TW200812736A - Method and unit for micro-structuring a moving substrate - Google Patents

Description

200812736 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明疋有關於在材料之表面上構成3_D結構的雷射 削除技術。 胃 更特別地，本發明是有關於在一具有大型尺寸之聚合 物或其他基材表面上產生出密集重複3_d微結構的雷射遮 罩投射削除處理程序之改善。 【先前技術】 藉由遮罩投射之脈衝雷射削除方法係屬眾知者。來自 I雷射之光束穿過光學元件，以令其在一遮罩之表面處盡 可此地均勻。藉由利用一投射透鏡，將該遮罩的影像投射 ^該待予結構化之基材的表面上。此透鏡通常可將該遮罩 衫像去放大（de-magnify)，因此照射到該基材表面上之各個 雷射輻射脈衝的能量密度超過削除作業的門檻值。用於此 項製程的雷射通常為在uv範圍之内運作的準分子雷射， ^亦可利用於較長波長處運作的脈衝雷射來執行相同技 術。一般說來，需進行多次雷射發射以產生具有所要求深 度的結構。 而運用此項技術以在一基材表面上產生具大型面積之 重複2-D及3-D微結構會存在有一項要求。就以2_D結構 來。兒，忒遮罩可對整組的曝光作業維持為相同，然為產生 具有精確所欲形狀的3-D微結構，有必要在各次雷射發 射之後改變該遮I，以對應於正確的微結構輪廓深度。若 7 200812736 是以逐一方式處理該等微結構，則此一步進且重複的處理 程序將頗為缓慢，特別是若該等微結構微小且該基材龐大 時尤甚。典型的要求條件或為須在一 lxl m基材的表面上 建立一 O.lxO.l mm的結構。在此情況下，會需要產生1億 個個別結構。若該雷射具有足夠的脈衝能量，則可在各發 射内處理多個結構，然對於一 3_d結構而言，仍將需要在 各次發射之間改變該遮罩，並因此處理程序將仍相當緩 忮。藉由一典型雷射，通常是可產生一超過10 mm2面積 的影像，這意味著每次發射可曝光超過1〇〇〇個具〇丨瓜瓜 大小的Μ結構。而這顯著地加速該處理程序，然此一步進 且重複的處理程序會導致在影像邊界處的匹配問題，此問 題通常是由雷射束的非均勻性、削除碎屑的沉積結果以及 台座移動精確度的誤差所造成。 一種克服此一問題的方式即如ΕΡ 〇 822 881中所已敘 迟者其中該基材並非在完成此區域之處理後按完整影域 斤乂進私送，而是在各次雷射發射之後，按一較該完整影 域為乍而對應於待予構成之微結構的間距（或多個間距）之 距離所步進移送。對於要求一簡單2_D結構的情況來說， 該遮罩会古_ ^ ^, 有一系列的相同孔洞，且該等係按一正確間距所 同放置’然對於要求一 3_D結構的情況而言，該遮罩則 各有一系列的不同孔洞，且各者係對應於待予構成之3-D 結構的不同輪廓高度。 藉由將該基材步進移送一等於該微結構間距之一整數 倍的距離，门 ’因該基材之各區域曝光於對應至不同深度輪廓 8 200812736 之完整範圍的不同遮罩孔洞時’在該基材完整地通過該光 束底下之後，即可產生出全部或部料3七結構。此項技 術對於克服與導致結構深度差里 、又 μ ，、之先束均勻性欠缺相關的 問題非¥有效，然會受到三項重大 哨垔大問碭所影響：低製程速 度、不良表面平滑度’以及在影域間之邊界處所致生的「針 缝」⑼滅ing)效應，制是當進行凸形結構加卫時尤甚。 