TW201250845A - High density, hard tip arrays - Google Patents

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201250845 六、發明說明： 本申請案主張於2011年5月17日提出申請之第61/487,2 12 號美國臨時專利申請案之優先權，該申請案藉此以全文引 用之方式併入本文中。 【先前技術】 在基於衝壓及尖錐之微尺度及奈米尺度圖案化之背景 下’已在過去的大約十五年中已展示各種形態之尖錐（硬 的及軟的、尖銳的及修圓的，以及可滲逸的及不可滲透 的）。該等形態藉由各種名稱來描述’其中包含（舉例而言） 微接觸印刷、軟微影術、蘸筆式奈米微影術，掃描探針接 觸印刷、微衝壓圖案化及諸如此類》參見（舉例而言）第 6,635,311號、第6,827,979號及第7,344,756號美國專利。 在某些情形下’此等尖錐意欲在不需要一習用光微影遮 罩之情形下達成微結構及奈米結構之大面積製作之目標β 最近’具有一軟背襯之硬矽尖錐已被提出作為實現此目標 之一較佳方式。參見（舉例而言）Shim等人之「Hard tip， soft-spring lithography」，《自然》，（469)第 516-520 頁， 2010年，以及 WO 2010/141,836 (Mirkin等人，西北大 學）。然而，在可製造及可靠的基於尖錐之圖案化之背景 下’矽作為一尖錐材料受到損害，此乃因（舉例而言）其結 晶結構導致在微影系統之相對低大尺度力下斷裂―至 少，在某些實施例中甚至在一軟背襯之情形下仍可出現之 力。矽尖錐在延長之使用期間亦經歷不期望之磨損且變得 較鈍。另外，使用所關注之某些尖錐材料可導致製作問 164310.doc 201250845 題。同樣，某些尖錐可自其支撐結構脫落。 存在對更佳之尖錐系統及用於製作其之方法之一需要。 【發明内容】 本文中所闡述之實施例包含物品、製作方法及使用方 法。亦可提供套組。 舉例而言，一項實施例提供一種物品，該物品包括：至 少-個氮切线陣列，其巾該线 至少-個處置晶一 chip)，其中該尖錐陣=合 至該至少一個處置晶片。 另-實施例提供一種方法，該方法包括：製備實質上無 懸臂之-個氮切尖錐陣列；製備—處置晶圓咖遲 wafer);及將該尖錐陣列接合至該處置晶圓以形成一經接 合尖錐陣列β 另一實施例提供一種物品，該物品包括：至少一個彈性 穴錐陣列’其中該尖錐陣列之尖錐包括一耐火材料表面 層。 、另-實施例提供一種方法，該方法包括：提供包括用於 尖錐之複數個模具區之用於一尖錐陣列之至少一個模具； 使用-耐火材料塗佈用於尖錐之該等模具H用一彈性 材料填充用於尖錐之該等模具區以使得彈性材料接觸該耐 火材料且形成至少—個彈性尖錐陣列，其中在自該模具移 除時該尖錐ρ車列之尖錐包括—_火材料表面層。 彈性材料（諸如一個聚矽氧烷，如PDMS (聚二曱基矽氧 烷））亦可係包含一個聚矽氧烷或PDMS之一前體之一彈性 1643 丨 0.doc 201250845 材料之一前體。 另-實施例提供-種方法’該方法包括：提供如本文令 所閣述之氣㈣尖錐陣列；將至少__案化組合物 Wing composition)安置於尖錐陣列上；將該植合物 自該尖錐陣列轉移至一基板表面，而言，可圖案化如 蛋白質及核酸等生物材料。 另-實施例提供-種方法’該方法包括：提供如本文中 所閱述之包括耐火材料之—彈性尖錐陣列；將至少一個圖 案化組合物安置於該尖錐陣列上；將該組合物自該尖錐陣 列轉移至-基板表面。同樣，（舉例而言)可圆案化如蛋白 質及核酸等生物材料。 另外’本文中所Μ述之實施例包含微尺度及奈米尺度圖 案化形態’其使用：(Α)氮化矽膜，其具有有意係尖銳或 經修圓尖錐氣切之高密度陣列，具有用於接觸力管理之 -軟/依從（舉例而言）PDMS背襯；或（Β)耐火金屬尖雜（舉 例而言’ Cr)之高密度陣列，同樣藉由（舉例而言）扣㈣口 背襯，覆蓋約1 cm2之一面#，以此等其他形態建立之陣 列可足夠大以高效地製造。其可足夠硬以在經過諸多循環 後可靠地保持其形狀q目比於—較低密度陣列，尖錐之緊 密間距可提供高速圖案化。另外，可高程度地控制此等陣 列中之尖錐之形狀，從而提供高效能。硬尖錐可抵抗變 形，從而導致小印刷點之較高保真度。