用于壓印光刻的無縫大面積主模板的制造方法
【專利摘要】描述了形成可用于圖案化包括例如線柵偏振器（WGP)的大面積光學(xué)裝置的大面積模板的方法。這些方法提供這種大面積裝置的無縫圖案化。
【專利說明】用于壓印光刻的無縫大面積主模板的制造 相關(guān)申請的交叉參考
[0001] 本申請要求2011年12月19日提交的序列號為61/577,丨35的美國申請為優(yōu)先權(quán)， 其整體內(nèi)容合并于本文以供參考。

【背景技術(shù)】
[0002] 納米制造包括制造具有100納米或更小量級特征的很小結(jié)構(gòu)。納米制造具有相當(dāng) 大影響的一個(gè)應(yīng)用在于集成電路的加工。半導(dǎo)體加工業(yè)不斷致力于更高的生產(chǎn)良率同時(shí)增 加基板上每單位面積所形成的電路；因此納米制造變得日益重要。納米制造提供較大的工 藝控制同時(shí)容許持續(xù)降低所形成結(jié)構(gòu)的最小特征尺寸。己經(jīng)采用納米制造的其它發(fā)展領(lǐng)域 包括生物技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、機(jī)械系統(tǒng)、及類似領(lǐng)域。
[0003] 現(xiàn)今使用的一種示例性納米制造技術(shù)通常稱之為壓印光刻。示例性壓印光刻 工藝在許多公開中都有詳細(xì)的描述，諸如美國專利公開2004/0065976、美國專利公開 2004/0065252、及美國專利6, 936, 194,其皆合并于本文以供參考。
[0004] 在上述美國專利公開及專利的每一個(gè)之中所公開的壓印光刻技術(shù)包括在可成形 (可聚合）層中形成凹凸圖案以及將對應(yīng)于該凹凸圖案的圖案轉(zhuǎn)移至下面基板中。該基板 可耦合至運(yùn)動平臺以獲得一想要的定位以利于圖案化工藝。圖案化工藝使用與基板隔開的 模板以及施加于模板與基板之間的可成形液體。使該可成形液體固化，以形成具有圖案的 剛性層，該圖案和接觸可成形液體的模板表面的形狀一致。在固化之后，自剛性層分離模板 使得模板與基板隔開?；寮肮袒瘜与S后經(jīng)歷額外的工藝，以將對應(yīng)于固化層中的圖案的 凹凸圖像轉(zhuǎn)移至基板內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]可參照附圖所示的實(shí)施例更特別地描述本發(fā)明的實(shí)施例，以詳細(xì)理解本發(fā)明的特 征及優(yōu)點(diǎn)。然而需要注意，附圖只顯示本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此認(rèn)為其不限制本發(fā)明的范 圍，本發(fā)明容許其它同等有效的實(shí)施例。
[0006]圖1所示為光刻系統(tǒng)的簡化側(cè)視圖,其具有與基板隔開的模板及模具。
[0007] 圖2所示為圖1所示的基板的簡化圖，其上具有圖案化層。
[0008]圖3A至3D所示為在基板上壓印大面積無接縫圖案的示例性方法。
[0009]圖4所示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于形成大面積無接縫圖案的圖案化的場。 [0010]圖5所不為從圖4的圖案化的場形成的一大面積無接縫圖案。
[0011]圖Μ至GD所示為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于形成主模板的示例性方法。
[0012]圖7所示為用于壓印大面積無接縫圖案的一示例性暗場掩模。
[0013]圖8所示為用于大面積圖案化的相鄰的場鄰接的示例。
[0014]圖9所不為用于大面積圖案化的相鄰的場鄰接的另一示例。
[0015]圖1〇所不為用于大面積圖案化的相鄰的場鄰接的又另一示例。
[0016]圖11A至11D所示為棚本發(fā)明的一實(shí)施例酬于形成主模板的示纖方法及所 產(chǎn)生的打印圖案。
