特許 7060706 シームのない大面積インプリントを生成するための方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-18

(45)【発行日】2022-04-26

(54)【発明の名称】シームのない大面積インプリントを生成するための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20220419BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20220419BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 502D

B29C59/02 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020549759

(86)(22)【出願日】2019-02-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-08-02

(86)【国際出願番号】 US2019018479

(87)【国際公開番号】W WO2019182700

(87)【国際公開日】2019-09-26

【審査請求日】2020-11-16

(31)【優先権主張番号】15/924,763

(32)【優先日】2018-03-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】カニンガム， ケヴィン ロートン

(72)【発明者】

【氏名】トータドリ， マニヴァンナン

【審査官】冨士 健太

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００４６０７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１１－５２１４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００５４４９８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｂ２９Ｃ ３３／３８ 、５９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インプリントリソグラフィ方法であって、該方法は、
スタンプを形成するために、バッキング板に接着された複数のマスタでスタンプ材料をインプリントすることであって、各マスタが、その上に複数の特徴を有し、前記複数のマスタの各対が、その間にシームを有する、スタンプ材料をインプリントすることと、
紫外線光源と前記スタンプ材料との間にマスクを配置することと、
前記スタンプ材料を、前記マスクを通じて方向付けられた前記紫外線光源からの紫外線に露光して、前記スタンプ材料の周辺部を含む前記スタンプ材料の硬化部分と、未硬化部分とを形成することと、
を含み、前記スタンプ材料を、前記マスクを通じて方向付けられた前記紫外線光源からの紫外線に露光して、前記スタンプ材料の周辺部を含む前記スタンプ材料の硬化部分と、未硬化部分とを形成することが、前記スタンプを形成するために、前記バッキング板に接着された前記複数のマスタで前記スタンプ材料をインプリントする前に行われる、インプリントリソグラフィ方法。

【請求項2】

前記スタンプ材料の前記硬化部分が、前記複数のマスタの各対の間の前記シームに対応する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

インプリントリソグラフィ方法であって、該方法は、
スタンプを形成するために、バッキング板に接着された複数のマスタでスタンプ材料をインプリントすることであって、各マスタが、その上に複数の特徴を有し、前記複数のマスタの各対が、その間にシームを有する、スタンプ材料をインプリントすることと、
紫外線光源と前記スタンプ材料との間にマスクを配置することと、
前記スタンプ材料を、前記紫外線光源からの紫外線に露光して、前記スタンプ材料の硬化部分および未硬化部分を形成することと
を含み、
前記スタンプ材料の前記未硬化部分が、前記複数のマスタの各対の間の前記シームに対応する、方法。

【請求項4】

インプリントリソグラフィ方法であって、該方法は、
スタンプを形成するために、バッキング板に接着された複数のマスタでスタンプ材料をインプリントすることであって、各マスタが、その上に複数の特徴を有し、前記複数のマスタの各対が、その間にシームを有する、スタンプ材料をインプリントすることと、
紫外線光源と前記スタンプ材料との間にマスクを配置することと、
前記スタンプ材料を、前記紫外線光源からの紫外線に露光して、前記スタンプ材料の硬化部分および未硬化部分を形成することと
を含み、
前記スタンプ材料を、前記紫外線光源からの紫外線に露光して、前記スタンプ材料の硬化部分および未硬化部分を形成することが、前記スタンプを形成するために、前記バッキング板に接着された前記複数のマスタで前記スタンプ材料をインプリントした後に行われる、方法。

【請求項5】

さらに、
硬化部分および未硬化部分を有する前記スタンプ材料を、前記紫外線光源からの追加の紫外線に露光して、前記スタンプ材料の前記未硬化部分を硬化することを含む、請求項１記載の方法。

