(57)【要約】  加工型を形成する方法であって、チャンバ内の電極に基材（６１０）を配置する工程であって、この基材が少なくとも第１の構造化表面（６２０）を有し、かつこの基材が熱硬化性高分子材料を含むものである工程と、このチャンバに離型（６３０）層形成ガスを導入する工程であって、この離型層形成ガスが、シリコン含有ガスか又は約２００以下の酸素対シリコンの原子比がでシリコン含有ガスと酸素ガスの混合物を含むものである工程と、この離型層形成ガスのプラズマを生成するために、この電極に電力を供給する工程と、この離型層形成ガスから形成される離型層を加工型を形成するためにこの基材の第１の構造化表面の少なくとも一部に蒸着する工程と、を含む方法である。
2010537867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工型を形成する方法であって、
チャンバ内の電極に基材を配置する工程であって、前記基材が少なくとも第１の構造化表面を有し、かつ前記基材が熱硬化性高分子材料を含むものである工程と、
前記チャンバに離型層形成ガスを導入する工程であって、前記離型層形成ガスが、シリコン含有ガスか又は約２００以下の酸素対シリコンの原子比でシリコン含有ガスと酸素ガスとを含んでいる混合物を含むものである工程と、
前記チャンバ内に前記離型層形成ガスのプラズマを生成するために、電極に電力を提供する工程と、
離型層を蒸着する工程であって、前記離型層形成ガスから形成される離型層を、加工型を形成するために前記基材の前記第１の構造化表面の少なくとも一部に蒸着する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
前記熱硬化性高分子材料が約３５℃以上のＴｇを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱硬化性高分子材料が、アクリレート基、エポキシ基、ウレタン基、又はこれらの幾つかの組み合わせを含むモノマーから誘導される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記熱硬化性高分子材料が超分岐アクリレート又はウレタンアクリレートを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記熱硬化性高分子材料がポリイミドを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記シリコン含有ガスが、Ｓｉ（Ｒａ）３Ｒｂを含み、式中、
Ｒａは独立してＨ、アルキル又はアルコキシであり、
Ｒｂは独立してＨ、アルキル、アルコキシ、−ＯＳｉ（Ｒａ）３又は−Ｓｉ（Ｒａ）３であり、ここで、Ｒａは上記のように定義される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記シリコン含有ガスが、Ｓｉ（ＣＨ３）４、Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）４、Ｓｉ（ＣＨ３）３−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）３、（ＣＨ３）３Ｓｉ−Ｓｉ（ＣＨ３）３、ＳｉＨ４又はこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記シリコン含有ガスがＳｉ（ＣＨ３）４を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記離型層形成ガス中の酸素対シリコンの前記原子比が約２０以下である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
加工型を形成する方法であって、
主型をコーティングする工程であって、架橋可能な材料を含んでいる第２世代の前駆体で主型をコーティングする工程と、
前記第２世代の前駆体から未処理の加工型を形成する工程であって、前記未処理の加工型が少なくとも第１の構造化表面を有し、かつ熱硬化性高分子材料を含むものである工程と、
チャンバ内の電極に前記未処理の加工型を配置する工程と、
前記チャンバに離型層形成ガスを導入する工程であって、前記離型層形成ガスが、シリコン含有ガスか又は約２００以下の酸素対シリコンの原子比でシリコン含有ガスと酸素ガスとを含んでいる混合物を含むものである工程と、
前記チャンバ内に前記離型層形成ガスのプラズマを生成するために、前記電極に電力を提供する工程と、
離型層を蒸着する工程であって、前記加工型を形成するために、前記離型層形成ガスから形成される前記離型層を、前記未処理の加工型の前記第１の構造化表面の少なくとも一部に蒸着する工程と、を含む、方法。
【請求項１１】
前記熱硬化性高分子材料が約３５℃以上のＴｇを有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記熱硬化性高分子材料が、アクリレート基、エポキシ基、ウレタン基、又はこれらの幾つかの組み合わせを含むモノマーから誘導される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記熱硬化性高分子材料がポリイミドである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記未処理の加工型を形成する工程が、前記第２世代の前駆体を重合する工程、前記第２世代の前駆体を架橋する工程又はこれらの工程の組み合わせを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記未処理の加工型を、前記電極に配置する前に前記主型から取り外す工程を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記シリコン含有ガスが、Ｓｉ（ＣＨ３）４、Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）４、Ｓｉ（ＣＨ３）３−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）３、（ＣＨ３）３Ｓｉ−Ｓｉ（ＣＨ３）３、ＳｉＨ４、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記離型層形成ガス中の酸素対シリコンの前記原子比が約２０以下である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
成形品を成形する方法であって、
未処理の加工型をチャンバ内の電極に配置する工程であって、前記未処理の加工型は少なくとも１つの第１の構造化表面を有し、かつ前記加工型は熱硬化性材料を含むものである工程と、
前記チャンバに離型層形成ガスを導入する工程であって、前記離型層形成ガスが、シリコン含有ガス又は約２００以下の酸素対シリコンの原子比でシリコン含有ガスと酸素ガスとを含んでいる混合物を含むものである工程と、
前記チャンバ内に前記離型層形成ガスのプラズマを生成するために、電極に電力を供給する工程と、
離型層を蒸着する工程であって、前記離型層形成ガスから形成される離型層を、加工型を形成するために前記未処理の加工型の前記第１の構造化表面の少なくとも一部に蒸着する工程と、
前記加工型の前記第１の構造化表面のインバースである成形品を成形するために、第３世代の前駆体を前記加工型の前記第１の表面の少なくとも一部に接触させる工程と、を含む、方法。
【請求項１９】
前記第３世代の前駆体がモノマーを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記成形品を成形するために、前記モノマーを硬化する工程を更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第３世代の前駆体を前記加工型の少なくとも前記第１の構造化表面に蒸着する工程が、連続式で行われる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記加工型を備える連続式ツールを形成する工程を更に含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、型を形成及び利用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
型及び成形プロセスは広範に使用及び研究されてきた。工作機械工業は、バラエティーに富む詳細かつ有用なパターンを有する型を作製する能力を有する。最近まで、型は金属製であった。顧客の仕様に合わせて金型を加工することは、非常に時間のかかるプロセスである。そのためにかかる多量の時間は、工作機械工業が高分子成形型を研究する動機となった。高分子成形型は、はるかに早く製造できるものの、乏しい耐久性、乏しい離型性、及び型から成形品への材料移着という欠点を有する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、より良い耐久性を有し、型からの離型性及び移着が最低限であるか又は全く無い高分子成形型が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に開示されるのは、加工型を形成する方法であって、チャンバ内の電極に基材を配置する工程であって、この基材が少なくとも第１の構造化表面を有し、かつこの基材が熱硬化性高分子材料を含むものである工程と、チャンバに離型層形成ガスを導入する工程であって、この離型層形成ガスがシリコン含有ガスか又は約２００以下の酸素対シリコンの原子比でシリコン含有ガスと酸素ガスとを含んでいる混合物を含むものである工程と、離型層形成ガスのプラズマを生成するために、電極に電力を供給する工程と、離型層を蒸着する工程であって、離型層形成ガスから形成される離型層を、加工型を形成するために基材の第１の構造化表面の少なくとも一部に蒸着する工程と、を含む。
【０００５】
また、加工型を形成する方法であって、架橋可能な材料を含んでいる第２世代の前駆体で主型をコーティングする工程と、この第２世代の前駆体から未処理の加工型で形成する工程であって、この未処理の加工型が少なくとも第１の構造化表面を有し、かつ熱硬化性高分子材料を含むものである工程と、チャンバ内の電極にこの未処理の加工型を配置する工程と、このチャンバに離型層形成ガスを導入する工程であって、この離型層形成ガスが、シリコン含有ガスか又は約２００以下の酸素対シリコンの原子比でシリコン含有ガスと酸素ガスとを含んでいる混合物を含むものである工程と、このチャンバ内に離型層形成ガスのプラズマを生成するために、電極に電力を供給する工程と、離型層を蒸着する工程であって、加工型を形成するために、離型層形成ガスから形成される離型層を、未処理の加工型の第１の構造化表面の少なくとも一部に蒸着する工程と、を含む方法も開示される。
