CN102714140A - 利用倾斜蒸镀的光刻方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用倾斜蒸镀的光刻方法，所述方法的特征在于包括：步骤(1)，在基板上表面涂布抗蚀剂；步骤(2)，利用光刻工艺使所述抗蚀剂图案化；步骤(3)，在图案化后的所述抗蚀剂的上层倾斜蒸镀第一薄膜材料，形成变形的图案掩膜；步骤(4)，通过变形的所述图案掩膜，在所述基板的上表面蒸镀第二薄膜材料；及步骤(5)，去除涂布在所述基板的上表面的抗蚀剂。

Description

利用倾斜蒸镀的光刻方法
技术领域
本发明涉及一种利用倾斜蒸镀的光刻方法，尤其涉及一种通过倾斜蒸镀(tilted evaporation)在基板上的抗蚀剂图案的上层形成变形的图案掩膜的利用倾斜蒸镀的光刻方法。本发明方法可以提高图案转印的效率，并且通过调整倾斜蒸镀的角度、方向及厚度，可以形成各种类型的纳米图案。上述抗蚀剂图案起到用来转印图案的中间介质层的作用。
背景技术
最近，随着纳米结构体制造技术的发展，针对纳米结构体具有的特殊物理现象的研究不断发展，纳米结构体的应用事例显著增加。制造纳米结构体的方法可以考虑自上而下(Top-down)方式和自下而上(Bottom-up)方式，其中，自上而下方式(即，通过使半导体的加工技术进一步微型化，从而减小尺寸的方法)具有可以更好地重复制造规则纳米结构体的优点，因此，在工业上被广泛应用。人们正在积极地研究如何减小纳米图案的尺寸，或形成各种形状和结构的纳米图案，以提高其实用性。
具体来看，Top-down方式采用各种光刻方法在基板上层制成抗蚀剂图案掩膜后，利用蒸镀或刻蚀方法在基板上转印图案。根据利用光束的特性制作掩膜图案还是通过其它方式制作掩膜图案，Top-down方式可以分为传统的光刻方法和非传统的光刻方法。
通常，在基板上制成的纳米图案依赖于通过光刻方法形成的掩膜图案，这种掩膜图案的作用为：将所述图案以同样的形状转印到下层基板。但这样转印成的纳米图案由于光刻的特性在图案形成上具有局限性。
例如，在使用光束的情况下，由于光束的衍射现象或在抗蚀剂和基板之间发生的电子散射现象(即，邻近效应)，很难形成高解析度的纳米图案。而在利用胶体粒子的情况下，由于自聚集特性使得纳米图案形状受到限制，并且排列不完整。
因此，本发明人考虑到上述问题，完成了下述的本发明。本发明能够弥补各种光刻方法具有的局限性，通过在抗蚀剂图案掩膜上引入倾斜蒸镀，使抗蚀剂图案掩膜上表面的图案变形，从而进一步实施光刻。到目前为止上述抗蚀剂图案掩膜起到用于图案转印的中间介质层的作用。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明是为了解决上述问题而提出的。本发明的目的在于提供一种利用倾斜蒸镀的光刻方法：在基板上涂布的抗蚀剂图案的上层，通过倾斜蒸镀(tiltedevaporation)形成变形的图案掩膜，从而提高图案转印的效率，并且通过调整倾斜蒸镀的角度、方向及厚度，可以形成各种形状的纳米图案。
解决技术问题的技术手段
在一种实施方式中，为了实现上述目的，本发明涉及一种利用倾斜蒸镀的光刻方法，所述方法的特征在于包括：步骤(1)，在基板上表面涂布抗蚀剂；步骤(2)，采用光刻工艺使所述抗蚀剂图案化；步骤(3)，在图案化后的所述抗蚀剂的上层倾斜蒸镀第一薄膜材料，形成变形的图案掩膜；步骤(4)，通过变形的所述图案掩膜，在所述基板的上表面蒸镀第二薄膜材料；及步骤(5)，去除涂布在所述基板的上表面的抗蚀剂。
图1示出概括说明本发明的利用倾斜蒸镀的光刻方法的流程图。下面，参照图1具体说明所述步骤。
步骤(1)，在基板上涂布抗蚀剂(步骤S11)
本发明中使用的术语“基板”指的是可以涂布抗蚀剂或能够蒸镀纳米图案形成材料的各种类型的板，具体地，可以选自由玻璃、石英、硅、硅氧化物、金属、金属氧化物、塑料及上述物质的混合物所构成的组。但应注意，只要可以涂布抗蚀剂或可以蒸镀纳米图案形成材料，对基板的种类没有特别的限制。
本发明中使用的术语“抗蚀剂”指的是由于光或热，材料的性质发生改变的高分子材料。根据光刻的种类可以使用各种形式的抗蚀剂，具体地，可以选自由正型(positive-type)感光树脂、负型(negative-type)感光树脂、热塑性树脂(thermoplastic resin)及热固性树脂(thermosetting resin)所构成的组。