第-個問題的原因在於該製程的步進且重複的本質，該第 二個問題則源自於各次雷射發射的有限削除深度而造成在 該微結構表面上的些微階梯，而第三個問題是由於出現在 削除結構之側壁上的正尖錐角度，然名目上則為垂直，以 及由於削除材料的沉積結果之故而生。本發明係為尋求克 服這三個問題。 【發明内容】 根據本發明之一第一特點，茲提供一種將一聚合物或 疋其他基材（S)曝光於來自一脈衝雷射源（12)而按一適當能 $岔度之圖案化照射的方法，藉此令以削除該表面，俾構 成一密集、規則性的2-D或3-D微結構陣列，其特徵在於 如下步驟： 相對於該基材（S)之一目標區域（14)，放置一含有一系 列固定間距之等同或不同特性的遮罩（丨3); 經由該遮罩（13)投射一均勻雷射束（18)，藉以將一由該 遮罩（13)之多個特性所組成的影像投射在該目標區域（14) 上； 9 200812736 在該遮罩（13)與該目標區域（14)之間將由該光束（18)所 載何的影像予以去放大； 在該目標區域（14)内放置一基材（s)以進行削除作業； 至少當在該目標區域之内時，於一與該等微結構的投 ㈣列之-軸線相平行的第_方向（D1)上，且亦於一與該 第方向相垂直的第二方向（D2)上，移動該基材（s);以及 相關於該基材（S)在該目標區域（14)之内的精確位置， 控制（20)該脈衝雷射（12)的發射。 々根據本^明之第一特點的第一較佳版本，該方法之特 徵在於：相對於所投射影像是以連續不停的方式執行移動 /基材⑻的步驟’亚且控制該脈衝雷射（Η)之發射的步轉 可t、以在每§該基材⑻移動—等於構成該陣列之微結構的 間距之整數倍的距離時進行發射。 二根據本發明之第一特點的第二較佳版本，或是其第一 車乂佳版本’該方法之特徵在於：纟置該遮罩的步驟牽涉到 遮罩（13)，其中部份或所有的孔洞⑴，，— i5”）含有半調結 構。 根據本發明之第—WL· λα ΑΛ- . _ I罘特點的第三較佳版本，或是其任何 前述較佳版本，該方法之4主 次之特徵在於··該投射和去放大的步 驟是用以在與該第一及該篦— 弟一方向相垂直的軸線内，於該 〜像平面處產生一足夠高的雷射束。”角纟，藉此在當以 彼此相鄰的方式構成平行的結構橫列日夺，能夠避免在凸形 微結構之所投射橫列的側邊邊緣處產生凸脊。 根據本發明之第一特點的第四較佳版本，或是其任何 200812736 前述較佳版本’該方法之特徵在於：對於該投射步驟，該 遮罩（13)具有側邊邊緣’其相對於該遮罩内之特性橫列而 都疋傾斜’藉此對所構成之凸形微結構的投射橫列產生斜 落侧邊，因而在當將橫列彼此相次而放置時，這些斜落側 邊可精確地重疊，並且不會在邊界處產生凸脊或凹槽。 根據本發明之第二特點，茲提供一種藉由圖案化照射 而削除一聚合物或其他基材（S)之表面的單元，以構成一密 集、規則的2D或3D微結構陣列，其中包含： 一脈衝化雷射源（12); 一遮罩（13)，其中含有一系列按固定間距之等同或不 同4寸性，並放置在该雷射源（12)與一目標區域（丨4)之間； 一照射系統（15)，此者係用以產生一均勻雷射束（16)， 可曝光該遮罩（13)上的多個特性，並放置在該雷射源（12)與 該遮罩（13)之間； ' 一光學投射系統（17)，此者係用以將投在該目標區域 (12)之上的遮罩影像去放大，並放置在該遮罩（13)與該目標 區域（12)之間； $ 一 2轴台座系統（19)，此者係用於該基材（s)，並經調 適以在該目標區域（14)内、於一與該等微結構的規則陣列 之一軸線相平行的第一方向上、且亦於一與該第一方向相 垂直的第二方向上移動該基材（8);以及 一控制系統（20)，此者將該脈衝雷射（12)之發射鏈結於 該基材（S)在該目標區域（丨4)内的精確位置。 