【０００６】
また、成形品を成形する方法も開示され、この方法は、チャンバ内の電極に未処理の加工型を配置する工程であって、この未処理の加工型が少なくとも第１の構造化表面を有し、かつ熱硬化性高分子材料を含有するものである工程と、このチャンバに離型層形成ガスを導入する工程であって、この離型層形成ガスが、シリコン含有ガスか又は約２００以下の酸素対シリコンの原子比がでシリコン含有ガスと酸素ガスの混合物を含むものである工程と、このチャンバ内に離型層形成ガスのプラズマを生成するために、電極に電力を供給する工程と、離型層を蒸着する工程であって、加工型を形成するために、離型層形成ガスから形成される離型層を、未処理の加工型の第１の構造化表面の少なくとも一部に蒸着する工程と、この加工型の第１の表面のインバースである成形品を成形するために、第３世代前駆体をこの加工型の第１の表面の少なくとも一部に接触させる工程と、を含む。
【０００７】
また、本明細書に開示及び例示される方法を使用して作られる物品も開示される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
添付図面と共に以下の本開示の様々な実施形態の詳細な説明を検討することで、本開示をより完全に理解することができる。
【０００９】
図は正確な縮尺であるとは限らない。図で用いられる同様の番号は同様の構成部品を指す。しかしながら、所定の図中の構成要素を指す数字の使用は、同じ数字を付けられた別の図中の構成要素を限定することを意図するものではないことが理解されよう。
【図１】本明細書に開示される方法の実施形態の図示。
【図２ａ】主型と加工型と成形品との関係の概略的な図示。
【図２ｂ】主型と加工型と成形品との関係の概略的な図示。
【図３】本明細書に開示される方法の実施形態の図示。
【図４】本明細書に開示される方法の実施形態を図示。
【図５ａ】主型から加工型を作る工程の概略的な図示。
【図５ｂ】主型から加工型を作る工程の概略的な図示。
【図６】実施例の加工型の図示。
【図７】実施例１で説明するような加工型を使用して作られた成形品の、走査型電子顕微鏡写真の図示。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次の記述において、本明細書の一部を構成する添付の図面を参照し、幾つかの特定の実施形態を例として示す。本発明の範囲又は趣旨を逸脱せずに、その他の実施形態が考えられ、実施され得ることを理解すべきである。したがって、以下の「発明を実施するための形態」は、限定する意味で理解すべきではない。
【００１１】
本発明で使用する全ての科学用語及び専門用語は、特に指示がない限り、当該技術分野において一般的に使用される意味を有する。本明細書にて提供される定義は、本明細書でしばしば使用される特定の種の用語の理解を促進しようとするものであり、本開示の範囲を限定するものではない。
【００１２】
他に指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される形状、量、物理特性を表わす数字は全て、どの場合においても用語「約」によって修飾されるものとして理解されるべきである。それ故に、そうでないことが示されない限り、前述の明細書及び添付の特許請求の範囲で示される数値パラメータは、当業者が本明細書で開示される教示内容を用いて、目標対象とする所望の特性に応じて、変化し得る近似値である。
【００１３】
端点による数値範囲の詳述には、その範囲内に組み入れられる全ての数が包含され（例えば１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５が包含される）並びにその範囲内のあらゆる範囲が包含される。
【００１４】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その内容が特に明確に指示しない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、用語「又は」は、その内容が特に明確に指示しない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で用いられる。
【００１５】
本明細書において使用されるとき、用語「アルキル」は、飽和炭化水素であるアルカンのラジカルである一価の基を指す。アルキルは、直鎖、分枝状、環状、又はこれらの組み合わせであることができ、典型的には、１〜２０個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、アルキル基は、１〜１８個、１〜１２個、１〜１０個、１〜８個、１〜６個、又は１〜４個の炭素原子を含有する。アルキル基の例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、及びエチルヘキシルが挙げられるが、これらに限定されない。用語「アルキル」は、置換基及び未置換基の両方とも含む。
【００１６】
本明細書において使用されるとき、用語「アルコキシ」は式−−ＯＲの一価の基を指し、式中Ｒはアルキル基である。
【００１７】
本明細書に開示されるのは、加工型を形成する方法である。一実施形態において、加工型を形成する方法は、基材の少なくとも一部に離型層を蒸着する工程を含む。化学蒸着プロセスは、基材に離型層を蒸着するために利用され得る。一実施形態では、プラズマ気相成長（ＰＥＣＶＤ）又は遠隔プラズマ気相化学蒸着法（ＲＰＥＣＶＤ）を利用して、基材に離型層を蒸着することができる。ＰＥＣＶＤプロセスは、２つの電極間の交流（ＡＣ）又は直流（ＤＣ）放電を用いてプラズマを形成するものであり、この２つの電極間の間隔は、最終的に蒸着される離型層となる（１つ又は複数の）反応性ガスで充填される。本明細書では、ＰＥＣＶＤを実行するために一般に利用される任意のシステムが利用され得る。
【００１８】
代表的なＰＥＣＶＤシステムは、反応チャンバとも呼ばれるチャンバを含む。一実施形態において、このチャンバは、排気可能であり、チャンバの少なくとも一部の全体にプラズマを生成するための手段を有することができ、プラズマを生成する条件を維持する能力を有することができる。すなわち、チャンバは、圧力、１つ以上のガスの流量、電気を供給された電極に供給される電圧、電場の強度、反応種を含有するプラズマの形成、イオン衝撃の強度、及び反応種からの離型層の蒸着の速度を含むがこれらに限定されない様々な条件の制御を許す環境を提供することができる。
【００１９】
一実施形態では、チャンバをアルミニウムで製造することができる（アルミニウムはスパッタ収率が低いので、一般的にチャンバの表面から生じるであろう汚染が非常に少ない）。しかし、チャンバには、グラファイト、銅、ガラス又はステンレススチールのような他の好適な材料を使用してもよい。チャンバは、任意の好適な体積を有することができる。一実施形態では、チャンバは約８５Ｌ（３ｆｔ３）の体積を有する。チャンバは、一般に利用される任意のタイプの外形を有することができる。代表的なＰＥＣＶＤシステムは、電気を供給された電極及び接地された電極も含む。これら２つの電極は、対称でも非対称でもよい。一実施形態において、一方又は両方の電極を、例えば水で冷却してよい。本明細書に開示される方法を使用する基材をコーティングするために利用できる代表的な市販のシステムとしては、プラズマサーム（Plasmatherm）ＰＥ  ２４８０（プラズマサーム社（Plasmatherm,Inc.）、フロリダ州セントピータースバーグ所在）が挙げられる。
【００２０】
本明細書に開示される実施例の方法が、図１に概略的に図示されている。この方法は、電極の近くに基材を配置する工程である工程１１０と、離型層形成ガスをチャンバに導入する工程である工程１２０と、基材に離型層を蒸着する工程である工程１３０とを含む。当業者であれば、本明細書を読むことによって、その他の工程（本明細書に開示されたもの、本明細書に開示されていないもの、又はそれら両方）が、図１に開示されている工程の前若しくは後に、又はかかる工程と同時に、又はかかる工程の間に（又はこれらの任意の組み合わせで）生じ得ることを理解するであろう。
【００２１】
コーティングされる基材は、図１の工程１１０が図示するように電極の近くに配置される。当業者であれば、本明細書を読むことによって、基材を電極の近くに配置することは電極上又は電極と接触させて基材を配置することも含むことを理解するであろう。基材と電極との接触は必要ではなく、基材が電極と接触した場合に、それが維持される必要はない。細長い物品の場合は、所望によりチャンバを通して連続的に基材を引いてよい。一実施形態において、コーティングされる基材は電気を供給された電極又は接地された電極に配置され得る。一実施形態において、コーティングされる基材は、電気を供給された電極上に配置される。
【００２２】
本明細書に開示される方法には、コーティングされることが望ましい任意の基材を利用できる。一実施形態において、この基材は高分子である。一実施形態において、この基材は熱硬化性高分子材料を含む。熱硬化性高分子材料とは、架橋反応を経て化学的に変化し、材料の硬度の向上がもたらされたものである。一般的に熱硬化性高分子材料は不溶融性及び不溶性であり、加熱されても流れない抵抗性があり、冷却されても元の化学的状態に戻らない。熱硬化性高分子材料は、架橋可能な材料を含む材料である熱硬化性高分子材料の前駆体から形成することができる。架橋可能な材料は、架橋されるだけで熱硬化性高分子材料を形成する。重合可能な材料は、熱硬化性高分子材料を形成するために重合及び架橋される必要がある。基材として利用され得る又は基材を形成するために利用され得る具体的な材料は、下に詳細に例示される。
【００２３】
本明細書で開示される方法に利用される基材及び本明細書に開示される方法を用いて形成される基材は、概して加工型として機能することができる。本明細書で使用される主型すなわち第１世代の型は、（下に説明するように）加工型を作るために利用され得る。本明細書で加工型は、第２世代の型、すなわち第１世代の型である主型の複製と呼ばれることもある。加工型は成形品を作るために使用され得る。成形品は、第３世代の型、第２世代の型の複製又は加工型の複製と呼ばれることもある。
【００２４】
