(57)【要約】以下の工程を含む、ミクロ構造物を作製する方法を開示する：シリコン含有エラストマーの表面にパターンを形成する工程；前記パターンを酸化する工程；前記パターンを基板と接触させる工程；及び酸化されたパターンと基板とを、それらが不可逆的に取付けられるように結合する工程。ここで、前記シリコン含有エラストマーは、転写パッドに取外し可能に取付けられていてもよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミクロ構造物を作製する方法であって、
シリコン含有エラストマーの表面にパターンを形成する工程；
前記パターンを酸化する工程；
酸化されたパターンを基板と接触させる工程；及び
前記酸化されたパターンと前記基板を、それらが不可逆的に取付けられるように結合する工程；
を含む前記方法。
【請求項２】
酸化する工程が、パターンを紫外線及び酸素に曝露させることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
パターンを基板と接触させる前に、基板を紫外線及び酸素に曝露させる工程を更に含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
結合する工程が、パターンと基質との間の接触を少なくとも16時間維持することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
結合する工程が、パターン及び基質を少なくとも70℃の温度にて少なくとも20分間維持することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
結合する工程が、シリコン含有エラストマーを紫外線に少なくとも30分間曝露させることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
シリコン含有エラストマーが、ポリシロキサン類、ポリシロキサンのセグメントを含むブロック共重合体類及びシリコン改変エラストマー類からなる群より選択されるメンバーを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
シリコン含有エラストマーがポリシロキサンを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
シリコン含有エラストマーがポリ(ジメチルシロキサン)を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
酸化する工程が、該表面を紫外線及び酸素に曝露させることを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
曝露が1分間〜4分間行われる、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
曝露が2分間〜3分間行われる、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
基板が、ケイ素、酸化ケイ素、石英、ガラス、ポリマー及び金属からなる群より選択されるメンバーを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
パターン形成する工程が、
マスターパターン上にエラストマー前駆体を堆積すること；
前記エラストマー前駆体をシリコン含有エラストマーに固化させること；及び
前記シリコン含有エラストマーをマスターから取外すこと；
を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
エラストマー前駆体が、モノマー類、ポリマー類及び非架橋ポリマー類からなる群より選択されるメンバーを含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
パターンを酸化する工程に先立って、シリコン含有エラストマーを転写パッドに取外し可能に取付ける工程を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
取外し可能に取付ける工程が、
シリコン含有エラストマーを酸化すること；
酸化されたエラストマーに接着調節剤を施すこと；及び
前記酸化されたエラストマーを転写パッド材料に接触させること；
を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
接着調節剤が、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、有機置換基を含むシラン化合物、及び有機置換基を含むシロキサン化合物からなる群より選択されるメンバーを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
接着調節剤が、3〜20の炭素原子及び1〜41のフッ素原子を有するフッ化有機置換基を含有するトリクロロシランを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
シリコン含有エラストマーを酸化する工程が、エラストマーを紫外線及び酸素に曝露させることを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
取外し可能に取付ける工程が、シリコン含有エラストマーと転写パッドとの間に刺激応答性接着剤を施すことを含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
シリコン含有エラストマーと転写パッドとの間の接着の強度が、温度、照射及び電場からなる群より選択される特性の変化によって減少する、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
刺激応答性接着剤がフォトレジスト材料である、請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
シリコン含有エラストマーがポリシロキサンを含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２５】
シリコン含有エラストマーがポリ(ジメチルシロキサン)を含む、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
パターン及び基板にエッチング剤を施して、パターンによって覆われていない基板部分を取り除く工程；及び
パターンを取り除く工程；
を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項２７】
パターン及び基板の上に材料を堆積する工程；及び
前記パターンを取外して、堆積された材料を含む第２のパターンを提供する工程；
を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項２８】
基板が平面でない、請求項１記載の方法。
【請求項２９】
ミクロ構造物を作製する方法であって、
シリコン含有エラストマーを含むフィルムの第一表面を酸化する工程、ここで、前記第一表面はパターンを含み、また前記フィルムは転写パッドに取付けられており；
前記パターンを基板に接触させる工程；
前記パターンと前記基板とを、それらが不可逆的に取付けられるように結合する工程；及び
前記フィルムから転写パッドを分離する工程；
を含む前記方法。
【請求項３０】
転写パッドが、フィルムと連続するシリコン含有エラストマーのバルク部分を含み；
フィルムがシリコン含有エラストマーの表面層であり；かつ
分離する工程が、前記バルク部分と前記フィルムとの間の凝集破壊を誘導することを含む；
請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
酸化する工程が、表面を紫外線及び酸素に曝露させることを含む、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
表面が、ケイ素、酸化ケイ素、石英、ガラス、ポリマー及び金属からなる群より選択されるメンバーを含む、請求項３０記載の方法。
【請求項３３】
シリコン含有エラストマーがポリシロキサンを含む、請求項３０記載の方法。
【請求項３４】
シリコン含有エラストマーがポリ(ジメチルシロキサン)を含む請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
フィルムと転写パッドが、
フィルムの第二表面を酸化すること、前記第二表面を接着調節剤で処理すること、及び、前記第二表面を転写パッドに接触させること、
によって形成された結合を介して、取外し可能に取付けられる、請求項２９記載の方法。
【請求項３６】
転写パッドが第二のシリコン含有エラストマーを含む、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
第二表面を転写パッドに接触させることが、第二のシリコン含有エラストマーを第二表面上に形成することを含む、請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
形成することが、第二表面上にエラストマー前駆体を堆積させること、及び、そのエラストマー前駆体を固化させることを含む、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
エラストマー前駆体が、モノマー類、プレポリマー類及び非架橋ポリマー類からなる群より選択されるメンバーを含む、請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
接着調節剤が、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、有機置換基を含むシラン化合物、及び有機置換基を含むシロキサン化合物からなる群より選択されるメンバーを含む、請求項３５記載の方法。
【請求項４１】
接着調節剤が、3〜20の炭素原子及び1〜41のフッ素原子を有するフッ化有機置換基を含むトリクロロシランを含む、請求項３５記載の方法。
