專利名稱：形成一具有周期結(jié)構(gòu)的基板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成一具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法，尤指一種能快速制作、成本低 廉、且可避免基板損傷的形成一具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法。
背景技術(shù)：
所謂的光子晶體是一種周期性結(jié)構(gòu)，可使某些頻率的光線局限于一特定的方向傳 播，并可防止其它頻率的光線的傳播；且因光子晶體其操作范圍是光的范圍，故光子晶體的 結(jié)構(gòu)周期尺寸必須為次微米或納米等級。目前，光子晶體除可應(yīng)用于光學(xué)通訊系統(tǒng)以及光 計算器等領(lǐng)域外，還可將光子晶體應(yīng)用在光電元件以增進(jìn)光電元件的效能。一般是以高能量雕刻成型或納米壓印術(shù)等方式圖案化基板以形成光子晶體，如雷 射、電子束、離子束雕琢成型、雷射全像干涉、或以上述方法制作硬質(zhì)光子晶體母板后再將 母板拓印于軟基材的技術(shù)。然而，高能量雕刻成型具有極高成本及低產(chǎn)能的缺點，而納米壓 印術(shù)雖較高能量雕刻成型的成本低且產(chǎn)能較高，但仍無法滿足低成本及高產(chǎn)能的需求。目前，可采用干蝕刻或濕蝕刻方法圖案化基板，以形成具有周期結(jié)構(gòu)的基板。以干 蝕刻法為例，如圖1A至圖1F所示。首先，如圖1A所示，提供一基板10;而后于基板10表 面101形成一光阻層11，如圖1B所示。接著，于光阻層11上覆蓋一光罩12，并進(jìn)行曝光以 圖案化光阻層11，如圖1C所示。經(jīng)顯影并移除光罩12后，可得一圖案化的光阻層11，如圖 1D所示。而后，以圖案化的光阻層11做為一蝕刻屏蔽，利用反應(yīng)性離子氣體蝕刻基板10， 以形成多個微凹穴102，如圖1E所示。接著，移除圖案化的光阻層11(蝕刻屏蔽)后，可得 一圖案化的基板10，如圖1F所示。其中，此圖案化的基板10其表面101具有以多個微凹穴 102所排列形成的周期性結(jié)構(gòu)。然而，以上述干蝕刻法雖可制造出圖形整齊且均勻的具周期性結(jié)構(gòu)的基板，然此 方法的缺點為因進(jìn)行黃光光刻工藝，故成本高且產(chǎn)速低；若要形成納米級周期性結(jié)構(gòu)，則 所采用次微米光罩昂貴，且如要500nm以下的圖形則成本更加提高；反應(yīng)離子氣體蝕刻機(jī) 臺昂貴且工藝緩慢；易損傷基板；且蝕刻面非自然晶格面。為解決干蝕刻法的問題，目前發(fā)展出以濕蝕刻法形成具有周期性結(jié)構(gòu)的基板；如 圖2A至圖2F所示，是以<100>晶向的單晶硅基板為例。其中，形成具有周期性結(jié)構(gòu)基板的 方法，是與干蝕刻法相似，除了以緩沖蝕刻液蝕刻基板。因此，如圖2A至2D所示，先以曝光 顯影方法(光刻工藝)形成圖案化的光阻層11 (請參見圖2D)；而后以圖案化的光阻層11 做為一蝕刻屏蔽，以非等向性緩沖蝕刻液蝕刻基板10，以形成多個微凹穴102，如圖2E所 示。接著，移除圖案化的光阻層11 (蝕刻屏蔽)后，可得一圖案化的基板10，如圖2F所示。 其中，此圖案化的基板10其表面101具有以多個微凹穴102所排列形成的周期性結(jié)構(gòu)。值 得注意的是，以濕蝕刻圖案化基板10所形成的微凹穴102，其形狀為倒四角錐，此倒四角錐 的周圍斜面，亦為單晶硅<111>的自然晶格面。雖然以濕蝕刻法圖案化基板可避免基板受到損傷且蝕刻面為自然晶格面；然而， 進(jìn)行濕蝕刻時若參數(shù)控制不當(dāng)，會造成周期性結(jié)構(gòu)的均勻性較差。同時因上述的制作過程中仍需進(jìn)行光刻工藝，故仍面臨成本高且產(chǎn)速低等問題。因此，目前亟需發(fā)展出一種圖案化基板的方法，除了可避免基板受到損傷，并可快 速且便宜形成具有周期結(jié)構(gòu)基板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種形成一具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法，能減少工藝時 間、降低制作成本、并可同時避免基板受到損傷。