【請求項6】

インプリントリソグラフィ方法であって、該方法は、
スタンプを形成するために、バッキング板に接着された複数のマスタでスタンプ材料をインプリントすることであって、各マスタが、その上に複数の特徴を有し、前記複数のマスタの各対が、その間にシームを有する、スタンプ材料をインプリントすることと、
紫外線光源と前記スタンプ材料との間にマスクを配置することと、
前記スタンプ材料を、前記紫外線光源からの紫外線に露光して、前記スタンプ材料の硬化部分および未硬化部分を形成することと、
前記スタンプ材料の前記未硬化部分を洗い流すことと
を含む、方法。

【請求項7】

更に、
前記スタンプを用いて別個の基板上にフォトレジスト材料をインプリントすることと、
インプリントされた前記フォトレジスト材料から前記スタンプを除去して、パターニングされた最終製品を形成することと
を含む、請求項１記載の方法。

【請求項8】

インプリントリソグラフィ方法であって、
スタンプを形成するために、バッキング板に接着された複数のマスタでスタンプ材料をインプリントすることであって、各マスタが、その上に複数の特徴を有し、前記複数のマスタの各対が、その間にシームを有する、スタンプ材料をインプリントすることと、
前記スタンプを用いて基板上へのフォトレジスト材料をインプリントすることと、
紫外線光源と前記フォトレジスト材料との間にマスクを配置することと、
前記フォトレジスト材料を前記紫外線光源からの紫外線に露光して、前記フォトレジスト材料の硬化部分と、前記シームに対応する未硬化部分とを形成することと
を含む、インプリントリソグラフィ方法。

【請求項9】

インプリントリソグラフィ方法であって、該方法は、
バッキング板に複数のマスタを接着することであって、各マスタが、その上に複数の特徴を有し、前記複数のマスタの各対が、それらの間にシームを有する、複数のマスタを接着することと、
複数のマスタの各対の間の前記シームを充填材料で充填することと、
前記複数のマスタでスタンプ材料をインプリントすることによって、スタンプを形成することと、
前記スタンプを用いて基板上にフォトレジスト材料をインプリントすることと、
前記フォトレジスト材料を紫外線光源からの紫外線に露光して、前記フォトレジスト材料の硬化部分と、前記シームに対応する未硬化部分と形成することと、
インプリントされた前記フォトレジスト材料から前記スタンプを除去して、前記複数の特徴および充填された前記シームのポジ画像を有する最終製品を形成することと、
を含む、インプリントリソグラフィ方法。

【請求項10】

前記充填材料がポリマーである、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記シームが、前記スタンプに凹状領域を形成するために過剰充填される、請求項９に記載の方法。

【請求項12】

前記シームが、前記スタンプに凸状領域を形成するために不足充填される、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本開示の実施形態は、概して、インプリントリソグラフィに関し、より詳細には、シームのない大面積インプリントを生成するための方法および装置に関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］インプリントリソグラフィは、ナノメートルスケールのパターンを製造するために使用することができる接触パターニング方法である。概して、インプリントリソグラフィは、パターンのテンプレートを作成することから始まる。フォトレジストなどの液体が、パターニングされる基板上に堆積される。次いで、パターニングされたテンプレートを液体に押し付けて、パターンを基板にインプリントする。次に、パターニングされた基板を硬化させて、基板上のフォトレジストのパターニングを固化させる。

【0003】

［０００３］しかしながら、従来のインプリントリソグラフィ方法および装置には、様々な課題がある。例えば、従来のインプリントリソグラフィ方法は、表示装置のような大面積基板（３００ｍｍより大きい）には適していない。というのは、従来使用されているマスタが、大面積ディスプレイをパターニングするのに十分な大きさではないからである。したがって、いくつかの従来のインプリント方法は、互いに接着された複数のマスタを使用してきた。しかしながら、マスタの間と周辺部とにシームが形成され、その後、基板上のパターニングに転写される。シームと周辺部にパターニングされた凹凸があると、装置効率の低下、さらには装置の故障を引き起こす可能性がある。例えば、導光パネル（ＬＧＰ）の場合、ＬＧＰにシームをインプリントすると、ＬＧＰから光を誘導または外に結合しかねない、表面特徴となる。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の場合、ＬＣＤにシームをインプリントすると、閲覧者には、ディスプレイにシームが見えるだろう。

