TW202212968A - 用於創造尺度放大的母版的熔接方法 - Google Patents

用於創造尺度放大的母版的熔接方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202212968A
TW202212968A TW110128113A TW110128113A TW202212968A TW 202212968 A TW202212968 A TW 202212968A TW 110128113 A TW110128113 A TW 110128113A TW 110128113 A TW110128113 A TW 110128113A TW 202212968 A TW202212968 A TW 202212968A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
master
masters
waveguide system
welding method
scaled
Prior art date
Application number
TW110128113A
Other languages
English (en)
Inventor
里昂威廉 菲爾德真
珍馬席斯 特慕倫
布蘭約翰尼斯 帝圖拉
Original Assignee
荷蘭商摩富塔尼克斯控股公司
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 荷蘭商摩富塔尼克斯控股公司 filed Critical 荷蘭商摩富塔尼克斯控股公司
Publication of TW202212968A publication Critical patent/TW202212968A/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • G03F7/002Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor using materials containing microcapsules; Preparing or processing such materials, e.g. by pressure; Devices or apparatus specially designed therefor
    • G03F7/0022Devices or apparatus
    • G03F7/0027Devices or apparatus characterised by pressure means
    • 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
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/016Diazonium salts or compounds
    • G03F7/021Macromolecular diazonium compounds; Macromolecular additives, e.g. binders
    • G03F7/0212Macromolecular diazonium compounds; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binder or the macromolecular additives other than the diazo resins or the polymeric diazonium compounds
    • G03F7/0217Polyurethanes; Epoxy resins
    • 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
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • 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
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/7015Details of optical elements
