TW201339744A - 圖案化層狀材料與形成轉印模的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供之圖案化層狀材料的方法，包括：提供層狀材料；形成光阻層於該層狀材料上；以雷射光束圖案化光阻層，露出部份的層狀材料；以及蝕刻露出之部份的層狀材料，以圖案化層狀材料。

Description

圖案化層狀材料與形成轉印模的方法
本發明係關於圖案化層狀材料的方法，更特別關於聚焦的雷射光束及其搭配的光阻層材料。
由於表面結構奈米化技術有許多應用，如抗反射膜、生物晶片所需之微流道與奈米孔洞、染料敏化太陽能電池、與光子晶體，製作具有奈米結構之表面技術具有龐大商機。所以，近年來有一種以濺鍍製程(Sputtering Process)成膜之相變化雷射光束直寫製程(Phase Transition Mastering;PTM)的技術，應用於碟片母模與奈米圖案化模具的製作。
此製程先提供基板，再用高真空濺鍍系統將相變化金屬或氧化物靶材材料以濺鍍成膜之方式濺鍍於基板上，此類型的無機阻劑材料大部分利用控制合金薄膜之結晶態與非晶態間之相變化，來達成雷射光束直寫之製程，其中上述濺鍍型阻劑一般為硫屬化合物材料(Chalcogenide Materials)或由反應濺鍍所形成之金屬氧化物。之後，利用雷射光束對上述材料層進行曝寫。然後，需要另外利用特殊的濕式蝕刻液來將經熱化學反應所生成之區域予以保留或去除，亦即進行顯影，以形成圖案。隨後，在圖案上電鍍鎳，最後分開上述鎳層與基板上的圖案。
然而，此濺鍍型相變化雷射光束直寫技術所採用的相變化金屬阻劑膜層需高成本與複雜之真空濺鍍鍍膜系統鍍製阻劑，設備成本較傳統光阻旋轉塗佈成膜製程高出很多，且蝕刻液特殊。另外，相變化金屬阻劑膜層反射率過高，並無法適用於傳統雷射光束刻版機之聚焦伺服系統，因而若欲採用濺鍍型相變化雷射光束直寫技術所採用的相變化金屬阻劑膜層，則需重新購置全新之製程設備。
本發明一實施例提供一種圖案化層狀材料的方法，包括：提供層狀材料；形成光阻層於該層狀材料上；以雷射光束圖案化光阻層，露出部份的層狀材料；以及蝕刻露出之部份的層狀材料，以圖案化層狀材料；其中光阻層具有化學式如式1、式2、式3、式4、式5、式6、或式7：
其中每一A環係各自獨立，擇自取代或未取代之環烷基；R1係擇自CH2、氧、或SO2；每一R2係各自獨立，擇自氫、偶氮基、或取代或未取代之聚甲炔基(polymethine)；每一X1係各自獨立，擇自氧、CH2、烷基、或N-R3，其中R3係擇自氫、取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X2係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；以及每一X3係各自獨立，擇自氧負離子、羥基、或C(CN)2；
其中每一B環係各自獨立，擇自取代或未取代之芳香基、取代或未取代之雜芳基、或取代或未取代之含有芳香基之稠環；每一R4係各自獨立，擇自氫、C=S、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、或取代或未取代之雜環基；每一X4係各自獨立，擇自氧、取代或未取代之烷基、或N-R5，其中R5係擇自氫、取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X5係各自獨立，擇自氧、C(CN)2、或C=O；以及M係擇自Fe、Co、Cu、Ni、或Zn；
其中C環係擇自取代或未取代之環烷基；每一L係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R6係各自獨立，擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X6係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R7，其中R7係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X7係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；每一X8係各自獨立，擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及每一m係各自獨立，擇自0或1；
其中每一L’係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R8係各自獨立，擇自氫、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、取代或未取代之雜環基、或二茂鐵基；R9係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X9係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R10，其中R10係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X10係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；X11係擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及n係0或1；
其中每一L”係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R11係各自獨立，擇自氫、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、或取代或未取代之雜環基；R12係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X12係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R13，其中R13係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X13係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；每一X14係各自獨立，擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及每一k係各自獨立，擇自0或1；