本明細書で利用される基材は、概して少なくとも１つの構造化表面を有することができる。この少なくとも１つの構造化表面は、成形品に希望されるパターン又はパターンの一部のインバースであるパターンを有することができる。この少なくとも１つの構造化表面を作り上げる特徴は、例えばナノメートルからセンチメートルの寸法を有することができる。一実施形態において、この少なくとも１つの構造化表面を作り上げる特徴は、概してナノメートルからマイクロメートルの寸法を有することができる。
【００２５】
一実施形態において、加工型の特徴は、概して約５ｎｍ〜約１ミリメートルの寸法を有することができる。一実施形態において、加工型の特徴は、概して約５ｎｍ〜約５００マイクロメートルの寸法を有することができる。一実施形態において、加工型の特徴は、概して約１００ナノメートル〜約５００マイクロメートルの寸法を有することができる。一実施形態において、加工型の特徴は、概して約５０ナノメートル〜約２００マイクロメートルの寸法を有することができる。一実施形態において、加工型の特徴は、概して約１００ナノメートル〜約２００マイクロメートルの寸法を有することができる。
【００２６】
一実施形態において、加工型は、概して約１０未満のアスペクト比（幅に対する高さの比）を有することができる。一実施形態において、加工型は、概して約５未満のアスペクト比を有することができる。一実施形態において、加工型は、概して約３未満のアスペクト比を有することができる。一実施形態において、加工型は、概して約２未満のアスペクト比を有することができる。
【００２７】
加工型は、当業者に周知の方法及び技法を用いて成形され得る。そのような方法の１つとしては、主型又は第１世代の型の使用が挙げられる。主型は、加工型のインバースであるか、あるいは成形品として成形されることが望まれるパターン又はパターンの一部と同じである構造化表面を有することができる。主型と加工型と成形品の関係が、図２ａ及び２ｂに図示されている。図２ａに図示されるように、主型２１０及び関係する加工型２２０は、互いの逆であるパターンを有する。より具体的には、主型２１０は凸部２１５を有し、加工型２２０はそれに対応する凹部２２５を有する。当業者であれば、逆に主型が凹部を有し、加工型が対応する凸部を有してもよいことを理解するであろう。図２ｂは、加工型２２０と成形品２３０の関係を図示する。図２ｂが図示するように、加工型２２０は凹部２２５を有し、成形品２３０は対応する凸部２３５を有する。当業者であれば、加工型が逆に凸部を有し、加工品が凹部を有してもよいことを理解するであろう。主型２１０と成形品２３０（図２ａ及び２ｂ）を比較することによって、主型が成形品２３０と実質的に同じパターンを有していることもまた理解できる。
【００２８】
主型は、当業者に周知の方法及び技法を用いて成形され得る。そのような方法の１つとしては、最初に構造化配列のような構造を基材上に形成して主型を作製することが含まれる。構造化配列の構造は、当業者に既知のコンピューター支援設計及びコンピューター支援製造（ＣＡＤ及びＣＡＭ）ソフトウェアを用いて設計及び配置されてよい。パターンが設計されたら、パターンは好適な材料で、一般に利用される技法、例えば二光子曝露プロセスのような複数光子曝露プロセス、化学的又は機械的なエッチング、レーザアブレーション、フォトリソグラフィー、光造形、超微細加工、ローレット切り、切削、スコーリング彫刻、ダイヤモンド旋盤などのような一般に利用される技法を用いる数多くのプロセスのいずれかによって作製され得る。様々なサイズ、立体形状、表面輪郭又はこれらの組み合わせの構造をパターンにフレキシブルにかつ制御可能にもたらすことができる限り、任意のプロセス又はプロセスの組み合わせを使用してよい。
【００２９】
パターンは概して限定されず、例えば、突出構造、陥没構造、連続的な溝及び非連続的な溝、並びにこれらの組み合わせを含んでよい。それらの構造によって形成されるパターンは、規則的でも不規則でもよく、これらのパターンの個々の構造は、１つ以上の形状、角度、寸法、又はこれらの組み合わせにおいて同じであっても異なっていてもよい。
【００３０】
主型を作るために使用される材料は、大きく異なる場合がある。場合によっては、それらの構造の正確な作製を許す十分に剛性の平らで安定な任意の材料が使用され得る。広くは、使用される材料は、そのような構造の正確な形成及び移動を許すものである。好適な基材材料としては、金属板、シリコンウェハー、ガラス、石英、又は合成若しくは可撓性の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されない。主型が高分子材料で形成される一実施形態において、第１世代の前駆体を用いてこの高分子材料を形成してよい。
【００３１】
主型を製作する別の代表的な方法は、参照により本明細書に全文が組み込まれる、同一出願人による、ＰＣＴ公開特許第２００７１３７１０２号、「抽出構造を持つ導光体を作製するためのプロセス及びそれによって製造される導光体（PROCESS FOR MAKING LIGHT GUIDES WITH EXTRACTION STRUCTURES AND LIGHT GUIDES PRODUCED THEREBY）」（２００７年５月１７日申請）に記述されている。
【００３２】
主型が形成されたら、それを使用して加工型を形成することができる。本明細書では、主型から加工型を作製するために一般に利用される方法を利用できる。使用される具体的な方法は、加工型が作られる材料に少なくとも部分的に依存し得る。加工型が高分子材料で作られる一実施形態では、主型から加工型を形成する代表的な方法は、第２世代の前駆体に主型の少なくとも一部を接触させる工程を含む。第２世代の前駆体に主型の少なくとも一部を接触させる工程は、主型のパターンの少なくとも一部を覆うため、充填するため、又はそれら両方のために、機能することができる。次に、加工型を形成するために、第２世代の前駆体を例えば剥離することによって主型から取り外すことができる。加工型は、主型のパターンの少なくとも一部の反転像を有することになる。加工型は自己支持性でも、可撓性でも、又は自己支持性でなくとも可撓性でなくともよい。
【００３３】
本明細書において使用されるとき、「可撓性加工型」とは主型の平面に対して測定して少なくとも約３０度（別の実施形態では少なくとも約４５〜７０度）の角度で、主型から剥離することによって、クラック、変形又は複製された構造化パターンの変更のような有意な損傷なく取り外すことができる加工型を指す場合がある。また、例えば剛性基材が加工型に取り付けられた場合に、加工型を主型と平行に主型から取り外すこともできる。加工型は、例えば、加工型の周囲に沿って加工型を持ち上げることによって、又はその１つの先端を剥離することによって、主型から取り外されてよい。剥離速度は、第２世代の前駆体、主型材料（第１世代の前駆体で形成された実施形態におけるもの）、主型の構造密度並びに他の因子に依存して大きく異なる場合がある。概して主型の構造密度が高いほど、加工型をよりゆっくりと主型から取り外すべきである。
【００３４】
一実施形態において、第２世代の前駆体は熱硬化性高分子材料を形成する。熱硬化性高分子材料は、熱硬化性高分子材料の前駆体から形成され得るものであり、本明細書では加工型の文脈において、第２世代の前駆体と呼ばれる場合もある。第２世代の前駆体は、架橋可能な材料を含むことができる。架橋可能な材料は重合され得るので、架橋される（すなわち硬化される）だけで熱硬化性高分子材料を形成することができる。あるいは、架橋可能な材料は重合可能であり得るので、熱硬化性材料を形成するために重合されて架橋される必要がある。あるいは、第２世代の前駆体は、架橋可能な材料と重合可能な材料を両方とも含有し得る。
【００３５】
一実施形態において、熱硬化性高分子材料のガラス転移温度（Ｔｇ）は、約３５℃以上であってよい。一実施形態において、熱硬化性高分子材料のガラス転移温度（Ｔｇ）は、約４５℃以上であってよい。一実施形態において、熱硬化性高分子材料のガラス転移温度（Ｔｇ）は、約５０℃以上であってよい。一実施形態において、熱硬化性高分子材料のガラス転移温度（Ｔｇ）は、約５５℃以上であってよい。
【００３６】
代表的な第２世代の前駆体としては、エポキシ、メラミン、アクリレート、アルキド樹脂、ポリウレタン前駆体、エポキシアクリレート、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。また、代表的な第２世代の前駆体としては、熱硬化性ポリイミドを形成するために架橋され得る熱可塑性ポリイミドも挙げられる。一実施形態において、熱硬化性高分子材料は、重合可能な材料、例えば、アクリレート基、エポキシ基、ウレタン基、又はこれらの何らかの組み合わせから誘導され得る。一実施形態において、熱硬化性高分子材料は、超分岐アクリレート、ウレタンアクリレート、又はこれらの組み合わせを含むモノマーから誘導され得る。
【００３７】
一実施形態において、第２世代の前駆体は、主型と接触することを許す粘性を有する。一実施形態において、主型と効果的に接触することを許さない粘性を有する第２世代の前駆体は、所望のやり方で、その粘性を変更する温度で主型と接触することができる。例えば、主型と容易に接触するには高過ぎる粘性を有する第２世代の前駆体は、その粘性が減少してより効果的な接触がもたらされる、昇温で主型と接触することができる。
【００３８】
加工型は金属でも、ガラスセラミックでも又は半導体でもよい。当業者であれば、本明細書を読むことによって、そのような材料を用いて加工型を作る方法を認識するであろう。
【００３９】
加工型を形成するために使用される第２世代の前駆体は、所望により、主型に適用される前又は後のいずれかに脱気することができ、適用後に任意の好適な技法によってこの物質の重合、架橋又は両方を行うことができる。例えば、一実施形態において、第２世代の前駆体は光化学又は熱プロセスによって硬化されてよい。一実施形態において、第２世代の前駆体は紫外線（ＵＶ）のような放射線源によって硬化されてよい。例えば、一実施形態において、第２世代の前駆体は、第２世代の前駆体を室温（又はそれが適用される温度）から昇温に加熱する熱源によって硬化されてよい。一実施形態において、この昇温は主型に損傷をもたらさない温度である。
【００４０】