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明之形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法，包括下列步驟(A)提 供一基板及多個納米球，其中多個納米球排列于該基板的表面；(B)形成一填充層于基板 的部分表面及多個納米球的間隙；(C)移除多個納米球；(D)將填充層做為一蝕刻屏蔽并蝕 刻基板；以及(E)移除蝕刻屏蔽，以形成一周期結(jié)構(gòu)于基板的表面。本發(fā)明是利用納米球的自組裝特性，即這些納米球會自動且有序地排列于一基板 的表面，取代黃光光刻工藝，以形成蝕刻屏蔽的模板。同時，利用這些自動排列的納米球，因 不需制作昂貴的次微米曝光屏蔽，故可以較低廉的成本形成的周期性結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明的 形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法，可達(dá)到減少工藝時間、降低制作成本的目的；且本發(fā)明所需 的材料也非常容易取得，故相當(dāng)適合大量形成周期結(jié)構(gòu)的基板。于本發(fā)明的形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法中，基板表面的周期結(jié)構(gòu)具有多個微凹 穴。較佳為，多個微凹穴呈陣列狀排列。此外，微凹穴的形狀是由蝕刻基板過程中產(chǎn)生的自 然晶格面所圍繞形成，可為倒角錐、倒圓錐、圓柱體、倒截頭角錐、倒截頭圓錐。不同材質(zhì)的 基板與不同蝕刻液，會產(chǎn)生不同形狀的微凹穴。如為前述的單晶硅基板采用氫氧化鈉蝕刻， 則微凹穴為一倒四角錐，其中四角錐的底部位于基板表面，而四角錐的頂部是自基板表面 凹陷。若以氫氟酸蝕刻液蝕刻玻璃基板，則微凹穴的形狀為一倒截頭圓錐。于本發(fā)明的形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法中，步驟(E)后還包括一步驟(F)再蝕 刻該基板表面。于步驟(E)所形成的具周期結(jié)構(gòu)的基板，其中相鄰的微凹穴間為具有一平 面，而可視為一凹板結(jié)構(gòu)。而若再經(jīng)過步驟(F)再一次蝕刻，則增加微凹穴的寬度及深度， 而使相鄰的微凹穴間不具有一平面，而可視為一凸板結(jié)構(gòu)。于本發(fā)明的形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法中，所形成的周期結(jié)構(gòu)可為納米級或微 米級的周期結(jié)構(gòu)；其中，周期結(jié)構(gòu)較佳為納米級或次微米級的周期結(jié)構(gòu)，且更佳為納米級周 期結(jié)構(gòu)。于本發(fā)明的形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法中，步驟(A)的多個納米球排列于基板 表面的步驟，包括下列步驟(A1)提供基板、及一位于一容器中的膠體溶液，且膠體溶液包 括多個納米球及一接口活性劑；(A2)放置基板于容器中，且膠體溶液覆蓋于基板的表面； 以及(A3)加入一具揮發(fā)性的溶液于容器中，以增加溶液揮發(fā)速率，且促使多個納米球于基 板的表面進(jìn)行排列。其中，多個納米球形成一納米球?qū)?，且較佳為一層的納米球?qū)印Ｓ诒景l(fā)明的形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法中，步驟(D)的蝕刻基板的方法可為干 蝕刻法或濕蝕刻法，較佳為濕蝕刻法。其中，濕蝕刻法是以一緩沖蝕刻液蝕刻基板，而緩沖 蝕刻液可為根據(jù)基板及填充層的材質(zhì)選擇一般常用的酸性或堿性蝕刻液。其中，酸性蝕刻 液可包含一酸液、一醇類、以及水，而堿性蝕刻液則包含一堿液、一醇類、以及水。酸液較佳 為氫氟酸、B0E(HF與NH4F混合溶液)、鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、醋酸、或其混合溶液。