相比於軟聚合物尖 錐’點大小可獨立於尖錐力，從而導致跨越印刷區域之均 勻得多的圖案。相比於懸臂上之尖錐，尖錐密度可較高， 164310.doc 201250845 從而致使密集圖案之較快印刷。當與一精確位置系統組合 時，基於此等陣列之一微影系統可達成該等要求中之至少 某些要求且在某些情形下達成該等要求中之諸多要求。舉 例而言，尖錐可在其支撐結構上相對穩定且不會脫落。 【實施方式】 導論 本文中所引用之所有參考資料皆以全文引用之方式併入 本文中。 優先於在2011年5月17日提出申請之第61/487,212號美國 臨時專利申請案，其全文（包括申請專利範圍以及圖式及 實例）以引用之方式併入本文中。 以下參考資料可在本文中所闡述之包含圖案化方法及組 合物之各種實施例之實踐中使用： 1. Wilbur 等人，「Microcontact printing of self-assembled monolayers: applications in microfabrication」。jVanoiec/iwo/ogy 7 ，第 452-457頁（1996)。 2. Biebuyck 等人，「Lithography beyond light: .Microcontact printing with monolayer resists」° /5MJ. Λβί. Dev. 41(1/2)，第 159170頁（1997)。 3. Xia 等人，「Soft lithography」。Rev. Mat. Sci. 28 ，第 153-184頁（1998)。 4. Wang 等人，「Scanning Probe Contact Printing」。 19(21)，第 8951-8955 頁（2003)。 5. Zou 等人，「Conductivity-based contact sensing for 164310.doc 201250845 probe arrays in dip-pen nanolithography」。Appl. Phys· Zeii. 83(3)，第 581583 頁（2003)。 6. Liu 等人，「Scanning probe microscopy probes and methods」。美國專利7,081，624 (2006年 7 月 25 曰）° 7. Mirkin 等人，r Method for scanning probe contact printing」。美國專利 7,344,756 (2008年 3 月 J8 日）。 8. Li 等人，「Pneumatically actuated elastomeric device for nanoscale surface patterning 」o Appl. Phys. Lett. 91(2)，第 023109-lff頁（2007)。 9. Xia 等人，「Reduction in the Size of Features of

Patterned SAMs Generated by Microcontact Printing with Mechanical Compression of the Stamp」，及ί/v. Maier. 7，第 471-473頁（1995)。 10. A. Kumar 及 G. M. Whitesides，「Formation of microstamped patterns on surfaces and derivative articles」。美國專利 5,5 12,13 1 (1996年4月 3〇曰）。 11. G. M. Whitesides 等人，「MicrocoiUact printing on surfaces and derivative articles」。美國專利 6，180,239 (2001年 1 月 30 曰）。 12. Hong等人，「A Nanoplotter with Both Parallel and Serial Writing Capabilities」。288(5472)，第 1808-1811 頁（2000年 6 月 9 曰）。 13. Mirkin等人，「Multiscale Soft Pen Lithography」。美 國專利臨時申請案，2008年6月27曰。 