根據本發明之第二特點的第一較佳版本，該單元之特 200812736 徵係一 2軸台座系統，此者可供以相對於所投射影像而連 續地驅動該基材（s)，並且該控制系統（20)可在每當該基材 既經移動一等於構成該陣列之微結構的間距之整數倍的距 離時令該雷射源（12)發射。 根據本發明之第二特點的第二較佳版本或其第一較佳 版本，該單元之特徵在於該遮罩（13)的部份或所有的孔洞 含有半調結構。 ^ 根據本發明之第二特點的第三較佳版本，或是其任何 刖述較佳版本，該光學遮罩照射系統（15)及該投射系統 可在一垂直於該第一或該第二方向之軸線上、在該基材（s) 上於該影像丨面處產生足夠高的雷射束角度，藉以在該凸 形微結構之橫列的側邊邊緣處產生一垂直壁，使得在當以 彼此相次之方式構成該等結構的平行橫列時不會產生凸 脊。 —根據本發明之第二特點的第四較佳版本，或是其任何 • 前述較佳版本，該光學遮罩（13)具有侧邊邊緣，其相對於 該遮罩U3)内之特性橫列而都是傾斜，藉此對所構成之凸 形微結構的橫列產生斜落側邊，因而在當將橫列彼此相次 而投射時，這些斜落側邊的影像可重疊，並且不會在各橫 列之間的邊界處產生凸脊或凹槽。 根據本發明之第三特點，兹提供一種藉由該第一特點 之方法所製造的基材產品。 根據本發明之第四特點，兹提供一種藉由該第二特點 之早TL所製造的基材產品。 12 200812736 本發明提供一種將一基材曝光於規則性圖案化輻射的 方法及設備’以藉由如EP 0 822 881所述之直接雷射削除 作業在一基材表面上產生一系列的及3D結構，然與該 發明相異處在於本發明可按高速產生最終產品，並且對該 微結構具有平滑表面，同時在削除帶區之邊界處具有最小 的凸脊或接缝效應。 【實施方式】

現將參照於一與削除一聚合物或其他基材表面之單元 相關的隨附圖式來說明本發明之一示範性具體實施例。 圈1 單元U含有一脈衝化雷射源12。一遮罩13含有一系 列按一固定間距之等同或不同特性，並放置於該雷射源Η 與一目標區域14之間。 一照射系統15係用以產生一均勻雷射束16，此者曝 光該遮罩13之上的多個特性。 一光學投射系統17是用以將該光束18去放大，並因 此可藉由一 2軸台座系統19，在位於該目標區域14内之 基材S上提供該遮罩影像的一縮小比例影像，而該台座系 統19是用以在一與該規則的微結構陣列之一軸線相平行 的第一方向D1上，並亦在一垂直於該第一方向之第二方 向D2上，將該基材S移動經過該目標區域14。兩方向⑴ 及D2皆為垂直於該光束1 8。 ° 該控制系統20是用以控管該脈衝雷射源12以發射至 13 200812736 由該台座系統1 9所建立之基材S精確位置處。 執行本發明的模式 在本發明裡，是藉由消除現有製程與操作之步進且重 複的本質’而該基材在一與該規則性微結構陣列之其一軸 線精確平行的方向上連續地移動，以快速地執行該削除處 理程序。為讓此-處理程序有效地運作，該雷射發射必須 相對於該台座移動而精確地定時。這意味著該等台座必須 =備^高解析度編碼器，並且具有高度可重複性。而這^ 思味著會需要快速且無擾動的控制電子元件，藉以從該二 座編碼器信號產生雷射發射脈衝，因而在台座速度：二 小變化㈣服迴圈控制誤差所致生)並不會影響到影像的 精確定位。可將此製程稱為同步化影像掃描（sis)。 對於最高速度的處理來說，最好是在該光束的單次通 過之後即全部完成該微結構。