    • G03F7/70166Capillary or channel elements, e.g. nested extreme ultraviolet [EUV] mirrors or shells, optical fibers or light guides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本發明涉及一種用於創造壓印程序的尺度放大的母版的方法。至少兩個母版被熔接在一起,藉此至少一個母版至少部分地包含至少一個紋路化區域。光敏性樹脂至少施加在至少兩個母版之間,藉此光源的光引導於波導系統之內並當光敏性樹脂與波導系統接觸時,固化至少在至少兩個子母版之間的光敏性樹脂。 本發明的進一步目的係一種由該方法獲得的尺度放大的母版、一種得自該尺度放大的母版的壓印產品以及一種用於藉由執行該方法製造尺度放大的母版的設備。

Description

用於創造尺度放大的母版的熔接方法
本發明涉及一種用於製造尺度放大的奈米及/或微紋路化的母版模具的方法。
奈米及微紋路化表面可在越來越多的應用中發現。在這些應用中紋路化表面不是可增加裝置的功能(例如,光伏模組的效率)就是使全新的功能(例如,全像顯示)成為可能。這些紋路化表面通常藉由使用射出成型或奈米壓印微影術等方法從母版複製紋路來應用於產品。
母版的製造通常價昂且費時。再者,母版處理技術在紋路可被施加於其上的最大表面面積方面受到限制。某些應用需要具有超過母版處理技術的限制的紋路化表面面積。針對這些應用,較小的母版被加大尺度以執行尺寸的需求。針對其它的應用,雖然可以製作具有所需紋路化表面面積的母版,但出於經濟原因,尺度放大的母版是較受歡迎的。例如,尺寸放大的母版可用來在每個複製週期複製多個較小的產品。大部分用於將紋路化母版放大尺度的方法可分成兩類。
第一類包括使用分步重複在較大的基材上多次印刷(通常相同的)紋路化圖案的方法。印刷的子單元格通常由例如在專利US20130153534A1所述的未紋路化帶隔開,或者例如由M.K. Kwak et al. Material Horizons Vol. 2, 2015, p. 86-90 (doi:10.1039/c4mh00159a)所述的印刷的子單元格彼此重疊。在兩個示例中,其中紫外線奈米壓印微影術使用為壓印技術,對於防止紫外線可固化樹脂流至不需要的位置有很大的挑戰,導致子單元格之間的交互污染。此挑戰限制了可以使用的紋路、壓印壓力和樹脂的類型。
用於製造尺寸放大的母版的第二類包括將多個較小的母版物理拼接在一起以形成尺度放大的母版的方法,該等方法例如敘述於專利CN 105911815及以申請人的名義的未公開的專利申請案EP 19202151.7。在這種方式下,子單元格的交互污染通常不存在。然而,不同的母版將由接縫連接,該等接縫可能會干擾尺度放大的紋路的外觀,並且可能會干擾後續的壓印程序且/或可能會隨著時間的推移而退化。因此,往往需要獲得平滑、薄且耐用的接縫。專利CN 105911815敘述藉由使用一種藉由使用可剝離膠帶密封和黏貼接縫,同時從背面填充可固化樹脂來獲得高質接縫的方法。專利CN107121890A敘述在接縫區域使用遮光條(例如金屬或黑色樹脂)在透明基板上使用光固化樹脂創造大面積奈米模具的方法。未固化的樹脂及遮光條可在壓印之後移除。
在文件KR 2012/0082266中揭示一種側黏合程序,用於創造大面積奈米模板。對於這個程序,在不同單元之間使用可固化樹脂。文件US 2016/0033818教示大尺寸圖案的製造,藉此複數個圖案結構單元位於相同的平面上且經由單元之間的樹脂連接。
文件US 2018/0113242揭示用於製造圖案結構的製造方法。該文件主要聚焦於晶圓切割成不同的表面的程序。然而,該文件亦揭示不同的單元圖案結構對齊在一起。對於不同的單元圖案結構的組合,液態樹脂配備於第一和第二單元圖案結構之間,藉此樹脂為熱固性或光固化性樹脂。
本發明敘述以可控制方式物理性熔接多個母版在一起的替代方法,該方式產生具有高光學及機械性質的熔接接縫。
因此,本發明涉及一種針對壓印程序創造尺度放大的母版的方法。至少兩個母版熔接在一起,藉此至少一個母版包含至少一個紋路化區域。光敏性樹脂至少施加在至少兩個母版之間,藉此光源的光引導於波導系統之內並當光敏性樹脂接觸波導系統時固化至少在至少兩個基板之間的光敏性樹脂。
