicals, which are still required for photolithographic processes, can be saved. Moreover, even today it is possible to stamp structure sizes in the nanometer range, the production of which, according to conventional photolithography, is only conceivable with extremely complex and particularly expensive equipment.

インプリント技術の場合に、2種類のスタンパ、つまり硬質スタンパ及び軟質スタンパの間で区別される。各スタンパプロセスは、理論的には硬質スタンパ又は軟質スタンパを用いて実施することができる。しかしながら、多くの技術的及び金銭的理由があり、硬質スタンパ自体は、いわゆるマスタースタンパとしてだけ使用し、このマスタースタンパから、必要な場合に、軟質スタンパを型取り、ついでこの軟質スタンパを本来の構造スタンパとして使用する。この硬質スタンパは、つまり軟質スタンパのネガである。硬質スタンパは、複数の軟質スタンパの製造のためだけに必要である。軟質スタンパは、多様な化学的、物理的かつ工業的パラメータにより、硬質スタンパとは区別することができる。弾性挙動に基づく区別が考えられる。軟質スタンパは、主にエントロピー弾性に基づく変形挙動を示し、硬質スタンパは、主にエネルギー弾性に基づく変形挙動を示す。更に、この2つの種類のスタンパは、例えばこの硬度によって区別することができる。硬度は、材料が押し込まれる物体に対抗する抵抗性である。硬質スタンパは主に金属又はセラミックスからなるため、この硬質スタンパは相応して高い硬度値を示す。固体の硬度を定める多様な方法が存在する。極めて慣用の方法は、ビッカースによる硬度の記述である。詳細を言及することなく、大まかには、硬質スタンパは500HVを越えるビッカース硬度を有すると言うことができる。 In the case of imprint technology, a distinction is made between two types of stampers: hard stampers and soft stampers. Each stamper process can theoretically be performed with a hard stamper or a soft stamper. However, for many technical and financial reasons, the hard stamper itself is used only as a so-called master stamper, from which a soft stamper is molded, if necessary, and which is then transferred to the original structure. Used as a stamper. This hard stamper is the negative of the soft stamper. Hard stampers are only needed for the production of soft stampers. Soft stampers can be distinguished from hard stampers by a variety of chemical, physical and industrial parameters. A distinction based on elastic behavior is conceivable. A soft stamper shows deformation behavior mainly based on entropy elasticity, and a hard stamper shows deformation behavior mainly based on energy elasticity. Furthermore, the two types of stampers can be distinguished, for example, by their hardness. Hardness is the resistance of a material against an object into which it is pushed. Since hard stampers are mainly made of metals or ceramics, the hard stampers exhibit correspondingly high hardness values. There are various methods of determining the hardness of solids. A very common method is the Vickers hardness description. Without going into details, it can be roughly said that a hard stamper has a Vickers hardness of over 500HV.

硬質スタンパは、確かに、適切なプロセス、例えば電子線リソグラフィー又はレーザー光線リソグラフィーによって高い強度及び高い剛性を有する材料の部材から直接作製することができるという利点を有する。この種の硬質スタンパは、極めて高い硬度を有し、かつそれにより程度に差はあるが耐摩耗性である。この高い強度及び耐摩耗性は、確かに、とりわけこのような硬質スタンパの製造のために生じる高いコストと対立している。硬質スタンパが100回の型押し工程のために利用できる場合であっても、このスタンパは、時間と共にもはやなおざりにできない摩耗を示すことになる。さらに、この硬質スタンパを型押し材料から離型することは技術的に困難である。硬質スタンパは比較的高い曲げ抵抗を示す。この硬質スタンパは、特に良好には変形可能ではなく、つまり型押し平面に対して法線方向に取り外さなければならない。型押しプロセス後に硬質スタンパを離型する際に、ここで、規則的に、型押しされたナノ構造及び/又はマイクロ構造の破壊が生じかねない、というのも、硬質スタンパは極めて高い剛性を示し、従ってちょうど型押しされた型押し材料のマイクロ構造及び/又はナノ構造を破壊しかねないためである。更に、基板は欠陥を有することがあり、この欠陥が、次の工程で、硬質スタンパの損傷又は破壊を引き起こすことがある。確かに、硬質スタンパをマスタースタンパとしてだけ使用する場合、このマスタースタンパから軟質スタンパの型取りプロセスは極めて良好に制御可能でありかつマスタースタンパの極めて僅かな摩耗に結びつく。 A hard stamper certainly has the advantage that it can be produced directly from a piece of material with high strength and high stiffness by suitable processes, for example electron beam lithography or laser beam lithography. A hard stamper of this kind has a very high hardness and is therefore more or less wear-resistant. This high strength and wear resistance is certainly opposed by the high costs incurred especially for the production of such hard stampers. Even if a hard stamper is available for 100 embossing steps, this stamper will show wear over time that can no longer be neglected. Furthermore, it is technically difficult to release this hard stamper from the embossing material. Hard stampers exhibit relatively high bending resistance. This rigid stamper is not particularly well deformable, ie it has to be removed normal to the embossing plane. When releasing the hard stamper after the embossing process, here regularly a destruction of the embossed nanostructures and/or microstructures can occur, since hard stampers exhibit a very high stiffness. , thus destroying the microstructure and/or nanostructure of the embossing material that has just been embossed. Furthermore, the substrate may have defects that in subsequent steps may damage or destroy the hard stamper. Indeed, if a hard stamper is used only as a master stamper, the molding process of the soft stamper from this master stamper is very well controllable and leads to very little wear of the master stamper.

軟質スタンパは、マスタースタンパ(硬質スタンパ)から複製プロセスによって極めて簡単に作製できる。このマスタースタンパは、この場合、軟質スタンパに対応するネガである。この軟質スタンパは、つまりマスタースタンパに型押しされ、その後で離型され、次いでたいていは基材上に施された型押し材料内にスタンパ構造を型押しするための構造スタンパとして使用される。軟質スタンパは、硬質スタンパよりも、機械的に極めて簡単で、温和でかつ問題なく型押し材料から離型できる。更に、任意の数の軟質スタンパをマスターから型取ることができる。軟質スタンパが所定の摩耗を示した後には、この軟質スタンパを破棄し、新たな軟質スタンパをマスタースタンパから形成する。 A soft stamper can be produced very simply by a replication process from a master stamper (hard stamper). This master stamper is in this case the negative corresponding to the soft stamper. This soft stamper is thus embossed into a master stamper, then demoulded and then used as a structure stamper, usually for embossing stamper structures into the embossing material applied onto the substrate. A soft stamper is mechanically much simpler than a hard stamper and can be released from the embossing material more gently and without problems. Additionally, any number of flexible stampers can be cast from the master. After the soft stamper exhibits a predetermined amount of wear, the soft stamper is discarded and a new soft stamper is formed from the master stamper.

今日の先行技術の問題は、特に軟質スタンパが、その化学構造に基づいて、他の分子状の化合物に対して極めて高い吸収性を示す点にある。つまり、この軟質スタンパは、主に金属、セラミック又はガラスからなる硬質スタンパとは異なり、一般に他の分子状の化合物に対して透過性である。金属製及びセラミック製のマイクロ構造の場合、分子状の物質の吸収はたいていの場合に排除される、それでも、特別な硬質スタンパの場合であっても、分子状の物質の吸収を引き起こすことがある。 A problem of the prior art today is that soft stampers in particular, due to their chemical structure, exhibit a very high absorption for other molecular compounds. In other words, this soft stamper is generally transparent to other molecular compounds, unlike hard stampers which are mainly made of metal, ceramic or glass. In the case of metallic and ceramic microstructures, the absorption of molecular substances is mostly ruled out, but even in the case of special hard stampers, absorption of molecular substances can still occur. .

