JP7495488B2 - スタンプを剥離する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、スタンプを剥離する方法および装置を説明する。

従来技術には、スタンプを製造するための、およびスタンプを使用するための様々な装置および方法が含まれている。スタンプは大まかに、硬質スタンプおよび／または軟質スタンプに区別される。軟質スタンプの１つの特殊な形態は、比較的薄いフィルムから成るフィルムスタンプであり、このフィルム上にはエンボス加工パターンが形成される。この場合、フィルムとエンボス加工パターンとが、軟質スタンプを形成する。従来技術では、軟質スタンプの使用がとりわけ好まれる。軟質スタンプは、確かに硬質スタンプよりも早期に摩耗するが、極めて迅速に複製することができる。精密に製造される極めて高価な硬質スタンプをマスタースタンプとして使用し、この硬質スタンプのネガ型として軟質スタンプが製造される。したがって、この軟質スタンプは、いわゆる作業スタンプである。したがって、実際の製品をエンボス加工すべき製品エンボス加工材料は、軟質スタンプによってのみ加工され、この間、硬質スタンプは安全に保管され、保護されている。しかしながら、従来技術において頻繁に生じる問題が、マスタースタンプからのもしくは製品エンボス加工材料からの軟質スタンプの離型について残っている。

硬質スタンプは耐用期間が極めて長いが、ナノメートル範囲および／またはマイクロメートル範囲におけるパターンの、少なくとも部分的な破壊のリスクなしには、離型の実施が比較的困難であるという欠点を有している。これに対して、軟質スタンプは、極めて早期に摩耗する。容易な離型は、とりわけ、弾性と極めてわずかな曲げ抵抗との結果として可能である。両特性により、軟質スタンプを引き離すことができ、または少なくとも、軟質スタンプを連続的に、すなわち段階的にエンボス加工材料から引き離すことができる程度に曲げることができる。軟質スタンプはもちろん極めて低い硬度値を有しており、したがって比較的摩耗しやすい。したがって、軟質スタンプを、継続的にマスタースタンプから新たに成形しなければならない。

したがって、本発明の課題は、従来技術の欠点を解消し、特にマスタースタンプ（＝硬質スタンプ）および／またはエンボス加工材料からの、以下では作業スタンプとも呼ばれるスタンプ（＝軟質スタンプ）の剥離を容易にすることである。この課題は、並列独立請求項の対象により解決される。明細書、請求の範囲、および／または図面に記載された少なくとも２つの特徴から成るすべての組み合わせも本発明の範囲にある。記載された数値範囲においては、上記範囲内にある値も、限界値として開示されたものとみなされ、任意の組み合わせで特許請求されるべきものである。

本発明によるスタンプ（＝軟質スタンプ）は、特に、以下の特性を備えている、もしくは以下の材料を有している。

・ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）
・パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）
・多面体オリゴマーシルセスキオキサン（ＰＯＳＳ）
・ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）
・オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）
・ポリ（オルガノ）シロキサン（シリコーン）
本発明によるスタンプ（＝軟質スタンプ）は、基本的に、以下の材料分類のうちの１つに由来し得る
・熱可塑性物質
・エラストマー
・デュロプラスト
マスタースタンプ、エンボス加工材料、および製品は、以下で、基材とも呼ばれる。

本発明は、基材から、特にマスタースタンプから、エンボス加工材料から、および／または製品から、スタンプを剥離する方法であって、この場合、スタンプを基材から剥離するために、スタンプを基材の方向に変形させる、方法に関する。

本発明はさらに、特に本発明の独自の対象として、支持体上にスタンプを製造する方法であって、以下のステップ、特に以下のシーケンス、すなわち、
－マスタースタンプ上にエンボス加工材料を塗布するステップ、
－エンボス加工材料を支持体に接触させるステップ、
－エンボス加工材料を硬化させるステップ、
－特に上述した実施の形態による方法によって、硬化したエンボス加工材料からマスタースタンプを剥離するステップであって、この際に、生成されたスタンプは支持体上に留まるステップ、を有しており、マスタースタンプをスタンプから剥離するために、支持体を、マスタースタンプの方向に変形させる、方法に関する。

本発明はさらに、特に本発明の独自の対象として、エンボス加工材料から製品を製造する方法であって、以下のステップ、特に以下のシーケンス、すなわち、
－エンボス加工材料をスタンプに接触させるステップ、
－エンボス加工材料を硬化させるステップ、
－特に上述した請求項に記載の形態による方法によって、エンボス加工材料からスタンプを剥離するステップ、を有しており、スタンプを製品から剥離するために、スタンプを、製品の方向に変形させる、方法に関する。

本発明はさらに、特に本発明の独自の対象として、基材から、特にマスタースタンプから、エンボス加工材料から、および／または製品から、スタンプを剥離するための装置であって、この場合、スタンプを基材から剥離するために、スタンプは基材の方向に変形可能である、装置に関する。

本発明はさらに、特に本発明の独自の対象として、特に上述した請求項に記載の形態による方法により、支持体上にスタンプを製造する装置であって、
－マスタースタンプ上にエンボス加工材料を塗布するための塗布手段と、
－エンボス加工材料を支持体に接触させるための接触手段と、
－硬化したエンボス加工材料からマスタースタンプを剥離するための硬化手段であって、この際に、生成されたスタンプは支持体上に留まる硬化手段と、を有しており、マスタースタンプをスタンプから剥離するために、支持体は、マスタースタンプの方向に変形可能である、装置に関する。

本発明はさらに、特に本発明の独自の対象として、エンボス加工材料から製品を製造するための装置であって、
－エンボス加工材料をスタンプに接触させる接触手段と、
－エンボス加工材料を硬化させる硬化手段と、
－エンボス加工材料からスタンプを剥離するための剥離手段と、を有しており、スタンプを製品から剥離するために、スタンプを製品の方向に変形させるための変形手段が設けられている、装置に関する。