一実施形態において、加工型は、主型からの構造が正確に複製される自立フィルムを形成するのに十分な厚さを有することができる。自立フィルムは、そこに形成される特徴を、例えば支持体による付加的な支持なしに保持するフィルムである。したがって、加工型は、主型のパターンの少なくとも一部の反転像である第２のパターンを含む（例えば、主型が図２ａが図示するような一列の凸構造を含む場合、加工型は図２ａが図示するような一列の対応する凹又はへこみを有することになる）。一実施形態では、加工型は、約２ｍｍ〜１ｃｍの厚さの自立フィルムであり得る。一実施形態では、加工型は約２ｍｍ〜約８ｍｍの厚さを有することができる。一実施形態では、加工型は、約２ｍｍ〜約３ｍｍの厚さを有することができる。
【００４１】
本明細書に開示される方法は、離型層形成ガスをチャンバに導入する工程もまた含む（図１の工程１２０）。上述のように、本明細書で利用され得るＰＥＣＶＤシステムは、一般的にチャンバ、接地電極、及び電気を供給された電極を含む。チャンバは、概して制御可能なようにガスがチャンバに導入され得るように構成される。概して、基材のコーティングの際に存在するガス、又はガスの混合物は、本明細書において離型層形成ガスと呼ばれる。
【００４２】
一実施形態において、チャンバは、必須ではないが空気及び任意の不純物を取り除くために、離型層形成ガスの導入の前に望ましい程度まで排気することができる。これは、チャンバに接続されたポンプスタックに位置付けられ得る真空ポンプによって達成されてよい。不活性ガス（アルゴンなど）をチャンバに導入して、チャンバ内の圧力を変更してもよい。チャンバが排気されたら、離型層形成ガスを入口管を介してチャンバ内に導入することができる。
【００４３】
離型層形成ガスは、反応器のサイズ、電極の表面積、処置される物品の多孔性、フィルムの望ましい厚さ、及び他の因子に少なくとも部分的に依存し得る望ましい流量でチャンバに導入され得る。流量は、コーティングを実現するために好適な圧力を確立するために十分なように選ばれてよく、通常、０．１３Ｐａ〜１３０Ｐａ（０．００１トル〜１．０トル）である。内径が約５５ｃｍで高さが約２０ｃｍの円筒形反応器の場合、流量は典型的に約５０〜約５００標準立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）である。コーティング工程の圧力及び温度（通常、０．１３〜１３３Ｐａ（０．００１〜１．０トル）（本明細書に記述される全ての圧力は絶対圧である）及び５０℃未満の温度）で、離型層形成ガスは概してその気体形態を維持する。
【００４４】
一実施形態において、離型層形成ガスはシリコン含有ガスを含むことができる。一実施形態において、離型層形成ガスは、シリコン含有ガスと酸素の混合物を含むことができる。離型層形成ガスとして、シリコンも酸素も、異なる量及び変化する量で利用することができる。一実施形態において、離型層形成ガス中の酸素対シリコンの原子比は約２００以下である。離型層形成ガス中の酸素対シリコンの原子比は、チャンバ内に導入される酸素の原子数を、チャンバ内に導入されるシリコンの原子数で割ったものである。例えば、酸素（Ｏ２−２酸素原子）の体積流量がテトラメチルシラン（ＴＭＳ）（ＴＭＳの１分子あたりシリコン原子を１つ有するシリコン含有ガス）の体積流量の約１００倍である一実施形態において、この離型層形成ガス中の酸素対シリコンの原子比は約２００である。一実施形態において、離型層形成ガス中の酸素対シリコンの原子比は約２０以下である。一実施形態において、離型層形成ガス中の酸素対シリコンの原子比は約２以下である。一実施形態において、離型層形成ガス中の酸素対シリコンの原子比は約０である。この実施形態では、離型層形成ガスはシリコン含有ガスを含み、酸素ガスは含まないか又はごく微量を含む。
【００４５】
酸素ガスの量、したがって酸素対シリコンの原子比は、それによって形成される離型層の性状に影響を与えるために変更され得る。一実施形態において、より多い酸素ガスの量は、概してより高い表面エネルギーを有する離型層をもたらす。より高い表面エネルギーを有する離型層は、成形される材料（第３世代の前駆体）による加工型表面の濡れを改良することができるので有利な場合がある。加工型表面の濡れの改良は、概してより高い忠実度の成形品をもたらすことができる。酸素（Ｏ２）は、離型層の表面上でのヒドロキシル基の形成によって、離型層の表面張力を増すことができる。高過ぎる表面エネルギーが、加工型の表面からの成形品の離型に必要な力も高過ぎるものにしてしまう場合があることも述べておくべきである。概して、濡れの効果と離型の必要性という、表面エネルギーによってもたらされる相反する性状のバランスをとることによって、望ましい表面エネルギーを決定することができる。
【００４６】
酸素対シリコンの原子比は、チャンバに導入される１つ、２つ（又はそれ以上）のガスの体積又は流量を制御することによって制御され得る。一実施形態において、２つ（又はそれ以上）のガスは、その流量を制御しながらチャンバに導入され得る。一実施形態において、２つ（又はそれ以上）のガスの望ましい原子比を得るために、これら２つ（又はそれ以上）のガスは流量を制御しながらチャンバに導入され得る。
【００４７】
一実施形態において、シリコン含有ガスは式Ｓｉ（Ｒａ）３Ｒｂ（式中、Ｒａは独立してＨ、アルキル、又はアルコキシでありＲｂは独立してＨ、アルキル、又はアルコキシである）、−ＯＳｉ（Ｒａ）３、又は−Ｓｉ（Ｒａ）３を有することができる。一実施形態において、単一のシリコン含有ガス内の全てのＲａ置換基は同じであり、一実施形態において、単一のシリコン含有ガス内の少なくとも１つのＲａ置換基は異なる。一実施形態において、ＲａとＲｂは同じであり、一実施形態において、ＲａとＲｂは異なる。一実施形態において、シリコン含有ガスはテトラメチルシラン（「ＴＭＳ」とも呼ばれる）、Ｓｉ（ＣＨ３）４、テトラエチルオルソシリケート（「ＴＥＯＳ」とも呼ばれる）、Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）４、ヘキサメチルジシロキサン、Ｓｉ（ＣＨ３）３−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）３、ヘキサメチルジシラン（ＣＨ３）３Ｓｉ−Ｓｉ（ＣＨ３）３、シラン、ＳｉＨ４、又はこれらの組み合わせである。一実施形態において、シリコン含有ガスはテトラメチルシラン、Ｓｉ（ＣＨ３）４である。
【００４８】
一実施形態において、炭化水素化合物が離型層形成ガスに含まれてもよい。一実施形態において、炭化水素化合物はコーティング条件においてガスであるアルカン又はアルケン化合物であることができる。一実施形態において、アルカン又はアルケンガスは離型層形成ガス内の酸素ガスを置換することができ、一実施形態において、アルカン又はアルケンガスをシリコン含有ガス及び酸素に付加することができる。一実施形態において、ガスとしてチャンバに導入され得る任意の炭化水素ガスを利用することができる。一実施形態において、炭化水素化合物はＣ５以下のアルカン又はアルケン化合物である。付加され得る代表的なアルカン及びアルケン化合物としては、ブタン、プロパン、ペンタン、ペンテン、ペンタジエン、ブテン、ブタジエン、又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。アルカン又はアルケン化合物の付加は、ダイヤモンド状炭素膜（ＤＬＣ）特性を用いて加工型に離型層をもたらすために利用され得るが必須ではない。離型層形成ガスに炭化水素化合物が（酸素の代わりに又は酸素に加えて）付加される場合、付加される炭化水素化合物は、アルカン化合物に対するシリコン含有ガスの体積百分率を約１０％〜約９０％にする量で付加され得る。
【００４９】
本明細書に開示される方法は、基材に離型層を蒸着する工程もまた含む（図１の工程１３０）。基材に離型層を蒸着する工程は、概してＰＥＣＶＤを用いて離型層形成ガスから離型層を蒸着する工程を含む。ＰＥＣＶＤプロセス又はシステムはプラズマを形成し、このプラズマによる離型層をこのプラズマを収容するチャンバ内の表面（１つ又は複数）上に蒸着する。このプラズマ内の種は、加工型の表面で反応する。プラズマ蒸着の結果、プラズマ内の種は共有結合を介して加工型の表面にランダムに付着するようになる。蒸着した離型層は、通常、曝露される加工型全体を覆う全面層を構成するが、曝露される加工型全体を覆う全面層に満たない層を構成する場合もある。
【００５０】
基材又は加工型に離型層を蒸着する工程は、プラズマを形成するために電極に電力を供給することによって実現され得る。プラズマを形成するために電極に電力を供給する工程は、例えば、電極に電源装置を提供し、この電源装置を起動してプラズマを形成することによって実現され得る。プラズマを形成するために電極に電力を供給する工程は、本明細書に開示される方法の任意のときに実施することができる。一実施形態において、電極に電力を供給する工程は、電極の近くに基材が配置された後及び離型層形成ガスがチャンバに導入された後に実施することができる。
【００５１】
上述したように、本明細書に開示される方法は、ＰＥＣＶＤシステムにて実現され得る。ＰＥＣＶＤシステムは、電源を含むか、又は電源に取り付けられるように構成される。電極に供給される電力は、ＡＣ源でもＤＣ源でもよい。一実施形態において、電源は、例えば、無線周波数（ＲＦ）電源である。チャンバに導入される離型層形成ガスから作られるプラズマは、電力の供給によって生成及び維持される。
【００５２】
一実施形態において、電力は、約０．００１〜１００ＭＨｚの範囲の周波数で動作するＲＦ発振器によって少なくとも１つの電極に供給され得る。一実施形態において、ＲＦ電源は、約０．０１〜５０ＭＨｚの範囲の周波数で電力を供給する。一実施形態において、ＲＦ電源は、約１３．５６ＭＨｚで、又はそれに任意の整数（例えば１、２、又は３）を掛けた積の周波数で電力を供給する。ＲＦ電源は、１３．５６ＭＨｚのオシレータのようなＲＦ発振器であり得る。一実施形態において、ＲＦ発振器のような電源は、約１０ワット〜５０００ワットの電力レベルで動作し得る。
【００５３】
コーティング対象の基材又は加工型は、チャンバの中に配置されても、チャンバを通過させてもよい。いくつかの実施形態では、複数の加工型がプラズマに同時に又は連続的に曝露されてよい。一実施形態では、コーティング対象の加工型は、コーティングの妨害をし得る汚染物質を取り除くために前洗浄されてよいが、これは必ずしも必要ではない。有用な前洗浄方法の１つは、酸素プラズマへの曝露である。この前洗浄のために、反応器の圧力を約１．３Ｐａ（１０ｍトル）〜２７Ｐａ（２００ｍトル）に維持することができる。プラズマは、約５００ワット〜３０００ワットのＲＦ電力レベルで生成される。前洗浄には、例えばアルゴン、空気、窒素、水素、又はアンモニア、あるいはこれらの混合物のようなその他のガスを用いてもよい。
【００５４】
