TW202317262A - 流通槽及其製造方法 - Google Patents

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安東尼 佛蘭納里
洪薩恩基
卡里亞帕 布琳達 卡蒂拉
路易斯 Ｊ 克雷夫特
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Abstract

在一實例方法中，將第一官能化層沈積於樹脂層上，該樹脂層包括由間隙區分開之多深度凹陷，各凹陷包括深部分及相鄰於該深部分之淺部分；將光阻沈積於該第一官能化層上；導引紫外光劑量穿過該樹脂層，藉此第一光阻部分產生不可溶光阻且第二光阻部分變為可溶光阻；移除該可溶光阻以暴露該第一官能化層之一部分；移除該第一官能化層之部分以暴露該樹脂層之一部分；將第二官能化層沈積於該不可溶光阻上及該樹脂層之暴露部分上；移除該不可溶光阻以暴露該第一官能化層；及自該等間隙區移除該第一官能化層或該第二官能化層。

Description

流通槽及其製造方法
無 相關申請的交叉參考
本申請案主張2021年10月28日申請之美國臨時申請案第63/272,927號之權益，該申請案之內容以全文引用之方式併入本文中。 序列表之參考
經由EFS-Web與此一起提交之序列表以全文引用的方式併入本文中。文件名稱為ILI219BTW_IP-2182-TW_Sequence_Listing_ST25.txt，文件之大小為3,380位元組，且文件之創建日期為2022年5月2日。
一些對核酸定序的可用平台利用合成定序方法。藉由此方法，合成新生股，且光學偵測及/或電子偵測向生長股添加各單體（例如，核苷酸）過程。因為模板股導引新生股之合成，所以吾人可推斷出來自核苷酸單體系列之模板DNA之序列在合成期間被添加至生長股中。在一些實例中，可使用連續成對末端定序，其中對正向股進行定序及移除，且接著對反向股進行構築及定序。在其他實例中，可使用同時成對末端定序，其中對正向股及反向股同時進行定序。
對於同時成對末端定序，不同引子組附接至各凹陷內及/或流通槽表面之各突起上的不同區域。此等引子組經由聚合水凝膠附接。本文描述若干實例方法以將引子組置放於所需區域中，使得在光學成像期間，來自一個區域之信號不會對來自另一區域之信號造成不利影響。特定言之，該等方法減少或消除一個區域及引子組以掛鎖樣構形或組態包圍另一區域及引子組之出現。已發現，藉由減少掛鎖樣構形，來自該等區域中之各者的信號解析度得以改善。
本文所揭示之流通槽之實例可用於定序，該定序之實例包括同時成對末端核酸定序。
對於同時成對末端定序，不同引子組附接至各凹陷內及/或流通槽之各突起上的不同區域。在此等實例中，可控制引子組使得裂解（線性化）化學物質在不同區中正交。在此等實例中，正交裂解化學反應可經由附接至不同組中之不同引子的相同裂解位點或經由附接至不同組中之不同引子的不同裂解位點來實現。此使得能夠在一個區域中產生正向股之叢集且在另一區域中產生反向股之叢集。在一實例中，該等區直接彼此相鄰。在另一實例中，該等區之間的任何空間足夠小，使得叢集可橫跨該等兩個區。在此等實例中之任一者中，正向股及反向股在空間上為分開的，此使來自兩個讀段之螢光信號分開，同時允許對各讀段進行同時鹼基識別。
已發現，在一些用於產生空間上分開之區域的方法中，引子組（及最終正向及反向股）經附接產生掛鎖樣構形，其中自俯視圖來看，一個區域由凹陷內之另一區域包圍。此掛鎖樣構形之實例展示於圖1A中，其描繪一個凹陷20、20'的俯視圖。如圖1A中所示，流通槽之凹陷20、20'包括相鄰官能化層24、26，該等官能化層界定不同引子組（圖中未示）分別經附接之區域。在此實例中，在凹陷20、20'之部分31A中形成官能化層26，且期望在凹陷20、20'之相鄰部分31B中形成另一官能化層24。然而，作為所用方法之結果，沿著相鄰部分31B中之凹陷20、20'的側壁29施加官能化層26。在凹陷20（具有單一深度）中，側壁29係凹陷20之周邊P。在多深度凹陷20'中，側壁29包括分開多個深度之周邊P及內壁I（參考編號48及50，參見例如圖2C及圖4A）。在凹陷20、20'中，官能化層26可對準周邊29, P且包圍官能化層24，產生掛鎖樣構形33。另外，在多深度凹陷20'中，官能化層26亦可對準內壁29, I之部分。正向或反向股將在擴增期間於呈掛鎖樣構形33之官能化層26上形成，且在定序期間，來自此等股之信號可能污染來自形成於官能化層24上之股的信號。在本文所揭示之一些實例中，該等方法減少掛鎖樣構形33（例如如圖1B中所示），此係因為存在於凹陷20、20'之部分31B中的官能化層26之至少一部分減少。在本文中揭示之其他實例中，該等方法消除掛鎖樣構形33（例如，如圖1C中所示），此係因為官能化層26不再存在於凹陷20、20'之部分31B中。
定義
應理解，除非另外規定，否則本文中所使用之術語將採用其在相關領域中之普通含義。本文中所使用之若干術語及其含義闡述於下文中。
除非上下文另外明確指示，否則單數形式「一（a）」、「一（a）」及「該（the）」之單數形式包括複數個指示物。
術語包含（comprising）、包括（including）、含有（containing）及此等術語之各種形式彼此為同義的且意謂同等廣義。
術語頂部（top）、底部（bottom）、下部（lower）、上部（upper）、之上（on）等在本文中用於描述流通槽及/或流通槽之各個組分。應瞭解，此等方向性術語不意欲暗示特定取向，但用於指示組件之間的相對取向。方向性術語之使用不應解釋為將本文揭示之實施例限制於任何特定取向。