好適には、スタンプおよび／または支持体は、正圧によって変形されるもしくは変形可能であることが想定されている。

さらに、スタンプおよび／または支持体の中心で最大の変形が行われ、特にこの変形は、スタンプおよび／または支持体の中心に対して対称に行われることが好ましい。

さらに、スタンプおよび／または支持体の変形は、内側から外側に向かって、特にスタンプおよび／または支持体の中心から、スタンプおよび／または支持体の縁部に向かって行われることが好ましい。

さらに、剥離するために、基材とスタンプおよび／または支持体とを、特にスタンプおよび／または支持体の変形と同時に、互いに離れるように動かすことが好ましい。

さらに、スタンプの剥離を、外側から内側に向かって、特にスタンプの縁部から、スタンプの中心に向かって行うことが好ましい。

さらに、変形により、スタンプおよび／または支持体が凸状に成形されることがおよび／または丸み付けされることが好ましい。

さらに、剥離するために、マスタースタンプと支持体とを、特に支持体の変形と同時に、互いに離れるように動かすことが好ましい。

さらに、支持体がフィルムであることが、かつ／またはスタンプがフィルムスタンプであることが好ましい。

別の実施の形態では、支持体が極めて薄く柔軟なガラス板であることが想定されている。ガラス板は、特に２０ｍｍより薄く、好ましくは１０ｍｍより薄く、より好ましくは５ｍｍより薄く、さらにより好ましくは２ｍｍより薄く、最も好ましくは１ｍｍより薄い。

さらに、装置は、支持体を変形させるための少なくとも１つの支持体変形エレメントおよび／または支持体を伸張させるための少なくとも１つの伸張エレメントを有しており、支持体は特に支持体変形エレメントによって張設されていることが好ましい。

さらに、支持体変形エレメントは、少なくとも１つの支持体変形エレメント隆起部を有しており、支持体変形エレメント隆起部は支持体を支持体変形エレメントから持ち上げる、かつ／または支持体を伸張させることが好ましい。

さらに、支持体変形エレメントは、支持体の、特に動的な固定のために機能する少なくとも１つの固定エレメントを有しており、好適には、少なくとも１つの固定エレメントは、この少なくとも１つの固定エレメントを介して、ガスおよび／またはガス混合物を、支持体変形エレメントと支持体との間の中間室に供給することができるように切り替え可能であることが好ましい。

さらに、少なくとも１つの伸張エレメントが、流体エレメントであって、流体エレメントを介して、支持体変形エレメントと支持体との間に正圧を生成するために、ガスおよび／またはガス混合物を供給することができることが好ましい。

別の例示的な実施の形態では、特に支持体後方に位置している支持体変形エレメントの代わりに、支持体がフレームによって保持されることが想定されている。フレームを使用する場合でも、伸張エレメントが通常の形式で、支持体の背面に位置している。

本発明の核心は、特に、縁部から中心に向かって行われる、マスタースタンプおよび／またはエンボス加工材料からの、および／または製品からのスタンプ（＝軟質スタンプ）の剥離を可能にする、スタンプの固定にある。

特定の実施の形態では、この固定は、複数のスタンプを形成することができるエンドレスフィルムを使用することができるように、構成されている。この場合、エンドレスフィルムを、一方では、エンボス加工パターンの問題となるほどの歪みが生じないように、他方では、エンボス加工パターンもしくはスタンプの離型を、連続的に外側から内側に向かって行うことができるように、固定することができる。

離型は特に、外側から内側に向かって制御可能に行われる。エンドレスフィルムを含む実施の形態により、唯１つのマスタースタンプによって自動的に軟質スタンプを製造することができるエンボス加工装置を提供することができる。

本発明による実施の形態およびプロセスの特別な利点は、スタンプの離型が、基材のサイズに、とりわけ基材の厚さに依存していないことにある。変形プロセス中、基材は、完全に平坦に固定されたままとすることができ、その間、スタンプは、特に、生成された凸状の湾曲による、本発明による変形によって、基材から剥離され、特に連続的に、外側から内側に向かって基材から離型される。これにより、基材の破損は阻止される。

さらなる利点は、除外周辺領域（英語：ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ ｚｏｎｅ）がないことである。分離のために、基材の縁部における構成部品およびパターンを破壊するおそれのあるブレードのような物体を導入する必要がないので、パターンを、基材の最も外側の縁部までエンボス加工することができる。

本発明による実施の形態は、基本的に、基材が、相応の大きさに構成されているならば、任意のサイズおよび形状の基材にエンボス加工することができる。

さらなる本発明による利点は、特に、スタンプの支持体の再利用可能性にある。支持体上のパターンが複数回の利用により破壊または摩耗した場合には、支持体を交換して、またはさらに動かして、新しい、欠陥のない作業スタンプを製作することができる。

本発明によるさらなる利点は特に、スタンプが、エンボス加工すべきウェハの全面に達することができ、除外区域（英語：ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ ｚｏｎｅ）までもエンボス加工することができることにある。これはとりわけ、成形および変形するすべての構成部品が、スタンプもしくはスタンプの支持体の後方に位置していて、したがって、スタンプが何らかの構成部品によって側方で制限されることがない、という事実によるものである。

従来技術に対する本発明のさらなる利点は特に、エンボス加工すべきではない基材だけがスタンプから離型されるだけではなく、好適には、スタンプが基材から離型されることにある。基材からのスタンプの離型は確かに、スタンプから離れる基材の並進運動により支援されるが、主要な離型は、本発明による支持体の湾曲もしくはスタンプの湾曲に基づくものである。これにより、本発明によれば、基材を全面的に固定することができ、基材自体を湾曲させる必要がないので、極めて薄い基材にエンボス加工することが可能となり、その後、スタンプを基材の破壊なしに離型することができる。