一実施形態において、少なくとも１つの電極に供給される電力のパルシングによってフィルムを蒸着することができる。パルス蒸着とは、ＲＦ発振器のオンオフが繰り返されるプロセスのことを言う。一実施形態において、プラズマ蒸着はＲＦ発振器の９０％のデューティサイクルで実行されてよく、９０％とはＲＦ発振器が稼動される時間の量を言う。パルシングの周波数は、約１Ｈｚ〜約１００Ｈｚで変動されてよい。一実施形態において、パルシングの周波数は約１０Ｈｚである。パルスプラズマ蒸着は、離型層のプラズマ蒸着中に生じ得る（ただし常に生じるわけではない）か、離型層の圧縮力を低減し得るか、又はそれら両方をなし得る粒子の形成を、減少又は除去するための働きをすることができる。
【００５５】
基材上に形成される離型層又は、より具体的には加工型は、一般的にシリコン含有フィルムである。一実施形態において、このフィルムは他の構成成分も含有することができる。一実施形態において、離型層形成ガスの他の構成成分が、シリコン含有フィルムを修正することもできる。一実施形態において、フィルムは、非晶質の水素添加シリコンオキシカーバイド、非晶質の水素添加シリコンカーバイド又はこれらの組み合わせを含むことができる。
【００５６】
一実施形態において、離型層は、加工型の表面の少なくとも一部にかけて概して実質的に均一なコーティングの厚さを有する。実質的に均一な厚さを有する離型層は、より均一な成形品をもたらすことができる。離型層の厚さが増すほど、離型層自体の圧縮による影響を受けやすくなる。厚過ぎる離型層上の圧縮力は、加工型が長時間使用された後の成形品のしわをもたらし得る。一実施形態において、成形品の表面のしわは有利な性状をもたらすことができ、例えばゲインディフューザーはそのようなランダムな下部構造による利益を受けることができる。より薄い離型層は、概してより厚い離型層ほどの利益をもたらさない。例えば、離型層の厚さが減るにつれ、離型層がもたらす耐久性は最小限のものになり得る。
【００５７】
一実施形態において、離型層は、加工型の構造化表面の少なくとも一部に形成される。一実施形態において、離型層は加工型の実質的に全面に形成される。概して加工型表面の適用範囲が大きいほど、離型層はより大きな利点をもたらす。
【００５８】
離型層の厚さは、計算、測定、又はこれら両方によって予測され得る。概して離型層の厚さは、離型層の蒸着速度に少なくとも部分的に依存する。蒸着速度は、フラットシリコン（Ｓｉ）ウェーハを対照サンプルとして使用して決定することができる。次に、フラットＳｉウェーハの厚さを、例えば光干渉を用いて決定することができる。Ｓｉウェーハで離型層の厚さを決定したら、パターン化された基材上の離型層の厚さを、パターンの立体形状を考慮することによって決定することができる。加工型がランダム又は複雑な構造を有する一実施形態において、パターン化された表面上の離型層の厚さの計算は難しい場合がある。そのような状況におけるＳｉウェーハでの離型層の厚さは、そのパターン化された表面上の離型層の厚さの有用な予測をもたらすことができる。
【００５９】
一実施形態において、離型層の厚さは概して約１ｎｍ〜約１０００ｎｍである。一実施形態において、離型層の厚さは約５ｎｍ〜約３００ｎｍである。一実施形態において、離型層の厚さは、概して約５ｎｍ〜約１００ｎｍである。一実施形態において、離型層の厚さは、概して約５ｎｍ〜約５０ｎｍである。離型層の厚さは、電極に供給される電力、チャンバに導入される離型層形成ガスの量、加工型がプラズマに曝露される時間、及び他の因子によって少なくとも部分的に制御され得る。概して、蒸着の時間はしばしば離型層の厚さと直線的な関係にある。当業者であれば、本明細書を読むことによって、望ましい離型層の厚さを得るために制御されるべきパラメータ及びそれらの制御の方法を理解するであろう。
【００６０】
本明細書に開示される実施例の方法は、図３に開示される方法を含む。そのような方法は電極の近くに基材を配置する工程３１０と、離型層形成ガスをチャンバに導入する工程３２０と、電極に電力を供給する工程３４０と、基材に離型層を蒸着する工程３３０とを含む。このような方法の別の例示的方法は、チャンバ内の電極に基材を配置する工程であって、この基材が少なくとも第１の構造化表面を有し、かつこの基材が熱硬化性高分子材料である工程と、チャンバに離型層形成ガスを導入する工程であって、この離型層形成ガスがシリコン含有ガスであるか又は約２００以下の酸素対シリコンの原子比でシリコン含有ガスと酸素ガスの混合物を含むものである工程と、チャンバ内に離型層形成ガスのプラズマを生成するために、電極に電力を供給する工程と、離型層を蒸着する工程であって、離型層形成ガスから形成される離型層を、加工型を形成するために基材の第１の構造化表面の少なくとも一部に蒸着する工程と、を含む。
【００６１】
本明細書に開示される実施例の方法は、図４に開示される方法を含む。そのような方法は、主型から加工型を形成する工程４５０と、加工型を電極の近くに配置する工程４１０と、離型層形成ガスをチャンバに導入する工程４２０と、電極に電力を供給する工程４４０と、離型層を加工型に蒸着する工程４３０とを含む。このような方法の別の例示的方法は、主型をコーティングする工程であって、架橋可能な材料を含んでいる第２世代前駆体で主型の少なくとも一部をコーティングする工程と、未処理の加工型をこの第２世代前駆体で形成する工程であって、この未処理の加工型が少なくとも第１の構造化表面を有し、かつ熱硬化性高分子材料を含有するものである工程と、この未処理の加工型をチャンバ内の電極に配置する工程と、このチャンバに離型層形成ガスを導入する工程であって、この離型層形成ガスが、シリコン含有ガスか又は酸素対シリコンの原子比が約２００以下のシリコン含有ガスと酸素ガスの混合物を含むものである工程と、このチャンバ内に離型層形成ガスのプラズマを生成するために電極に電力を供給する工程と、離型層を蒸着する工程であって、加工型を形成するために、離型層形成ガスから形成された離型層を、未処理の加工型の第１の構造化表面の少なくとも一部に蒸着する工程とを含む。本明細書で使用するとき、「未処理の加工型」とは、概して離型層がそこに形成される前の加工型である。
【００６２】
本明細書に開示される方法を用いて形成される加工型を利用して、成形品を作製することができる。本明細書に開示される加工型を用いて成形される成形品は、本明細書で複製と呼ばれる場合もある。成形品を成形する方法は、成形品を成形するために、第３世代の前駆体、一実施形態では高分子前駆体を、加工型の第１の表面の少なくとも一部に接触させる工程を含む。
【００６３】
概して本明細書で説明するように加工型を使用して物品を成形するために使用され得るいかなる材料も、成形品を成形するために加工型の少なくとも一部と接触させることができる。一実施形態において、第３世代の前駆体は加工型と接触され得る材料で、かつ硬化する又はされ得る材料であってよい。一実施形態において、第３世代の前駆体は、加工型にコーティング、塗布若しくは接触させられる粘性を有する材料であり、かつ続いて成形品を成形するために硬化される又は硬化され得る材料であってよい。一実施形態において、第３世代の前駆体は加工型と接触され得る材料であって、かつ硬化する又は硬化され得る材料であってよい。一実施形態において、第３世代の前駆体は、加工型にコーティング、塗布若しくは接触されることを許す粘性を有する材料であり、かつ続いて成形品を成形するために硬化する又は硬化され得る材料であってよい。一実施形態において、接触される材料すなわち第３世代の前駆体は、重合可能な材料か、重合された材料か又はそれら両方を含むことができる。第３世代の前駆体は、熱硬化性高分子材料を形成するものか、重合及び架橋された材料か、又は架橋されていないが重合された熱可塑性材料を形成するものであってよい。一実施形態において、第３世代の前駆体は、水又は他の液体を取り除くために例えば硬化可能な材料を乾燥することによって硬化可能なペースト又はゲルを含む。
【００６４】
第３世代の前駆体は、一般に利用される任意の方法で加工型と接触させることができる。一実施形態において、第３世代の前駆体は、加工型の少なくとも一部に蒸着され得る。図５ａは、そのような工程を図示する。図５ａが示すように、第３世代の前駆体５４０は加工型５２０の少なくとも一部に適用される。図５ａの矢印によって示されるように、第３世代の前駆体５４０が加工型５２０から取り除かれると、第３世代の前駆体は成形品５５０を形成する。
【００６５】
一実施形態において、第３世代の前駆体を支持体の少なくとも一部に蒸着することができ、第３世代の前駆体と加工型を互いに接触させることができる。図５ｂは、そのような工程を図示する。図５ｂが示すように、第３世代の前駆体５４０は支持体５３０の少なくとも一部に適用される。次に、第３世代の前駆体５４０が蒸着された支持体５３０は、図５ｂの２つの矢印が示すように、かつ図５ｂの２番目の図が示すように、加工型５２０と接触される。次に、加工型５２０は、図５ｂの一つの矢印が示すように第３世代の前駆体５４０から剥離されて、支持体５３０上に蒸着された成形品５５０を作り出す。支持体５３０は、成形品５５０と接触されたまま（図５ｂに図示）でも、又はそこから分離されても（図示せず）よい。
【００６６】
本明細書で利用される高分子前駆体（例えば第１世代の前駆体、第２世代の前駆体、又は第３世代の前駆体）は、ポリマー又はモノマーを含むことができる。一実施形態において、第３世代の前駆体は、重合された材料を含むことができる。一実施形態において、第３世代の前駆体は、重合可能な材料、例えばモノマー又はオリゴマーを含むことができる。一実施形態において、第３世代の前駆体は、重合された材料と重合可能な材料の組み合わせを含むことができる。第３世代の前駆体がモノマーを含む一実施形態において、第３世代の前駆体は加工型と接触してから重合されてよい。第３世代の前駆体が高分子のみを含む一実施形態において、第３世代の前駆体は加工型と接触してから重合される必要はない（ただし、熱硬化性高分子材料の前駆体の場合は架橋される必要がある）。第３世代の前駆体は架橋可能であってよいが、必ずしもそうでなくてよい。
【００６７】
利用され得る第３世代の前駆体の具体的なタイプは、作製される最終成形品に少なくとも部分的に依存する。第３世代の前駆体は、重合された材料若しくは重合可能な材料、又はそれら両方を含むことができる。成形品は、重合されるもの（熱可塑性成形品）のみでも、重合及び架橋されるもの（熱硬化性成形品）でもよい。代表的な利用可能な第３世代の前駆体としては、ポリカーボネート、ウレタンアクリレート及びポリメチルメタクリレートのようなポリアクリレート、ポリスチレン、シリコーンポリマー、ポリオレフィン、ポリイミド及び熱可塑性ウレタンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００６８】