本方法必須將多個紋路化(子)母版彼此緊靠放置,並與光波導系統緊靠或直接接觸。紫外光及/或可見光在波導系統的一個或多個邊緣處或經由一個以上輸入耦合結構耦合到波導元件中。在波導系統中對光敏感的光可固化樹脂從(子)母版的後界面施加在接縫處,在該處光可固化樹脂將在毛細力及/或重力下流入接縫區域。當樹脂已局部接觸波導系統的波導時,在樹脂可能(不希望地)沿著母版的(紋路化的)界面擴散之前,來自波導元件的光可以以可控制的方式逸出並固化樹脂。為了讓它發揮作用,未固化條件下的樹脂的折射率不同於波導材料的折射率(該波導材料的折射率較佳是少於0.2,更佳是少於0.1且最佳是少於0.05的值)以便能夠破壞波導材料的全內折射。當樹脂被固化時,熔接接縫產生於母版之間。當熔接程序完成時,可以將背板或背片選擇性地附接到尺度放大的母版的後部,然後可以從尺度放大的母版上移除波導。
所得的尺度放大的母版包括熔接在一起以形成較大的母版陣列的多個較小的單元(母版)。較小的母版之間的拼接接頭或熔接接縫由光可固化樹脂製成,該樹脂與光波導系統的光接觸,產生平滑且耐久的接縫。如此,較之於那些習知技術,所得的壓印產品亦具較高質量,在接縫高度及寬度方面較少變化。
本發明更涉及從尺度放大的母版所得的壓印產品。
依據請求項1,至少兩個母版熔接在一起。然而,尺度放大的母版可包含多於三個、四個、五個或六個母版,該等母版熔接在一起以形成尺度放大的母版。母版中至少一個至少部分地包含紋路化區域。紋路化區域具有基板的壓印紋路的相反結構的浮凸圖案。在一實施例中,所有或多於一個,較佳是兩個,更佳是三個且最佳是多於一半的母版至少部分包含紋路化區域。紋路化區域可以在整個母版區域上或僅在母版的部分上延伸。若紋路化區域僅在母版的部分區域上延伸,較佳是至少60%,更佳是至少80%,且最佳是至少90%的母版區域包含紋路化區域。使用具有不同的紋路化區域(這意味著不同的浮凸圖案)且/或紋路化區域具有不同尺寸(這意味著母版彼此之間的差異在於紋路化區域的大小)亦是可能。
在一實施例中,至少一個母版定位成至少一個母版的至少一個紋路化區域係朝向波導系統定向且/或母版中至少一者係至少部分接觸波導系統。術語“部分接觸”較佳意味著直接接觸。在一較佳實施例中,至少一個母版包含紋路化區域且至少一個母版的紋路化區域直接接觸波導系統。術語“直接接觸”意味著紋路化區域及/或母版物理接觸波導系統,沒有任何另外的材料(層、空氣)出現在波導系統和紋路化區域之間。由於此配置,當樹脂接觸波導系統且快速固化樹脂而無任何延遲時,波導系統的光可直接逸出。如此,可防止樹脂在母版的部分上(例如在紋路化區域上)的不要的散布。由於母板以紋路化區域面對波導系統的較佳配置,產生的熔接接縫與紋路化區域的高度大致相同。因此,在壓印程序期間,基材上的力分布在基材的所有部分均相等且與接縫無關,此改進產生的壓印產品的性質。
在一實施例中,至少一個母版定位成至少一個母版的至少一個紋路化區域朝離波導系統定向且/或母版中至少一者的後側部分接觸波導系統。術語“部分接觸”較佳意味著直接接觸。在一較佳實施例中至少一個母版包含紋路化區域且至少一個母版的紋路化區域直接接觸波導系統。術語“直接接觸”意味著母版的後側物理接觸波導系統,無任何另外的材料(層、空氣)出現在波導系統和至少一個母版的後側之間。在此配置中,當將樹脂局部施加到至少兩個母版之間的間隙時,樹脂可以遠離母版的紋路化區域。由於母版以後側面對波導系統的配置,產生的熔接接縫與母版的後側在一個平面,產生平滑的後側,這例如藉由真空吸盤大大地簡化尺度放大的母版的處理。在一實施例中,光源係水銀蒸氣燈或排成一排或放在狹縫簾後面的紫外線發光二極體(UV-LED)燈條,且/或該光源的光經由耦合手段耦合入波導系統。術語“耦合手段”例如意味著棱鏡及/或光柵。由於耦合手段的使用,光源的位置獨立於波導系統的位置並從而給予不同的裝置的配置的較大自由度。在一較佳實施例中,光源位於波導系統的側邊上且光從波導系統的側邊耦合入波導系統。
在一實施例中,一力係與該等紋路化區域中至少一者垂直地施加在該至少兩個母版上。例如,這可以是由重量產生的重力或空氣壓力控制的力,該空氣壓力控制的力或者替代地藉由使用一體成形在波導板中的真空通道施加在至少兩個母板的不與波導接觸的外側。力是在低於100 N/cm 2,較佳低於50 N/cm 2的範圍。
在一較佳實施例中,至少兩個母版係直接接觸波導系統,藉此紋路化區域面向波導系統並直接接觸它。當一力將母板壓在波導系統上時,這可增加尺度放大的母版內的母版的共面性。樹脂污染和熔接接縫的不希望的浮凸可以避免,並提高尺度放大的母版的質量。