【請求項４２】
第一表面を酸化すること及び第二表面を酸化することが、第一表面及び第二表面を紫外線及び酸素に曝露させることを含む、請求項３５記載の方法。
【請求項４３】
基板が、ケイ素、酸化ケイ素、石英、ガラス、ポリマー及び金属からなる群より選択されるメンバーを含む、請求項３５記載の方法。
【請求項４４】
シリコン含有エラストマーがポリ(ジメチルシロキサン)を含む、請求項３５記載の方法。
【請求項４５】
フィルムと転写パッドが、刺激応答性接着剤の層を介して取外し可能に取付けられている、請求項２９記載の方法。
【請求項４６】
パターン及び基板にエッチング剤を施して、パターンで被覆されていない基板部分を取り除く工程；及び
パターンを取外す工程；
を更に含む、請求項２９記載の方法。
【請求項４７】
パターン及び基板の上に材料を堆積すること；及び、パターンを取り除き、堆積された物質を含む第二パターンを提供すること；を更に含む、請求項２９記載の方法。
【請求項４８】
基板が平面でない、請求項２９記載の方法。
【請求項４９】
基板と、その基板上にパターニングされたシリコン含有エラストマーとを含むミクロ構造物であって、
シリコン含有エラストマーを酸化すること；
酸化エラストマーを基板と接触させること；及び
酸化エラストマーと基板とを、それらが不可逆的に取付けられるように結合すること；
によって形成されている前記ミクロ構造物。
【請求項５０】
パターニングされたシリコン含有エラストマーの最小フィーチャーサイズが1 nm〜500 μmである、請求項４９記載のミクロ構造物。
【請求項５１】
パターニングされたシリコン含有エラストマーの最小フィーチャーサイズが10 nm〜100 μmである、請求項４９記載のミクロ構造物。
【請求項５２】
パターニングされたシリコン含有エラストマーが不連続パターンを含む、請求項４９記載のミクロ構造物。
【請求項５３】
パターニングされたシリコン含有エラストマーが、基板とシリコン含有エラストマーを含む上層との間に配置されている、請求項４９記載のミクロ構造物。
【請求項５４】
パターニングされたシリコン含有エラストマーが、基板と上層との間に空のチャネルを更に含む、請求項５３記載のミクロ構造物。
【請求項５５】
上層が100 nm〜500 μmの厚さを有する、請求項５３記載のミクロ構造物。
【請求項５６】
上層が500 nm〜100 μmの厚さを有する、請求項５３記載のミクロ構造物。
【請求項５７】
上層とシリコン含有エラストマーを含む第二の上層との間に配置されているパターニングされた第二シリコン含有エラストマーを更に含む、請求項５３記載のミクロ構造物。
【請求項５８】
基板が平面でない、請求項４９記載のミクロ構造物。
【請求項５９】
基板が湾曲している、請求項５８記載のミクロ構造物。
【請求項６０】
請求項４９記載のミクロ構造物にエッチング剤を施して、パターニングされたシリコン含有エラストマーによって覆われていない基板部分を取り除くことを含む、ミクロ構造物を作製する方法。
【請求項６１】
パターニングされたシリコン含有エラストマーを取外すことを更に含む、請求項６０記載の方法。
【請求項６２】
基板が平面でない、請求項６０記載の方法。
【請求項６３】
請求項４９記載のミクロ構造物上に物質を堆積すること；及び
パターニングされたシリコン含有エラストマーを取り除いて、堆積した物質のパターンを提供すること；
を含む、ミクロ構造物を作製する方法。
【請求項６４】
基板が平面でない、請求項６３記載の方法。
【請求項６５】
基板、その基板上にパターニングされたシリコン含有エラストマー、及びシリコン含有エラストマーを含有する上層を含むミクロ構造物であって、
前記パターニングされたシリコン含有エラストマーが、前記基板と前記上層との間に配置されており、
前記基板と前記上層との間に空のチャネルを含み、
前記上層が100 nm〜500 μmの厚さを有する、前記ミクロ構造物。
【請求項６６】
上層が500 nm〜100 μmの厚さを有する、請求項６５記載のミクロ構造物。
【請求項６７】
基板とシリコン含有エラストマーを含む第二の上層との間に配置されているパターニングされた第二シリコン含有エラストマーをさらに含む、請求項６５記載のミクロ構造物。
【請求項６８】
基板が平面でない、請求項６５記載のミクロ構造物。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（背景技術）
ソフトリソグラフィーは、ミクロ構造物を作るために微細加工で用いられる多用途のパターニング技術である。この技術は、パターニングされた(patterned)エラストマーを用いて、マスターから基板にパターンを転写する。パターニングされたエラストマーは、例えば、物質を転写するためのスタンプとして、物質によって充填される型として、又は基板上に選択的な堆積及び/又は物質の基板からの選択的な除去を提供するマスクとして、用いられ得る（例えば、Xia, Y. and Whitesides, G.M. Annu. Rev. Mater. Sci. (1998)28：153-184を参照）。
一方、通常のフォトリソグラフィーは硬質のフォトマスクを利用してフォトレジスト層をパターニングし、パターニングされたフォトレジストは、それに続くエッチング工程及び堆積工程の間、パターンの下の物質を保護する。ソフトリソグラフィーは、通常のフォトリソグラフィーを超える数多くの利点を提供する。ソフトリソグラフィーは、個々の層の段階的な組立てを必要とするのではなく、一回の堆積工程で３次元構造物及び非平面構造物を得ることができる。エラストマーの機械的可撓性のため、非平面構造物をパターニングすることができる。種々のソフトリソグラフィー技術には、フォトリソグラフィに利用可能な材料よりもさらに多様な範囲の材料を用いることができ、またソフトリソグラフィーに用いられる材料及び技術は典型的に大幅に費用が安い。これらの利点から、ソフトリソグラフィーは、集積光学、ミクロ電子工学機械システム（MEMS）、ミクロ流体工学、及び生物学的材料（例えばタンパク質、核酸及び細胞）のパターニングがを含む様々な用途に有用であることが示されている。
【０００２】
一例では、パターニングされたエラストマースタンプが基材と接触させられて、チャネルを形成することができ、前記チャネルは２次元又は３次元でパターンを示し得る。次に前記チャネルは、例えばポリマーやセラミックといった固形物質の液体前駆物質で充填することもできる。前記チャネルは、種々の流体物質を混合するのにも用いることができ、よって、ミクロリアクター又は微量分析ツールとして役立ち得る。この技術を用いた立体パターン構造物の形成は、毛細管におけるミクロモールディング(Micromolding In Capillaries)又は“MIMIC”と呼ばれている。この技術の欠点としては、パターン全体が充填されるためにパターンが連続している必要性が挙げられる。また前記チャネルは、パターンを充填するのに用いられる液体の粘性を調整するのに充分な広さであるべきであり、よって、得ることができる解像度が限定され得る。
別の例では、パターニングされたエラストマースタンプが物質で覆われて、次に基板と接触させられ得る。そのスタンプを取り除くと、基板上にスタンプのパターンで物質が堆積される。したがって、転写される物質は、基板上にプリントされるインクとして役目を果たす。ミクロ接触印刷法(microcontact printing)又は“μCP”と呼ばれるこの技術は、不連続パターンを形成するのに用いることができ、MIMICより高い解像度を有するパターンを形成することができる。ミクロ接触印刷法の応用としては、典型的には、パターニングされたインク上又は露出した基板上に別の物質を選択的に堆積する、付加(additive)リソグラフィーを含む。この技術の欠点としては、基板及びインクとして用いることができる材料の範囲が限定されていることが挙げられる。
【０００３】
更に別の例では、パターニングされたエラストマー膜が基板に施され得る。次にその膜は、露出した基板の選択的な除去（減算(subtractive)リソグラフィー）のためのマスクとして、又は付加リソグラフィーのためのマスクとして役目を果たし得る。前記膜及び前記基板に用いられる材料に応じて、それら２つの間に可逆的な結合が用いられて、所望の微細加工のあいだ前記膜を安定化することができ、また一旦前記結合がその意図された目的を果たしたら前記膜を取外すこともできる。この技術の欠点としては、薄いエラストマー膜を施すこと、取り除くこと及び扱うことが非常に難しいということが挙げられる。また、その膜は連続しているべきであって、不連続な形及びパターンを画像化するのには用いることができない。
従って、平面的及び非平面的な基板上に連続的又は不連続的であり且つ２次元的又は３次元的なパターンを形成することに使用できる、改良されたソフトリソグラフィー技術を提供することが望まれている。前記パターンは、チャネル又は付加リソグラフィー及び減算リソグラフィーのためのマスクの形態であってもよい。また、前記パターンは、関係する材料の精密な取扱いを必要とせずに、幅広い範囲の物質の上に且つ幅広い範囲の物質を用いて形成され得るのが望ましい。
【発明の開示】
【０００４】
（発明の概要）
本発明の第一の態様では、シリコン含有エラストマーの表面にパターンを形成する工程；前記パターンを酸化させる工程；前記パターンを基板と接触させる工程；及び、酸化されたパターンと前記基板とを、それらが不可逆的に取付けられるように結合する工程；を含む、ミクロ構造物を作製する方法が提供される。
本発明の第二の態様では、シリコン含有エラストマーを含むフィルムの第１の表面を酸化する工程、このとき前記第１の表面がパターンを含み、前記フィルムは転写パッドに取付けられている；前記パターンを基板と接触させる工程；前記パターンと前記基板とを、それらが不可逆的に取付けられるように結合する工程；及び、前記フィルムから前記転写パッドを分離する工程；を含む、ミクロ構造物を作製する方法が提供される。