軟質スタンパは、型押し材料を用いた型押しプロセスの間に、頻繁にこの型押し材料の一部を吸収する。この吸収はいくつかの望ましくない効果を引き起こす。 Soft stampers frequently absorb some of the embossing material during the embossing process with the embossing material. This absorption causes several undesirable effects.

第1に、型押し材料の分子の吸収により、軟質スタンパの膨潤が生じる。この膨潤は、特に、軟質スタンパの表面上でのマイクロ構造及び/又はナノ構造の範囲内で問題である、というのも、マイクロ構造及び/又はナノ構造をゆがめるには、型押し材料の既に少量の分子で十分であるためである。軟質スタンパは複数回使用されるため、その使用の経過で、この軟質スタンパは次第に多くの型押し材料分子を吸収する。型押し材料分子の吸収は、軟質スタンパの耐用時間を決定的に低下させる。この膨潤は、多様な測定機器、例えば原子間力顕微鏡(AFM)、走査電子顕微鏡(SEM)等によって直接測定可能であるか、又は体積増加及び/又は質量増加を介して間接的に測定可能である。体積増加及び/又は質量増加の測定は、確かに極めて高い解像度を有する測定機器を必要とする。例えば、マイクロ重量分析及び/又はナノ重量分析法による質量増加の測定が考えられる。 First, the absorption of molecules of the embossing material causes swelling of the soft stamper. This swelling is particularly a problem within the microstructures and/or nanostructures on the surface of the soft stamper, since it takes an already small amount of the embossing material to distort the microstructures and/or nanostructures. This is because the numerator of is sufficient. Since the soft stamper is used multiple times, it absorbs more and more embossing material molecules over the course of its use. The absorption of the embossing material molecules decisively reduces the service life of the soft stamper. This swelling can be measured directly by a variety of measurement instruments, such as atomic force microscope (AFM), scanning electron microscope (SEM), etc., or indirectly through volume increase and/or mass increase. be. The measurement of volume increase and/or mass increase certainly requires measuring instruments with very high resolution. For example, measurement of mass gain by microgravimetry and/or nanogravimetry is conceivable.

更に、この型取り材料は、熱又は電磁波によって硬化される。特に、電磁波による硬化の場合には、既にこのスタンパ内に部分的に浸透した型押し材料分子が、全体の型押し材料の照射時間に不利に影響する。この理由は、軟質スタンパ中に浸透した型押し材料分子の硬化にある。軟質スタンパ中の型押し材料分子は硬化し、それによりあまり透明でなくなり、かつそれにより本来の型押し材料に向かう電磁波の強度を低下させる。この問題は、軟質スタンパ及び硬質スタンパについて同じく重要である。 Further, the molding material is cured by heat or electromagnetic waves. Particularly in the case of electromagnetic wave curing, the embossing material molecules that have already partially penetrated the stamper adversely affect the irradiation time of the entire embossing material. The reason for this is the hardening of the embossing material molecules that have penetrated into the soft stamper. The embossing material molecules in the soft stamper harden, making them less transparent and thereby reducing the intensity of the electromagnetic waves directed towards the original embossing material. This issue is equally important for soft stampers and hard stampers.

第3の問題は、軟質スタンパの粘着である。軟質スタンパは、主に、型押し材料と似た物理特性及び/又は化学特性を有するポリマーからなる。従って、軟質スタンパの表面の型押し材料との粘着が生じ、この粘着は、軟質スタンパの離型特性に不利に影響する。 A third problem is sticking of the soft stamper. Soft stampers consist primarily of polymers that have similar physical and/or chemical properties to the embossing material. Adhesion of the surface of the soft stamper with the embossing material therefore occurs, which adversely affects the release properties of the soft stamper.

EP2286981B1EP2286981B1 PCT/EP2013/062922PCT/EP2013/062922

従って、本発明の課題は、インプリント技術のための構造スタンパの製造を、最適なスタンパ材料を明らかにするように改善することである。 The object of the present invention is therefore to improve the production of structural stampers for imprint technology in such a way as to identify the optimum stamper material.

上述の課題は、請求項1及び6の特徴によって解決される。本発明の好ましい実施態様は、従属請求項に記載されている。明細書、特許請求の範囲及び/又は図面に記載された特徴の少なくとも2つからなる全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。記載された値の範囲は、限界値としての記載された限界にある値内に明らかに該当し、かつ任意の組み合わせも利用することができる。 The above-mentioned problem is solved by the features of claims 1 and 6. Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims. Also included within the scope of the invention are all combinations of at least two of the features mentioned in the description, claims and/or drawings. The stated value ranges clearly fall within the stated limits of the limits, and any combination can also be used.

本発明は、スタンパ材料からなる軟質スタンパの利点を有し、スタンパを型押し材料からできる限り簡単に離型でき、できる限り膨潤を示さずかつ本来の型押し材料により汚染されないスタンパを取り扱う。従って、このスタンパ材料は、本発明の場合に、型押し材料に対して特に不透過性である。一般に、型押し材料と、本発明による構造スタンパのスタンパ材料との間で、親水性と疎水性とを変える場合に、特に本発明による利点が生じる。型押し材料が疎水性である場合、本発明による構造スタンパのスタンパ材料は親水性であるのが好ましくかつその逆の場合も好ましい。ただし、極めて特別な場合に、構造スタンパと型押し材料が両方とも疎水性であるか又は両方とも親水性である場合も特別な利点が生じることがある。本発明による構造スタンパのスタンパ材料を選択する方法により、常に、型押し材料に関して低い粘着特性を示す材料を選択することができる。従って、更に、本発明によるスタンパ材料は、型押し材料の分子に対して不透過性である場合に本発明による利点が生じる。他の本発明による利点は、本発明によるスタンパ材料の、特に適切に調節可能な表面である。特に、表面が極端に高い粗さを示す軟質スタンパの場合には、型押しされるべき構造に不利な影響を及ぼしかねない。本発明によるスタンパ材料の使用によって、第1に、平滑な表面によって型押し材料に対する接触面は最小化され、第2に、形状の噛み合いによる結合は低減する。それにより、同様に改善された離型が生じる。改善されかつ効果的な離型は、特に、離型のために必要な力がより低いことに起因し得る。従って、本発明によるスタンパ材料の粗さは、1μm未満、好ましくは100nm未満、更に好ましくは10nm未満、最も好ましくは1nm未満である。この開示された粗さ値は、算術平均粗さ(mittlere Rauheit)及び/又は二乗平均平方根高さ(quadratische Rauheit)及び/又は十点平均粗さ(gemittelte Rautiefe)があてはまる。この測定は、この場合、約2μm×2μmの面積区分について行われる。 The present invention has the advantage of a soft stamper of stamper material, dealing with a stamper which can be released from the embossing material as simply as possible, exhibits as little swelling as possible and is not contaminated by the original embossing material. This stamper material is thus particularly impermeable to the embossing material in the case of the invention. Advantages according to the invention arise in particular if, in general, the embossing material and the stamper material of the structural stamper according to the invention vary in hydrophilicity and hydrophobicity. If the embossing material is hydrophobic, the stamper material of the structural stamper according to the invention is preferably hydrophilic and vice versa. However, in very special cases, special advantages may also arise if the structural stamper and the embossing material are both hydrophobic or both hydrophilic. The method of selecting the stamper material of the structural stamper according to the invention always makes it possible to select a material that exhibits low adhesion properties with respect to the embossing material. Therefore, further advantages according to the invention arise if the stamper material according to the invention is impermeable to the molecules of the embossing material. Another advantage according to the invention is the particularly well adjustable surface of the stamper material according to the invention. Especially in the case of soft stampers whose surfaces exhibit extremely high roughness, this can have a detrimental effect on the structure to be stamped. The use of the stamper material according to the present invention firstly minimizes the contact surface to the embossing material due to the smooth surface and secondly reduces the coupling due to form meshing. A likewise improved release results thereby. Improved and effective demolding can be attributed, inter alia, to a lower force required for demolding. Accordingly, the roughness of the stamper material according to the invention is less than 1 μm, preferably less than 100 nm, more preferably less than 10 nm, most preferably less than 1 nm. The disclosed roughness values refer to the arithmetic mean roughness (mittler Rauheit) and/or the root mean square height (quadratische Rauheit) and/or the ten-point mean roughness (gemittelte Rautiefe). This measurement is in this case over an area section of approximately 2 μm×2 μm.