[0017]圖12A至12B所示為用于大面積圖案化的相鄰的場鄰接的另一示例。
[0018]圖13A至13E所示為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于形成主模板的另一示例性方 法。
[0019]圖14A至14E所示為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于形成主模板的又另一示例性方 法。

【具體實(shí)施方式】
[0020]參照圖示、且特別參照圖1，圖中所示為用來在基板12上形成凹凸圖案的光刻系 統(tǒng)10。基板12可耦合至基板卡盤14。如圖所示，基板卡盤14為真空卡盤。但是，基板卡 盤14可為任何卡盤，包括但不限于真空、銷針型、溝槽型、靜電型、電磁型、和/或類似物。在 美國專利6, 873, 087中描述了示例性卡盤，其合并于本文以供參考。
[0021 ] 基板12及基板卡盤14可被平臺16進(jìn)一步支撐。平臺16可提供沿著x、y及z軸 線的平移和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。平臺16、基板12和基板卡盤14也可被定位于一基座（未示出） 上。
[0022] 模板18與基板I2隔開。模板18可包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的體部，其中一側(cè)具 有從其延伸朝向基板12的平臺20。平臺20上具有一圖案化表面22。并且，平臺20可稱 為模具20。替代性地，模板18可形成為不具有平臺20。
[0023]模板18和/或模具20可從包括但不限于例如下列材料形成：烙融硅土，石英，硅， 有機(jī)聚合物，硅氧烷聚合物，硼硅酸鹽玻璃，氟碳聚合物，金屬，硬化藍(lán)寶石，和/或類似物。 如圖所示，圖案化表面22包含由多個(gè)隔開的凹部24和/或凸部26所界定的特征，但本發(fā) 明的實(shí)施例不限于這些結(jié)構(gòu)（例如平面性表面）。圖案化表面22可定義用以構(gòu)成基板12 上將形成的圖案的基礎(chǔ)的任何原始圖案。
[0024] 模板18可耦合至卡盤別?？ūP28可構(gòu)造成但不限于真空、銷針型、溝槽型、靜電 型、電磁型、和/或其它類似的卡盤類型。在美國專利6, 873, 087中進(jìn)一步描述了示例性卡 盤，其合并于本文以供參考。并且，卡盤28可耦合至壓印頭30使得卡盤28和/或壓印頭 30可構(gòu)造為利于模板18的移動。
[0025] 系統(tǒng)10可進(jìn)一步包含流體配送系統(tǒng)32。流體配送系統(tǒng)32可用來將可成形材料 34(例如可聚合材料）沉積于基板12上?？衫弥T如滴落配送、旋涂、沾涂、化學(xué)氣相沉積 (CVD)、物理氣相沉積（PVD)、薄膜沉積、厚膜沉積、和/或類似物等技術(shù)將可成形材料34沉 積在基板12上?？筛鶕?jù)設(shè)計(jì)考慮因素在模具22與基板12之間界定想要的容積之前和/ 或之后，將可成形材料34配置于基板12上。可成形材料34可為可應(yīng)用在生物領(lǐng)域、太陽 能電池業(yè)、電池業(yè)、和/或需要功能性納米顆粒的其它產(chǎn)業(yè)內(nèi)的功能性納米顆粒。例如，可 成形材料 34可包含如美國專利7, 157, 036和美國專利公開2005/0187339所述的單體混合 物，上述兩專利合并于本文以供參考。替代性地，可成形材料34可包括但不限于生物材料 (例如PEG)，太陽能電池材料（例如N型、P型材料），和/或類似物。
[0026]參照圖1和2,系統(tǒng)10可進(jìn)一步包含能量源38,耦合成沿著路徑42引導(dǎo)能量40。 可構(gòu)造壓印頭30和平臺16以將模板18及基板12疊置定位于路徑42?？赏ㄟ^與平臺16、 壓印頭30、流體配送系統(tǒng)32、和/或源38通信的處理器54來調(diào)節(jié)系統(tǒng)1〇,并可用儲存在內(nèi) 存56中的計(jì)算機(jī)可讀程序進(jìn)行操作。
