專(zhuān)利名稱(chēng)：使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法及所制得的壓印模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種制造壓印模板的方法及所制得的壓印模板，特別是有關(guān) 一種以半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法及所制得的壓印模板。
背景技術(shù)：
納米壓印技術(shù)主要是針對(duì)發(fā)展lOOnm以下線(xiàn)寬的光刻技術(shù)。在納米壓 印的各類(lèi)技術(shù)中，可歸納為三大主流技術(shù)(l)熱壓成形式納米壓印 (nanoimprintlithography, NIL):透過(guò)熱壓方式達(dá)到大面積的納米結(jié)構(gòu)壓??； (2)步進(jìn)光感成形式納米壓印(step and flash imprinting lithography, SFIL):在 室溫下進(jìn)行UV光曝照使納米結(jié)構(gòu)成型；(3)可撓性納米壓印(soft lithography):結(jié)合由上而下(Top-Down)及由下而上(Bottom-Up)的概念，以可 撓性模板進(jìn)行具有曲率表面的壓印。因此，納米壓印技術(shù)需要一種壓印模板。 已有的納米壓印模板，可利用電子束光刻直寫(xiě)、X光光刻、或離子光光刻技 術(shù)等方式制作。但是，已有的此等方法不易形成輪廓深的圖形，或當(dāng)形成輪 廓深的圖形時(shí)，圖形節(jié)距不得不較大。而利用電子束光刻直寫(xiě)以形成壓印模 板的圖形時(shí)，非常耗時(shí)而費(fèi)用高。目前已知可達(dá)成的圖形節(jié)距為200至410 證，顯影后關(guān)鍵尺寸(after development inspect critical dimension, ADICD)為 130至250 nm，及深度可為6000至7000埃(angstrom)。另一方面，近年來(lái)，發(fā)光二極管裝置已有利用光子晶體(photonic crystal) 結(jié)構(gòu)的提出丄ED工藝為了增加軸向方向的出射光，會(huì)進(jìn)行一表面粗化工藝， 但此表面粗化后的狀況并非可控制的參數(shù)，無(wú)法有效防止光的發(fā)散造成效能 的浪費(fèi)。因此，有利用光子晶體(photoniccrystal)結(jié)構(gòu)的提出，以增加出光效 率。光子晶體廣義的定義為光學(xué)性質(zhì)作周期性變化的物質(zhì)，譬如將具有低折 射系數(shù)的小圓球以規(guī)律的周期結(jié)構(gòu)排列于具有高折射系數(shù)的背景物質(zhì)中，類(lèi) 比于原子以規(guī)律的周期結(jié)構(gòu)形成固體物質(zhì)的晶體一般。圖l顯示表面具有光 子晶體結(jié)構(gòu)的LED裝置，其包括基底10、覆層(claddinglayer)12與14、及 有源層(active layer) 16。覆層14的上表面具有光子晶體的構(gòu)造。一般，此種光子晶體的制造方法，有利用例如機(jī)械鉆洞的一般工藝來(lái)完 成。但若是考慮在可見(jiàn)光或是近紅外線(xiàn)的頻段，則其工藝的量級(jí)為次微米級(jí)。 目前有兩種主要的方法來(lái)制作納米級(jí)的光子晶體， 一是利用膠態(tài)粒子自組裝(self-assembly of colloidal particles)的方法；另 一 個(gè)則是利用光刻與蝕刻 (lithography combined with etching)的方法制成的石更掩才莫(lithographic mask)置 于基材上，再利用蝕刻的技術(shù)將基材表面制作成光子晶體。因此，在制造納米壓印模板的方法上，仍有需求，以便利及經(jīng)濟(jì)的制得 具有次微米或納米尺寸圖形的壓印模板。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法，以便 利、快速、及經(jīng)濟(jì)的制造壓印模板，尤其能制得具有深輪廓的納米尺寸圖形 的壓印模板。