一実施形態において、他の構成成分を、加工型と接触させる前の第３世代の前駆体に付加することができる。概してそのような任意の構成成分は、第３世代の前駆体の１つ以上の性状を改質して加工型からの成形品のフォーメーションを向上するために、第３世代の前駆体に付加されてよい。そのような任意の構成成分の例としては、加工型上の第３世代の前駆体の濡れを改善する材料が挙げられるが、これに限定されない。濡れを改善するために利用可能な代表的な材料としては、第３世代の前駆体の表面張力を減少させ得る材料が挙げられる。代表的な材料としては、シリコーン含有アクリレートモノマー（第３世代の前駆体の約０．３〜５重量％の量）、及び例えばフッ素含有界面活性剤のような界面活性剤（例えばＦＣ４４３０（３Ｍ社、ミネソタ州セントポール所在）（第３世代の前駆体の約０．１〜１重量％の量であり、一実施形態では第３世代の前駆体の約０．６重量％未満））が挙げられる。
【００６９】
本明細書に開示される方法は、連続方法において実施することもできる。連続方法とは、概して接触プロセスが実質的に連続（すなわち、成形品を作るために用いられる接触工程の間、このプロセスが停止しない）であるか、又は段階的に連続である（接触工程の間、前、又は後にいくつかの一時停止がある場合がある）ことを意味する。一実施形態において、実質的な連続方法が利用される。
【００７０】
段階的な連続プロセスの例としては、射出成形、樹脂移送成形、及び圧縮成形などが挙げられる。実質的な連続プロセスの例としては、ロール・ツー・ロール（Ｒ２Ｒ）プロセスが挙げられる。実質的な連続プロセスにおいて、加工型を利用して連続ツールを形成することが可能である。連続ツールの例としては、ロール・ツー・ロール（Ｒ２Ｒ）プロセスを用いてキャリアフィルムに成形品を作り出すために回転ドラムに取り付けられる加工型が挙げられる。加工型は、（例えば）回転ドラムに配置される前に、所望により例えばサイズ又は形に合わせた切削によって変換されてもよい。
【００７１】
本明細書に開示される方法を用いて作られる代表的な物品としては、例えば、照明管理フィルム用プリズム構造体、マイクロ流体デバイス、センサ、リング共振器、経皮薬剤送達用マイクロニードル、モスアイ反射防止表面及び研磨材が挙げられる。一実施形態において、本明細書に開示される方法を利用して、導光体のような光学材料を製造することができる。例えば、ミクロ構造を含む導光体は、ポリカーボネート、ウレタンアクリレート及びポリメチルメタクリレートのようなポリアクリレート、ポリスチレン、シリコーンポリマー、ポリオレフィン、及び熱可塑性ウレタンを含む広範な材料から製作され得る。一実施形態において、ポリアクリレート及びポリカーボネートのような光学的に好適な高屈折率の材料を利用することができる。代表的な導光体は、背面照明ディスプレイ（例えば、光源、光ゲートデバイス（液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）など）、及び導光体を有するもの）及びキーパッド（例えば、光源、少なくとも一部が光を透過する感圧性スイッチの配列、及び導光体を有するもの）に特に有用な場合がある。導光体は、小型バッテリーから電力供給される発光ダイオード（ＬＥＤ）で照明される超小型又は小型のディスプレイ又はキーパッドデバイス用の、点から面（point to area）又は線から面（line to area）までの背面導光体としても有用である。好適なディスプレイデバイスには、例えば、携帯電話、ポケットベル（登録商標）、携帯情報端末、時計、腕時計、電卓、ラップトップコンピュータ、車両向けディスプレイ用のカラー又はモノクロＬＣＤデバイスなどが挙げられるが、これらに限定されない。その他のディスプレイデバイスには、ラップトップコンピュータディスプレイ又はデスクトップフラットパネルディスプレイなどのフラットパネルディスプレイが挙げられる。好適な背面照明キーパッドデバイスには、例えば、携帯電話、ポケットベル（登録商標）、携帯情報端末、電卓、車両向けディスプレイ用のキーパッドなどが挙げられる。
【００７２】
図６は、本明細書に開示される方法を用いて形成することができる実施例の加工型を図示する。図６に示される加工型６００は、型基材６１０と、そこに形成される構造化表面６２０とを含む。この実施例の加工型は、２つの分離した片である型基材６１０と構造化表面６２０を含むが、当業者であれば、この明細書を読むことによって、この構造化表面が基材材料中に形成され得ることを理解するであろう。実施例の加工型６００は、構造化表面６２０上に蒸着させれる離型層６３０も含む。離型層６３０のない基材６１０及び構造化表面６２０は、未処理の加工型の例である。
【００７３】
一実施形態において、加工型上に蒸着させられる離型層は、加工型、又は加工型を用いて成形される成形品に、１つ以上の有利な性状をもたらす働きをすることができる。一実施形態において、離型層は、例えば望ましい離型性、より高い耐久性、高忠実度を有する成形品を作り出す能力、及び加工型又は離型層材料の有意な移着のない成形品を作り出す能力を加工型にもたらすことができる。
【００７４】
一実施形態において、加工型上に蒸着させられる離型層は、成形品を成形するために加工型と接触された材料（例えば第３世代の前駆体）からの望ましい離型性を加工型にもたらす働きをすることができる。離型と耐粘着力とは、概して全体を通して互換的に用いられる。概して、成形品からの優れた離型性を有する加工型は望ましい。概して、優れた離型性を有する加工型は、低剥離力を有する。剥離力の測定は、当業者に既知のように実施することができる。剥離力を測定する代表的な方法には、ＩＭＡＳＳ社（マサチューセッツ州アコード所在）が市販するモデルＳＰ−２０００のようなスリップ／剥離試験器の使用が挙げられる。モデルＳＰ−２０００スリップ／剥離試験器を用いて実施される剥離試験測定に関わる具体的なパラメータには、１８０度の剥離角かつ３０ｃｍ／分（１２インチ／分）の剥離速度が挙げられる。
【００７５】
一実施形態において、加工型は、約１１８グラム／ｃｍ（３００グラム／インチ）未満の、加工型と成形品との間に剥離力を有する。一実施形態において、加工型は、約３９グラム／ｃｍ（１００グラム／インチ）未満の、加工型と成形品との間に剥離力を有する。一実施形態において、加工型は、約２０グラム／ｃｍ（５０グラム／インチ）未満の、加工型と成形品との間に剥離力を有する。一実施形態において、加工型は、約１２グラム／ｃｍ（３０グラム／インチ）未満の、加工型と成形品との間に剥離力を有する。一実施形態において、加工型は、約４グラム／ｃｍ（１０グラム／インチ）未満の、加工型と成形品との間に剥離力を有する。
【００７６】
一実施形態において、本明細書に開示される方法を用いて形成された加工型は、時間経過と共に有意に劣化しない、加工型と成形品間の離型性を有する。例えば、加工型は、時間経過と共に増加しない、加工型と成形品間の粘着力を有する。これは、加工型の耐久性の指標であり得る。一実施形態において、複数の成形品が成形された後の加工型と成形品間の剥離力の増加は、５０％以下である。一実施形態において、複数の成形品が成形された後の加工型と成形品間の剥離力の増加は、２０％以下である。一実施形態において、複数の成形品の成形とは、少なくとも１０個の成形品の成形を指す。
【００７７】
一実施形態において、離型層は、より高い耐久性を加工型にもたらす。加工型の耐久性とは、成形品を成形するための働きをし、使用に伴う望ましい性状を維持する加工型の能力を指す。加工型の耐久性は、成形品を成形する加工型の全ての使用において有利であり得るが、連続方法において加工型が使用されるときに特に有利であり得る。本明細書の方法を使用して形成される加工型の耐久性を評価する代表的な方法としては、老化実験が挙げられる。老化実験は、一般的に使用が加工型に与える影響を加速する。そのような加速された使用をシミュレートする１つの方法は、加工型を長期間昇温に曝すことである。例えば、加工型を約５５℃〜７０℃の温度に約８時間〜約２４時間曝すことができる。加工型がそのような条件に曝されてから、その加工型を使って再び成形品を成形する（すなわち第３世代の前駆体をその加工型に接触させ、及び第３世代の前駆体を硬化する）か、又はその加工型で追加的な剥離試験を行って、加工型の耐久性を評価することができる。このサイクル（オーブンに置かれる時間及び成形品の成形）を複数回繰り返して老化をシミュレートすることができる。
【００７８】
加工型の耐久性は、実時間で監視すること、例えば加工型から生産される成形品の数、加工型から生産される成形品のフィート数（連続方法において）、加工型が作られた回転数（ロール上で加工型を利用する連続方法において）、又はこれらの何らかの組み合わせとして監視することもできる。加工型は、特定の量の成形品を生産した後に加工型がなお成形品を形成するために効果的に利用され得る（例えば成形品から離型され得る）場合、又は（クラック、しわ、又は成形品への移着のような）視認可能な疲労の兆候が見られない場合に、又はこれらの何らかの組み合わせである場合に、その特定の量（例えば生産された成形品の長さ又は加工型の回転のいずれか）の加工品に対して耐久性があると言われる場合もある。
【００７９】
一実施形態において、本明細書に開示される方法を用いて形成される加工型は、（例えば回転ツールの一部として加工型が使用されたときに）少なくとも約３００回転の連続方法において利用され得る。一実施形態において、本明細書に開示される方法を用いて形成される加工型は、（例えば回転ツールの一部として加工型が使用されたときに）少なくとも約１５００回転の連続方法において利用され得る。一実施形態において、本明細書に開示される方法を用いて形成される加工型は、（例えば回転ツールの一部として加工型が使用されたときに）少なくとも約３０００回転の連続方法において利用され得る。
【００８０】