術語第一（first）、第二（second）等亦不意謂暗示特定方向或次序，而是用於將一個組分與另一組分區分開來。
應理解，本文所提供之範圍包括所陳述範圍及在所陳述範圍內的任何值或子範圍，如同明確地列舉所陳述範圍內的值或子範圍一般。舉例而言，約400 nm至約1 µm（1000 nm）之範圍應解釋為不僅包括約400 nm至約1 µm之明確列舉界限值，且亦包括個別值，諸如約708 nm、約945.5 nm等，及子範圍，諸如約425 nm至約825 nm、約550 nm至約940 nm等。另外，當「約（about）」及/或「實質上（substantially）」用以描述值時，其意謂涵蓋所陳述值的較小變化（達至+/-10%）。
「丙烯醯胺單體（acrylamide monomer）」為具有結構
Figure 02_image001
之單體或包括丙烯醯胺基之單體。包括丙烯醯胺基之單體之實例包括疊氮基乙醯胺基戊基丙烯醯胺：
Figure 02_image003
及N-異丙基丙烯醯胺：
Figure 02_image005
。可使用其他丙烯醯胺單體。
如本文所用，術語「活化（activation）」係指在基底支撐件之表面或多層結構之最外層處產生反應性基團的過程。活化可使用矽烷化或電漿灰化來實現。儘管圖式未描繪由電漿灰化之矽烷化層或羥基（-OH基團），但應理解，活化在活化支撐件或層之表面處產生矽烷化層或-OH基團以將官能化層共價附接至下面的支撐件或層。
如本文所用，醛為含有具有結構-CHO之官能基的有機化合物，其包括羰基中心（亦即碳雙鍵結至氧）且碳原子亦鍵結至氫及R基團，諸如烷基或其他側鏈。醛之通用結構為：
Figure 02_image007
。
如本文所用，「烷基（alkyl）」係指完全飽和（亦即不含雙鍵或參鍵）之直鏈或分支鏈烴鏈。烷基可具有1至20個碳原子。實例烷基包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、三級丁基、戊基、己基及其類似者。作為一實例，名稱「C1-4烷基」指示烷基鏈中存在一至四個碳原子，亦即，烷基鏈係選自由以下組成之群：甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基及三級丁基。
如本文所用，「烯基」係指含有一或多個雙鍵之直鏈或分支鏈烴鏈。烯基可具有2至20個碳原子。實例烯基包括乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基及其類似者。
如本文所用，「炔烴（alkyne）」或「炔基（alkynyl）」係指含有一或多個參鍵之直鏈或分支鏈烴鏈。炔基可具有2至20個碳原子。
如本文所用，「芳基」係指僅在環主鏈中含有碳的芳族環或環系統（即共用兩個相鄰碳原子之兩個或更多個稠合環）。當芳基為環系統時，該系統中之各環為芳族環。芳基可具有6至18個碳原子。芳基之實例包括苯基、萘基、薁基及蒽基。
如本文所定義，「胺（amine）」或「胺基（amino）」官能基係指-NR aR b基團，其中R a及R b各自獨立地選自氫（例如
Figure 02_image009
）、C1-6（或C1-C6）烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7碳環、C6-10芳基、5-10員雜芳基及5-10員雜環基。
如本文所用，術語「附接（attached）」係指兩個事物彼此直接或間接接合、緊固、黏著、連接或結合之狀態。舉例而言，核酸可藉由共價或非共價鍵附接至官能化聚合物。共價鍵之特徵在於原子之間的電子對共用。非共價鍵為不涉及電子對共用之物理鍵，並且可包括例如氫鍵、離子鍵、范德華力（van der Waals force）、親水相互作用及疏水相互作用。
「疊氮（azide）」或「疊氮基（azido）」官能基係指-N 3。
如本文所用，「結合區（bonding region）」係指將結合至另一材料的圖案化結構之區域，該另一材料可例如為分隔層、蓋板、另一圖案化結構等或其組合（例如分隔層及蓋板，或分隔層及另一圖案化結構）。結合區處所形成之鍵可為化學鍵（如上文所述）或機械鍵（例如使用扣件等）。
如本文所用，「碳環（carbocycle）」意謂環系統主鏈中僅含有碳原子的非芳族環或環系統。在碳環為環系統時，兩個或更多個環可以稠合、橋連或螺連接方式接合在一起。碳環可具有任何飽和度，其限制條件為環系統中之至少一個環不為芳族。因此，碳環包括環烷基、環烯基及環炔基。碳環基可具有3至20個碳原子。碳環之實例包括環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環己烯基、2,3-二氫-茚、雙環[2.2.2]辛烷基、金剛烷基及螺[4.4]壬基。
如本文所用，如本文中所使用之術語「羧酸（carboxylic acid）」或「羧基（carboxyl）」係指-COOH。
如本文所用，「伸環烷基（cycloalkylene）」意謂經由兩個附接點附接至分子之其餘部分的完全飽和碳環或環系統。
如本文所用，「環烯基（cycloalkenyl）」或「環烯（cycloalkene）」意謂具有至少一個雙鍵之碳環或環系統，其中環系統中並無環為芳族。實例包括環己烯基或環己烯及降冰片烯基或降冰片烯。亦如本文所用，「雜環烯基（heterocycloalkenyl）」或「雜環烯（heterocycloalkene）」意謂在環主鏈中具有至少一個雜原子之碳環或環系統，其具有至少一個雙鍵，其中環系統中並無環為芳族。
