[发明专利]使用半导体工艺制造压印模板的方法及所制得的压印模板

说明书

技术领域

本发明有关一种制造压印模板的方法及所制得的压印模板，特别是有关一种以半导体工艺制造压印模板的方法及所制得的压印模板。 

背景技术

纳米压印技术主要是针对发展100nm以下线宽的光刻技术。在纳米压印的各类技术中，可归纳为三大主流技术：(1)热压成形式纳米压印(nanoimprint lithography，NIL)：透过热压方式达到大面积的纳米结构压印；(2)步进光感成形式纳米压印(step and flash imprinting lithography，SFIL)：在室温下进行UV光曝照使纳米结构成型；(3)可挠性纳米压印(softlithography)：结合由上而下(Top-Down)及由下而上(Bottom-Up)的概念，以可挠性模板进行具有曲率表面的压印。因此，纳米压印技术需要一种压印模板。已有的纳米压印模板，可利用电子束光刻直写、X光光刻、或离子光光刻技术等方式制作。但是，已有的此等方法不易形成轮廓深的图形，或当形成轮廓深的图形时，图形节距不得不较大。而利用电子束光刻直写以形成压印模板的图形时，非常耗时而费用高。目前已知可达成的图形节距为200至410nm，显影后关键尺寸(after development inspect critical dimension，ADICD)为130至250nm，及深度可为6000至7000埃(angstrom)。 

另一方面，近年来，发光二极管装置已有利用光子晶体(photonic crystal)结构的提出。LED工艺为了增加轴向方向的出射光，会进行一表面粗化工艺，但此表面粗化后的状况并非可控制的参数，无法有效防止光的发散造成效能的浪费。因此，有利用光子晶体(photonic crystal)结构的提出，以增加出光效率。光子晶体广义的定义为光学性质作周期性变化的物质，譬如将具有低折射系数的小圆球以规律的周期结构排列于具有高折射系数的背景物质中，类比于原子以规律的周期结构形成固体物质的晶体一般。图1显示表面具有光子晶体结构的LED装置，其包括基底10、覆层(cladding layer)12与14、及有源层(active layer)16。覆层14的上表面具有光子晶体的构造。 

一般，此种光子晶体的制造方法，有利用例如机械钻洞的一般工艺来完成。但若是考虑在可见光或是近红外线的频段，则其工艺的量级为次微米级。目前有两种主要的方法来制作纳米级的光子晶体，一是利用胶态粒子自组装(self-assembly of colloidal particles)的方法；另一个则是利用光刻与蚀刻(lithography combined with etching)的方法制成的硬掩模(lithographic mask)置于基材上，再利用蚀刻的技术将基材表面制作成光子晶体。 

因此，在制造纳米压印模板的方法上，仍有需求，以便利及经济的制得具有次微米或纳米尺寸图形的压印模板。 

发明内容

本发明的目的是提供一种使用半导体工艺制造压印模板的方法，以便利、快速、及经济的制造压印模板，尤其能制得具有深轮廓的纳米尺寸图形的压印模板。 

依据本发明的使用半导体工艺制造压印模板(imprinting template)的方法，包括下列步骤。首先，提供基板。其次，于基板上形成厚度在1000埃至8000埃的范围内的氧化物层。于该氧化物层上形成蚀刻抵挡层。于该蚀刻抵挡层上形成含硅层。于含硅层上形成光刻胶层。然后，将光刻胶层以光刻(microlithography)及蚀刻工艺形成具有多个接触洞形开口的图形。接着，经由开口蚀刻蚀刻抵挡层、含硅层和氧化物层，以形成多个柱状凹洞。最后，移除光刻胶层、含硅层及该蚀刻抵挡层，而形成具有多个柱状凹洞的压印模板。 

依据本发明的另一具体实施例，使用半导体工艺制造压印模板的方法，包括下列步骤。首先，提供基板。其次，于基板上形成厚度在1000埃至8000埃的范围内的氧化物层。于该氧化物层上形成蚀刻抵挡层。于该蚀刻抵挡层上形成含硅层。于含硅层上形成光刻胶层。然后，将光刻胶层以光刻及蚀刻工艺形成具有多个接触洞形开口的图形。接着，经由开口蚀刻蚀刻抵挡层、含硅层和氧化物层，形成多个柱状凹洞。然后，移除光刻胶层、含硅层及该蚀刻抵挡层。于柱状凹洞中填入材料层。最后，移除部分剩余的氧化物层，露出该材料层上部以成为多个柱状物，而形成压印模板。 

依据本发明的另一具体实施例，以半导体工艺制得的压印模板包括基板、氧化物层位于基板上、及多个柱状物贯穿且突出于氧化物层。