一実施形態において、本明細書に開示される加工型は、高忠実度を有する成形品を作り出す能力を与える。概して高忠実度を有する成形品は、それらの成形に用いられた加工型の非常に正確な再現である。物品を成形加工する目的はその加工型の正確な複製を作り出すことであるので、高忠実度を有する成形品は有利である。概して高忠実度は、加工成形される第３世代の前駆体が加工型の表面を濡らす能力に影響を受ける。第３世代の前駆体が表面を濡らす能力に優れているほど、成形品の欠陥の原因となり得る気泡又は空隙が生じる可能性が低い。成形品の忠実度に影響し得る因子としては、第３世代の前駆体の粘性、第３世代の前駆体による加工型の濡れ、キャピラリー力、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。キャピラリー力は、加工型の特徴のサイズが小さくなるにつれて重要性が増す場合があり、一実施形態では、加工型の特徴は数十ナノメートルに達する。第３世代の前駆体による加工型の濡れが乏しいと、常にではないが、粗い表面を有する成形品がもたらされる場合がある。
【００８１】
一実施形態において、本明細書に開示される加工型は、加工型から又は加工型上に蒸着させられた離型層からの成形品自体への材料の移着が最低限であるか又は移着が測定不能な程度であるか又は移着がない、成形品の生成をもたらす。加工型を作る又は加工型に蒸着された離型層を作る材料の移着は、概して成形品の成形に際して欠点と見なされる。移着した材料は、成形品に実施され得る追加的プロセスへの干渉、成形品の欠陥、成形品に関係する性状への悪影響、加工型の耐久性の最低化、又はこれらの組み合わせをもたらす場合がある。
【００８２】
一実施形態において、概して本明細書に開示される加工型は、加工型とそこに蒸着される離型層の間の優れた接着（ボンディング）も有する。これは、加工型の耐久性の増加及び／又は維持、加工型からの移着の最少化、又はこれらの組み合わせのために重要な場合がある。広くは、高エネルギープラズマ状態を使って層を生成する蒸着プロセスは、基材と、そこに蒸着される層との間に、優れた接着（アドヒージョン）をもたらす。
【００８３】
一実施形態において、本明細書に開示され、形成されるような加工型は、紫外線（ＵＶ）に曝露されたときでさえ、有利な安定性を有する。一実施形態において、本明細書に開示されるように形成される加工型は、概して紫外線に曝露されても安定であるので、紫外線を使用して第３世代の前駆体が硬化されるプロセスに使用することができる。これは、紫外線で硬化可能な成形材料を使うことによって加工型の耐久性が悪影響を受けることがないので、多くのプロセスに有利な場合がある。
【００８４】
一実施形態において、加工型上に形成される離型層は、第３世代の前駆体が加工型自体に到達するのを止める又は最低限にするためのバリアも提供することができる。加工型に到達する第３世代の前駆体の量を最低限にすることは加工型の耐久性を強化し得るので、このことは有利な場合がある。離型層は、境界層に比べて優れた接着を有する可能性も高いので、更なる利点も提供する可能性がある。
【実施例】
【００８５】
材料及び方法
特に指示がない限り、全ての化学品はアルドリッチから入手され、更に精製することなく使用された。
【００８６】
３Ｍ（登録商標）ビキュイティ（Vikuiti（商標））輝度向上フィルムＩＩ（ＢＥＦ−ＩＩ９０／２４）を使用した多数の例（特定の例中に記載）を加工型として、様々な離型層を形成した。ＢＥＦ−ＩＩ９０／２４は、角度が９０度で２４マイクロメートルピッチのプリズムを有する。ここで使用したこの特定のビキュイティ（Vikuiti（商標））輝度向上フィルムＩＩは、５１マイクロメートル（２ミル）（本明細書で「薄ＢＥＦ」と呼ぶ）又は１２７マイクロメートル（５ミル）（本明細書で「ＢＥＦ」と呼ぶ）のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のいずれかの支持体を有する。
【００８７】
プラズマコーティングは、プラズマサーム（Plasmatherm）ＰＥ  ２４８０システム（プラズマサーム社（Plasmatherm, Inc.）、フロリダ州セントピータースバーグ所在）を使用して実施した。コーティングの厚さは、参照基材としてフラットＳｉウェーハを用いて、オーシャンオプティクス社のＵＳＢ−２０００装置（光干渉を介す）で測定した。ＢＥＦ上のフィルムのフラット厚さは測定値であり、したがって、（ＢＥＦの構造を考慮した）フィルムの厚さは、フラット厚さ／√２として計算することができる。
【００８８】
多数の例（特定の例中に記述）で、高分子物品を形成するために加工型に蒸着される材料として「樹脂１」を使用した。樹脂１は、３：１比（重量％）のフォトマー（PHOTOMER（登録商標））６２１０脂肪族ウレタンジアクリレート（コグニス社（Cognis Corp.）、ペンシルベニア州アンブラー所在）と、ＳＲ２３８  １，６ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）（サートマー社、ペンシルベニア州エクストン所在）に、１％のイルガキュア（IRGACURE）（登録商標）８１９光開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社、スイス、バーゼル所在）を含有するものである。
【００８９】
多数の例（特定の例中に記述）で、プライミングされたＰＥＴフィルムを使用した。ここで言うプライミングされたＰＥＴフィルムは、ＰＥＴ＃６１８としてデュポン社（デラウェア州ウィルミントン所在）から入手可能な、５１マイクロメートル（２ミル）のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。
【００９０】
加工型を使用して、加工型に樹脂（第２世代の前駆体）を適用し、この樹脂でコーティングされた加工型を（上述の）プライミングされたＰＥＴフィルムで覆い、次にこのプライミングされたＰＥＴフィルムに圧力を印加して樹脂を塗布し、気泡を全て取り除くことによって成形品を成形した。次に、フュージョンＵＶシステムズ社ＵＶ硬化システム（フュージョンＵＶシステムズ社、メリーランド州ゲイサーズバーグ所在）を用いてこの樹脂を硬化した（別の記述がある場合を除く）。水素（Ｈ）又は重水素（Ｄ）電球を６００ワットで使用し、ウェブ速度を６メートル／分（２０フィート／分（ｆｐｍ））に設定した。
【００９１】
下のプロトコルによって老化をシミュレートした。単一構造の加工型、樹脂、及びプライミングされたＰＥＴフィルムを、約５５℃〜７０℃に設定されたオーブンに、一定時間、例えば通常、８〜２４時間置いた。次に、この樹脂をＵＶで（上述のように）硬化し、成形品を加工型から剥離した。これらの工程（単一構造をオーブンに置く工程、ＵＶ硬化工程、及び成形品を取り外す工程）を１回行うことを１サイクルと呼ぶ。総合老化時間とは、単一の加工型を含む単一構造がオーブンに入っていた合計時間であって、必ずしも複数の同様のオーブン時間の使用によってではなく、複数の異なるオーブン時間の使用によって達成され得る。
【００９２】
老化したサンプルで剥離力測定を行った。概して、加工型に適用された樹脂を有する約２０×２５ｃｍ（８×１０インチ）の加工型を、プライミングされたＰＥＴフィルムで覆い、上述のように硬化した。ＵＶ硬化の後、ＢＥＦ線方向に平行な構造から、２．５ｃｍ（１インチ）のストリップを切断した。次に、モデルＳＰ−２０００スリップ／剥離試験器（ＩＭＡＳＳ社、マサチューセッツ州アコード所在）で剥離力を測定した。試験の剥離角は１８０度であり、剥離速度は３０ｃｍ／分（１２インチ／分）であった。
【００９３】
比較例１（Ｃ１）
樹脂１をＢＥＦフィルム上に約３０マイクロメートルの厚さで塗布してから、プライミングされたＰＥＴフィルムで覆った。このＰＥＴフィルムに圧力を印加してモノマーを散布し、気泡を全て取り除いた。次にこのサンプルをＵＶ硬化した。ＵＶ硬化の後、元のＢＥＦフィルムから複製を分離することはできなかった。
【００９４】
実施例１ａ、１及び２
ＢＥＦフィルム（約１３×１８ｃｍ（５×７インチ）を、２５０標準ｃｃ３／分（ＳＣＣＭ）の流量、３．３Ｐａ（２５ｍトル）の圧力、及び１０００ワットのＲＦ電力で、アルゴンガスを用いて３０秒プライミングした。次に、これらのサンプルを、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）流量５０ＳＣＣＭ及びＯ２流量５００ＳＣＣＭで、ＴＭＳと酸素プラズマに曝露した。これは、酸素対シリコンの原子比約２０に相当する。チャンバ内の圧力は７．３Ｐａ（５５ｍトル）、ＲＦ電力は１０００ワットに設定した。下表１は、実施例１ａ、１及び２の離型層でのプラズマコーティングの持続時間及び酸素対シリコンの原子比を示す。
【００９５】
Ｓｉウェーハを用いてフラット面で測定された蒸着速度は約１．１ｎｍ／秒であった。ＢＥＦ表面の離型層の厚さは、このフラット面での厚さを用いて計算することができる。上述したように、ＢＥＦはその表面に直角三角形を有する。したがって、プリズムのそれぞれの側面は、１／２（√２）の長さを有し、これはＢＥＦが２×１／２（√２）又は１．４１４×フラットエリア（プリズムなし）を有することを示唆している。したがって、ＢＥＦ上のフィルムの厚さは、フラットの厚さ（Ｓｉウェーハを用いて測定された）を１．４１４で割ったものと等しい。
【００９６】
【表１】
2010537867.tif 000003
【００９７】
次に、コーティングされた加工型を、テフロン（登録商標）テープ（３Ｍ  ＃５４９０）又はグリーンテープ（３Ｍ  ＃８４０３）を用いてアルミニウム板に取り付け、樹脂１をコーティングして、上述のようにこの型上で硬化した。これらの実施例で、樹脂１は、約３０マイクロメートルの厚さで加工型にコーティングした。ＵＶ硬化の後、プライミングされたＰＥＴフィルム上の成形品を加工型から剥離した。これらの成形品は、両方の加工型から容易に離型した。図７は、複製の代表的な走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を図示する（平面図）。
【００９８】
その他２つのサンプル（実施例１及び２で調製した）を上述のように老化した。両方のサンプルが、２００時間の老化後でさえ、硬化樹脂に対して優れた離型を示した。実施例１の剥離力データを下表２に示す。
【００９９】
【表２】
2010537867.tif 000004
【０１００】
実施例１ａ、１及び２の加工型及びこれらの加工型から成形した成形品の表面粗さを、タッピングモードの原子間力顕微鏡により測定した。結果を下表３にまとめた。
【０１０１】
【表３】
2010537867.tif 000005
【０１０２】
実施例３