[0027]壓印頭3〇、平臺16、或兩者改變模具20與基材12之間的距離以界定位于其間被 可成形材料34所填充的期望的容積。例如，壓印頭30可施加一力至模板18使得模具2〇 接觸可成形材料34。在用可成形材料34填充期望的容積之后，源38產(chǎn)生能量40,例如紫 外輻射，造成可成形材料34按照符合基板12的表面44和圖案化表面22的形狀而產(chǎn)生固 和/或交聯(lián)，從而界定了在基板I 2上的圖案化層46。圖案化層46可包含殘留層48和所 示為凸部50和凹部52的多個(gè)特征，其中凸部50具有厚度h且殘留層具有厚度t 2。
[0028]上述系統(tǒng)及工藝可進(jìn)一步使用在美國專利6, 932, 934、美國專利7, 077, 992、美國 專利7, 179, 396及美國專利7, 396, 475中涉及的壓印光刻工藝及系統(tǒng)中，其各專利以整體 內(nèi)容合并于本文以供參考。
[0029]在其它應(yīng)用中，壓印光刻工藝及系統(tǒng)可有利地使用于諸如線柵偏振器（WGP)等光 學(xué)裝置的制造。線柵偏振器可使用于在不同產(chǎn)業(yè)和市場中所使用的多種不同裝置，包括光 學(xué)裝置。一不例是將WGP并入至一液晶顯示器（LCD)平板模塊中?？墒┘舆@些平板模塊以 制造用于諸如移動裝置（諸如電話、平板計(jì)算機(jī)及筆記本）、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、 TV及類似物等 裝置的顯示屏幕。
[0030]至今為止，WGP已局限于諸如投影機(jī)等小市場。理由在于WGP難以縮放至很大面 積，即高制造成本。通過利用本文所提供的方法生成很大的主模板、然后利用諸如本文描述 的壓印光刻等進(jìn)一步技術(shù)，可以將WGP技術(shù)投入較主流的大面積顯示器應(yīng)用。主掩模及壓 印光刻的組合能夠具有改良顯示器效能且降低顯示器功率消耗的合乎成本效益的解決方 案，由此延長電池壽命。
[0031] 然而，應(yīng)當(dāng)了解就如同先前已注意的：本發(fā)明并不限于WGP。其它大面積圖案可以 按所描述的方法被生成，且其可用以形成主模板。例如，大面積點(diǎn)陣列、孔陣列等能夠具有 對太陽能裝置、波長位移等等有用的等離子體行為。
[0032]之前在制作大面積WGP上的努力已獲得部分成功，但己導(dǎo)致在相鄰的場的界面處 有不希望的中斷或接縫。通過使用步進(jìn)器或掃描儀，可以界定具有恰當(dāng)?shù)墓鈻欧直媛实闹?掩模，然后利用步進(jìn)和重復(fù)方法來生成具有更大面積的副本或有效模板。即，多次打印主 小場圖案以產(chǎn)生較大面積且重復(fù)的圖案。然而，當(dāng)兩個(gè)場彼此相鄰放置時(shí)會發(fā)生中斷。商 業(yè)適合的大面積WGP需要使偏振器不具有觀察者可辨識的可見瑕疵。在大面積顯示器應(yīng) 用中，眼睛可能對小于微米的圖案中斷很敏感。例如，WGP是通過在2X2陣列的場內(nèi)重復(fù) 25mmX25mm圖案而形成的。雖然裝置在 25mmx25mm場內(nèi)可良好運(yùn)作,但是這些場并未與分 離數(shù)十微米的場無接縫地對接在一起。然而，對于低至約lum的對接誤差，存在中斷問題。 [0033] 使用壓印光刻的多種應(yīng)用需要具有必須覆蓋大面積（?> 30mmX 30mm)的小維度 (小于200nm)的圖案。對于小場（區(qū)域），針對使小特征圖案化，電子束寫入系統(tǒng)可能是可 接受的。對于大面積，電子束系統(tǒng)的寫入時(shí)間太過緩慢。其它光刻系統(tǒng)，諸如接觸/近鄰對 準(zhǔn)器、全息投影器，是可覆蓋更大的區(qū)域但不具有所需要的分辨率的大面板步進(jìn)器及掃描 儀。