【0004】

［０００４］したがって、大面積基板をインプリントするために使用することができる、改良されたインプリントリソグラフィ方法および装置が必要とされている。

【発明の概要】

【0005】

［０００５］本開示の実施形態は、概して、インプリントリソグラフィに関し、より詳細には、シームのない大面積インプリントを生成するための方法および装置に関する。本明細書に開示される方法は、概して、スタンプまたは製品中の特徴の硬化時間を、シームおよび周辺部の硬化時間から切り離すことを含む。シームおよび周辺部は、最初に硬化させることも、最後に硬化させることもできる。さらに、シーム硬化工程は、マスタの上、スタンプの上、または最終製品の上で行うことができる。

【0006】

［０００６］一実施形態では、インプリントリソグラフィ方法が開示される。この方法は、スタンプを形成するために、バッキング板に接着された複数のマスタでスタンプ材料をインプリントすることであって、各マスタが、その上に複数の特徴を有し、複数のマスタの各対が、その間にシームを有する、スタンプ材料をインプリントすることと、紫外線光源とスタンプ材料との間にマスクを配置することと、スタンプ材料を、紫外線光源からの紫外線に露光して、スタンプ材料の硬化部分および未硬化部分を形成することとを含む。

【0007】

［０００７］別の実施形態では、インプリントリソグラフィ方法が開示される。この方法は、スタンプを形成するために、バッキング板に接着された複数のマスタでスタンプ材料をインプリントすることであって、各マスタが、その上に複数の特徴を有し、前記複数のマスタの各対が、その間にシームを有する、スタンプ材料をインプリントすることと、スタンプを用いて基板上へのフォトレジスト材料をインプリントすることと、紫外線光源とフォトレジスト材料との間にマスクを配置することと、フォトレジスト材料を紫外線光源からの紫外線に露光して、フォトレジスト材料の硬化部分および未硬化部分を形成することとを含む。

【0008】

［０００８］さらに別の実施形態では、インプリントリソグラフィ方法が開示される。この方法は、バッキング板に複数のマスタを接着することであって、各マスタが、その上に複数の特徴を有し、複数のマスタの各対が、それらの間にシームを有する、複数のマスタを接着することと、複数のマスタの各対の間のシームを充填材料で充填することと、複数のマスタでスタンプ材料をインプリントすることによって、スタンプを形成することと、スタンプを用いて基板上にフォトレジスト材料をインプリントすることと、インプリントされたフォトレジスト材料からスタンプを除去して、複数の特徴および充填されたシームのポジ画像を有する最終製品を形成することとを含む。

【0009】

［０００９］さらに別の実施形態では、インプリントリソグラフィ装置が開示される。装置は、ＵＶ透過性バッキング板と、ＵＶ透過性バッキング板に結合された少なくとも２つのマスタとを含み、少なくとも２つのマスタの各々が、その上に複数の特徴を有し、少なくとも２つのマスタが、それらの間にシームを有する。

【0010】

［００１０］本開示の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約されている本開示のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られ、それらの実施形態の一部が添付図面に示される。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることから、添付の図面が本開示の典型的な実施形態のみを例示しており、よって本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】［００１１］本明細書に開示される実施形態による基板パターニング方法の様々な段階を示す。

【図2】［００１２］本明細書に開示される実施形態による基板パターニング方法の様々な段階を示す。

【図3】［００１３］本明細書に開示される実施形態による基板パターニング方法の様々な段階を示す。

【図4】［００１４］本明細書に開示される実施形態による基板パターニング方法の様々な段階を示す。

【図5】［００１５］本明細書に開示される実施形態による基板パターニング方法の様々な段階を示す。

【図6】［００１６］本明細書に開示される実施形態による基板パターニング方法の様々な段階を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［００１７］理解を容易にするために、可能な場合には、複数の図に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。加えて、一実施形態の要素は、本明細書に記載の他の実施形態における利用に有利に適合されうる。