在一實施例中,考慮到波導系統的傳播方向,至少兩個母版以在彼此之間以介於0和500微米之間的橫向距離併排定位。母版之間的橫向距離對應稍後的尺度放大的母版中的母版之間的熔接接縫的寬度。在不同的母版之間,尺度放大的母版內的不同距離是想像得到的。距離且因此熔接接縫可用於將尺度放大的母版分隔成不同的單元。熔接接縫亦可使用為一種標記以偵測壓印程序中的尺度放大的母版的位置。
在一實施例中,至少兩個母版的位置及/或至少兩個母版之間的橫向距離及/或至少兩個母版和波導系統之間的垂直距離及/或光敏性樹脂的量由至少一個控制裝置偵測且/或調節。任何類型的控制裝置可使用。例如,具有或不具有其它的評估單元(例如計算機)的感測器或相機。當偵測到母版的位置,知道用於施加樹脂的位置且樹脂可由樹脂施加裝置施加在這些位置處。此外,取決於母版之間的橫向距離,可以控制和調整每個距離的樹脂量。垂直距離的值可用為將作用在母版上的力的基礎。再者,光敏性樹脂的量可用為耦合入波導系統的光強度的基礎。再者,測量的量亦可以有用於檢查被創造的尺度放大的母版的質量。亦可想像得到的是限制值被儲存,當超過該等值,防止熔接程序的啟動。這將節省資源並增加尺度放大的母版的質量。
在一實施例中,光敏性樹脂在熔接程序期間經由積層及/或分配及/或印刷及/或毛細力施加。局部施加樹脂具有優點:樹脂的量可善加控制且背側可保持乾淨。另一方面,即使不知道母版的確切位置,經由積層施加樹脂亦可確保母版之間的體積被樹脂充填。
在一實施例中,至少一個母版包含對來自光源的光透明且除了主波導系統外作用為另一波導系統的材料。由於另一波導系統,光特別有效地傳送且損失量減少。尤其對於由複數個母版製造的更大的尺度放大的母版,另一波導系統確保在整個母版配置上的相等的光強度。此外,在樹脂接觸主波導系統之前,另一波導系統可以啟動固化程序。利用這個預固化方式,更防止不需要的樹脂擴散且可產生較佳質量的接縫。
在另一實施例中,至少兩個母版及/或波導系統具有依據ISO 19403-2:2017所測量的少於15 mN/m的表面自由能。由於母版及/或波導系統的較佳表面自由能,樹脂對例如紋路化區域的不需要的擴散的風險更可減少。此外,波導的低表面自由能減少接縫和波導之間的黏合,有助於尺度放大程序之後的波導的移除。在本發明的一實施例中,如例如 EP 3256907中概述的波導系統,至少部分地包括浮凸結構及/或光學結構及/或摻雜物。在一實施例中,浮凸結構對應至少一個母版的浮凸圖案。例如,浮凸結構創造壓印印模的起始區域且係壓印程序開始的印模的區域。在另一實施例中,波導系統至少部分地包含光學結構,藉此光源的光經由光學結構耦合入波導系統。由於光學結構,用於光耦合的位置可自由地選擇。在另一實施例中,波導系統包含摻雜物,該摻雜物容許光在選擇的區域上離開波導系統。在此實施例中母版的部分可被照射以避免未固化樹脂的污染。由於摻雜物,亦可能調整波導系統的光強度。如此,波導系統的部分可具有比其它部分更高的光輸出且獨立於與樹脂的接觸。
在一實施例中,波導系統呈片狀且/或至少部分由玻璃、熔融矽石、石英、聚合物或它們的混合物製成,藉此波導系統較佳由一件製成。在一另外的實施例中,波導系統由不同件製成,藉此每一件由相同或不同材料製成。
在本發明的另一實施例中,波導系統包含至少一個感測器裝置。感測器裝置係波導的部分或從波導分離的裝置。感測器裝置可連接控制器單元,該控制器單元控制光敏性樹脂的量及/或光源的強度及/或母版的調整及/或樹脂施加系統。
本發明的另一目的係藉由上述的方法製造的尺度放大的母版。尺度放大的母版包含至少兩個母版,藉此至少一個母版至少部分地包含至少一個紋路化區域且藉此熔接接縫(熔接區域)位於至少兩個母版之間,藉此一個紋路化母版和熔接接縫之間的高度差少於5微米。這意味著,尺度放大的母版具有不受或幾乎不受到熔接區域(接縫)的影響。由於此,複數個母版創造正確的尺度放大的母版而無分布熔接接縫於不同的母版之間的缺點。不昂貴的程序製造所得的尺度放大的母版,藉此母版的尺寸和數量很容易適應實際要求。
在另一實施例中,尺度放大的母版由一個以上母版組合一個以上側磁磚製成以擴大尺度放大的母版。在一較佳實施例中,熔接接縫(熔接區域)位於至少一個母版和至少一個側磁磚之間,藉此這個母版和熔接接縫之間及/或熔接接縫和此側磁磚之間的高度差少於5微米。這有在母版的外側創造區域以收集樹脂流的優點。一個以上母版及側磁磚可從尺度放大的母版移除。在此實施例中,熔接接縫在尺度放大的母版內創造斷點。移除的紋路化母版可再度使用以(在另一熔接程序中)建構相同的尺度放大的母版或建構不同的尺度放大的母版。在一較佳實施例中,由一個以上母版組合一個以上側磁磚製成的尺度放大的母版在尺度放大的母版的整個表面區域上具有少於5微米的平均高度差。側磁磚(或框架)較佳是沒有任何產品紋路的磁磚,但亦可具有相同的母版紋路或其它紋路以控制樹脂流或壓印間隙/壓力。典型上,側瓷磚至少在一個維度上比母版瓷磚長。以此方式,它們可助於將母版磁磚與共用參考對齊。