[0034] 通過壓印光刻工藝制作諸如大面積WGP需要制造具有對應(yīng)維度的主模板。這些類 型的主模板可用于的壓印不只是大面積WGP、而且也包括主要仰賴生成必須橫越整體大面 積呈現(xiàn)恒定效能的平均化裝置的其它大面積光學(xué)裝置。本文提供具有在場之間呈現(xiàn)"無接 縫"的圖案的用于在晶片基板上生成大面積的壓印模板的方法。該方法包括使用步進(jìn)器或 掃描儀和/或壓印光刻工藝及工具。在特定實(shí)施例中，采用光學(xué)鄰近效應(yīng)策略及場偏移策 略來確保相鄰的場"無接縫地"打印。利用本文提供的方法，可在步進(jìn)的場之間以極小接縫 或無接縫生成大面積圖案?？蛇B同本文提供的方法利用高端光學(xué)步進(jìn)器及掃描儀的平臺 精確度以?lOnm或更小范圍內(nèi)的理想位置來放置場以生成這樣的圖案?，F(xiàn)今的高端光學(xué) 縮減步進(jìn)器及掃描儀工具，諸如193nm浸沒式掃描儀，可解析小到40nm的特征并具有小于 l〇nm的級精密度。也通過考慮任何圖案放大問題，并連同本文提供的方法，可以生成300mm 晶片上的幾乎無接縫的大面積圖案。
[0035] 參照圖3A至3D，圖中描繪了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的步驟，以在300mm晶片上形 成大面積上的無接縫圖案。圖3A描繪了未圖案化晶片62。圖3B描繪了在晶片62上打印 各個(gè)步進(jìn)器或掃描儀場64的開始。圖3C描繪了其上全部布置了場64的晶片62。圖3D描 繪了用300圓（近似11. 6"）晶片產(chǎn)生的最大16 : 9比值的大面積圖案166。應(yīng)當(dāng)理解：由 于終將過渡至450mm晶片，即更大面積圖案（及所產(chǎn)生的掩模或模板）也可通過這樣的工 藝界定。
[0036] 在一示例性應(yīng)用中，為了形成線柵偏振器（WGP)，如圖4所示，步進(jìn)器或掃描儀 場64a可由一系列的平行線68組成，其可產(chǎn)生線性光柵圖案。圖案化的場可被無接縫地 "縫織"在一起，如本文進(jìn)一步描述的，以生成較大面積光柵66a。應(yīng)當(dāng)理解：盡管如今可在 l93nm掃描儀上產(chǎn)生目前的近似40nm的最小半間距特征，但這并未界定根據(jù)本文方法所形 成的圖案化特征的極限。例如，可使用間隔件雙重圖案化，即一種涉及一組沉積和回蝕步驟 的技術(shù)，可將間距減半至20nm?？赏ㄟ^三重或四重間隔件圖案化，獲得甚至更小的尺寸。對 于WGP，50nm的半間距就可提供足夠的性能。
[0037] 應(yīng)進(jìn)一步了解：本文所描述的方法不限于線及空間的圖案。例如，掃描儀也可用來 生成點(diǎn)或孔圖案。此外，對于需要具有變化的長度及寬度的組織化的線分段的圖案，可采用 相同工藝。一示例中，若對于?20nmX 50nm尺寸需要一大面積陣列的矩形，可使用間隔件 雙重圖案化在硬掩模內(nèi)生成20nm半間距線及空間。50mn線可隨后正交于20nm線而被圖案 化。一旦蝕刻至硬掩模內(nèi)，隨后將形成一系列的20nmX 50nm線分段。
[0038] 雖然上文已概括討論了大面積圖案化，以生成例如晶片上的主掩模（或模板），但 需要額外的加工步驟。圖6A至6D示出了這樣一個(gè)示例。如示，在硅晶片或基板112上利用 任何數(shù)量的技術(shù)（熱氧化、CVD、PECVD、濺射）沉積二氧化硅膜114。光刻膠圖案146可形成 于氧化物層114上，或替代性地如圖6A所示，在防反射AR膜116上形成光刻膠圖案146之 前，首先于氧化物層114上形成防反射（AR)涂層或膜116,故使AR膜116位于光刻膠與氧 化物之間。為了制造主模板，光刻膠圖案146首先轉(zhuǎn)移至AR膜116內(nèi)（如圖6B所示），然 后至氧化物層114內(nèi)（如圖ec所示），而后停止在硅基板112上。任何留存的光刻膠（及 如果存在的留存的AR膜）隨后將被剝離以形成最終的圖案化掩?；蚰０?128(圖6D)。 [0039]有多種方式可將場縫接在一起，以產(chǎn)生無接縫或接近無接縫的圖案。例如，可以使 用掃描儀或步進(jìn)器的開孔刀片來設(shè)定場尺寸。來自刀片的光閃耀可造成圖案邊緣處的曝光 量的變化。一種將其修正的方式是降低位于圖案的邊緣處的特征的曝光量。