同时，应注意的是，在基板上表面涂布抗蚀剂的步骤是使用现有的已知方法，只要能在基板上表面上均匀地涂布抗蚀剂，不生成斑点，对其没有特别的限制。
步骤(2)，利用光刻工艺使所述抗蚀剂图案化(步骤S12)
通过光刻工艺，使在步骤S11中被涂布在基板上表面的抗蚀剂形成图案。此时，用户可以使抗蚀剂形成多种形状的图案。
步骤S12中，利用光刻工艺使抗蚀剂图案化，光刻工艺可以选自由光学光刻、电子束光刻、光学投影光刻、极紫外光刻、X射线光刻、全息及纳米压印光刻工艺，但应注意的是，并不一定受限于此。
步骤(3)，在图案化后的所述抗蚀剂的上层倾斜蒸镀第一薄膜材料，形成变形的图案掩膜(步骤S13)
本发明中使用的术语“倾斜蒸镀”指的是使基板倾斜的状态下蒸镀薄膜材料，使得在基板上表面去除抗蚀剂的区域没有蒸镀薄膜材料，即，倾斜蒸镀中使用的蒸镀材料。只在图案化后的抗蚀剂的上层蒸镀薄膜材料。
此时，可以通过电子束蒸镀法(E-beam evaporation)或热蒸镀法(Thermalevaporation)进行倾斜蒸镀，但应注意的是，并不一定受限于此。
此外，第一薄膜材料可以选自由铬、钛、金、银、铂、钯、镍、铝、铜、二氧化钛、二氧化硅、氧化铝及其混合物所构成的组，但应注意的是，并不一定受限于此，可以根据刻蚀工艺或纳米结构体的种类适当地选择。
即，步骤S13为通过倾斜蒸镀在图案化后的抗蚀剂的上层蒸镀第一薄膜材料，从而形成变形的图案掩膜的步骤。
同时，应注意的是，倾斜蒸镀的角度、方向及厚度可以设置成用户想要的程度，因此，可以形成各种大小及形状的纳米图案。
较佳地，所述倾斜蒸镀的特征在于：倾斜所述基板，使倾斜蒸镀角度在已设定范围内，已设定范围的所述倾斜蒸镀角度是根据抗蚀剂图案的形状、长宽比、及抗蚀剂图案的厚度中的至少一个进行选择的。
较佳地，所述倾斜蒸镀的方向的特征在于：i)当所述倾斜蒸镀的方向为所有方向或各相差90°的四个方向的情况下，形成圆柱形纳米图案；ii)当所述倾斜蒸镀的方向为各相差120°的三个方向的情况下，形成三角形纳米图案；iii)当所述倾斜蒸镀的方向为相差180°的两个方向的情况下，形成杆状的纳米图案。
较佳地，所述倾斜蒸镀的厚度的特征在于，通过在所述倾斜蒸镀的每个方向设置相同的厚度或不同的厚度，形成各种尺寸和形状的纳米图案。
步骤(4)，通过变形的所述图案掩膜，在所述基板的上表面蒸镀第二薄膜材料(步骤S14)
步骤S14中，在包括步骤S13中形成的变形的图案掩膜的基板上表面蒸镀第二薄膜材料，即，最后需要在基板上部形成纳米图案的材料。因此，第二薄膜材料在变形的图案掩膜上部及其之外的基板上表面上蒸镀。此时，可以通过选自由溅射(sputtering)、电子束蒸镀法(E-beam evaporation)、热蒸镀法(Thermalevaporation)、等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，PECVD)及低压化学气相沉积法(Low Pressure Chemical VaporDeposition，LPCVD)所构成的组的方法，进行第二薄膜材料的蒸镀，但应注意的是，并不一定受限于此。
同时，如果在基板上表面的去除抗蚀剂的区域存在残留的抗蚀剂，在所述步骤(3)和所述步骤(4)之间，还可以包括通过氧等离子体刻蚀(O2 plasma etch)去除残留的所述抗蚀剂的步骤。
步骤(5)，去除涂布在所述基板上表面的抗蚀剂(步骤S15)
最后，步骤S15为进行去除已用于图案掩膜的抗蚀剂的剥离(lift-off)工序的步骤。通常，在将所述基板放入诸如丙酮(acetone)的抗蚀剂去除液后，通过应用超声波振动，可以很容易地去除抗蚀剂。
通过这些步骤，基板上表面只存在纳米图案，从而可以形成零维的圆柱形的纳米图案。此外，应注意的是，所述纳米图案可以为与点形、圆形、杆形、三角形、四边形、同心圆形中的至少一种相同的形状。
同时，较佳地，在所述步骤(4)和所述步骤(5)之间，还可以包括：步骤i)，在蒸镀在所述抗蚀剂上部的所述第二薄膜材料的上层倾斜蒸镀第一薄膜材料，形成再变形的图案掩膜；及步骤ii)，通过再变形的所述图案掩膜，刻蚀被蒸镀在所述基板上表面的第二薄膜材料。应注意的是，可以反复进行所述步骤i)和ii)。