關於側磁磚參考(仍未公開的)申請案EP 20188862.5。
在一實施例中,尺度放大的母版由複數個母版製成,藉此母版可從尺度放大的母版移除。在此實施例中,熔接區域亦在尺度放大的母版內創造斷點。移除的母版可再使用以(在另一熔接程序中)建構相同的尺度放大的母版或建構不同的尺度放大的母版。
在另一實施例中,尺度放大的母版具有表面區域,藉此在整個表面區域上平均高度差少於5微米。此意味著,不同母版之間以及熔接區域和母版之間的高度差小於該值。所得的尺度放大的母版具有平坦表面區域,這對於各種應用尤其有利。
本發明的另一主題係藉由依據上述方法創造的尺度放大的母版所得的壓印產品。此意味著壓印產品經由尺度放大的母版壓印在基板上的壓印程序製造。尺度放大的母版由至少兩個母版製成,藉此母版中至少一者包含紋路化區域且所得的產品至少部分包含紋路化區域的反浮凸圖案。
本發明的另一主題係一種適合於生產依據上述方法所創造的尺度放大的設備。尺度放大的母版係由至少兩個母版製成,藉此母版中至少一者包含紋路化區域。
該設備可包含光源。在一實施例中,光源係可見光的光源。在一實施例中,光源係紫外線光源。在一實施例中,光源係紫外線光和可見光的光源。在一實施例中,設備的光源係水銀蒸氣燈或在狹縫簾後面排成一排或放在玻璃邊緣旁邊的紫外線發光二極體(UV-LED)燈條,且/或該光源的光經由耦合手段耦合入波導系統。術語“耦合手段”例如意味著稜鏡及/或光柵。由於耦合手段的使用,光進入波導的耦合效率更高(導致更高的強度),這是優點。此外,光源可於各種方向放置,容許更多配置方面的自由度。在一實施例中,光源位於波導系統的側邊上且光從波導系統的側邊耦合入波導系統。
該設備可包含波導系統。在一實施例中,波導系統為片狀且/或至少部分由玻璃、熔融矽石、石英、聚合物或它們的混合物製成。在一實施例中,整個波導系統由玻璃、熔融矽石、石英、聚合物或它們的混合物製成,藉此波導系統由一件製成。在另一實施例中,波導系統由不同件製成,藉此每一件由相同或不同材料製成。該等件可利用黏著劑連接,黏著劑的折射率與該等件的材料的折射率相差至多+/-0.03,較佳是至多+/-0.01。
在另一實施例中,依據本發明的設備的波導系統包含感測器裝置。感測器裝置可以是波導系統本身的一部分或是從波導系統分離的裝置。感測器裝置可連接控制器單元,該控制器單元控制光敏性樹脂的量及/或光源的強度及/或母版的調整及/或樹脂施加系統。
在另一實施例中,依據本發明的設備的波導系統的,波導系統至少部分地包含光學結構,藉此光源的光經由光學結構耦合入波導系統。由於光學結構,用於光耦合的位置可自由地選擇。在另一實施例中,設備的波導系統包含摻雜物,該摻雜物容許光在選擇的區域上離開波導系統。在此實施例中母版的部分可被照射以避免未固化樹脂的污染。由於摻雜物,亦可能調整設備的波導系統的光強度。如此,設備的波導系統的部分可具有比其它部分更高的光輸出且獨立於與樹脂的接觸。
在本發明的另一實施例中,波導系統包含感測器裝置。感測器裝置可以是波導系統本身的一部分或是從波導系統分離的裝置。感測器裝置可連接控制器單元,該控制器單元控制光敏性樹脂的量及/或光源的強度及/或母版的調整及/或樹脂施加系統。
該設備可包含用於施加力到至少兩個母版的外側上,不接觸至少兩個母版的波導的手段。在一實施例中,施加力的手段係可釋放到至少兩個母版上的重量。在一實施例中,施加力的手段係氣動或液壓驅動印模。在一實施例中,施加力的手段係機械或電力驅動印模。
該設備可包含施加光敏性樹脂到至少兩個母版的手段。在一實施例中,該手段可以是狹縫式塗布機、網版印刷機或甚至可能是旋轉塗布機。在一實施例中,施加光敏性樹脂的手段可以是在至少兩個母版的背面上滴落或印刷液態樹脂的分配裝置。針對用光敏性樹脂疊層背面,分配裝置可以與可移動刮刀或可移動輥組合。在一實施例中,施加光敏性樹脂的手段可以是至少一個可移動噴嘴,其可與噴墨印表機的噴嘴相媲美,其在至少兩個母版的整個後側或局部地釋放光敏性樹脂。在一實施例中,樹脂藉由使用毛細力流動於紋路化表面上。