全く特別な実施形態の場合に、本発明によるスタンパ材料は導電性である。それにより、好ましくは、静電荷は防止されるか又は少なくとも低減される。更に好ましくは、導電性の本発明によるスタンパ材料は接地されていてもよく、その結果、その表面で生じる電荷は搬出される。電気的に中性の表面によって、粒子の引き寄せ、特に静電気的引き寄せを妨げるか又は完全に取り除き、それにより長時間にわたりこのスタンパの清浄度が高められる。接地は、本発明によるスタンパ材料、ひいてはスタンパと、好ましくは縁部で接続する。スタンパ材料の導電性は、分子特性に基づき既に電子の伝導性を可能とする、適切に使用された化学構造により達成することができるか、又は非導電性スタンパ材料を導電性にする少なくとも1種の他の成分を添加することにより達成することができる。特に、この場合に、マイクロ粒子及び/又はナノ粒子、ナノワイヤ、特にカーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイトなどの使用が好ましい。添加されたマイクロ粒子及び/又はナノ粒子は、特に好ましくは、型押し材料の硬化を熱によって行い、かつ本来好ましいようなUV光によって行わない場合に、スタンパの加熱のためにも使用することもできる。マイクロ粒子及び/又はナノ粒子によるこの種の加熱は、特許文献EP2286981B1に開示されている。この引用された特許文献は、確かに、マイクロ粒子及び/又はナノ粒子が、型押し材料中に存在することについて指摘している。本願の場合には、マイクロ粒子及び/又はナノ粒子が、型押し材料ではなく、スタンパの直接的な加熱を達成するために、本発明によるスタンパ材料中に存在する。型押し材料の加熱は、次いで、スタンパを介して間接的に行われる。特許文献EP2286981B1には、マイクロ粒子及び/又はナノ粒子が磁場に対して敏感である、つまり磁性を示す場合に、マイクロ粒子及び/又はナノ粒子を交流磁場によって加熱することが考えられている。 In a very special embodiment, the stamper material according to the invention is electrically conductive. Thereby, preferably static charges are prevented or at least reduced. Further preferably, the electrically conductive stamper material according to the invention may be grounded, so that charges occurring on its surface are carried away. The electrically neutral surface prevents or completely eliminates particle attraction, especially electrostatic attraction, thereby enhancing the cleanliness of this stamper over time. A ground connects the stamper material according to the invention, and thus the stamper, preferably at the edge. The conductivity of the stamper material can be achieved by an appropriately used chemical structure that already allows electronic conductivity based on molecular properties, or at least one that renders the non-conductive stamper material conductive. can be achieved by adding other components of In particular, the use of microparticles and/or nanoparticles, nanowires, in particular carbon nanotubes, graphene, graphite, etc. is preferred in this case. The added microparticles and/or nanoparticles can also be used for the heating of the stamper, particularly preferably if the hardening of the embossing material is carried out thermally and not by UV light as is preferred. can. This kind of heating with microparticles and/or nanoparticles is disclosed in the patent document EP2286981B1. This cited patent document does point out that microparticles and/or nanoparticles are present in the embossing material. In the present case microparticles and/or nanoparticles are present in the stamper material according to the invention in order to achieve direct heating of the stamper and not the embossing material. Heating of the embossing material then takes place indirectly through the stamper. Patent document EP 2 286 981 B1 contemplates heating microparticles and/or nanoparticles by an alternating magnetic field if the microparticles and/or nanoparticles are sensitive to magnetic fields, ie exhibit magnetism.

親水性とは、材料の表面の水との高い相互作用性であると解釈される。親水性表面は主に極性であり、かつ流体の分子の永久双極子と、好ましくは水と、相応して良好に相互作用する。表面の親水性は、接触角測定機器によって定量化される。この場合、親水性表面は、極めて低い接触角を示す。できる限り簡単に型押し材料から離型するために、本発明による被覆が親水性表面を有しなければならない場合には、本発明による次の値の範囲が当てはまる:親水性表面は、90°未満、好ましくは60°未満、更に好ましくは40°未満、より好ましくは20°未満、最も好ましくは10°未満の接触角を示す。 Hydrophilicity is understood to mean the high interaction of the surface of a material with water. Hydrophilic surfaces are predominantly polar and interact correspondingly well with the permanent dipoles of the molecules of the fluid, preferably with water. Hydrophilicity of a surface is quantified by a contact angle measuring instrument. In this case the hydrophilic surface exhibits a very low contact angle. If the coating according to the invention must have a hydrophilic surface in order to be released from the embossing material as simply as possible, the following range of values according to the invention applies: the hydrophilic surface is 90° It exhibits a contact angle of less than 60°, more preferably less than 40°, more preferably less than 20° and most preferably less than 10°.