【０００５】
本発明の第三の態様では、基板と、その基板上にパターニングされたシリコン含有エラストマーとを含むミクロ構造物が提供される。そのミクロ構造物は、シリコン含有エラストマーを酸化すること；酸化されたエラストマーを基板と接触させること；及び、前記酸化されたエラストマーと前記基板とを、それらが不可逆的に取付けられるように結合すること；によって形成される。更に、ミクロ構造物にエッチング剤を施して、パターニングされたシリコン含有エラストマーで覆われていない基板部分を取り除くことを含む、ミクロ構造物を作製する方法が提供される。更に、ミクロ構造物上に材料を堆積させること；及び、パターニングされたシリコン含有エラストマーを取り除き、堆積された材料のパターンを提供すること；を含む、ミクロ構造物を作製する方法が提供される。
本発明の第四の態様では、基板、その基板上にパターニングされたシリコン含有エラストマー及びシリコン含有エラストマーを含む上層、を含むミクロ構造物が提供される。パターニングされたシリコン含有エラストマーは、前記基板と前記上層との間に配置されており、前記基板と前記上層との間に空のチャネルを含み、前記上層は100 nm〜500 μmの厚さを有する。
【０００６】
（発明の詳細な説明）
本発明の第一の態様では、ミクロ構造物を作製する方法が、シリコン含有エラストマーの表面にパターンを形成する工程；そのパターンを酸化する工程；及び、酸化されたパターンを基板と接触させる工程；を含む。酸化されたパターンと基板とは、それらが不可逆的に取付けられるように結合され得る。
本発明の一側面では、シリコン含有エラストマーを基板に不可逆的に取付ける方法が、シリコン含有エラストマーの露出された表面を酸化し、続いて、その酸化された表面を基板と接触させること；及び、エラストマーを基板と結合すること；を含む。前記結合の強度は、表面に隣接するエラストマーの層とエラストマー材料の残りのバルクとの間の結合の強度より強くてもよい。
【０００７】
本発明の第二の態様では、ミクロ構造物を作製する方法が、シリコン含有エラストマーの表面にパターンを形成する工程；シリコン含有エラストマーを酸化する工程；酸化されたエラストマーに接着調節剤を施す工程；及び、酸化されたエラストマーを転写パッド材料に取外し可能に取付ける工程；を含む。この方法は、更に、シリコン含有エラストマーの表面のパターンを酸化する工程；酸化されたパターンを基板と接触させる工程；及び、酸化されたパターンと基板とを、それらが不可逆的に取付けられるように結合する工程；を含んでもよい。
本発明の一側面では、シリコン含有エラストマーを転写パッド材料に取外し可能に取付ける方法が、シリコン含有エラストマーの露出された表面を酸化すること；それと組合せて、前記露出された表面を接着調節剤で処理して、転写パッドに取外し可能に取付け得る表面を提供すること；を含む。従って、前記エラストマーは、転写パッドからそのエラストマーを取り除くのに充分な大きな力を受けるまで、支持及び操作され得る。
本発明の別の側面では、シリコン含有エラストマーを基板に不可逆的に取付ける方法が、シリコン含有エラストマーの露出された表面を酸化すること；それと組合せて、酸化された表面を基板と接触させること；及び、酸化された表面と基板とを結合すること；を含む。
【０００８】
本発明の第三の態様では、ミクロ構造物を作製する方法が、シリコン含有エラストマーを含むフィルムの第１の表面を酸化する工程；及び、パターンを基板と接触させる工程；を含む。前記第１の表面はパターンを含有し、前記フィルムは転写パッドに取付けられている。この方法は、パターンと基板とを、それらが不可逆的に取付けられるように結合する工程；次に、転写パッドをフィルムから分離する工程；を更に含む。
本発明の一側面では、シリコン含有エラストマーフィルムを転写パッドから基板に転写する方法が、シリコン含有エラストマー材料の片面を酸化すること；続いて、酸化された表面を基板と接触させること；及び、エラストマー表面と基板との間に結合を形成すること；を含む。エラストマー材料を基板から分離することにより、バルクエラストマー材料と酸化された表面に隣接するエラストマーの層との間にエラストマーの分割が引き起こされる。よって、エラストマーのフィルムは、基板に結合されたままとなる。
【０００９】
本発明の別の側面は、シリコン含有エラストマーフィルムを転写パッドから基板に転写する方法が、シリコン含有エラストマーフィルムの片面を転写パッド材料に取外し可能に取付けること；続いて、前記フィルムの他方の面を基板に不可逆的に取付けること；を含む。基板から転写パッドを分離することにより、前記転写パッドからエラストマーフィルムが取り除かれ、よって、前記フィルムが前記転写パッドから前記基板へと転写される。
本発明の更に別の側面では、パターンをマスターから基板に転写する方法が、マスターに基いてパターニングされたフィルムを形成すること；続いて、パターニングされたフィルムを基板と不可逆的に取付けること；を含む。パターニングされたフィルムは、転写パッドに取外し可能に取付けられているフィルムであってもよく、又は基板に不可逆的に取付けられている表面に隣接するシリコン含有エラストマーの層であってもよい。
【００１０】
本明細書中で用いられる“ミクロ構造(物)(microstructure)”という用語は、1000マイクロメートル(μm)又はそれより小さいフィーチャー(feature)を含有する構造(物)又はパターンとして定義されている。ミクロ構造物の形成は、本明細書中で“微細加工(microfabrication)”と呼ばれており、例えばマイクロリソグラフィー、ソフトリソグラフィー、MIMIC及び自己組織化(self-assembly)といった技術が挙げられるが、これだけに限られない。
本明細書中で用いられる“不可逆的に取付けられた(不可逆的に取付けられる)”という用語は、２つの物質の間の結合が、それらの物質の一方又は両方を損傷又は破壊することなくそれらの物質を機械的に分離することができないほど充分に強いことを意味する。不可逆的に取付けられた物質は、例えば化学試薬又は化学照射などの適切な化学環境に曝露されることによって、分離され得る。
本明細書中で用いられる“取外し可能に取付けられた(取外し可能に取付けられる)”という用語は、２つの物質の間の結合が、どちらの物質も有意に損傷されることなくそれらの物質を機械的に分離することができるほど充分に弱いことを意味する。
本明細書中で用いられる“エラストマー”という用語は、外部の力によって変形される場合に、その初期の寸法に戻ることができるポリマーとして定義される。ポリマーは、次の基準に適合する場合にエラストマーであると考えられる。固形状態にあり、初期線寸法Ｄ0を有するポリマーのサンプルは、前記寸法が10％まで変化するように、力を施される。一旦力が施されなくなると、前記寸法は、Ｄe（Ｄe＝Ｄ0±0.01Ｄ0）の値をとる。
【００１１】
本明細書中で用いられる“シリコン含有エラストマー”という用語は、シリコン(ケイ素)（Si）原子を含有するエラストマーを指す。シリコン含有エラストマーの例としては、ポリ(ジメチルシロキサン)、ポリ(メチルシロキサン)、部分的アルキル化ポリ(メチルシロキサン)、ポリ(アルキルメチルシロキサン)及びポリ(フェニルメチルシロキサン)などのポリシロキサン類；ポリシロキサン及び別のポリマーのセグメントを含有するブロック共重合体類；シリコン改変(silicon-modified)天然ゴム、シリコン改変ポリオレフィン類（シリコン改変ポリイソプレン、シリコン改変ポリブタジエン及びシリコン改変ポリイソブチレンを含む）、シリコン改変ポリイミド類、シリコン改変架橋フェノールホルムアルデヒド樹脂類（Si改変ノボラック）及びシリコン改変ポリウレタンエラストマー類などのシリコン改変エラストマー類；が挙げられるが、これだけに限られない。エラストマー類のシリコン改変は、ヒドロケイ素化(hydrosilation)及び縮合を含む、シラン類及びシロキサン類を用いる反応によって行われ得る。好ましくは、シリコン含有エラストマーがポリシロキサンである。より好ましくは、シリコン含有エラストマーが、“PDMS”と呼ばれるポリ(ジメチルシロキサン)である。
【００１２】
シリコン含有エラストマー類の更なる例としては、ポリシロキサン類と他のポリマー類とのブロック共重合体類が挙げられる。例えば、ポリシロキサン類含有ブロック共重合体類は、ポリエチレン（米国特許第5,618,903号明細書）、ポリ(イソブチレン)（米国特許第5,741,859号明細書）、ポリプロピレン（米国特許第5,744,541号明細書）、ポリスチレン及び種々のポリジエン類（米国特許第5,932,649号明細書）、並びにポリイソプレン及びポリブタジエン（米国特許第6,362,288号明細書）などのポリオレフィン類を用いて生成され得る（上述する文献は、参照により本明細書に含まれるものとする）。別の例では、ポリシロキサン類を含有するブロック共重合体が、アクリレート類（米国特許第6,090,902号明細書）、不飽和モノマー類の重合によって生成された多種多様なポリマー類（米国特許第6,124,411号明細書）及び様々な種類のシロキサン類（米国特許第5,637,668号明細書）を用いて生成され得る。別の例では、ポリシロキサン類を含有するブロック共重合体類が、ポリカーボネート類（米国特許第6,072,011号明細書）及びポリ(アリーレンエーテル類)（米国特許第6,339,131号明細書）などの縮合ポリマー類を用いて生成されてもよく、またポリエチレンオキシド及びポリプロピレンオキシド（米国特許第6,013,711号明細書）などのポリエーテル類を用いて生成されてもよい（上述する文献は、参照により本明細書に含まれるものとする）。シリコン含有エラストマー類の更なる例としては、ポリシロキサン反復単位をポリエステル及び/又はポリカーボネート反復単位と組合せて含有する共重合体類が挙げられ（米国特許第6,407,193号明細書）、またポリシロキサン類とポリアミド類とのブレンド（米国特許第6,344,521号明細書）及びポリシロキサン類とポリオレフィン類、ポリウレタン類又はスチレンポリマー類（米国特許第6,153,691号明細書）も挙げられる（上述する文献は、参照により本明細書に含まれるものとする）。シリコン含有エラストマー類の更なる例としては、シラン化合物を用いる処理によってシリコンを含有するように改変されたポリマー類が挙げられる（米国特許第6,136,926号明細書、この文献は、参照により本明細書に含まれるものとする）。