或者， 酸液亦可為由乙醇胺(ethanolamine)、五倍子酸(gallic acid)、水、過氧化氫(hydrogenperoxide)、及表面活性劑所混合而成的Amine Callates。此外，堿液較佳為氫氧化鈉、氫氧 化鉀、氨水、氫氧化鈰、氫氧化銣、氫氧化四甲銨、乙二胺、或聯(lián)胺。再者，醇類較佳為乙醇或 異丙醇。由于本發(fā)明的方法較佳為使用濕蝕刻法蝕刻基板，因此可達(dá)到避免基板損傷的目 的。于本發(fā)明的形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法中，納米球的材質(zhì)并無特殊限制，較佳 為氧化硅(SiOx)、陶瓷、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氧化鈦(TiOx)或聚苯乙烯(PS)。此夕卜， 納米球的直徑可介于lOOnm至2. 5iim之間，較佳為介于lOOnm至1. 2 y m之間，且多個納米 球較佳為具有相同的直徑。于本發(fā)明的形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法中，步驟(B)的形成填充層的方法并無 特殊限制，較佳為利用化學(xué)氣相沉積法或物理氣相沉積法，以于基板的部分表面及多個納 米球的間隙形成填充層。此外，填充層的厚度是根據(jù)所欲形成的微凹穴尺寸來決定，較佳為 小于該多個納米球的直徑。再者，填充層的材質(zhì)并無特殊限制，可為一般常用的做為蝕刻屏 蔽的材料；且較佳為氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化銦錫、氧化鋅摻鋁、鉻、 鉭、鎢、釩、鎳、錫、鐵、銅、鉬、鈦、鋁、銀、金、鉬、鈀、或光阻(PR)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、 聚苯乙烯(PS)。于本發(fā)明的形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法中，基板的材質(zhì)并無特殊限制，可依照 所應(yīng)用的領(lǐng)域做選擇。其中，基板材質(zhì)可為P型單晶硅、N型單晶硅、P型多晶硅、N型多晶 硅、P型非晶硅、N型非晶硅、P型砷化鎵、N型砷化鎵、P型磷化銦、N型磷化銦、P型磷化鎵 銦、N型磷化鎵銦、P型氮化鎵、N型氮化鎵、P型硒化銦銅、N型硒化銦銅、氧化銦錫、碳化硅、 氮化硅、石英、或氧化鋅及氧化鋅摻鋁化合物?；蛘?，本發(fā)明的方法所使用的基板亦可為藍(lán) 寶石基板(單晶氧化鋁)。較佳為，本發(fā)明的方法所使用的基板為P型硅基板或藍(lán)寶石基 板。此外，本發(fā)明的方法所使用的基板亦可為玻璃基板、或表面具有透明導(dǎo)電膜(TC0) 層的玻璃基板。若使用的基板為表面具有透明導(dǎo)電膜(TC0)層的玻璃基板，則周期結(jié)構(gòu)為 形成在透明導(dǎo)電膜(TC0)層；亦可反之。本發(fā)明的形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法，除了利用納米球做為蝕刻屏蔽的模板， 以取代黃光光刻工藝，同時，還利用濕式蝕刻圖案化基板，故可達(dá)到均勻的周期結(jié)構(gòu)且避免 基板損傷的目的。因此，本發(fā)明的形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法，可以簡單、成本低、及高產(chǎn) 能的方式圖案化基板。


圖1A至圖1F是現(xiàn)有以干蝕刻法制作具有周期結(jié)構(gòu)基板的流程的剖面示意圖。圖2A至圖2F是現(xiàn)有以非等向性濕蝕刻法制作具有周期結(jié)構(gòu)基板的流程的剖面示 意圖。圖3A至圖3F是本發(fā)明一較佳實施例中，納米球排列于基板表面的步驟示意圖。圖4A至圖4E是本發(fā)明一較佳實施例中，形成具有周期結(jié)構(gòu)基板的剖面示意圖。圖5A是本發(fā)明一較佳實施例中，納米球排列于單晶硅基板的SEM圖。圖5B是本發(fā)明一較佳實施例的具有周期結(jié)構(gòu)的單晶硅基板的SEM圖。圖6是本發(fā)明一較佳實施例的具有周期結(jié)構(gòu)基板的示意圖。