依據(jù)本發(fā)明的使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板(imprinting template)的方 法，包括下列步驟。首先，提供基板。其次，于基板上形成厚度在1000埃 至8000埃的范圍內(nèi)的氧化物層。于氧化物層上形成光刻膠層。然后，將光 刻膠層以光刻(microlithography)及蝕刻工藝形成具有多個(gè)接觸洞形開(kāi)口的圖 形。接著，經(jīng)由開(kāi)口蝕刻氧化物層，以形成多個(gè)柱狀凹洞。最后，移除光刻 膠層，而形成具有多個(gè)柱狀凹洞的壓印模板。依據(jù)本發(fā)明的另 一具體實(shí)施例，使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法， 包括下列步驟。首先，提供基板。其次，于基板上形成厚度在1000埃至8000 埃的范圍內(nèi)的氧化物層。于氧化物層上形成光刻膠層。然后，將光刻膠層以 光刻及蝕刻工藝形成具有多個(gè)接觸洞形開(kāi)口的圖形。接著，經(jīng)由開(kāi)口蝕刻氧 化物層，形成多個(gè)柱狀凹洞。然后，移除光刻膠層。于柱狀凹洞中填入材料 層。最后，移除部分剩余的氧化物層，露出該材料層上部以成為多個(gè)柱狀物， 而形成壓印模板。于本發(fā)明的另 一方面，依據(jù)本發(fā)明的以半導(dǎo)體工藝制得的壓印模板包括 基板、及氧化物層位于基板上。氧化物層具有1000埃至8000埃的厚度及多 個(gè)柱狀凹洞。依據(jù)本發(fā)明的另 一具體實(shí)施例，以半導(dǎo)體工藝制得的壓印模板包括i 板、氧化物層位于基板上、及多個(gè)柱狀物貫穿且突出于氧化物層。上述各具體實(shí)施例中，或可僅以珪基板取代層迭在一起的基板及基板上 的氧化物層。相較于已知的壓印模板的制造技術(shù)，本發(fā)明利用半導(dǎo)體制造技術(shù)進(jìn)行壓 印模板的制作，可獲得輪廓深的突出或凹洞圖形，尤其是可制得次微米級(jí)或 納米級(jí)的壓印模板，而成本低廉且快速，適合大量制造。可依據(jù)裝置圖案的 需求而訂做模版，用以壓制微小裝置。對(duì)于具有周期性圖案排列的結(jié)構(gòu)(例如光子晶體)的制造而言，例如發(fā)光二極管裝置(light emitting diode， LED)用 的光子晶體結(jié)構(gòu)的制作，使用本發(fā)明的方法以制得其壓印模板，也是很適用。


圖1繪示已有的表面具有光子晶體結(jié)構(gòu)的LED裝置。 圖2至4繪示依據(jù)本發(fā)明的使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法的一具 體實(shí)施例。圖5及6繪示依據(jù)本發(fā)明的壓印模板的二個(gè)具體實(shí)施例。圖7至8繪示于依據(jù)本發(fā)明的使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法中，使用蝕刻抵擋層-含硅層-光刻膠層的三層結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行氧化物層的蝕刻，以形成柱狀凹洞的方法。圖9至11繪示依據(jù)本發(fā)明的使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法的另 一具體實(shí)施例。圖12至14繪示依據(jù)本發(fā)明的使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法的又 另一具體實(shí)施例。圖15繪示柱狀物的形狀例。圖16為使用依據(jù)本發(fā)明的壓印模板壓印制品的示意流程圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明
