【11】證書號數：I353961
【45】公告日： 中華民國 100 (2011) 年 12 月 11 日
【51】Int. Cl.： B81C1/00 B41K3/00
(2006.01) (2006.01)
B41M1/26 (2006.01)
發明 全 12 頁
【54】名 稱：微奈米壓印模具及壓印製程
MICRO-NANO IMPRINTING MOULD AND IMPRINTING PROCESS
【21】申請案號：097123363 【22】申請日： 中華民國 97 (2008) 年 06 月 23 日
【11】公開編號：201000392 【43】公開日期： 中華民國 99 (2010) 年 01 月 01 日
【72】發 明 人： 郭有斌 (TW) GUO, YOOUBIN；高有志 (TW) KAO, YUCHIH；洪昭南 (TW) HONG, CHAUNAN
【71】申 請 人： 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY
臺南市東區大學路 1 號
【74】代 理 人： 蔡坤財；李世章
【56】參考文獻：
TW 439389 TW 200512090A TW 200704824A CN 101142066A
TW I223668 TW 200621895A TW 200738437A
[57]申請專利範圍
1. 一種微奈米壓印模具，至少包括：一多孔性主體，具有相對之一第一表面以及一第二表 面，其中該多孔性主體具有複數個孔洞，且一流體可經由該些孔洞流通於該第一表面與 該第二表面之間；以及一壓印圖案結構，設於該多孔性主體之該第一表面，其中該壓印 圖案結構包括複數個凸面以及複數個凹穴位於該些凸面之間，其中該些孔洞之至少一部 分貫穿在該些凹穴與該第二表面之間，以使該流體可經由該些孔洞之該至少一部分流通 於該些凹穴與該第二表面之間。
2. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中該些孔洞之孔徑範圍介於實質 0.2 nm 至實質 500μm 之間。
3. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中該些孔洞之孔徑尺寸實質相同。
4. 如申請專利範圍第 3 項所述之微奈米壓印模具，其中該多孔性主體中之該些孔洞的分布 密度相同。
5. 如申請專利範圍第 3 項所述之微奈米壓印模具，其中該多孔性主體中之該些孔洞的分布 密度自該第一表 面朝該第二表面漸進改變。
6. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中每一該些孔洞之孔徑尺寸自該第一 表面朝該第二表面漸增。
7. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中該多孔性主體係由複數個多孔性材 料層所堆疊而成。
8. 如申請專利範圍第 7 項所述之微奈米壓印模具，其中該些多孔性材料層各具不同孔徑尺 寸的孔洞。
9. 如申請專利範圍第 7 項所述之微奈米壓印模具，其中該些多孔性材料層之孔洞的分布密 度不同。
10. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中該多孔性主體之材料為一無機物、
一有機物、或有機物與無機物所組成的一複合組成物。
11. 如申請專利範圍第 10 項所述之微奈米壓印模具，其中該無機物為金屬或陶瓷。
12. 如申請專利範圍第 10 項所述之微奈米壓印模具，其中該有機物為熱固性高分子或熱塑性 高分子。
13. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中該流體一氣體，且該氣體為一反應 性氣體或一惰性氣體。
14. 如申請專利範圍第 13 項所述之微奈米壓印模具，其中該反應性氣體係選自於由空氣、氮 氣與氧氣所組成之一族群。
15. 如申請專利範圍第 13 項所述之微奈米壓印模具，其中該惰性氣體係選自於由氬氣與氦氣 所組成之一族群。
16. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中該流體為有機分子與無機分子的蒸 氣。
17. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中該流體為一液體。
18. 如申請專利範圍第 17 項所述之微奈米壓印模具，其中該液體係由高分子溶劑或可聚合成 高分子之單體所組成。
19. 如申請專利範圍第 17 項所述之微奈米壓印模 具，其中該液體為水、醇類、烷類、醚 類、酮類、酯類、有機液體、無機液體、或前述兩種以上成分組成之混合液體。
20. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中該些凸面與該些凹穴之長、寬或高 之範圍介於實質 0.1μm 與實質 1000μm 之間。
21. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中該些凸面與該些凹穴之長、寬或高 之範圍介於實質 1nm 與實質 100nm 之間。
22. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中該些孔洞之至少另一部分貫穿在該 些凸面與該第二表面之間，以使該流體可經由該些孔洞流通於該第二表面與該些凸面之 間。
23. 如申請專利範圍第 1 項所述之微奈米壓印模具，其中所有之該些孔洞並未貫穿在該些凸 面與該第二表面，以使該流體可經由該些孔洞而僅流通於該第二表面與該些凹穴之間。
24. 一種壓印製程，至少包括：提供一微奈米壓印模具，其中該微奈米壓印模具至少 包括：
一多孔性主體，具有相對之一第一表面以及一第二表面，其中該多孔性主體具有複數個 孔洞；以及一壓印圖案結構，設於該多孔性主體之該第一表面，其中該壓印圖案結構包 括複數個凸面以及複數個凹穴位於該些凸面之間，其中該些孔洞之至少一部分貫穿在該 些凹穴與該第二表面之間；提供一基板；進行一壓合步驟，以使一阻劑層壓合在該多孔 性主體之該第一表面與該基板之一表面之間，並使該阻劑層填入該壓印圖案結構中，其 中該阻劑層中及該阻劑層與該多孔性主體之間之一流體經由該些孔洞之該至少一部分流 通於該些凹穴與該第二表面之間且透過該些孔洞之該至少一部分而排出；以及移除該微 奈米壓印模具。
25. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中該些孔洞之孔徑範圍介於實質 0.2 nm 至 實質 500μm 之間。
26. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中該些孔洞之孔徑尺寸實質相同。
27. 如申請專利範圍第 26 項所述之壓印製程，其中 該多孔性主體中之該些孔洞的分布密度 相同。
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28. 如申請專利範圍第 26 項所述之壓印製程，其中該多孔性主體中之該些孔洞的分布密度自 該第一表面朝該第二表面漸進改變。
29. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中每一該些孔洞之孔徑尺寸自該第一表面朝 該第二表面漸增。
30. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中該多孔性主體係由複數個多孔性材料層所 堆疊而成。
31. 如申請專利範圍第 30 項所述之壓印製程，其中該些多孔性材料層各具不同孔徑尺寸的孔 洞。
32. 如申請專利範圍第 30 項所述之壓印製程，其中該些多孔性材料層之孔洞的分布密度不 同。
33. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，於提供該基板之步驟與該壓合步驟之間，更至 少包括形成該阻劑層覆蓋在該基板之該表面上。
34. 如申請專利範圍第 33 項所述之壓印製程，其中 該流體係在該壓合步驟期間排出。
35. 如申請專利範圍第 33 項所述之壓印製程，其中該些凸面與該基板之該表面直接接觸。
36. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，於提供該微奈米壓印模具之步驟與該壓合步驟 之間，更至少包括形成該阻劑層覆蓋在該壓印圖案結構上。
37. 如申請專利範圍第 36 項所述之壓印製程，其中該流體係在該壓合步驟之前排出。
38. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中提供該微奈米壓印模具之步驟至少包括對 該多孔性主體之該第一表面進行一表面改質處理，以使該些凸面與該些凹穴表面具有不 同之化學特性。
39. 如申請專利範圍第 38 項所述之壓印製程，其中該表面改質處理步驟係使該些凸面具有疏 水性，且使該些凹穴具有親水性。
40. 如申請專利範圍第 38 項所述之壓印製程，其中該表面改質處理步驟係使該些凸面具有疏 溶劑性，且使該些凹穴具有親溶劑性。
41. 如申請專利範圍第 38 項所述之壓印製程，其中該表面改質處理步驟為一無機溶液表面處 理步驟、一有機溶液處理步驟、一界面活性劑溶液表面處理步驟、或一電漿表面處理步 驟。
42. 如申請專利範圍第 41 項所述之壓印製程，其中該無機溶液表面處理步驟係利用酸性溶液 或鹼性溶液。
43. 如申請專利範圍第 41 項所述之壓印製程，其中該有機溶液處理步驟係利用醇類溶液、烷 類溶液、醚類溶液、酮類溶液、酯類溶液、酸性溶液、鹼性溶液或矽烷溶液。
44. 如申請專利範圍第 41 項所述之壓印製程，其中該界面活性劑溶液表面處理步驟係利用自 我排列單層分子或表面活性劑。
45. 如申請專利範圍第 41 項所述之壓印製程，其中該電漿表面處理步驟係利用活化技術或接 枝技術。
46. 如申請專利範圍第 38 項所述之壓印製程，於提供該微奈米壓印模具之步驟與該壓合步驟 之間，更至少包括將該阻劑層僅填入該些凹穴中。
47. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中移除該微奈米壓印模具之步驟更至少包括 透過該些孔洞而從該多孔性主體之該第二表面朝向該第一表面施加一高壓流。
48. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中該流體包括該阻劑層之溶劑與溶劑蒸汽、
以及該阻劑層與該多孔性主體之間的氣體。
49. 如申請專利範圍第 48 項所述之壓印製程，其中該阻劑層之溶劑為水、一有機液體、一無 機液體或其混合液體，其中該有機液體為醇類、烷類、醚類、酮類或酯類。
50. 如申請專利範圍第 48 項所述之壓印製程，其中該阻劑層與該多孔性主體之間的氣體為一 反應性氣體、一惰性氣體或其組合，其中該反應性氣體為空氣、氮氣或氧氣，且該惰性 氣體為氬氣或氦氣。
51. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中該阻劑層之材料為一無機物、一有機物、
或該有機物與該無機物的複合組成物。
52. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中 該基板之材料為一無機物、一有機物、
或該有機物與該無機物的複合組成物。
53. 如申請專利範圍第 52 項所述之壓印製程，其中該無機物為玻璃、矽晶圓、多晶矽、金屬 或陶瓷。
54. 如申請專利範圍第 52 項所述之壓印製程，其中該有機物為熱固性高分子或熱塑性高分 子。
55. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中該壓合步驟至少包括：將該些凸面與該基 板之該表面相對接合；以及將一阻劑材料透過該些孔洞而從該多孔性主體之該第二表面 流入該些凹穴中。
56. 如申請專利範圍第 55 項所述之壓印製程，於提供該基板之步驟與該壓合步驟之間，更至 少包括對該多孔性主體之該些凸面進行一表面改質處理，以封閉位於該些凸面之該些孔 洞。
57. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，於該壓合步驟與移除該微奈米壓印模具之步驟 之間，至少包括對該阻劑層進行一固化處理。
58. 如申請專利範圍第 57 項所述之壓印製程，其中該固化處理係利用一加熱法、一紫外光照 射法或一揮發溶劑法。
59. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中該阻劑層包含溶劑。
60. 如申請專利範圍第 24 項所述之壓印製程，其中該阻劑層不包含溶劑。
圖式簡單說明
第 1 圖係繪示依照本發明一較佳實施例的一種微奈米壓印模具之剖面圖。
第 2A 圖至第 2D 圖係繪示依照本發明之第一較佳實施例的一種壓印製程的製程剖面圖。
第 3A 圖至第 3E 圖係繪示依照本發明之第二較佳實施例的一種壓印製程的製程剖面圖。
第 4A 圖至第 4E 圖係繪示依照本發明之第三較佳實施例的一種壓印製程的製程剖面圖。
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