這可藉由利用—經塑形以在 該遮罩處構成-長方形光束之t射束，並因而獲―長❹ 影像’所隨即達成1該基材係依平行於該長方形影像^ 長軸所掃描，並且在此方向上該遮罩含有全部對應於該微 結，之所有不同深度的輪廓，則將可在一單次連續通過之 後完成該結構。 對於-具有o.lmm側向大小的微結構以及具有1〇_ 長度的光束而言，代表100個不同結構輪廓深度的⑽個 不同孔洞可配入該影像’並且一單次通過將可令該基材上 的各點處受到⑽次雷射發射。若該基材係一聚合物，並 且該能量密度係正確地選定’則可在每次雷射發射時削除 14 200812736 掉深度0.2至〇_3微米，因而在1〇〇次發射之後，即可達 到20至30微米的深度。此等深度即足以滿足許多微結構 要求，然對於較大深度來說，可使用含有更多數量之孔洞 的較大光束長度。一種為達到較大深度而其中該影像大小 不足以併入該3D結構的所有輪廓深度的替代性方法，即 利用在該表面上多於一次的光束通過，而於各次通過之間 改變該遮罩。在此情況下，各個遮罩含有一定義該3〇結 構之所有輪廓深度而必要之總孔洞數量的子集合，因此在 該基材既已曝光於所有的遮罩之後，即已將各個個別扣 微結構曝光於所有的不同孔洞。 應注意其中該基材曝光於不同孔洞的特定時間次序可 影響到該結構的表面平滑度，然對於本發明並不具有關鍵 性。在-些情況下’最好先將該基材曝光於最小孔洞，隨 後是增加孔洞。而在其他情況下，則最好為相反。亦可能 按一隨機次序將該表面曝光於該等孔洞。 右名遮罩含有不同清晰或不透明度範圍之特性大小， 藉以在該基材的表面上吝 何旳表面上產生一複雜3D結構，並且這些 性具有尖銳的邊緣以作為二元遮罩，則該微結構的表面上 可忐會具有對應於個別雷射脈衝的微小階梯。這項 其中曲率為低的微結構範圍上’像是在微透鏡的中 =為在本發明裡，可藉由對至少部份（且有時所 有）的遮罩特性引入半調特性，以消除此表面不規則性。 圈 2A、2A， 圖2A顯示—系列邊緣銳利而明確的影像11M5,，甘 15 200812736 係由對應於圖1之遮罩13的遮罩所產生。所導致的孔洞 顯示於圖2A，的工件16,中。個別的影像irqs，造成工件 16’所生的孔洞17’側邊有一系列階梯狀的連續孔洞un- iS，， 〇

半調遮罩技術既已廣泛地運用在步進且重複的削除處 理製程中，藉以產生多重階層裝置並且產生平滑3D結構。 在并多文獻中皆提供完整資訊。「Multilevel diffraetive optical element manufacture by Excimer laser ablation and half tone masks」（SPIE 議事錄第 4274 冊第 420 頁，2001 年）乙文中即解釋該半調遮罩概念，並且展示其運用在步進 且重複模式下構成多重階層繞射光學構件的方式。「 laser micrcmachining of p〇lymers using half tone mask: Mask design and process optimization j( f 6 Internati〇nal