該設備可包含控制裝置,該控制裝置適合於偵測及控制至少兩個母版的位置及/或至少兩個母版和波導系統之間的橫向距離及/或光敏性樹脂的量。任何類型的控制裝置可使用。例如,具有或不具有其它的評估單元(例如計算機)的感測器或相機。當偵測到母版的位置,知道用於施加樹脂的位置且樹脂可由施加樹脂的手段施加在這些位置處。此外,取決於母版之間的橫向距離,可以控制和調整每個距離的樹脂量。垂直距離的值可用為藉由施力的手段必須作用在母版上的力的基礎。再者,光敏性樹脂的量可用為耦合入波導系統的光強度的基礎。再者,測量的量亦可以有用於檢查被創造的尺度放大的母版的質量。亦可想像得到的是限制值被儲存,當超過該等值,防止熔接程序的啟動。這將節省資源並增加尺度放大的母版的質量。
該設備可包含一個以上提升裝置,該等提升裝置適合在波導系統的表面上定位至少兩個母版及/或適合於從波導系統的表面提升尺度放大的母版。一個以上提升裝置可以是一個以上機器人。一個以上提升裝置可以是一個以上並聯式三軸機械手臂。一個以上提升裝置可配備有真空吸盤以暫時黏附到光滑表面。一個以上提升裝置可配備有電磁鐵以暫時吸附到鐵磁性物品。
該設備可包含保護波導系統的表面,母版和樹脂不受例如灰塵的污染的外殼。更且,外殼對固化程序期間所使用的光可以是不透明以便保護員工免受強光照射,並防止來自外部光源的這種類型的光進入設置。外殼的至少部分可被移除或外殼可包含門以便進出設備的內部。為了安全理由,外殼可包括僅當外殼完全關閉時才允許打開光源的開關。
在圖1中顯示用於製造尺度放大的母版的方法。在圖1中,兩個母版2、2’位於波導系統5上並與之接觸,其中紋路化區域4面向波導系統5。可固化光敏性樹脂3存在於兩個母版2、2’之間。光源6位於波導系統5的邊緣區域中並在波導系統5內引導光。當可固化光敏性樹脂3接觸波導系統5時光離開波導系統5並固化樹脂3。固化的樹脂經由(熔接區域的)熔接接縫將母版2、2’熔接在一起以形成尺度放大的母版。
在圖1b中,背板8已裝設在母版2、2’及側磁磚9、9’上。背板8可用於操作穩定性。背板材料可以是任何片體,例如聚合物箔、玻璃板或金屬片。裝設例如使用積層步驟組合黏膠、壓敏性樹脂或可固化樹脂完成。側磁磚9和9’可使用來擴大尺度放大的母版。側磁磚9和9’藉由固化的樹脂3且因此藉由另外的母版藉由可固化樹脂3連接在一起的相同方式裝設在母版上。亦在此,接縫創造於母版和側磁磚之間,藉此母版和熔接接縫之間的高度差亦較佳少於5微米。在一較佳實施例中,由至少兩個母版(2.2’)及至少一個側磁磚(9,9’)製造的尺度放大的母版(1)在整個表面區域上具有少於5微米的平均高度差。母版2和2’外側的區域可用來收集樹脂。
在圖2中且亦在圖2b中顯示尺度放大的母版1的雷射顯微鏡圖像。在此圖像中兩個母版2、2’藉由熔接接縫7熔接在一起。熔接接縫7由固化的樹脂製成。圖2的右側上的高度輪廓顯示熔接接縫7的高度從母版2、2’的平面偏離少於50奈米。
圖3表示如在說明書中所述的已熔接在一起的兩個紋路化母版2、2’的高度輪廓測量。熔接接縫7在兩個母版2、2’之間且熔接接縫7的高度對應於母版2、2’的高度。
1:尺寸放大的母版 2,2’:母版 3:光敏性樹脂 4:紋路化區域 5:波導系統 6:光源 7:熔接接縫 8:背板 9,9’:側磁磚
現在參考以下附圖更詳細地解釋本發明,其中本發明的範圍不受附圖限制: 圖1概略地顯示用於熔接方法的配置; 圖1b概略顯示用於使用背板以穩定尺度放大的母版以及使用側磁磚的熔接方法的配置; 圖2及圖2b顯示具有熔接區域(熔接接縫)的尺度放大的母版的一部分的圖像;以及 圖3概略顯示熔接的尺度放大的母版的高度輪廓測量的三維表示。
2,2’:母版
3:光敏性樹脂
4:紋路化區域
5:波導系統
6:光源

Claims (17)

  1. 一種用於創造壓印程序用的尺度放大的母版(1)的熔接方法,藉此至少兩個母版(2,2’)熔接一起,藉此至少一個母版至少部分包含至少一個紋路化區域(4),藉此光敏性樹脂(3)至少施加於該至少兩個母版(2,2’)之間,藉此光源(6)的光引導於波導系統(5)之內並當該光敏性樹脂(3)接觸該波導系統(5)時固化至少在該至少兩個母版(2,2')之間的該光敏性樹脂(3)。
  2. 如請求項1之熔接方法,藉此該至少兩個母版定位成該至少兩個母版的該至少一個紋路化區域(4)係朝向該波導系統(5)定向,且/或該等母版中至少一者係至少部分接觸該光導系統(5)。
  3. 如請求項1至2中任一項之熔接方法,藉此該光源(6)係水銀蒸氣燈或紫外線發光二極體(UV-LED)燈條,且/或該光源(6)的光經由耦合手段耦合入該波導系統(5)。
  4. 如請求項1至3中任一項之熔接方法,藉此一力係與該等紋路化區域(4)中至少一者垂直地施加在該至少兩個母版(2,2’)上。
