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(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】2024-06-20
(45)【発行日】2024-06-28
(54)【発明の名称】ナノインプリントスタンプ
(51)【国際特許分類】
   B29C 59/02 20060101AFI20240621BHJP
   B29C 33/30 20060101ALI20240621BHJP
   H01L 21/027 20060101ALI20240621BHJP
【FI】
B29C59/02 B
B29C33/30
H01L21/30 502D
【請求項の数】 19
(21)【出願番号】P 2023505448
(86)(22)【出願日】2021-06-17
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-08-21
(86)【国際出願番号】 US2021037807
(87)【国際公開番号】W WO2022026073
(87)【国際公開日】2022-02-03
【審査請求日】2023-03-23
(31)【優先権主張番号】63/059,809
(32)【優先日】2020-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/034,004
(32)【優先日】2020-09-28
(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
【住所又は居所原語表記】3050 Bowers Avenue Santa Clara CA 95054 U.S.A.
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】マクマッキン, イアン マシュー
(72)【発明者】
【氏名】ゴデット, ルドヴィーク
【審査官】神田 和輝
(56)【参考文献】
【文献】特開2010-161186(JP,A)
【文献】国際公開第2014/013563(WO,A1)
【文献】国際公開第2021/110237(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2019/0086794(US,A1)
【文献】中国特許出願公開第114556211(CN,A)
【文献】韓国登録特許第10-1551772(KR,B1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29
B81
G02B
H01L
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造するための装置であって、
スタンプチャックであって、スタンプバッキング材料を前記スタンプチャックに選択的に固定するように構成されたスタンプチャックと、
マスタパターンを上に含むマスタテンプレートスタンプを支持するように構成されたマスタチャックであって、前記スタンプバッキング材料が前記スタンプチャックに選択的に固定されたときに前記スタンプバッキング材料に対面する位置関係で前記マスタテンプレートスタンプを支持するように構成されたマスタチャックとを備え、
前記マスタテンプレートスタンプは、前記マスタパターン上および前記マスタパターン内に電磁エネルギー硬化可能材料を含み、
前記スタンプチャックは、前記スタンプチャック上の前記スタンプバッキング材料の一部を、前記スタンプチャックから間隔を置いて前記電磁エネルギー硬化可能材料と接触するように位置決めするように、構成および配置されており、前記スタンプチャックはさらに、前記電磁エネルギー硬化可能材料と接触している前記スタンプバッキング材料の前記一部を、前記電磁エネルギー硬化可能材料が硬化された後に、前記スタンプチャックと接触するように位置決めするように構成されている、装置。
【請求項2】
スタンプバッキング材料の長さのストックロールをさらに備えた、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
巻取ロールであって、前記巻取ロール上にスタンプバッキング材料を受けるように構成された巻取ロールをさらに備えた、請求項2に記載の装置。
【請求項4】
スタンプバッキング材料の前記長さは、前記マスタテンプレートスタンプと前記スタンプチャックの間に延びている、請求項3に記載の装置。
【請求項5】
前記ストックロールおよび前記巻取ロールの少なくとも1つが、前記ストックロールと前記巻取ロールの間の方向に前記スタンプバッキング材料の別個の部分を移動させるように構成されている、請求項4に記載の装置。
【請求項6】
スタンプバッキング材料の前記長さは前記マスタテンプレートスタンプと前記スタンプチャックの間に延び、
シンギュレーション装置は、前記マスタチャックに隣接して、前記マスタチャックの前記ストックロールとは反対の側に配置されている、請求項2に記載の装置。
【請求項7】
互いに対面する位置関係でクッション層マスタおよびクッション層スタンプチャックをさらに備え、前記クッション層マスタおよび前記クッション層スタンプチャックは前記ストックロールと前記マスタチャックの間に配置されている、請求項2に記載の装置。
【請求項8】
マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する方法であって、
スタンプバッキング材料をスタンプチャックに選択的に固定することと、
マスタチャック上のマスタテンプレートスタンプを位置決めすることであって、前記マスタテンプレートスタンプは上にマスタパターンを含み、前記マスタチャックは、前記スタンプバッキング材料が前記スタンプチャックに選択的に固定されたときに前記スタンプバッキング材料に対面する位置関係で前記マスタテンプレートスタンプを支持するように構成される、マスタテンプレートスタンプを位置決めすることと、
前記マスタパターン上および前記マスタパターン内に電磁エネルギー硬化可能材料を含むことと、
前記スタンプチャックによって支持された前記スタンプバッキング材料の一部を、前記スタンプチャックから間隔を置いて前記電磁エネルギー硬化可能材料と接触するように位置決めし、前記電磁エネルギー硬化可能材料を電磁エネルギーに曝し、前記電磁エネルギー硬化可能材料を硬化して前記電磁エネルギー硬化可能材料の固体を形成することと、
前記電磁エネルギー硬化可能材料が硬化された後に、前記電磁エネルギー硬化可能材料と接触している前記スタンプバッキング材料の前記一部を、前記スタンプチャックと接触するように位置決めすることとを含む、方法。
【請求項9】
前記マスタパターン上および前記マスタパターン内に前記電磁エネルギー硬化可能材料を含むことの前に、解放材料で前記マスタパターンをコーティングすることと、
前記スタンプチャックに前記スタンプバッキング材料を固定することの前に、プライマーで前記マスタチャックに面するように前記スタンプバッキング材料をコーティングすることとをさらに含む、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
スタンプバッキング材料の長さのストックロールをさらに備えた、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
巻取ロールであって、前記巻取ロール上にスタンプバッキング材料を受けるように構成された巻取ロールをさらに備えた、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
スタンプバッキング材料の前記長さは、前記マスタテンプレートスタンプと前記スタンプチャックの間に延びている、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記ストックロールおよび前記巻取ロールの少なくとも1つは、前記ストックロールと前記巻取ロールの間の方向に前記スタンプバッキング材料の別個の部分を移動させるように構成されている、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
スタンプバッキング材料の前記長さは前記マスタテンプレートスタンプと前記スタンプチャックの間に延び、
シンギュレーション装置は、前記マスタチャックに隣接して、前記マスタチャックの前記ストックロールとは反対の側に配置されている、請求項10に記載の方法。
【請求項15】
互いに対面する位置関係でクッション層マスタおよびクッション層スタンプチャックをさらに備え、前記クッション層マスタおよび前記クッション層スタンプチャックは前記ストックロールと前記マスタチャックの間に配置されている、請求項10に記載の方法。
【請求項16】
マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造するための装置であって、
第1のスタンプチャックであって、スタンプバッキング材料を前記第1のスタンプチャックに選択的に固定するように構成された第1のスタンプチャックと、
上にブランクパターンを含むクッションマスタを支持するように構成された第1のマスタチャックであって、前記スタンプバッキング材料が前記第1のスタンプチャックに選択的に固定されたときに前記スタンプバッキング材料に対面する位置関係でクッションマスタを支持するように構成された、第1のマスタチャックと、を備え、
前記クッションマスタは前記ブランクパターン上および前記ブランクパターン内に電磁エネルギー硬化可能材料を含み、
前記第1のスタンプチャックは、前記第1のスタンプチャック上の前記スタンプバッキング材料の一部を、前記第1のスタンプチャックから間隔を置いて前記電磁エネルギー硬化可能材料と接触するように位置決めするように、構成および配置され、前記第1のスタンプチャックはさらに、前記電磁エネルギー硬化可能材料と接触している前記スタンプバッキング材料の前記一部を、前記電磁エネルギー硬化可能材料が硬化された後に、前記第1のスタンプチャックと接触するように位置決めするように構成され、前記装置はさらに、
第2のスタンプチャックであって、スタンプバッキング材料を前記第2のスタンプチャックに選択的に固定するように構成された第2のスタンプチャックと、
上にマスタパターンを含むマスタテンプレートスタンプを支持するように構成された第2のマスタチャックであって、前記スタンプバッキング材料が前記第2のスタンプチャックに選択的に固定されたときに前記スタンプバッキング材料と対面する位置関係で前記マスタテンプレートスタンプを支持するように構成された第2のマスタチャックと、を備え、
前記マスタテンプレートスタンプは前記マスタパターン上および前記マスタパターン内に電磁エネルギー硬化可能材料を含み、
前記第2のスタンプチャックは、前記第2のスタンプチャック上の前記スタンプバッキング材料の一部を、前記第2のスタンプチャックから間隔を置いて前記電磁エネルギー硬化可能材料と接触するように位置決めするように、構成および配置され、前記第2のスタンプチャックはさらに、前記電磁エネルギー硬化可能材料と接触している前記スタンプバッキング材料の前記一部を、前記電磁エネルギー硬化可能材料が硬化された後に、前記第2のスタンプチャックと接触するように位置決めするように構成された、装置。
【請求項17】
スタンプバッキング材料の長さのストックロールをさらに備えた、請求項16に記載の装置。
【請求項18】
巻取ロールであって、前記巻取ロール上にスタンプバッキング材料を受けるように構成された、巻取ロールをさらに備えた、請求項17に記載の装置。
【請求項19】
スタンプバッキング材料の前記長さは、前記クッションマスタと前記スタンプチャックの間に延びている、請求項18に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ナノインプリントリソグラフィに関し、より詳細には、ナノインプリントリソグラフィで使用されるスタンプ、およびマスタテンプレートスタンプを使用したその製造に関する。スタンプのパターン化された層は、ナノインプリントリソグラフィ(NIL)プロセスで形成される複数のサブミクロン光学装置のパターンに対応する。
【0002】
関連技術の説明