Symposi腿 on Laser Precisi〇n Micr〇 fabricati〇n」講稿， 2005年，第215 - 218頁）該文描述半調遮罩設計的原理， 以及在步進且重複和非同步掃描兩者模式之下用以製造平 /月3D及2D結構的運用方式。纟發明提議利用這些半調遮 罩技術，㈣於連續即時性同步化影像掃描（sis)技術，以 按冋速度在大面積上產生具局表面品質的重複欧扣微結 構。此概念則顯示於圖2Β# 2β，。在此情況下，孔洞Μ 之後跟著u半調孔洞22·25。利用所提議的sis技術， 可看出圖2B工件26的平滑壁面孔洞27與圖，的階梯 狀側壁孔洞17’有顯著不同。 該半δ周技術並不必然地需 要適用於在遮罩設計上的所 16 200812736 有特性。然而，在其中要求僅在微結構深度上的漸次變化， 並且利用二元遮罩會在該表面上顯示削除階梯的情況下， 使用此項技術則具有關鍵性。半調遮罩技術在製造出凹形 及凸形微透鏡陣列時會特別重要。在此情況下，在定義該 透鏡之關鍵範圍（在此待予產生出該表面）的遮罩上之清晰 或不透明特性，對該原始表面僅具有一微小角度，而主要 疋文盈於利用半調技術來消除該表面上的個別削除階梯。 Φ 對於一具有幾百Hz重複速率之典型的準分子雷射而 言，在該影像處之光束可具有一約10_20mm2範圍的面 積。這表示若該光束的長度為10到20mm，則其寬度將僅 1或2mm，並且將是按一系列具此寬度之連續條帶的方式 來處理該基材。而按此連續同步化掃描程序以進行微 結構之構成作業的一個問題則為出現在鄰近掃描條帶之間 的針縫誤差。此等誤差本身展現如在該基材上按—等同於 孩掃I田覓度之間距的可見線條。對於凹形微結構來說，其 • 中在該影域之邊緣處削除微少或甚無削除材料，則這些線 條通常是由於從照射在一待予曝光表面上之光束内的區域 所削除下之碎屑沉積所引起。而對於凸形結構，其中在該 衫域邊緣處將材料削除至該微結構的完整深度，則該等可 見線條係肇因於朝向邊壁之向内斜坡所產生的凸脊。 ^為消除此邊界問題的最直觀方法即在一單次通過上僅 掃^早-線的微結構。按此方式，即使是出現有碎屑或凸 脊製物，該等會是在與該最小結構相同的間距上，並因此 不曰被看作疋缺陷。對於如前考量的情況，該光束僅0.1 17 200812736 寬而10 mm長。藉一按200 Hz而發射之雷射並且基材在 各次雷射發射之間移動一微結構間距，該台座速度僅為每 秒20 mm’因此涵蓋一大面積區域的處理時間將極為冗長。 從而，對於大面積區域快速3D微結構構成作業的理想雷 射是按高重複速率而運作。一理想雷射會是具有適當能 量，按正確能量密度足以照射一狹窄長方形影像區，而會 按至少每秒1000個脈衝速率以產生此結果。若是使用一 具〇· 1x10 mm之影像面積，並且要求具有5mJ/mm2 (〇 5J/Cm2) 的旎ΐ岔度，則該雷射須於每個脈衝發射出數十秒之 的旎夏。此一準分子雷射確實存在，然受限於功率，因此 對於大面積的微結構而言處理時間冗長。 產業應用性 在當利用具有等於一或更多微結構間距之寬度的雷射 光束進行凸形結構加工時，在本發明裡我們建議三種方法 以消除在各個掃描區域間之邊界處所出現的「尖錐地帶」 • (taper zone)凸脊 ° 在第一種方法裡，該光學系統的運作方式係令在場域 邊緣處之邊壁上的尖錐實質上成為零。達此目的意味著在 各掃描區域之間的邊界處並無出現凸脊。可藉由正確地選 擇投射透鏡數值孔徑，配合該光束均化（H〇m〇genizati〇n)與 該遮罩照射系統的正確設計，藉此正確地填入該透鏡進入 鏡孔，以獲致零尖錐角度。若可正確地控制這些光學項目， 則在該影像處入射於該基材上之光束的角度可足夠地高， 而可將削除之結構橫列的外部侧壁上之向内尖錐角度降至 18 200812736 零，並且在該結構之鄰近橫列間的邊界處將不會產生凸 脊。僅須控制透鏡孔徑及照射角度，藉以在該影像處於該 光束之-轴線上將削除尖錐角度減低至零，只要該轴線係 與該光束或基材掃描方向相垂直即可。