IO基底 12覆層14覆層 16有源層20基板 22氧化物層23開(kāi)口 24光刻膠層25柱狀凹洞 26蝕刻4氐擋層27底部 28含硅層29開(kāi)口 30材料層33柱狀物40、 42、 44、 46、 48、 50壓印模板 52待壓印模制材料54壓印模制成品具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖2至4。圖2至4顯示依據(jù)本發(fā)明的使用半導(dǎo)體工藝制造壓印 模板的方法的具體實(shí)施例。如圖2所示，首先，提供基板20?；?0可為 例如硅基板。于基板20上形成氧化物層22。氧化物層22的厚度可在例如 1000埃至8000埃的范圍內(nèi)。氧化物層22可包括例如二氧化硅，可由例如熱 氧化法或化學(xué)氣相沉積法所制得。于本發(fā)明中，氧化物層的使用并非在于氧 化物的介電性質(zhì)，而是借重于半導(dǎo)體工藝中氧化物層的容易形成以及制造成 本低，以將氧化物層制造出模板圖形。然后，于氧化物層22上形成光刻膠 層24。再請(qǐng)參閱圖3,將光刻膠層24以光刻及蝕刻工藝形成具有多個(gè)接觸洞形 狀的開(kāi)口 23的圖形。在制造光子晶體時(shí)，可進(jìn)一步使此等開(kāi)口以微米、或 小于微米的次微米或納米尺寸的節(jié)距規(guī)律周期排列。再請(qǐng)參閱圖4，經(jīng)由此 等開(kāi)口23利用蝕刻方法，例如干法蝕刻或濕法蝕刻，蝕刻氧化物層22，以 形成多個(gè)柱狀凹洞25,然后移除光刻膠層24，而形成具有多個(gè)柱狀凹洞25 的壓印模板40。依據(jù)本發(fā)明的壓印模板可有不同的態(tài)樣，例如，使柱狀凹洞25的底部 27的位置高于或低于基板20的頂表面高度、或恰在基板20的頂表面上。圖 4所顯示，柱狀凹洞25的底部27是恰在于基板20的頂表面上，即，蝕刻氧 化物層22以形成柱狀凹洞時(shí)，將氧化物層22蝕穿至基板20的頂表面為止， 或可將基板20作為蝕刻停止層?；蛘?，亦可使蝕刻的深度不那么深或是更 深，而使柱狀凹洞25的底部較基板20的頂表面為高或低。例如，圖5所示 的壓印模板42,制做時(shí)于蝕刻氣化物層22之后，進(jìn)一步蝕刻部分的基板20, 使得底部27低于基板20原先的頂表面高度。而圖6所示的壓印模板44，制 做時(shí)蝕刻氧化物層22，但不整個(gè)蝕穿，而使底部27高于基板20原先的頂表 面高度。再者，亦可于氣化物層22之上進(jìn)一步形成頂蓋層(未示出)以覆蓋氧化物層22，再于頂蓋層上覆蓋光刻膠層24。此頂蓋層可為例如硬掩模，例如氮 化硅的材質(zhì)，以便使用硬掩模法蝕刻氧化物層22。再者，亦可于形成氧化物 層22時(shí)中斷，進(jìn)一步形成中間層(未示出)于中斷的氧化物層上，再接續(xù)形成 氧化物層22。再者，亦可于形成氧化物層22之前，進(jìn)一步于基^反20上形成 襯底層(未示出)，而于襯墊層之上形成氧化物層22。而在將氧化物層22蝕刻以形成柱狀凹洞25時(shí)，若有中間層或村底層的 存在時(shí)，可蝕刻至中間層或襯底層為止，亦即使柱狀凹洞25的底部27的位 置在中間層上或襯底層上。因此，可使中間層或襯底層具有蝕刻停止層的功 能，其材質(zhì)可為例如氮化硅。制造光子晶體等納米尺寸的裝置所使用的模版，其尺寸通常很小，并不 是很容易去形成較深輪廓的柱狀凹洞，優(yōu)選可利用形成蝕刻抵擋層-含硅層-光刻膠層的三層結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行氧化物層的蝕刻以形成柱狀凹洞。請(qǐng)參閱圖7 至8所示，氧化物層22上形成蝕刻抵擋層26，及于蝕刻抵擋層26上形成含 硅層28,而于含硅層28上形成光刻膠層24。此形成柱狀凹洞的方法類(lèi)似美 國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案第11/530886號(hào)(審查中，申請(qǐng)日為2006年9月11日，與本申 請(qǐng)案為相同申請(qǐng)人)揭示的形成接觸洞的方法，將其并入本文以供參考。如圖7所示，在氧化物層22上形成蝕刻抵擋層26，其包括例如novolac 型酚醛樹(shù)脂(novolacresin)或者類(lèi)似i-line光刻膠等材料，厚度約為例如1000 埃至2500埃。若以i-line光刻膠為例，其形成方式系以一般光刻膠涂布程序， 涂布在氧化物層22上，然后再加以烘烤固化。