具有印模结构的印模及其制造装置和方法_2

文档序号:9620763阅读:来源:国知局
,优选完全由以下材料中的至少之一组成:
?聚合物,特别是 〇聚二甲基硅氧烷(PDMS)
〇全氟聚醚(PFPE)
〇多面体低聚倍半硅氧烷(P0SS)
〇聚二甲基硅氧烷(PDMS)
〇正硅酸四乙酯(TE0S)
〇聚(有机)硅氧烷(硅酮)
〇热塑性塑料 〇热固性塑料 ?金属 ?陶瓷 ?玻璃。
[0025]在本发明软印模的情况下,该印模结构优选由聚二甲基硅氧烷(PDMS)组成。另外,可根据本发明想到由上述材料的材料组合制造该印模,特别是印模结构。还可想到成套使用印模和背板,其中印模和背板特别由不同材料组成。使用多种不同材料导致由此制造的单个或组合的印模为本发明有利的混合印模。在此,背板可用于加固印模。然而,还可想到极其柔韧且仅用作印模的载体的背板。这时,该背板特别具有小于2000 μπι,优选小于1000ym,更优选小于500 μπι,最优选小于100 μπι的厚度。
[0026]然而,当所述结构印模或至少该结构印模的材料至少部分地由能够吸收压印物料的材料组成时,本发明涂层尤其为特别有效的。因此,以下材料的印模结构通过本发明涂层特别受保护:
?聚二甲基硅氧烷(PDMS)
?聚合物 ?全氟聚醚(PFPE)
?陶瓷。
[0027]本发明的涂覆方法优选为以下方法之一:
?化学气相沉积(CVD)
?物理气相沉积(PVD)
? PE-CVD ?电化学沉积 ?原子层沉积(ALD)
?分子层沉积(MLD)。
[0028]根据本发明,优选为CVD方法,其特别用于沉积铬。
[0029]根据本发明,尤其使用以下材料/材料类别作为用于至少部分涂覆该印模结构的涂层材料: ?金属
〇 Cr、Be、W1、Cd、Ga、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Os、Pa、Rh、Ru、Ta、T1、V、Zn、Sn、Zr、Cu、N1、Co、Fe、Pt、Ag、Au、Pb、W、Al?半导体材料
〇 S1、Ge、a -Sn、Se、Te、B、GaP、GaAs、InP、InSb、InAs、GaSb、GaN、AIN、InN、AlxGal-xAs、InxGal-xN或上述材料的氧化物?陶瓷
〇非氧化物陶瓷(碳化物、氮化物、硼化物、硅化物)
〇 Si3N4、BN、SiC?氧化物陶瓷
〇 Al203、Mg0、Zr02、Ti0、Ti203、Ti02〇低氧化物
?玻璃
〇硼硅酸盐玻璃、石英(Si02)
?聚合物 ?有机分子。
[0030]对于本发明涂层,优选选择具有对于压印物料的低粘附的材料,特别是以下材料:
?金属,特别是
OCr、Be、W1、Cd、Ga、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Os、Pa、Rh、Ru、Ta、T1、V、Zn、Sn、Zr、Cu、N1、Co、Fe、Pt、Ag、Au、Pb、W、Al。
[0031]在一个特别优选的实施方案中,将印模首先用本发明涂层材料涂覆,并随后额外地用抗粘附层涂覆,以额外地减小涂层材料与压印物料之间的粘附。该抗粘附层优选是具有对于压印物料的相当低的粘附性能的有机分子。如果该印模已对于压印物料分子是不可渗透的,正如对于例如金属、陶瓷或玻璃印模的通常情况那样,可省去作为扩散障碍的本发明涂层,并且可将该印模直接用抗粘附层(在此种情况下作为本发明涂层)涂覆。因此得到至少一个基于粘附的脱模性能方面的有利效果。
[0032]根据本发明的另一个有利实施方案,仅涂覆印模结构的印模表面,即特别是该印模结构的与压印物料接触的突起。这对于纳米接触压印而言尤其是令人感兴趣的。
[0033]在一个特别的实施方案中,将印模的印模结构的整个表面用本发明涂层涂覆。
[0034]本发明涂层的层厚度特别是小于1 mm,优选为小于100 μπι,更优选为小于10μ m,最优选为小于1 μ m,最可能优选为小于100 nm,最最优选为小于10 nm。
[0035]极小的层厚度也对所用电磁辐射的透明度具有有利作用。固体仅可吸收与该固体中的粒子(例如电子)或准粒子(特别是光学声子)相互作用的光子。该效应为每位物理学家而言是充分已知的。虽然现在无法避免该相互作用,但可通过电磁辐射强度来增加光子数量或根据本发明通过减小层厚度来减少固体中的粒子(或准粒子)数量,从而使第一亦即光子相比于第二亦即粒子和准粒子占优势。因此,固体不再参与与粒子(或准粒子)的激发,并且根据本发明通过减小涂层的层厚度而使光子能够穿透实际非透明的固体。该固体由于层厚度而至少部分是透明的。因此公开了,本发明涂层的小厚度对于穿透涂层的光子数量具有有利作用。这又对于被该涂层覆盖的压印物料的固化具有有利作用。
[0036]在压印物料的UV固化中,本发明涂层材料优选对于使压印物料交联的电磁辐射波长范围是至少部分透明的。在此,透明度为大于0%,优选为大于20%,更优选为大于50%,最优选为大于80%,最可能优选为大于95%。对于该光学透明度的波长范围特别是100 nm至1000 nm,优选为150 nm至500 nm,更优选为200 nm至400 nm,最优选为250 nm至350nmD