さらなる本発明の利点は、特に、エンボス加工プロセスでは、スタンプもしくは支持体が剛性的な状態にあり、離型プロセスではスタンプもしくは支持体が柔軟な状態にある、ということである。エンボス加工プロセスでは、支持体および／または支持体の後方に位置する構成部品によってスタンプは安定化されるので、スタンプは圧力負荷を受けることができ、離型プロセスではスタンプおよび支持体は変形することができる。

スタンプの離型挙動は、支持体の厚さによって極めて影響を受けやすく、調節することができる。支持体は、特に５ｍｍより薄く、好ましくは１ｍｍより薄く、より好ましくは０．１ｍｍより薄く、さらにより好ましくは０．０１ｍｍより薄く、最も好ましくは０．００１ｍｍより薄い。

本発明による実施の形態は、一方では、スタンプの製造のために、他方では、エンボス加工プロセスのためのスタンプの使用のために、利用することができる。したがって、従来技術とは異なり、２つの別個の実施の形態はもはや必要ない。

従来技術では、支持体（英語：ｂａｃｋ ｐｌａｎｅ）が極めて頻繁に使用されており、特に作業スタンプエンボス材料に対する付着性を保証するために、スタンプを製作する前に支持体をコーティングしなくてはならない。本発明により好適に使用される支持体は、納品時に既に、相応のコーティングを有することができるので、スタンプ製造業者でのコーティングプロセスは省かれ、これによりコストと時間とが節約される。

本発明による実施の形態は、特に、スタンプを支持体上に生成することができる装置に関する。

本発明による装置は、特に少なくとも１つの支持体変形エレメントを有しており、この支持体変形エレメントによって支持体は張設されてよい。支持体変形エレメントは、好適には少なくとも１つの支持体変形エレメント隆起部を有しており、この支持体変形エレメント隆起部は、張設された支持体の支持体スタンプ側を、支持体変形エレメントのその他の部分から持ち上げる。

支持体変形エレメントは、特に、少なくとも１つの固定エレメントを有していて、この固定エレメントは、特に動的な、支持体の固定のために機能する。支持体変形エレメントの固定エレメントは特に、オン・オフ切り替え可能である。固定エレメントは、特にできるだけ応力のない、支持体の保持のために機能する。

１つのもしくは複数の固定エレメントは、
●真空固定装置であって、特に、
・個別に駆動制御可能な真空軌道
・互いに接続された真空軌道
を有している、真空固定エレメント
●機械的な固定装置であって、特に
・クランプ
●電気的な固定装置であって、特に
・静電気的固定装置
・磁気的固定装置
●接着固定部であって、特に
・ゲルパックの固定部
・接着性の、特に駆動制御可能な表面を備えた固定部
である。

少なくとも１つの固定エレメントは、特に電子的に駆動制御可能である。真空固定装置は、固定エレメントの好適な形式である。真空固定装置は、好ましくは複数の真空軌道から成っていて、これらの真空軌道は、支持体変形エレメントの表面から外に出ている。真空軌道は、好ましくは、個別に駆動制御可能である。

好ましい用途では、いくつかの真空軌道が統合されて真空軌道セグメントを形成しており、これらの真空軌道セグメントは個別に駆動制御可能であって、したがって個別に排気することができる、または流体を通すことができる。もちろん、各真空セグメントは、他の真空セグメントと独立している。これにより、個別に駆動制御可能な真空セグメントを構成することができる。真空セグメントは、好ましくは、リング状に構成されている。これにより、目的に合わせて、半径方向対称な、特に内側から外側に向かって行われる基材の固定および／またはプローブホルダからの基材の切り離しが可能である。真空セグメントの別の好適な形状は、長方形である。

支持体変形エレメントは、特に、支持体変形エレメントから支持体を持ち上げるための少なくとも１つのエレメントを有している。支持体の持ち上げは、以下では、伸張とも言う；伸張を生じさせる１つもしくは複数のエレメントは、伸張エレメントとも呼ばれる。好ましくは、少なくとも１つの伸張エレメントは流体エレメントであって、この流体エレメントを介して、支持体変形エレメントと支持体との間に正圧を生成するために、ガスおよび／またはガス混合物が流出することができる。

極めて特別な本発明による実施の形態では、固定装置として機能する既に上述した少なくとも１つの真空セグメントは、この真空セグメントを介して、ガスおよび／またはガス混合物を、支持体変形エレメントと支持体との間の中間室内へポンピングすることができるように切り替え可能である。したがって、少なくとも１つの固定エレメントは、同時に伸張エレメントとして使用することができる。他の固定エレメントを使用すべき場合には、伸張エレメントは別個に、固定エレメントとは独立して設けられる。

少なくとも１つの支持体変形エレメントは、支持体を可能な限り穏やかな方法で変向させる、好ましくは丸みを帯びた縁部を有している。丸みを帯びた縁部の半径は、０．１ｍｍより大きく、好ましくは１ｍｍより大きく、より好ましくは５ｍｍより大きく、さらにより好ましくは１０ｍｍより大きく、最も好ましくは３０ｍｍより大きい。

支持体は、好適には、外側から係合する、支持体変形エレメントとは独立した、特に機械的な固定ユニットによって、特に対向する、少なくとも２つの側で固定される。

支持体が支持体変形エレメントに固定される力を測定し、監視するために、固定ユニットには、特にロードセルが組み込まれている。特に、固定ユニットによって支持体が損傷されるべきではなく、損傷されることがあってはならない。

固定ユニットは、特に支持体の大まかな固定のために役立つ。固定ユニットによって支持体に加えることができる力は、好ましくは、調節可能である。使用される力は、０．００１Ｎ～１０００Ｎ、好ましくは０．０１Ｎ～５００Ｎ、より好ましくは０．１Ｎ～１００Ｎ、さらにより好ましくは１Ｎ～５０Ｎ、最も好ましくは１Ｎ～２５Ｎである。