其中每一L’係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；R14係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X15係各自獨立，擇自氧、硫、CH2、或N-R15，其中R15係擇自氫或取代或未取代的C1-18之烷基；每一X16係各自獨立，擇自氧、硫、或C(CN)2；X17係擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及n係0或1。
本發明一實施例提供一種形成轉印模的方法，包括：提供層狀材料；形成光阻層於層狀材料上；以雷射光束圖案化光阻層，露出部份的層狀材料；電鍍金屬層於圖案化之光阻層與露出之部份的層狀材料上；以及自金屬層上移除圖案化之光阻層以及層狀材料，以得轉印模；其中該光阻層具有化學式如式1、式2、式3、式4、式5、式6、或式7：
其中每一A環係各自獨立，擇自取代或未取代之環烷基；R1係擇自CH2、氧、或SO2；每一R2係各自獨立，擇自氫、偶氮基、或取代或未取代之聚甲炔基(polymethine)；每一X1係各自獨立，擇自氧、CH2、烷基、或N-R3，其中R3係擇自氫、取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X2係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；以及每一X3係各自獨立，擇自氧負離子、羥基、或C(CN)2；
其中每一B環係各自獨立，擇自取代或未取代之芳香基、取代或未取代之雜芳基、或取代或未取代之含有芳香基之稠環；每一R4係各自獨立，擇自氫、C=S、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、或取代或未取代之雜環基；每一X4係各自獨立，擇自氧、取代或未取代之烷基、或N-R5，其中R5係擇自氫、取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X5係各自獨立，擇自氧、C(CN)2、或C=O；以及M係擇自Fe、Co、Cu、Ni、或Zn；
其中C環係擇自取代或未取代之環烷基；每一L係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R6係各自獨立，擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X6係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R7，其中R7係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X7係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；每一X8係各自獨立，擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及每一m係各自獨立，擇自0或1；
其中每一L’係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R8係各自獨立，擇自氫、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、取代或未取代之雜環基、或二茂鐵基；R9係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X9係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R10，其中R10係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X10係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；X11係擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及n係0或1；
其中每一L”係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R11係各自獨立，擇自氫、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、或取代或未取代之雜環基；R12係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X12係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R13，其中R13係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X13係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；每一X14係各自獨立，擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及每一k係各自獨立，擇自0或1；
其中每一L’係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；R14係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X15係各自獨立，擇自氧、硫、CH2、或N-R15，其中R15係擇自氫或取代或未取代的C1-18之烷基；每一X16係各自獨立，擇自氧、硫、或C(CN)2；X17係擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及n係0或1。