疎水性とは、相応して材料の表面の水との低い相互作用性であると解釈される。疎水性表面は主に無極性であり、かつ流体の分子の永久双極子とほとんど相互作用しない。できる限り簡単に型押し材料から離型するために、本発明の一実施態様の場合に、本発明による被覆は疎水性表面を有する場合に、本発明の場合に次の値の範囲が当てはまる:疎水性表面は、90°より大きい、好ましくは100°より大きい、更に好ましくは120°より大きい、より好ましくは140°より大きい、最も好ましくは160°より大きい接触角を示す。親水性又は疎水性によって、表面の挙動は水に関して特徴付けられているにもかかわらず、相互の挙動に関して正確な説明を得るために、多様な材料の間の粘着特性を直接測定しなければならないこともあることは、当業者には明らかである。水に関する表面の粘着特性の特性決定は、確かに、この粘着挙動の極めて大まかな洞察を既に提供する。スタンパ材料と型押し材料との間の粘着特性を特性決定する場合、接触角測定法は本発明の場合に、好ましくは水を用いてではなく、スタンパ上に直接堆積された型押し材料の液滴を用いて直接実施される。本発明によるスタンパは、特に、インプリント技術において使用するためのインプリントスタンパである。このスタンパは、軟質スタンパの製造のための硬質スタンパとして、又は好ましくは基板のインプリントのための軟質スタンパとして形成される。本発明によるスタンパ材料によって、型押し材料からのスタンパの離型は、スタンパが好ましくは型押し材料に対して低い粘着を示すことにより、構造を損なうことなしに及び/又は(部分的に)破壊することなしに可能となる。2つの表面の間の粘着能力は、最良には、単位面積当たりのエネルギーによって、つまりエネルギー面積密度によって表される。これについては、単位面積に沿って2つの互いに結合した表面を互いに分離するために必要なエネルギーであると解釈される。型押し材料と構造スタンパとの間の粘着は、この場合、2.5J/m2未満、好ましくは1J/m2未満、更に好ましくは0.1J/m2未満、より好ましくは0.01J/m2未満、更に好ましくは0.001J/m2未満、より好ましくは0.0001J/m2未満、最も好ましくは0.00001J/m2未満である。この離型は、それにより、本発明によるスタンパ材料を使用しないスタンパを用いた場合よりも、より容易に、より迅速に、かつより効果的にかつより低コストで可能となる。特に、高められた離型速度により、単位時間当たりの型押し工程の数を高めることができることにより、より低コストになる。更に、スタンパの耐用時間はかなり向上するため、それにより製造コストが低減される。 Hydrophobicity is correspondingly understood as a low interaction of the surface of the material with water. Hydrophobic surfaces are predominantly non-polar and interact poorly with the permanent dipoles of the fluid's molecules. In order to release from the embossing material as simply as possible, in one embodiment of the invention, if the coating according to the invention has a hydrophobic surface, the following range of values applies in the case of the invention: A hydrophobic surface exhibits a contact angle greater than 90°, preferably greater than 100°, more preferably greater than 120°, more preferably greater than 140°, most preferably greater than 160°. Although the behavior of surfaces is characterized with respect to water by hydrophilicity or hydrophobicity, adhesion properties between various materials must be measured directly to obtain an accurate description of their mutual behavior. It will be clear to those skilled in the art that this may also be the case. Characterization of the adhesion properties of surfaces with water certainly already provides a very rough insight into this adhesion behavior. When characterizing the adhesion properties between the stamper material and the embossing material, the contact angle measurement method is in the case of the present invention preferably liquid of the embossing material deposited directly on the stamper, not with water. It is carried out directly with drops. The stamper according to the invention is in particular an imprint stamper for use in imprint technology. This stamper is formed as a hard stamper for the production of soft stampers or preferably as a soft stamper for imprinting substrates. With the stamper material according to the invention, the release of the stamper from the embossing material is achieved without damaging and/or (partially) destroying the structure, since the stamper preferably exhibits low adhesion to the embossing material. possible without doing Adhesive capacity between two surfaces is best expressed in terms of energy per unit area, ie energy area density. This is understood to be the energy required to separate two bonded surfaces from each other along a unit area. The adhesion between the embossing material and the structural stamper is in this case less than 2.5 J/ m2 , preferably less than 1 J/ m2 , more preferably less than 0.1 J/ m2 , more preferably less than 0.01 J/m2. m 2 , more preferably less than 0.001 J/m 2 , more preferably less than 0.0001 J/m 2 , most preferably less than 0.00001 J/m 2 . This release is thereby made possible easier, faster, more effectively and at a lower cost than with a stamper that does not use the stamper material according to the invention. In particular, the increased demolding speed allows a higher number of stamping steps per unit of time, resulting in lower costs. In addition, stamper service life is significantly improved, thereby reducing manufacturing costs.

好ましくは、軟質スタンパ内へ型押し材料が侵入できないことにより、構造スタンパ、特に軟質スタンパの膨潤が本発明による構造材料によって防止されるほど密封性が高いスタンパ材料が使用される。相応して、スタンパ構造のゆがみは十分に回避される。 Preferably, a stamper material is used which is so hermetic that swelling of the structural stamper, in particular of the soft stamper, is prevented by the structural material according to the invention due to the inability of the embossing material to penetrate into the soft stamper. Correspondingly, distortion of the stamper structure is largely avoided.

このスタンパ材料は、好ましくは、1~2500mPas、好ましくは10~2500mPas、更に好ましくは100~2500mPas、より好ましくは150~2500mPasの粘度を示す。 The stamper material preferably exhibits a viscosity of 1-2500 mPas, preferably 10-2500 mPas, more preferably 100-2500 mPas, more preferably 150-2500 mPas.

更に、型押し材料の吸収が本発明によるスタンパ材料によって遮断されるか少なくとも低減される限り、スタンパのスタンパ材料を通した型押し材料の照射時間は短縮される。これは、特に、型押し材料が構造スタンパを通して照射される場合に必要である。本発明による型押し材料は、従って、好ましくは、使用される電磁波に対して主に透過性である。たいていの型押し材料はUV光によって硬化されるため、本発明によるスタンパ材料は好ましくはUV光に対して透過性である。本発明によるスタンパ材料は、特に、5000nm~10nm、好ましくは1000nm~100nm、更に好ましくは700nm~200nm、より好ましくは500nm~300nmの波長領域で透過性である。 Furthermore, the irradiation time of the embossing material through the stamper material of the stamper is shortened as long as the absorption of the embossing material is blocked or at least reduced by the stamper material according to the invention. This is particularly necessary when the embossing material is irradiated through the structural stamper. The embossing material according to the invention is therefore preferably mainly transparent to the electromagnetic waves used. Since most embossing materials are cured by UV light, the stamper material according to the invention is preferably transparent to UV light. The stamper material according to the invention is particularly transparent in the wavelength range from 5000 nm to 10 nm, preferably from 1000 nm to 100 nm, more preferably from 700 nm to 200 nm, more preferably from 500 nm to 300 nm.

本発明によるスタンパ材料、スタンパ構造及び/又は構造スタンパ自体は、特に少なくとも主に、好ましくは完全に、次の材料の少なくとも1種からなる: The stamper material, the stamper structure and/or the structural stamper itself according to the invention in particular consist at least mainly, preferably completely, of at least one of the following materials:

○ シリコーン、
● ビニル官能性ポリマー
● ビニル末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 68083-12-2
● ビニル末端のジフェニルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 68951-96-2
● ビニル末端のポリフェニルメチルシロキサン、特にCAS: 225927-21-9
● ビニルフェニルメチル末端のビニルフェニルシロキサン-フェニルメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 8027-82-1
● ビニル末端のトリフルオロプロピルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 68951-98-4
● ビニルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキシ末端、特にCAS: 67762-94-1
● ビニルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、シラノール末端、特にCAS 67923-19-7
● ビニルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、ビニル末端、特にCAS 68083-18-1
● ビニルゴム
● ビニルQ樹脂分散体、特にCAS: 68584-83-8
● ビニルメチルシロキサンホモポリマー、特にCAS: 68037-87-6
● ビニルT構造ポリマー、特にCAS: 126681-51-9
● モノビニル官能化ポリジメチルシロキサン(対称又は非対称)、特にCAS: 689252-00-1
● ビニルメチルシロキサンターポリマー、特にCAS: 597543-32-3
● ビニルメトキシシロキサンホモポリマー、特にCAS: 131298-48-1
● ビニルエトキシシロキサンホモポリマー、特にCAS: 29434-25-1
● ビニルエトキシシロキサン-プロピルエトキシシロキサンコポリマー
○ Silicone,
● vinyl-functional polymers ● vinyl-terminated polydimethylsiloxanes, especially CAS: 68083-12-2
● Vinyl-terminated diphenylsiloxane-dimethylsiloxane copolymers, especially CAS: 68951-96-2
● Vinyl-terminated polyphenylmethylsiloxanes, especially CAS: 225927-21-9
● Vinylphenylmethyl-terminated vinylphenylsiloxane-phenylmethylsiloxane copolymers, especially CAS: 8027-82-1
● Vinyl-terminated trifluoropropylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymers, especially CAS: 68951-98-4
● Vinylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, trimethylsiloxy terminated, especially CAS: 67762-94-1
● Vinylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, silanol terminated, especially CAS 67923-19-7
● Vinylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, vinyl terminated, especially CAS 68083-18-1
● Vinyl rubber ● Vinyl Q resin dispersion, especially CAS: 68584-83-8
● Vinylmethylsiloxane homopolymer, especially CAS: 68037-87-6
● Vinyl T structure polymer, especially CAS: 126681-51-9
● monovinyl-functionalized polydimethylsiloxane (symmetrical or unsymmetrical), especially CAS: 689252-00-1
● Vinylmethylsiloxane terpolymer, especially CAS: 597543-32-3
● Vinyl methoxy siloxane homopolymer, especially CAS: 131298-48-1
● Vinylethoxysiloxane homopolymer, especially CAS: 29434-25-1
● Vinylethoxysiloxane-propylethoxysiloxane copolymer