ナノインプリントリソグラフィに使用されるスタンプは普通、ガラスなどのバッキング材料を提供し、スタンプのパターン化された層を形成する材料を上に蒸着することによって製造される。その後、マスタテンプレートスタンプは、コーティングされたバッキング材料に手動で加えられ、そのことがエアポケットおよび他の問題につながる可能性がある。したがって、マスタテンプレートスタンプからのナノインプリントリソグラフィスタンプの製造のためのより頑丈で繰り返し可能な方法が当業界には必要である。
【発明の概要】
【0003】
本明細書では、マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィを製造するための装置および方法が提供される。
【0004】
一態様では、マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造するための装置は、スタンプバッキング材料をそこに選択的に固定するように構成されたスタンプチャックと、マスタパターンをその上に含むマスタテンプレートスタンプを支持するように構成され、スタンプチャックに選択的に固定される場合にスタンプバッキング材料に対する面関係でマスタテンプレートスタンプを支持するように構成されたマスタチャックとを含み、マスタテンプレートスタンプは、マスタパターン上および内に電磁エネルギー硬化可能材料を含み、スタンプチャックはそこから間隔を置いて配置され電磁エネルギー硬化可能材料と接触してバッキング材料の一部を上に位置決めするように構成および配置されており、スタンプチャックはさらに、硬化した後に、スタンプチャックと接触してエネルギー硬化可能材料と接触するバッキング材料の一部を位置決めするように構成されている。
【0005】
別の態様では、スタンプバッキング材料をスタンプチャックに選択的に固定することと、マスタテンプレートスタンプをマスタチャック上に位置決めすることであって、マスタテンプレートスタンプはその上にマスタパターンを含み、マスタチャックはスタンプチャックに選択的に固定された場合に、スタンプバッキング材料に対して面関係でマスタテンプレートスタンプを支持するように構成される、位置決めすることと、マスタパターン上および内に電磁エネルギー硬化可能材料を含むことと、スタンプチャックによって支持され、そこから間隔を置いて配置されたバッキング材料の一部を電磁エネルギー硬化可能材料と接触して位置決めし、電磁硬化可能材料を電磁エネルギーに曝し、硬化可能材料を硬化してその固体を形成することと、硬化した後に、スタンプチャックと接触してエネルギー硬化可能材料と接触してバッキング材料の一部を位置決めすることとを含む、マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する方法が提供される。
【0006】
別の態様では、スタンプバッキング材料をそこに選択的に固定するように構成された第1のスタンプチャックと、その上にブランクパターンを含むクッションマスタを支持するように構成され、第1のスタンプチャックに選択的に固定される場合にスタンプバッキング材料に面関係でクッションマスタを支持するように構成された第1のマスタチャックであって、クッションマスタはマスタブランクパターン上および内に電磁エネルギー硬化可能材料を含み、第1のスタンプチャックはそこから間隔を置いて電磁エネルギー硬化可能材料と接触してバッキング材料の一部をその上に位置決めするように構成および配置され、第1のスタンプチャックはさらに、硬化された後に、第1のスタンプチャックと接触してエネルギー硬化可能材料と接触するバッキング材料の一部を位置決めするように構成された第1のマスタチャックと、スタンプバッキング材料をそこに選択的に固定するように構成された第2のスタンプチャックと、その上にマスタパターンを含むマスタテンプレートスタンプを支持するように構成され、第2のスタンプチャックに選択的に固定される場合にスタンプバッキング材料と面関係でマスタテンプレートスタンプを支持するように構成された第2のマスタチャックであって、マスタテンプレートスタンプはマスタパターン上および内に電磁エネルギー硬化可能材料を含み、第2のスタンプチャックはそこから間隔を置いて電磁エネルギー硬化可能材料と接触してバッキング材料の一部をその上に位置決めするように構成および配置され、第2のスタンプチャックはさらに、硬化された後に、第2のスタンプチャックと接触してエネルギー硬化可能材料と接触するバッキング材料の一部を位置決めするように構成された第2のマスタチャックとを備えた、マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造するための装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】一実施形態による、ナノインプリントリソグラフィスタンプの等角図である。
図2】一実施形態による、2-2での図1のナノインプリントリソグラフィスタンプの断面図である。
図3】一実施形態による、マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する装置の側面図である。
図4】一実施形態による、電磁放射を使用してマスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する装置の側面図である。
図4A】一実施形態による、バッキング材料が離れ始めて、スタンプ材料に接触するときの、マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する装置の側面図である。
図4B】一実施形態による、バッキング材料が離れている過程であるときの、マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する装置の側面図である。
図4C】バッキング材料が完全に離れたときの、マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する装置の側面図である。
図5】スタンプパターンが形成された後に、マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する装置の側面図である。
図6】マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する方法を示すフローチャートである。
図7】マスタテンプレートスタンプからのナノインプリントリソグラフィスタンプの製造を自動化する装置の側面図である。
図7A】マスタテンプレートスタンプからのナノインプリントリソグラフィスタンプの製造を自動化する装置の等角図である。
図8】マスタテンプレートスタンプからのナノインプリントリソグラフィスタンプの製造を自動化する方法を示すフローチャートである。
図8A図8の方法が完了した後に、スタンプガラスのロールからスタンプをシンギュレーションするステップを示すフローチャートである。
図9】ナノインプリントリソグラフィスタンプのシンギュレーションを自動化する装置の側面図である。
図10】マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプ用のクッションを製造する装置の側面図である。
図11】電磁放射を使用してマスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプ用のクッションを製造する装置の側面図である。
図12】クッションが形成された後に、マスタテンプレートスタンプからナノインプリントリソグラフィスタンプ用のクッションを製造する装置の側面図である。
図13】マスタテンプレートスタンプからクッション化されたナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する装置の側面図である
図14】電磁放射を使用してマスタテンプレートスタンプからクッション化されたナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する装置の側面図である。
図15】クッション化されたスタンプが形成された後に、マスタテンプレートスタンプからクッション化されたナノインプリントリソグラフィスタンプを製造する装置の側面図である。
図16A】マスタテンプレートスタンプからのクッション化されたナノインプリントリソグラフィスタンプの製造を自動化する方法を示すフローチャートである。
図16B】マスタテンプレートスタンプからのクッション化されたナノインプリントリソグラフィスタンプの製造を自動化する方法を示すフローチャートである。
図17】マスタテンプレートスタンプからのクッション化されたナノインプリントリソグラフィスタンプの製造を自動化する装置の側面図である。
図18】マスタテンプレートスタンプからのクッション化されたナノインプリントリソグラフィスタンプの製造を自動化する装置の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
最初に図1および2を参照すると、ナノインプリントリソグラフィに有用なスタンプ10が示されており、スタンプ10はその上のパターン化された層18の安全な取り扱いおよび保護の目的で、バッキング材料12をその上のパターン化された層18でプロセスツール(図示せず)に取り付けるために設けられたバッキング材料12を含んで、パターン化された層18を液体、あるいはパターン化された層18内のパターンの印が中に作られるその他の適合材料と接触するように移動させることを可能にする。したがって、スタンプ10を使用して、例えば熱硬化可能液体の内向きにスタンプ10のパターン化された層18に刻印することによって別の材料内にパターン化された層18の反転画像を刻印し、その内向きに延びるスタンプ10のパターン化された層18で液体を硬化して、硬化した硬化可能材料内にパターン化された層18のものと反転したパターンを形成する。スタンプ10のパターン化された層18は、NILプロセスで形成される複数のサブミクロン光学装置のパターンに対応している。
【0009】
ここで、それ自体がバッキング材料の前側に位置決めされた、パターン化された層18用の支持基板として構成されたバッキング材料12を含むスタンプ10が示されている。ここで、バッキング材料12は、約200ミクロンの厚さの薄いガラスシート20であるが、パターン化された層18のパターンが中に刻印される、硬化可能液体などの材料層を支持する下層基板と一致するのに近い適切な熱膨張係数を有する他の材料であってもよい。パターン化された層18はここで、その一方側でバッキング材料12に物理的または化学的に付着された表面からなる硬化されたポリジメチルシロキサン(PDMS)層と、その反対側でエンボス加工または刻印されたパターン化された層18のパターン19とを含んでいる。パターン19は、スタンプ10ユーザによって望まれるレイアウトに配列された突起19aおよび窪み19bを含んでいる。
【0010】
図2に示すようなスタンプ10の断面では、バッキング材料12、すなわちここではガラス20は、パターン化された層18とバッキング材料12の間に配置された等角層16を上に含み、等角層16は接着層、ここではパターン化された層18の形成前にバッキング材料12に付着されるプライマー層26を通してバッキング材料12に接続されている。任意である等角層16は、例えば、粒子または他の外乱がパターン化された層18のパターンが中に移送されている材料内または上に存在する場合に、材料、例えばパターン化された層18の反転画像が中に形成される硬化可能液体の内向きに、パターン化された層18を押すことを可能にするように設けられ、したがって、パターン化された層18より柔らかいことが望ましい。ここで、パターン化された層がPDMSである場合、等角層16は同様に、異なるより柔らかい弾性係数を有する硬化されたPDMSからなっていてもよい。しかし、上に記したように、スタンプ内の等角層16の存在は任意である。
【0011】
スタンプ10を製造するために、製造基板(図示せず)上に最終的に形成されるパターンを有するマスタスタンプテンプレート30(図3から5)が、従来のフォトリソグラフィおよびパターン化エッチング技術を使用して準備されて、中に所望のパターンを形成する。パターンは、下層マスタ基板、例えば単結晶シリコンウェーハなどの半導体基板、またはその上に形成された、パターンがエッチングされる予備パターン化層を備えた単結晶シリコンウェーハを含む他の基板内にエッチングされてもよい。その中にエッチングされる基板上、またはその上に形成された層内で硬化可能材料に形成される最終パターンを有するこのようなマスタを使用して、スタンプ104のパターン化された層18としてそのパターンの反転を形成し、その結果、スタンプ10がその後、製造基板の硬化可能層内でそのパターン化された層18の反転を形成するために使用され、マスタスタンプテンプレート30のパターンは製造基板の硬化された材料層内で複製される。