如本文所用，「環炔基（cycloalkynyl）」或「環炔（cycloalkyne）」意謂具有至少一個參鍵之碳環或環系統，其中環系統中並無環為芳族。實例為環辛炔。另一實例為雙環壬炔。亦如本文所用，「雜環炔基（heterocycloalkynyl）」或「雜環炔（heterocycloalkyne）」意謂在環主鏈中具有至少一個雜原子之碳環或環系統，其具有至少一個參鍵，其中環系統中並無環為芳族。
如本文所用，術語「深部分（deep portion）」及「淺部分（shallow portion）」指代多深度凹陷或多深度溝槽內之三維（3D）空間。在多深度凹陷或溝槽中，如例如自多深度凹陷或溝槽之開口量測，深部分具有比淺部分更大的深度。在本文所揭示之方法之一些實例中，處理界定多深度凹陷之材料，且由於此處理，深部分及/或淺部分之組態可能改變。在此等情況下，術語深部分及淺部分可用以定向正經處理之原始多深度凹陷之區域，但可不再係多深度凹陷內之各別三維（3D）空間。作為一個實例，界定多深度凹陷之樹脂層可經蝕刻以產生具有分別與原始淺部分及深部分之位置對應的不同高度之表面的多梯級突起。
如本文所用，術語「沈積（depositing）」係指任何適合之施加技術，其可為手動或自動化的，且在一些情況下引起表面特性改變。一般而言，可使用氣相沈積技術、塗佈技術、接枝技術或其類似技術進行沈積。一些特定實例包括化學氣相沈積（chemical vapor deposition；CVD）、噴塗（例如超音波噴塗）、旋塗、浸塗（dunk/dip coating）、刮刀塗佈、覆液施配（puddle dispensing）、流通塗佈、氣溶膠列印、網版列印、微接觸列印、噴墨列印或其類似技術。
如本文所用，術語「凹陷（depression）」係指具有表面開口的基底支撐件或多層堆疊之層中的離散凹入特徵，該表面開口至少部分地由基底支撐件或多層堆疊之層的間隙區包圍。凹陷在表面中其開口處可具有多種形狀中之任一者，包括例如圓形、橢圓形、正方形、多邊形、星形（具有任何數目的頂點）等。與表面正交獲得之凹陷的橫截面可為曲線、正方形、多邊形、雙曲線、圓錐形、角形等。作為實例，凹陷可為孔或兩個互連孔。凹陷亦可具有更複雜的架構，諸如脊線、步長特徵等。具有梯級特徵之凹陷之實例在本文中被稱作多深度凹陷，其中梯級特徵界定淺部分。
當參考條項之集合使用時，術語「各個（each）」意欲鑑別該集合中之單獨條項，但未必指代該集合中之每一條項。若明確揭示內容或上下文另外清楚地規定，則可存在例外狀況。
如本文所用，術語「環氧基（epoxy）」（亦稱為縮水甘油基或環氧乙烷基）係指
Figure 02_image011
或
Figure 02_image013
。
如本文所用，術語「流通槽（flow cell）」欲意謂具有可進行反應之流動通道、用於將試劑遞送至流動通道之入口及用於自流動通道移除試劑之出口的容器。在一些實例中，流通槽允許偵測流通槽中發生之反應。舉例言之，流通槽可包括允許光學偵測陣列、光學標記分子或其類似者之一或多個透明表面。
如本文所用，「流動通道flow channel）」或「通道（channel）」可為界定於兩個結合組分之間的區域，其可選擇性地接收液體樣品。在一些實例中，流動通道可界定於兩個圖案化結構之間，且因此可與圖案化結構之表面化學物質流體連通。在其他實例中，流動通道可界定於圖案化結構與蓋板之間，且因此可與圖案化結構之表面化學物質流體連通。
如本文所用，「官能化層（functionalized layer）」係指施加於流通槽基板之至少一部分上的凝膠材料。凝膠材料包括可附接至引子之官能基。該官能化層可安置於該基板中所界定的一部分凹陷內。官能化層可替代地安置於基板中所界定的一部分突起上。術語「官能化層（functionalized layer）」亦指施加於基板之全部或一部分上且暴露於進一步加工以界定凹陷之部分中之官能化層或實質上平坦基板表面上之官能化層突起的凝膠材料。
如本文所用，「雜芳基（heteroaryl）」係指在環主鏈中含有一或多個雜原子之芳族環或環系統（亦即兩個或更多個共用兩個相鄰原子之稠合環），該雜原子為除碳外之元素，包括但不限於氮、氧及硫。當雜芳基為環系統時，該系統中之各環為芳族環。雜芳基可具有5至18個環成員。
如本文所用，「雜環（heterocycle）」意謂在環主鏈中含有至少一個雜原子之非芳族環或環系統。雜環可以稠合、橋連或螺連接方式結合在一起。雜環可具有任何飽和度，其限制條件為環系統中之至少一個環不為芳族的。在環系統中，雜原子可存在於非芳族或芳族環中。雜環基可具有3至20個環成員（即，該數目個構成環主鏈之包括碳原子及雜原子之原子）。在一些實例中，（多種）雜原子為O、N或S。
如本文所用，術語「肼（hydrazine）」或「肼基（hydrazinyl）」係指-NHNH 2基團。
如本文所用，如本文所使用之術語「腙（hydrazone）」或「腙基（hydrazonyl）」係指
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基團，其中R a及R b各自獨立地選自氫、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7碳環、C6-10芳基、5-10員雜芳基及5-10員雜環，如本文所定義。
如本文所用，「羥基（hydroxy）」或「羥基（hydroxyl）」係指-OH基團。
