[发明专利]改进的纳米压印方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过压印并转移到基底上而在基底上产生微米图案或纳米图案的方法和组件。对于快速、经济和可重复生产纳米或微米级图案的需求是发展纳米技术的主要动机之一。

背景技术

所谓的纳米压印，即在纳电子学、光子学和生物技术领域制造纳米级图案的新近印刷技术，是一种低成本的方法。基本的思想是通过将图案化的压模表面压印入基底表面上可固化的、可流动的低粘度抗蚀剂中，即借助同时压印抗蚀剂并涂覆(印刻)基底来复制涂覆例如蚀刻到压模中的图案。在用抗蚀剂填充图案化的压模表面所有的空腔后，通过加热和/或紫外光使漆层固化。在最后的步骤中，移除压模并在基底上的抗蚀剂涂层中保留三维图案的复制品。然后通过进一步的蚀刻将纳米图案转移到基底上。例如，在US 2007059497 A1中对该方法进行了描述。

将待压印的抗蚀剂涂层涂覆至压模表面或者基底上的不同方法是已知的。在上述US 2007059497 A1中，这通过借助旋转涂覆将抗蚀剂涂覆至图案化的压模表面上来完成。US 6334960 B1描述了将抗蚀剂漆料分布到基底上以然后借助图案化的压模表面压印基底上的抗蚀剂表面。这种分布相对地耗费时间，且抗蚀剂滴液边缘会导致固化后压印的抗蚀剂中的缺陷。

从US 5425848 A1中，已知带有图案化的辊表面的辊形压模，其在设有抗蚀剂涂层的基底上滚动以压印抗蚀剂涂层。经紫外线辐射，抗蚀剂涂层几乎同时在辊间隙(nip)范围中固化。

WO 02/03142 A2也公开了一种方法，其中用有机溶液使聚二甲基硅氧烷压模润湿以在其表面上形成自排列的单层(＝SAMs)，且其中将具有SAMs的压模压印到基底上从而将SAMs转印到基底上。

在纳米压印的现有技术中，要面对二个问题或目标，即一方面要获得图案化的压模表面的均匀一致的填充，另一方面，残余的抗蚀剂厚度应如下所述涂覆地尽可能薄，从而不会延迟或影响基底后续的蚀刻处理。

这些目标相互矛盾，因为通常用过量的抗蚀剂来实现均匀填充，总是会剩余未图案化的残余抗蚀剂厚度(图案下固化的抗蚀剂厚度)，该残余抗蚀剂厚度会附加地具有层厚度的不均匀性。如果压模表面的图案不是周期性的而是无规则的，这种不均匀性将会更加严重，这是因为当填充更大体积图案时，相对于较小的图案体积会消耗更多用于填充的抗蚀剂，这样会产生漆料不足和填充缺陷。即使通过使用具有较高漆料密度的漆料，即较厚的漆料层，高粘度的漆料用于填充图案，也会降低均匀性。然而，使用这样的漆料将会如通常用于半导体工业的那样使将图案转移到基底中的后续蚀刻过程更加困难。

尽管可以在压印过程中采用更高的压力来减少这种不均匀性，但是对于采用柔性压模的情况这将不起作用，此外通常仅使抗蚀剂厚度最小程度地减小。

为了增加均匀性同时使残余抗蚀剂的厚度最小化，已知的是在抗蚀剂滴液的分散过程中，通过使抗蚀剂滴液的密度和大小局部地适应于图案来实施匹配图案的涂覆工艺。这需要对图案精确地分析，且因此相对复杂和耗费时间。仪器的设置也相对复杂，且仍有上述在抗蚀剂滴液边缘处的缺陷问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用抗蚀剂涂层将图案化的抗蚀剂涂层涂覆到基质表面上的方法，该抗蚀剂涂层相对于现有技术的改进在于，其均匀性更高并具有更低的残余抗蚀剂厚度，且该方法能够容易地、快速地和低成本地实施。

这一目的通过权利要求1的方法实现。有益的技术方案在各种情况下为从属权利要求的主题。必须强调的是专利的权利要求中引用的各个特征可以按照任何技术上有意义的方式进行组合，并说明本发明的其它实施例。说明书，特别是结合附图更进一步地使本发明特征化和具体化。

本发明涉及一种将图案化的抗蚀剂涂层涂覆到基底表面上的方法。该方法包括至少一个压印步骤，其中可流动的抗蚀剂分别被压印到压模的图案化表面与载体之间以使可流动的抗蚀剂有与压模表面相应的图案化表面。该方法还包括一个后续的分离步骤，其中分别使具有由尚未固化的抗蚀剂构成的图案化的抗蚀剂层的压模与载体分离。通过分离带有图案化的抗蚀剂涂层的第一部分的压模与带有抗蚀剂涂层的第二部分的载体，使得与压模表面紧邻的抗蚀剂涂层沿与压模表面平行的切割方向被分为两部分，其中减少分离步骤后在压模表面上存在的残余抗蚀剂涂层的厚度，例如大约减少一半。

根据抗蚀剂涂层的残余厚度所期望的减少量，较佳地重复进行压印步骤和相关的分离步骤，直至位于压模上的抗蚀剂涂层的第一部分的残余厚度逐渐减到所期望的值。