在另一种实施方式中，本发明涉及一种利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于包括：步骤(1)，在基板上表面蒸镀第二薄膜材料，并且在所述第二薄膜材料的上表面涂布抗蚀剂；步骤(2)，利用光刻工艺，使所述抗蚀剂图案化；步骤(3)，在图案化后的所述抗蚀剂上层倾斜蒸镀第一薄膜材料，形成变形的图案掩膜；步骤(4)，通过变形的所述图案掩膜，刻蚀被蒸镀在所述基板上表面的第二薄膜材料；及步骤(5)，去除涂布在所述基板上表面的抗蚀剂。
图2示出概括说明本发明的利用倾斜蒸镀的光刻方法的流程图。当与图1示出的利用倾斜蒸镀的光刻方法比较时，图2示出的利用倾斜蒸镀的光刻方法除了步骤(1)及步骤(4)之外，其余步骤相同，因此，省略对此的说明。其中，所述步骤(1)为，首先在基板上表面蒸镀第二薄膜材料，并且在所述第二薄膜材料的上表面涂布抗蚀剂；所述步骤(4)为，通过所述变形的图案掩膜，刻蚀被蒸镀在所述基板上表面的第二薄膜材料。
步骤(1)，首先在基板上表面蒸镀第二薄膜材料，并且在所述第二薄膜材料的上表面涂布抗蚀剂(步骤S21)
首先在基板表面蒸镀第二薄膜材料。可以通过选自由溅射(sputtering)、电子束蒸镀法(E-beam evaporation)、热蒸镀法(Thermal evaporation)、等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)及低压化学气相沉积法(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，LPCVD)的方法所构成的组，进行第二薄膜材料的蒸镀，但是，只要可以在基板上表面均匀地蒸镀第二薄膜材料，对此没有特别的限制。此后，采用与所述步骤S11相同的方法，在第二薄膜材料的上表面涂布抗蚀剂。
步骤(4)，通过所述变形的图案掩膜，刻蚀被蒸镀在所述基板上表面的第二薄膜材料(步骤S24)
步骤S24为通过所述变形的图案掩膜，刻蚀被蒸镀在所述基板上表面的第二薄膜材料。此时，可以通过选自湿法刻蚀(将所述基板放置在用于第二薄膜材料的特定的刻蚀液中进行刻蚀)、干法刻蚀(例如，离子铣削(ion milling)、反应离子刻蚀(reactive ion etching)、电感耦合等离子体(inductively coupledplasma))的方法刻蚀被蒸镀在所述基板上表面的第二薄膜材料，但是，除了被变形的图案掩膜遮住的区域之外，只要可以刻蚀被蒸镀在基板上表面的第二薄膜材料中的剩余区域，对此没有特别的限制。
较佳地，在所述步骤(4)和所述步骤(5)之间，还可以包括：步骤(i)，在所述第一薄膜材料的上层倾斜蒸镀第一薄膜材料，形成再变形的图案掩膜；及步骤(ii)，通过再变形的所述图案掩膜，在所述基板上表面蒸镀第二薄膜材料。可以反复进行所述步骤i)和ii)。
有益效果
根据本发明，基于预图案形成(pre-patterning)，在第一次形成图案后的抗蚀剂图案掩膜上导入2次倾斜蒸镀。通过这样的加工，提高光刻的实用性，并且可以有效地制造高解析度的纳米图案，及通过现有的方法难以实现的各种特殊形状的0维、1维、2维纳米结构体。
而且，根据本发明，可以与光刻方法无关地进行应用，因此，提高了光刻的实用性，实现高解析度的纳米图案，并且可以制造以现有的方法难以实现的各种尺寸和形式的纳米结构体。因此，本发明可以适用于LSPR(局部表面等离子体共振)或SERS(表面增强拉曼光谱)等高灵敏度的生物/化学传感器、包括高密度光盘的存储器件、有机薄膜晶体管或薄膜光伏器件等半导体器件、光波导管或显示器等光学器件。
附图说明
图1示出概括说明根据本发明的一种实施例的利用倾斜蒸镀的光刻方法的流程图；
图2示出概括说明根据本发明的另一种实施例的利用倾斜蒸镀的光刻方法的流程图；
图3示出通过根据本发明的一种实施例的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制造0维圆柱形纳米图案的工艺示意图；
图4示出通过根据本发明的一种实施例的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制造1维环形纳米图案的工艺示意图；
图5示出通过根据本发明的另一种实施例的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制造2维孔形纳米图案的工艺示意图；