如本文所用，術語「間隙區（interstitial region）」係指例如基底支撐件或分開凹陷（凹面區域）之多層堆疊之層的區域。舉例而言，間隙區可將陣列之凹陷與陣列之另一凹陷分開。彼此分開之兩個凹陷可為離散的，亦即彼此不物理接觸。在許多實例中，間隙區為連續的，而凹陷為離散的，例如如同原本連續表面中所界定之複數個凹陷的情況一般。在其他實例中，間隙區及特徵為離散的，例如如同由各別間隙區分開的呈溝槽形狀之複數個凹陷之情況一般。由間隙區提供之分隔可為部分開或完全隔開。間隙區可具有不同於凹陷之表面材料的表面材料。舉例而言，凹陷其中可具有聚合物及引子組，且間隙區可不含聚合物及引子組。
如本文所用，「負型光阻（negative photoresist）」係指一種光敏材料，其中暴露於特定波長之光的部分變得不可溶於顯影劑。在此等實例中，不可溶負型光阻在顯影劑中具有小於5%溶解度。在負型光阻之情況下，曝光改變化學結構，使得材料暴露部分在顯影劑中之可溶降低（相比於未暴露部分）。雖然不可溶於顯影劑，但不可溶負型光阻可至少99%可溶於與顯影劑不同之移除劑中。移除劑可為例如在剝離過程中使用之溶劑或溶劑混合物。
相比於不可溶負型光阻，未暴露於光之負型光阻之任何部分可至少95%溶於顯影劑中。此部分可被稱為「可溶負型光阻」。在一些實例中，可溶負型光阻至少98%，例如99%、99.5%、100%可溶於顯影劑中。
如本文所使用之「氧化腈（nitrile oxide）」意謂「R aC≡N +O -」基團，其中R a在本文中經定義。製備氧化腈之實例包括藉由用氯醛甲醯胺-T處理或經由醯亞胺基氯[RC(Cl)=NOH]之作用自醛肟或自羥胺與醛之間的反應原位產生。
如本文所用，「硝酮（Nitrone）」意謂
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基團，其中R 1、R 2及R 3可為本文中所定義之R a及R b基團中之任一者，但R 3不為氫（H）。
如本文所用，「核苷酸」包括含氮雜環鹼基、糖及一或多種磷酸基團。核苷酸為核酸序列之單體單元。在RNA中，糖為核糖，且在DNA中，糖為去氧核糖，亦即缺乏存在於核糖中之2'位置處之羥基的糖。含氮雜環鹼基（即，核鹼基）可為嘌呤鹼基或嘧啶鹼基。嘌呤鹼基包括腺嘌呤（A）及鳥嘌呤（G）及其經改質之衍生物或類似物。嘧啶鹼基包括胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）及尿嘧啶（U）以及其經修飾之衍生物或類似物。脫氧核糖之C-1原子鍵結至嘧啶之N-1或嘌呤之N-9。核酸類似物可具有磷酸主鏈、糖或核鹼基中之任一者的改變。核酸類似物之實例包括例如通用鹼基或磷酸-糖主鏈類似物，諸如肽核酸（PNA）。
在一些實例中，術語「在……上（over）」可意謂一個組件或材料被直接安置於另一組件或材料之上。當一者直接在另一者之上時，兩者彼此接觸。在圖2C中，樹脂層18、18'可施加於基底支撐件17、17'上，使得其直接在基底支撐件17、17'上且與其接觸。
在其他實例中，術語「在……上」可意謂一個組件或材料被間接安置於另一組件或材料之上。間接地在……之上，意謂兩個組件或材料之間安置有間隙或額外組件或材料。在圖2E中，官能化層24、26安置於基底支撐件17、17'上使得兩者間接接觸。樹脂層18、18'安置於其間。
「圖案化結構（patterned structure）」係指包括例如在凹陷中或者安置在支撐件或層表面之上之呈一圖案之表面化學物質的單層基底支撐件或具有包括上述之層的多層堆疊。表面化學物質可包括官能化層及引子（例如用於庫模板捕獲及擴增）。在一些實例中，單層基底支撐件或多層堆疊之層已暴露於圖案化技術（例如，蝕刻、微影術等）以便產生表面化學物質之圖案。然而，術語「圖案化結構（patterned structure）」並不意欲暗示此類圖案化技術必須用於產生圖案。圖案化結構可經由本文所揭示之方法中之任一者產生。
如本文所用，術語「多面體寡聚矽倍半氧烷（polyhedral oligomeric silsesquioxane）」係指一種化學組成物，其為二氧化矽（SiO 2）與聚矽氧（R 2SiO）之間的混合中間物（RSiO 1.5）。多面體寡聚矽倍半氧烷之實例可為Kehagias等人, Microelectronic Engineering 86（2009）,第776-778頁中所述之多面體寡聚矽倍半氧烷，該參考文獻以全文引用之方式併入。在實例中，組成物為具有化學式[RSiO 3/2] n之有機矽化合物，其中R基團可相同或不同。多面體寡聚矽倍半氧烷之實例R基團包括環氧基、疊氮/疊氮基、硫醇、聚(乙二醇)、降冰片烯、四
Figure 111117355-001
、丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯，或另外例如烷基、芳基、烷氧基及/或鹵烷基。
如本文所用，「正型光阻（positive photoresist）」係指一種暴露於特定波長之光的部分變得可溶於顯影劑的光敏材料。在此等實例中，正型光阻暴露於光之任何部分至少95%可溶於顯影劑中。此部分在本文中可被稱為「可溶正型光阻」。在一些實例中，暴露於光之正型光阻之部分（亦即，可溶光阻）為至少98%，例如99%、99.5%、100%，可溶於顯影劑中。在正型光阻之情況下，曝光改變化學結構，使得材料暴露部分在顯影劑中變得更可溶（相比於未暴露部分）。
相比於可溶正型光阻，正型光阻未暴露於光之任何部分在顯影劑中不可溶（小於5%可溶）。此部分可被稱為「不可溶正型光阻」。雖然不可溶於顯影劑，但不可溶正型光阻可至少99%可溶於與顯影劑不同之移除劑中。在一些實例中，不可溶正型光阻至少98%，例如99%、99.5%、100%可溶於移除劑。移除劑可為剝離製程中使用之溶劑或溶劑混合物。