【0013】

［００１８］本開示の実施形態は、概して、インプリントリソグラフィに関し、より詳細には、シームのない大面積インプリントを生成するための方法および装置に関する。本明細書に開示される方法は、概して、スタンプまたは製品中の特徴の硬化時間を、シームおよび周辺部の硬化時間から切り離すことを含む。シームおよび周辺部は、最初に硬化させることも、最後に硬化させることもできる。さらに、シーム硬化工程は、マスタの上、スタンプの上、または最終製品の上で行うことができる。

【0014】

［００１９］以下の実施形態は、シームのない大面積インプリントを形成するための方法および装置に言及する。また、これらの実施形態は、マスタ、スタンプ、または最終製品の周辺部での類似のシームのような課題を硬化するのに有用である。

【0015】

［００２０］図１Ａ～図１Ｆは、本明細書に開示される実施形態による基板パターニング方法の様々な段階を示す。図１Ａ～１Ｆに示される方法は、シームおよび周辺部の課題に対する主要レベルの解決策を提供する。この方法は、複数のマスタ１０４をバッキング板１０２上に接着することから始まる。図１Ａに示す実施形態では、２つのマスタ１０４がバッキング板１０２に接着されている。マスタ１０４は、その上に特徴１０５のパターンを有する。シーム１０６は、２つのマスタ１０４の間に形成される。図１Ｂに示すように、シーム１０６は充填材料１０８で充填される。概して、充填材料１０８は、完全に平坦な表面となるようにシーム１０６を充填することはない。その代わりに、シーム１０６が充填材料１０８で不足充填されると、図１Ｂに示すように、シーム１０６は凹状になる。別の実施形態では、シーム１０６は、充填材料１０８で過剰充填され、凸状になる。

【0016】

［００２１］図１Ｃに示すように、スタンプ材料１１０がマスタ１０４と接触してスタンプ１１２を形成する。図１Ｄに示すように、スタンプ１１２はマスタ１０４のネガパターンである。したがって、スタンプ１１２は、凹状シーム１０６およびネガティブ特徴１１６に対応する位置に凸状部分１１４を含む。次に、スタンプ１１２を使用して、図１Ｅに示すように、基板１２０上に堆積されたフォトレジスト材料１１８をパターニングし、図１Ｆに示すように、最終製品１２２を形成する。最終製品１２２は、凹状部分１２７と同様に、複数の特徴部１２５でパターニングされたフォトレジスト材料１１８を含む。この方法は、スタンプレベルおよび最終製品レベルにおいて、２つの転写インプリントを含むので、最終製品１２２は、マスタ１０４およびシーム１０６のポジ画像である。

【0017】

［００２２］充填材料１０８は、概して、任意の適切な材料である。一例では、充填材料１０８はポリマーである。別の例では、充填材料１０８は、低粘度シリコーンなど、幅が約１００μｍと約５００μｍとの間の間隙またはシームを充填することができる低粘度接着剤である。いくつかの例では、充填材料１０８は、毛管作用によって間隙またはシームを充填することができる。スタンプ材料１１０は、概して、任意の適切な材料である。一例では、スタンプ材料１１０は、ポリジメチルシロキサン材料（ＰＤＭＳ）、または基板上にスピンコーティングもしくは堆積されたＰＤＭＳの任意の他の変形である。さらなる例では、スタンプ材料１１０は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）ベースなどの、中間パターン転写媒体として機能する任意の軟質材料である。基板は、概して、限定されないが、ガラス、溶融シリカ、石英、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリカーボネートを含む任意の適切な基板材料である。

【0018】

［００２３］さらなる実施形態では、この方法は、基板をパターニングするためのより少ないまたは追加の工程を含む。例えば、一実施形態では、基板上にマスタのネガ画像を形成するために、追加の転写インプリント工程が実行される。別の実施形態では、マスタを使用して基板を直接パターニングし、中間転写インプリント工程を排除する。