接著，在蝕刻抵擋層26上形成含硅層28做為硬掩模，其成分為含硅的 有機(jī)高分子聚合物(organosilicon polymer)或聚珪物(polysilane)，至少具有發(fā) 色基團(tuán)(chromophore group)以及交聯(lián)基團(tuán)(crosslinkable group)，其具有的珪含 量(silicon content)約介于5重量％至30重量％，優(yōu)選介于15重量％至25重 量％之間，此夕卜，亦可進(jìn)一步含有交聯(lián)劑(crosslinking agent)。含硅層28更 可用來(lái)做為形成在光刻膠層底下的抗反射層，通過(guò)調(diào)整其硅含量，與下方的 蝕刻抵擋層26之間產(chǎn)生較高的蝕刻選擇比(etching selectivity)。含硅層28厚 度可為例如300至1500埃，可通過(guò)例如旋轉(zhuǎn)涂布(spin-on)方式形成在蝕刻抵 擋層26上。在完成前述的涂布后，可以再進(jìn)行烘烤工藝，將溶劑趕走。此 外，前述的蝕刻抵擋層26在涂布后，亦可以先不進(jìn)行烘烤，而是待含硅層 28涂布完成后才一起進(jìn)行烘烤的動(dòng)作。于含珪層28上涂布光刻膠層24，光刻膠層24可為ArF光刻膠或者193 納米光刻膠，厚度可在例如1200埃至3000埃之間。接著進(jìn)行光刻工藝，利用曝光、顯影等步驟，在光刻膠層24中形成開(kāi) 口 29,定義出最終欲形成在下方氧化物層22中的柱狀凹洞位置與形狀。開(kāi)口 29暴露出部分的含硅層28的表面，且具有顯影后關(guān)鍵尺寸，例如，65 納米。接著，如圖8所示，利用光刻膠層24做為蝕刻掩模，進(jìn)行干法蝕刻 工藝，將開(kāi)口 29所定義的柱狀凹洞圖案經(jīng)由蝕刻轉(zhuǎn)移至下方的含硅層28中， 形成開(kāi)口31,暴露出部分的蝕刻抵擋層26的表面。上述干法蝕刻工藝中所 使用的蝕刻氣體可包含有全氟曱烷(tetrafluoromethane， CF4)氣體以及含氬的 氟烷氣體，例如，氟曱烷(fluoromethane， CH3F)、 二氟甲烷(difluoromethane, CH2F2)、或三氟曱烷(trifluoromethane， CHF3)等等。舉例來(lái)說(shuō)，利用CF4/CHF3的蝕刻條件如下壓力約為80毫托耳(millitorr) 至150毫托耳，優(yōu)選為120毫托耳，功率約為500瓦特至600瓦特之間，通 入的CF4氣體流量約為每分鐘200至300標(biāo)準(zhǔn)立方毫米(sccm)，優(yōu)選為200 sccm， CHF3氣體流量則約5至30sccm,優(yōu)選為15 sccm，蝕刻時(shí)間約為30 秒至100秒之間，優(yōu)選為35秒左右。如圖8所示，可于含硅層上形成具有漸縮傾斜(tapered)側(cè)壁的開(kāi)口 31, 開(kāi)口 31的底部具有小于開(kāi)口 29的顯影后關(guān)鍵尺寸之蝕刻后關(guān)鍵尺寸(after etch inspect critical dimension, AEICD)。然后，將開(kāi)口 31所定義的柱狀凹洞圖案以例如干法蝕刻方法轉(zhuǎn)移至蝕刻抵擋層26。前述對(duì)蝕刻抵擋層26進(jìn)行干法蝕刻的條件例如壓力約為10 毫托耳，功率約為700瓦特至300瓦特之間，通入的氣體為CO/02/N2，流量 分別為250/30/200 sccm，蝕刻時(shí)間約為60秒左右。之后，繼續(xù)以蝕刻抵擋 層26作為干法蝕刻掩模蝕刻氧化物層22，在氧化物層22中形成柱狀凹洞 25，其尺寸大小即約略等于開(kāi)口 31的底部的蝕刻后關(guān)鍵尺寸(AEICD),例如， 45納米。柱狀凹洞25的底部27位置可高于或低于基板20的原表面高度、 或恰在基板20的表面上。然后，移除光刻膠層24，再移除蝕刻抵擋層26 及含硅層28，而形成具有多個(gè)柱狀凹洞的壓印模板。上述依據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例是具有多個(gè)柱狀凹洞的壓印模板及其制 法，使用此種壓印模板所壓印制出的圖形是具有柱狀突起的圖形。依據(jù)本發(fā) 明的另一具體實(shí)施例是具有多個(gè)突柱的壓印模板及其制法，請(qǐng)參閱圖9至圖11 ，說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法的另 一具體實(shí)施例。