图6示出通过根据本发明的另一种实施例的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制造2维环型孔形纳米图案的工艺示意图；
图7(a)、(b)示出通过根据本发明的一种实施例的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制成的0维圆柱形纳米图案的示意图；
图8(a)、(b)示出通过根据本发明的一种实施例的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制成的1维环形纳米图案的示意图；
图9(a)、(b)示出通过根据本发明的另一种实施例的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制成的2维孔形纳米图案的示意图；
图10(a)、(b)示出通过根据本发明的另一种实施例的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制成的2维环型孔形纳米图案的示意图。
以下，简要说明附图的主要符号。
100：基板
200：抗蚀剂
210：抗蚀剂图案
300：第一薄膜材料
400：第二薄膜材料
410：圆柱形纳米图案
440：环形纳米图案
430：孔形纳米图案
450：环状孔形纳米图案
具体实施方式
以下，示出优选实施例以帮助理解本发明。但应注意的是，提供下列实施例只是为了更容易地理解本发明，本发明的内容并不受限于实施例。
实施例1：制造0维圆柱形纳米图案
图3示出通过本发明的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制造0维圆柱形纳米图案的工艺示意图。
参照图3的步骤(a)，首先，准备基板100，并且在基板100的上表面涂布抗蚀剂200。此时，优选地，均匀涂布抗蚀剂200以使基板100上表面不生成斑点，通常采用已知的抗蚀剂涂布方法。
参照图3的步骤(b)，通过光刻工艺使在基板100上表面涂布的抗蚀剂图案化，形成抗蚀剂图案210。此时，一般采用已知的光刻工艺，用户可以使抗蚀剂形成各种形状的图案。在图3的步骤(b)中，抗蚀剂图案210形成圆柱形的图案。
参照图3的步骤(c)，通过倾斜蒸镀在抗蚀剂图案210的上层蒸镀第一薄膜材料300，形成变形的图案掩膜A。此时，使基板100倾斜以使倾斜蒸镀角度在已设定范围内，并蒸镀第一薄膜材料，使得在基板100上表面的已去除抗蚀剂的区域220没有蒸镀第一薄膜材料300，即，没有蒸镀倾斜蒸镀中使用的蒸镀材料，只在抗蚀剂图案210的上层蒸镀第一薄膜材料300。
较佳地，这种已设定范围的倾斜蒸镀角度是根据抗蚀剂图案210的形状、长宽比、及抗蚀剂图案210的厚度中的至少一个进行选择的。尤其是，已设定范围的所述倾斜蒸镀角度可以设定成具有30°至90°的角度范围，实际可以使用60°至80°的角度范围。同时，可以通过选自由电子束蒸镀法及热蒸镀法所构成的组的方法进行这种倾斜蒸镀。
参照图3的步骤(d)，在变形的图案掩膜A及基板100上表面蒸镀第二薄膜材料400，即，最后需要在基板100上层形成纳米图案的材料。此时，可以使用已知的蒸镀方法，并且第二薄膜材料可以采用各种类型的材料。
参照图3的步骤(e)，最后，进行去除抗蚀剂图案210的剥离(lift-off)工序。去除抗蚀剂图案210的同时一起去除被倾斜蒸镀在抗蚀剂图案210的上层的第一薄膜材料300和第二薄膜材料400。通常，在将所述基板放入诸如丙酮(acetone)的抗蚀剂去除液中后，通过施加超声波振动，可以很容易地去除抗蚀剂图案210。经由这些工序，在基板100的上层只存在圆柱形纳米图案410。
以这种方式制成的圆柱形纳米图案，通过扫描电子显微镜(SEM，scanningelectron microscope)拍照后，在图7(a)、(b)中示出。参照图7可知，形成非常均匀的圆柱形纳米图案，并且其尺寸为大约150mm。
实施例2：制造1维环形纳米图案
图4示出通过根据本发明的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制造1维环形纳米图案的工艺示意图。因为图4的步骤(a)、步骤(b)、步骤(c)及步骤(d)为分别与图3的步骤(a)、步骤(b)、步骤(c)及步骤(d)相对应的工艺，因此下文只说明图4的步骤(e)、步骤(f)及步骤(g)。