【0019】

［００２４］図２Ａ～２Ｄは、本明細書に開示される実施形態による基板パターニング方法の様々な段階を示す。図２Ａ～２Ｄに示される方法は、シームおよび周辺部が最後に硬化される際のシームおよび周辺部の課題に対するスタンプレベルの解決策を提供する。この方法は、複数のマスタ２０４をバッキング板２０２上に接着することから始まる。図２Ａに示す実施形態では、２つのマスタ２０４がバッキング板２０２に接着されている。マスタ２０４は、その上に特徴２０５のパターンを有する。シーム２０６は、２つのマスタ２０４の間に形成される。図２Ａに示すように、シーム２０６は充填されないままである。他の実施形態では、シーム２０６は、シーム２０６が凹状になるように不足充填される。

【0020】

［００２５］次に、図２Ｂに示すように、マスタ２０４はスタンプ材料２１０をインプリントする。マスタ２０４がスタンプ材料２１０をインプリントした後に、図２Ｃに示すように、スタンプ材料２１０と紫外線（ＵＶ）光源２２６との間に、マスク２２４が配置される。工程中、マスク２２４は、ＵＶ光が、シーム２０６に対応するスタンプ材料２１０の部分に到達するのを防止する。ＵＶ光源２２６からのＵＶ光は、シーム２０６に対応するスタンプ材料２１０の部分に到達しないので、シーム２０６は、スタンプ材料２１０にインプリントされるが、硬化されない。

【0021】

［００２６］図２Ｄに硬化部分２２８として示される、スタンプ材料２１０のマスクされていない部分が硬化された後に、マスタ２０４がスタンプ材料２１０から除去され、図２Ｄに示されるように、未硬化部分２３０が基板２２１の表面に沿って平坦になるまで、スタンプ材料２１０の未硬化部分２３０（シーム２０６および周辺部に対応する）が、流動または「弛緩」する。未硬化部分２３０が流動し、基板２２１の表面に沿って平坦になった後に、スタンプ材料２１０は、追加のＵＶ光で再び硬化され、その上に特徴２２５を有するスタンプ２１２を生成する。スタンプ２１２は、最終製品にシームを残すことなく、大面積基板などの最終製品をインプリントするために使用することができる。

【0022】

［００２７］スタンプ材料２１０は、概して、任意の適切な材料である。一例では、スタンプ材料２１０はＰＤＭＳ材料である。別の例では、ソフトスタンプ材料２１０は、ＰＶＡから作製される。基板２２１は、概して、限定されないが、ガラス、ＰＭＭＡ、およびポリカーボネートを含む任意の適切な基板材料である。

【0023】

［００２８］別の実施形態では、シーム２０６は、ポリマーなどの充填材料で過剰充填される。図２Ａ～図２Ｄに示すように、スタンプ材料２１０は、基板２２１上に堆積されるが、さらなる実施形態では、スタンプ材料２１０は、マスタ２０４上に直接コーティングされ、後に除去される。さらなる実施形態では、未硬化部分２３０は、その後硬化される代わりに洗い流される。例えば、未硬化部分２３０は、特定のスタンプ材料２１０を除去するために選択された１つ以上の溶媒を使用して除去されてもよい。加えて、さらなる実施形態は、集束する狭い放射線ビームを使用して材料の所定の部分を硬化するために、マスクレスの直接書込みレーザシステムの使用を企図する。例えば、インプリント方法中に特徴を有する領域を硬化させるために、マスクレスの直接書込みシステムを使用することができる。次に、マスタが除去された後にシーム領域および周辺領域を硬化させるために、マスクレスの直接書込みレーザシステムを使用することもできる。

【0024】

［００２９］さらなる実施形態では、この方法は、基板をパターニングするためのより少ないまたは追加の工程を含む。例えば、一実施形態では、基板上にマスタのネガ画像を形成するために、追加の転写インプリント工程が実行される。別の実施形態では、マスタを使用して基板を直接パターニングし、中間転写インプリント工程を排除する。