圖7是本發(fā)明另一較圖8是本發(fā)明再一較圖9是本發(fā)明更一較主要元件符號說明
較佳實施例的具有周期結(jié)構(gòu)基板示意圖。 較佳實施例的具有周期結(jié)構(gòu)基板示意圖。 較佳實施例的具有周期結(jié)構(gòu)基板示意圖。10基板102 微凹穴12光罩202 微凹穴22納米球24蝕刻屏蔽26容器
101表面
11光阻層
201表面
21基板
23填充層
25 膠體溶液 27 揮發(fā)性溶液
具體實施例方式如圖3A至圖3F所示，此為本發(fā)明一較佳實施例中，納米球排列于基板表面的步驟 示意圖。首先，如圖3A所示，提供一基板21及一位于一容器26中的膠體溶液25，其中此膠 體溶液25是由多個納米球(圖中未示)及一界面活性劑(圖中未示)混合而成。接著，將 此基板21放置于容器26中并使得基板21完全浸入于膠體溶液25中，如圖3B所示。在靜 置數(shù)分鐘以后，納米球22便逐漸有序地排列于基板21表面，即形成所謂的「納米球?qū)印?，?圖3C所示。而后，將一揮發(fā)性溶液27倒入容器26中，以將前述的膠體溶液25揮發(fā)掉，如 圖3D所示。最后，如圖3E所示，等到前述的膠體溶液25完全被揮發(fā)后，便將基板21從容 器26中取出并得到一具有多個納米球22有序地排列于其表面的基板21，如圖3F。于本實施例中，納米球22的材質(zhì)為聚苯乙烯(PS)，但是在不同的應(yīng)用場合中，這 些納米球22的材質(zhì)亦可為陶瓷、如氧化鈦(TiOx)的金屬氧化物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 或玻璃(SiOx)等材質(zhì)。此外，于本實施例中，納米球22的直徑是介于lOOnm至2.5 iim之 間，且絕大多數(shù)納米球22具有相同的直徑，但是在不同的應(yīng)用場合時，這些納米球22的尺 寸不僅限于前述的范圍。此外，于本實施例中，基板的材質(zhì)為單晶硅基板。然而，基板的材質(zhì)是依照不同的 應(yīng)用場合作選擇，可為P型單晶硅、N型單晶硅、P型多晶硅、N型多晶硅、P型非晶硅、N型 非晶硅、P型砷化鎵、N型砷化鎵、P型磷化銦、N型磷化銦、P型磷化鎵銦、N型磷化鎵銦、P 型氮化鎵、N型氮化鎵、P型硒化銦銅、N型硒化銦銅、氧化銦錫、碳化硅、氮化硅、石英、或氧 化鋅及氧化鋅摻鋁化合物；且亦可為藍(lán)寶石基板(單晶氧化鋁)、玻璃基板、表面具有透明 導(dǎo)電膜(TC0)層的玻璃基板。接下來，請參閱圖4A至圖4E，此為本發(fā)明一較佳實施例中，形成具有周期結(jié)構(gòu)基 板的剖面示意圖。此外，并同時參考圖5A至圖5B，此為本發(fā)明一較佳實施例中，形成具有周 期結(jié)構(gòu)基板的SEM圖。首先，如圖4A所示，提供一基板21及多個納米球22，并依照上述的方法，使多個納 米球22排列于基板21的表面，而形成一納米球?qū)印Ｆ渲?，納米球22可以多層堆疊于基板 21表面，而于本實施例中，納米球22是以一層的方式排列于基板21表面。由圖5A的SEM 圖顯示，納米球的確可以一層的方式排列于基板的表面。
接著，如圖4B所示，利用化學(xué)氣相沉積法形成一填充層23于基板21的部分表面 及多個納米球22的間隙。其中，填充層23的厚度小于該多個納米球的直徑，且填充層的材 質(zhì)為氮化硅。然而，除了可以化學(xué)氣相沉積法形成填充層23外，還可以物理氣相沉積法形 成，且填充層23的材質(zhì)亦可為其它常用于做為蝕刻屏蔽的金屬，如氧化硅、氧氮化硅、氧化 鋁、氧化鋅、氧化銦錫、氧化鋅摻鋁、鉻、鉭、鎢、釩、鎳、錫、鐵、銅、鉬、鈦、鋁、銀、金、鉬、鈀、或 光阻(PR)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)。而后，使用四氫啡喃溶液(THF)移除多個納米球22，并將填充層23做為一蝕刻屏 蔽24，如圖4C所示。在此注意的是，不同材質(zhì)的納米球需使用不同的溶液才能將這些納米 球自基板移除。