本發明一實施例提供之圖案化層狀材料的方法。首先如第1A圖所示，提供中間層13於基板11上。基板11可為矽晶、石英、氧化矽、藍寶石、氮化鋁、氮化鎵、玻璃、高分子、或金屬。中間層13可為氧化鋁、氮化鋁、碳化矽、氧化矽、氮化矽、硫化鋅-氧化矽、高分子、或金屬。接著如第1B圖所示，形成光阻層15於中間層13上。在本發明一實施例中，光阻層15之厚度介於30nm至200nm之間。在本發明另一實施例中，光阻層15之厚度介於50nm至100nm之間。若光阻層15之厚度過大，則圖案尺寸會變大，且光阻不易裂解至底部。若光阻層15之厚度過小，則雷射先能量會被基板吸收，導致光阻無反應。接著以聚焦的雷射光束圖案化光阻層15，形成第1C圖所示之結構。上述聚焦的雷射光束係以直寫的方式，使被雷射光束照射到的光阻層15熱汽化裂解，以露出部份的中間層13。與習知的微影製程相較，本發明圖案化光阻層的步驟不需所謂的顯影製程。一般來說，顯影光阻層的步驟與後續之烘烤步驟不但耗時且會讓光阻圖案變形。本發明不需顯影的特點不但省時且保有較佳的線寬控制。在本發明一實施例中，雷射光束之波長介於200nm至530nm之間，以對應光阻層之最大吸收波長。若雷射光束之波長過長，則圖案尺寸會變大。由於聚焦的雷射光束為上寬下窄的椎狀，圖案化的光阻層15’將具有傾斜的側壁如第1C圖所示。另一方面，圖案化的光阻層15’之底部開口寬度W可控制到70nm至300nm之間。
接著如第1D圖所示，以圖案化的光阻層15’為遮罩，進行蝕刻製程以移除露出之部份的中間層13，形成圖案化的中間層13’。上述蝕刻製程可為乾蝕刻或濕蝕刻，而乾蝕刻可為反應性離子蝕刻(RIE)或感應耦合電漿蝕刻(ICP)蝕刻。不論採用何種蝕刻方式，都要符合兩個原則：非等向性蝕刻，與不傷害圖案化之光阻層15’。蝕刻程度端視後續製程及產品結構而定，並不限於第1D圖所示之結構。在一實施例中，蝕刻製程只蝕刻部份厚度的中間層13(未圖示)。在一實施例中，蝕刻製程將完全蝕穿中間層13，直到露出基板11，如第1D圖所示。在此實施例中，層狀材料即中間層13。
在本發明一實施例中，可移除第1D圖之結構中的圖案化的光阻層15’，如第1E圖所示。移除圖案化的光阻層15’的方法可用乾式或濕式方法移除，濕式方法可使用水、醇類、酮類、或上述之組合。
可以理解的是，若省略中間層13而直接形成光阻層15於基板11上如第2A圖所示，後續以聚焦的雷射光束圖案化光阻層15，與蝕刻基板11之步驟將會形成圖案化的基板11’如第2B圖所示。在此實施例中，基板11即層狀材料。同樣地，蝕刻程度端視後續製程及產品結構而定，並不限於第2B圖所示之結構。在一實施例中，蝕刻製程只蝕刻部份厚度的基板11，如第2B圖所示。在一實施例中，蝕刻製程將完全蝕穿基板11。
在本發明一實施例中，可進一步移除第2B圖之結構中的圖案化的光阻層15’，如第2C圖所示。移除光阻層15’的方法為濕式方法移除使用的溶劑為醇類或丙酮。
在本發明一實施例中，進一步提供形成轉印膜的方法。舉例來說，可在第1C圖的結構上形成金屬層17，如第1C’圖所示。接著將圖案化的光阻層15’、中間層13、及基板11移除，即得轉印模17’如第1C”圖所示。同樣地，可在第1D圖的結構上形成金屬層17，如第1D’圖所示。接著將圖案化的光阻層15’、圖案化的中間層13’、及基板11移除，即得轉印模17’如第1D”圖所示。同樣地，可在第1E圖的結構上形成金屬層17，如第1E’圖所示。接著將圖案化的中間層13’及基板11移除，即得轉印模17’如第1E”圖所示。同樣地，可在第2B圖的結構上形成金屬層17，如第2B’圖所示。接著將圖案化的光阻層15’及基板11移除，即得轉印模17’如第2B”圖所示。同樣地，可在第2B圖的結構上形成金屬層17，如第2B’圖所示。接著將圖案化的光阻層15’及基板11移除，即得轉印模17’如第2B”圖所示。上述之金屬層17可為鎳、銀、鉑、鈀、或上述之合金，其形成方法可為濺鍍法或電鍍法。
為形成上述圖案化之層狀結構，需採用特定的光阻層材料搭配特定波長的聚焦雷射光束。舉例來說，光阻層之組成如式1所示：
在式1中，其中每一A環係各自獨立，擇自取代或未取代之環烷基；R1係擇自CH2、氧、或SO2；每一R2係各自獨立，擇自氫、偶氮基、或取代或未取代之聚甲炔基(polymethine)；每一X1係各自獨立，擇自氧、CH2、烷基、或N-R3，其中R3係擇自氫、取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X2係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；以及每一X3係各自獨立，擇自氧負離子、羥基、或C(CN)2；式1之具體分子如式1-1至式1-25所示：
光阻層之組成可如式2或式3所示：
在式2及式3中，每一B環係各自獨立，擇自取代或未取代之芳香基、取代或未取代之雜芳基、或取代或未取代之含有芳香基之稠環；每一R4係各自獨立，擇自氫、C=S、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、或取代或未取代之雜環基；每一X4係各自獨立，擇自氧、取代或未取代之烷基、或N-R5，其中R5係擇自氫、取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X5係各自獨立，擇自氧、C(CN)2、或C=O；以及M係擇自Fe、Co、Cu、Ni、或Zn。
式2之具體分子如式2-1至式2-10所示：
式3之具體分子如式3-1至式3-9所示：
光阻層之組成可如式4所示：
在式4中，C環係擇自取代或未取代之環烷基；每一L係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R6係各自獨立，擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X6係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R7，其中R7係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X7係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；每一X8係各自獨立，擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及每一m係各自獨立，擇自0或1。
式4之具體分子如式4-1至式4-3所示：
光阻層之組成可如式5所示：