【0025】

［００３０］図３Ａ～３Ｄは、本明細書に開示される実施形態による基板パターニング方法の様々な段階を示す。図３Ａ～３Ｄに示される方法は、シームおよび周辺部が最初に硬化される際のシームおよび周辺部の課題に対するスタンプレベルの解決策を提供する。この方法は、複数のマスタ３０４をバッキング板３０２上に接着することから始まる。図３Ａに示す実施形態では、２つのマスタ３０４がバッキング板３０２に接着されている。マスタ３０４は、その上に特徴３０５のパターンを有する。シーム３０６は、２つのマスタ３０４の間に形成される。図３Ａに示すように、シーム３０６は充填されないままである。他の実施形態では、シーム３０６は、シーム３０６が凹状になるように余剰充填される。

【0026】

［００３１］次に、基板３２１上に堆積されたスタンプ材料３１０が硬化される。より詳細には、マスク３２４は、図３Ｂ～３Ｃに示されるように、スタンプ材料３１０とＵＶ光源３２６との間に配置される。工程中、マスク３２４は、未硬化部分３３０として示される、特徴３０５がインプリントされるスタンプ材料３１０の部分に、ＵＶ光が到達しないようにする。硬化部分３２８として示される、スタンプ材料３１０のマスクされていない部分が硬化される。硬化部分３２８は、シーム３０６および周辺部の領域に対応する。次に、図３Ｃに示すように、マスタ３０４は、スタンプ材料３１０の未硬化部分３３０をインプリントするが、硬化部分３２８はインプリントされない。インプリントされた後に、インプリントされた未硬化部分３３０は硬化される。次に、図３Ｄに示すように、マスタ３０４およびバッキング板３０２を除去して、その上に特徴３２５を有するスタンプ３１２を形成する。スタンプ３１２は、最終製品にシームを残すことなく、大面積基板などの最終製品をインプリントするために使用することができる。

【0027】

［００３２］スタンプ材料３１０は、概して、任意の適切な材料である。一例では、スタンプ材料３１０はＰＤＭＳ材料である。基板３２１は、概して、限定されないが、ガラス、ＰＭＭＡ、およびポリカーボネートを含む任意の適切な基板材料である。

【0028】

［００３３］別の実施形態では、シーム３０６は、ポリマーなどの充填材料で過剰充填される。さらなる実施形態は、インプリント工程の前に特徴を有する領域を硬化するために、マスクレスの直接書込みレーザシステムの使用を企図する。例えば、マスタ３０４がスタンプ材料３１０をインプリントする前に、シーム３０６および周辺部領域を硬化させるために、マスクレスの直接書込みレーザシステムが使用される。さらに、スタンプ材料３１０がマスタ３０４によってインプリントされた後に、スタンプ材料３１０の残りを硬化させるために、マスクレスの直接書込みレーザシステムを使用することができる。

【0029】

［００３４］図３Ｂ～３Ｃに示すように、ＵＶ光源３２６はスタンプ材料３１０の下に配置される。しかしながら、図４Ａに示される実施形態では、ＵＶ光源４２６は、バッキング板４０２、マスタ４０４、およびスタンプ材料４１０の上方に配置される。この実施形態では、未硬化部分４３０によって示されるように、ＵＶ光がマスタ４０４の下にあるスタンプ材料４１０の部分に到達しないように、マスタ４０４が自己整合マスクとして動作する。したがって、バッキング板４０２は、硬化に使用されているＵＶ光の波長に対して透明である任意の適切な材料を含む。適切なバッキング板材料は、限定されないが、ガラス、石英、サファイアおよび溶融シリカを含む。図４Ｂに示されるように、ＵＶ光の角度に応じて、硬化されるスタンプ材料４１０の領域は、概して、シーム４０６よりもわずかに大きく、インプリントされたスタンプの機械的安定性を改善する。別の言い方をすれば、マスタ４０４のエッジには、概して、重なる領域４３１があり、その結果、その下のスタンプ材料４１０の領域が硬化される。また、スタンプ材料４１０の硬化領域とマスタ４０４との間がわずかに重なるようにするために、他の方法および構成も企図される。重なる領域４３１のサイズは、概して、特徴４０５のパターンへの影響を最小限に抑えつつ、シームレスまたはほぼシームレスな転写を達成するために、硬化領域およびマスタ４０４の撓みに基づいて選択される。