舉例來說，若使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材質(zhì)的納米球，則是使用甲酸 (formic acid)移除納米球；若使用玻璃(SiOx)材質(zhì)的納米球，則是所使用含氫氟酸(HF) 溶液移除納米球。接著，如圖4D所示，將填充層做為一蝕刻屏蔽24，以濕蝕刻法蝕刻基板21。于本 實施例中，濕蝕刻法所使用的緩沖蝕刻液包含氫氧化鈉、異丙醇、以及水。然而，依照基板 與填充層的材質(zhì)，亦可選擇不同的緩沖蝕刻液，如堿性緩沖蝕刻液或酸性緩沖蝕刻液。于 堿性緩沖蝕刻液中，可包含如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、氫氧化鈰、氫氧化銣、氫氧化四甲 銨、乙二胺或聯(lián)胺等堿液；如乙醇或異丙醇等醇類；以及水。而于酸性緩沖蝕刻液中，可包 含如酸液為氫氟酸、B0E(HF與NH4F混合溶液)、鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、醋酸、或其混合溶 液?；蛘撸嵋阂嗫蔀橛梢掖及?ethanolamine)、五倍子酸(gallic acid)、水、過氧化氫 (hydrogen peroxide)、及表面活性劑所混合而成的Amine Callates ；以及如乙醇或異丙醇 等醇類；以及水。此外，可通過調(diào)整緩沖蝕刻液的組成及濃度、蝕刻溫度、以及時間，以得到 不同的蝕刻結(jié)構(gòu)。同時，隨著蝕刻溫度上升，所需的時間隨的減少。移除蝕刻屏蔽24后，可于基板21表面201形成多個微凹穴202，即所謂的「周期 結(jié)構(gòu)」，如圖4E所示。其中，這些微凹穴202呈陣列狀排列，且因基板21的材質(zhì)為單晶硅基 板，蝕刻液為氫氧化鈉、異丙醇、以及水，故所形成的微凹穴202的形狀為倒四角錐，即四角 錐的底部位于基板21表面201，而四角錐的頂部自基板21表面201凹陷。同時，請參考圖 5B，此為經(jīng)蝕刻并移除蝕刻屏蔽后，所得的具有周期結(jié)構(gòu)基板的SEM圖。由圖5B可明確得 知，本實施例所制得的基板其微凹穴的外形確實為倒四角錐形。為更加清楚了解本實施例所制得的基板表面上的周期結(jié)構(gòu)，請參考圖6，此為本發(fā) 明一較佳實施例的具有周期結(jié)構(gòu)基板的示意圖。利用上述方法所形成的具有周期結(jié)構(gòu)基 板，于基板21表面201形成有以陣列狀排列的多個微凹穴202，且此些微凹穴202的形狀為 倒四角錐(倒金字塔形狀)。上述實施例是使用單晶硅基板，故可形成形狀為倒四角錐的微凹穴，其原因在于 微凹穴的形狀是由蝕刻基板過程中產(chǎn)生的自然晶格面所圍繞形成。不同材質(zhì)的基板與不同 蝕刻液，會產(chǎn)生不同形狀的微凹穴。接下來，本發(fā)明的另一較佳實施例是使用上述相同制作方法制作，除了使用藍(lán)寶 石基板取代單晶硅基板，其中，蝕刻液是使用硫酸、磷酸混合溶液。經(jīng)蝕刻后，可形成角錐形 微凹穴，如圖7所示。其中，相鄰的微凹穴202間具有一表面201，且平面位于同一高度上。 在此，可制得凹板的具有周期結(jié)構(gòu)的藍(lán)寶石基板。經(jīng)SEM量測后，角錐頂部于底部的投影點 至底邊的長度約為310nm，而角錐的長度約為410nm。故本實施例所制得的凹板藍(lán)寶石基板其周期結(jié)構(gòu)為納米級周期結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明更提供再一較佳實施例，其是將本發(fā)明另一較佳實施例所制得的藍(lán) 寶石基板，進(jìn)行再一次蝕刻，以凸顯藍(lán)寶石基板表面粗操度。經(jīng)第二次蝕刻后，可將微凹穴 202的范圍擴(kuò)張、深度加深，相鄰微凹穴202間平面也通過蝕刻而消除。故相鄰的微凹穴202 間則不再具有一平面，因此，而可制得凸板的具有周期結(jié)構(gòu)的藍(lán)寶石基板，如圖8所示。