[0037]如果使所述压印物料热固化,则印模,特别是本发明涂层具有尽可能高的导热率。在此,导热率为大于0.1 ff/ (m*K),优选为大于1 W/ (m*K),优选为大于10 ff/ (m*K),最优选为大于100 W/(m*K),最可能优选为大于1000 W/(m*K)。
[0038]具有涂层的结构印模特别设计为对温度稳定的。该结构印模可以特别在高于25°C,优选高于100°C,更优选高于500°C,最优选高于1000°C,最可能优选高于1500°C的温度下使用。
[0039]该涂层材料的热膨胀系数与印模材料的热膨胀系数之间的比例为小于10000,优选为小于1000,更优选为小于100,还更优选为小于10,最优选为小于5,最可能优选为刚好
Ιο
[0040]从权利要求、以下【附图说明】以及附图标记中得到本发明的其它特征。
[0041]图1显示了本发明第一制造步骤中印模的示意性横截面图,
图2显示了本发明第二制造步骤中印模的示意性横截面图,和图3显示了本发明第三制造步骤中印模的示意性横截面图。
[0042]在其它实施方案中,公开了配有接地件4且用本发明层5涂覆的印模1的制造。
[0043]在图1的第一制造步骤中,将具有印模表面Ιο和结构2的印模1固定到背板3上。
[0044]在图2的第二制造步骤中,使导电层,接地件4尤其环形,优选仅设置在侧边缘上地沉积在印模1的侧旁在背板3的背板表面3ο上。
[0045]在图3的第三制造步骤中,用本发明涂层5涂覆印模1,以使涂层5也与接地件4接触,且特别至少主要地,优选完全地覆盖其,并因此在涂层表面5ο与接地件4之间产生导电接触。
[0046]接地件4优选完全环绕印模2。可通过导线L1例如在接地件4的侧边4s上移除电荷。替代或额外地,还可想到制造穿过背板3的钻孔6,以通过导线L2移除电荷。
[0047]如果可省去背板3,特别可想到在印模1的边缘上直接沉积接地件4。
[0048]附图标记
1印模
Ιο印模表面
2结构
3背板
3ο背板表面
4接地件
5涂层
5ο涂层表面
6钻孔 UL
Οryr-τ ?.χ η
【主权项】
1.制造用于在基底或软印模上施加微-和/或纳米结构的具有印模结构的结构印模的方法,其中所述印模结构至少部分地用涂层涂覆。2.如权利要求1所述的方法,其中所述印模结构和/或所述结构印模特别地至少主要,优选完全由以下材料中的至少之一形成: ?聚二甲基硅氧烷(PDMS) ?聚合物 ?全氟聚醚(PFPE) ?热塑性塑料 ?热固性塑料 ?金属 ?陶瓷 ?玻璃。3.如权利要求1或2所述的方法,其中所述涂层通过以下所示方法中的至少之一来施加: ?化学气相沉积(CVD) ?物理气相沉积(PVD)?PE-CVD ?电化学沉积 ?原子层沉积(ALD) ?分子层沉积(MLD)。4.如前述权利要求中至少之一所述的方法,其中根据本发明使用以下材料/材料类别中的至少之一作为用于涂覆所述印模结构的涂层材料: ?金属?Cr、Be、W1、Cd、Ga、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Os、Pa、Rh、Ru、Ta、T1、V、Zn、Sn、Zr、Cu、N1、Co、Fe、Pt、Ag、Au、Pb、W、Al ?半导体材料 ?S1、Ge、a -Sn、Se、Te、B、GaP、GaAs、InP、InSb、InAs、GaSb、GaN、AIN、InN、AlxGal-xAs、InxGal-xN ?陶瓷 ?非氧化物陶瓷(碳化物、氮化物、硼化物、硅化物)?Si3N4、BN、SiC?氧化物陶瓷?A1203、MgO、Zr02、T1、Ti203、Ti02、Si02?低氧化物 ?玻璃 ?聚合物 ?有机分子。5.用于在基底或软印模上施加纳米结构的具有印模结构的印模,其中所述印模结构至少部分地用涂层涂覆。6.如权利要求5所述的印模,其中所述印模结构由固化的聚合物,特别是弹性体,优选硅氧烷,优选由聚二甲基硅氧烷(PDMS)组成。7.制造用于在基底或软印模上施加微-和/或纳米结构的具有印模结构的结构印模的装置,其中所述装置具有用于涂覆所述印模结构的涂覆工具。
【专利摘要】本发明涉及制造用于在基底或软印模上施加微-和/或纳米结构的具有印模结构的结构印模的方法,其中所述印模结构至少部分地用涂层涂覆。另外,本发明涉及相应的结构印模以及制造用于在基底或软印模上施加微-和/或纳米结构的具有印模结构的结构印模的装置,其中所述装置具有用于涂覆所述印模结构的涂覆工具。
【IPC分类】G03F7/00
【公开号】CN105378562
【申请号】CN201380077203
【发明人】D.特赖布尔迈尔
【申请人】Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2013年6月20日
【公告号】EP3011391A1, US20160076147, WO2014202145A1
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