【0030】

［００３５］重なる領域４３１は、マスタ４０４が特徴４０５のパターンをスタンプ材料４１０に転写するときに生じることがある、シーム４０６の端における小さな段差の高さを除去または低減するのに有用である。図４Ｂに示される工程の後に、後続のインプリントステップが使用され、マスタ４０４上のパターンをスタンプ材料４１０に転写し、その後、硬化される。

【0031】

［００３６］図５Ａ～５Ｆは、本明細書に開示される実施形態による基板パターニング方法の様々な段階を示す。図５Ａ～５Ｆに示される方法は、シームおよび周辺部が最後に硬化される際のシームおよび周辺部の課題に対する製品レベルの解決策を提供する。この方法は、複数のマスタ５０４をバッキング板５０２上に接着することから始まる。図５Ａに示す実施形態では、２つのマスタ５０４がバッキング板５０２に接着されている。マスタ５０４は、その上に特徴５０５のパターンを有する。シーム５０６は、２つのマスタ５０４の間に形成される。図５Ｂに示すように、シーム５０６は充填材料５０８で充填される。概して、充填材料５０８は、完全に平坦な表面を生成するようにはシーム５０６を充填することはない。代わりに、シーム５０６が充填材料５０８で過剰充填される場合、充填されたシーム５０６は、図５Ｂに示されるように、凸状になる。別の実施形態では、充填シーム５０６は、充填材料５０８で不足充填され、凹状になる。

【0032】

［００３７］図５Ｃに示すように、スタンプ材料５１０はマスタ５０４と接触して、スタンプ５１２を形成する。図５Ｄに示すように、スタンプ５１２はマスタ５０４のネガパターンである。したがって、スタンプ５１２は、凸状シーム５０６およびネガティブ特徴５１６に対応する位置に凹状部分５１４を含む。次に、スタンプ５１２を使用して、基板５２０上に堆積されたフォトレジスト材料５１８をパターニングする。図５Ｅに示すように、マスク５２４は、スタンプ５１２とＵＶ光源５２６との間に配置される。工程中、マスク５２４は、未硬化部分５３０によって示されるように、シーム５０６およびスタンプ５１２の周辺部にＵＶ光が到達しないようにし、その結果、シームおよび周辺部はインプリントされるが、硬化されない。次に、図５Ｆに示すように、スタンプ５１２が除去され、最終製品５２２が形成される。最終製品５２２は、未硬化部分５３０が基板５２１の表面に沿って平坦になるまで、流動または「弛緩」する未硬化部分５３０を含む。未硬化部分５３０が流動し、基板５２１の表面上で平坦になった後に、最終製品５２２は、追加のＵＶ光で再び硬化され、シームのない特徴５２５を有する最終製品５２２が生成される。

【0033】

［００３８］図５Ａ～５Ｆに示すように、フォトレジスト材料５１８は、基板５２０上に堆積されるが、さらなる実施形態では、フォトレジスト材料５１８は、スタンプ５１２上に直接コーティングされ、後に除去される。さらなる実施形態では、未硬化部分５３０は、後で硬化させる代わりに、洗い流されてもよい。加えて、さらなる実施形態は、インプリント方法中に特徴を有する領域を硬化させるために、マスクレスの直接書込みレーザシステムの使用を企図する。

【0034】

［００３９］図６Ａ～６Ｆは、本明細書に開示される実施形態による基板パターニング方法の様々な段階を示す。図６Ａ～６Ｆに示される方法は、シームおよび周辺部が最初に硬化される際のシームおよび周辺部の課題に対する製品レベルの解決策を提供する。この方法は、複数のマスタ６０４をバッキング板６０２上に接着することから始まる。図６Ａに示す実施形態では、２つのマスタ６０４がバッキング板６０２に接着されている。マスタ６０４は、その上に特徴６０５のパターンを有する。シーム６０６は、２つのマスタ６０４の間に形成される。図６Ｂに示すように、シーム６０６は充填材料６０８で充填される。概して、充填材料６０８は、完全に平坦な表面を提供するようにシーム６０６を充填することはない。代わりに、シーム６０６が充填材料６０８で過剰充填される場合、充填されたシーム６０６は、図６Ｂに示されるように、凸状になる。別の実施形態では、充填シーム６０６は、充填材料６０８で余剰充填され、凹状になる。