【0012】
図3から5は、スタンプの製造に有用な設備を表す略側面図であり、上記製造は、スタンプ10のバッキング部材12上にマスタスタンプテンプレート30上のパターンの相補形態である所望のパターン19を有するパターン化された層18を形成すること、例えばバッキング部材12としてのガラス20上にパターン化された層18を形成することを含む。パターン化された層18の材料がガラス20などのバッキング材料12上に最初に形成され、マスタテンプレート30がガラス20上の材料内に押され、ガラス20上の材料が硬化されてパターン化された層18を形成する従来のスタンプ形成動作に対して、ここでは、パターン化された層18用の材料が最初にマスタスタンプテンプレート30上に形成され、その後、マスタ上に存在するパターン化された層18を形成するために使用される材料と接触しているガラス20、およびその硬化された材料に転送され、パターン化された層18を備えたバッキング材料12はその上に残り、取り除かれたスタンプ10を形成する。
【0013】
この製造のプロセスを行うために、その一表面側に形成されたマスタパターン4を有するマスタテンプレート30は、そのマスタテンプレート取付表面で1つまたは複数の通路開口を通して真空を引くことなどによって、マスタ支持チャック40に取り付けられている。マスタパターン28は、スタンプ10上に形成されるのと反転パターンであるが、スタンプが製造基板上の層内にパターンを刻印するために使用される場合に、スタンプ10が製造基板上の層内に形成するパターンである。マスタテンプレートをマスタチャック40に取り付ける前に、そのマスタパターン28の表面は、解放層42として働くフッ素化した自己整合単層(SAM)、およびここでは電磁放射または光硬化可能液体材料であるパターン層材料44でコーティングされる。
【0014】
バッキング材料12、ここではガラス20は、その上に前に形成されたプライマー層26を有するその表面がマスタテンプレートチャック40に面しているように、スタンプチャック32に固定される。マスタテンプレートチャック40上のマスタスタンプテンプレート30で、マスタスタンプテンプレート30上のマスタパターン28とマスタスタンプテンプレート30に面するガラス20の表面の間の間隔は、約1mm未満である。ここで、マスタチャック40、スタンプチャック32、または両方とも互いに向けておよび互いから離れるように移動可能であり、スタンプチャック上のガラス20(バッキング材料12)およびマスタチャック40上のマスタスタンプテンプレート30の配置および除去と、新しいバージョンとの交換を可能にするために、スタンプチャック32、マスタチャック30、または両方の位置および配向、および図3に示すようなその再位置決めを変更するように構成された装置内に取り付けられてもよいことが企図される。
【0015】
ここで、ガラス20(バッキング材料12)をスタンプチャック32にチャッキングするために、スタンプチャック32は、そのスタンプガラスチャッキング表面に開口する複数の流体通路52a~c(図4A~C)と、スタンプチャックの表面に対してガラス20(バッキング材料12)の周面のスタンプガラスチャック面側を維持するように構成された周面クランプ38(断面で示す)とを含んでいる。
【0016】
図4は、スタンプガラス20(バッキング材料12)がパターン層材料44、すなわち、図2のパターン化された層18のパターン19が中に形成される材料、ここではPDMSなどのUV硬化可能材料と接触しているときの、スタンプ形成装置50の側面図である。スタンプ10形成動作中、スタンプガラス20(バッキング材料12)は、そのパターン化された層受け側、すなわち、図3のように約1mm未満だけマスタスタンプテンプレート30のパターン化された層に面しそこから間隔を置いて配置された、その上にプライマー層26を有する側に位置決めされ、その後、スタンプガラス20(パターン化された層12)のパターン化された層受け部分がスタンプチャック32から離れるように、図4に示すようにパターン材料層44と接触して作動される。図3に示すようにスタンプチャック32のチャッキング表面に対して配置しているところから図4のその位置までスタンプガラス20を移動させるために、スタンプガラスチャック38は、ここでは図4A~4CのゾーンA、BおよびCに略図的に示されるスタンプチャック32内の代表的流体通路52a~cによって作り出された複数の圧力ゾーンを有する。最初に、図3におけるように、真空圧力、すなわち、周辺大気圧より小さい流体圧力が、ここでは代表的流体通路52a~cに流体接続される3つのゾーンA、BおよびCとして略図的に示された、その全てのゾーン内のスタンプチャック32のチャッキング表面内に開口する流体通路52a~c内に存在するが、より多くまたは少ない数のゾーンが使用されてもよい。その後、真空がゾーンBおよびCと連通して通路52b、c内に維持される間に、数p.s.i.程度の圧力がゾーンAの通路52aを通して裏側、すなわち、ガラス20(バッキング材料12)のスタンプチャック32面側に加えられて、局所的に変形させ、したがって、その上のプライマー層26を図4Aに示すようにマスタテンプレート30上のパターン層材料44と接触させる。その後、ゾーンA内の正の圧力およびゾーンC内の真空圧力を維持しながら、正の圧力がゾーンB内の通路52bに加えられて、その中の圧力をゾーンA内に存在するものまで上げて、ガラスチャック32のガラスチャッキング表面から離れるようにガラス20を押し、したがって、その上のプライマー層26を図4Bに示すように、ゾーンB内のパターン層材料44にも接触させる。このパラダイムは、図4Cに示すようにゾーンCで繰り返されて、ゾーンA、BおよびCの3つ全てのガラス20上のプライマー層26をゾーンA、BおよびCの全てに加えられる同じ圧力でマスタスタンプテンプレート30上のパターン層材料44の完全な広がりに接触させる。
【0017】
支持リング50はマスタチャック40を囲んで、ガラス20(バッキング材料12)がマスタテンプレート30の方向に移動することができる距離を制限し、パターン形成領域の外側、すなわちパターン化された層18が形成される領域の外側の径方向のガラス20(バッキング材料12)の周面が、マスタパターン36の参照平面でパターン形成領域の周面周りでリング50と完全に接触する場合に、ガラス20(バッキング材料12)のマスタテンプレート面表面間の相対的な並行を保証する。ガラス20(バッキング材料12)がこの位置で、プライマー層26がガラス20(バッキング材料12)のパターン形成領域全体を通してパターン材料層44と接触して、ガラスチャック32の後ろに(図4の上で)配置されたUV LED48のアレイなどからの図4の矢印UVによって示されたUV電磁エネルギーは、ガラスチャック32およびガラス20(バッキング材料12)およびプライマー層26を通して通過し、パターン層材料44内で少なくとも部分的に吸収される。パターン層材料44がPDMSである場合、固体形に硬化させることができる。マスタスタンプテンプレート30内のマスタパターン36の反転であるパターン19を備えたパターン化された層18が次に、硬化されたPDMS内に存在する。
【0018】
そこに接着されたパターン化された層18でガラス20を取り除くために、図4Aから4Cの順序の逆が行われ、それにより、ゾーンAおよびB内の圧力は大気圧以上に維持されながらゾーンC内の流体通路52c内の圧力はサブ大気圧まで減少され、ゾーンCはサブ大気レベルに維持されながらゾーンB内の圧力は大気より下まで減少され、その後、ゾーンA内の通路52aはゾーンBおよびCのサブ大気圧にされる。その結果、プライマー層26を介してガラス20(バッキング材料12)に固定されたパターン化された層12はマスタテンプレート30から離れるように剥離され、プライマー26が接着性状を有する場合、パターン化された層18を形成する硬化されたPDMSは図5に示すようにガラスに取り付けられたままであり、マスタスタンプテンプレート30のマスタパターンとは反転のパターンを有する完成または製造されたスタンプ10を生じさせる。
【0019】
図6は、図3から5に関して記載されたプロセスの順序によって、スタンプ10を製造するための一連のアクティビティを示すフローチャートである。最初に、製造されるスタンプ10用のバッキング材料12、およびスタンプのバッキング材料12上にパターン化された層18を形成するようにマスタスタンプテンプレート30を構成するための準備が取られる。本明細書では、製造されるスタンプ10のバッキング材料12としてのガラス20の準備が最初に記載され、その後に、スタンプ10の製造のためのマスタスタンプテンプレート30の準備の記載がある。しかし、これらのアクティビティは、バッキング材料12、ここではガラス20、または最初に準備されるマスタスタンプテンプレート30のいずれかで順に行われてもよく、これらは並行して行われてもよい。
【0020】
活動600では、スタンプ10のバッキング材料12、ここでは図1のZ方向に約200ミクロンの厚さであり、図1のXおよびY方向に完成スタンプのパターン化された領域18の直径より大きい矩形側部を有する薄いガラスシート20は、使用の好みに基づいて選択されるが、バッキング材料12は、スタンプ10のバッキング材料として機能するのに有用であり、電磁エネルギーをそこを通過させることが可能な適切な熱膨張係数および物理的性状を有する他の材料であってもよい。ガラスはシートとして設けられ、例えば、イソプロピルアルコール(IPA)などの溶剤で洗浄されて、その後活動606において脱イオン化水ですすぎ、活動608で乾燥される。乾燥は、ガラスの汚染物質またはスポッティングを残すことなく水が取り除かれるあらゆるプロセス、例えば、ガラスがIPA蒸気環境内に洗浄剤から持ち上げられるマランゴーニ洗浄、スピンリンス乾燥、または当業界で知られているような他の方法によって達成されてもよい。プライマー層26はその後、スタンプのパターン化された層18が形成されるガラス20の表面側で、活動612内で洗浄ガラス表面に接着される。これは、ガラス20(バッキング材料12)上にプライマー材料を噴霧すること、その上にスピンコーティングすること、または他の方法によって達成することができる。活動614では、ガラス20(バッキング材料12)はその後、そのバッキング材料受け表面で開口する流体ポート52a~cを有するスタンプチャック32を提供する圧力チャックに取り付けられ、ガラス20(バッキング材料12)は、真空をこれらのポート52a~cに加え、また、クランプ28でスタンプチャック32にスタンプガラスの周面に物理的に締め付けることによって、そこに対して保持される。
【0021】
マスタスタンプテンプレート30は、活動618では、化学気相堆積チャンバ54内に装填され、マスタパターン28からのパターン化された層18の分離を可能にするように解放層42として働くSAMコーティングは、解放層42材料として自己整合単層を形成するためにその上に自己整合単層(SAM)材料を堆積することなどによって、そのマスタパターン28の表面に塗布される。自己整合単層は、パターン化された層28がプライマー層26のプライマー材料で有するものより、製造されるスタンプ10のパターン化された層18の材料との接触の平方センチメートル毎のかなり低い接着を有するフッ化材料であることが好ましい。その後、活動622では、マスタスタンプテンプレート30がマスタチャック40に取り付けられる。液体形のパターン層材料44は、スピンコータ55を使用して、活動632でマスタスタンプテンプレート30のマスタパターン36の凹部上および内でコーティングされる。このパターン層材料44は、マスタスタンプテンプレート30がマスタチャック40に取り付けられる前または後に、マスタスタンプの上にコーティングされてもよい。例えば、UV硬化可能液体、例えば、ポリジメチルシロキサン(PDMS)は、マスタパターン36上にスピンコーティングされて、パターン化された層18が中に形成されるパターン材料44を形成する。マスタパターン36の表面上へのPDMS材料のスピンコーティングが行われた後に、マスタスタンプテンプレート30、およびその上にプライマー26を備えたスタンプガラス20は、活動624において面配列して配置され、スタンプガラス20のプライマー26コーティングされた表面はマスタスタンプテンプレート30上でPDMS層に面し、ガラス20はスタンプチャック32に真空チャッキングされる。