支持体の損傷がまったく生じないように、支持体に加えてよい圧力を特定することが適切である。上述した力の値は、１平方メートルあたりを基準として表されて、相応の圧力値が得られる。その圧力は、０．００１ＭＰａ～１０００ＭＰａ、好ましくは０．０１ＭＰａ～５００ＭＰａ、より好ましくは０．１ＭＰａ～１００ＭＰａ、さらにより好ましくは１ＭＰａ～５０ＭＰａ、最も好ましくは１ＭＰａ～２５ＭＰａである。

支持体に生じた微細なクラックは、好適には、作業スタンプの製造プロセスにおいて、作業スタンプエンボス加工材料によって完全に閉じられる。

エンボス加工材料
本明細書では、特に、作業スタンプエンボス加工材料と製品エンボス加工材料とを区別する。作業スタンプエンボス加工材料は、作業スタンプ（＝スタンプ、軟質スタンプ）を製作するエンボス加工材料である。製品エンボス加工材料は、所望の製品を製作するために作業スタンプによってエンボス加工されるエンボス加工材料である。

スタンプエンボス加工材料と製品エンボス加工材料とは異なっていてよい。好適には、作業スタンプエンボス加工材料と製品エンボス加工材料との違いは、これらの材料の疎水性もしくは親水性にある。疎水性もしくは親水性の基準は、試験液滴、特に水と、測定すべき表面との間に形成される接触角である。親水性の表面は、液体と表面との間の接着力が液体の凝集力を上回って支配し、したがって小さい接触角を形成するので、液滴を平らにする。疎水性の表面は、液体の凝集力が液体と表面との間の接着力を上回って支配的であるので、液滴はより球形の形状となる。

疎水性もしくは親水性を特定する一般的な方法は、接触角法である。試験液を用いて固体の表面エネルギに関する情報を得るために、接触角法はヤングの式と共に使用される。この方法によって、所定の試験液、主として水によって表面の表面エネルギが評価される。当業者には、相応の測定方法、ならびに評価方法が公知である。接触角法によって求められた接触角を、Ｎ／ｍまたはＪ／ｍ^２の単位の表面エネルギに換算することができる。同じ試験液における様々な表面の相対比較については、表面の接着力の相対的推定値を得るために、接触角の情報はもちろん既に十分である。したがって、試験液として水を使用することにより、水滴において約３０°の接触角をなす濡れた表面は、水滴において約１２０°の接触角を有している表面よりも高い接着性を有していると言える。

本発明の好ましい実施の形態では、表面エネルギによる作業スタンプ材料の接着性は、０．１Ｊ／ｍ^２未満、特に０．０１Ｊ／ｍ^２未満、好ましくは０．００１Ｊ／ｍ^２未満、より好ましくは０．０００１Ｊ／ｍ^２未満、理想的には０．００００１Ｊ／ｍ^２未満に規定されていることが想定されている。

代替的にまたは付加的に、本発明の有利な実施の形態によれば、接触面の接着性は、２０°超、特に５０°超、好ましくは９０°超、より好ましくは１５０°超の接触角によって規定されることが想定されている。他の材料に対する表面の接着性は、上述した接触角法を用いて特定することができる。この場合、既知の１滴の液体、好適には１滴の水（水に関する本発明による値）、（代替的には、グリセリンまたはヘキサデカン）を、測定すべき表面上に滴下する。顕微鏡を使用して、横から角度を、すなわち液滴の接線と表面との間の角度を、正確に測定する。

本発明により使用されるエンボス加工材料は、好ましくは１ｃｐ～２５０００ｃｐ、好ましくは１０ｃｐ～２５０００ｃｐ、より好ましくは１００ｃｐ～２５０００ｃｐ、さらにより好ましくは１０００ｃｐ～２５０００ｃｐ、最も好ましくは１００００ｃｐ～２５０００ｃｐの粘度を有している。

装置
本発明の第１の好適な実施の形態では、支持体は、支持体変形エレメント上に置かれる。支持体は好ましくはフィルムである。フィルムは最初に、動的な支持体固定装置、好適には真空エレメントによって予備固定される。その後、静的な支持体固定装置によって側方の固定が行われる。この実施の形態は、裁断されたフィルムまたは有限の剛性的な支持体を収容するために設計されている。特に、支持体のサイズは、静的な支持体固定装置が支持体を固定することができるように設計されている。この実施の形態は、支持体を伸張させることができる少なくとも１つの伸張エレメントを有している。好ましくは、動的な固定装置は、同時に伸張エレメントとして機能する。

別の好適な本発明による実施の形態では、支持体に沿って複数のスタンプを製作することができるエンドレスフィルムを使用するスタンプ支持体装置が開示される。エンドレスフィルムは、好ましくはロールとして納品されて、第１の軸に取り付けられる。第２の軸によって、エンドレスフィルムから保護フィルムを巻き取って、除去することができる。エンドレスフィルムは、別のエレメントを介してガイドされてよく、第１の静的な支持体固定装置と支持体変形エレメントとの間にガイドされる。エンドレスフィルムは、静的な支持体固定装置と第２の静的な支持体固定装置とを通過して、最終的に第３の軸に巻き取られる。

静的な支持体固定装置は、エンドレスフィルムを、特に支持体変形エレメントに挟むことができる可動の固定ユニットから成る。これにより、エンドレスフィルムの摺動は阻止される。この状態で、エンドレスフィルムの部分に、相応のエンボス加工パターンを設けることができる。この実施の形態は、支持体を伸張させることができる少なくとも１つの伸張エレメントを有している。好ましくは、動的な固定装置が同時に伸張エレメントとして機能する。