如本文所用，「引子（primer）」定義為單股核酸序列（例如單股DNA）。在本文中被稱作擴增引子之一些引子充當模板擴增及叢集產生之起點。在本文中被稱作定序引子之其他引子充當DNA合成之起點。引子之5'端可經修飾以允許與聚合物之官能基發生偶合反應。引子長度可為任何數目之鹼基長且可包括多種非天然核苷酸。在一實例中，定序引子為短股，介於10至60個鹼基或20至40個鹼基之範圍內。
如本文所用，「分隔層（spacer layer）」係指使兩種組分結合於一起之材料。在一些實例中，分隔層可為有助於結合之輻射吸收材料，或可與有助於結合之輻射吸收材料接觸。
術語「基板（substrate）」係指單層基底支撐件或多層結構，在該多層結構上引入表面化學物質。在利用金屬膜用於圖案化之方法的實例中，單層基底支撐件或多層結構之層能夠透射紫外光，該紫外光用於圖案化光阻且用於核酸定序中。在利用樹脂層不同厚度進行圖案化的方法之實例中，樹脂層（其可為單層基底支撐件或多層結構的一個層）能夠在較薄部分處透射紫外光且在較厚部分處吸收紫外光。當樹脂層用於多層結構中時，多層結構之其他層能夠透射紫外光，該紫外光用於圖案化光阻且用於核酸定序中。
術語「五氧化二鉭（tantalum pentoxide）」係指具有式Ta 2O 5之無機化合物。此化合物為透明的，具有在約0.25（25%）至1（100%）範圍內之透射率與在約0.35 µm（350 nm）至至少1.8 µm（1800 nm）範圍內之波長。「五氧化二鉭基底支撐件（tantalum pentoxide base support）」或「五氧化二鉭層（tantalum pentoxide layer）」可包含Ta 2O 5、基本上由其組成或由其組成。在期望五氧化二鉭基底支撐件或五氧化二鉭層透射具有此等波長中之任一者的電磁能之實例中，基底支撐件或層可由Ta 2O 5組成，或可包含Ta 2O 5及其他不會干擾基底支撐件或層之所需透射率的組分或基本上由其組成。
「硫醇（thiol）」官能基係指-SH。
如本文所用，術語「四
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（tetrazine）」及「四
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基（tetrazinyl）」係指包含四個氮原子之六員雜芳基。四
Figure 111117355-001
可視情況經取代。
如本文所用，「四唑（Tetrazole）」係指包括四個氮原子之五員雜環基。四唑可視情況經取代。
術語「透明（transparent）」係指例如呈基底支撐件或層形式的能夠透射特定波長或波長範圍之材料。舉例而言，材料可對用於以化學方式改變正型或負型光阻之波長透明。透明度可使用透射率（亦即，落在物體上之光能與經由物體透射之光能的比率）定量。透明基底支撐件或透明層之透射率將視基底支撐件或層之厚度、光之波長及基底支撐件或層被暴露在的光之劑量而定。在本文中所揭示之實例中，透明基底支撐件或透明層的透射率範圍可為0.25（25%）至1（100%）。基底支撐件或層之材料可為純材料、具有一些雜質之材料或材料混合物，只要所得基底支撐件或層能夠具有所需透射率即可。另外，視基底支撐件或層之透射率而定，可增加或減少曝光時間及/或光源輸出功率以經由透明基底支撐件及/或層遞送適合量之光能，從而達成所需效果（例如產生可溶或不可溶光阻）。
流通槽
用於同時成對末端定序之流通槽之一個實例一般包括圖案化結構，其包括基板；位於基板之至少兩個不同部分上之兩個官能化層；及附接至兩個官能化層之不同引子組。
圖2A之俯視圖展示流通槽10之一個實例。流通槽10可包括兩個結合在一起之圖案化結構或一個結合至蓋板之圖案化結構。在兩個圖案化結構或一個圖案化結構及蓋板之間為流動通道12。圖2A中所示之實例包括八個流動通道12。雖然展示八個流動通道12，但應理解，任何數目個流動通道12可包括於流通槽10中（例如，單一流動通道12、四個流動通道12等）。各流動通道12可與另一流動通道12分離開，使得引入至流動通道12中之流體不流動至相鄰流動通道12中。引入至流動通道12中之流體的一些實例可引入反應組分（例如DNA樣品、聚合酶、定序引子、核苷酸等）、洗滌溶液、去阻斷劑等。
各流動通道12與入口及出口（圖中未示）流體連通。各流動通道12之入口及出口可安置於流通槽10之相對端。各別流動通道12之入口及出口可替代地沿著流動通道12之長度及寬度安置於任何位置以實現所需流體流動。
入口允許流體經引入至流動通道12中，且出口允許流體自流動通道12離開。入口及出口中之各者流體連接至控制流體引入及排出之流體控制系統（包括例如儲集器、泵、閥、廢料容器及其類似物）。
流動通道12至少部分地由圖案化結構界定。圖案化結構可包括基板，諸如單層基底支撐件14或14'（如圖2B及圖2D中所示）或多層結構16、16'（如圖2C及圖2E中所示）。