再者，本發(fā)明的更一較佳實施例是使用上述相同制作方法制作，除了使用玻璃基 板取代單晶硅基板。其中，蝕刻液是使用氫氟酸溶液，因氫氟酸蝕刻液本身是等向性蝕刻， 故可形成形狀為倒截頭圓錐體的微凹穴202，如圖9所示。相較于以往使用黃光顯影加上濕蝕刻法形成具周期結(jié)構(gòu)的硅基板，無法達(dá)到納米 級的尺寸。雖然使用干蝕刻法可形成納米級尺寸周期結(jié)構(gòu)，然而花費(fèi)相當(dāng)昂貴且工藝相當(dāng) 復(fù)雜，一片要價約30萬元。此外，以現(xiàn)有方法制作具周期結(jié)構(gòu)的藍(lán)寶石基板，往往無法形成 納米級尺寸周期結(jié)構(gòu)。反觀本發(fā)明的以納米球制備具有周期結(jié)構(gòu)的基板，是利用納米球自 組裝的特性，而可整齊排列于基板的表面。同時，通過選擇不同直徑的納米球，可輕易的形 成具有任何尺寸微凹穴的基板，以應(yīng)用于不同領(lǐng)域；且通過選用具納米尺寸的納米球，而可 輕易達(dá)成具納米尺寸微結(jié)構(gòu)。此外，相較于以往以電子束光刻形成周期結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的方法 可大幅降低制作成本；且相較于以往以黃光光刻工藝(曝光及顯影)形成蝕刻屏蔽，由于本 發(fā)明是以納米球所排列而成的納米球?qū)幼鰹樾纬晌g刻屏蔽的模板，而不需使用次微米曝光 屏蔽，故可大幅減少制作成本且提升工藝速度。再者，相較于干蝕刻所使用的RIE或ICP機(jī) 臺昂貴且高危險，本發(fā)明是使用價格較低且危險性低的濕蝕刻槽進(jìn)行濕蝕刻；且相較于易 損傷基板的干蝕刻法，本發(fā)明使用濕蝕刻法形成周期結(jié)構(gòu)，可避免基板受到損傷。因此，通 過本發(fā)明的方法，可以快速且便宜的方式，形成具有周期結(jié)構(gòu)的基板。上述實施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請 專利范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實施例。
權(quán)利要求
一種形成一具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法，其特征在于，包括下列步驟(A)提供一基板及多個納米球，其中該多個納米球排列于該基板的表面；(B)形成一填充層于該基板的部分表面及該多個納米球的間隙；(C)移除該多個納米球；(D)將該填充層做為一蝕刻屏蔽并蝕刻該基板；以及(E)移除該蝕刻屏蔽，以形成一周期結(jié)構(gòu)于該基板的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(E)后還包括一步驟(F)再蝕刻該基 板表面。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該周期結(jié)構(gòu)為納米級周期結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中步驟(A)的該多個納米球排列于該基板 的表面，包括(A1)提供該基板、及一位于一容器中的膠體溶液，且該膠體溶液包括該多個納米球及 一接口活性劑；(A2)放置該基板于該容器中，且該膠體溶液覆蓋于該基板的表面；以及(A3)加入一具揮發(fā)性的溶液于容器中，以增加溶液揮發(fā)速率，且促使多個納米球于基 板的表面進(jìn)行排列。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該填充層是利用化學(xué)氣相沉積法或物 理氣相沉積法形成于該基板的部分表面及該多個納米球的間隙。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中步驟(D)是以一緩沖蝕刻液蝕刻該基板。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其中該緩沖蝕刻液包含一堿液、一醇類、以 及水。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其中該緩沖蝕刻液包含一酸液、一醇類、以 及水。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，其中該堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、氫 氧化鈰、氫氧化銣、氫氧化四甲銨、乙二胺、或聯(lián)胺。