【００１３】
シリコン含有エラストマー類の酸化は、本技術分野で既知の種々の方法によって行われ得る。ある方法では、例えば、エラストマーが酸素化プラズマに曝露されて、エラストマー表面が酸化され得る。この酸化は、40℃程度の低温にて酸素の流れをプラズマに変換することによって行われ得る。別の好ましい方法では、シリコン含有エラストマーの表面の酸化が、その表面を、周囲大気からオゾン及び/又は他の酸化化学種（例えば一重項酸素）を生成するのに充分な紫外線に曝露させることによって行われる。この特定の酸化は、UV/オゾン処理、すなわち“UVO”と呼ばれている。またUVOによる酸化は、酸素(O2)又はオゾン(O3)どちらかの分子に富む大気に表面を曝露させることも含み得る。UVOによる酸化の一つの利点は、シリコン含有エラストマーが穏やかな条件下で充分に酸化され得るということである（例えば、Ouyang, M. et al., Chem. Mater. 2000, 12, 1591-1596を参照）。
シリコン含有エラストマーの酸化された表面は、次に、その酸化された表面と基板とを接触させること及び前記表面と基板を一緒に結合することによって、基板材料の表面に不可逆的に取付けられ得る。適切な基板としては、シリコン；酸化ケイ素、石英及びガラスなどのセラミック材料；ポリスチレン及びシリコン含有エラストマー類（PDMSを含む）などのポリマー類；チタン、クロム、タングステン及び金などの金属類；が挙げられるが、これだけに限られない。好ましくは、シリコン含有エラストマーの表面が、周囲温度にて適切な時間にわたりUVOで処理され、続いて、少し前に清浄にされた基板と速やかに接触させられる。例えば、PDMSが、好ましくは1〜4分間、より好ましくは2〜3分間、更により好ましくは約2.5分間、UVOに曝露される。
【００１４】
前記エラストマー及び基板は、接触状態を保たれて、不可逆的な結合を形成する。接触させられたエラストマー及び基板は、加熱及び/又は補助的な紫外線を施されて、前記結合の形成が補助され得る。例えば、UVO処理したPDMSをシリコン基板と接触させた後、その接触を周囲温度にて約16時間維持することによって、材料を少なくとも20分間70℃に維持することによって、又はPDMSに少なくとも30分間紫外線を施すことによって、不可逆的な結合が得られ得る。酸化されていないシリコン含有エラストマー類を熱、オゾン又は紫外線のうちの１つのみに曝露させることは、典型的には、基板に対する不可逆的な接着を提供しないであろう。
シリコン含有エラストマーの酸化された表面と基板表面との間の初期接触は、典型的には、不可逆的な結合を生じないであろう。この現象は、エラストマー及び基板の正確な位置決めを可能にする。従って、不可逆的な結合の形成に先立って、エラストマー及び/又は基板のパターンが整列させられても、又は見当合わせされ(registered)てもよい。光学的に透明なシリコン含有エラストマー（例えばPDMS）の使用は、フィルム及びパターンの整列又は見当合わせが光学的観測を用いて行えるという点でも望まれ得る。
【００１５】
酸化されたシリコン含有エラストマーと基板とを接触させるのに先立って、基板の表面を清浄にすることが望まれ得る。基板は、通常の方法によって清浄にされ得る。例えば、シリコン又は酸化ケイ素の基板は、窒素などの不活性ガス下ヘキサン類及びエタノールなどの溶媒を用いてリンスされ乾燥させられてもよい。別の例では、ガラス及び石英が、ピラニア(piranha)（硫酸及び過酸化水素）などの試薬を用いてリンスされ得る。また基板は、UVO、アルゴンプラズマ若しくは他のプラズマなどのプラズマ又は他の化学処理に対する曝露によって、清浄にされてもよく及び/又は酸化的に改変されてもよい。また、基板の表面を、酸化されたエラストマーと接触させる直前に、UVOで処理することも望まれ得る。基板の処理は、好都合なことに、エラストマー表面及び基板表面に同じUVO曝露を施すことによって行われ得る。金などの金属基板類については、チオール化合物などの接着促進剤を金属表面及び/又はエラストマー表面に施すことが有用であり得る。チオール化合物の例としては、(チオールプロピル)トリメトキシシランなどのチオール-シラン化合物類が挙げられる。
【００１６】
185 nmの紫外線が酸素をオゾンに変換し、そのオゾンが254 nmの紫外線によって連続的に原子酸素に変換されると考えられている。いずれの解釈論によっても拘束されることを望まないが、エラストマーのシリコン含有表面の酸化が、初めのケイ素-酸素-炭素(Si-O-C-)結合又はケイ素-炭素(Si-C)結合の開裂による有機基の除去のため、前記表面上に遊離の酸化ケイ素(Si-O-)官能基及び/又は水酸化ケイ素(Si-OH)官能基を生成するのに役立つと考えられる。酸化されたエラストマーと基板との間の接触は、それら２つの材料の間でシリルエーテル（Si-O-Si、Si-O-C又はSi-O-金属）結合の形成を促進すると考えられる。
UVO処理の量は、シリコン含有エラストマーの種類と基板材料の種類とに応じて変動され得る。例えば、PDMSのメチル基よりも揮発し難いアルキル又はアリール有機側鎖を含有するポリシロキサン類に対しては、UVOを5分間以上施すことが必要とされ得る。また、シリコン改変エラストマー類及びポリシロキサン含有ブロック共重合体類に対しては、ケイ素原子がPDMSにおける場合よりも集められていないことから、UVOの持続時間を増加することが必要とされ得る。PDMSエラストマーは、UVOで5分間以上処理されると、基板に不可逆的に接着しない場合があり、4分間の処理は、片方のサンプルから別のサンプルまで一貫しない(inconsistent)接着が得られる場合がある。他のシリコン含有エラストマー類もこの“過酸化”現象を示す場合があり、最大有効UVO処理時間を有するであろう。
【００１７】
基板に対して不可逆的に取付けられることに加えて、シリコン含有エラストマーの酸化された表面は、取付けが取外し可能であるように転写パッド材料に接着され得る。シリコン含有エラストマーは、エラストマーの操作を可能にするのには充分な強さであるが、エラストマー内の凝集力よりは強くない結合によって、転写パッドに接着され得る。従って、シリコン含有エラストマーと転写パッドとの間の取外し可能な取付けは、保管及び/又はその他加工処理の間はエラストマーが所望の形状を保持することを可能にし得るが、エラストマーは、充分な力で互いから引き離される場合は、転写パッドから完全に取り外され得る。この取外しは、エラストマー及び/又は転写パッドを引き裂く（凝集破壊）ことなく達成されるのが好ましい。
シリコン含有エラストマーの転写パッドに対する取外し可能な取付けは、エラストマー表面の酸化と、その酸化された表面上における接着調節剤の堆積との組合せによって容易にされ得る。たとえば、シリコン含有エラストマーの表面は、酸化されて、次に、少なくとも一部の接着調節剤が前記表面上に存在するように接着調節剤に曝露されてもよい。この改変された表面と転写パッドとの接触は、次に、取外し可能な取付けによって連結されているエラストマー及び転写パッドを提供し得る。
接着調節剤は、シリコン含有エラストマーの酸化された表面上に存在する場合に、酸化された表面と別の材料との間の結合の強度を減少させる物質のいずれであってもよい。接着調節剤としては、イオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤などの表面活性剤、有機置換基を含有するトリクロロシランなどのシラン化合物類、有機置換基を含有する環状メチルシロキサンなどのシロキサン化合物類が挙げられるが、これだけに限られない。好ましい接着調節剤としては、3〜20の炭素原子を有する有機置換基を含有するトリクロロシラン類が挙げられる。より好ましい接着調節剤としては、3〜20の炭素原子及び1〜41のフッ素原子を有するフッ化有機置換基を含有するトリクロロシラン類が挙げられる。具体的な好ましい接着調節剤としては、（トリデカフルオロ-1,1,2,2-テトラヒドロオクチル）トリクロロシランが挙げられる（これ以降はTDTSと呼ぶこととする）。
【００１８】
取外し可能な取付けは、エラストマーと転写パッドとの間の刺激応答性接着剤層によっても容易にされ得る。前記接着剤層は、その接着剤層とシリコン含有エラストマーとの間及びその接着剤層と他の材料との間に不可逆的な取付けを提供し得るが、エラストマー及び/又は他の材料に対する取付けの強度を減少させ得る。例えば、接着剤材料の層が、接着強度が減少させられるような温度、照射又は電場といった条件の変化を施されてもよい。一例では、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(α-メチルスチレン)、ポリ(ノルボルネン-コ-マレイン酸無水物)又はフェノールホルムアミドなどのフォトレジスト材料が材料間の接着性結合を初めに提供してもよい。それらの材料が、続いて、照射によって分解されて、接着の強度を充分に減少させ、また材料が分離するのを可能にしてもよい。このようなフォトレジストをベースとする可逆的な接着は、光酸発生物質(photoacid generator)のような光線感作物質を使用して接着強度を減少させるための応答時間を改善することも含み得る。
適切な転写パッド材料としては、シリコン、酸化ケイ素、石英、ガラス、及びPDMSといったシリコン含有エラストマーが挙げられるが、これだけに限られない。好ましくは、転写パッドがシリコン含有エラストマーである。より好ましくは、転写パッドがPDMSである。
【００１９】