然而，此種方法的 問題在於：一般說來，為在聚合物材料裡達到零尖錐角度， 會要求使用具有相當高數值孔徑（>〇2)的透鏡，並且按比 較高能量密度而操作。利用此等高孔徑透鏡意味著焦點深 度又到限且難以進打大面積基材的處理控制。而利 用高能量密度有時亦並非所樂見，因為削除效率會較按低 能量密度者為低。 在第二種方法裡，藉由在遮罩各侧上 由於該有限尖錐所造成之地帶以地· 度4於 I V扪玉地f，以修改該遮罩俾 簡易地增加所投射影像的寬度。藉由如此進行，即可消除 該凸脊’然由於各處理條帶之間的步進必須為-精確的結 :=數，並且該影像寬度較此為寬，因此在重疊點處 ΐ ^夕除掉過多的材料，少乂 攸而會在鄰近的掃描條帶之間造成 :二：-些應用項目裡會希望對一凸脊如此處理，然這 代表在輪廓深度裡出現所不樂見的不連續性。 在第一種方法裡，則是藉由修改該遮罩圖案，併入令 在尖錐區域内之表面暖伞 ^ 先於一糸列雷射脈衝的特性，而產 錐。反於該自然尖錐的斜坡，藉以消除該自然尖 X相：：：=定義該微結構之(多個)橫列的遮罩側邊邊 :: = :f罩上定義出該微結構之多項特性的轴線加 以傾斜某一微量所隨即達成。 200812736 此種減輕接縫凸脊之方法的範例則 的遮罩31具有邊界邊緣32、33和婦描轴^圖3°所示 -系列不透明的純35,它們以微結;“二4’=帶有 需扣微結構的輪廓深度。藉由 -義出所 之转神ϋ娩h 疋義遮罩3 1微結構 ^的軸線34而將遮罩31的側邊邊界32、33做少旦 =::::邊界32’、33’所示的位置)’則後續系二 田射脈衝便產生恰相等於但相反於自然尖錐的斜

這些光學事項都正確地控制，則在基板影像處的人射光束 角度便夠"麼在結構削除橫列之外部側 内=度就會減少到零，而不會在相鄰結構橫列之間的 邊界處產生凸脊。 對於凸形微結構的產生作業而言，該遮罩是由一系列 胞格所組成，料係按—規則性間距所間置，而各胞格在 八’、有不透明特性，藉以在該凸形微結構内定義出一 特定輪廓深度。該等不透明特性的大小從極微小（代表該凸 ㈣性之頂部表面）增加至^夠地大而完整地填入該胞格 (這代表該微結構的外部邊界或最低層級）。這表示在該遮 罩裡之不透明特性橫列的一端處，在此所有的不透明區域 白為《小’遠遮罩幾乎是完全地透明。此係位於該特性橫 歹J的透明」端處，而該傾斜係施加於該遮罩圖案的兩個 外側邊緣’藉此克服該尖錐效應。將傾斜施加於此一遮罩 範圍内的外部邊緣並不會影響到不透明範圍，這是由於在 此一遮罩區域内該等為微小之故。在該等遮罩邊緣處所施 加的傾斜程度必須精確地對應於所出現的自然尖錐，而無 20 200812736 :進：任何尖錐校正。對於在一像是聚碳酸醋之聚合物 错由利用一 1〇 mm長之光束令該基材之表面受於 不同輪廓深度’而構成0.1 _大小的微結構至一 25 2的情況，出現在該掃描圖案之侧： :::㈣直可能會是在……範圍内然:: 最情況下，在該微結構之

=圖應會在該影像之側邊邊緣上 處的侧邊邊緣位移:在= …_光束長度上的邊緣傾斜等量於數一里因此 度。可依照雷射削除條件以及所使用的材料而：求5 橫y或較低的角度。當按精確地平行於該遮罩上之特性 歹’的方向而在該光束下方移動該基材時，在該、 個邊側上的傾斜角度會在所構成結構之橫列的：二之各 出斜落側壁。此可對該遮罩圖案的兩側等同地· 正而兩者傾斜角度相對於該掃描方 =目5向上。從而’當將該基材側向“ 於-單個或多個間距距離數目的量 =專 ，時’在該等橫列之各側邊上的斜落側壁出:= 資，因而不會在邊界處構成凸脊或溝槽。卩精確地重 【圖式簡單說明】 21 200812736 圖1係一顯示出元件佈局的圖式； 圖2係一可獲之替代性削除形式的圖式； 圖3係一緩和一可能的微結構化接縫效應之方式的圖 式0