在利用金屬膜（參見例如圖9A）進行圖案化之方法的實例中，單層基底支撐件14可為能夠透射用以圖案化光阻之光（例如，紫外光）的任何材料。在此等特定實例中，適合的材料包括矽氧烷、玻璃、經改質或官能化玻璃、塑膠（包括丙烯酸聚合物、聚苯乙烯及苯乙烯與其他材料之共聚物）、聚對苯二甲酸伸乙酯（PET）、聚碳酸酯、環烯烴共聚物（COC）、一些聚醯胺、二氧化矽或氧化矽（SiO 2）、熔融矽石、矽基材料、氮化矽（Si 3N 4）、無機玻璃、樹脂或類似物。可透射UV光之樹脂之實例包括無機氧化物，諸如五氧化二鉭（例如Ta 2O 5）或其他氧化鉭（TaO x）、氧化鋁（例如Al 2O 3）、氧化矽（例如SiO 2）、氧化鉿（例如HfO 2）、氧化銦錫、二氧化鈦等；或聚合樹脂，諸如基於多面體寡聚倍半矽氧烷之樹脂（例如來自Hybrid Plastics之POSS®）、非多面體寡聚倍半矽氧烷環氧樹脂、聚(乙二醇)樹脂、聚醚樹脂（例如開環氧化物）、丙烯酸類樹脂、丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂、非晶形含氟聚合物樹脂（例如來自Bellex之CYTOP®）及其組合。在一些實例中，所使用之樹脂具有在約0.5至約1，例如約0.75至約1，約0.9至約0.99範圍內之UV透射率（在所使用之預定UV劑量下）。可調整與金屬膜組合使用之樹脂之厚度，使得整個樹脂展現正使用之UV劑量的所需UV透射率。在一些情況下，樹脂厚度係150 nm或更小。
在利用金屬膜進行圖案化的方法之實例中，多層結構16可包括基底支撐件17及基底支撐件17上之樹脂層18。在此實例中，用於單層基底支撐件14之材料中之任一者可用作基底支撐件17，且本文中針對單層基底支撐件14所闡述之樹脂中之任一者可用於樹脂層18。
在利用不同樹脂層厚度進行圖案化的方法之實例中，單層基底支撐件14'可為當暴露於特定UV光劑量時其UV吸收率可藉由調整其厚度而改變的任何樹脂材料。可使用任何前述樹脂，只要在樹脂暴露於預定UV光劑量時較厚部分吸收UV光且較薄部分透射期望量之UV光進行圖案化即可。在一個實例中，具有約500 nm之較厚部分及約150 nm之較薄部分的基於多面體寡聚倍半矽氧烷之樹脂當暴露於在約30 mJ/cm 2至約60 mJ/cm 2範圍內之劑量時將分別且有效地吸收及透射UV光。可使用其他厚度，且可相應地調整UV劑量以達成較厚區域中之所需吸光率及較薄區域中之透射率。
在利用不同樹脂層厚度進行圖案化的方法之實例中，多層結構16'可包括基底支撐件17'及基底支撐件17'上之樹脂層18'（圖2C）。在此實例中，適用作單層基底支撐件14的本文所闡述之材料中之任一者可用作基底支撐件17'，且適用作單層基底支撐件14'的本文所闡述之樹脂中之任一者可用於樹脂層18'。在此實例中，調整樹脂層18'的厚部分及薄部分以達成所需吸光率及透射率。
UV劑量、UV吸光常數及樹脂層厚度之間的相關性可表達為：
Figure 02_image019
其中D 0為圖案化樹脂層所需的UV劑量，D為必須施加於樹脂的實際UV劑量，k為吸光常數，且d為樹脂的較薄部分的厚度。因此，實際UV劑量（D）可表達為：
Figure 02_image021
在一個實例中，單層基底支撐件14'或樹脂層18'為負型光阻NR9-1000P（來自Futurrex），D 0=19 mJ/cm 2（在0.9 µm厚度下），光阻之UV吸光常數（k）為3x10 4cm -1，光阻之較薄部分之厚度為150 nm，且D為約30 mJ/cm 2。
在本文所闡述之實例中之一些中，單層基底支撐件14、14'或樹脂層18、18'用凹陷20（圖2B中所示）或多深度凹陷20'（圖2C中所示）圖案化。
一些實例材料（例如無機氧化物）可經由氣相沈積、氣溶膠列印或噴墨列印選擇性地施加，且凹陷20或多深度凹陷20'可在此製程期間形成。可施加其他實例材料，例如聚合物樹脂，且隨後圖案化以形成凹陷20或多深度凹陷20'。舉例而言，聚合樹脂可使用適合之技術沈積，諸如化學氣相沈積、浸塗（dip coating/dunk coating）、旋塗、噴塗、覆液施配、超音波噴塗、刮刀塗佈、氣溶膠列印、網版列印、微接觸列印等。適合之圖案化技術包括光微影術、奈米壓印微影術（nanoimprint lithography，NIL）、衝壓技術、壓花技術、模製技術、微蝕刻技術等。
單層基底支撐件14、14'或基底支撐件17、17'可為圓形薄片、面板、晶圓、晶粒等，其具有在約2 mm至約300 mm，例如約200 mm至約300 mm範圍內之直徑，或可為矩形薄片、面板、晶圓、晶粒等，其最大尺寸達至約10呎（約3公尺）。作為一個實例，晶粒可具有在約0.1 mm至約10 mm範圍內之寬度。雖然已提供實例尺寸，但應理解單層基底支撐件14、14'或基底支撐件17、17'可具有任何適合的尺寸。
在一實例中，流動通道12具有實質上矩形組態（例如，具有稍微彎曲及彎曲之末端，如圖2A中所示）。可選擇流動通道12之長度及寬度，使得單層基底支撐件14、14'之一部分或多層結構16、16'之樹脂層18、18'包圍流動通道12且可用於附接至蓋板（圖中未示）或另一圖案化結構。
當微接觸、氣溶膠或噴墨印刷用於沈積界定流動通道12壁之單獨材料時，流動通道12之深度可與單層厚度一樣小。對於其他實例，流動通道12之深度可為約1 μm、約10 μm、約50 μm、約100 μm或更深。在實例中，深度可介於約10 μm至約100 μm範圍內。在另一實例中，深度可在約10 μm至約30 μm之範圍內。在另一實例中，深度為約5 μm或更淺。應理解，流動通道12之深度可大於、小於或介於本文中指定之值之間。
圖2B、圖2C、圖2D及圖2E描繪流動通道12內之架構的實例。如圖2B中所示，該架構包括由間隙區22分開之具有相同深度之凹陷20。在此實例中，在各凹陷20中形成官能化層24、26。如圖2C中所示，該架構包括由間隙區22分開之多深度凹陷20'。在此實例中，官能化層24、26形成於多深度凹陷20'之不同部分中。如圖2D中所示，該架構包括由間隙區22分開之多深度溝槽21及形成於多深度溝槽21之不同表面（例如64'、66'）上的官能化層24、26之獨立區域。如圖2E中所示，在多層結構16之樹脂層18中形成多梯級突起28。如圖2E中所示，架構包括跨越基底支撐件17之實質上平坦表面之複數個突起28。