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，其中該醇類為乙醇或異丙醇。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，其中該酸液為氫氟酸、B0E(HF與NH4F 混合溶液)、鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、醋酸、或其混合溶液?；蛘撸嵋阂嗫蔀橛梢掖及?(ethanolamine)、五倍子酸(gallic acid)、水、過氧化fi (hydrogen peroxide)、及表面夕舌 性劑所混合而成的Amine Callates。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，其中該醇類為乙醇或異丙醇。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中于該基板的表面的該周期結(jié)構(gòu)具有多 個微凹穴。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，其中該多個微凹穴呈陣列狀排列。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，其中該多個微凹穴的形狀為倒角錐、倒圓 錐、圓柱體、倒截頭角錐、倒截頭圓錐。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該基板的材質(zhì)為P型單晶硅、N型單晶 硅、P型多晶硅、N型多晶硅、P型非晶硅、N型非晶硅、P型砷化鎵、N型砷化鎵、P型磷化銦、N型磷化銦、P型磷化鎵銦、N型磷化鎵銦、P型氮化鎵、N型氮化鎵、P型硒化銦銅、N型硒化 銦銅、氧化銦錫、碳化硅、氮化硅、石英、氧化鋅及氧化鋅摻鋁化合物。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該基板為一藍(lán)寶石基板。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該基板為一玻璃基板、或一表面具有 透明導(dǎo)電膜(TC0)層的玻璃基板。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該填充層的材質(zhì)為氧化硅、氮化硅、氧 氮化硅、氧化鋁、氧化鋅、氧化銦錫、氧化鋅摻鋁、鉻、鉭、鎢、釩、鎳、錫、鐵、銅、鉬、鈦、鋁、銀、 金、鉬、鈀、或光阻(PR)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該納米球的材質(zhì)為氧化硅、陶瓷、聚甲 基丙烯酸甲酯、氧化鈦或聚苯乙烯。
21.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該填充層的厚度小于該多個納米球的 直徑。
22.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該多個納米球的直徑介于lOOnm至 2. 5iim 之間。
23.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該多個納米球具有相同的直徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種形成一具有周期結(jié)構(gòu)基板的方法，包括下列步驟(A)提供一基板及多個納米球，其中多個納米球排列于基板的表面；(B)形成一填充層于基板的部分表面及多個納米球的間隙；(C)移除多個納米球；(D)將填充層做為一蝕刻屏蔽并蝕刻基板；以及(E)移除蝕刻屏蔽，以形成一周期結(jié)構(gòu)于基板的表面。由于本發(fā)明是利用納米球做為形成蝕刻屏蔽的模板，而無需經(jīng)由黃光光刻工藝，故可使工藝更加快速，并達(dá)到降低制作成本的目的。
文檔編號G02B6/122GK101876725SQ20091013790
公開日2010年11月3日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者李升儒, 李崇華 申請人:和椿科技股份有限公司