在式5中，每一L’係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R8係各自獨立，擇自氫、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、取代或未取代之雜環基、或二茂鐵基；R9係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X9係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R10，其中R10係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X10係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；X11係擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及n係0或1。
式5之具體分子如式5-1至式5-23所示：
光阻層之組成可如式6所示：
在式6中，每一L”係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R11係各自獨立，擇自氫、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、或取代或未取代之雜環基；R12係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X12係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R13，其中R13係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X13係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；每一X14係各自獨立，擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及每一k係各自獨立，擇自0或1。
式6之具體分子如式6-1所示：
光阻層之組成可如式7所示：
在式7中，每一L’係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；R14係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X15係各自獨立，擇自氧、硫、CH2、或N-R15，其中R15係擇自氫或取代或未取代的C1-18之烷基；每一X16係各自獨立，擇自氧、硫、或C(CN)2；X17係擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及n係0或1。
式7之具體分子如式7-1至式7-3所示：
採用上述光阻材料搭配聚焦之雷射光束的優點如下：
1.　上述的光阻層材料具高透明度且採旋轉塗佈製程，所以比濺鍍成膜相變化直寫製程(Sputtered Phase Transition Mastering，PTM)具有更高之製程設備相容性與更低之成本競爭性。
2.　本發明的光阻層材料因採旋轉塗佈製程，因此不需高真空濺鍍設備，另外具有材料層成份控制容易、可塗佈大尺寸基板、無習知濺鍍PTM製程所產生的顯微結晶晶相與結構之問題、膜層厚度可利用簡單的參數加以控制(如轉速、濃度)且厚度均勻性佳等優點。
3.　本發明在圖案之形成機制上，光阻層材料經雷射光束能量直接曝寫後會藉由熱化學浮雕反應(Heat Chemistry Surface Relief Reaction)，而使其表面受能量束曝寫之區域直接形成軌溝(Groove)或凹穴(Pit)圖案，所以不需額外的顯影蝕刻製程即可直接有圖案對比之形成。
4.　本發明之光阻層材料是用熱化學的模式形成浮雕圖案，因而可有效的突破光學的繞射極限，使得圖案之解析度可有效提昇，雷射光束之聚焦光點直徑可有效縮小至奈米級(小於100nm)，比如介於30nm至60nm之間。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數實施例配合所附圖示，作詳細說明如下：
【實施例】
實施例1
以旋轉塗佈法將光阻材料形成於氮化鋁基板上，形成光阻材料層。接著以波長405nm聚焦之雷射光束圖案化光阻材料層，形成開口露出氮化鋁層後。雷射光束的移動速度為3m/s，且其功率為3.5W或7W。接著以反應性離子蝕刻露出的氧化鋁基板，形成深250nm且寬450nm至500nm的孔洞於基板中。反應性離子蝕刻之腔室壓力為30mtorr，氣體為BCl3/Ar(60sccm/5sccm)，電漿功率為300W，蝕刻時間為300秒。光阻材料之種類、光阻材料層之厚度、光阻材料於甲醇溶液中的最大吸收波長、及圖案化的光阻材料層之開口的底部寬度(W)如第1表所示。值得注意的是，基板孔洞寬度變寬的原因為反應性離子蝕刻的參數所造成，本技術領域中具有通常知識者自可選擇其他的非等向蝕刻製程或參數使孔洞寬度較符合光阻層底部寬度。
雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
W．．．圖案化的光阻層之開口寬度
11．．．基板
11’．．．圖案化的基板
13．．．中間層
13’．．．圖案化的中間層
15．．．光阻層
15’．．．圖案化的光阻層
17．．．金屬層
17’．．．轉印模
第1A、1B、1C、1D、1E、2A、2B、及2C圖係本發明實施例中，圖案化層狀材料的製程示意圖；以及
第1C’、1C”、1D’、1D”、1E’、1E”、2B’、2B”、2C’、及2C”圖係本發明實施例中，形成轉印模之製程示意圖。
11．．．基板
13’．．．圖案化的中間層
15’．．．圖案化的光阻層
17．．．金屬層

Claims (14)