首先，亦如圖2所示，此方法包括提供基板20。于基板20上形成厚度 在1000埃至8000埃的范圍內(nèi)的氧化物層22。于氧化物層22上形成光刻膠 層24。亦如圖3所示，將光刻膠層24以光刻及蝕刻工藝形成具有多個(gè)接觸 洞形開(kāi)口 23的圖形。經(jīng)由此等開(kāi)口 23蝕刻氧化物層22，形成多個(gè)柱狀凹洞 25。移除光刻膠層24，即得如圖4、 5、或6所示，依蝕刻氧化物層的深度 而定。亦可使用如圖7至8所示的利用三層結(jié)構(gòu)以蝕刻氧化物層的方法，即， 于氧化物層22上形成蝕刻抵擋層，及于蝕刻抵擋層上形成含硅層28，而光 刻膠層24形成于含硅層28上。則于蝕刻氧化物層22而形成柱狀凹洞后， 須移除光刻膠層24、蝕刻抵擋層26、及含硅層28。如上述，基板20可包括例如硅。氧化物層22可包括例如二氧化硅，可 利用例如熱氧化法或化學(xué)氣相沉積法制得。或可形成頂蓋層覆蓋氧化物層 22。于形成氧化物層22時(shí)，可中斷，形成中間層于中斷的氧化物層上，再 接續(xù)形成氧化物層。于形成氧化物層22之前，亦可先于基板20上形成襯墊 層，再于村墊層上形成氧化物層22。若要制做光子晶體，可進(jìn)一步使此等開(kāi) 口 23以微米尺寸或小于微米尺寸的節(jié)距規(guī)律周期排列，則所形成的多個(gè)柱 狀凹洞25亦呈現(xiàn)規(guī)律周期排列。接著，如圖9所示，于柱狀凹洞25中填入材料層30。材料層的材料優(yōu) 選是與氧化物層22具有蝕刻選擇性者，以利使用蝕刻方法進(jìn)行后續(xù)的氧化 物層移除的步驟，而且材料優(yōu)選具有若干韌性，以免在將制得的印壓模板使 用于壓制時(shí)，柱狀體斷裂。使用于接觸洞的材料例如金屬或多晶硅等，是頗 適合的材料，可便利的利用半導(dǎo)體鑲嵌工藝填入柱狀凹洞中。金屬可為例如 鎢、銅、紹、或其合金。將材料填入凹洞的方法可為例如化學(xué)氣相沉積法、 濺鍍、或電鍍等等。填入材料層之前，可先形成障壁層(未示出)于柱狀凹洞 25的壁上及底部表面上，然后沉積材料層使填滿(mǎn)柱狀凹洞25。然后，通過(guò) 例如化學(xué)機(jī)械研磨方法移除多余的材料層部分，以將材料層30平坦化至高 度與氧化物層22齊高，露出氧化物層22，如圖IO所示。如此，分別于多個(gè) 柱狀凹洞25中形成柱狀物33。優(yōu)選使柱狀凹洞25的底部低于基板20原來(lái)表面高度，如此，所形成的柱狀物33像是嵌在基板20中。接著，請(qǐng)參閱圖ll，利用蝕刻(例如干法蝕刻或濕蝕刻)移除剩余的氧化 物層的上部，留下小部分下部的氧化物層22，即露出柱狀物33的大部分。而柱狀物33的下部仍類(lèi)似鑲嵌在剩余的氧化物層22之中，如此形成具有多 個(gè)柱狀突起的壓印模版46。若形成的多個(gè)柱狀凹洞25呈現(xiàn)規(guī)律周期排列， 則柱狀物33亦呈現(xiàn)規(guī)律周期排列。使用此具有多個(gè)柱狀突起的壓印模版46 所壓印制得的裝置形狀將具有多個(gè)凹洞形狀。再者，于形成具有多個(gè)柱狀突起的壓印模版46后，或可進(jìn)一步全面涂 覆涂層，供加強(qiáng)固定柱狀物之用，此涂層材質(zhì)可舉例有氮化鈦、鈦金屬、氮 化鉭、或鉭金屬，此涂覆可由使用已有的技術(shù)達(dá)成。如圖9至11所示，柱狀物的底部鑲嵌于基板20內(nèi)，但是并不限于此。 如上述，蝕刻氧化物層時(shí)，所形成的柱狀凹洞的底部可在基板20的上方或 低于基板20、或恰在基板20的頂表面上，因此，于柱狀凹洞25中所形成的 柱狀物33的底部亦可在基板20的上方或低于基板20、或恰在基板20的頂 表面上。最后剩余的氧化物層高度依所需而定，其主要功能是用以穩(wěn)固柱狀 物33。如上所述，于形成氧化物層22時(shí)，可中斷氧化物層的沉積，形成中間 層于中斷的氧化物層上，再接續(xù)形成氧化物層。如圖12所示，為蝕刻氧化 物層后形成多個(gè)柱狀凹洞25的情形，其中，氧化物層具有層22a及層22b, 其之間具有中間層32。至此亦可做為具有柱狀凹洞的壓印模板48，或可繼 續(xù)后續(xù)的制造步驟制造具有柱狀物突起的壓印模板。圖13為將材料填入柱 狀凹洞后經(jīng)過(guò)研磨露出氧化物層22b而形成柱狀物33的情形。