[0040]第二種縫接圖案的方式是使用暗場掩模，諸如圖7所描繪的掩模160。掩模160具 有諸如鉻等不透明材料ie2,其沉積于各處但界定有線164的區(qū)域是例外。位居圖案區(qū)域外 部的不透明材料（例如鉻）是為了防止任何雜散光在場的光刻步驟期間落于相鄰的場上。 [0041] 線柵偏振器可應(yīng)用于多種不同市場，包括平板顯示器及智能窗。這些科技需要不 具有可見瑕疵的大面積偏振器。制造壓印偏振器所需要的主模板的最可能方法是并入"步 進(jìn)及重復(fù)"策略，其中較小的場偏振器被多次打印以生成較大面積偏振器。在本發(fā)明中，采 用光學(xué)鄰近效應(yīng)策略及場偏移策略以確保相鄰的場"無接縫地"打印。
[0042] 雖然現(xiàn)今高端掃描儀及步進(jìn)器能夠以優(yōu)于10nm的精確度放置相鄰的場，位于場 邊緣的特征的打印在X與y兩個(gè)方向都會受到曝光系統(tǒng)的物理作用所導(dǎo)致的光學(xué)瑕疵影響 (尤其是低于3〇〇nm的特征尺寸）。圖8顯不一種試圖使具有近似 65nm尺寸的經(jīng)打印光棚 線68的相鄰的場Mb及Me對接的結(jié)果。在圖8中，盡管事實(shí)上場Mb及64c已被正確設(shè) 置，但打印線6S未在y方向接合，其間具有間隙 gl。在小尺寸處的線的縮短典型地被稱為 線端縮短。圖8也顯不了 X方向的光學(xué)效應(yīng)問題?？梢钥闯觯司€69a所產(chǎn)生的空中影像 不同于光柵的內(nèi)部線68。確切來說，端線 69a具有甚至更大的線端縮短效應(yīng)，比內(nèi)部線68 更短，在其間具有甚至更大的間隙82。并且，線69a比內(nèi)部線68更窄。其它光學(xué)效應(yīng)會導(dǎo) 致特征呈現(xiàn)尺寸不足或未被完全解析。
[0043]上述光學(xué)效應(yīng)可通過施加光學(xué)鄰近修正（OPC)被克服，以修正位于場邊界的打印 特征的尺寸。光學(xué)鄰近修正（OPC)是指本領(lǐng)域已知的常用來補(bǔ)償由于例如衍射光學(xué)效應(yīng)等 工藝效應(yīng)所導(dǎo)致的影像誤差的光刻增強(qiáng)技術(shù)。特別地，對于諸如線寬窄化和/或線端縮短 等不規(guī)則，特別容易通過改變用以成像的掩模上的圖案來補(bǔ)償這樣的不規(guī)則。 〇PC可通過例 如將邊緣移動至掩模上所寫入的線圖案來修正這些誤差?？梢跃€特征之間的寬度及間隔為 基礎(chǔ)通過預(yù)先計(jì)算的查閱表（稱為規(guī)則基礎(chǔ)式OPC)或利用密實(shí)模型動態(tài)地仿真最終圖案 并由此驅(qū)動邊緣的運(yùn)動，其典型被破解成段，以找出最佳解（模型基礎(chǔ)式 0PC)，用以驅(qū)動此 作用。目前，OPC技術(shù)主要用于半導(dǎo)體裝置，但這樣的技術(shù)尚未被應(yīng)用在需要以高保真度一 路打印至場的邊緣處的特征的情形中。
[0044]如本文所用的OPC通常將使用在描述需施加至4χ縮減掩模的特征修正的情況下， 用以修正從4χ縮減掩模過渡至掩模、模板或晶片上的成像光刻膠的不完美空中影像。例 如，在本發(fā)明的一個(gè)方面，OPC用來刻意將掩模的線（例如介于5至200nm的范圍）加長超 過期望的打印長度，用以造成來自相鄰的場的打印線"相遇，，或甚至重迭。如同已注意的， 在WGP的實(shí)例中，特征必須被印出到場的邊緣處，且應(yīng)用 〇13(：技術(shù)產(chǎn)生更精確的方式以修正 位于邊界的特征尺寸。例如，以這種方式可以修整邊界邊緣附近的各線，以確保打印能產(chǎn)生 橫跨多重場的連續(xù)無接縫線。