164310.doc 201250845 14. Ginger 等人，「The evolution of dip-pen nanolithography」。C/ze/w. /”ί·丑43 ’ 第 30-45 頁 (2004)。 15· Zhang等人，「Dip pen nanolithography stamp tip」， . leii 4(9)，第 1649-1655 頁（2004)。 16. Shim 等人，「Hard tip, soft-spring lithography」， ，（469)，第 516-520 頁，2010。 17. Hong等人，r A Micromachined elastomeric tip array for contact printing with variable dot size and density」，

Journal of Micromechanics and Microengineering, 1 8 15003 (2008)。 自尖錐轉移墨水’其可藉由使用本文中所闡述之尖錐陣 列來實施’係闡述於包含（舉例而言）美國專利第6,635,3 11 號、第 6,827,979號、第 7，102,655號、第 7,223,438號、第 7,273,636 號、第 7,291，284 號、第 7,326,380 號、第 7,344,756號及第7,361，310號之技術文獻中》可圖案化多種 多樣之墨水，其中包含無機、有機、生物、低分子量、聚 合物、顆粒及奈米結構彳匕材料。 • 本文中所闡述之實施例可提供硬尖錐陣列。在一項實施 s 例中，製備硬氮化矽尖錐陣列。在另一實施例中，可製備 包括耐火材料（諸如鉻）表面之尖錐陣列。在每一情形下， 可避免使用石夕尖錐之缺點。特定而言，尖錐陣列可實質上 或完全不包括矽尖錐。 在一項實施例中，尖錐陣列完全無懸臂。在一項實施例 1643IO.doc -9- 201250845 中，尖錐陣列完全無碎尖錐。

SiN膜陣列 、項實施例提供—物品，該物品包括：至少一個氣化石夕 :錐陣列’其中該尖錐陣列實質上無懸臂；至少一個處置 B曰片’其巾該尖料㈣接合至該至少_個處置晶片。在 一項實施例巾，該氮切尖錐陣列包括低應力氮化石夕。 在-項實施例中，一物品包括一處置晶片及接合至該處 置晶片之至少-部分之-個氮化矽膜。該氮化矽膜包括直 接自該氮化矽冑之一表面延伸之複數個氮化矽&錐之—陣 列。該氮切膜可係-單體式整合結構，丨中該等尖錐係 支撐結構之一部分。此可提供增加之穩定性以使該等尖錐 不會自支撐結構脫落。 處置晶片係此項技術中已知。參見（舉例而言）美國專利 公開案 2011/0268883。 尖錐可經調適以提供將一墨水組合物安置於尖錐上且然 後將墨水自尖錐轉移至一基板。在一項實施例中，尖錐陣 列係一奈米級尖錐陣列（nanosc0pic tip array)。若期望，尖 錐可經表面塗佈。 接合方法係此項技術中已知。在一項實施例中，尖雜陣 列係陽極接合至至少一個處置晶片。 用於製作一處置晶片之材料係此項技術中已知。在一項 實施例中’處置晶片係一 pyrex處置晶片。處置晶片亦可 稱為一支樓物。 在一項實施例中，處置晶片包括至少一個孔區。此外， 164310.doc •10· 201250845 在一項實施例φ ^ ^ α ，處置明片包括至少一個孔區，及安置於 S亥孔區中之尖錐陵 ^ (舉例而言）處置晶片ιΓΓ ]一項實施例中， 中之尖錐陣列之：孔區’及女置於該孔區 J之一個聚矽氧烷背襯層。 _二1施—::，尖錐之陣列特徵在於每平方公分至少 特徵在密度。在—項實施例中，尖錐之陣列 項貫…’尖雜之陣列特徵在於至少每平方：八 1风_個之-尖錐密度。 每千方㈠ 二：實施例中’尖錐陣列之尖錐特徵在於 =二尖錐w項實施例中，尖錐陣列之尖錐 特徵在於約100太 穴年 中，尖錐陣列之 一尖錐半徑。在一項實施例 徑。在-項實^^特徵在於約50奈米或更小之一尖雜半 或更小之-尖錐半徑。 之义錐特徵在於約20奈米 錐陣列具有至少 積。在另—普—刀之一面 面積。在—項實二，尖錐陣列具有小於1平方公分之- _微米之’尖錐陣列特徵在於約1微米至約 在於約5微米至約50微 _ Λ錐陣列特徵 中’尖錐陣列特徵在 項實施例 距。 於相微未至約30微米之—尖錐間 項實施例中，尖錐陣列具有 一厚度。