本発明のフィルムは、１Ｎ～１０００Ｎ、好ましくは２Ｎ～８００Ｎ、より好ましくは５Ｎ～６００Ｎ、さらにより好ましくは８Ｎ～４００Ｎ、最も好ましくは１０Ｎ～１００Ｎの力で予荷重をかけることができる。

本発明による装置は、１つのクラスタのモジュール部分として存在することができる。クラスタとは、互いに接続された複数のモジュールの集合体を意味し、これら互いに接続された複数のモジュールは、特に、すべてが互いに真空密に接続されているので、基材は、外部雰囲気に接触することなくモジュール間で搬送可能である。

各モジュールは好ましくは個別に排気することができる。クラスタ全体を排気することができる。各モジュールおよび／またはクラスタ全体における圧力は、１ｂａｒ未満、好ましくは１０^－１ｍｂａｒ未満、より好ましくは１０^－３ｍｂａｒ未満、さらにより好ましくは１０^－５ｍｂａｒ未満、最も好ましくは１０^－７ｍｂａｒ未満に調整されてよい。

モジュールおよび／またはクラスタを、特にガスおよび／またはガス混合物でフラッシュすることもできる。モジュールおよび／またはクラスタは、特に正圧下に置かれてもよい。この場合、圧力は、１ｂａｒ～５ｂａｒ、好ましくは１ｂａｒ～４．５ｂａｒ、より好ましくは１ｂａｒ～４ｂａｒ、さらにより好ましくは１ｂａｒ～３．５ｂａｒ、最も好ましくは１ｂａｒ～３ｂａｒに調節される。

クラスタ内のモジュールは、特に中央モジュールによって互いに接続されており、この中央モジュール内には好ましくは、保管容器（英語：Ｆｏｕｐ）間および／またはモジュール間で基材を移動させることができるロボットが位置している。

方法
本発明の第１の好適な方法では、支持体が、本発明による装置に固定される。

第１の工程段階では、分離装置によって、作業スタンプエンボス加工材料がマスタースタンプ上に分離される。好適には、作業スタンプエンボス加工材料は既に、可能な限り均一かつ全面に分配される。

第２の工程段階では、本発明による装置が、マスタースタンプに対して相対的に位置合わせされる。本発明による装置および／またはマスタースタンプの移動が可能である。しかしながら、好ましくはマスタースタンプが移動させられる。位置合わせは、機械的にかつ／または光学的に行うことができる。マスタースタンプが、本発明による装置に対して相対的に、単に大まかに位置決めされることが考えられる。しかしながら、好ましくは、両対象物の位置合わせは、アライメントマークに基づき行われる。アライメントマークは、支持体変形エレメントおよび／または支持体上に位置することができる。しかしながら好ましくは、アライメントマークは支持体上に位置している。

第３の工程段階では、支持体と作業スタンプエンボス加工材料との接触が行われる。圧力を加えることにより、作業スタンプ材料は、支持体に沿って平坦になり、マスタースタンプパターンが、作業スタンプ材料にネガ型として成形される。

第４の工程段階では、作業スタンプエンボス加工材料の硬化が行われる。作業スタンプエンボス加工材料は、熱的に、かつ／または電磁放射によって、硬化させることができる。

熱硬化は、０℃～５００℃、好ましくは５０℃～４５０℃、より好ましくは１００℃～４００℃、さらにより好ましくは１５０℃～３５０℃、最も好ましくは２００℃～３００℃で行われる。

電磁放射は、好ましくは１０ｎｍ～２０００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ～１５００ｎｍ、より好ましくは１００ｎｍ～１０００ｎｍ、さらにより好ましくは１５０ｎｍ～５００ｎｍ、最も好ましくは２００ｎｍ～３７０ｎｍの範囲の波長を有する。

第５の工程段階では、硬化した作業スタンプエンボス加工材料を有した支持体が、伸張エレメントによってこの支持体を伸張させることによって、マスタースタンプから剥離される。好適には、ガスまたはガス混合物が真空エレメントから成る動的な支持体固定装置を介して、支持体変形エレメントと支持体との間に流入し、外側から見て凸状に湾曲した支持体を生じさせる。これにより支持体は、外側から内側に向かって剥離される。

第６の工程段階では、動的な支持体固定装置を介して支持体は再び固定される。

本発明の第２の好適な方法では、支持体としてエンドレスフィルムが、本発明による装置に固定される。

第２の方法の最初の６つの工程段階は、第１の方法の最初の６つの工程段階と実質的に同じである。

第７の工程段階において、エンドレスフィルムを解放するために、固定ユニットの静的な支持体固定装置を後退させることにより、エンドレスフィルムの固定の解除が行われる。その後、またはそれと同時に、第３のロールへのエンドレスフィルムの巻き取りが行われる。これにより、製作された作業スタンプエンボス加工材料が支持体変形エレメントから離されて、エンドレスフィルムの新たな領域が、エンボス加工のために提供される。

これにより、複数の作業スタンプを１つのエンドレスフィルム上に、極めて簡単に製作することができる。

第３の好適な本発明による方法では、上述した方法の１つによって製作された作業スタンプが、製品エンボス加工材料のエンボス加工のために使用される。製品エンボス加工材料からは、実際に製作すべき製品が製作される。好ましくは、製品エンボス加工材料は、基材上に塗布され、基材は、作業スタンプに対して相対的に位置合わせされる。その後、エンボス加工工程、硬化工程、および離型工程が行われる。