【0022】
その後、活動625では、ガラス20(バッキング材料12)の図1のXまたはY方向の一方側は、そのゾーンAにおいてスタンプチャック32内の流体開口52aを加圧し、図4A~4Cに示すように、その後、ゾーンA内の押圧力を維持しながらゾーンBに圧力を加え、その後ゾーンAおよびB内の押圧力を維持しながらガラスチャックのゾーンC内の開口を加圧することによって、スタンプチャック32から離れるように押される。本明細書で論じるように、マスタに向けたガラスのプライマーコーティングされた側部の表面の進行は、間隔リング50によって限定される。パターン材料層44の液体PDMSと接触するガラス20(バッキング材料12)のプライマーコーティングされた表面で、UV光は、固体材料に活動626におけるPDMSを硬化するために、スタンプチャック32およびガラス20(バッキング材料12)を通して液体PDMSパターン材料層44に加えられる。その後、活動634では、その上で硬化され、次にパターン化された層18を形成するPDMSを備えたガラス20(バッキング材料12)は、図4Aから4Cの逆順序でマスタスタンプテンプレート30から離れるように引かれ、真空は連続して活動630において、最初ゾーンC、その後ゾーンB、最後にゾーンAで加えられる。プライマー26はマスタスタンプテンプレート30上の解放層42として働くSAM層より、パターン化された層18の硬化されたPDMSへの大きな接着を有するので、次に硬化され、スタンプ10のパターン化された層18を形成するPDMSは、ガラス20(バッキング材料12)がマスタ30から離れるように引かれるときに、ガラス20(バッキング材料12)への接着を維持する。その後、圧力は通路52a~dに加えられ、周面クランプ38は下げられて、スタンプチャック32から完成スタンプ10を解放する。
【0023】
図7は、自動化されたスタンプ製造装置60の略側面図であり、図7Aは装置50の等角図である。図3から5のスタンプ製造装置50に対して、ここでは、バッキング材料12、ここでは約200ミクロンの厚さを有する薄いスタンプガラス20’は、バッキング材料供給またはストックロール70上に設けられ、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さは図1のXまたはY方向で完成スタンプ10の少なくともいくつかの片のガラス20に等しく、パターン層がその別個の部分62に形成された後に、長さガラス20’(バッキング材料12’)は巻取ロール73に向けてその上に移動される。パターン化された層18がガラス20’のストリップまたは長さ上に形成されると、プレスタンプ10’が形成され、その後、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さから切り取って、ナノインプリントリソグラフィでの使用のために完成スタンプ10を形成することができる。プレスタンプ10’を製造するために、マスタスタンプテンプレート30を保持するためのマスタチャック40、および流体通路52a~cを有する、スタンプチャック32とマスタチャック30の直接の間のガラス30’の長さ、および図3から5に関して本明細書に記載された動作をチャッキングするように構成されたスタンプチャック32は、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さがその間を通過するように、ストックロール70と巻取ロール73の間に提供される。ここで、プレスタンプ10’を形成するために、ストックロール70は回転されて、ガラス20’のストリップまたは長さの別個の量または別個の部分62をそこから展開させ、別個の部分62は、完成スタンプ10の側部寸法より僅かに大きいストックロール70と巻取ロール73の間の方向に寸法を有する。例えば、図1および2の完成スタンプのガラス20(バッキング材料12)は、XおよびY方向にその各側に15インチの長さである場合、15インチより大きいガラス20’(バッキング材料12’)の長さの別個の部分62は、ストックロール70から展開され、巻取ロール73によって巻き取られ、それにより、ガラス20’(バッキング材料12’)のストリップまたは長さの新しいまたは新規の別個の部分62は、マスタチャック40とスタンプチャック32の間に位置決めされる。ここで、ガラス0’は、ストックロール70から延びるその長さ2と垂直な方向に15インチの寸法を有する。ストックロール70上のガラス20’(バッキング材料12’)のストリップまたは長さは、ストックロール70を提供するために巻き取られる前に予め洗浄されることが好ましく、ストックロール70のガラス20’(バッキング材料12’)が展開されると、(図7の深さ方向に)ガラス20’(バッキング材料12’)の幅にわたって延びるスプレイヤバーなどのプライマー塗布装置74は、その下を通過するときに、プライマー層26を形成するために、そこから解かれるガラス20’(バッキング材料12’)の長さの洗浄部分上にプライマー材料を塗布する。任意選択では、プライマー層26を形成する材料でコーティングされる前に、ストックロール70から分配されるガラス20’(バッキング材料12’)の長さの別個の部分62は、ストックロール70から解かれるときに、洗浄および乾燥させることができる。その後、プライマー塗布装置74は、ストックロール70から取られるガラス20’(バッキング材料12’)の長さのちょうど洗浄した別個の部分62にプライマー層26を形成するために、プライマー材料を塗布する。ここでは、ガラス20’(バッキング材料12’)がストックロール70からスタンプチャック32の位置まで離れ、マスタチャック30に面する距離は、プレスタンプ10’を製造するために使用されるガラス20’(バッキング材料12’)の部分のロール間方向の長さより大きい。ガラス20’(バッキング材料12’)の一部分は、プライマー材料で洗浄およびコーティング、または単にコーティングされて、プライマー層26を形成するので、ガラス20’(バッキング材料12’)の前にプライマー材料でコーティングした部分は、スタンプチャック32とマスタチャック40の間に移動される。
【0024】
この図3から5に記載されたスタンプ形成装置50と同様に、パターン化された層18を形成するようにパターンを刻印するためのマスタスタンプテンプレート30の各使用後に、マスタを洗浄し、解放層で再コーティングし、再使用のために再位置決めして、別のパターン化された層18を形成しなければならない。ここで、マスタスタンプテンプレート30またはマスタチャック40をターンテーブル80上に取り付け、ターンテーブル80をスタンプマスタスタンプテンプレート30がスタンプチャック32に面して位置決めされる位置とスタンプマスタスタンプテンプレート30がスタンプチャック32から間隔を置いて配置され、いくらかその側部に対する位置の間でターンテーブル80を回転させて、図7Aに示すようにスタンプチャック30の取り除き中にスタンプチャック32と物理的または機械的干渉することなく、スタンプチャック30の取り除きを可能にすることなどによって、スタンプチャック32の位置の側部にマスタスタンプテンプレート30、または上にマスタスタンプテンプレート30を備えたマスタチャック40を機械的に移動することによって達成される。例えば、その上に、またはそのスタンプチャック32受け表面88内に1つまたは複数のマスタ受けステーション86を有するターンテーブル80は、各受けステーションで、マスタスタンプテンプレート30またはマスタチャック40を受けることができる。シャフトの中心線84周りでその中心でターンテーブル80の中心に接続されたシャフト82を回転させることによって、マスタ受けステーション86は、スタンプチャック32の下にこれに面して位置決めされる弧で移動させ、マスタスタンプテンプレート30とスタンプチャックの間に配置されたガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分62にパターン化された層18を形成するプロセスのためにそこで停止させることができ、その後、ターンテーブルは軸84周りで別の回転動きでインデックスして、スタンプチャック32に面するように追加のマスタチャック40を位置決めおよび固定することができる。したがって、複数の同一のマスタスタンプ30を提供することによって、マスタスタンプテンプレート30を使用してパターン化された層18を形成し、スタンプチャック32の位置から離れるように移動されると、化学蒸着堆積チャンバ54(略図的に示す)内でその上に形成された解放層42、および液体パターン層材料ディスペンサ56でスピンチャック55上でスピンコーティングすることによってその上に塗布されたパターン形成材料44の層を備えた新しいマスタスタンプテンプレート30は、ターンテーブル80によってインデックスされて、スタンプチャック32の面表面に面するように位置決めされ、これに対して適切に配列される。
【0025】
その上に解放層42およびパターン材料層44を備えたマスタスタンプテンプレート30が、スタンプチャック32の面表面に面するように位置決めされ、これに対して適切に配列されるターンテーブル80によってインデックスされ、プライマーコーティングされたガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分62がマスタチャック40に向けて面するプライマー層26でスタンプ形成装置60内に移動されると、装置はスタンプチャック32の下にあるガラス20’の別個の部分62上にパターン化された層18を形成する準備ができている。同時に、パターン化された層18を形成するためにちょうど使用され、ターンテーブル80によってスタンプチャック32の間の位置から離れるように移動されたマスタスタンプテンプレート30は、手動、またはロボットでなどの自動化された方法によってなど、スタンプ形成装置のターンテーブル80上でマスタチャック40から取り除かれる。きれいで、解放層42およびパターン形成材料44でコーティングされた、マスタスタンプテンプレート30はその後、開口マスタチャック40上に配置される。別の方法では、ちょうど取り除かれたマスタスタンプテンプレート30は、洗浄し、解放層42で再コーティングし、新しいパターン材料層44でコーティングし、そこから取り除かれた開口マスタチャック40上に配置することができる。新しい解放層42および新しいパターン材料層44でコーティングされた新しいまたは前のマスタスタンプテンプレート30がスタンプ形成装置内に入れられた後に、スタンプチャック32に面する位置に移動されてもよく、ガラス20’(バッキング材料20’)の新しい部分がその間に位置決めされ、新しいスタンプは図3から6に関して本明細書で記載されるように作り出される。
【0026】
図3から6のスタンプ10の製造に対して、ここではスタンププレフォーム10’は、パターン化された層18がそのガラスチャッキング表面に対して形成されるガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分62を引くように、スタンプチャック32内で真空を通路52a~cに最初に加えることによって形成され、周面クランプ38は、ガラス20’(バッキング材料20’)の一部の下の位置から押されて、パターン化された層がスタンプチャック32の周面に対して形成されるガラス20’(バッキング材料20’)の一部に沿って延び、これを押す。その後、パターン化された層18の製造は同様の順にしたがい、ガラス、ここでは液体の形のパターン材料層44と接触するガラス20’(バッキング材料20’)のプライマーコーティングされた表面を位置決めするためのパラダイム、硬化するためにパターン材料層44内でスタンプチャック32およびガラス20’(バッキング材料20’)を通してUVエネルギーまたは光を案内することによる硬化、およびそこに接着されたパターン化された材料層18でマスタ20から離れるようにガラス、ここではガラス20’(バッキング材料20’)を引っ張る順が行われる。