参照图4的步骤(e)，通过倾斜蒸镀，在被蒸镀在变形后的图案掩膜的上表面的第二薄膜材料400的上层蒸镀第一薄膜材料300，形成再变形的图案掩膜B。此时，使基板100倾斜的状态下，蒸镀第一薄膜材料300，使得在被蒸镀在基板100上表面的第二薄膜材料400的上层没有蒸镀第一薄膜材料300，只在被蒸镀在变形的图案掩膜A的上表面的第二薄膜材料400的上层蒸镀第一薄膜材料300。可以通过选自由电子束蒸镀法及热蒸镀法所构成的组中的方法进行这种倾斜蒸镀。
参照图4的步骤(f)，通过再变形的图案掩膜B，刻蚀被蒸镀在基板100上表面的第二薄膜材料400，从而形成环形纳米图案440。可以通过选自由湿法刻蚀(将基板100放入用于第二薄膜材料的特定的刻蚀液中进行刻蚀)、干法刻蚀(例如，离子铣削(ion milling)、RIE、ICP)所构成的组中的方法进行这种刻蚀。同时，在被蒸镀在基板100上表面的第二薄膜材料400中，只要可以刻蚀除了被再变形的图案掩膜B遮住的区域之外的剩余区域420，对此没有特别的限制。
参照图4的步骤(g)，最后，进行用于去除抗蚀剂图案210的剥离(lift-off)工序。去除抗蚀剂图案210的同时，一起去除在抗蚀剂图案210的上层倾斜蒸镀的第一薄膜材料300和第二薄膜材料400。通常，在将所述基板放入诸如丙酮(acetone)的抗蚀剂去除液中后，通过施加超声波振动，可以很容易地去除抗蚀剂图案210。经由这些工艺，在基板100的上层只存在环形纳米图案440。
同时，可以反复进行图4的步骤(e)和图4的步骤(f)，随着这些工艺的反复进行，环形纳米图案的数量增加。
以这种方式制成的环形纳米图案，通过扫描电子显微镜拍照后，在图8(a)(b)中示出。参照图8可知，形成了非常均匀的环形纳米图案，并且其尺寸为大约150mm。
实施例3：制造2维孔形纳米图案
图5示出通过根据本发明的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制造2维孔形纳米图案的工艺示意图。
参照图5的步骤(a)，首先，在基板100的上表面蒸镀第二薄膜材料400。然后，在第二薄膜材料400的上表面涂布抗蚀剂200。此时，因为第二薄膜材料400的蒸镀方法和抗蚀剂200的涂布方法使用已知的方法，因此，省略对此的说明。
参照图5的步骤(b)，通过光刻工艺使抗蚀剂200图案化，从而形成抗蚀剂图案210。此时，一般采用已知的光刻工艺，用户可以使抗蚀剂形成各种形状的图案。
参照图5的步骤(c)，通过倾斜蒸镀，在抗蚀剂图案210的上层蒸镀第一薄膜材料300，形成变形的图案掩膜A。此时，使基板100倾斜的状态下，蒸镀第一薄膜材料，使得在第二薄膜材料400的上表面的已去除抗蚀剂的区域220没有蒸镀第一薄膜材料300，即，倾斜蒸镀中使用的蒸镀材料，只在抗蚀剂图案210的上层蒸镀第一薄膜材料300。
参照图5(d)，通过变形的图案掩膜，刻蚀被蒸镀在基板100上表面的第二薄膜材料400，从而形成孔形纳米图案430。可以通过选自由湿法刻蚀(将基板100放入用于第二薄膜材料的特定的刻蚀液中进行刻蚀)、干法刻蚀(例如，离子铣削(ion milling)、离子刻蚀(RIE)、离子束辅助自由基刻蚀(ICP))所构成的组中的方法进行刻蚀。
参照图5的步骤(e)，最后，进行用于去除抗蚀剂图案210的剥离(lift-off)工序。去除抗蚀剂图案210的同时，一起去除被倾斜蒸镀在抗蚀剂图案210的上层的第一薄膜材料300。通常，在将所述基板放入诸如丙酮(acetone)的抗蚀剂去除液中后，通过施加超声波振动，可以很容易地去除抗蚀剂图案210。经由这些工艺，在基板100的上层只存在孔形的纳米图案430。
以这种方式制成的2维孔形纳米图案，通过扫描电子显微镜拍照后，在图9(a)、(b)中示出。参照图9可知，形成孔的区域显示为黑色，孔周围区域显示为亮色。形成了非常均匀的孔形纳米图案。
实施例4：制造2维环状孔形纳米图案
图6示出通过根据本发明的利用倾斜蒸镀的光刻方法，制造2维环型孔形纳米图案的工艺示意图。因为图6的步骤(a)、步骤(b)、步骤(c)及步骤(d)分别为与图5的步骤(a)、步骤(b)、步骤(c)及步骤(d)相对应的工序，因此下文只说明图6的步骤(e)、步骤(f)及步骤(g)。