● ヒドリド官能性ポリマー
● ヒドリド末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 70900-21-9
● ポリフェニルメチルシロキサン、ヒドリド末端
● メチルヒドロシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキシ末端、特にCAS: 68037-59-2
● メチルヒドロシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、ヒドリド末端、特にCAS: 69013-23-6
● ポリメチルヒドロシロキサン、トリメチルシロキシ末端、特にCAS: 63148-57-2
● ポリエチルヒドロシロキサン、トリエチルシロキシ末端、特にCAS: 24979-95-1
● ポリフェニル-ジメチルヒドロシロキシシロキサン、ヒドリド末端
● メチルヒドロシロキサン-フェニルメチルシロキサンコポリマー、ヒドリド末端、特にCAS: 115487-49-5
● メチルヒドロシロキサン-オクチルメチルシロキサンコポリマー及びターポリマー、特にCAS: 68554-69-8
● ヒドリドQ樹脂、特にCAS: 68988-57-8
● hydride-functional polymers ● hydride-terminated polydimethylsiloxanes, especially CAS: 70900-21-9
● Polyphenylmethylsiloxane, hydride terminated ● Methylhydrosiloxane-dimethylsiloxane copolymer, trimethylsiloxy terminated, especially CAS: 68037-59-2
● Methylhydrosiloxane-dimethylsiloxane copolymer, hydride terminated, especially CAS: 69013-23-6
● Polymethylhydrosiloxane, trimethylsiloxy terminated, especially CAS: 63148-57-2
● Polyethylhydrosiloxane, triethylsiloxy terminated, especially CAS: 24979-95-1
● Polyphenyl-dimethylhydroxysiloxane, hydride-terminated ● Methylhydrosiloxane-phenylmethylsiloxane copolymer, hydride-terminated, especially CAS: 115487-49-5
● Methylhydrosiloxane-octylmethylsiloxane copolymers and terpolymers, especially CAS: 68554-69-8
● Hydride Q resin, especially CAS: 68988-57-8

● シラノール官能性ポリマー
● シラノール末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 70131-67-8
● シラノール末端のジフェニルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS 68951-93-9及び/又はCAS: 68083-14-7
● シラノール末端のポリジフェニルシロキサン、特にCAS: 63148-59-4
● シラノール末端のポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン、特にCAS: 68607-77-2
● シラノール-トリメチルシリル変性Q樹脂、特にCAS: 56275-01-5
● Silanol-functional polymers ● Silanol-terminated polydimethylsiloxanes, especially CAS: 70131-67-8
● Silanol-terminated diphenylsiloxane-dimethylsiloxane copolymers, especially CAS 68951-93-9 and/or CAS: 68083-14-7
● Silanol-terminated polydiphenylsiloxanes, especially CAS: 63148-59-4
● Silanol-terminated polytrifluoropropylmethylsiloxane, especially CAS: 68607-77-2
● Silanol-trimethylsilyl modified Q resin, especially CAS: 56275-01-5

● アミノ官能化シリコーン
● アミノプロピル末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 106214-84-0
● N-エチルアミノイソブチル末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 254891-17-3
● アミノプロピルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 99363-37-8
● アミノエチルアミノプロピルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS 71750-79-3
● アミノエチルアミノイソブチルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 106842-44-8
● アミノエチルアミノプロピルメトキシシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 67923-07-3
● Amino-functionalized silicones ● Aminopropyl-terminated polydimethylsiloxanes, especially CAS: 106214-84-0
● N-ethylaminoisobutyl-terminated polydimethylsiloxane, especially CAS: 254891-17-3
● aminopropylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, especially CAS: 99363-37-8
● Aminoethylaminopropylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, especially CAS 71750-79-3
● aminoethylaminoisobutylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, especially CAS: 106842-44-8
● Aminoethylaminopropylmethoxysiloxane-dimethylsiloxane copolymer, especially CAS: 67923-07-3

● ヒンダードアミン官能化シロキサン(英語:hindered amine functional siloxanes)
● テトラメチルピペリジニルオキシプロピルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 182635-99-0
● Hindered amine functional siloxanes
● Tetramethylpiperidinyloxypropylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, especially CAS: 182635-99-0

● エポキシ官能化シリコーン
● エポキシプロポキシプロピル末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 102782-97-8
● エポキシプロポキシプロピルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 68440-71-7
● エポキシプロポキシプロピル末端のポリフェニルメチルシロキサン、特にCAS: 102782-98-9
● エポキシプロポキシプロピルジメトキシシリル末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 188958-73-8
● トリス(グリシドキシプロピルジメチルシロキシ)フェニルシラン、特にCAS: 90393-83-2
● モノ-(2,3-エポキシ)-プロピルエーテル末端のポリジメチルシロキサン(好ましい実施形態)、特にCAS: 127947-26-6
● エポキシシクロヘキシルエチルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 67762-95-2
● (2~3%エポキシシクロヘキシルエチルメチルシロキサン)(10~15%メトキシポリアルキレンオキシメチルシロキサン)-ジメチルシロキサンターポリマー、特にCAS: 69669-36-9
● Epoxy-functionalized silicones ● Epoxypropoxypropyl-terminated polydimethylsiloxanes, especially CAS: 102782-97-8
● Epoxypropoxypropylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, especially CAS: 68440-71-7
● Epoxypropoxypropyl-terminated polyphenylmethylsiloxane, especially CAS: 102782-98-9
● Epoxypropoxypropyldimethoxysilyl terminated polydimethylsiloxane, especially CAS: 188958-73-8
● Tris(glycidoxypropyldimethylsiloxy)phenylsilane, especially CAS: 90393-83-2
● Mono-(2,3-epoxy)-propyl ether terminated polydimethylsiloxane (preferred embodiment), especially CAS: 127947-26-6
● Epoxycyclohexylethylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, especially CAS: 67762-95-2
● (2-3% epoxycyclohexylethylmethylsiloxane) (10-15% methoxypolyalkyleneoxymethylsiloxane)-dimethylsiloxane terpolymer, especially CAS: 69669-36-9