[0045]在本發(fā)明的另一方面，可編程掃描伩或步進(jìn)器以刻意偏移場的位置，基本上迫使 所打印的場重疊。圖9所示為場64b及64c刻意在y方向偏移達(dá)約80nm的示例。正如可 以看出的，已經(jīng)消除了間隙 gl/g2，而產(chǎn)生連續(xù)光柵線明及69a，并使得在y方向?qū)拥膱鲞?界不再明顯可見。然而，這種偏移方法仍尚未對產(chǎn)生較窄端線的光學(xué)效應(yīng)作修正。為了進(jìn) 一步修正較窄的端線，場也可在X方向重疊。這在圖 10中說明。此處所示的修正采用義方 向^ 50nm移位，而產(chǎn)生場64d與64e之間的x重疊。這造成先前較窄的端線69a呈重疊， 而產(chǎn)生線69b。雖然所描繪的線 6%相對于線明略微地尺寸過大，但是可通過使重疊位移 和/或利用OPC技術(shù)來改變端特征在X方向的尺寸來進(jìn)一步調(diào)整所產(chǎn)生的寬度，使得確實(shí) 正確打印線。正如將了解的，可利用OPC技術(shù)和場偏移的組合來達(dá)成期望的特征寬度的連 續(xù)、無接縫光柵。
[0046] 圖11A至11D及12A至12B示出了上述0PC和/或偏移修正的示意圖。圖11A示 出掩模71，其具有相等維度長度^及寬度％的線70。由于所討論的光學(xué)效應(yīng)，掩模71打 印具有線端縮短及線窄化的場84a，如圖11B所示。確切來說，內(nèi)部線72及端線74皆縮短 至長度1 2,其中端線74進(jìn)一步窄化至寬度w2。圖11C示出掩模73,其具有相同寬度％但已 被加長至長度1 3的內(nèi)部線76,且其中端線78也被加長至長度13且進(jìn)一步加寬至寬度w3。 掩模73打印場88a，其中全部的線80具有相同的期望的長度^及寬度％。圖12A示出以 掩模71打印鄰接的場84a至84d的結(jié)果，由于線縮短效應(yīng)及端線74寬度相較于內(nèi)部線72 寬度而言更窄而在場之間產(chǎn)生不希望的間隙。相比之下，圖12B示出以掩模 73打印鄰接的 場84a至S4d的結(jié)果，產(chǎn)生所希望的無接縫圖案化的線80,其各具有所希望的長度及寬度。 請注意：也可使用具有所需要的X及y偏移的掩模71經(jīng)由重疊打印來達(dá)成圖12B的結(jié)果。 此外，0PC及重疊的組合可同樣達(dá)成圖12B結(jié)果。
[0047] 也應(yīng)注意：隨著特征尺寸的減小，上述光學(xué)效應(yīng)問題變得更嚴(yán)重。在圖8至10所 示的示例中，打印65nm特征線。注意：65nm在浸沒基礎(chǔ)式193nm掃描器中相當(dāng)容易解析。 然而，線柵偏振器在較短波長具有最良好生能。具有50nm線寬度的WGP似乎在使用上是一 種更好的線尺寸，且對于高端浸沒掃描儀而言甚至可以是40nm。然而，在40nm，打印工藝 具有相當(dāng)小的工藝余量，且空中影像的任何不完美均將對于鄰接光柵場造成較嚴(yán)重的打印 問題，因此進(jìn)一步使其有助于上述途徑。將大面積圖案無接縫地"縫接"在一起的另一種方 式示是進(jìn)行壓印光刻，其中進(jìn)行多重光刻步驟，以一種使相鄰的場邊緣在任一光刻步驟中 未被同時(shí)曝露的方式來曝露整體陣列的一部分。這種工藝的示例示于圖13A至13E。如圖 13A所示，基板212設(shè)有氧化物層214及硬掩模層216。光刻膠圖案化層146a形成于硬掩 模216上。如圖所示，光刻膠圖案層146a包括在圖案場？ 1和己中的圖案化特征250a，而場 F2仍然未圖案化。在曝光之后，匕及F3圖案被蝕刻至硬掩模216內(nèi)（例如，Cr、多晶硅、氮 化物、碳、其它金屬）且殘留的光刻膠146a被剝離（圖13B)。隨后于硬掩模216上方形成 圖案化層146b，使層146b包括在圖案場F 2中的圖案化特征250b，而場Fi及F3則保持圖案 化（圖13C)。