【0035】

［００４０］図６Ｃに示すように、スタンプ材料６１０はマスタ６０４と接触して、スタンプ６１２を形成する。図６Ｄに示すように、スタンプ６１２はマスタ６０４のネガパターンである。したがって、スタンプ６１２は、凸状シーム６０６およびネガティブ特徴６１６に対応する位置に凹状部分６１４を含む。次に、スタンプ６１２を使用して、基板６２０上に堆積されたフォトレジスト材料６１８をパターニングする。図６Ｅに示すように、マスク６２４は、スタンプ６１２とＵＶ光源６２６との間に配置される。工程中、マスク６２４は、未硬化部分６３０として示される、特徴６１６がインプリントされるフォトレジスト材料６１８の部分に、ＵＶ光が到達しないようにする。硬化部分６２８として示される、フォトレジスト材料６１８のマスクされていない部分が硬化される。硬化部分６２８は、シーム６０６および周辺部の領域に対応する。次に、スタンプ６１２は、図６Ｆに示すように、硬化部分６２８がインプリントされていない間に、フォトレジスト材料６１８の未硬化部分６３０をインプリントし、シームのない大面積基板などの最終製品６２２を形成する。

【0036】

［００４１］スタンプ材料６１０は、概して、任意の適切な材料である。一例では、スタンプ材料６１０はＰＤＭＳ材料である。フォトレジスト材料６１８は、概して、任意の適切なフォトレジスト材料である。基板６２０は、概して、限定されないが、ガラス、ＰＭＭＡ、およびポリカーボネートを含む任意の適切な基板材料である。

【0037】

［００４２］別の実施形態では、シーム６０６は、ポリマーなどの充填材料で過剰充填され、高弾性スタンプ材料６１０が使用される。さらなる実施形態はまた、インプリント前にシーム６０６および周辺領域を硬化させるために、マスクレスの直接書込みレーザシステムの使用を企図する。例えば、スタンプ６１２がフォトレジスト材料６１８の未硬化部分６３０をインプリントする前に、シーム６０６および周辺領域を硬化するために、マスクレスの直接書込みレーザシステムが使用される。さらに、インプリントが行われた後にフォトレジスト材料６１８の残りを硬化するために、マスクレスの直接書込みレーザシステムを使用することができる。

【0038】

［００４３］開示される方法および装置は、有利には、３００ナノメートル（ｎｍ）以上のディスプレイ装置などの大面積基板上にナノ寸法の特徴をパターニングするために使用され、シームおよび周辺部におけるパターニングの問題が低減または排除される。例えば、シームおよび周辺部におけるパターニングの問題を低減または排除した状態で、１００ｎｍの特徴または５０ｎｍの特徴などのナノ特徴を有するディスプレイ装置をインプリントするために、開示された方法および装置を使用することができる。開示される方法および装置は、自動車用途、拡張現実またはバーチャルリアリティヘッドセットもしくはスマートウィンドウを含む他の用途のための他のディスプレイ装置および他の光学素子またはフィルムに加えて、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、導光板（ＬＧＰ）、光照射野板（ＬＦＰ）、およびワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）をパターニングするのに有用である。シームおよび周辺部におけるパターニング凹凸を低減または排除することによって、光学装置の機能性が一般的に改善される。例えば、ＬＧＰでは、シームと周辺部の凹凸を低減または除去することにより、装置からの光損失が低減される。ＬＣＤでは、シームと周辺部の凹凸を低減または除去することで、ディスプレイからの投影画像の品質が向上し、閲覧者には、投影されている画像のパターニングされたシームが見えなくなる。

【0039】

［００４４］以上の記述は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく本開示の他の実施形態および更なる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図1F】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】