在一頊會尬v, A 彔未至約1微米之 項實施例中，尖錐陣列具有約_奈米至約 164310.doc 201250845 800奈米之一厚度。在一項實施例中，厚庹約為6〇〇奈米。 圖1Α至圖ID圖解說明一實施例。在圖1Α中，展示氮化 矽膜及具有尖錐之一正方形陣列之尖錐陣列之一俯視圖。 亦展示包含孔區之pyrex支撐物。在圖⑺中，圖解說明尖 錐陣列區之一分解形式，展示錐形尖錐。在圖丨匸中，展示 一側面剖視圖。在圖1D中，圖解說明尖錐陣列區之一分= 視圖。 在-項實施例中，尖錐陣列完全無„。在—項實_ 中’尖錐陣列完全無矽尖錐。 製作SiN陣列之方法 -項實施例提供-方法’該方法包括：製備實質上無懸 臂之-個氮切尖錐陣列；製備一處置晶圓；及將該尖錐 P車列接合至該處置晶圓以形成一經接合尖錐陣列。 在-項實施例t ’該實施例進一步包括切割該經 錐陣列之步驟。 在一項實施例中，該接合係一陽極接合。 在一項實施例中， 在一項實施例中， 在一項實施例中， 在一項實施例中， 在一項實施例中， 在一項實施例中， 在一項實施例中， 置於該孔區中之步驟 該處置晶圓係一 pyrex處置晶圓。 該處置晶圓包括至少一個孔區。 該尖錐陣列完全無懸臂。 該尖錐陣列完全無矽尖錐。 該氮化矽係低應力氮化石夕。 該尖錐陣列係一正方形尖錐陣列。 該實施例進-步包括將一彈性背襯安 I64310.doc •12· 201250845 在項實施例中，一方法包括：製備包括直接延伸自氤 化矽膜之一表面之複數個氮化矽尖錐之一陣列之一個氮化 矽膜；製備一處置晶圓；及將該氮化矽膜接合至該處置晶 圓之至少一部分以形成一經接合尖錐陣列。 在一項實施例中，該處置晶圓包括至少一個孔區，該氮 化矽膜之一部分延伸跨越該孔區，且該方法進一步包括將 彈性背襯部件安置於該孔區中之步驟。 在一項實施例中，該處置晶圓包括至少一個孔區，該氮 化矽膜之一部分延伸跨越該孔區，該氮化矽膜包括圍繞延 伸跨越該孔區之該氮化矽膜之該部分之至少部分之複數個 穿孔且該方法進一步包括：將一彈性背襯部件安置於該 孔區中，及抵靠該氮化矽膜之一背表面按壓該彈性背襯部 件，以使得由該複數個穿孔圍繞之該氮化矽膜之該部分與 該氮化矽膜之一其餘部分分離且附著至該彈性背襯部件。 此實施例之一實例係圖解說明於圖9a、圖9B及圖1〇中。 圖9A係具有穿孔之一 siN HD尖錐膜之一光學影像，且 圖9B係具有穿孔之一 SiNHD尖錐膜之一俯視平面圖。 圖1〇之俯視影像圖解說明包括自一表面（圖1〇中之頂部 表面）延伸之氮化矽尖錐之一陣列之一個氮化矽膜。膜 係附著至具有一孔區之一處置晶圓（諸如一 “處置晶圓）， 以使得SiN膜之一部分延伸跨越該孔區。SiN膜包含圍繞延 伸跨越處置晶圓之孔區之SiN膜之部分之穿孔。一平坦彈 性背襯部件（在此情形下，一 PDMSU^ )安置於處置晶圓之 孔區令且與穿孔對準，如圖1〇中自頂部數第二幅影像中所 I64310.doc -13· 201250845 展示。接下來，抵靠SiN膜之背表面（圖1〇t 、叫 底部表面） 按壓背襯部件以使得由穿孔圍繞之SiN膜之部分與臈之 -其餘部分分離，如圖10t自頂部數第三幅影; 示。SiN膜因此附著至背襯部件，如圖1〇之底部影像中所 展示。 圖11係具有穿孔之一 SiN HD尖錐膜之一部分之价、 1刀疋一俯視平 面放大圖。可能有各種可能穿孔設計。舉例而言，穿孔 長度P及穿孔之間的距離T，可如下表1中所沪+ 「衣1 τ所知不的那樣設 定’且展示於圖12Α至圖12F*。 表1 囷 Tab > Τ(μ) 穿孔，Ρ<μ) 12A 10 50 12B 30 30 12C 50 10 12D 20 100 12E 60 60 12F 100 20 圖13展示可使用以上方法形成之一PdmS背襯部件上^ 之一 SiN膜HD尖錐陣列之一實例。 應用 尖錐陣列可用於圖案化及將墨水組合物自尖錐轉移至— 表面。舉例而言，圖14及圖15展示使用一 PDMS背襯部件 上之一 SiN膜HD尖錐陣列形成之經圖案化基板之各個部分 之SEM影像，從而證實基板之四個角落處之圖案化之一致 性。 164310.doc •14· 201250845 耐火尖錐陣列 另外，—項實施例提供一物品，該物品包括：至小一 彈性尖錐陣列’其中該失錐陣列之尖錐包括-耐火二料： 面層。耐火材料及金屬係此項技術中已知q 尬 中，耐火材料具有高於2 00(ΓΓ夕 項實施例 兵有冋於2,000 C之一熔點，或一 係，高於4,〇〇〇。