● 環式脂肪族エポキシシラン及びシリコーン
● エポキシシクロヘキシルエチルメチルシロキサン)-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 67762-95-2
● (2~3%エポキシシクロヘキシルエチルメチルシロキサン)(10~15%メトキシポリアルキレンオキシメチルシロキサン)-ジメチルシロキサンターポリマー、特にCAS: 69669-36-9
● エポキシシクロヘキシルエチル末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 102782-98-9
● Cycloaliphatic epoxysilanes and silicones ● Epoxycyclohexylethylmethylsiloxane)-dimethylsiloxane copolymers, especially CAS: 67762-95-2
● (2-3% epoxycyclohexylethylmethylsiloxane) (10-15% methoxypolyalkyleneoxymethylsiloxane)-dimethylsiloxane terpolymer, especially CAS: 69669-36-9
● Epoxycyclohexylethyl terminated polydimethylsiloxane, especially CAS: 102782-98-9

● カルビノール官能化シリコーン
● カルビノールヒドロキシ末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 156327-07-0, CAS: 104780-66-7, CAS: 68937-54-2, CAS: 161755-53-9, CAS: 120359-07-1
● ビス(ヒドロキシエチル)アミン)末端のポリジメチルシロキサン
● カルビノール官能化メチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 68937-54-2, CAS: 68957-00-6, CAS: 200443-93-2
● モノカルビノール末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 207308-30-3
● モノジカルビノール末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 218131-11-4
● Carbinol-functionalized silicones ● Carbinol-hydroxy-terminated polydimethylsiloxanes, especially CAS: 156327-07-0, CAS: 104780-66-7, CAS: 68937-54-2, CAS: 161755-53-9, CAS : 120359-07-1
● Bis(hydroxyethyl)amine)-terminated polydimethylsiloxanes ● Carbinol-functionalized methylsiloxane-dimethylsiloxane copolymers, especially CAS: 68937-54-2, CAS: 68957-00-6, CAS: 200443-93-2
● Monocarbinol-terminated polydimethylsiloxanes, especially CAS: 207308-30-3
● Monodicarbinol-terminated polydimethylsiloxanes, especially CAS: 218131-11-4

● メタクリラート及びアクリラート官能化シロキサン
● メタクリルオキシプロピル末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 58130-03-3
● (3-アクリルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシプロピル)末端のポリジメチルシロキサン、特にCAS: 128754-61-0
● アクリルオキシ末端のエチレンオキシド-ジメチルシロキサン-エチレンオキシドABAブロックコポリマー、特にCAS: 117440-21-9
● メタクリルオキシプロピル末端の分枝したポリジメチルシロキサン、特にCAS: 80722-63-0
● メタクリルオキシプロピルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 104780-61-2
● アクリルオキシプロピルメチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー、特にCAS: 158061-40-6
● (3-アクリルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシプロピル)メチルシロキサン-ジメチルシロキサンコポリマー
● メタクリルオキシプロピルT構造化シロキサン、特にCAS: 67923-18-6
● アクリルオキシプロピルT構造化シロキサン
● methacrylate- and acrylate-functionalized siloxanes ● methacryloxypropyl-terminated polydimethylsiloxanes, especially CAS: 58130-03-3
● (3-acryloxy-2-hydroxypropoxypropyl)-terminated polydimethylsiloxanes, especially CAS: 128754-61-0
• acryloxy-terminated ethylene oxide-dimethylsiloxane-ethylene oxide ABA block copolymers, especially CAS: 117440-21-9;
● Methacryloxypropyl-terminated branched polydimethylsiloxanes, especially CAS: 80722-63-0
● Methacryloxypropylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, especially CAS: 104780-61-2
● Acryloxypropylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, especially CAS: 158061-40-6
● (3-acryloxy-2-hydroxypropoxypropyl)methylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer ● methacryloxypropyl T-structured siloxane, especially CAS: 67923-18-6
● Acryloxypropyl T structured siloxane

● 多面体のオリゴマーのシルセスキオキサン(POSS)
● オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)
● ポリ(オルガノ)シロキサン
● Polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS)
● Tetraethyl orthosilicate (TEOS)
● Poly(organo)siloxane

好ましくは、このスタンパ材料は、エポキシシリコーン及び/又はアクリラートシリコーンからなる。本発明によるスタンパ材料の化学基本構造は、従って、規則的又は不規則の間隔でメチル基がエポキシ基及び/又はアクリラート基によって置き換えられたポリジメチルシロキサンである。これらの化学基は、好ましくはUV光による本発明によるスタンパ材料の硬化を可能にする。UV硬化プロセスを開始するために、本発明によるスタンパ材料に、相応するラジカル開始剤及び/又はカチオン開始剤を添加することができる。 Preferably, this stamper material consists of epoxy silicone and/or acrylate silicone. The basic chemical structure of the stamper material according to the invention is thus polydimethylsiloxane in which the methyl groups are replaced by epoxy and/or acrylate groups at regular or irregular intervals. These chemical groups allow curing of the stamper material according to the invention, preferably by UV light. Corresponding radical and/or cationic initiators can be added to the stamper material according to the invention in order to initiate the UV curing process.

更に、このスタンパ、特にスタンパ構造は、上述の材料の組み合わせから製造することも考えられる。また、一連のスタンパ及びバックプレイン(英語:backplane)の使用も考えられ、この場合、スタンパとバックプレインとは一般に異なる材料からなる。複数の異なる材料の使用により、この材料から製造された個々の又は組み合わせられたスタンパはハイブリッドスタンパと言われることとなる。バックプレインは、ここではスタンパの補強材として利用することができる。確かに極端に柔軟でありかつスタンパの支持体として利用されるだけであるバックプレインも考えられる。ついで、このバックプレインは、特に2000μm未満、好ましくは1000μm未満、より好ましくは500μm未満、最も好ましくは100μm未満の厚さを有する。 Furthermore, it is also conceivable to manufacture this stamper, in particular the stamper structure, from a combination of the materials mentioned above. Also conceivable is the use of a series of stampers and a backplane, where the stamper and backplane are generally of different materials. The use of multiple different materials leads to individual or combined stampers made from this material being referred to as hybrid stampers. The backplane can be used here as a stiffener for the stamper. Backplanes are certainly also conceivable which are extremely flexible and only serve as a support for the stamper. This backplane then particularly has a thickness of less than 2000 μm, preferably less than 1000 μm, more preferably less than 500 μm and most preferably less than 100 μm.

特に好ましい実施態様の場合に、このスタンパは、付加的に、本発明によるスタンパ材料と型押し材料との間の粘着の低下を達成するために付着防止層で被覆される。好ましくは、この付着防止層は、型押し材料に対して相応して低い粘着特性を有する有機分子である。例えば金属、セラミック又はガラス製のスタンパの場合にはほとんどが当てはまるように、スタンパが既に型押し材料の分子に対して既に不透過性である場合に、拡散バリアとしての本発明による被覆は省くことができかつこのスタンパは、この場合に本発明による被覆として、付着防止層で直接被覆されていてもよい。それにより、粘着に基づく離型特性に関して少なくとも1つの好ましい効果が生じる。この種の被覆は、既に、特許文献PCT/EP2013/062922に言及され、この点でこの特許文献が指摘される。 In a particularly preferred embodiment, the stamper is additionally coated with an anti-adhesion layer in order to reduce adhesion between the stamper material and the embossing material according to the invention. Preferably, this anti-adhesion layer is an organic molecule with correspondingly low adhesion properties towards the embossing material. Omitting the coating according to the invention as a diffusion barrier if the stamper is already impermeable to the molecules of the embossing material, as is most often the case, for example, in the case of stampers made of metal, ceramic or glass. This stamper can be directly coated with an anti-adhesion layer as a coating according to the invention. At least one favorable effect is thereby produced with respect to the release properties based on adhesion. A coating of this kind has already been mentioned in patent document PCT/EP2013/062922, to which this patent document is referred in this respect.