可設想凹陷20、20'及多梯級突起28之多種不同佈局，包括有規則、重複及不規則圖案。在一實例中，為了緊密堆積及改善密度，將凹陷20、20'及/或多梯級突起28安置於六邊形柵格中。其他佈局可包括例如直線（矩形）佈局、三角佈局等。在一些實例中，佈局或圖案可為呈列及行之x-y格式。在一些其他實例中，佈局或圖案可為凹陷20、20'及/或突起28及間隙區22之重複排列。在其他實例中，佈局或圖案可為凹陷20、20'及/或突起28及間隙區22之無規排列。可就凹陷20、20'及/或突起28在界定區域中之密度（數目）而言界定佈局或圖案之特徵。舉例而言，凹陷20、20'及/或突起28可以大致2百萬/平方毫米之密度存在。密度可經調整達不同密度，包括例如以下密度約100個/平方毫米、約1,000個/平方毫米、約10萬個/平方毫米、約1百萬個/平方毫米、約2百萬個/平方毫米、約5百萬個/平方毫米、約1千百萬個/平方毫米、約5千萬個/平方毫米或更大或更小。應進一步理解，密度可介於選自以上範圍的下限值中之一者與上限值中之一者之間，或可使用其他密度（給定範圍之外）。作為實例，高密度陣列的特徵可界定為使凹陷20、20'及/或突起28分開小於約100 nm，中等密度陣列的特徵可界定為使凹陷20、20'及/或突起28分開約400 nm至約1 µm，且低密度陣列的特徵可界定為使凹陷20、20'及/或突起28分開大於約1 µm。
凹陷20、20'及/或突起28之佈局或圖案亦可或替代地就平均間距或一個凹陷20、20'及/或突起28之中心距相鄰凹陷20、20'及/或突起28之中心的間距（中心-中心間距）或一個凹陷20、20'及/或突起28之右側邊緣距相鄰凹陷20、20'及/或突起28之左側邊緣的間距（邊緣-邊緣間距）進行特徵界定。圖案可為有規則的，以使得關於平均間距之變化係數較小，或圖案可為不規則的，在此情況下，變化係數可能相對較大。在任一情況下，平均間距可為例如約50 nm、約0.15 μm、約0.5 μm、約1 μm、約5 μm、約10 μm、約100 μm或更長或更短。特定圖案之平均間距可介於選自本文中之範圍的下限值中之一者與上限值中之一者之間。在一實例中，凹陷20之間距（中心-中心間距）為約1.5 μm。儘管已提供示例平均間距值，但應理解可使用其他平均間距值。
各凹陷20、20'之大小可由其體積、開口面積、深度及/或直徑界定特徵。舉例而言，體積可在約1×10 −3μm 3至約100 μm 3，例如約1×10 −2μm 3、約0.1 μm 3、約1 μm 3、約10 μm 3或更大或更小。對於另一實例，開口面積可在約1×10 −3μm 2至約100 μm 2範圍內，例如約1×10 −2μm 2、約0.1 μm 2、約1 μm 2、至少約10 μm 2或更大或更小。對於又另一實例，深度可在約0.1 μm至約100 μm範圍內，例如約0.5 μm、約1 μm、約10 μm或更大或更小。對於另一實例，深度可在約0.1 μm至約100 μm範圍內，例如約0.5 μm、約1 μm、約10 μm或更大或更小。對於又另一實例，長度及寬度之直徑可在約0.1 μm至約100 μm範圍內，例如約0.5 μm、約1 μm、約10 μm或更大或更小。
在多深度凹陷20'中，應理解，深部分之深度（參考編號48，參見圖4A）及淺部分的深度（參考編號50，參見圖4A）各自在所提供範圍內，其中需注意，深部分48之深度大於淺部分50之深度。應理解，內壁29, I之高度（參見圖1A及圖4A）將視深部分48與淺部分50之不同深度而變化。在一些實例中，期望內壁29, I之高度實質上等於（例如，+/-5%）淺部分50之深度的厚度。此等尺寸可為所期望的，例如當在該層中多深度凹陷20'經回蝕以形成凹陷20（參見例如圖10C及圖11A）或突起28（參見例如圖7C及圖7D）時。
各個突起28之大小可由其頂部表面面積、高度及/或直徑（若形狀為圓形）或長度及寬度界定特徵。突起28為多高度襯墊，如圖1E中所示，其包括相對於基底支撐件17之表面處於不同高度的兩個頂部表面27、27'（圖2E）。頂部表面27、27'由側壁29'分開。在一實例中，頂部表面27、27'中之各者的表面積在約1×10 −3μm 2至約100 μm 2範圍內，例如約1×10 −2μm 2、約0.1 μm 2、約1 μm 2、至少約10 μm 2或更大或更小。對於又另一實例，只要兩個高度不同，則高度中之各者可在約0.1 μm至約100 μm範圍內，例如約0.5 μm、約1 μm、約10 μm或更大或更小。對於又另一實例，突起28之直徑或長度及寬度可在約0.1 μm至約100 μm範圍內，例如約0.5 μm、約1 μm、約10 μm或更大或更小。
在一個實例中，多深度溝槽21之佈局使得各個溝槽21之長度平行於形成溝槽21之流動通道12的長度。各流動通道12包括兩個或更多個溝槽21，且藉由此佈置，各多深度溝槽21延伸流動通道12之長度，如圖2D中所示，且因此彼此平行。在另一實例中，多深度溝槽21之佈局使得各個溝槽21之長度垂直於形成溝槽21之流動通道12的長度。在此其他實例中，兩個或更多個溝槽21將平行於彼此，但將延伸流動通道12之寬度（相對於流動通道12之長度）。
各個溝槽21具有界定溝槽21之邊緣的相對側壁29, E1及29, E2，且各個溝槽21藉由間隙區22與相鄰溝槽21分開。相鄰溝槽21之間的間隙區22可具有150 nm或更大之寬度。在一實例中，相鄰溝槽21之間的寬度可各自在約150 nm至約100 μm範圍內，例如約0.5 μm、約2 μm、約10 μm或更大。在一實例中，相鄰溝槽21之間的間隙區22之寬度可為約0.3 µm。