  1. 一種圖案化層狀材料的方法，包括：提供一層狀材料；形成一光阻層於該層狀材料上；以一聚焦的雷射光束圖案化該光阻層，露出部份的該層狀材料；以及蝕刻露出之部份的該層狀材料，以圖案化該層狀材料；其中該光阻層具有化學式如式1、式2、式3、式4、式5、式6、或式7： 其中每一A環係各自獨立，擇自取代或未取代之環烷基；R1係擇自CH2、氧、或SO2；每一R2係各自獨立，擇自氫、偶氮基、或取代或未取代之聚甲炔基(polymethine)；每一X1係各自獨立，擇自氧、CH2、烷基、或N-R3，其中R3係擇自氫、取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X2係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；以及每一X3係各自獨立，擇自氧負離子、羥基、或C(CN)2； 其中每一B環係各自獨立，擇自取代或未取代之芳香基、取代或未取代之雜芳基、或取代或未取代之含有芳香基之稠環；每一R4係各自獨立，擇自氫、C=S、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、或取代或未取代之雜環基；每一X4係各自獨立，擇自氧、取代或未取代之烷基、或N-R5，其中R5係擇自氫、取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X5係各自獨立，擇自氧、C(CN)2、或C=O；以及M係擇自Fe、Co、Cu、Ni、或Zn； 其中C環係擇自取代或未取代之環烷基；每一L係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R6係各自獨立，擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X6係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R7，其中R7係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X7係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；每一X8係各自獨立，擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及每一m係各自獨立，擇自0或1； 其中每一L’係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R8係各自獨立，擇自氫、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、取代或未取代之雜環基、或二茂鐵基；R9係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X9係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R10，其中R10係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X10係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；X11係擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及n係0或1； 其中每一L”係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R11係各自獨立，擇自氫、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、或取代或未取代之雜環基；R12係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X12係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R13，其中R13係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X13係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；每一X14係各自獨立，擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及每一k係各自獨立，擇自0或1； 其中每一L’係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；R14係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X15係各自獨立，擇自氧、硫、CH2、或N-R15，其中R15係擇自氫或取代或未取代的C1-18之烷基；每一X16係各自獨立，擇自氧、硫、或C(CN)2；X17係擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及n係0或1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之圖案化層狀材料的方法，其中該光阻層之厚度介於30nm至200nm之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之圖案化層狀材料的方法，其中該層狀材料包括一基板，且該基板包括矽晶、石英、氧化矽、藍寶石、氮化鋁、氮化鎵、玻璃、高分子、或金屬。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之圖案化層狀材料的方法，其中該層狀材料包括夾設於一基板與該光阻層之間的一中間層，該基板包括矽晶、石英、氧化矽、藍寶石、氮化鋁、氮化鎵、玻璃、高分子、或金屬，且該中間層包括氧化鋁、氮化鋁、碳化矽、氧化矽、氮化矽、硫化鋅-氧化矽、高分子、或金屬。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之圖案化層狀材料的方法，其中該雷射光束之波長介於200nm至530nm之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之圖案化層狀材料的方法，其中蝕刻露出之部份的該層狀材料之步驟包括乾蝕刻、濕蝕刻、或上述之組合。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之圖案化層狀材料的方法，在蝕刻露出之部份的該層狀材料，以圖案化該層狀材料的步驟後，更包括：電鍍一金屬層於圖案化的該光阻層與蝕刻後的該層狀材料上；以及自該金屬層上移除圖案化的該光阻層以及蝕刻後的該層狀材料，以得一轉印模。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之圖案化層狀材料的方法，在蝕刻露出之部份的該層狀材料，以圖案化該層狀材料的步驟後，更包括：移除圖案化的該光阻層。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之圖案化層狀材料的方法，在移除圖案化的該光阻層之步驟後，更包括：電鍍一金屬層於蝕刻後的該層狀材料上；以及自該金屬層上移除蝕刻後的該層狀材料，以得一轉印模。