【主要元件符號說明】 X3Xt — 早兀 影像 孔洞 11 11， 12 12,12，， 13 13 9 13，， 14

14，， 15 159 15，， 16 16” 17 脈衝化雷射源 影像 孔洞 遮罩 影像 孔洞 目標區域 影像 孔洞 照射系統 影像 孔洞 雷射束 工件 光學投射系統 22 200812736 17， 孔洞 18 雷射束 19 2軸台座系統 20 控制系統 21 - 25 孔洞 26 工件 27 孔洞 31 遮罩 32 、 32’ 、 33 、 33’ 邊界邊緣 34 掃描轴線 35 特性 36 微結構間距 S 基材 23

Claims (1)

1. 200812736 十、申請專利範園： 1 · 一種將一聚合物或是其他基材（S)曝光於來自一脈衝 雷射源（12)而按一適當能量密度之圖案化照射的方法，藉 此令以削除該表面，俾構成一密集、規則性的2_D或3-D 微結構陣列，其特徵在於如下步驟： 相對於該基材（S)之一目標區域（14)，放置一含有一系 列固定間距之等同或不同特性的遮罩（13); 經由該遮罩（13)投射一均勻雷射束（18)，藉以將一由該 遮罩（13)之多個特性所組成的影像投射在該目標區域〇4) 上； 在忒遮罩（13)與該目標區域（14)之間將由該光束（18)所 載荷的影像予以去放大； 在該目標區域（14)内放置一基材（s)以進行削除作業； 至少當在該目標區域之内時，於一與該等微結構的投 :陣列之一軸線相平行的第-方向(D1)上，且,亦於一與該

   第方向相垂直的第二方向(D2)上，移動該基材(S);以及 3 。亥基材（s)在该目標區域（14)之内的精確位置， 控制（20)該脈衝雷射（12)的發射。 二如甲㈣專利範圍帛丨項所述之方法，其特徵在於： 相對於所投射影像，是 疋w連續不停的方式執行移動該基材（s) 的步驟’並且控制該脈衝 — 脈衝田射（12)之發射的步驟可供以在 母备该基材（S)移動_笪仏 m 4於構成該陣列之微結構 數倍的距離時進行發射。 ^⑽U 3 ·如申请專利範圍第 1或2項所述之方法，其特徵在 24 200812736 於：放置該遮罩的步驟牽涉到一遮罩（13)，其中部份或所 有的孔洞（11’’-15’’）含有半調結構。 4·如申請專利範圍第丨或2項所述之方法，其特徵在 於：該投射和去放大的步驟是用以在與該第一及該第二方 向相垂直的軸、線内，於該影像平面處產足夠高的雷射 束(18)角度，藉此在當以彼此相鄰的方式構成平行的結構 橫列時，能夠避免在凸形微結構之所投射橫列的侧邊邊緣 處產生凸脊。 5·如申請專利範圍第丨或2項所述之方法，其特徵在 於：對於該投射步驟，該遮罩（13)具有侧邊邊緣，其相對 於該遮罩内之特性橫列而都是傾斜，藉此對所構成之凸形 微結構的投射橫列產生斜落側邊，因而在當將橫列彼此相 次而放置時，這些斜落側邊可精確地重疊，並且不會在邊 界處產生凸脊或凹槽。 