〇。 擇 例中，一物品包括一彈性背襯部件及安置於 6亥彈性㈣部件上之尖錐之H料狀該等尖錐包 括一耐火材料。 在一項實施例中，耐火材料係一耐火金屬。 在一項實施例中，财火材料係Nb、Mo、Ta ' w、Ru ' Τι、V、Cr、Zr、RU、Rh、Hf、〇s 或 Ir。 在一項實施例中，耐火材料係Nb、Mo、Ta、W或RU。 在一項實施例中，耐火材料係Cr。 在-項實施例中，耐火材料係w、金剛石、碳化物或棚 化物。 在一項實施例中’彈性尖錐陣列係-個聚魏烧尖錐陣 列。 在-項實施例中’彈性尖錐陣列之尖錐係奈米級尖錐。 在一項實施例中，耐火材料之尖錐形成非連續島，其中 每一島覆蓋每一彈性體尖錐。 在一項實施例中，尖錐陣列係一正方形陣列。 圖5A至圖5D圖解說明使用耐火材料及耐火材料之島之 額外實施例。彈性體尖錐可係一單體式整合結構，其中尖 I64310.doc •15· 201250845 錐係支撐結構之一部分。此可提供增加之穩定性以使尖錐 不會自支撐結構脫落。 製作耐火尖錐陣列之方法 另一實施例提供一方法，該方法包括：提供包括用於尖 錐之複數個模具區之用於一尖錐陣列之至少一個模具丨使 用一耐火材料塗佈用於尖錐之模具區；使用一彈性材料填 充用於尖錐之模具區，以使得彈性材料接觸耐火材料且形 成至少-個彈性尖錐陣列，#中在自模具移除時尖錐陣列 之尖錐包括一耐火材料表面層。 在一項實施例中，彈性體材料可固化以形成一彈性材 料。 在一項實施例中，彈性體材料係一個矽氧烷。 在一項實施例中，耐火材料係一耐火金屬。 在一項實施例中’耐火材料係Nb、、Ta、W、Ru、

Ti、V、Cr、Zr、RU、Rh、Hf、〇s 或 Ir。 在-項實施例中，对火材料係Nb、Mo、Ta、 在一項實施例中，耐火材料係Cr β 在-項實施例中’耐火材料㈣、金剛石、碳化物或硼 化物。 在-項實施例中，耐火材料之尖錐經圖案化以便形成非 連續島，纟中每一島覆蓋每一彈性體尖錐。在一項實施例 中，对火材料係塗佈至約250奈米至約75〇奈米，或約3〇〇 奈米至約500奈米，或約4〇〇奈米之一厚度。 圖16Α展示用於在一模具（在此情形下，叫中填充一财 164310.doc -16· 201250845 火材料（在此情形下’ Cr)之一製程，展示模具凹槽之部分 填充（在左下方）及模具凹槽之完全填充（在右下方）二者。 圖16B展示一模具上之耐火材料尖錐（在此情形下，形成於 一 Si模具中之Cr尖錐）之非連續島之俯視圖及俯視透視圖。 圖17A至圖17C展示用於形成一彈性背襯部件（在此情形 下’一PDMS背襯部件）上之耐火材料尖錐（在此情形下， Cr尖錐）之一陣列之一製程。圖17A展示將一液體Pdms前 體傾倒至一容器中以包圍一 Cr/Si模具及一間隔物之步驟。 圖17B展示一固化步驟。圖17C展示將經固化之Pdms背襯 部件及Cr/Si模具安置至一蝕刻溶液（TmaH)中以移除Si之 一步驟。圖17D展示在蝕刻之後的PDMS背襯部件及Cr尖 錐。圖17E展示在切割之後的安置於PdmS背襯部件上之Cr 尖雜。 實例 實例1·製作SiN膜之方法 1. 生長1500 A氧化石夕 2. 圖案化尖錐模具正方形 3. 触刻氧化物 4. 在KOH中蝕刻Si尖錐模具 5·生長5000 A銳化氧化物（選用） 6. 圖案化及蝕刻銳化氧化物（選用） 7. 沈積600奈米低應力氮化矽 8·使氮化矽氧化 9.自與尖錐模具相對之側移除氮化物 164310.doc • 17- 201250845 10. 製備具有通孔之Pyrex晶圓（在AOE或HF蝕刻或者衝擊 研磨或圖案化粉末喷射中使用DRIE) 11. 清潔Si及Pyrex晶圓 12. 將氣化物晶圓對準且陽極接合至Pyr$x晶圓 13. 切割 14·在TMAH或KOH中蝕刻矽模具晶圓 15. 在DI水中沖洗且乾燥 16. 將PDMS附加至隔膜之背侧（在鑽至p:yrex中之孔中）以 增加膜之強度及剛性（選用） 圖2至圖4展示SiN陣列之一實施例之照片。 實例2·製作耐火尖錐之方法 HD尖錐、硬尖錐/軟背襯之程序 1. 生長1500 A氧化矽 2. 圖案化尖錐模具正方形 3. 钮刻氧化物 4. 在KOH中触刻Si尖錐模具 5. 生長5000 A銳化氧化物（選用） 6·圖案化及蝕刻銳化氧化物（選用） 7·沈積抗摩擦薄膜（選用） 8. 