再次曝光之后，F(xiàn) 2圖案也被蝕刻至硬掩模216內(nèi)且殘留的光刻膠被剝離（圖 13D)。該工藝可進(jìn)一步重復(fù)直到全部場全被布居（亦即圖案化至硬掩模216內(nèi)）為止。隨 后將圖案蝕刻至氧化物層214內(nèi)以生成大面積圖案化掩模228。若對于該"印刷/蝕刻-印 刷/蝕刻（LELE) "途徑需要對準(zhǔn)，零位準(zhǔn)組的對準(zhǔn)標(biāo)記可首先被應(yīng)用至晶片。例如，這種對 準(zhǔn)標(biāo)記可放置在有源區(qū)域外。另一示例中，其可先被放置在各場中、然后蝕刻至晶片內(nèi)。隨 后采用一平面化步驟，以移除任何拓樸結(jié)構(gòu)，由此從對準(zhǔn)標(biāo)記去除任何不想要的圖案。
[0048]可能希望根據(jù)本文提供的方法所形成的主掩模具有一平臺，使圖案留駐在硅的抬 升部分上。這種平臺可例如根據(jù)圖14A至14E所示的方法形成。圖14A描述了硅基板312 及氧化物層314,其中圖案化特征350形成在氧化物層314中。形成另一光刻步驟，其中通 過光刻膠層 3妨的應(yīng)用，及可選的施加一硬掩模層，諸如氧化物（未圖標(biāo)），來保護(hù)圖案特 征35〇,使氧化物層314在圖案特征區(qū)域外被曝露（圖14B)。進(jìn)行氧化物蝕刻選擇性移除 位于圖案之外的區(qū)域（圖14C)，接著是硅蝕刻，由此形成基板312上的平臺360 (圖14. 3)。 隨后剝離殘留的光刻膠346以提供具有從平臺360延伸的圖案特征的模板328?？墒褂枚?種化學(xué)作用來蝕刻氧化物及硅。對于氧化物，示例包括CF 4及CHF3。對于硅，可使用氯和溴 化氫。
[0049] 將要理解：利用本文所描述的工藝進(jìn)行大面積主掩?；蚰０宓闹圃觳⒉惶貏e限于 使用l93nm浸沒工具。例如，可使用極紫外線光刻（EUV)工具或納米壓印光刻（NIL)工具。 此外，諸如掃描束干涉光刻（SBIL)、多重電子束光刻及樣板（stencil)基礎(chǔ)式掃描電子束 光刻等其它方法可應(yīng)用在根據(jù)本文所描述的方法進(jìn)行的大面積主模板或工作模板的制造 中。
[0050] 一旦生產(chǎn)出大面積主掩模，便可獲得其它方法以利用壓印光刻形成次主或副本 (或工作）模板。例如，硅晶片圖案可被轉(zhuǎn)移至玻璃基板。類似地，硅晶片圖案可被轉(zhuǎn)移至 柔性薄膜。柔性薄膜上的圖案變成副本模板，隨后將其使用到輥對輥或輥對板系統(tǒng)中。
[0051] 最后，這種轉(zhuǎn)移工藝可進(jìn)一步并入多重步進(jìn)和重復(fù)壓印，以組裝非常大面積副本 掩模。這可能是當(dāng)前具有大于3mX3m維度面板的顯示器應(yīng)用中所需要的。
[0052] 鑒于本說明書的描述，各個(gè)方面的進(jìn)一步修改和替換實(shí)施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說是顯而易見的。因此，本說明僅作為示例性解釋。應(yīng)當(dāng)理解：本文所顯示及描述的形式 被視為實(shí)施例的示例。都如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的：本文所說明及描述的組件及材料可 另作替代，可反轉(zhuǎn)部分及工藝，且特定特征可被獨(dú)立地利用?？稍诓幻撾x在下述權(quán)利要求所 限定的精神和范圍之內(nèi)，對本文描述的組件作出改變。
【權(quán)利要求】