ＢＥＦフィルム（約１３×１８ｃｍ（５×７インチ）を、２５０標準ｃｃ３／分（ＳＣＣＭ）の流量、３．３Ｐａ（２５ｍトル）の圧力、及び１０００ワットのＲＦ電力で、アルゴンガスを用いて３０秒プライミングした。次に、これらのサンプルを、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）流量１５０  ＳＣＣＭ及びＯ２流量１５０  ＳＣＣＭで、ＴＭＳと酸素プラズマに曝露した。これは、酸素対シリコンの原子比が約２に相当する。チャンバ内の圧力は６．７Ｐａ（５０ｍトル）、ＲＦ電力は１０００ワットに設定した。離型層を約１０秒蒸着した。この実施例でのフラット表面蒸着速度は約２ｎｍ／秒であり、結果として１４ｎｍの厚さの離型層がもたらされた。複製及び老化実験は上述のように行った。２００時間以上の老化（１０〜１２回のＵＶ硬化）の後、優れた離型が観察された。この剥離試験の値を上の表２に報告する。
【０１０３】
実施例４〜７
ＢＥＦフィルム（約１３×１８ｃｍ（５×７インチ）を、２５０標準ｃｃ３／分（ＳＣＣＭ）の流量、３．３Ｐａ（２５ｍトル）の圧力、及び１０００ワットのＲＦ電力で、アルゴンガスを用いて３０秒プライミングした。次に、これらのサンプルを、酸素を付加せずに、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）流量１５０  ＳＣＣＭでＴＭＳプラズマに曝露した。これは、酸素対シリコンの原子比約０に相当する。チャンバ内の圧力は３．３Ｐａ（２５ｍトル）であり、ＲＦ電力及び持続時間は下表４に示す。上の実施例１で説明したように厚さを測定及び計算した。
【０１０４】
【表４】
2010537867.tif 000006
【０１０５】
全ての加工型がプラズマコーティング後に（しわのない）フラット表面を示した。複製及び老化実験は上述のように行った。全てのサンプルで、２００時間以上の老化（１０〜１２回のＵＶ硬化）の後、優れた離型が観察された。実施例４で、剥離試験を実行した（上述のように）。結果を上の表２に見ることができる。実施例６及び７からの成形品はしわのある表面（サブマイクロメートルサイズ）を老化後に示した。これは、プラズマ蒸着したＴＭＳフィルムにおける圧縮応力によるものと考えられる。
【０１０６】
実施例８
ＢＥＦフィルム（約１３×１８ｃｍ（５×７インチ）を、２５０標準ｃｃ３／分（ＳＣＣＭ）の流量、３．３Ｐａ（２５ｍトル）の圧力、及び１０００ワットのＲＦ電力で、アルゴンガスを用いて３０秒プライミングした。次に、これらのサンプルをテトラメチルシラン（ＴＭＳ）流量５０  ＳＣＣＭ及びＯ２流量５００  ＳＣＣＭでＴＭＳと酸素プラズマに曝露した。これは、酸素対シリコンの原子比約２０に相当する。チャンバ内の圧力は６．７Ｐａ（５０ｍトル）、ＲＦ電力は１０００ワットに設定した。
【０１０７】
下表５は、実施例８ａ、８ｂ及び８ｃのプラズマコーティングの持続時間を示す。ＢＥＦフィルム（約１３×１８ｃｍ（５×７インチ）を、２５０標準ｃｃ３／分（ＳＣＣＭ）の流量、３．３Ｐａ（２５ｍトル）の圧力、及び１０００ワットのＲＦ電力で、アルゴンガスを用いて３０秒プライミングした。次に、これらのサンプルを、酸素を付加せずに、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）流量１５０  ＳＣＣＭでＴＭＳプラズマに曝露した。これは、酸素対シリコンの原子比約０に相当する。チャンバ内の圧力は３．３Ｐａ（２５ｍトル）であり、ＲＦ電力及び持続時間は下表５に示す（実施例８ｄ）。
【０１０８】
【表５】
2010537867.tif 000007
【０１０９】
次に、コーティングしたフィルムをペーパーカッターを用いて切断して（端をトリムするため）、加工型を形成した。これらの加工型を、３Ｍ（登録商標）＃８４０３グリーンテープ（シリコン接着剤付きでポリエチレン支持体を備えているもの。厚さ５８ｕｍ）を用いて、直径３０ｃｍ（１２インチ）のクロム（Ｃｒ）仕上げ金属ロール（約５５℃に予め熱したもの）にテープで取り付けた。複製には樹脂１を用い、支持体としてはプライミングされたＰＥＴフィルムを用いた。ウェブ速度は６メートル／分（２０ｆｔ／分）（最初の９１４メートル（３０００ｆｔ））から１２メートル／分（４０ｆｔ／分）（９１４メートル（３０００ｆｔ）から１５２４メートル（５０００ｆｔ））に変化させ、最終的には１８メートル／分（６０ｆｔ／分）（最後の１５２４メートル（５，０００ｆｔ））とした。４つの型それぞれを用いて合計３０４８メートル（１０，０００フィート）を走らせた（約３３００回転）。
【０１１０】
Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ、又はＥＳＣＡ）を用いて、実施例８の加工型及び成形品の表面構成を解析した。結果を表６にまとめた。これらの結果は、プラズマ蒸着した離型層が非常に耐久性のあるものであること、及び成形品にＳｉの移着が観察されなかった（すなわち検出限界である０．５原子％未満であった）ことを示している。
【０１１１】
【表６】
2010537867.tif 000008
【０１１２】
実施例９
ＢＥＦフィルム（約１３×１８ｃｍ（５×７インチ）を、２５０標準ｃｃ３／分（ＳＣＣＭ）の流量、３．３Ｐａ（２５ｍトル）の圧力、及び１０００ワットのＲＦ電力で、アルゴンガスを用いて２０秒プライミングした。次に、これらのサンプルをテトラメチルシラン（ＴＭＳ）流量１０  ＳＣＣＭ及びＯ２流量１０００  ＳＣＣＭでＴＭＳと酸素プラズマに曝露した。これは、酸素対シリコンの原子比約２００に相当する。チャンバ内の圧力は２．０Ｐａ（１５ｍトル）、ＲＦ電力は１０００ワットに設定し、サンプルを３０秒間曝露した。この実施例のプラズマコーティングは、１０Ｈｚ、９０％デューティサイクルでパルスした。この加工型を老化し、上述のように複製に使用した。２００時間の老化（間に５回ＵＶ硬化した）後、優れた離型及び優れた複製が観察された。
【０１１３】
実施例１０
この実施例では、１２７マイクロメートル（５ミル）のポリイミドＨフィルム（デュポン社、デラウェア州ウィルミントン所在）から逆錐体のパターンを得るためにエキシマレーザアブレーションによって切断した構造化ポリイミドを使用した。これらの錐体は角度約６０度、直径約４０マイクロメートル、及び高さ約３５マイクロメートルを有する。型を、２５０標準ｃｃ３／分（ＳＣＣＭ）の流量、３．３Ｐａ（２５ｍトル）の圧力、及び１０００ワットのＲＦ電力で、アルゴンガスを用いて３０秒プライミングした。次に、これらのサンプルをテトラメチルシラン（ＴＭＳ）流量５０  ＳＣＣＭ及びＯ２流量５００  ＳＣＣＭでＴＭＳと酸素プラズマに曝露した。チャンバ内の圧力を７．３Ｐａ（５５ｍトル）、ＲＦ電力を１０００ワットに設定し、加工型を約２０秒曝露した。形成された離型層の厚さは１６ｎｍであった。次に、この加工型（約１３×１８ｃｍ（５×７インチ））をペーパーカッターを用いて切断した（端をトリムするため）切断された加工型を、３Ｍ（登録商標）＃８４０３グリーンテープを用いて、直径３０ｃｍ（１２インチ）のクロム仕上げ金属ロール（約５５℃に予め熱した）にテープで取り付けた。複製には樹脂１を用い、支持体としてはプライミングされたＰＥＴフィルムを用いた。ウェブ速度は約１５メートル／分（５０フィート／分）とした。この型を使って合計４８８メートル（１６００フィート）実行した（約５００回転）。優れた離型及び優れた複製が観察された。
【０１１４】
実施例１１
約１００マイクロメートルの直径及び約２５マイクロメートルの高さを有する六方最密凸状構造を有するニッケル（Ｎｉ）主型を使用して加工型を成形した。１２７マイクロメートル（５ミル）のＰＥＴ支持体に樹脂１を適用し、Ｎｉ主型に対してＵＶ硬化した。硬化された樹脂をＮｉ主型から剥離して加工型を成形した。この加工型は、直径約１００マイクロメートル、高さ約２５マイクロメートルの六方最密凹状構造を有していた。
【０１１５】
加工型（約１３×１８ｃｍ（５×７インチ）を、２５０標準ｃｃ３／分（ＳＣＣＭ）の流量、３．３Ｐａ（２５ｍトル）の圧力、及び１０００ワットのＲＦ電力で、アルゴンガスを用いて３０秒プライミングした。次に、このサンプルを、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）及びＣ４Ｈ６プラズマに、ＴＭＳ流量１５０  ＳＣＣＭ及びＣ４Ｈ６流量２００  ＳＣＣＭで曝露した。チャンバ内の圧力は５．３Ｐａ（４０ｍトル）、ＲＦ電力は２０００ワットに設定し、サンプルを１０秒間曝露した。次にコーティングされたサンプルを老化して、上述のように複製に用いた。
【０１１６】
コーティングされた型をペーパーカッターを用いて切断して型を形成した。この型を、３Ｍ（登録商標）＃８４０３グリーンテープを用いて直径３０ｃｍ（１２インチ）のクロム（Ｃｒ）仕上げ金属ロールにテープで取り付けた。この金属ロールを６８℃に加熱して、成形工程を開始した。ビスフェノール−Ａエポキシジアクリレート（サートマー社製ＳＲ３４９）を６５重量％、フェノキシエチルアクリレート（サートマー社製ＳＲ３３９）を２０重量％、及びトリメチルオルプロパントリアクリレートを１５重量％（サートマー社製ＳＲ３５１）と、０．５重量％（樹脂の重量に基づき）のチバガイギーケミカルス社製ダロクール（Darocur）１１７３とを含有する樹脂を複製に使用し、プライミングされたＰＥＴフィルムを支持体として用いた。ウェブ速度は２４メートル／分（８０フィート／分）とした。この型を使って合計１８２９メートル（６０００フィート）実行した（約２０００回転）。優れた離型が達成され、複製は高忠実度で滑らかな表面を示した。
【０１１７】
以上、型を形成する方法及びそのような型を用いて成形品を成形する方法の実施形態を開示した。本開示が、開示されたもの以外の実施形態で実施され得ることは、当業者には理解されよう。開示された実施形態は、図示の目的のために示され、制限のために示されてはおらず、本開示は以下の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図１】
2010537867.tif 000009
【図２ａ】
2010537867.tif 000010
【図２ｂ】
2010537867.tif 000011
【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
2010537867.tif 000015
【図６】
2010537867.tif 000016
【図７】
2010537867.tif 000017
【国際調査報告】
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2010537867.tif 000019
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