シリコン含有エラストマーの基板に対する不可逆的な取付けは、エラストマーのフィルムを基板上に転写するのに用いることができる。例えば、シリコン含有エラストマーの表面の酸化、それに続き、酸化された表面を基板と接触させること及び結合することが、前記エラストマーと前記基板との間に不可逆的な取付けを形成し得る。不可逆的な取付けが、エラストマー内の凝集力よりも強いことが好ましい。エラストマーは一体化した連続的な材料であるが、酸化された表面に隣接していないバルク(bulk)部分と、酸化された表面に隣接している表面層部分とを含んでいるとみなされ得る。従って、エラストマーが基板から引き離されると、エラストマーは、凝集破壊を受け、前記表面層から前記バルク部分を分離するであろう。エラストマー材料のフィルムが、そのエラストマー表面が酸化されてから基板と接触して置かれた領域においてのみ、基板に結合したままであるような凝集破壊が好ましい。
【００２０】
シリコン含有エラストマーの基板に対する不可逆的な取付けは、パターンをマスターから基板に転写することにも用いることができる。例えば、図１を参照すると、シリコン含有エラストマーは、マスターパターン(２０)に基づいてパターニングされ得る。前記マスターパターンは、マスター材料(２２)の表面上に存在し得る。そのパターニングされた表面上における最終シリコン含有エラストマー(３０)の形成は、エラストマーにパターンのレリーフ(relief)を形成し得る。シリコン含有エラストマー類は、例えばモノマー類及び/又はプレポリマー類を重合することによって；モノマー類、プレポリマー類及び/又はポリマー類を架橋することによって；並びに、エラストマーを液体状態又は溶融状態から固化することによって；形成されてもよい。従って、モノマー類、プレポリマー類又は非架橋ポリマーなどの粘性エラストマー前駆体が、マスターのパターニングされた表面上に堆積されてもよい。次に、重合及び/又は架橋が、マスターから取外すことができるパターニングされたシリコン含有エラストマーを提供し得る。また、エラストマーが、その溶融温度（Ｔm）より高い温度にて、マスターのパターニングされた表面上に堆積されてもよい。一旦エラストマーがそのＴmより低温まで充分に冷却されると、そのエラストマーはマスターから取外されて、パターニングされたエラストマーが現れ得る。不可逆的な取付け及び凝集破壊を用いてパターンを転写する場合、パターニングされたシリコン含有エラストマーを作製するのに用いられる材料は、マスターパターン全体を覆うのに充分な量でマスター上に堆積されることが好ましい。
【００２１】
マスターは、既知の微細加工技術のいずれかによりパターニングすることができ、また種々の材料から作製され得る。パターニングされたエラストマーを作製するのに用いられる材料の堆積の前に、マスターが清浄にされることが好ましい。またマスターが、混入物、潤滑剤、塩類、微粒子、小分子又はオリゴマーなどの、パターニングされたエラストマーの表面に転写され得る物質を含有しないことが好ましい。
さらに図１を参照すると、パターニングされたシリコン含有エラストマーは、一旦マスターパターンに基づいて生成されると、マスターから取り外される(４０)。次に、そのエラストマーのパターニングされた表面（３２）は、説明したように、酸化されて（４２）、基板（５０）に不可逆的に結合され得る（４４）。従って、基板とシリコン含有エラストマーとが、マスターパターンにより指図されたように、パターンに沿って不可逆的に取付けられる。エラストマーのバルク（３４）が基板から引き離されると（４６）、エラストマーは凝集破壊を受けて、エラストマー表面が酸化されてから基板と接触して置かれた領域においてのみ基板に結合されているエラストマー材料のフィルム（３６）を残すであろう。エラストマーと基板とがパターンの形状で不可逆的に取付けられることから、基板上に残るフィルムは、そのパターンを保持する。
【００２２】
パターニングされたエラストマーが基板からはがされるときの耐力は、エラストマー接触総面積とフィーチャーサイズとの両方によって影響され得る。従って、凝集破壊に基づくパターニング方法は、小さなフィーチャーサイズ（100 μm又はそれ以下）を有するパターンを比較的広い面積上に転写するのに特に有用である。この方法の一つの利点は、複数のパターンの見当合わせを可能にし且つ広い面積上にマイクロメートル規模のパターニングを可能にする様式で、パターンを転写できることである。フィーチャーのサイズが1 μmレベルに近づくにつれて、エラストマーの凝集破壊の位置は、フィーチャー表面の凝集破壊の位置に進行的に近づく。1.0 μmの最小フィーチャーサイズに対しての10〜100 nm範囲の厚さでのパターン転写は、具体的な実施例と同様に、1 μmフィーチャー高を有するマスターに基づいて容易に達成され得る。また、このような小さなフィーチャーサイズに対するバルクエラストマーの取外しは、より小さな力を必要とする傾向がある。
【００２３】
シリコン含有エラストマーの転写パッドとの取外し可能な取付けは、エラストマーのフィルムを基板上に転写することにも用いることができる。この方法では、シリコン含有エラストマーの両面が酸化されているが、それは異なる効果のためである。例えば、シリコン含有エラストマーフィルムの一表面を酸化し、続いて接着調節剤を堆積することは、前記表面が別の材料に取外し可能に取付けられることを可能にし得る。前記表面と転写パッドとの接触は、前記エラストマーフィルムと転写パッドとの間に取外し可能な結合を形成し得る。前記表面が一旦転写パッドに取外し可能に取付けられると、シリコン含有エラストマーフィルムのもう一方の表面の酸化、それに続き、その酸化された表面を基板と結合させることは、前記エラストマーフィルムと基板との間に不可逆的な取付けを形成し得る。この結果、基板と転写パッドとの間に位置しているシリコン含有エラストマーフィルムを有する重層構造が得られる。転写パッドが基板から引き離されると、取外し可能な結合は破壊されるであろうし、不可逆的な結合はフィルムを基板と接触した状態で維持するであろう。このようにして、フィルムが転写パッドから基板に転写される。
刺激応答性接着剤を用いて達成される取外し可能な取付けについては、転写パッドが取外される前に、前記接着剤が適切な条件を施されてその接着性が減少させられる。転写パッドと基板との分離は、エラストマー表面が酸化されてから基板と接触させて置かれた領域においてのみ、エラストマー材料のフィルムが基板に対して結合したままであるようなのが好ましい。
【００２４】
転写パッドは、エラストマーフィルムと接触させられる前に固形材料であってもよく、又は転写パッドが、エラストマー表面が酸化されて接着調節剤で処理された後にエラストマーフィルム上で直接的に形成されてもよい。酸化され処理された表面上における転写パッドの形成は、転写パッドがシリコン含有エラストマーである場合に特に有用である。従って、粘性のエラストマー前駆体が、酸化され処理されたフィルム表面上に堆積されて、エラストマー転写パッドへと固化されてもよい。前記エラストマー転写パッドは、転写パッドの形成と同時にフィルムに取外し可能に取付けられるであろう。
酸化され処理されたフィルム上におけるエラストマー転写パッドの形成では、初期(initiated)PDMS前駆体がフィルム表面上に堆積されて、PDMSエラストマーへの重合を可能にされてもよい。典型的には、すでに硬化されたPDMSの一部、例えばエラストマーフィルムに初期PDMS前駆体が添加される場合は、新たに形成される層が層間に測定可能な境界を形成することなく硬化する。従って、前記層間の“接着”は、バルク内部接着であり、比較的強力である。硬化PDMSフィルムの表面が酸化なしに接着調節剤で処理された場合は、フィルムと転写パッド層との間の接着性はバルク接着より弱く、前記転写パッド層とフィルムはどちらの層にも損傷を与えることなく分離され得るであろう。その接着性は、接着調節剤を堆積する前に硬化PMDSフィルムをUVOに曝露させることによって、さらに減少されてもよい。
【００２５】
UVOを施される硬化PDMSフィルムに対して、接着調節剤の量を調整することにより、接着調節剤の量の増加が接着強度の減少と相関して、接着の強度が制御され得る。例えば、UVOを50秒間施し続いて20分間TDTSに曝露された硬化PDMSフィルムは、PDMS転写パッドに対して最小の接着性を示す。TDTS曝露の減少は、PDMS転写パッドに対する取外し可能な取付けを提供し、従ってフィルムはフィルム-転写パッド境界面全体にわたって支持され、曝露されたフィルム表面がフィルムの引き裂き、たるみ又は折り畳みなしに基板との接触に至ることを可能にする。接着の強度は、接着調節剤の添加前のUVOに対する曝露のレベルを変化させることによっても制御され得る。接着調節剤の種類及び量が変えられない場合は、UVO処理時間の増加が接着強度の減少を提供し得る。
シリコン含有エラストマーの基板に対する不可逆的な取付けと組合せる場合、シリコン含有エラストマーの転写パッドへに対する取外し可能な取付けは、パターンをマスターから基板へ転写することにも用いることができる。例えば、マスター及びエラストマー前駆体が上述のようにされて、シリコン含有エラストマーがマスターパターンに基づいてパターニングされ得る。
【００２６】
図２及び３を参照すると、パターニングされたシリコン含有エラストマーフィルムを作製するのに用いられる材料は、マスター上に、マスターパターン全体を覆うのに充分な量で堆積されてもよく、又は長さ寸法及び幅寸法ではパターンを充填するが高さ寸法ではパターンを充填しない量で堆積されてもよい。図２を参照すると、第一の状態では、エラストマーの連続フィルム（６０）がマスターパターン全体（２０）を覆っている。一旦、露出している連続フィルム表面が酸化されて（７０）接着調節剤で処理されると（７２）、転写パッド材料（８０）が前もって固化された材料の形態で施されてもよく、又はエラストマー前駆体として施されてから固化されてもよい（７４）。図３を参照すると、第二の状態では、マスターパターン（２０）の上部が露出されており、エラストマーフィルム（９０）が連続的であってもよく、不連続であってもよい。次に、前記エラストマーフィルムとマスターの露出部分とが、酸化条件を施されて（７０）、続いて接着調節剤が施され得る（７２）。エラストマー前駆体の堆積（７６）は、固体エラストマー（８２）がパターニングされたエラストマーフィルム（９０）に取外し可能に取付けられるように形成されることを可能にする。