本発明のさらなる利点、特徴、詳細は、以下の好適な実施例の説明および図面により明らかである。

本発明の第１の実施の形態を示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態を下方から見た図である。 本発明による第１の方法の第１の工程段階を示す図である。 本発明による第１の方法の第２の工程段階を示す図である。 本発明による第１の方法の第３の工程段階を示す図である。 本発明による第１の方法の第４の工程段階を示す図である。 本発明による第１の方法の第５の工程段階を示す図である。 本発明による第１の方法の第６の工程段階を示す図である。 本発明による第２の方法の第２の工程段階を示す図である。 本発明による第２の方法の第３の工程段階を示す図である。 本発明による第２の方法の第４の工程段階を示す図である。 本発明による第２の方法の第５の工程段階を示す図である。 本発明による第１の方法の第６の工程段階を示す図である。 本発明による第２の方法の第７の工程段階を示す図である。

図中、同一の構成要素または機能的に同一の構成要素には、同じ参照符号が付されている。

図１ａは、手動の、本発明による第１のスタンプ装置１の側面図を示しており、このスタンプ装置には少なくとも２つの固定ユニット４が設けられており、この固定ユニットによって、支持体３を、特に対向する２つの側で固定することができる。両固定ユニット４は、好適には支持体変形エレメント２に結合されている。支持体変形エレメント２は、好適には支持体変形エレメント隆起部２ｅを有しており、この支持体変形エレメント隆起部を介して支持体３を張設させることができる。固定ユニット４は、例えば、静的な支持体固定装置５、スペーサ部分７、および上方部分８から成っている。これらの構成部品５，７および８は、固定エレメント９、特にねじによって互いに取外し可能に固定可能である。支持体変形エレメント２は、好適には、作業スタンプエンボス加工材料を硬化するために使用される電磁放射の波長範囲に対して透過性である。支持体変形エレメント２は、オン・オフ切り替え可能な動的な固定エレメント６（以下では動的な支持体固定装置とも呼ぶ）を有している。固定エレメント６は、支持体変形エレメント表面２ｏにわたって任意に分布されていてよい。使用される固定エレメント６の数は、特に２よりも多く、好適には５よりも多く、さらに好適には１０よりも多く、極めて好適には５０よりも多く、最も好適には１００よりも多い。極めて特に好適な本発明による実施の形態では、固定エレメント６は個別に駆動制御可能である。固定エレメント６を、好適には、支持体３の、外側から見て凸状の変形を生じさせることができるように制御することができる。これは特に、固定エレメント６を、支持体３と支持体変形エレメント２との間の中間領域を排気するために機能するだけでなく、正圧を生成するためにも使用することができるチャネルとして形成することにより特に簡単に可能である。したがって、固定エレメント６は、好適には、真空もしくは正圧を生成することができるチャネルである。固定エレメント６の本発明によるさらなる利用は、固定ユニット４の静的な支持体固定装置５を介して比較的歪みの生じやすい固定を行う前に、支持体３の歪みの生じない固定をこの固定エレメントによって行うことができるということにある。これにより、支持体３は、あとから行われるエンボス加工プロセスにおいてスタンプされる領域においては、まったくまたは極めてわずかにしか歪まない。支持体３は、左側および右側で、支持体変形エレメント２の外側部分と、静的な支持体固定装置５との間で挟み込まれている。さらに、アライメントマーク１４が支持体変形エレメント表面に配置されている。

図１ｂは、手動の、本発明による第１の装置１の下面図を示している。構成部品５，７および８を取外し可能にねじ固定するために機能する固定エレメント９、特にねじを見ることができる。動的な支持体固定装置６は、全周を取り囲む長方形の単一の真空チャネルとして示される。円形の領域１６は、あとからスタンプによってエンボス加工されるスタンプ領域１６を示す。スタンプ領域は、もちろん、それぞれ任意のサイズおよび形状をとることができるが、半導体工業における円形の規格品のウェハ形状に関連して円形に示される。

図２ａは、本発明による第１の方法の本発明による第１の工程段階を示しており、このステップでは、複数のマスタースタンプパターン１３を備えたマスタースタンプ１２のマスタースタンプ表面１２ｏ上に、分離装置１０を介して作業スタンプエンボス加工材料１１が塗布される。

図２ｂは、本発明による第１の方法の本発明による第２の工程段階を示しており、このステップでは、アライメントマーク１４を利用して、本発明による手動式の第１のスタンプ装置１を、マスタースタンプ１２に対して相対的に位置合わせする。マスタースタンプ１２のアライメントマーク１４とスタンプ装置１のアライメントマーク１４とは、この場合、好適には光学的なアライメントエレメント１５によって互いに位置合わせされる。特にアライメントエレメント１５およびアライメントマーク１４を用いずに、スタンプ装置１をマスタースタンプ１２に対して相対的に、純粋に機械的に大まかに位置合わせすることも考えられる。

図２ｃは、本発明による第１の方法の本発明による第３の工程段階を示しており、このステップでは、支持体スタンプ側３ｓにわたって、支持体３と作業スタンプエンボス加工材料１１との接触が行われる。このような接触により、作業スタンプエンボス加工材料１１は平坦化される。

図２ｄは、本発明による第１の方法の本発明による第４の工程段階を示しており、このステップでは、作業スタンプエンボス加工材料１１が硬化させられる。硬化は、熱的に、しかしながら好適には電磁的に、特にＵＶ光によって実施することができる。硬化は好適には支持体変形エレメント２によって行われる。電磁放射を使用する場合、支持体変形エレメント２は、作業スタンプエンボス加工材料１１の相応の硬化を生じさせるために、相応の波長範囲において十分に透過性でなければならない。