中間層32可 為蝕刻停止層，例如由氮化硅所構(gòu)成，但不限于此，厚度約在400埃至1500 埃之間。圖14顯示將剩余的氧化物層上部的層22b蝕刻移除后的情形，系 以中間層32為蝕刻停止層，留下層22a與蝕刻停止層32,形成具有柱狀物 突起的壓印才莫板50。其剩余的氧化物層或中間層高度依所需而定，主要是穩(wěn) 固柱狀物之用，并無(wú)其他特別限制。柱狀物33的形狀依柱狀凹洞25的形狀而定，可為任何柱狀，并不限于 是圓柱體。而若是制成下寬上窄的柱狀物、或下部鼓脹而上部柱狀的形狀， 如圖15的(a)或圖15的(b)所示的柱狀物33，則可更加牢固?？蛇M(jìn)一步將依據(jù)本發(fā)明所制得的壓印模板涂覆已有的釋模劑涂層，以利 壓印后的釋模。于本發(fā)明的示例中，使用蝕刻抵擋層-含硅層-光刻膠層的三層結(jié)構(gòu)方式 進(jìn)行氧化物層的蝕刻以形成柱狀凹洞，例如使用厚度為1800埃的蝕刻抵擋層，800埃的含桂層，及2200埃的光刻膠層時(shí)，若利用65納米的半導(dǎo)體工 藝，可制得具有柱狀凹洞節(jié)距為220 nm的圖形的壓印模板，而顯影后關(guān)鍵 尺寸為95nm，蝕刻后關(guān)鍵尺寸為75 nm;若利用45納米的半導(dǎo)體工藝，可 制得具有柱狀凹洞節(jié)距為180 nm的圖形的壓印模板，而顯影后關(guān)鍵尺寸為 80nm，蝕刻后關(guān)鍵尺寸為55nm。此較已有技術(shù)所能制得的尺寸小很多。圖16顯示使用依據(jù)本發(fā)明的壓印模板壓印制品的示意流程圖。使用壓 印模板40，其具有多個(gè)柱狀凹洞25，壓印在待壓印模制材料52上，將壓印 模板40的圖形轉(zhuǎn)印到待壓印模制材料52上，使形成圖形的待壓印模制材料 52固化，即可制得壓印模制品54。于此例中，壓印模制品54具有多個(gè)柱狀 突起的圖形?；蛘?，于上述各具體實(shí)施例中，或可僅以硅基板取代層迭在一起的基板 及基板上的氧化物層，以類(lèi)似上述之方式進(jìn)行壓印模版之制作。例如，于具 體實(shí)施例中，首先提供硅基板，然后于硅基板上形成如上述的光刻膠層，將 光刻膠層以如上述的方法形成具有多個(gè)接觸洞形開(kāi)口的圖形，經(jīng)由此等開(kāi)口 蝕刻硅基板，以形成多個(gè)柱狀凹洞，最后，移除光刻膠層，而形成具有多個(gè) 柱狀凹洞的壓印模板。又例如，于另一具體實(shí)施例中，首先提供硅基板；于 硅基板上形成如上述的光刻膠層，將光刻膠層以如上述的方法形成具有多個(gè) 接觸洞形開(kāi)口的圖形。經(jīng)由此等開(kāi)口蝕刻硅基板，形成多個(gè)柱狀凹洞，移除 光刻膠層，于此等柱狀凹洞中填入材料層。最后，部分移除硅基板，露出材 料層上部以成為多個(gè)柱狀物，而形成壓印模板。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依權(quán)利要求所做的等同變化與修 飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1. 一種使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法，包括提供基板；于該基板上形成厚度在1000埃至8000埃的范圍內(nèi)的氧化物層；于該氧化物層上形成光刻膠層；將該光刻膠層以光刻及蝕刻工藝形成具有多個(gè)接觸洞形開(kāi)口的圖形；經(jīng)由該多個(gè)開(kāi)口蝕刻該氧化物層，以形成多個(gè)柱狀凹洞；及移除該光刻膠層，而形成具有多個(gè)柱狀凹洞的壓印模板。
2. 如權(quán)利要求l的方法，其中，該多個(gè)柱狀凹洞以微米尺寸、次微米尺 寸、或納米尺寸的節(jié)距關(guān)見(jiàn)律周期排列。
3. 如權(quán)利要求l的方法，其中，該基板包括硅。
4. 如權(quán)利要求l的方法，其中，該氧化物層包括二氧化硅。
5. 如權(quán)利要求1的方法，其中，該氧化物層以熱氧化法或化學(xué)氣相沉積 法所制得。
6. 如權(quán)利要求l的方法，進(jìn)一步包括形成頂蓋層覆蓋該氧化物層。
7. 如權(quán)利要求1的方法，其中，對(duì)于該氧化物層的蝕刻停止于該基板表 面或?qū)υ摶謇^續(xù)蝕刻。