本発明によるスタンパ材料は、型押し材料のUV効果の際に好ましくは、型押し材料を架橋させる電磁波の波長領域に対して少なくとも部分的に透過性である。光学的透明性は、この場合、0%より大きく、好ましくは20%より大きく、より好ましくは50%より大きく、更に好ましくは80%より大きく、最も好ましくは95%より大きい。この光学的透明性についての波長領域は、特に100nm~1000nm、好ましくは150nm~500nm、更に好ましくは200nm~400nm、最も好ましくは250nm~350nmである。 The stamper material according to the invention is preferably at least partially transparent to the wavelength range of the electromagnetic waves that crosslink the embossing material upon UV effect of the embossing material. The optical transparency is in this case greater than 0%, preferably greater than 20%, more preferably greater than 50%, even more preferably greater than 80% and most preferably greater than 95%. The wavelength range for this optical transparency is in particular 100 nm to 1000 nm, preferably 150 nm to 500 nm, more preferably 200 nm to 400 nm, most preferably 250 nm to 350 nm.

型押し材料が熱により硬化される場合、スタンパ、特に本発明による被覆はできる限り高い熱伝導率を有する。この熱伝導率は、この場合、0.1W/(m・K)より大きく、好ましくは1W/(m・K)より大きく、好ましくは10W/(m・K)より大きく、更に好ましくは100W/(m・K)より大きく、最も好ましくは1000W/(m・K)より大きい。 If the embossing material is thermally cured, the stamper, in particular the coating according to the invention, has the highest possible thermal conductivity. The thermal conductivity is in this case greater than 0.1 W/(m.K), preferably greater than 1 W/(m.K), preferably greater than 10 W/(m.K), more preferably greater than 100 W/(m.K). (m·K), most preferably greater than 1000 W/(m·K).

被覆を備えた構造スタンパは、特に温度安定性に構成されている。この構造スタンパは、特に25℃より高い温度で、好ましくは100℃より高い温度で、更に好ましくは250℃より高い温度で、より好ましくは500℃より高い温度で、最も好ましくは750℃より高い温度で使用することができる。 A construction stamper with a coating is designed to be particularly temperature-stable. This structural stamper is particularly preferably at temperatures above 25°C, preferably above 100°C, more preferably above 250°C, more preferably above 500°C, most preferably above 750°C. can be used in

弾性率は、素材の弾性の特性を表す。この構造スタンパは、基本的にあらゆる任意の弾性率を有することができる。ただし、構造スタンパを変形可能に保持しかつそれにより型押し材料から容易に分離するために、できる限り小さな弾性率であるのが好ましい。この弾性は、主にエントロピー弾性である。従って、弾性率は、10000MPa未満、好ましくは1000MPa未満、更に好ましくは100MPa未満、より好ましくは1~50MPa、最も好ましくは1~20MPaである。 Elastic modulus describes the elastic properties of a material. This structural stamper can have basically any arbitrary elastic modulus. However, a modulus of elasticity as small as possible is preferred in order to retain the structural stamper deformably and thereby easily separate it from the embossing material. This elasticity is primarily entropic elasticity. Therefore, the elastic modulus is less than 10000 MPa, preferably less than 1000 MPa, more preferably less than 100 MPa, more preferably 1-50 MPa, most preferably 1-20 MPa.

好ましいアクリラートシリコーンの化学構造を示す。1 shows the chemical structure of a preferred silicone acrylate. 好ましいエポキシシリコーンの化学構造を示す。1 shows the chemical structure of a preferred epoxysilicone;

Claims (6)