【００２７】
図２及び３の両方を参照すると、一旦フィルム（６０又は９０）が転写パッド（８０又は８２）に取外し可能に取付けられると、前記フィルム及び前記転写パッドがマスターから分離されて（４０）、フィルムの他方の表面（６２又は９２）を露出し得る。この露出した表面は、マスターパターンに基づいてパターニングされており、次に、上述のように酸化されて（４２）基板（５０）に結合され得る（４４）。このようにして、基板及びシリコン含有エラストマーは、マスターパターンによって指図されるように、パターンに沿って不可逆的に結合される。転写パッド（８０又は８２）が基板から引き離されると（７８）、取外し可能な取付けは破壊され、エラストマー表面が酸化されてから基板と接触させて置かれた領域においてのみ基板と結合しているエラストマー材料のフィルム（６０又は９０）が残るであろう。刺激応答性接着剤によって取外し可能な取付けがエラストマーと転写パッドとの間に提供される場合、酸化（７０）及び接着性調節処理（７２）は、刺激応答性接着剤の堆積で置きかえられてもよい。また、一旦パターンが酸化され（４２）不可逆的に結合されると（４４）、基板から転写パッドを取外す（７８）前に、前記接着剤は適切な条件を施されて、転写パッド（８０又は８２）とフィルム（６０又は９０）との間の取付けの強度が充分に減少される。
【００２８】
エラストマーと基板とがパターンの形状で不可逆的に結合されることから、基板上に残るフィルムは前記パターンを保持する。連続フィルムでマスターを覆うことによって形成されるパターニングされたフィルムについて、パターンは、四方八方が基板及びエラストマーフィルムに閉ざされた空間を有する閉鎖(closed)パターンであろう。一例では、それらの空間が空のチャネル(１又は複数)を形成し、前記チャネルは不連続であっても、又は相互に連結されていてもよい。露出されたマスターパターンの上部を残すことによって形成されるパターニングされたフィルムについては、パターンが、露出された基板領域を含む開放(open)パターンであろう。
エラストマーフィルムに対するバルクPDMS転写パッドの使用は、パターン転写の間に、不連続な開放形パターンを含む、以前には到達できなかった構造物の微細加工を可能にする。更に、エラストマーフィルムが容易に操作され得ることから、この方法は、すばらしく正確にパターンを転写することができ、また他の基板フィーチャーを有するエラストマーパターンの見当合わせも可能にし得る。フィルムの厚さは、パターンのサイズ、アレイのサイズ又は複製され得る線幅に限定されず、非常に広範囲にわたって制御することができる。パターン及び転写パッドの可撓性は、非平面構造物上におけるパターニングも可能にする。例えば、パターンは、レンズなどの凹面又は凸面上に形成され得る。
【００２９】
本発明のパターン転写方法は、並外れた範囲のフィーチャーサイズを有する正確にデザインされたポリマー薄膜の堆積を可能にする。そのようなパターンの最小フィーチャーサイズは、1000 μm未満であり得る。好ましくは最小フィーチャーサイズが1 nm〜500 μmであり、より好ましくは10 nm〜100 μmである。シリコン含有エラストマー膜によって覆われている閉鎖形パターンについては、上部の膜層が数ミリメートルからナノメートルオーダーまでの厚さを有し得る。好ましくは、その上層の厚さが100 nm〜500 μmであり、より好ましくは500 nm〜100 μmである。
デザインは、開放又は閉鎖された３次元的にパターニングされた構造物であり得るように、また連続的又は不連続的であり得るように、形成することができる。この技術は、ミクロ流体膜及びパターニングされたエッチングレジストの形成を含む、種々のソフトリソグラフィー用途に用いることができる。
【００３０】
（実施例）
ポリジメチルシロキサン(PDMS)前駆体は、シルガード(SYLGARD)184としてDOW CORNING(Midland, MI)から入手した。ホウ素ドープシリコンウェハー(<100>)は、SILICON SENSE, INC.(Nashua, NH)から入手した。(トリデカフルオロ-1,1,2,2-テトラヒドロオクチル)トリクロロシラン（TDTS）は、GELEST(Morrisville, PA)から入手した。フルオロセイン及び全ての溶媒は、ALDRICH(Milwaukee, WI)から入手した。ローダミンB、硫酸、30％過酸化水素は、FISHER(Springfiled, NJ)から入手した。一般的な溶媒は、Fisherからも入手した。
周囲大気下で約800℃まで数時間加熱することによって、シリコンウェハー上で酸化ケイ素を成長させて、2500Åまでの厚さの酸化物層を得た。UV供給源として、低圧水銀ランプ(BHK,Claremont,CA)を173マイクロワット毎平方センチメートル(μW/cm2)にて採用する装置を用い、また実験用ジャックを用いてバルブの数ミリメートルの範囲内にサンプルを保持した。マスターは、文献（Deng et al., Anal. Chem. 73：3176-3180(2000)及びDeng et al., Langmuir 15：6575-6581(1999)）に記載されるように作製した。接触フォトリソグラフィーを用い、AZ 5214(CLARIANT, Sommerville, NJ)フォトレジスト又はSU-85(MICROCHEM, Newton, MA)フォトレジストを5080 dpiの透明画を露出マスクとして用いてパターニングすることによって、マスターパターンを作製した。サンプルの加工処理に用いた溶媒は、分析用グレード以上のものであり、精製せずに使用した。
【００３１】
オリンパスBH-2光学顕微鏡(OLYMPUS AMERICA, Melville, NY)をパナソニックGP-KR222デジタルカラーカメラ(PANASONIC USA, Seacaucus, NJ)と一緒に用いて、光学顕微鏡写真を記録した。ツァイス(ZEISS)DSM 960(CARL ZEIAA, INC., Thornwood, NY)又はヒタチS-4700(HITACHI AMERICA, Tarrytown, NY)走査電子顕微鏡(SEM)を用いて、電子顕微鏡写真を記録した。SEMサンプルについては、画像化を容易にするために、実験に先立って6 nmのパラジウム/金合金をサンプル上にスパッタリングした。オリンパスプロビス(PROVIS)AX70光学顕微鏡をオリンパスUMWIB２色(dichronic)ミラーアッセンブリと一緒に用いて、蛍光画像を記録した。このセットアップでは、100 W Hgアークランプを使用して、帯域フィルタ（470〜505 nm）を介して励起を送り、pH12の0.01 mMフルオレセイン溶液で充填したサンプルを励起した。次にサンプルからの発光が、コダックカラーウォッチフィルム(EASTMAN KODAK, Rochester, NY)を用いたアサヒペンタックスK100 35mmカメラ(PENTAX, Denver, CO)による捕獲のために、高帯域フィルタ（>515 nm）を通る。示される全ての画像は、処理されていない。表面のフィーチャー高は、スローンDEKTAK3 ST(VEECO INSTRUMENTS, Histon, Cambs, United Kingdomから入手可能)を使用した表面プロフィールメトリー(profilemetry)によって決定した。
【００３２】
（実施例１：サンプル調製及び接着剤処理）
PDMSモールド及びPDMSステンシルは、シルガード184キット中のDOW CORNINGの推奨の通りに、オリゴマーと開始剤とを10：1の割合で混合することによって、調製した。推奨された手法を、真空オーブンを用いて数分間室温で圧力を低下させる(50トル(torr))ことによって改変して、混入した気泡を除去した。プレポリマー混合物をマスター上で硬化させてから、混合物を水平にするために10分待った後、その混合物を70℃にて2時間硬化させた。次に、パターニングされたPDMSエラストマーをマスターから抜き取って、エタノールで洗滌して、高純度の窒素流の下で乾燥させた。基板を、パターン転写に先立って処理した。シリコン基板、熱成長酸化物基板及び石英基板をヘキサン類及びエタノールでリンスして、窒素で乾燥させ、使用に先立ってUVOに15分間曝露させた。ガラススライド基板は、5分間ピラニア(H2SO4：30％過酸化水素を3：1)中で清浄にして、脱イオン水で充分にリンスし、窒素流の下で乾燥させた。PDMS基板は、表面をUVOに20分間曝露させてから、5〜10分間待ってエタノールで表面をリンスし、窒素で乾燥させることによって調製した。
シリコン含有エラストマーを基板に対して不可逆的に結合するため、PDMSのパターニングされた表面を、紫外ランプに150秒間曝露させることによって改変させた。次に、改変された表面を、清浄にした基板と速やかに接触させた。接触を維持している間、サンプルをオーブン中で70℃にて最低20分間加熱した。
【００３３】
（実施例２：不可逆的な取付けを用いたパターニング）
このパターニング手法は、上述の結合工程から続けた。成形されたPDMSエラストマーとシリコン基板との間に接着を誘導した後、ピンセットを用いてエラストマーバルクの端の１つをつかむことによって、エラストマーパターンを転写させた。次に、エラストマーバルクを基板から物理的にはがして、パターンのPDMSフィルムを残した。