図２ｅは、本発明による第１の方法の本発明による第５の工程段階を示しており、このステップでは、本発明により生成されたスタンプ１７（以下では、作業スタンプとも呼ぶ）の本発明による切り離しが行われる。この場合、支持体３は、支持体変形エレメント２から分離される。この分離は、特に、真空軌道として形成される動的な支持体固定装置６を通って流出する流体の正圧により行われる。動的な支持体固定装置６とは独立した、支持体３の、ひいてはスタンプ１７の相応の湾曲を発生させることができるエレメントが存在していることも考えられる。例えば、付加的に組み込まれたノズルが考えられる。支持体３を静電的に帯電させて、支持体変形エレメント２内のエレメントを通る同じ極性の第２の電位によって、支持体変形エレメント２から支持体３を突き離すことも考えられる。本発明によれば、硬化した作業スタンプエンボス加工材料１１は、外側から内側に向かって、特に連続的に、マスタースタンプ１２から剥離される。このような形式の離型により、硬化したスタンプ材料１１は、マスタースタンプ１２のマスタースタンプパターン１３から特に穏やかに剥離される。これによりこのように生成されたスタンプ１７を、欠陥なく生成することができる。

図２ｆは、本発明による第６の工程段階を示しており、このステップでは、硬化したエンボス加工材料１１と共にスタンプ１７を形成する支持体３は、再び完全に支持体変形エレメント２上に固定される。この場合、この固定は、再度、動的な支持体固定装置６を介して行われる。このように生成されたスタンプ１７は、今や、エンボス加工材料のエンボス加工プロセスのために使用することができる。後続のエンボス加工プロセスにおけるエンボス加工材料からのスタンプ１７の離型は、図２ｅによるマスタースタンプ１２からのスタンプ１７の離型とまったく同様に行うことができる。

図３ａは、本発明による第２のスタンプ装置１’による本発明による第２の工程段階を示している。本発明による第１の工程段階は、図２ａの工程段階と同様であるので、ここでは改めて図示しない。本発明による第２のスタンプ装置１’は、ロールシステムを備えた装置である。ロール１８ａ上には、支持体３’が位置していて、この支持体には保護フィルム１９を被覆することができる。支持体３’は、本発明による第１の実施の形態の支持体３とは異なり「エンドレスフィルム」である。支持体３’は、支持体変形エレメント２を介して張設されて、ロール１８ｃ上に巻き取られる。保護フィルム１９は、引き離すことができ、ロール１８ｂ上に巻き取ることができる。固定ユニット４’は、支持体３’を特に側方から挟むことができるように構成されている。支持体３’のクランプは、好適には、角度付けされた静的な支持体固定装置５’によって行われ、この支持体固定装置のクランプ面５ｋ’は、対向する支持体変形エレメントクランプ面２ｋに対して平行である。支持体変形エレメントクランプ面２ｋと支持体変形エレメント背面２ｒとの間の角度αは、この場合、０°～９０°であり、好適には５°～８５°であり、さらに好適には１０°～８０°であり、より好適には１５°～７５°であり、最も好適には２０°～７０°である。本発明による実施の形態では、好適にはマスタースタンプ１２は、スタンプ装置の下方に移動する。

図３ｂは、本発明による第２のスタンプ装置１’による本発明による第３の工程段階を示している。スタンプ装置１’は好適には、全体として不動であるように設計されているので、作業スタンプエンボス加工材料１１を支持体３’に接触させるために、マスタースタンプ１２が支持体３’に向かって移動する。

図３ｃは、図２ｄの工程段階と同様の、本発明による第２のスタンプ装置１’による本発明による第４の工程段階を示している。

図３ｄは、図２ｅの工程段階と同様の、本発明による第２のスタンプ装置１’による本発明による第５の工程段階を示している。

図３ｅは、図２ｆの工程段階と同様の、本発明による第２のスタンプ装置１’による本発明による第６の工程段階を示している。

図３ｆは、本発明による第２のスタンプ装置１’による本発明による第７の工程段階を示していて、このステップでは、固定ユニット４’が開放されて、これにより支持体３はロール１８ａ，１８ｃによってさらに動かすことができる。本発明によれば、この場合、支持体変形エレメント２からの作業スタンプ１７の除去が行われる。支持体３’をロール１８ｃに巻き取ることにより、支持体３’の新しい未使用区分３ｕが支持体変形エレメント２の下方に到り、工程段階３ａ～３ｄにより改めてエンボス加工材料を設けることができる。

１，１’ スタンプ装置
２ 支持体変形エレメント
２ｅ 支持体変形エレメント隆起部
２ｏ 支持体変形エレメント表面
２ｒ 支持体変形エレメント背面
２ｋ 支持体変形エレメントクランプ面
３，３’ 支持体
３ｕ 未使用支持体区分
３ｓ 支持体スタンプ側
４，４’ 固定ユニット
５，５’ 静的な支持体固定装置
５ｋ’ クランプ面
６ 動的な支持体固定装置／固定エレメント
７ スペーサ部分
８ 上方部分
９ 固定エレメント
１０ 分離装置
１１ 作業スタンプエンボス加工材料
１２ マスタースタンプ
１２ｏ マスタースタンプ表面
１３ マスタースタンプパターン
１４ アライメントマーク
１５ アライメントエレメント
１６ スタンプ領域
１７ スタンプ／作業スタンプ
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ ロール
１９ 保護フィルム
α 角度

Claims (14)