参照图6的步骤(e)，在第一薄膜材料300的上层再次倾斜蒸镀第一薄膜材料300，形成再变形的图案掩膜C。因为倾斜蒸镀的方式与之前的描述相同，因此省略对其的说明。
参照图6的步骤(f)，通过再变形的图案掩膜C，在基板100的上表面再次蒸镀第二薄膜材料400，形成圆柱形的纳米图案410。因为第二薄膜材料400的蒸镀方式与之前的描述相同，因此省略对其的说明。
参照图6的步骤(g)，最后，进行用于去除抗蚀剂图案210的剥离(lift-off)工序。经由这些工艺，在基板100的上层只存在圆柱形纳米图案410和孔形的纳米图案430，这被称为环状孔形纳米图案450。
同时，可以反复进行图6的步骤(e)和图6的步骤(f)，随着反复进行这些工艺，环状孔形纳米图案的数量增加。
以这种方式制成的环状孔形纳米图案，通过扫描电子显微镜拍照后，在图10(a)、(b)中示出。参照图10可知，形成了非常均匀的环状孔形纳米图案，并且其尺寸大约为150mm。
综上所述，采用关联的特定实施例进行图示并说明本发明，但是，本发明并不受限于此，本领域的技术人员应该很容易理解，在下列权利要求书的范围不脱离本发明的精神和领域的限度内，可以对本发明进行各种修改及变型。
工业适用性
本发明可以与光刻方法无关地进行应用，因此实用性强，由于能够实现高解析度的纳米图案，并且制造以现有的方法难以实现的各种尺寸和形式的纳米结构体，因此可以适用于LSPR或SERS等高灵敏度的生物/化学传感器、包括光盘的存储器件、有机薄膜晶体管或薄膜光伏器件等半导体器件、光波导管或显示器等光学器件。

Claims (20)

1.一种利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，包括：
步骤(a)，在基板上表面涂布抗蚀剂；
步骤(b)，利用光刻工艺使所述抗蚀剂图案化；
步骤(c)，在图案化后的所述抗蚀剂的上层倾斜蒸镀第一薄膜材料，形成变形的图案掩膜；
步骤(d)，通过所述变形的图案掩膜，在所述基板的上表面蒸镀第二薄膜材料；及
步骤(e)，去除被涂布在所述基板的上表面的抗蚀剂。
2.如权利要求1所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，
在所述步骤(d)和所述步骤(e)之间，还包括：
步骤i)，在被蒸镀在所述抗蚀剂上表面的所述第二薄膜材料的上层倾斜蒸镀第一薄膜材料，形成再变形的图案掩膜；及
步骤ii)，通过所述再变形的图案掩膜，刻蚀被蒸镀在所述基板上表面的第二薄膜材料。
3.如权利要求2所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，
反复进行所述步骤i)和ii)。
4.一种利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，包括：
步骤(a)，在基板上表面蒸镀第二薄膜材料，并且在所述第二薄膜材料的上表面涂布抗蚀剂；
步骤(b)，利用光刻工艺，使所述抗蚀剂图案化；
步骤(c)，在图案化后的所述抗蚀剂上层倾斜蒸镀第一薄膜材料，形成变形的图案掩膜；
步骤(d)，通过所述变形的图案掩膜，刻蚀被蒸镀在所述基板上表面的第二薄膜材料；及
步骤(e)，去除被涂布在所述基板上表面的抗蚀剂。
5.如权利要求4所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，
在所述步骤(d)和所述步骤(e)之间，还包括：
步骤i)，在所述第一薄膜材料的上层倾斜蒸镀第一薄膜材料，形成再变形的图案掩膜；及
步骤ii)，通过所述再变形的图案掩膜，在所述基板上表面蒸镀第二薄膜材料。
6.如权利要求5所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，反复进行所述步骤i)和ii)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，所述基板选自由玻璃、石英、硅、硅氧化物、金属、金属氧化物、塑料及这些物质的混合物所构成的组。
8.如权利要求1至6中任一项所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，所述抗蚀剂选自由正型(positive-type)感光树脂、负型(negative-type)感光树脂、热塑性树脂(thermoplastic resin)及热固性树脂(thermosetting resin)所构成的组。