  5. 如請求項1至4中任一項之熔接方法,藉此該至少兩個母版(2,2’)以介於0至500微米之間的橫向距離併排定位。
  6. 如請求項1至5中任一項之熔接方法,藉此該至少兩個母版(2,2’)的位置及/或該至少兩個母版(2,2’)之間的橫向距離及/或該至少兩個母版(2,2’)和該波導系統(5)之間的距離及/或光敏性樹脂(3)的量係由至少一個控制裝置偵測及/或調節。
  7. 如請求項1至6中任一項之熔接方法,藉此該光敏性樹脂(3)係經由積層及/或分配及/或印刷及/或毛細力添加。
  8. 如請求項1至7中任一項之熔接方法,藉此至少一個母版包含對來自該光源(6)的光呈透明的材料且作用成另一波導系統。
  9. 如請求項1至8中任一項之熔接方法,藉此該至少兩個母版(2,2’)及/或該波導系統(5)具有依據接觸角測量所測量的少於15mN/m的表面自由能,該接觸角測量係依據ISO 19403-2:2017。
  10. 如請求項1至9中任一項之熔接方法,藉此該波導系統(5)至少部分包含浮凸結構及/或光學結構及/或摻雜物。
  11. 如請求項1至10中任一項之熔接方法,藉此該波導系統(5)具有片狀且/或至少部分由玻璃、熔融矽石、石英、聚合物或它們的混合物製成。
  12. 如請求項1至11中任一項之熔接方法,藉此該波導系統(5)包含至少一個感測器裝置。
  13. 一種尺度放大的母版(1),由如請求項1至12中任一項之方法製造,藉此該尺度放大的母版包含至少兩個母版(2,2’),藉此至少一個母版至少部分包含至少一個紋路化區域(4),且藉此熔接縫(7)位於該至少兩個母版之間,藉此一個紋路化的母版和該熔接縫(7)之間的高度差少於5微米。
  14. 如請求項13之尺度放大的母版(1),藉此該尺度放大的母版(1)包含至少一個側磁磚(9)。
  15. 如請求項13或14之尺度放大的母版(1),藉此該尺度放大的母版(1)具有表面區域,藉此在該整個表面區域上方,平均高度差係少於5微米。
  16. 一種壓印產品,由如請求項13之尺度放大的母版(1)製造。
  17. 一種用於藉由執行如請求項1至12中任一項之熔接方法製造尺度放大的母版的設備。
TW110128113A 2020-07-31 2021-07-30 用於創造尺度放大的母版的熔接方法 TW202212968A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20188863.3 2020-07-31
EP20188863 2020-07-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202212968A true TW202212968A (zh) 2022-04-01

Family

ID=71899557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110128113A TW202212968A (zh) 2020-07-31 2021-07-30 用於創造尺度放大的母版的熔接方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230280649A1 (zh)
EP (1) EP4189482A1 (zh)
JP (1) JP2023535360A (zh)
KR (1) KR20230043825A (zh)
CN (1) CN116157737A (zh)
TW (1) TW202212968A (zh)
WO (1) WO2022023040A1 (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101284113B1 (ko) 2011-01-13 2013-07-10 한국기계연구원 사이드 본딩에 의한 대면적 나노템플레이트 제작 방법
US20130139714A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method for making flexographic printing forms by welding edges of photosensitive elements with microwave energy
SG10201608504SA (en) 2011-12-19 2016-12-29 Canon Nanotechnologies Inc Fabrication of seamless large area master templates for imprint lithography