6_種精由圖案化照射而削除一聚合物或其他基材（s) 之表面的單元，以構成一密集、規則的2D或3D微結構陣 列，其中包含： 一脈衝化雷射源（12); 一遮罩（13)，其中含有一系列按固定間距之等同或不 同特性，並放置在該雷射源（12)與一目標區域（14)之間； 一照射系統（1 5)，此者係用以產生一均勻雷射束（丨6)， 可曝光该遮罩（13)上的多個特性，並放置在該雷射源（12)與 該遮罩（13)之間； 一光學投射系統（17)，此者係用以將投在該目標區域 25 200812736 (12)之上的遮罩影像去放大，並放置在該遮罩（〗3)與該目標 區域（12)之間； 一 2軸台座系統（19)，此者係用於該基材（s)，並經調 適以在該目標區域（!4)内、於一與該等微結構的規則陣列 之一軸線相平行的第一方向上、且亦於一與該第一方向相 垂直的第二方向上移動該基材（8);以及 一控制系統（20)，此者將該脈衝雷射（12)之發射鏈結於 該基材（S)在該目標區域（14)内的精確位置。 7 ·如申睛專利範圍第6項所述之單元，其中該2軸台 座系統可供相對於所投射影像而連續地驅動該基材，並 且該控制系統（20)可在每當該基材（s)既經移動一等於構成 該陣列之微結構的間距之整數倍的距離時令該雷射源（i 2) 發射。 8.如申請專利範圍第6或7項所述之單元，其中在該 遮罩（13)内的部份或所有孔洞包含半調結構。 9·如申請專利範圍第6或7項所述之單元，其中該光 學遮罩知射系統（15)及該投射系統（17)在一垂直於該第一或 該第二方向之軸線上、在該基材（S)上於該影像平面處產生 足夠高的雷射束角度，藉以在該凸形微結構之橫列的側邊 邊緣處產生-垂直壁’使得在t以彼此相次之方式構成該 等結構的平行橫列時不會產生凸脊。 10.如申請專利範圍前述第6或7項所述之單元，其中 该光學遮罩（13)具有側邊邊緣，其相對於該遮罩（U)内之特 性橫列而都是傾斜’藉此對所構成之凸形微結構的橫列產 26 200812736 而在當將横列彼此相次而投射時，這些斜 重$，並且不會在各橫列之間的邊界處產 U.一種由申請專利範圍第1至5項 造的基材產品，該方法包含如下步驟： 相對於4基材⑻之一目標區域（14)，放置一含有一系 列固定間距之等同或不同特性的遮罩(13”

   生斜落側邊，因 落側邊的影像可 生凸脊或凹槽。 任一項之方法所製 ^ I由該遮罩（13)投射一均勻雷射束（18)，藉以將一由該 二罩（3)之夕個特性所組成的影像投射在該目標區域（1句 上； 在該遮罩（13)與該目標區域（14)之間將由該光束（18)所 載荷的影像予以去放大； 在該目標區域（14)内放置一基材（s)以進行削除作業； 至少當在該目標區域之内時，於一與該等微結構的投 射陣列之一轴線相平行的第一方向（D1)上，且亦於一與該 第一方向相垂直的第二方向（D2)上，移動該基材（s);以及 相關於該基材（S)在該目標區域（14)之内的精確位置， 控制（20)該脈衝雷射（12)的發射。 12· —種由申請專利範圍第6至1 〇項任一項之單元所 製造的基材，該單元包含·· 一脈衝化雷射源（12); 一遮罩（13)，其中含有一系列按固定間距之等同或不 同特性，並放置在該雷射源（12)與一目標區域（14)之間； 一照射系統（1 5 )，此者係用以產生一均勻雷射束（丨6)， 27 200812736 可曝光該遮罩（13)上的多個特性，並放置在該雷射源（12)與 該遮罩（13)之間； 一光學投射系統（17)，此者係用以將投在該目標區域 (12)之上的遮罩影像去放大，並放置在該遮罩3)與該目標 區域（12)之間； 一 2轴台座系統（19)，此者係用於該基材（s)，並經調 適以在該目標區域（14)内、於一與該等微結構的規則陣列 之一軸線相平行的第一方向上、且亦於一與該第一方向相 垂直的第二方向上移動該基材（S);以及 一控制系統（20)，此者將該脈衝雷射（12)之發射鏈結於 該基材（S)在該目標區域（14)内的精確位置。 ή•一、圈式： 如次頁

   28