濺鍍4000A尖錐材料（Cr或其他硬材料，例如卜、〇s、 W、金剛石、碳化物、棚化物等） 9. 在每尖錐模具中及其周圍圖案化以將&触刻為個別 正方形，但不互連 10. 剝除抗蝕劑 164310.doc 201250845 11. 切割成小件 12. 清潔 13. 置於模具中且澆注PDMS或其他聚合物 PDMS步驟存在兩個選項（14a及14b): 14a. -在經FDTS處理之矽區域（鉻不經FDTS處理）上澆注1:1〇 比率的 Siliguard Dupont PDMS。 -在70°C下固化約2小時，或過夜 -自具有附著至PDMS塊之Cr尖錐之模具剝離PDMS。 -使用光學/AFM檢查以驗證Cr尖錐之完整性 14b. -在未經FDTS處理之矽上澆注1 : 1〇比率的Siliguard Dupont PDMS ;此應當在電漿清潔之後的1至5分鐘之間立 刻發生 -在70°C下固化約2小時，或過夜

-使用不溶解、姓刻或熔化於硬抗姓刻溶液中之光阻劑 保護PDMS -使用抗蝕刻劑（諸如TMAH)(過夜，溫熱或煮沸）來移除矽 -使用LFM、XPS或光學檢查中之一者或其一組合來驗證 蝕刻終點偵測（希望剛好在到達PDMS及鉻時停止，而非此 後太久）。 圖6至圖8展示耐火材料陣列之一實施例之照片。 【圖式簡單說明】 圖1A至圖1D圖解說明一 SiN膜陣列之一實施例。圖1A係 164310.doc •19- 201250845 陣列之一俯視平面圖；圖⑺係圖1A+標記為「細節A」之 陣列之部分之一俯視平面放大圖；圖1(：係沿圖ia之線χχ 截取之陣列之一剖視圖；且圖1D係圖⑴中標記為「細節 B」之陣列之部分之一剖視放大圖。 圖2圖解說明一 siN膜陣列（一正方形陣列之較高放大倍 率）之一實施例。 圖3圖解說明一 SiN膜陣列（一正方形陣列之較低放大倍 率）之一實施例。 圖4圖解說明一 SiN膜陣列之一實施例（包含操作及孔區 之整個尖錐陣列之透視圖）。 圖5A至圖5D圖解說明耐火尖錐陣列之_實施例，圖5A 係陣列之一俯視平面圖，圖5B係圖5A中標記為「細節c」 之陣列之部分之一俯視平面放大圖，圖5C係沿圖5 A之線 Y-Y截取之陣列之一剖視圖，且圖5D係圖5C中標記為「細 節D」之陣列之部分之一剖視放大圖。 圖6圖解說明一耐火尖錐陣列之一實施例。 圖7圖解說明一耐火尖錐陣列之一實施例。 圖8圖解說明一耐火陣列之一實施例。 圖9A針對一項實施例展示具有穿孔之—siN HD尖錐膜 之一光學影像，且圖9β亦展示具有穿孔之一 siN HD尖錐 膜之一俯視平面圖之一實施例。 圖10針對一項實施例展示用於將一 SiN HD尖錐膜安裝於 一彈性背襯部件上之一製程。 圖11針對一項實施例展示具有穿孔之一 SiN HD尖錐膜之 164310.doc •20· 201250845 一部分之一俯視平面放大圖。 圖12A至圖12F展示一 SiN HD尖錐膜中之穿孔之各種可 能組態。 圖13針對一項實施例展示安置於一彈性背襯部件（在此 情形下，PDMS)上之一 SiNHD尖錐膜之一側視圖。 圖14針對一項實施例展示一圖案化基板之各種部分之 SEM影像’從而證實在基板之四個角處圖案化之一致性。 圖15針對一項實施例展示一經圖案化基板之各個部分之 SEM影像’從而證實基板之四個角落處之圖案化之一致 性。 圖16A針對一項實施例展示用於在一模具（在此情形下， Si)中填充一耐火材料（在此情形下，Cr)之一製程，展示模 具凹槽之部分填充（在左下方）及模具凹槽之完全填充（在右 下方）二者，且圖16B展示一模具上之耐火材料尖錐之非連 續島之俯視圖及俯視透視圖。 圖17A至圖17C針對一項實施例展示用於在一彈性背襯 部件（在此情形下，一 PDMS背襯部件）上形成耐火材料尖 錐（在此睛形下，Cr尖錐）之一陣列之一製程’圖17A展示 將一液體PDMS前體傾倒至一容器中以包圍一 &/8丨模具及 間隔物之步驟，圖17B展示一固化步驟’圖i7c展示將 ’I固化之PDMS背襯部件及Cr/Si模具安置至一触刻溶液中 乂移除Si之—步驟，圖17D展示姓刻之後的背概部件 及心大錐，且圖17]£展示切割之後的安置於PDMS背襯部件 上之Cr尖錐。 164310.doc -21 · 201250845 【主要元件符號說明】 P 穿孔之長度 T 穿孔之間的距離 X-X 線 Y-Y 線 164310.doc -22-