図４ａ〜ｃは、このようにして作製した非常に異なるサイズ及びデザインルールを有する２つのPDMSパターンの例を示している。図４ａに示されるパターンは、PDMSライン（４００）を平面シリコン基板に転写することによって作製した。このパターンの起源は、1.5 μmの深さ及び20 μmの行間隔を有する幅15 μmの同一表面上にあるラインのマスターであった。ここで、画像は、前記ラインと並行にスタンプをはがし、表面フィーチャーがPDMSのバルクと連結している領域の近くでスタンプの破壊をもたらすことによって引き起こされた凝集破壊を表している。このポリマー材料の壊損は、エラストマーのネッキングを誘導し、スタンプ構造の元の直線的な輪郭の形状を歪めた。注目すべきは、図４ｂに示すプロフィールメトリーのデータにおいて、堆積したラインがフィーチャー高及び間隔の一様性を共有していたことである。
図４ｃでは、図４ａのパターンより長い線幅を有するが同量のPDMS表面被覆を有するパターンが示され、このパターンは基板からエラストマーをはがすのに、より大きな力を必要とした。このパターンは、180 μmの線幅、8.6 μmの深さ及び１のピッチを有するように輪郭を描かれた180 μmのライン（４１０）に基づいていた。スタンプは、ラインに垂直な方向にはがした。パターンはエラストマー-基板境界面に正確に複製されていたが、張り出している部分も形成されていた。
【００３４】
また、PDMSを用いた小さなフィーチャーパターニングの例を、図５ａ〜ｃに示す。図５ａは、本方法によってパターニングされた、１のピッチを有する厚さ1 μmのライン（５００）のセットを示している。このパターンは、よく規定された高さプロフィール(height profile)を有し、ラインの高さは、アレイ全体にわたりマイクロメートル未満のレベルでよく集まっていた。図５ｂは、穴の正方アレイを有するマスターに由来する2.5×2.5 cmのパターンを示しており、このパターンは、直径2 μm深さ1.5 μmであり中心と中心の間隔が2.7 μmであるPDMSサークル（５１０）を提供する。PDMSが10 nm以下の厚さに薄くなることは観察されず、この厚さは、パターンが湿式エッチング及び反応性イオンエッチングの両方によるシリコン加工処理用のレジストとして用いられることを可能にする。この同一パターンをより大きな視野で図５ｃに示す。パターンの6.25 cm2の面積全体において、非常に少ない欠陥しか認められなかったことは、注目に値する。
これらの結果は、本方法が、マイクロメートル規模のフィーチャーサイズを有し、且つ非常に広い基板面積上に少ない欠陥総数を有するPDMS構造物を作製できることを明確に示している。実際に、マイクロメートル未満のデザインルールも同様に本方法によって容易に提供されるであろう。
【００３５】
（実施例３：取外し可能な且つ不可逆的な取付けによるパターニング）
このパターニング手法は、特異的に設計された解離特性を有する転写パッド層に結合されているPDMSのよく規定された層の形成を含む。開放パターニング又は閉鎖パターニングに用いられるこの手法は、マスター上のプレポリマー混合物の初期の回転成形で採用されるリミット(limits)を除いて、同一である。マスター上のフィーチャーの高さは、プレポリマーが堆積される前に分かっており、使用するプレポリマーの量は、開放パターン又は閉鎖パターンを提供するために調整され得る。開放パターンに対しては、PDMSプレポリマーを、その混合物の上部がマスターのフィーチャー高より低くなる量で堆積させた。閉鎖パターンに対しては、プレポリマーを、その混合物の上部がマスターのフィーチャー高より高くなる量で堆積させた。PDMSプレポリマーの回転成形の後、両方の種類のデカルコマニア(decals)を70℃にて30分間硬化させた。
次に、PDMS薄膜を、そのPDMS薄膜がまだマスター上にある間に、UV供給源からわずか数ミリメートルに保持してUVOに3分間曝露させることによって、可逆的な取付けのために改変させた。次にその薄膜を、(トリデカフルオロ-1,1,2,2-テトラハイドロオクチル)トリクロロシラン(TDTS)の開放バイアルと共に乾式雰囲気コンテナ(dry atmosphere container)中に室温にて20分間置いてから、70℃にて2時間硬化させたPDMSプレポリマーの付加的な厚い層で覆った。その複合レプリカを、メスを使ってマスターから引き抜き、パターンの端の周りを切断した。前記マスターは、更なるパターニングに再利用可能であった。基板及びスタンプ調製品を用い、実施例２で説明したように、パターニングされた薄膜表面をUVOに150秒間曝露させ、スタンプを基板と接触させて硬化の間70℃にて20分間置いておくことによって、その２つの間に不可逆的な接着を誘導した。最後の工程で、転写パッド層がピンセットを遠くの隅に用いて容易に取外され、デカルコマニアの覆いを外す。
【００３６】
図６ａ〜ｄは、種々の連続的な開放形のPDMSパターンを図示している。このようなデザインは、最初に施すPDMSプレポリマーをマスター上のフィーチャー高より下で回転成形することによって得られる（図３を参照）。図６ａに示されるシリコン支持構造物の、１のピッチを有する幅5 μmのライン（６００）の連続的な開放形パターンは、PDMSプレポリマーをトルエンで4：1に希釈し、この混合物を高さ5 μmのフィーチャーを有するマスター上に600 nmの厚さに回転成形することによって、堆積させた。図６ｂに示す構造物は、PDMSプレポリマーを、高さ5 μm及び幅10 μmの円形柱を有するマスター上に2.8 μmの厚さに回転成形し、幅10 μmの円形の穴（６１０）を有するパターンを形成することによって、作製した。図６ｃに示す熱酸化物基板上のパターン（６２０）は、プレポリマーを使用し、高さ13 μmのフィーチャーを有するマスター上に8 μmの厚さで成形した。最後に図６ｄに示すPDMSラインの複合セットは、20 μmの間隔を有する連続的な開放形態の幅70 μmのライン（６３０）のセットを図示しており、このラインのセットは、シリコン上に前もって堆積された同一のラインのセット（６４０）上に垂直に堆積されている。
【００３７】
本方法を用いて可能なデザインの柔軟性の例は、図７ａ〜ｃにも示されている。これらの不連続なパターンの各々は、高さが平均13 μmのフィーチャーを有するマスター上に約8 μmに成形されている。図７ａは、8のフォントサイズで印刷されているシンボル（７００及び７１０）の例であり、前記シンボルは各々約1 mm2の薄膜パターンを作る。この例は、エラストマーフィルムパターンが、フィルムと基板との間に非常に広い面積の物理的接触を組込んでいる場合でも、容易に解離できることを実証している。図７ｂに示す構造物（７２０、７２２、７２４及び７２６）は、長さ210 μm及び幅50 μmであるが様々な間隔を有する矩形由来のパターン（７２５）から作製されている。図７ｃに示されているパターンは、単一の複合パターンにおける様々なフィーチャーサイズ及びピッチのパターニングを示している。420 μm中心(centers)によって間隔をあけた120×140 μmの矩形（７４０）の広い正方アレイの中に、20 μm中心にある４つの30 μm2正方形の正方アレイ（７３０）が入っている(interpenetrate)。
【００３８】
図８ａ〜ｃは、種々の連続的な閉鎖形のPDMSパターンを示しており、これらは、最初に施すPDMSプレポリマーを、マスター上のフィーチャーの高さより上で回転成形することによって得られた（図２を参照）。図８ａに示すパターンは、37 μmのフィルム厚に対してマスター上に堆積されたPDMSプレポリマーから得られた。マスターのフィーチャーは12 μmの高さしかないため、パターンは、400 μm中心にある直径75 μmの円筒型のキャビティ（８００）及び40×10 μmの十字型のキャビティ（８１０）の正方アレイの中に入っており、前記キャビティは全て厚さ25 μmのPDMS膜の下にシールされていた。図８ｂ及び８ｃに示す例は、フィルムが7 μmの厚さに成形されてマスターの5 μmのフィーチャーを覆っていることを除いては、それぞれ図６ａ及び６ｂのパターンを形成するのに用いた同一のマスターから作製した。これらのパターンは、１のピッチを有する5 μmの空のチャネル（８２０）と、縦方向に20 μm横方向に30 μm間隔をあけた中心を有する10 μmの穴（８３０）の矩形アレイを有しており、それらは全て厚さ2 μmの薄膜によって覆われていた。これらの例は、広い面積のパターニングに対する、並外れたデザイン寛容性及び能力を実証している。図８ａ及び８ｃに示す本質的に欠陥のない構造物は、ミクロ流体装置に基づくセンサーへの応用に特に有望である。
【００３９】
（実施例４：ミクロ流体装置）
高さ12 μmのフォトレジストの連続的なパターンを有するマスターを用いて、新たな初期PDMSプレエラストマーを、3×103 rpmにて40秒間マスター上で回転成形させた。そのフィルムを、実施例３に示すようなPDMSプレエラストマーの第二の層で覆う前に、硬化させてUVO及びTDTSで処理した。第二の層を硬化させた後、金属の革用穴あけ器を用いてPDMS構造物中に穴を形成し、マスターから取外した予備設計された単一(single)毛細管と交差させた。パターニングされたPDMS表面を、シリコンに対して不可逆的にシールした。0.01 mMのフルオレセイン溶液を穴に注入して、色素の貯蔵場所を形成した。毛細管ガス抜き技術を用い、1分間の減圧を施すことによって、その毛細管をフルオレセインで充填した。減圧を開放したとき、前記毛細管は自然に又は弱い振動によって充填された。次に、充填されたパターンまで延びている毛細管を分断するほど深く切らないように用心して、前記貯蔵場所とパターンとの間を垂直に切断した。PDMS転写パッド層をはがし、蒸発又は逆毛管現象を防ぐために、貯蔵場所を含む区分を覆う層を残した。
このような工程を反復すること及び先に堆積させたフィルムの上部にパターンされたフィルムを転写することによって、ミクロ流体システムに付加的な段階(level)を加えた。本方法によって作製されたチャネルシステムを覆うエラストマーの厚さが、引き裂きなしに、本質的なバルク寸法（mm）からわずか1 μmまで変動するように、容易に設計されることを見出した。続いて層の見当合わせを光学顕微鏡を使用して行い、最後の結合を提供する最後の加熱処理に先立って、エラーを補正した。
【００４０】