8. 如權(quán)利要求1的方法，于形成該氧化物層時(shí)中斷，進(jìn)一步包括形成中 間層于中斷的氧化物層上，再接續(xù)形成該氧化物層。
9. 如權(quán)利要求8的方法，其中，對(duì)于該氧化物層的蝕刻停止于該中間層上。
10. 如權(quán)利要求1的方法，于形成該氧化物層之前，進(jìn)一步包括于該基 板上形成襯底層，而于該襯墊層之上形成該氧化物層。
11. 如權(quán)利要求10的方法，其中，對(duì)于該氧化物層的蝕刻停止于該襯墊 層上。
12. 如權(quán)利要求1的方法，于形成該光刻膠層之前及形成該氧化物層之 后，進(jìn)一步包括于該氧化物層上形成蝕刻抵擋層，及于該蝕刻抵擋層上形成 含硅層，而該光刻膠層形成于該含硅層上。
13. 如權(quán)利要求12的方法，于移除該光刻膠層之后，進(jìn)一步包括移除該 蝕刻抵擋層及該含硅層。
14. 一種使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法，包括 提供基板；于該基板上形成厚度在1000埃至8000埃的范圍內(nèi)的氧化物層； 于該氧化物層上形成光刻膠層；將該光刻膠層以光刻及蝕刻工藝形成具有多個(gè)接觸洞形開(kāi)口的圖形； 經(jīng)由該多個(gè)開(kāi)口蝕刻該氧化物層，形成多個(gè)柱狀凹洞； 移除該光刻膠層；于該多個(gè)柱狀凹洞中填入材料層；及部分移除該氧化物層，露出該材料層上部以成為多個(gè)柱狀物，而形成壓 印模板。
15. 如權(quán)利要求14的方法，其中，該多個(gè)柱狀物以微米尺寸、次微米尺 寸、或納米尺寸的節(jié)距規(guī)律周期排列。
16. 如權(quán)利要求14的方法，其中，該基板包括硅。
17. 如權(quán)利要求14的方法，其中，該氧化物層包括二氧化硅。
18. 如權(quán)利要求14的方法，其中，該氧化物層以熱氧化法或化學(xué)氣相沉 積法所制得。
19. 如權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括形成頂蓋層覆蓋該氧化物層。
20. 如權(quán)利要求14的方法，其中，對(duì)于該氧化物層的蝕刻停止于該基板 表面上或?qū)υ摶謇^續(xù)蝕刻。
21. 如權(quán)利要求14的方法，于形成該氧化物層之前，進(jìn)一步包括于該基 板上形成襯墊層，而于該襯墊層之上形成該氧化物層。
22. 如權(quán)利要求21的方法，其中，對(duì)于該氧化物層的蝕刻停止于該襯墊 層上。
23. 如權(quán)利要求14的方法，于形成該氧化物層時(shí)中斷，進(jìn)一步包括形成 中間層于中斷的氧化物層上，再接續(xù)形成該氧化物層。
24. 如權(quán)利要求23的方法，其中，部分移除該氧化物層移除該氧化物層 自該中間層至其頂部的部分。
25. 如權(quán)利要求14的方法，于形成該光刻膠層之前及形成該氧化物層之 后，進(jìn)一步包括于該氧化物層上形成蝕刻抵擋層，及于該蝕刻抵擋層上形成 含硅層，而該光刻膠層形成于該含硅層上。
26. 如權(quán)利要求25的方法，于移除該光刻膠層之后，進(jìn)一步包括移除該蝕刻^氏擋層及該含石圭層。
27. 如權(quán)利要求14的方法，其中該材料層包括選自鎢、銅、鋁、其合金、 及多晶硅所組成的組群之一。
28. 如權(quán)利要求27的方法，其中于該多個(gè)柱狀凹洞中填入材料層的步驟 包括形成障壁層于該多個(gè)柱狀凹洞的壁上及底部表面上； 沉積材料層使填滿(mǎn)該多個(gè)柱狀凹洞；及進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝以部分移除該材料層，使得該材料層與該氧化物 層的高度相同而露出該氧化物層。
29. 如權(quán)利要求14的方法，其中，該柱狀物為下寬上窄的柱狀。
30. 如權(quán)利要求14的方法，其中，該柱狀物具有下部鼓脹的形狀。
31. —種以半導(dǎo)體工藝制得的壓印才莫板，包括 基板；及氧化物層位于該基板上，該氧化物層具有1000埃至8000埃的厚度及多 個(gè)柱狀凹洞。
32. 如權(quán)利要求31的壓印模板，其中該基板包括硅。
33. 如權(quán)利要求31的壓印模板，其中該氧化物層包括二氧化硅。