Claims (1)

1. 201250845 七、申請專利範園： 1. 一種物品，其包括： 一處置晶片；及 之至少一部 一個氮化石夕膜，其係接合至該處置晶片 分， 其中該氮化矽膜包括直接自該氮化矽膜之一表面延伸 之複數個氮化矽尖錐之一陣列。 2.如請求項1之物品，其中該等氮化 双1冗夫錐係奈米級尖 錐。 至該處 3. 如請求項丨之物品，其中該氮化矽膜係陽極接合 置晶片 〇 4. 如請求们之物品，其中該處置晶片係-州以處置 片。 5. T請求項i之物品，其中該處置晶片包括至少一個孔 區，且該氮化矽膜之一部分延伸跨越該孔區。 6·如請求項1之物品’其中該處置晶片包括至少一個孔 區，及安置於該孔區中之該尖錐陣列之一彈性背概部 區 襯層 8.如 7.如請求们之物品，其中該處置晶片包括至少一個孔 ，及安置於該孔區中之該尖錐陣列之一個聚矽氧烷背 ::求項1之物品’其中該尖錐陣列完全無懸臂。 月求項1之物品’其中尖錐之該陣列特徵在於至少每 平方公分250,000個之一尖錐密度。 164310.doc 201250845 ίο. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21 如請求項!之物品’其中尖雜之該陣 平方公分1，000,000個之—尖錐密度。；至少每 如請求項丨之物品，其中 於約25〇奈求或更小之—尖錐半徑β列之該等尖錐特徵在 如請求項1之物品，其中 於約_奈米或更小之-尖錐半經。列之該等尖雔特徵在 如請求項1之物品，其中 於約叫*或更小之-线半^該以錐特徵在 之物品，其中該—〜公分 其t該尖錐陣列具有小於丨平方公^ 如請求項1之物品 之一面積。 :請求们之物品，其中該尖錐陣列特徵在於I微米 約100微米之一尖錐間距。 /、 如請求項1之物品，其中該尖錐陣列特徵在於約 約50微米之一尖錐間距。 ’、 如凊求項1之物品’其中該尖錐陣列特徵在於約铁 至約3 〇微米之一尖錐間距。 如睛求項1之物品，其中該氮化矽膜具有約1〇〇奈米至 1微米之一厚度。 .如請求項1之物品，其中該氮化矽膜具有約400奈 80〇奈米之一厚度。 .種方法，其包括： 製備一個氮化矽膜，該氮化矽膜包括直接自該免化 164310.doc 201250845 膜之一表面延伸之複數個氮化矽尖錐之一陣列； 製備一處置晶圓；及 ’ 將該氮化矽膜接合至該處置晶圓 -經接合尖錐陣列。 部分以形成 22. 如請求項21之方法，立進一舟白 八進步包括切割該經接合尖錐陣 列之步驟。 邱平 23. 如請求項之方法，其中該接合係—陽極接合。 24. 如請求項21之方法’其中該處置晶圓係-pyrex處置晶 圓。 25_如請求項21之方法’其中該處置晶圓包括至少一個孔 區，且該氮化石夕膜之一部分延伸跨越該孔區。 26·如請求項21之方法，其中該尖錐陣列完全無懸臂。 27·如請求項21之方法，其中該尖錐陣列完全無矽尖錐。 28.如叫求項21之方法，其中該氮化矽係低應力氮化矽。 29·如請求項21之方法，其中該尖錐陣列係-正方形尖錐陣 列。 30. 如請求項21之方法，其中： 該處置晶圓包括至少一個孔區， 該氮化石夕膜之一部分延伸跨越該孔區，且 該方法進一-it. Xj . 步匕括將一彈性背襯部件安置於該孔區中 之步驟。 31. 如請求項21之方法，其中： 該處置晶圓, 间巴栝至少一個孔區， 該氮化>5夕膜夕 、 、<•一部分延伸跨越該孔區， I643I0.doc 201250845 該氮化矽膜包括圍繞延伸跨越該孔區之該氮化石夕膜之 該部分之至少部分之複數個穿孔，且 該方法進一步包括： 將一彈性背襯部件安置於該孔區中，及 抵靠該氮化矽膜之一背表面按壓該彈性背襯部件， 以使得由該複數個穿孔圍繞之該氮化矽膜之該部分與 該氮化石夕膜之一其餘部分分離且附著至該彈性背襯部 件。 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 一種物品，其包括： 一彈性背襯部件；及 尖錐之一陣列，其係安置於該彈性背襯部件上， 其中該陣列之該等尖錐包括一耐火材料。 如請求項32之物品，其中該耐火材料係，—耐火金屬。 如睛求項32之物品，其中該耐火材料係Nb、Mo、Ta、 W、Ru、Ti、V、Cr、Zr、Ru、Rh、Hf 〇s^r。 