【0027】
上に形成されたパターン化された層をちょうど有するガラス20’(バッキング材料20’)の一部がマスタ20から引かれると、通路52a~c内の真空が解放され、周面クランプ38は大気に対して僅かに正に引っ込められ、圧力が通路52a~cに加えられて、ガラス20’がスタンプチャック32に対して移動することができることを保証し、ストックロール70および巻取ロール73は、スタンプチャック32とスタンプチャック32に面するマスタ20の現在のまたは予測される位置の間の位置までガラス20’(バッキング材料20’)の新しい別個の部分62をインデックスするように移動され、プロセスが繰り返される。ガラス20’(バッキング材料12’)の一部をインデックスし、マスタスタンプ30を洗浄および再コーティングし、スタンプチャック32に面するように位置決めするプロセスは、ガラス20’のロール全体がパターン化された層18でコーティングされ、その後、ガラス20’(バッキング材料12’)の新しいロールは装置内に装填することができるまで繰り返され、プロセスが繰り返される。スタンププレフォーム10’が形成され、ストックロール70および巻取ロール73は、スタンプチャック32とスタンプチャック32に面するマスタ20の現在のまたは予測される位置の間の位置までガラス20’(バッキング材料20’)の新しい部分をインデックスするように移動されると、スタンププレフォーム10’は、後で広がる可能性がある巻取ロール73、およびそこから形成された個別のスタンプ10内に巻かれるようになる。
【0028】
図9は、別の代替の自動化されたスタンプ形成装置70の側面図である。図7のスタンプ製造装置60に対して、ここでは、プレスタンプ10’は、ガラス20’(バッキング材料12’)に進む供給方向にほぼ垂直な線に沿ってガラス12’(バッキング材料20’)を切るためにシンギュレーション装置が存在するのに十分な距離だけ、マスタチャック40およびスタンプチャック32の下流側のガラス20’(バッキング材料20’)供給方向に配置されたスタンプ分離装置90によってスタンプガラス20’から分離またはシンギュレーションされる。パターン化された層18が図7に関して図示および記載されるようにストックロール70から分配されるガラス20’(バッキング材料20’)の長さの所望の別個の部分62に形成されると、ガラス20’(バッキング材料12’)の一部からなるプレスタンプ10’が形成され、完成スタンプ10を形成するためにガラス20’(バッキング材料12’)の長さからその後に切断される、上のプライマー層26およびパターン化された層18で、ストックロール70から分配されているガラス20’(バッキング材料12’)の長さまたはストリップにまだ取り付けられている。
【0029】
このプレスタンプ10’を製造するために、スタンプマスタスタンプテンプレート30を保持するためのマスタチャック40、および流体通路を有する、スタンプチャック32とマスタチャック30の直接の間のガラス30’の長さ、および図3から5に関して本明細書に記載された動作をチャッキングするように構成されたスタンプチャック32は、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さがその間に配置されるように、ストックローラ70から分配または引かれたガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分62を受けるために設けられている。巻取ロール73がここでは設けられていないので、ストックロール70から分配されるガラス20’(バッキング材料12’)を位置決めするために、第1の対のローラ84a、bが、マスタチャック40のストックロール70側に隣接してガラス20’(バッキング材料12’)の各側にそれぞれ配置され、ガラス20’のいずれか側にそれぞれある第2の対の86a、bは、マスタチャック40およびスタンプチャック32が第2の対のローラ86a、bと第1の対のローラ84a、bの間に配置されるように配置される。第1の対のローラ84a、bおよび第2の対のローラ86a、bの各ローラ84a、bおよび86a、bは、ガラス20’(バッキング材料12’)の幅方向、すなわち、図9のページ内の方向にわたって延び、第1の対のローラ84a、bの少なくとも1つおよび第2の対のローラ86a、bの1つは、パターン化された層18がマスタチャック40とスタンプチャック32の間に形成されるガラス20’(バッキング材料12’)の一部を積極的に位置決めし、ガラス20’(バッキング材料12’)移動中にマスタチャック40またはスタンプチャック32上のマスタスタンプテンプレート30に対する削りを防ぐために平らな平面に十分近くに維持されるようにその間に延びるガラス20’(バッキング材料12’)の一部に十分な張力を維持する両方のために、サーボモータなどによって正に回転される。したがって、このバージョンのスタンプ製造装置70では、プレスタンプ10’を形成するために、ストックロール70は、ガラス20’(バッキング材料20’)の長さまたはストリップの別個の部分62をそこから展開するように回転され、別個の部分62はストックロール70と第2の対のローラ86a、bの間の方向に、完成スタンプ10の側部寸法より僅かに大きい寸法を有する。例えば、完成スタンプのガラス20(バッキング材料12)が図1のXおよびY方向の各側で15インチの長さである場合、15インチより大きいガラス20’(バッキング材料12’)の長さの別個の部分はストックロール70から展開され、第1および第2の対のローラ84a、b、86a、bによって巻き取られる。ここで、ガラス20’はまた、ストックロール70から延びる長さと垂直な方向に、15インチの寸法を有する。その結果、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さの新しいまたは新規の別個の部分62は、マスタチャック40とスタンプチャック32の間に位置決めされる。ストックロール上のガラス20’(バッキング材料12’)の長さは、ストックロール70を提供するために巻き取られる前に予め洗浄されることが好ましく、ストックロール70のガラス’(バッキング材料12’)が展開されると、(図9の深さ方向に)ガラス20’(バッキング材料12’)の幅にわたって延びるスプレイヤバーなどのプライマー塗布装置74は、その下を通過するときに、プライマー層26を形成するために、そこから解かれるガラス20’(バッキング材料12’)の長さの洗浄部分上にプライマー材料を塗布する。任意選択では、プライマー層26を形成する材料でコーティングされる前に、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さの部分は、ストックロール70から解かれるときに、洗浄および乾燥させることができる。その後、プライマー塗布装置74は、ストックロール70から取られるガラス20’(バッキング材料12’)の長さのちょうど洗浄した部分にプライマー層26を形成するために、プライマー材料を塗布する。ここでは、ガラス20’(バッキング材料12’)がストックロール70からスタンプチャック32の位置まで離れ、マスタチャック30に面する距離は、プレスタンプ10’を製造するために使用されるガラス20’(バッキング材料12’)の部分のロール間方向の長さより大きい。ガラス20’(バッキング材料12’)の一部分は、プライマー材料で洗浄およびコーティング、または単にコーティングされるので、ガラス20’(バッキング材料12’)の前にプライマー材料でコーティングした部分は、ストックロール70および第1および第2の対のローラ84a、b、86a、bの解きによって、スタンプチャック32とマスタチャック40の間に移動される。
【0030】
この図3から5に記載された装置と同様に、パターン化された層18を形成するようにパターンを刻印するためのマスタスタンプテンプレート30の各使用後に、マスタを洗浄し、解放層で再コーティングし、再使用のために再位置決めして、別のパターン化された層18を形成しなければならない。ここでは、図7に関して本明細書に記載されたのと同じ方法を使用して達成される。
【0031】
図3から6のスタンプ10の製造に対して、ここではスタンププレフォーム10’は、バッキング層18が上に形成され、そこに対するストックロール70およびローラの移動によってその下に位置決めされたガラス20’(バッキング材料12’)の一部を引くように、スタンプチャック32内で真空を通路52a、bに最初に加えることによって形成され、周面クランプ38は、ガラス20’(バッキング材料12’)のこの部分の下の位置から押されて、パターン化された層18がスタンプチャック32の周面に対して形成されるガラス20’(バッキング材料20’)の別個の部分62の周面に沿って延び、これを押す。その後、パターン化された層18の製造は図3から6に関して図示および記載したのと同様の順にしたがい、ガラス、ここでは液体の形のパターン材料層44と接触するガラス20’(バッキング材料20’)のプライマーコーティングされた表面を位置決めするためのパラダイム、硬化するためにパターン材料層44内へスタンプチャック32およびガラス20’(バッキング材料20’)を通してUVエネルギーまたは光を案内することによるパターン材料層44の硬化、およびそこに接着されたパターン化された材料層18でマスタ20から離れるようにガラス、ここではガラス20’(バッキング材料20’)を引っ張る順が行われる。
【0032】
上に形成されたパターン化された層をちょうど有するガラス20’(バッキング材料20’)の一部がマスタ20から引かれると、周面クランプ38が引き出され、スタンプチャック32の通路52a、b内の真空が解放され、スタンプチャック32を囲む大気圧と比較して僅かに正の圧力は、スタンプチャック32のガラス20’(バッキング材料20’)に面する表面からガラス20’(バッキング材料20’)を離すのを助け、ストックロール70および第1および第2のローラ84a、bおよび86a、bは、スタンプチャック32とスタンプチャック32に面するマスタ20の現在のまたは予測される位置の間の位置までガラス20’(バッキング材料20’)の新しいまたは新規のプライマー層26でコーティングされた別個の部分62をインデックスするように回転される。ガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分62のインデックス、マスタスタンプテンプレート30の洗浄および再コーティング、スタンプチャック32に面するためのマスタスタンプテンプレート30の位置決め、およびガラス20’(バッキング材料12’)の部分上へのパターン化された層18の形成は、ガラス20’(バッキング材料12’)のロール全体が使い果たされるまで繰り返され、その後、ガラス20’(バッキング材料12’)の新しいロールを装置内に装填することができ、プロセスが繰り返される。
【0033】
スタンププレフォーム10’が形成され、ストックロール70およびローラ84a、b、86a、bがスタンプチャック32とスタンプチャック32に面するマスタ20の現在のまたは予測される位置の間の位置までガラス20’(バッキング材料20’)の新しい部分をインデックスするために回転されると、スタンププレフォーム10’はスタンプ分離装置90のガラス20’(バッキング材料20’)供給方向に下流側に配置される。ストックロール70およびローラの回転は、スタンププレフォーム10’の先端縁部を形成するガラス20’(バッキング材料20’)の端部が、スタンプ10がそこからスタンプをシンギュレーションするためにガラス20’(バッキング材料20’)を線に沿って切断または折り目付けおよび破断することによって、スタンプチャック32のガラス20’(バッキング材料20’)に面する表面の長さからシンギュレーションされる位置からの完成スタンプ10の所望の側壁長さであるように位置決めされるスタンププレフォーム10’を位置決めする。スタンププレフォーム10は、テーブル(図示せず)または他の支持機構によって定位置に保持され、その長さ方向にわたってガラス20’(バッキング材料20’)に折り目付けし、その後折り目に沿って曲げることによって、スタンプ分離装置90、例えばレーザ、またはダイヤモンド切断ホイールまたは他の切断装置の使用などによる他の機構で切断される。今分離されたスタンプ10は、可動ロボットアーム92によって移動され、カセット装置、例えば、リフトロッド96に接続された棚93a~cを備えたカセット93のカセット保持部分のちょうど上に配置される。棚93a~cは、可動ロボットアーム92がアクセス可能にするのに十分な、棚93a~cの空間を備えてスタンプ10を受けるように配列された等しく間隔を置いて配置された対向する側部棚である。スタンプ10が、例えば棚93aの上に配置されると、リフトロッド96はその後、カセット93、したがって棚93aを上向きに移動させて、棚93a上にスタンプ10を配置し、棚93bを、次のスタンプ10がロボットアーム92によって位置決めされるちょうど下に位置決めする。