1. 基材（１２）から、エンボス加工材料（１１）から、および／または製品から、支持体（３，３’）上のスタンプ（１７）を剥離する方法であって、
   前記基材（１２）から前記スタンプ（１７）を剥離するために、前記スタンプ（１７）を前記基材（１２）の方向に変形させ、
   この場合、支持体変形エレメント（２）が前記支持体（３，３’）を変形させ、
   前記支持体（３，３’）は、前記支持体変形エレメント（２）によって張設されており、
   前記支持体変形エレメント（２）は、前記支持体（３，３’）の動的な固定のために機能する少なくとも１つの固定エレメント（６）を有していることを特徴とする、方法。
2. 前記スタンプ（１７）を正圧によって変形させる、請求項１記載の方法。
3. 前記スタンプ（１７）の中心で最大の変形が行われる、請求項１または２記載の方法。
4. 前記スタンプ（１７）の変形を、内側から外側に向かって行う、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 剥離するために、前記基材（１２）と前記スタンプ（１７）とを、互いに離れるように動かす、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 前記スタンプ（１７）の剥離を、外側から内側に向かって行う、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 支持体（３，３’）上にスタンプ（１７）を製造する方法であって、以下のステップ、すなわち、
   －マスタースタンプ（１２）上にエンボス加工材料（１１）を塗布するステップと、
   －前記エンボス加工材料（１１）を前記支持体（３，３’）に接触させるステップと、
   －前記エンボス加工材料（１１）を硬化させるステップと、
   －硬化した前記エンボス加工材料（１１）から前記マスタースタンプ（１２）を剥離するステップであって、この際に、生成された前記スタンプ（１７）は前記支持体（３，３’）上に留まるステップと、
   を有している方法において、
   前記マスタースタンプ（１２）を前記スタンプ（１７）から剥離するために、前記支持体（３，３’）を、前記マスタースタンプ（１２）の方向に変形させ、
   この場合、支持体変形エレメント（２）が前記支持体（３，３’）を変形させ、
   前記支持体（３，３’）は、前記支持体変形エレメント（２）によって張設されており、
   前記支持体変形エレメント（２）は、前記支持体（３，３’）の動的な固定のために機能する少なくとも１つの固定エレメント（６）を有していることを特徴とする、方法。
8. エンボス加工材料（１１）から製品を製造する方法であって、
   －前記エンボス加工材料（１１）をスタンプ（１７）に接触させるステップと、
   －前記エンボス加工材料（１１）を硬化させるステップと、
   －前記エンボス加工材料（１１）から支持体（３，３’）上の前記スタンプ（１７）を剥離するステップと、
   を有している方法において、
   前記スタンプ（１７）を前記製品から剥離するために、前記スタンプ（１７）を、前記製品の方向に変形させ、
   この場合、支持体変形エレメント（２）が前記支持体（３，３’）を変形させ、
   前記支持体（３，３’）は、前記支持体変形エレメント（２）によって張設されており、
   前記支持体変形エレメント（２）は、前記支持体（３，３’）の動的な固定のために機能する少なくとも１つの固定エレメント（６）を有していることを特徴とする、方法。
9. 基材（１２）から、エンボス加工材料（１１）から、および／または製品から、支持体（３，３’）上のスタンプ（１７）を剥離するための装置であって、
   前記基材（１２）から前記スタンプ（１７）を剥離するために、前記スタンプ（１７）は前記基材（１２）の方向に変形可能であり、
   この場合、支持体変形エレメント（２）が前記支持体（３，３’）を変形させ、
   前記支持体（３，３’）は、前記支持体変形エレメント（２）によって張設されており、
   前記支持体変形エレメント（２）は、前記支持体（３，３’）の動的な固定のために機能する少なくとも１つの固定エレメント（６）を有していることを特徴とする、装置。
10. 支持体（３，３’）上にスタンプ（１７）を製造する装置であって、
    －マスタースタンプ（１２）上にエンボス加工材料（１１）を塗布するための塗布手段（１０）と、
    －前記エンボス加工材料（１１）を前記支持体（３，３’）に接触させるための接触手段と、
    －硬化した前記エンボス加工材料（１１）から前記マスタースタンプ（１２）を剥離するための硬化手段であって、この際に、生成された前記スタンプ（１７）は前記支持体（３，３’）上に留まる、硬化手段と、を有している装置において、
    前記マスタースタンプ（１２）を前記スタンプ（１７）から剥離するために、前記支持体（３，３’）は、前記マスタースタンプ（１２）の方向に変形可能であり、
    この場合、支持体変形エレメント（２）が前記支持体（３，３’）を変形させ、
    前記支持体（３，３’）は、前記支持体変形エレメント（２）によって張設されており、
    前記支持体変形エレメント（２）は、前記支持体（３，３’）の動的な固定のために機能する少なくとも１つの固定エレメント（６）を有していることを特徴とする、装置。
11. エンボス加工材料（１１）から製品を製造するための装置であって、
    －前記エンボス加工材料（１１）をスタンプ（１７）に接触させる接触手段と、
    －前記エンボス加工材料（１１）を硬化させる硬化手段と、
    －前記エンボス加工材料（１１）から支持体（３，３’）上の前記スタンプ（１７）を剥離するための剥離手段と、を有している装置において、
    －前記スタンプ（１７）を前記製品から剥離するために、前記スタンプ（１７）を前記製品の方向に変形させるための変形手段が設けられており、
    この場合、支持体変形エレメント（２）が前記支持体（３，３’）を変形させ、
    前記支持体（３，３’）は、前記支持体変形エレメント（２）によって張設されており、
    前記支持体変形エレメント（２）は、前記支持体（３，３’）の動的な固定のために機能する少なくとも１つの固定エレメント（６）を有していることを特徴とする、装置。
12. 前記支持体変形エレメント（２）は、少なくとも１つの支持体変形エレメント隆起部（２ｅ）を有しており、前記支持体変形エレメント隆起部（２ｅ）は前記支持体（３，３’）を前記支持体変形エレメント（２）から持ち上げる、かつ／または前記支持体（３，３’）を伸張させる、請求項１１記載の装置。
13. 前記少なくとも１つの固定エレメント（６）は、ガスおよび／またはガス混合物を、前記支持体変形エレメント（２）と前記支持体（３，３’）との間の中間室に供給することができるように切り替え可能である、請求項１１または１２記載の装置。
14. 前記支持体（３，３’）を伸張させるための少なくとも１つの伸張エレメントを有しており、
    前記少なくとも１つの伸張エレメントは流体エレメントであって、前記流体エレメントを介して、前記支持体変形エレメント（２）と前記支持体（３，３’）との間に正圧を生成するために、ガスおよび／またはガス混合物を供給することができる、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の装置。

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