図９ａ〜ｃに示した例は、膜マイクロリアクターの製造を可能にするハイライトパターンである。図９ａは、幅20 μmの空のチャネル（９００）から600 μm2の四角い区分（９１０）まで変化するフィーチャーを有する、さらに広いPDMSチャネルシステムの一部を示す。このチャネルシステムを構築するのに用いたエラストマーパターンは、22 μmの高さを有していた。マスターのフィーチャーが高さ12 μmであったため、この複合チャネルシステムは厚さがたった10 μmの膜によってシールされている。図９ｂは、積層構造をとる２つの同一な微細流体システムの例であり、前記システムは、フルオレセインで充填された下層毛細管システム（９２０）及びローダミンBで充填された上層システム（９３０）を有する。両方のシステムは、高さ13 μmのプロフィールマスターを覆って23 μmの厚さに成形したことから、わずか10 μmの厚さを有する隔膜が前記２つの段階の流体を分離している。これらの格子状チャネルは、幅75 μmであり、240 μm中心に間隔をあけられた交差を有する。より大きなサイズの装置のため、図９ｂは複数の顕微鏡写真の複合体としてチャネルを画像化した。図９ｃは、厚さ20 μmの膜（９５０）で覆われた、12 μmの高さを有する幅75 μmのチャネル（９４０）を有する同様な積層チャネルシステムの断面の走査電子顕微鏡写真（SEM）である。
【００４１】
（実施例５：シリコンピクセル作製）
低温反応性マグネトロンスパッタリング(RMS)を用いて、ガラススライド上、平面石英基板上、及び平凸レンズ上にアモルファスシリコンを堆積させた。アルゴン下でフィルムを加熱せずに1.5 mトルにて20分間堆積させ、表面プロフィールメトリーは〜4000Åのフィルム厚を示した。実施例２におけるように、シルガード184を平面マスター上で硬化させて、前記マスターのエラストマーモールドを形成した。前記エラストマーを取外して、そのパターニングされた表面を、150秒間UVOに曝露し、次に前もって清浄にしたシリコン被覆基板と直ちに接触させることによって、改変させた。つぎに前記基板及び前記エラストマーを60〜70℃にて20分間加熱した。PDMSをはがして、接触面積に基づいてパターニングされた薄膜を残した（図１０ａ）。
PDMSパターンを有する前記基板を、次に、20 sccmの六フッ化硫黄を用いて200 mトルの下50ワットにて並行板プラズマチャンバー中でエッチングし、PDMSレジストで覆われたシリコンピクセル（１０２）を形成した（図１０ｂ）。エッチングの間の電位は、およそ12 Vであった。次に、テトラヒドロフランの1M テトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)溶液中に基板を30秒間浸すことによって前記PDMSフィルムを取外し、アモルファスシリコンピクセル（１０４）を得た。緩衝化HF（6：1のアンモニウムフルオリド：HF）も典型的には1分間用い、続いてエッチングして、表面を清浄にし、またSEM評価のためにシリコン層及び酸化ケイ素層を識別化した。パターン形成した面積は1 cm2であったが、必要に応じてさらに大きくしてもよい。SEM画像化を容易にするため、およそ5 nmの金を基板上にスパッタリングした。
【００４２】
SEMによって画像化されたように（図１０）、平面石英基板上に堆積されたPDMSフィルムは、直径およそ2 μmのフィーチャーを有しており、変動する厚さ及び形態を有する。異方性エッチング条件を得る試みにおいて、チャンバー圧を30 mトルまで低下させ、その結果、より優れた側壁比(side-wall ratio)を有するが形状制御を失ったピクセルが得られた。このような化学選択性の低下は、おそらく大部分がレジストの物理的エッチングの増加のためであろう。別の試みでは、酸化によって側壁を不動態化する試みにおいて、エッチング過程の間0.5 sccmの酸素を添加した。この少量の酸素は予想したようにPDMSを酸化されたが、エッチ特性も変化させ、再度、形状の損失をもたらした。
図１０を参照すると、パターンフィーチャーは、直径2 μmの円形フィルム（１００）として始まり、エッチング過程の全体を通じて、ベースの直径を維持した。側壁比が１(unity)よりもごくわずか優れており、ピクセル（１０４）の上部は1.6 μmの平均直径を有していた。しかしながら、これは未だ、形状の保持及びシリコンピクセルレベルを最高に保存するとともに、約2000Åのエッジ解像度を与えた。
パターニングに続くPDMSフィルムの取外しは、大部分の減算リソグラフィースキームにとって重要である。パターニングされたPDMSフィルムの場合では、1 M TBAF/THFが、アモルファスシリコン又はガラスに対して明らかな影響を及ぼすことなく、PDMSを溶解することができる。1 M TBAF/THFは、フィルム及びその基板の完全な状態を保護する。緩衝化HFはSEM画像化におけるシリコンとガラスとの分離を説明することにのみ用いたが、PDMSフィルムは、このようなエッチング液に数分より長くは耐えることができなかった。
シリコンピクセルアレイは、非平面基板上にも形成された。石英レンズを厚さ4000Åのアモルファスシリコンの層で覆い、続いて、図１０ａ〜ｄの例で説明した平面基板について記載したように、前記アモルファスシリコン上にPDMSレジストパターニングを行った。アモルファスシリコンピクセルは、エッチング後及びPDMSレジストの取外し後に形成した。
【００４３】
（実施例６：金属の付加リソグラフィー）
不可逆的な取付けを用いるか、又は不可逆的な取付けを可逆的な取付けと一緒に用いた転写法によって形成したパターンは、付加リソグラフィーに用いられ、基板上に他のパターンを堆積し得る。PDMSパターンは、シリコン基板に対して不可逆的に取付けられていた。このパターンは、図８ａに示すパターンを形成するのに用いたものと同じマスターを用いたが、厚さ5 μmのエラストマーが得られるようにPDMSプレポリマーを堆積して形成した。このパターニングされたPDMS層のPDMS転写パッド層に対する取外し可能な取付け、それに続く前記パターンのシリコン基板に対する不可逆的な取付け、及びそれに続く前記転写パッド層の取外しは（実施例３のように）、直径75 μmの円柱状の穴を含み且つ400 μm中心に配列されたパターンを提供した。前記円柱状の穴は、40×10 μmの十字型穴が中に入っていた。60％パラジウム/40％金の合金の厚さ40 nmの層を堆積し、続いてPDMSパターンを取外して、シリコン上に円形及び十字の金属パターンを形成した。この技術を、実施例５において記載する非平面基板パターニングと併用し、湾曲した石英レンズ上に金属パターンを作製した。石英と金との間にチタン接着層を有する厚さ1000Åの金のパターンを形成した。
【００４４】
（実施例７：他の基板上におけるパターニング）
先に記述及び例示するパターニング技術、結果として得られる付加リソグラフィ、減算リソグラフィ及びミクロ流体加工は、種々の他の基板に対しても応用され得る。厚さ1.4 μmの熱酸化物基板上にPDMSレジストを形成した。このレジストは直径75 μmを有する円形の穴を含んでおり、前記熱酸化物を四フッ化炭素/酸素プラズマでエッチングし、続いて1 M TBAF/THFで処理することによってPDMS層を取外した。これらと同様の技術を厚さ0.8 μmの熱酸化物基板と共に用いて、PDMSレジストを作製し、続いてパターン形成した酸化物を作製した。
PDMSパターンを金基板上にも形成した。この金/エラストマー結合に対しては、金を酸化されたエラストマーと接触させ不可逆的に結合する前に、(チオールプロピル)トリメトキシシランを金と酸化されたエラストマーとの間に堆積させた。(チオールプロピル)トリメトキシシランは酸化されたエラストマー上には施すことができるが、金表面には施せない。
PDMSパターンを、ポリスチレン基板上にも施した。本実施例におけるポリスチレン基板は、酸化されたエラストマーと接触させ不可逆的に結合する前に、酸素プラズマで処理した。
本発明は、具体的な発明の実施態様を参照して記載及び説明されるが、本発明がそれらの実施態様に限定されることを意図するものではない。当業者であれば、請求項に規定される本発明の真の範囲及び意義から離れることなく変形及び改変が行われ得ることを認識するであろう。従って、請求項の範囲及びその均等の範囲に含まれる全ての変形及び改変を本発明の範囲内に含むことを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】不可逆的な取付けを用いたパターン転写方法の図である。
【図２】不可逆的な取付け及び取外し可能な取付けを用いた閉鎖パターン転写方法の図である。
【図３】不可逆的な取付け及び取外し可能な取付けを用いた開放パターン転写方法の図である。
【図４ａ】不可逆的な取付けを用いて形成したエラストマーパターンの画像である。
【図４ｂ】図４ａのパターンのプロフィルメーターのデータのグラフである。
【図４ｃ】不可逆的な取付けを用いて形成したエラストマーパターンの画像である。
【図５ａ−５ｃ】不可逆的な取付けを用いて形成したエラストマーパターンの画像である。
【図６ａ−６ｄ】不可逆的な取付け及び取外し可能な取付けを用いて形成した開放パターンの画像である。
【図７ａ−７ｃ】不可逆的な取付け及び取外し可能な取付けを用いて形成した不連続パターンの画像である。
【図８ａ−８ｃ】不可逆的な取付け及び取外し可能な取付けを用いて形成した閉鎖パターンの画像である。
【図９ａ−９ｃ】不可逆的な取付け及び取外し可能な取付けを用いて形成したミクロ流体構造物の画像である。
【図１０ａ−１０ｄ】パターン転写後の減算リソグラフィーによる、基板上におけるシリコンピクセル形成の画像である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ｂ】
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【国際調査報告】
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