【0034】
図8は、図7に関して記載したプロセスの順および装置による、スタンプ10を製造するための一連の活動を示すフローチャートである。ここでは、バッキング材料12、ここでは約200ミクロンの厚さを有する薄いスタンプガラス20’(バッキング材料12’)は、バッキング材料供給またはストックロール70上に設けられ、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さは図1のXまたはY方向で完成スタンプ10の少なくともいくつかの片のガラス20に等しく、パターン層がその別個の部分62に形成された後に、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さまたはストリップは巻取ロール73に向けて移動される。パターン化された層18がガラス20’の別個の部分62上に形成されると、プレスタンプ10’が形成され、その後、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さから切り取って、スタンプ10を形成することができる。プレスタンプ10’を製造するために、スタンプマスタスタンプテンプレート30を保持するためのマスタチャック40、および流体通路52a~cを有する、スタンプチャック32とマスタチャック30の直接の間のガラス30’の長さ、および図3から5に関して本明細書に記載された動作をチャッキングするように構成されたスタンプチャック32は、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さがその間を通過するように、ストックロール70と巻取ロール73の間に提供される。ここで、プレスタンプ10’を形成するために、ストックロール70は活動800で回転されて、ガラス20のストリップまたは長さの別個の量または別個の部分62をそこから展開させ、部分は、完成スタンプ10の側部寸法より僅かに大きいストックロール70と巻取ロール73の間の方向に寸法を有し、ガラス20’(バッキング材料12’)はそれに垂直な方向に同様の寸法を有する。ストックロール上のガラス20’(バッキング材料12’)の長さまたはストリップは、ストックロール70を提供するために巻き取られる前に予め洗浄および乾燥され、ストックロール70が活動800で展開されると、(図7の深さ方向に)ガラス20’(バッキング材料12’)の幅にわたって延びるスプレイヤバーなどのプライマー塗布装置74は、その下を通過するときに、プライマー層26を形成するために、そこから解かれるガラス20’(バッキング材料12’)の長さの洗浄部分上に活動812でプライマー材料を塗布する。任意選択では、プライマー層26を形成する材料でコーティングされる前に、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さの一部は、ストックロール70から解かれるときに、活動804で洗浄し、活動808で乾燥させることができる。その後、プライマー塗布装置74は、活動812でストックロール70から取られるガラス20’(バッキング材料12’)の長さのちょうど洗浄した部分にプライマー層26を形成するために、プライマー層材料44を塗布する。ここでは、ガラス20’(バッキング材料12’)がストックロール70からスタンプチャック32の位置まで離れ、マスタチャック30に面する距離は、プレスタンプ10’を製造するために使用されるガラス20’(バッキング材料12’)の部分のロール間方向の長さより大きい。ガラス20’(バッキング材料12’)の一部分は、プライマー材料で洗浄およびコーティング、または単にコーティングされるので、ガラス20’(バッキング材料12’)の前にプライマー材料でコーティングした部分は、活動814でスタンプチャック32とマスタチャック40の間に移動され、スタンプチャックにチャッキングされる。
【0035】
マスタスタンプテンプレート30が活動818で解放層42のコーティング、およびその上にパターン材料層44を形成する液体PDMSの層を受けると、ターンテーブル上に取り付けられ、活動816でスタンプチャック32の面表面に面するように位置決めされ、これに対して適切に配列されるターンテーブル80によってインデックスされる。これは、ガラス20’の別個の部分62が活動814でマスタスタンプテンプレート30とスタンプチャック32の間に位置決めされる前または後に行うことができる。別の方法では、マスタスタンプテンプレート30がターンテーブル80上にある間にマスタチャック40上で交換されるように、マスタチャック40をターンテーブル80に取り付けることができる。真空は活動825で真空通路52a~cに加えられ、活動826で周面クランプ38は持ち上げられて、スタンプチャック30に対してガラス20’の別個の部分62の周面を押す。活動825および826の順は逆にしてもよい。
【0036】
ガラス20’(バッキング材料20’)の一部のプライムされた表面が位置決めされ、マスタスタンプテンプレート30に面した後に、周面クランプ38は、パターン化された層18が活動824でスタンプチャック32の周面に対して形成されるガラス20’(バッキング材料20’)の一部の周面に沿って延び、これを押すように、ガラス20’(バッキング材料20’)の一部の下の位置から持ち上げられる。その後、パターン化された層の製造は図3から4に関して図示および記載したのと同様の順にしたがい、活動826では、ガラス、ここではガラス20’(バッキング材料20’)のコーティングされた表面は、図4Aから4Cに関して図示および記載したようにスタンプチャック32から離れて、液体の形のパターン材料層44と接触するように移動され、活動830では、パターン層材料44は、硬化するためにパターン材料層44内でスタンプチャック32およびガラス20’(バッキング材料20’)を通してUVエネルギーまたは光を案内することによって硬化され、活動834では、ガラス20’(バッキング材料12’)の一部およびそのパターン層は、図4Cから4Aに関して図示および記載したように、そこに接着されたパターン化された材料層18でマスタ20から取り除かれる。
【0037】
上に形成されたパターン化された層をちょうど有するガラス20’(バッキング材料20’)の一部がマスタ20から引かれると、通路52a~c内の真空が解放され、ストックロール70および巻取ロール73は活動800で再び、スタンプチャック32とスタンプチャック32に面するマスタ20の現在のまたは予測される位置の間の位置までガラス20’(バッキング材料20’)の新しい別個の部分62をインデックスするように移動され、ちょうど形成されたプレスタンプが活動838で巻き取りロールに向けて移動する間に、プロセスが繰り返される。マスタスタンプテンプレート30はその後、活動844でスタンプチャック32との配列から外れてターンテーブル80によって移動され、活動850でターンテーブルから取り除かれ洗浄され、活動818で再び解放層44でコーティングされる。解放層44でコーティングされたマスタスタンプテンプレート30はその後、活動822でパターン層材料44で再びコーティングされ、活動823でマスタチャック40に再び取り付けられる。ガラス20’(バッキング材料12’)の一部をインデックスし、マスタを洗浄および再コーティングし、スタンプチャック32に面するように位置決めするプロセスは、ガラスのロール全体がパターン化された層18でコーティングされ、その後、ガラス20(バッキング材料12’)の新しいロールは装置内に装填することができるまで繰り返され、プロセスが繰り返される。ガラス20’(バッキング材料12’)の一部、プライマー層26およびパターン化された層18からなるスタンププレフォーム10’が形成され、ストックロール70および巻取ロール73は、スタンプチャック32とスタンプチャック32に面するマスタ20の現在のまたは予測される位置の間の位置までガラス20’(バッキング材料20’)の新しい部分をインデックスするように移動されると、スタンププレフォーム10’は、ガラス20’(バッキング材料12’)が後で広がる可能性がある巻取ロール73、およびそこから形成された個別のスタンプ10内に巻かれるようになる。
【0038】
図8Aでは、図9による上にスタンププレフォーム101を有するガラスのシートからスタンプ10をシンギュレーションするのに必要な動作が示されている。ここで、活動834を含むそこまでの図8の活動は、図8と同じである。しかし、ここで、ガラス20’が活動834でマスタスタンプテンプレート30から離れるように移動された後に、スタンププレフォーム10’を形成するガラス20’は、活動840において支持体上に受けられるストックローラ70およびローラ84a、bおよび86a、bの回転によって、スタンプチャック32とマスタスタンプテンプレート30の間の空間から外向きに移動される。その後、スタンプ分離装置90を使用して、活動842でガラス20’からスタンプ10をシンギュレーションし、活動844でカセット93内のセットの棚93a~cの1つ上に格納される。
【0039】
図10から15および17は、クッション化されたスタンプ10の製造に有用な代表的設備の略側面図であり、クッション化されたスタンプ10は、すなわち、バッキング材料12とパターン化された層18の間にクッション層100を有するものであり、上記製造は、バッキング材料12上にクッション層100を形成し、クッション層100上で、マスタスタンプテンプレート30上のパターンの相補形態である所望のパターン19を有するパターン化された層18を形成することを含み、クッション層100は、パターン化された層18が上に形成されるバッキング材料12の別個の部分に形成される。図17および18に示すように、スタンプ製造装置150はここでは図7または9に示すのと同様であり、ストリップの形の、すなわち、シンギュレーションされていないバッキング材料12’としてのガラス20’は、ストックロール70から解かれて、巻取ロール73に向けてガラス20’(バッキング材料12’)の長さの別個の部分62を増加的に移動させる。しかし、図7および9の装置に対して、これに対してガラス20’(バッキング材料12’)を保持および位置決めするための対応するスタンプガラスチャックを備えた2セットのマスタチャックが、ストックロール70と巻取ロール73の間(または、本明細書に記載し、図9に略図的に図示したようにストックロール70とシンギュレーション装置の間)に設けられて、最初にガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分にクッション層100を形成し、その後、クッション層100上にパターン化された層18を形成する。パターン化された層18がクッション層100上に形成されると、プレスタンプ10’が形成され、その後、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さから切断して、完成されたスタンプ10を形成することができる。
【0040】
クッション層100を有するプレスタンプ10’を製造するために、クッション層マスタ103を保持するためのブランキングマスタチャック101、およびスタンプマスタスタンプテンプレート30を保持するためのマスタチャック40が設けられ、ブランキングマスタチャック101に面するブランキングスタンプチャック102、およびスタンプマスタチャック40に面するスタンプチャック32は、図17に示すように、ストックロール70から巻取ロール73まで物理的順で設けられている。スタンプチャック32およびブランキングスタンプチャック102はそれぞれ、クッション層100およびパターニング層18が連続して上に形成されるガラス20’(バッキング材料12’)の長さの別個の部分をチャッキングするように構成され、スタンプチャック32およびブランキングスタンプチャック102はそれぞれ、図3から5に図示され、これに関して本明細書で記載されたスタンプチャック32の構造および動作能力を有し、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さが下を通過するように、ストックロール70と巻取ロール73の間に設けられている。