如清求項32之物品，其中該耐火材料肺b、M。、Ta、W 或Ru。 如凊求項3 2之物品，其中該耐火材料係^。 、碳 矽氧 如凊求項32之物品’其中該耐火材料係w、金剛石 化物或硼化物。 如請求項32之物品，其中兮 丹甲孩彈性背襯部件包括聚 如請求項32之物品 如請求項32之物品 其中該等尖錐係奈米級尖錐。 其中該陣列係由謫彈性背襯部件上 164310.doc 201250845 之複數個非連續島形成，每—島包括一單個尖錐。 札如請求項32之物品，其中該尖錐陣列係一正方形陣列。 42. —種方法，其包括： 提供包括用於尖錐之複數個模具區之用於—尖錐 之至少一個模具； 使用-耐火材料填充或塗佈用於尖錐之該等模具區， 以形成包括一耐火材料之尖錐之一陣列；及 將一彈性背襯部件附著至該等尖雜之該耐火材料。 43. 如請求項42之方法，其中附著該彈性背襯部件之該步驟 包括： 接觸該等尖錐之該耐火材料而安置一液體彈性 材料；及 «該彈性體前體材料保持接觸該等尖錐之―表面時， 使6亥液體彈性體前體材料固化^ 44. 如請求項42之方法，其中該彈性背襯部件包㈣氧炫。 45. 如4求項42之方法，其中該耐火材料係一耐火金屬。 46. 如請求項42之方法，其中該耐火材料係灿、m〇、u、 W'Ru'Ti、V、Cr、Zr、Ru、Rh、Hf〇^ir。 47·如5青求項42之方法，其中該对火材料係Nb、Mo、Ta、w 或Ru。 48·如請求項42之方法，其中該耐火材料係&。 49. 如凊求項42之方法，其中該耐火材料係w、金剛石、碳 化物或硼化物。 50. 如明求項42之方法’其中該財火材料之該等尖錐經圖案 164310.doc 201250845 其1^每島覆墓每一彈性體尖 化以便形成非連續島 錐。 51. 53. 如請求項42之方法，其中該 人材枓係塗佈至約250奈 木至約750奈米之一厚度。 一種方法，其包括： 提供如請求項1之物品， 將至少-個圖案化組合物安置於該尖錐陣列上， 將墨水自該尖錐陣列轉移至-基板表面。 54. —種方法，其包括： 提供如請求項32之物品， 將至少-個圖案化組合物安置於該尖錐陣列上 將墨水自該尖錐陣列轉移至一基板表面。 5 5· - *種物品’其包括： 至少一個氮化矽尖錐陣列懸臂， 其中該尖錐陣列實質上無 至少一個處置晶片 一個處置晶片》 ’其中該尖料列係接合至該至少 56. —種物品，其包括： 一彈性背襯部件；及 背襯部件之至少一 一個氮化矽膜’其係接合至該彈性 部分， 其中該氮化矽膜包括直接自該氮化 /賊 < —表面延> 之複數個氮化矽尖錐之一陣列。 .‘ 57·如請求項56之物品，其中該 大維係奈米級； 164310.doc • 6 · 201250845 錐。 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67, 68. 69. 如請求項56之物品，其中尖錐之該陣列特徵在於至少每 平方公分100,000個之一尖錐密度。 如請求項56之物品’其中尖錐之該陣列特徵在於至少每 平方公分250,000個之一尖錐密度。 如請求項56之物品’其中尖錐之該陣列特徵在於至少每 平方公分1，000,000個之一尖錐密度。 如請求項56之物品，其中該尖錐陣列之該等尖錐特徵在 於約25〇奈米或更小之一尖錐半徑。 如請求項56之物品，其中該尘雜瞌別+ #尬， T戍大雖陴列之該等尖錐特徵在 於約100奈米或更小之一尖錐半徑。 如晴求項5 6之物品，其中該尘输瞌 农大錐陣列之該等尖錐特徵在 於約20奈米或更小之一尖錐半徑。 如請求項56之物品，其中該 、τ必大雖陣列具有至少1平方公 分之一面積。 如請求項56之物品，其中 六Τ这夫錐陣列具有小於1平方公 分之—面積。 如請求項56之物品，其中嗦尘錐陆 丹Τ这夹錐陣列特徵在於約1微米 至約1〇〇微米之一尖錐間距。 如請求項56之物品，盆中兮止你π± , Τ落夫錐陣列特徵在於約5微米 至約50微米之一尖錐間距。 如請求項56之物品，其中續尘钮陆， Ε ^ ^ Τ该尖錐陣列特徵在於約10微米 至約3 〇微米之一尖錐間距。 如請求項56之物品，其中蚱氣儿^ 、中該氮化矽膜具有約100奈米至 J64310.doc 201250845 約1微米之一厚度。 70.如請求項56之物品，其中該氮化矽膜具有約400奈米至 約800奈米之一厚度。 164310.doc