スタンパ構造を備えたインプリントスタンパにおいて、前記スタンパ構造は、スタンパ材料として少なくとも部分的にシリコーンから形成されていて、前記インプリントスタンパは変形可能に構成されていて、前記インプリントスタンパは、10000MPa未満の弾性率を有し、前記インプリントスタンパの表面の粗さが1μm未満であり、かつ前記スタンパ材料は、型押し材料に対して不透過性であり、かつ前記スタンパ材料は、導電性であり、ここで、前記スタンパ材料の導電性は、カーボンナノチューブ、グラフェンおよびグラファイトから選択される少なくとも1種の他の成分を添加することにより達成され、かつ1W/(m・K)より大きい熱伝導率を有し、かつエポキシ官能化シリコーン及び/又はアクリラート官能化シロキサン及び/又はアクリラートシリコーンである、インプリントスタンパ。 An imprint stamper comprising a stamper structure, wherein said stamper structure is at least partially made of silicone as a stamper material, said imprint stamper is configured to be deformable, and said imprint stamper has a pressure of less than 10000 MPa. and the imprint stamper has a surface roughness of less than 1 μm, and the stamper material is impermeable to the embossing material, and the stamper material is electrically conductive. , wherein the electrical conductivity of said stamper material is achieved by adding at least one other component selected from carbon nanotubes, graphene and graphite, and the thermal conductivity is greater than 1 W/(mK) and is an epoxy-functionalized silicone and/or an acrylate-functionalized siloxane and/or an acrylate-silicone. スタンパ構造を備えたインプリントスタンパにおいて、前記スタンパ構造は、スタンパ材料として少なくとも部分的にシリコーンから形成されていて、前記インプリントスタンパは変形可能に構成されていて、前記インプリントスタンパは、10000MPa未満の弾性率を有し、前記インプリントスタンパの表面の粗さが1μm未満であり、かつ前記スタンパ材料は、型押し材料に対して不透過性であり、かつ前記スタンパ材料は、導電性であり、ここで、前記スタンパ材料の導電性は、カーボンナノチューブ、グラフェンおよびグラファイトから選択される少なくとも1種の他の成分を添加することにより達成され、かつ1W/(m・K)より大きい熱伝導率を有し、かつ規則的又は不規則の間隔でメチル基がエポキシ基及び/又はアクリラート基によって置き換えられたポリジメチルシロキサンである、インプリントスタンパ。 An imprint stamper comprising a stamper structure, wherein said stamper structure is at least partially made of silicone as a stamper material, said imprint stamper is configured to be deformable, and said imprint stamper has a pressure of less than 10000 MPa. and the imprint stamper has a surface roughness of less than 1 μm, and the stamper material is impermeable to the embossing material, and the stamper material is electrically conductive. , wherein the electrical conductivity of said stamper material is achieved by adding at least one other component selected from carbon nanotubes, graphene and graphite, and the thermal conductivity is greater than 1 W/(mK) and is polydimethylsiloxane in which methyl groups are replaced by epoxy groups and/or acrylate groups at regular or irregular intervals. 前記スタンパ材料は、UV線又は熱照射によって硬化されているか又は硬化可能である、請求項1又は2に記載のスタンパ。 3. Stamper according to claim 1 or 2, wherein the stamper material is or is curable by UV radiation or thermal radiation. 前記スタンパ材料は、5000nm~10nm、好ましくは1000nm~100nm、より好ましくは700nm~200nm、最も好ましくは500nm~400nmの波長領域で透過性である、請求項1から3までのいずれか1項に記載のスタンパ。 4. The stamper material according to any one of claims 1 to 3, wherein said stamper material is transparent in the wavelength range from 5000 nm to 10 nm, preferably from 1000 nm to 100 nm, more preferably from 700 nm to 200 nm, most preferably from 500 nm to 400 nm. stamper. インプリントスタンパのスタンパ構造を形成する方法において、前記スタンパ構造を、マスタースタンパを用いて、スタンパ材料として少なくとも部分的にシリコーンから形成し、前記スタンパ構造の前記スタンパ材料を、UV線又は熱照射により硬化し、前記インプリントスタンパは変形可能に構成されていて、前記インプリントスタンパは、10000MPa未満の弾性率を有し、前記インプリントスタンパの表面の粗さが1μm未満であり、かつ前記スタンパ材料は、型押し材料に対して不透過性であり、かつ前記スタンパ材料は、導電性であり、ここで、前記スタンパ材料の導電性は、カーボンナノチューブ、グラフェンおよびグラファイトから選択される少なくとも1種の他の成分を添加することにより達成され、かつ1W/(m・K)より大きい熱伝導率を有し、かつエポキシ官能化シリコーン及び/又はアクリラート官能化シロキサン及び/又はアクリラートシリコーンである、インプリントスタンパのスタンパ構造を形成する方法。 In a method of forming a stamper structure of an imprint stamper, the stamper structure is formed at least partially from silicone as stamper material using a master stamper, and the stamper material of the stamper structure is exposed to UV radiation or thermal irradiation. hardened, the imprint stamper is configured to be deformable, the imprint stamper has a modulus of elasticity of less than 10000 MPa, a surface roughness of the imprint stamper of less than 1 μm, and the stamper material is impermeable to the embossing material, and said stamper material is electrically conductive , wherein said electrically conductive stamper material comprises at least one material selected from carbon nanotubes, graphene and graphite. The ink is achieved by adding other ingredients and has a thermal conductivity greater than 1 W/(mK) and is an epoxy-functionalized silicone and/or an acrylate-functionalized siloxane and/or an acrylate silicone. A method of forming a stamper structure for a print stamper. インプリントスタンパのスタンパ構造を形成する方法において、前記スタンパ構造を、マスタースタンパを用いて、スタンパ材料として少なくとも部分的にシリコーンから形成し、前記スタンパ構造の前記スタンパ材料を、UV線又は熱照射により硬化し、前記インプリントスタンパは変形可能に構成されていて、前記インプリントスタンパは、10000MPa未満の弾性率を有し、前記インプリントスタンパの表面の粗さが1μm未満であり、かつ前記スタンパ材料は、型押し材料に対して不透過性であり、かつ前記スタンパ材料は、導電性であり、ここで、前記スタンパ材料の導電性は、カーボンナノチューブ、グラフェンおよびグラファイトから選択される少なくとも1種の他の成分を添加することにより達成され、かつ1W/(m・K)より大きい熱伝導率を有し、かつ規則的又は不規則の間隔でメチル基がエポキシ基及び/又はアクリラート基によって置き換えられたポリジメチルシロキサンである、インプリントスタンパのスタンパ構造を形成する方法。 In a method of forming a stamper structure of an imprint stamper, the stamper structure is formed at least partially from silicone as stamper material using a master stamper, and the stamper material of the stamper structure is exposed to UV radiation or thermal irradiation. hardened, the imprint stamper is configured to be deformable, the imprint stamper has a modulus of elasticity of less than 10000 MPa, a surface roughness of the imprint stamper of less than 1 μm, and the stamper material is impermeable to the embossing material, and said stamper material is electrically conductive , wherein said electrically conductive stamper material comprises at least one material selected from carbon nanotubes, graphene and graphite. achieved by adding other components and having a thermal conductivity greater than 1 W/(mK) and having methyl groups replaced by epoxy groups and/or acrylate groups at regular or irregular intervals. A method of forming a stamper structure for an imprint stamper, which is polydimethylsiloxane.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060131784A1 (en) 2003-01-10 2006-06-22 Takaki Sugimoto Flexible mold, method of manufacturing same and method of manufacturing fine structures
WO2012141238A1 (en) 2011-04-15 2012-10-18 三菱レイヨン株式会社 Active-energy-curable resin composition, molding, microrelief structure, water-repellent article, mold, and method for producing microrelief structure
JP2012245775A (en) 2011-05-31 2012-12-13 Canon Inc Method for manufacturing mold
JP2013055097A (en) 2011-09-01 2013-03-21 Hitachi High-Technologies Corp Microstructure transfer device
JP2013154637A (en) 2012-01-06 2013-08-15 Nippon Shokubai Co Ltd Method of manufacturing resin nano structure

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005342927A (en) * 2004-05-31 2005-12-15 Nippon Zeon Co Ltd Resin mold and manufacturing method of cured resin molded product
CN101394989A (en) * 2006-03-03 2009-03-25 日本先锋公司 Imprinting mold and method of imprinting
US8293354B2 (en) * 2008-04-09 2012-10-23 The Regents Of The University Of Michigan UV curable silsesquioxane resins for nanoprint lithography
US9038536B2 (en) * 2008-06-02 2015-05-26 Koninklijke Philips N.V. Silicone rubber material for soft lithography
JP2010046015A (en) * 2008-08-21 2010-03-04 Ezaki Glico Co Ltd Multilayer-structured frozen confectionery and method for producing the same
CN101477304B (en) * 2008-11-04 2011-08-17 南京大学 Stamping method for copying high-resolution nano-structure on complicated shape surface
JP5327743B2 (en) * 2009-02-18 2013-10-30 国立大学法人信州大学 Concave and convex pattern forming method
WO2011111741A1 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 旭化成株式会社 Resin mold
JP5555025B2 (en) * 2010-03-25 2014-07-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ Stamper for fine pattern transfer and manufacturing method thereof
JPWO2011155582A1 (en) * 2010-06-11 2013-08-15 株式会社日立ハイテクノロジーズ Stamper for fine structure transfer and fine structure transfer device
EP2638432A2 (en) * 2010-11-12 2013-09-18 Dow Corning Corporation Nanoscale photolithography
JP5351913B2 (en) * 2011-02-10 2013-11-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ Fine structure transfer apparatus and fine structure transfer method
EP2711161A4 (en) * 2011-05-19 2015-06-17 Soken Kagaku Kk Nanoimprint mold and curved body
JP5710436B2 (en) * 2011-09-26 2015-04-30 株式会社東芝 Pattern formation method
JP2013170227A (en) * 2012-02-21 2013-09-02 Fujifilm Corp Photopolymerizable composition
TWI489522B (en) * 2012-03-12 2015-06-21 Asahi Kasei E Materials Corp Mold, resist layer and its manufacturing method and concave and convex structure
JP5982996B2 (en) * 2012-04-26 2016-08-31 大日本印刷株式会社 Foreign matter removal method
NL2017505A (en) * 2015-10-09 2017-04-11 Asml Netherlands Bv Method and apparatus for inspection and metrology

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060131784A1 (en) 2003-01-10 2006-06-22 Takaki Sugimoto Flexible mold, method of manufacturing same and method of manufacturing fine structures
WO2012141238A1 (en) 2011-04-15 2012-10-18 三菱レイヨン株式会社 Active-energy-curable resin composition, molding, microrelief structure, water-repellent article, mold, and method for producing microrelief structure
JP2012245775A (en) 2011-05-31 2012-12-13 Canon Inc Method for manufacturing mold
JP2013055097A (en) 2011-09-01 2013-03-21 Hitachi High-Technologies Corp Microstructure transfer device
JP2013154637A (en) 2012-01-06 2013-08-15 Nippon Shokubai Co Ltd Method of manufacturing resin nano structure

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