1. 一種形成大面積模板的方法，包含： 提供基板； 通過在該基板上打印多個(gè)圖案化的場以在該基板或氧化物層上形成圖案化的層，其中 相鄰的場圖案之間的任何中斷小于10微米； 將該圖案轉(zhuǎn)移至該基板內(nèi)并移除任何殘留的圖案化的層以在該基板上形成圖案化的 特征區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所形成的圖案化的層由光柵組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該基板進(jìn)一步包含氧化物層，并且其中該圖案被 轉(zhuǎn)移至該氧化物層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該基板進(jìn)一步包含位于氧化物層上的防反射涂 層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該基板進(jìn)一步包含位于氧化物層上的硬掩模。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的方法，其中以降低場邊緣的曝光來打印各場。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的方法，其中采用暗掩模來打印各場。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述光柵具有期望的長度和寬度，且其中形成該 圖案化的層的步驟進(jìn)一步包含采用具有一或多個(gè)光柵的掩模，所述光柵具有比該期望的長 度和寬度更大的長度和寬度以補(bǔ)償光學(xué)效應(yīng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述光柵具有期望的長度和寬度，且其中形成該 圖案化的層的步驟進(jìn)一步包含在X和/或y方向上偏移多個(gè)打印的場以補(bǔ)償光學(xué)效應(yīng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的方法，其中場的打印進(jìn)一步包含： 第一打印步驟，其中所述圖案化的層形成于兩個(gè)或更多個(gè)非相鄰的場上，且一平面性、 非圖案化的層形成于與所述兩個(gè)或更多個(gè)非相鄰的場中的至少一者相鄰的至少第三場上， 且所述圖案化的層在所述兩個(gè)或更多個(gè)非相鄰的場位置處被蝕刻至硬掩模內(nèi)；及 第二打印步驟，其中隨后在至少該第三場上形成一圖案化的層，且該圖案化的層隨后 在至少該第三場位置處被蝕刻至該硬掩模內(nèi)。
11·根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中按需要重復(fù)該第一和第二打印步驟直至在所有 有效場位置處使硬掩模圖案化。
12·根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括在基板上提供臺面的步驟，其中圖案化 特征區(qū)域位于該臺面上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟：在圖案化的特征區(qū)域上形成 一層；以及蝕刻去除氧化物和基板的一部分以形成該臺面。
14. 一種通過上述權(quán)利要求中的任一現(xiàn)所述的方法形成的大面積模板。
15. -種用于形成副本大面積模板的方法，包含：從根據(jù)權(quán)利要求14所形成的模板轉(zhuǎn) 移該圖案至第二基板，圖案化的第二基板形成該副本模板。
16· -種通過權(quán)利要求15所述的方法形成的副本大面積模板。
17· 一種采用權(quán)利要求14或16所述的模板通過壓印光刻來形成大面積光學(xué)裝置的方 法。 I8·根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中該大面積光學(xué)裝置是線柵偏振器（WGP)。
【文檔編號】H01L21/027GK104221127SQ201280062807
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月19日
【發(fā)明者】D·J·雷斯尼克, M·N·米勒, F·Y·徐 申請人:佳能納米技術(shù)公司, 分子制模股份有限公司