【0041】
ここで、クッション層100を有するプレスタンプ10’を形成するために、ストックロール70は回転されて、ガラス20’の長さの別個の量または別個の部分62をそこから展開させ、部分は、ストックロール70と巻取ロール73の間の方向に競争したスタンプの側部寸法より僅かに大きい寸法を有する。例えば、完成スタンプのガラス20(バッキング材料12)は、XおよびY方向にその各側に15インチの長さである場合、15インチより大きいガラス20’(バッキング材料12’)の長さの別個の部分は、ストックロール70から展開され、巻取ロール73によって巻き取られ、それにより、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さまたはストリップの新しいまたは新規の別個の部分62は、ブランキングマスタチャック101とスタンプクッションチャックの間に位置決めされ、クッション層マスタ103を使用して前に上に形成されたクッション層100を有するガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分62は、マスタチャック40とスタンプチャック32の間の空間内にインデックスする。ここで、例えば15×15インチの側部寸法のバッキング材料12を有するスタンプ10を作るために、ガラスのストリップは(ページ内の)図17の深さ方向で15インチである。ストックロール70上のガラス20’(バッキング材料12’)の長さは、ストックロール70を提供するために巻き取られる前に予め洗浄されることが好ましく、ストックロール70が展開されると、(図17の深さ方向に)ガラス20’(バッキング材料12’)の長さの幅にわたって延びるスプレイヤバーなどのプライマー塗布装置74は、その下を通過するときに、プライマー層26を形成するために、そこから解かれるガラス20’(バッキング材料12’)の長さの洗浄部分上にプライマー材料を塗布する。任意選択では、プライマー層26を形成する材料でコーティングされる前に、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さの一部は、ストックロール70から解かれるときに、洗浄および乾燥させることができる。その後、プライマー塗布装置74は、ストックロール70から取られるガラス20’(バッキング材料12’)の長さのちょうど洗浄した部分にプライマー層26を形成するために、プライマー材料を塗布する。ここでは、ガラス20’(バッキング材料12’)がストックロール70からスタンプクッションチャック102の位置まで離れ、マスタクッションチャック101に面する距離は、クッション層が上に形成されるガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分62の長さより大きい、すなわち、完成スタンプ10のバッキング材料12の側部寸法より大きい。しかし、クッション層100およびパターニング層18が形成されるガラス20’(バッキング材料12’)の隣接する部分の間の間隙は、ガラス20’(バッキング材料12’)の無駄を防ぐために最小限に抑えるべきである。したがって、マスタクッションチャック102とマスタチャック102の間の中心間間隔は、完成スタンプの側壁長さの倍数、例えばその長さの2または3倍であり、それによりスタンプクッションチャック102とマスタチャック40の間のガラス20’(12’)の部分はその上でのプレスタンプの製造中、壁面長さの側部の倍数マイナス1に等しいいくつかのクッション層を上に含む。例えば、倍数が2である場合、1つのクッション層100がスタンプクッションチャック102とマスタチャック40の間のガラス20’(12’)の部分に配置され、倍数が3である、すなわち、マスタクッションチャック102とマスタチャック102の間の中心間間隔が完成スタンプの側部長さの3倍である場合、2つのクッション層100が、ガラス20’(バッキング材料12’)上のスタンププレフォームの製造中にスタンプクッションチャック102とマスタチャック40の間でガラス20’(12’)の部分上に配置される。
【0042】
ガラス20’(バッキング材料12’)の一部分は、プライマー材料で洗浄およびコーティング、または単にコーティングされて、プライマー層26を上に形成するので、プライマー層26を上に有するガラス20’(バッキング材料12’)の前にプライマー材料でコーティングした部分は、スタンプクッションチャック102と面するマスタクッションチャック101の間に移動され、同時に、その上に形成されたクッション層100を有するガラス20’(バッキング層12’)の別個の部分は、スタンプチャック32とマスタチャック40の間に移動される。
【0043】
パターニング層18を形成するために使用されるマスタスタンプテンプレート30の洗浄および交換に関して図3から5に関して記載された装置と同様に、ガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分上に薄い平面外側表面クッション層100を形成するためのクッション層マスタ103の各使用後に、クッション層マスタ103を洗浄し、例えば、図7Aに示すCVDチャンバを使用して解放層で、および図7Aのスピンコータ55などのスピンコータを使用してその液体未硬化の形でクッション層の材料で再コーティングし、再使用のために再位置決めして、別のクッション層100を形成しなければならない。ここで、クッション層マスタ103またはマスタチャック101をターンテーブル80上で上のクッション層マスタで取り付け、マスタがスタンプクッションチャック102に面して位置決めされる位置とクッション層マスタ103がスタンプクッションチャック102から間隔を置いて配置され、いくらかその側部に対する位置の間でターンテーブル80を回転させて、スタンプクッションチャック102と物理的または機械的干渉することなく、クッション層マスタ103の取り除きを可能にすることなどによって、スタンプチャック102の位置の側部に、その1つの表面側に形成されたブランク表面を有するクッション層マスタ103、または上にクッション層マスタ103を備えたマスタチャック101を機械的に移動させることによって達成される。例えば、上にまたはそのマスタチャック受け表面内に1つまたは複数のマスタ受けステーション86を有するターンテーブル80は、各受けステーションで、クッション層103またはマスタクッションチャック101またはマスタチャック40を受けることができる。シャフトの中心線84周りでその中心でターンテーブル80の中心に接続されたシャフト82を回転させることによって、マスタ受けステーション86は、スタンプクッションチャック102の下にこれに面して位置決めされる弧で移動させ、マスタ103とスタンプクッションチャック102の間のガラス20’(バッキング材料12’)の一部にクッション層100を形成するプロセスのためにそこで停止させることができ、その後、ターンテーブル80は軸84周りで別の回転動作でインデックスして、スタンプクッションチャック102に面するように追加のマスタクッションチャック101を位置決めおよび固定することができる。したがって、複数の同一のクッション層マスタ103を提供することによって、各クッション層マスタ103を使用してクッション層100を形成し、スタンプクッションチャック102の位置から離れるように移動されると、上に解放層42およびクッション層材料104として液体PDMSの層を備えたブランク表面一側部を有する新しいクッション層マスタ103は、ターンテーブル80によってインデックスされて、スタンプクッションチャック102の面表面に面するように位置決めされ、これに対して適切に配列される。
【0044】
その上に解放層42およびクッション層材料104として液体PDMSの層を備えたクッション層マスタ103が、スタンプクッションチャック102の面表面に面するように位置決めされ、これに対して適切に配列されるターンテーブル80によってインデックスされ、プライマーコーティングされたガラス20’(バッキング材料12’)の一部分がマスタクッションチャック101に向けて面するプライマー層26でクッション層100形成装置内に移動されると、装置はスタンプクッションチャック102の下にあるガラス20’(バッキング材料12’)の部分上にクッション層100を形成する準備ができている。同時に、クッション層100を形成するためにちょうど使用され、ターンテーブル80によってスタンプクッションチャック102に面する位置から離れるように移動されたクッション層マスタ103は、手動、またはロボットでなどの自動化された方法によってなど、スタンプ形成装置のターンテーブル80上でマスタクッションチャック101から取り除かれる。きれいで、解放層42およびクッション層材料104でコーティングされた、クッション層マスタ103はその後、開口マスタチャック101上に配置される。別の方法では、ちょうど取り除かれたマスタ103は、洗浄し、解放層42で再コーティングし、新しいクッション材料層104でコーティングし、そこから取り除かれた開口マスタクッションチャック101上に配置することができる。新しい解放層42およびクッション材料層104でコーティングされた新しいまたは前のクッション層マスタ103がターンテーブル80上に配置された後に、スタンプクッションチャック102に面する位置に移動されてもよく、ガラス20’(バッキング材料12’)の新しいまたは新規の別個の部分がその間に位置決めされ、ガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分に形成された新しいクッション層100は本明細書に記載するようにその上に形成される。
【0045】
スタンプクッションチャック102は、スタンプチャック32と同じ構造を有する。したがって、図3から6のスタンプ10のパターニング層18の製造と同様に、ここでは、クッション層100は、そこに対してガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分を引くようにスタンプクッションチャック102内で通路52a、bに最初に真空を加えることによってガラス20上に形成され、周面クランプ38は、ガラス20’(バッキング材料20’)の一部の下の位置から上向きに押されて、クッション層100がスタンプクッションチャック102の周面に対して形成されるガラス20’(バッキング材料20’)の別個の部分62の周面に沿って延び、これを押す。その後、クッション層100の製造は順にしたがい、液体の形のクッション層材料104と接触するガラス20’(バッキング層12’)の別個の部分のプライマーコーティングされた表面を位置決めするためのパラダイム、硬化するためにクッション層材料104内でスタンプクッションチャック102およびガラス20’(バッキング材料12’)を通してUVエネルギーまたは光を案内することによる硬化、およびそこに接着された新しく形成されたクッション層100でマスタ101から離れるようにガラス20’(バッキング材料12’)を引っ張る順が行われる。
【0046】