KR102336499B1 (ko) 2014-08-04 2021-12-07 삼성전자주식회사 패턴 구조체 및 그 제조방법과, 금속 와이어 그리드 편광판을 채용한 액정 표시장치
JP6720198B2 (ja) 2015-02-13 2020-07-08 モーフォトニクス ホールディング ベスローテン フェノーツハップMorphotonics Holding B.V. 別個の基板をテクスチャリングするための方法
CN105911815B (zh) 2016-05-24 2019-07-05 京东方科技集团股份有限公司 纳米压印模板的制作系统及方法
KR102648921B1 (ko) * 2016-08-09 2024-03-19 삼성디스플레이 주식회사 임프린트 마스터 템플릿 및 이의 제조 방법
KR20180044744A (ko) 2016-10-24 2018-05-03 삼성전자주식회사 패턴 구조체 및 그 제조방법
CN107121890A (zh) 2017-07-04 2017-09-01 京东方科技集团股份有限公司 一种纳米压印模板及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230280649A1 (en) 2023-09-07
EP4189482A1 (en) 2023-06-07
CN116157737A (zh) 2023-05-23
WO2022023040A1 (en) 2022-02-03
JP2023535360A (ja) 2023-08-17
KR20230043825A (ko) 2023-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1795959B1 (en) Imprint method, imprint apparatus, and process for producing chip
EP1538482B1 (en) Device and method for large area lithography
US10634995B2 (en) Position detector, position detection method, imprint apparatus, and product manufacturing method
EP0633129B1 (en) Sheet laminate molding method and apparatus
US7997890B2 (en) Device and method for lithography
NL2012087C2 (en) Additive manufacturing system for manufacturing a three dimensional object.
JP7532260B2 (ja) サブミクロン特徴部を有する大面積金型マスタを形成するためのウエハのタイリング方法
JP5703600B2 (ja) インプリント用モールド、アライメント方法、インプリント方法、およびインプリント装置
CN103048879A (zh) 压印设备和使用该压印设备的物品制造方法
CN110023234A (zh) 在压印光刻工艺中配置光学层
JP2010239118A (ja) インプリント装置および方法
JP2017022243A (ja) 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
TW202212968A (zh) 用於創造尺度放大的母版的熔接方法
Ferm et al. High volume manufacturing of polymer planar waveguides via UV embossing
EP3462082B1 (en) Optical body and light emitting device
JP2017135369A (ja) モールドの複製方法、インプリント装置、および物品の製造方法
JP2019068085A (ja) 形成装置および物品製造方法
JP2018029101A (ja) インプリント装置、および物品製造方法
TW202221417A (zh) 用於自母模複製可撓性印模之總成