34. 如權(quán)利要求31的壓印模板，其中該多個(gè)柱狀凹洞以微米尺寸、次微 米尺寸、或納米尺寸的節(jié)距規(guī)律周期排列。
35. 如權(quán)利要求31的壓印模板，其中該氧化物層由熱氧化法或化學(xué)氣相 沉積法所形成。
36. 如權(quán)利要求31的壓印模板，進(jìn)一步包括頂蓋層于該氧化物層的頂部。
37. 如權(quán)利要求31的壓印模板，進(jìn)一步包括中間層夾于該氧化物層之中。
38. 如權(quán)利要求31的壓印模板，進(jìn)一步包括襯墊層位于該氧化物層的底部。
39. 如權(quán)利要求31的壓印模板，其中該多個(gè)柱狀凹洞的底部位于該基板 的上方或位于該基板的頂表面上。
40. 如權(quán)利要求31的壓印模板，其中該多個(gè)柱狀凹洞貫穿該氧化物層而 到達(dá)該基板中。
41. 如權(quán)利要求31的壓印模板，進(jìn)一步包括釋模劑層覆蓋在該氧化物層 表面。
42. —種以半導(dǎo)體工藝制得的壓印模板，包括 基板；氧化物層位于該基板上；及多個(gè)柱狀物貫穿且突出于該氧化物層。
43. 如權(quán)利要求42的壓印模板，其中該基板包括硅。
44. 如權(quán)利要求42的壓印模板，其中該氧化物層包括二氧化硅。
45. 如權(quán)利要求42的壓印模板，其中該多個(gè)柱狀物以微米尺寸、次微米 尺寸、或納米尺寸的節(jié)距規(guī)律周期排列。
46. 如權(quán)利要求42的壓印模板，其中該氧化物層由熱氧化法或化學(xué)氣相 沉積法所形成。
47. 如權(quán)利要求42的壓印模板，進(jìn)一步包括蝕刻停止層于該氧化物層的頂部。
48. 如權(quán)利要求42的壓印模板，進(jìn)一步包括一襯墊層位于該氧化物層的底部。
49. 如權(quán)利要求42的壓印模板，其中該多個(gè)柱狀物的底部位于該基板上 方或位于該基板的頂表面上。
50. 如權(quán)利要求42的壓印模板，其中該多個(gè)柱狀物的底部位于該基板中。
51. 如權(quán)利要求42的壓印模板，進(jìn)一步包括釋模劑層覆蓋在該氧化物層 表面。
52. —種使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法，包括 提供硅基板；于該硅基板上形成光刻膠層；將該光刻膠層以光刻及蝕刻工藝形成具有多個(gè)接觸洞形開(kāi)口的圖形； 經(jīng)由該多個(gè)開(kāi)口蝕刻該硅基板，以形成多個(gè)柱狀凹洞；及 移除該光刻膠層，而形成具有多個(gè)柱狀凹洞的壓印模板。
53. —種使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法，包括 提供硅基板；于該硅基板上形成光刻膠層；將該光刻膠層以光刻及蝕刻工藝形成具有多個(gè)接觸洞形開(kāi)口的圖形； 經(jīng)由該多個(gè)開(kāi)口蝕刻該硅基板，形成多個(gè)柱狀凹洞； 移除該光刻膠層；于該多個(gè)柱狀凹洞中填入材料層；及部分移除該硅基板，露出該材料層上部以成為多個(gè)柱狀物，而形成壓印 模板。
54. —種以半導(dǎo)體工藝制得的壓印模板，包括 硅基板，該硅J41具有多個(gè)柱狀凹洞。
55. —種以半導(dǎo)體工藝制得的壓印模板，包括 硅基板；及多個(gè)柱狀物一部分埋入而一部分突出于該硅基板。
全文摘要
依據(jù)本發(fā)明的使用半導(dǎo)體工藝制造壓印模板的方法，包括以光刻及蝕刻方法將基板上具有厚度在1000埃至8000埃的氧化物層蝕刻，以形成具有多個(gè)柱狀凹洞的圖形，而形成具有多個(gè)柱狀凹洞的壓印模板。可進(jìn)一步于柱狀凹洞中填入材料層，及移除部分的氧化物層，以形成具有多個(gè)柱狀突出物的壓印模板?；蚩蓛H以硅基板取代基板及基板上的氧化物層。依據(jù)本發(fā)明的壓印模板具有可大量制造、制造快速、及成本低的優(yōu)點(diǎn)，并且適合用以制造光子晶體制造用的壓印模板。
文檔編號(hào)G03F7/00GK101246307SQ20071000594
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月15日
發(fā)明者周珮玉, 廖俊雄 申請(qǐng)人:聯(lián)華電子股份有限公司