次に、クッション層を有するガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分は、バッキング材料12’ロール70の解け、および巻取ロール73によって上に形成されたプレスタンプ10’を有するバッキング材料12’の一部を巻き取ることによって、面チャック、スタンプチャック32およびマスタチャック30の次のセットに向けて横方向に移動される。プレスタンプ10’のパターン化された層18はそこで、図3から5でパターニング層を形成するために使用されるのと同じ順を使用して、すなわち、そこに対してガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分を引くためにスタンプクッションチャック102内で通路52a、bに最初に真空を加えることによって、クッション層100上に形成され、周面クランプ38は、パターン化された層18がスタンプチャック32の周面に対して上に形成されるクッション層100を有するガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分の周面を押すために上でほぼ中心にされたクッション層100を有するガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分の下の位置から押される。その後、図3から5に示すように、ガラス20’(バッキング材料12’)とスタンプチャック32の面表面の間の領域の押圧順の後に、クッション層100は液体の形のパターン材料層44と接触して位置決めされ、パターン材料層44は、パターン材料層44内にスタンプチャック32、クッション層100、およびガラス20’(バッキング材料12’)を通してUVエネルギーまたは光を案内することによって硬化され、その後、図4Aから4CのゾーンCからA内の真空の連続付加を使用して記載されたように、そこに接着されたパターン化された材料層18でマスタ20から離れるプレスタンプに対して形成されたクッション層100およびパターン化された層18を有するガラス20’(バッキング材料12’)を引く順が行われる。
【0047】
上に形成されたパターン化された層18をちょうど有するガラス20’(バッキング材料12’)の一部がマスタ20から引かれると、通路内の真空が解放され、スタンプチャック32とスタンプチャック32に面するマスタ20の現在のまたは予測される位置の間の位置までガラス20’(バッキング材料12’)の新しい部分をインデックスするようにストックロール70および巻取ロール73が移動され、プロセスが繰り返される。ガラス20’(バッキング材料12’)の一部をインデックスし、マスタを洗浄および再コーティングし、スタンプチャック32に面するように位置決めするプロセスは、ガラスのロール全体がその上でクッション化された層100およびパターン化された層18でコーティングされるまで繰り返され、その後、ガラス20(バッキング材料12’)の新しいロールを装置内に装填することができ、プロセスが繰り返される。スタンププレフォーム10’が形成され、ストックロール70および巻取ロール73が各セットのチャックの間の位置までガラス20’(バッキング材料12’)の新しい別個の部分をインデックスするように移動されると、スタンププレフォーム10’は後に広がることができるロール内に巻かれ、個別のスタンプがそこから形成されるようになる。
【0048】
図16は、図10~15および17に関して記載したプロセスの順にしたがって、クッション化されたスタンプ10を製造するための一連の活動を示すフローチャートである。ここでバッキング材料12’、ここでは約200ミクロンの厚さを有する薄いスタンプガラス20’は、バッキング材料供給またはストックロール70上に設けられ、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さは図1のXまたはY方向で少なくともいくつかの片のガラス20に等しく、クッション層100およびパターン化された層18の両方がその別個の部分に形成された後に、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さは巻取ロール73に向けて移動される。ガラス20’(バッキング材料12’)は、やがて分離される別個のステップでストックロール70から巻取ロール73まで移動し、ガラス20’(バッキング材料12’)の一部の物理的長さは、クッション層100がその別個の部分に形成されるストックロール70位置からガラス20’(バッキング材料12’)の引張位置からの距離の関数だけ各ステップで移動される。クッション層100およびパターン化された層18の両方がガラスの別個の部分に形成されると、プレスタンプ10’が形成され、その後、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さから切断して、完成スタンプ10を形成することができる。
【0049】
ここで、プレスタンプを製造するために、ストックロール70は活動1600で回転されて、ガラス20の長さの別個の量または部分をそこから展開する。ストックロール上のガラス20’(バッキング材料12’)の長さは、ストックロール70を提供するために巻き取られる前に予め洗浄および乾燥されてもよく、ストックロール70が活動1600で展開されると、(図17の深さ方向に)ガラス20’(バッキング材料12’)の幅にわたって延びるスプレイヤバーなどのプライマー塗布装置74は、その下を通過するときに、プライマー層26を形成するために、そこから解かれるガラス20’(バッキング材料12’)の長さの洗浄部分上に活動1612でプライマー材料を塗布する。任意選択では、プライマー層26を形成する材料でコーティングされる前に、ガラス20’(バッキング材料12’)の長さの一部は、ストックロール70から解かれるときに、活動1604で洗浄し、活動1608で乾燥させることができる。その後、プライマー塗布装置74は、活動1612でストックロール70から取られるガラス20’(バッキング材料12’)の長さのちょうど洗浄した部分にプライマー層26を形成するために、プライマー材料を塗布する。ここでは、ガラス20’(バッキング材料12’)がストックロール70からスタンプクッションチャック102の位置まで離れ、マスタクッションチャック101に面する距離は、プレスタンプ10を製造するために使用されるガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分のロール間方向の長さより大きく、ガラス20’(バッキング材料12’)の一部分は、プライマー材料で洗浄およびコーティング、または単にコーティングされるので、ガラス20’(バッキング材料12’)の前にプライマー材料でコーティングした部分は、活動1614でスタンプクッションチャック102とマスタクッションチャック101の間に移動される。
【0050】
活動1622で、その上にクッション層マスタ103が活動1618で解放層42のコーティングを、その後、液体クッション層材料104、例えばPDMSの層を受けると、クッション層マスタ103は活動1623でマスタクッションチャック101上に位置決めされ、活動1624でスタンプクッションチャック102の面表面に面し、位置決めされ、これに対して適切に配列されるように解放層でコーティングされクッション層材料でコーティングされたクッション層マスタ103を配置するために、ターンテーブル80によってインデックスされる。その後、上にクッション材料層104を備えたマスタクッションチャック101に向けて面するプライマー層26を備えたプライマーコーティングされたガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分62で、装置はスタンプクッションチャック102の下にあるガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分62上にクッション層100を形成する準備ができている。同時に、活動1601では、クッション層100を形成するためにちょうど使用されたマスタ103は、ターンテーブル80を使用して取り除かれ、洗浄され、解放層42およびクッション層材料104でコーティングされ、活動1618および1622を繰り返す。
【0051】
クッション層100は、活動1626で、周面クランプ38を持ち上げて、スタンプクッションチャック102に対してガラスの別個の部分62用の周面を押し、真空を加えて、スタンプクッションチャック102の面表面に対してガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分を引っ張ることによって形成される。その後、ガラス20’(バッキング材料20’)のプライマーコーティングされた表面は、活動1626で液体の形のクッション材料層104と接触するように移動され、活動1630でクッション層100内でクッション材料層104を硬化するように、スタンプクッションチャック102およびガラス20’(バッキング材料20’)を通してUVエネルギーおよび光を案内することによって活動1630で硬化され、上にクッション層100を備えたガラス20’(バッキング材料20’)は活動1634でクッション層マスタ103から離れるように引かれる。
【0052】
上に形成されたクッション層100をちょうど有するガラス20’(バッキング材料12’)の一部分がクッション層マスタ103から引かれると、スタンプクッションチャック102内の通路中の真空が解放され、周面クランプ38が引き出され、ストックロール70および巻取ロール73は、スタンプクッションチャック102とスタンプクッションチャック102に面するクッション層マスタ103の現在のまたは予測される位置の間の位置までガラス20’(バッキング材料20’)の新しい部分をインデックスするように移動され、上にクッション層を有するガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分は、活動1640でスタンプチャック32とマスタチャック40の間の領域に同時に移動される。
【0053】
マスタスタンプテンプレート30が活動1658で解放層42のコーティングを、活動1662でその上のパターニング層材料44の層、例えば液体PDMSの層を受けると、マスタスタンプテンプレート30は、活動1664でスタンプチャック32の面バッキング材料チャッキング表面に面し、これに適切に配列されるように、活動1663でマスタチャック40に位置決めされるようにターンテーブル80によってインデックスされる。
【0054】
スタンププレフォーム10’のパターン化された層18は、ガラス20’(バッキング材料20’)の部分の下の位置から周面クランプ38を持ち上げて、スタンプチャック32の周面に対して上でほぼ中心にされたクッション層100を有するガラス20’(バッキング材料12’)の別個の部分の周面に沿って延び、これを押し、活動1655でスタンプチャック32内で通路52a~cに真空を加えて、そこに対してスタンプを引っ張ることによって形成される。その後、パターン化された層18の製造は図3から5に図示し、これに関して本明細書に記載するのと同様の順にしたがい、クッション層100は、活動1666においてパターン材料層44に接触して移動され、パターン材料層44は、活動1670で、スタンプチャック32およびガラス20’(バッキング材料20’)並びにクッション層100を通って、パターン材料層44内へ、UVエネルギーまたは光を案内することによって硬化される。パターン材料層44が硬化されてパターン化された層18を形成すると、上にクッション層100およびパターン化された層18を備えたガラス20’(バッキング材料20’)は、活動1674でマスタ20から離れるように引かれる。
【0055】
上に形成されたパターン化された層をちょうど有するクッション層100の一部分がマスタ20から引かれると、通路内の真空が解放され、ストックロール70および巻取ロール73は、活動1600でガラス20’(バッキング材料12’)を移動することによって、スタンプチャック32とスタンプチャック32に面するマスタ20の現在のまたは予測される位置の間の位置まで新しいクッション層100、およびスタンプクッションチャック102に面するマスタクッションチャックの間でガラス20’(バッキング材料12’)のプライマー層26でコーティングされた別個の部分を同時にインデックスするようにストックロール70および巻取ロール73が移動され、プロセスが繰り返される。
【0056】
前述は本開示の実施形態を対象としているが、開示の他のおよび別の実施形態は、その基本的範囲から逸脱することなく考えられてもよく、その範囲は以下の特許請求の範囲によって判断される。
図1
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図4A
図4B
図4C
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図7A
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