9.如权利要求1至6中任一项所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，通过选自由光学光刻、电子束光刻、光学投影光刻、极紫外光刻、X射线光刻、全息及纳米压印光刻工艺所构成的组中的光刻工艺，进行所述步骤(2)中的利用光刻工艺的图案化。
10.如权利要求1至6中任一项所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，通过电子束蒸镀法(E-beam evaporation)或热蒸镀法(Thermal evaporation)进行所述倾斜蒸镀。
11.如权利要求1至6中任一项所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，所述第一薄膜材料选自由铬、钛、金、银、铂、钯、镍、铝、铜、二氧化钛、二氧化硅、氧化铝及其混合物所构成的组。
12.如权利要求1至6中任一项所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，通过选自由溅射(sputtering)、电子束蒸镀法(E-beam evaporation)、热蒸镀法(Thermal evaporation)、等离子体增强化学气相沉积法(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition，PECVD)及低压化学气相沉积法(Low PressureChemical Vapor Deposition，LPCVD)所构成的组中的方法，在所述基板上表面蒸镀第二薄膜材料。
13.如权利要求1至6中任一项所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，在所述步骤(c)和所述步骤(d)之间，还包括如下步骤：
除所述图案化后的抗蚀剂之外，在所述基板上仍存在残留的抗蚀剂时，
通过氧等离子体刻蚀去除所述残留的抗蚀剂。
14.如权利要求1至6中任一项所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，通过湿法刻蚀，或者选自由离子铣削(ion milling)、反应离子刻蚀(reactiveion etching)、电感耦合等离子体(inductively coupled plasma)所构成的组中的干法刻蚀，刻蚀被蒸镀在所述基板上表面的第二薄膜材料。
15.如权利要求1至6中任一项所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，所述步骤(e)是通过将所述基板放入抗蚀剂去除液中后施加超声波振动而进行的。
16.如权利要求1至6中任一项所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，通过调整所述倾斜蒸镀的角度、方向及厚度，使得形成各种尺寸及形状的纳米图案。
17.如权利要求16所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，所述倾斜蒸镀是根据已设定范围的倾斜蒸镀角度，只在所述图案化后的抗蚀剂上层进行蒸镀的。
18.如权利要求17所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，所述已设定范围的倾斜蒸镀角度的范围为30°至90°。
19.如权利要求16所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于：
i)当倾斜蒸镀的所述方向为所有方向或各相差90°的四个方向的情况下，形成圆柱形纳米图案；
ii)当倾斜蒸镀的所述方向为各相差120°的三个方向的情况下，形成三角形纳米图案；
iii)当倾斜蒸镀的所述方向为相差180°的两个方向的情况下，形成杆状的纳米图案。
20.如权利要求16所述的利用倾斜蒸镀的光刻方法，其特征在于，所述纳米图案具有点形、圆柱形、圆形、杆形、三角形、四边形、同心圆形中的至少一种形状。
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