滾筒式奈米壓印是目前最具前瞻性的軟性電子製程技術之一。其原理是以表面具有奈米結構之滾筒模具，在可撓性基板上，同時進行連續性滾壓與固化以製造奈米結構。比起傳統批次式製程具有低生產成本、低耗能、高產能、大面積連續製造等優勢。
然而因為滾筒表面為曲面，滾筒式奈米壓印模具的製作較平面式更為困難。為了研發奈米尺度的無縫模具，本研究結合精密機械設計與雷射干涉微影 (Laser Interference Lithography, LIL) 技術，設計製造一具精密滾筒曝光機台。製程方面，於滾筒表面塗佈光阻，經過LIL於滾筒表面定義微奈米特徵圖形，再經過顯影與無電鍍鎳製程，可得到滾筒鎳模具。
機械設計方面，首先分析LIL曝光製程可能之運動方式、所需之整體精度與容許誤差，設計包含旋轉與直線運動之曝光機台，然後使用誤差轉移矩陣理論，對機台進行運動誤差分析，最後使用電容式位移計量測其動態徑向與軸向旋轉誤差，以驗證機台設計。

誌 謝 I
摘 要 II
Abstract III
目 錄 V
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 3
第二章 製程原理與實驗 14
2.1 滾筒模具製作技術原理 14
2.2 曲面微影製程實驗 17
第三章 曝光機台設計 21
3.1 精度需求分析 21
3.2 容許誤差分析 26
3.3 曝光機台機械設計 28
第四章 曝光機台誤差分析與量測 30
4.1 HTM誤差分析 30
4.2 儀器精度分析 38
4.3 旋轉誤差量測 43
第五章 結論 48
5.1 總結 48
5.2 未來工作 49
附錄A UV-LED曝光實驗設計與製備 54

[1] Chia-Jen Ting, Chi-Feng Chen and C.P. Chou, “Subwavelength structures for broadband antireflection application,” Optics Communications 282. 2009, p 434-438.
[2] 陳品璋，“準分子雷射直寫技術應用於具微米特徵之無接縫滾筒膜仁”，成功大學，台南，2008。
[3] Tzu-Chien Huang, ” Direct fabrication of microstructures on metal roller using stepped rotating lithography and electroless nickel plating,” Microelectronic Engineering 2009, p 615-618.
[4] Liang-Ting Jiang, Tzu-Chien Huang, Chih-Yuan Chang, Jian-Ren Ciou, Sen-Yeu Yang and Po-Hsun Huang, “Direct fabrication of rigid microstructures on a metallic roller using a dry film resist,” J. Micromech. Microeng. 2008, 015004.
[5] Jun Taniguchia and Masao Aratani, ” Fabrication of a seamless roll mold by direct writing with an electron beam on a rotating cylindrical substrate,” J. Vac. Sci. Technol. B,Vol.27, No.6, 2009.
[6] Donis G. Flagello, “Optical Microlithography,” Proceedings of SPIE Volume: 6520, March 2007
[7] S. Ahn and L. J. Guo, “High-speed Roll-to-Roll Nanoimprint Lithography on Flexible Substrate and Mold-separation Analysis,” Proc. of SPIE Vol. 7205 72050U-1, 2009.
[8] http://www.thorlabs.us/thorProduct.cfm?partNumber=LJ1075L1
[9] Alexander H. Slocum, “Precision Machine Design,” New Jersey, 1992.
[10] L. J. Guo, “Nanoimprint Lithography: Methods and Material Requirements,” Adv. Mater. 2007, 19, p 495-513.
[11] 李昌周、張耀仁、劉如豐， “ R2R技術於軟電之應用機會與挑戰 ”， 機械工業雜誌，2009年6月號，p 4-10。
[12] 劉錦龍、柯志諭， “Roll-to-roll設備設計技術探討”， 機械工業雜誌，2009年6月號，p 11-21。
[13] 許哲豪， “次世代奈米滾印技術之尺寸效益評估與機械公差、製程參數對傳輸品質及成型性分析”， 成功大學，台南，2009。
[14] H. Ten, A. Gibertson and S. Y. Chou, “Roller nanoimprint lithography,” J. Vac. Sci. Technol, B 16(6), 3926, (1998).
[15] S. Ahn, Joowon Cha, Ho Myung, Seok-min Kim, and Shinill Kang, “Continuous ultraviolet roll nanoimprinting process for replicating large-scale nano- and micropatterns,” Appl. Phys. Lett. 89, 213101, 2006.
[16] S. Ahn and L. J. Guo, “High-Speed Roll-to-Roll Nanoimprint Lithography on Flexible Plastic Substrates,” Adv. Mater. 2008, 20, 2044–2049
[17] S. Ahn and L. J. Guo, “Large-Area Roll-to-Roll and Roll-to-Plate Nanoimprint Lithography: A Step toward High-Throughput Application of Continuous Nanoimprinting,” ACS Nano. 2009 Aug 25; 3(8):2062-4.
[18] 邱昭智， “以單轉子模式分析高速主軸系統特性與氣浮軸承參數之鑑別研究”， 元智大學， 中壢，2003。
[19] 龔倍宏， “氣體軸承剛性及阻尼特性之實驗探討”， 長庚大學，桃園，2001。
[20] 黃朝鈺、邱繼正、高有志， “工研院紫外線固化式奈米滾印機”， 工研院，2007。
[21] Chia-Jen Ting, Fuh-Yu Chang, Chi-Feng Chen and C.P. Chou, “Fabrication of an antireflective polymer optical film with subwavelength structures using a roll-to-roll micro-replication process,” J. Micromech. Microeng 18 (2008) 075001 (9pp).
[22] R. C. Hibbeler, “Engineering Mechanics Statics, third edition,” pp.414-415, 2004.
[23] Singiresu S. Rao, “Mechanical Vibrations, fourth edition,” pp.245-247, 2004.
[24] Inman, Daniel J., “Engineering Vibration,” Prentice Hall International, Inc., New Jersey, 1994.
[25] 王文瑞， “靜壓軸承設計及製造”， 工研院，2007/05/07。