  10. 一種形成轉印模的方法，包括：提供一層狀材料；形成一光阻層於該層狀材料上；以一聚焦的雷射光束圖案化該光阻層，露出部份的該層狀材料；電鍍一金屬層於圖案化之該光阻層與露出之部份的該層狀材料上；以及自該金屬層上移除圖案化之該光阻層以及該層狀材料，以得一轉印模；其中該光阻層具有化學式如式1、式2、式3、式4、式5、式6、或式7： 其中每一A環係各自獨立，擇自取代或未取代之環烷基；R1係擇自CH2、氧、或SO2；每一R2係各自獨立，擇自氫、偶氮基、或取代或未取代之聚甲炔基(polymethine)；每一X1係各自獨立，擇自氧、CH2、烷基、或N-R3，其中R3係擇自氫、取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X2係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；以及每一X3係各自獨立，擇自氧負離子、羥基、或C(CN)2； 其中每一B環係各自獨立，擇自取代或未取代之芳香基、取代或未取代之雜芳基、或取代或未取代之含有芳香基之稠環；每一R4係各自獨立，擇自氫、C=S、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、或取代或未取代之雜環基；每一X4係各自獨立，擇自氧、取代或未取代之烷基、或N-R5，其中R5係擇自氫、取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X5係各自獨立，擇自氧、C(CN)2、或C=O；以及M係擇自Fe、Co、Cu、Ni、Mg、Al、Pt、Pd、Cr、Mn、或Zn； 其中C環係擇自取代或未取代之環烷基；每一L係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R6係各自獨立，擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X6係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R7，其中R7係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X7係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；每一X8係各自獨立，擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及每一m係各自獨立，擇自0或1； 其中每一L’係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R8係各自獨立，擇自氫、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、取代或未取代之雜環基、或二茂鐵基；R9係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X9係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R10，其中R10係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X10係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；X11係擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及n係0或1； 其中每一L”係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；每一R11係各自獨立，擇自氫、取代或未取代之烷基、取代或未取代之芳香基、取代或未取代之芳烷基、或取代或未取代之雜環基；R12係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X12係各自獨立，擇自氧、CH2、或N-R13，其中R13係擇自取代或未取代的C1-18之烷基；每一X13係各自獨立，擇自氧或C(CN)2；每一X14係各自獨立，擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及每一k係各自獨立，擇自0或1； 其中每一L’係各自獨立，擇自取代或未取代之甲炔基；R14係擇自取代或未取代的C1-18之烷基、取代或未取代的C1-18之烷氧基、取代或未取代的C1-18之羧基、取代或未取代的C1-18之烷基酯基、取代或未取代之芳香基酯基、金剛烷基、金剛烷基羰基、或取代或未取代之芳烷基；每一X15係各自獨立，擇自氧、硫、CH2、或N-R15，其中R15係擇自氫或取代或未取代的C1-18之烷基；每一X16係各自獨立，擇自氧、硫、或C(CN)2；X17係擇自取代或未取代之烷撐基、或具有氧、硫、硒、或氮之取代或未取代之烷撐基；以及n係0或1。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之形成轉印模的方法，其中該光阻層之厚度介於30nm至200nm之間。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之形成轉印模的方法，其中該層狀材料包括一基板，且該基板包括矽晶、石英、氧化矽、藍寶石、氮化鋁、氮化鎵、玻璃、高分子、或金屬。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之形成轉印模的方法，其中該層狀材料包括夾設於一基板與該光阻層之間的一中間層，該基板包括矽晶、石英、氧化矽、藍寶石、氮化鋁、氮化鎵、玻璃、高分子、或金屬，且該中間層包括氧化鋁、氮化鋁、碳化矽、氧化矽、氮化矽、硫化鋅-氧化矽、高分子、或金屬。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之形成轉印模的方法，其中該雷射光束之波長介於200nm至530nm之間。
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