多深度溝槽21之各個部分，例如自側壁29, E1至內壁29, I及內壁29, I至側壁29, E2之寬度可在約300 nm至約500 nm之範圍內，且因此多深度溝槽21之總寬度可在約600 nm至約1000 nm之範圍內。
各個多深度溝槽21之大小的特徵可由其體積、開口面積及/或深度界定。舉例而言，體積可在每1 μm 2單位面積約0.1 μm 3至約0.4 μm 3範圍內。對於另一實例，所有溝槽21之開口面積可在形成溝槽21之基板之總面積的約40%至約80%範圍內。
各個溝槽21包括深部分48'及淺部分50'，且溝槽21之深度在此等部分48'、50'處變化。各別部分48'、50'處之深度可在約0.1 μm至約100 μm範圍內，例如約0.5 μm、約1 μm、約10 μm或更大或更小，其中深部分48'之深度大於淺部分50'之深度。應理解，相鄰於深部分48'之側壁29, E1之高度可相當於深部分48'之深度，且相鄰於淺部分50'之側壁29, E2之高度可相當於自間隙區22至界定淺部分50'之底部之表面66'的深度。內壁29, I之高度（參見圖2D及圖18A）將視深度及淺部分48'、50'之不同深度而變化。
架構中之各者亦包括官能化層24、26。在各實例中，官能化層24、26表示其上附接有引子組的區域。引子組30之一些實例（圖2B、圖2C、圖2D及圖2E）包括兩種不同引子34、36。引子組32之一些實例（圖2B、圖2C、圖2D及圖2E）包括兩個不同引子組38、40。引子組30、32用於同時成對末端定序。應理解，只要引子組32附接至官能化層26、24中之另一者，則引子組30可附接至官能化層24或官能化層26。
在本文所揭示之一些實例中，官能化層24、26在化學上相同，且本文所揭示之技術中之任一者可用於將引子組30、32固定至所需層24、26。在本文所揭示之其他實例中，官能化層24、26在化學上不同（例如包括用於各別引子組30、32附接之不同官能基），且本文所揭示之技術中之任一者可用於將引子組30、32固定至對應層24、26。在本文所揭示之其他實例中，經施加以形成官能化層24、26之材料可具有預接枝於其上之各別引子組30、32，且因此官能化層24、26之固定化學物質可相同或不同。
在一些實例中，官能化層24、26可為當吸收液體時可膨脹且當移除（例如藉由乾燥）液體時可收縮之任何凝膠材料。在一實例中，凝膠材料為聚合水凝膠。在一實例中，聚合水凝膠包括丙烯醯胺共聚物。丙烯醯胺共聚物之一些實例由以下結構（I）表示：
Figure 02_image023
其中： RA係選自由以下組成之群組：疊氮基、視情況經取代之胺基、視情況經取代之烯基、視情況經取代之炔烴、鹵素、視情況經取代之腙、視情況經取代之肼、羧基、羥基、視情況經取代之四唑、視情況經取代之四
Figure 111117355-001
、氧化腈、硝酮、硫酸酯及硫醇； R B為H或視情況經取代之烷基； R C、R D及R E各自獨立地選自由H及視情況經取代之烷基組成之群組； -(CH 2) p-中之各者可視情況經取代； p為在1至50範圍內之整數； n為1至50,000範圍內之整數；並且 m為1至100,000範圍內之整數。
由結構（I）表示之丙烯醯胺共聚物之一個特定實例為聚(N-(5-疊氮基乙醯胺基戊基)丙烯醯胺-共-丙烯醯胺PAZAM。
所屬技術領域中具有通常知識者將認識到，在式（I）中重複「n」及「m」個特徵之配置係代表性的，且單體子單元可以任何次序存在於聚合物結構中（例如無規、嵌段、圖案化或其組合）。
丙烯醯胺共聚物之分子量可在約5 kDa至約1500 kDa或約10 kDa至約1000 kDa範圍內，或在特定實例中可為約312 kDa。
在一些實例中，丙烯醯胺共聚物為線性聚合物。在一些其他實例中，丙烯醯胺共聚物為輕度交聯聚合物。
在其他實例中，凝膠材料可為結構（I）之變化形式。在一個實例中，丙烯醯胺單元可經N,N-二甲基丙烯醯胺（
Figure 02_image025
）置換。在此實例中，結構（I）中之丙烯醯胺單元可經
Figure 02_image027
置換，其中R D、R E及R F各自為H或C1-C6烷基，且R G及R H各自為C1-C6烷基（而非如同丙烯醯胺之情況一樣為H）。在此實例中，q可為1至100,000範圍內之整數。在另一實例中，除丙烯醯胺單元之外，可使用N,N-二甲基丙烯醯胺。在此實例中，除重複的「n」及「m」個特徵以外，結構（I）可包括
Figure 02_image029
，其中R D、R E以及R F各自為H或C1-C6烷基，且R G及R H各自為C1-C6烷基。在此實例中，q可為1至100,000範圍內之整數。
作為聚合物水凝膠之另一實例，結構（I）中之重複「n」個特徵可經包括具有結構（II）之雜環疊氮基之單體置換：
Figure 02_image031
其中R 1為H或C1-C6烷基；R 2為H或C1-C6烷基；L為包括直鏈之連接子，該直鏈具有2至20個選自由碳、氧及氮組成之群的原子及10個在鏈中之碳及任何氮原子上視情況存在之取代基；E為直鏈，其包括1至4個選自由碳、氧及氮組成之群的原子及鏈中之碳及任何氮原子上視情況存在之取代基；A為經N取代之醯胺，其中H或C1-C4烷基附接至N；且Z為含氮雜環。Z之實例包括以單個環狀結構或稠合結構存在之5至10個環成員。Z之一些特定實例包括吡咯啶基、吡啶基或嘧啶基。 作為另一實例，凝膠材料可包括結構（III）及（IV）中之各者的重複單元：
Figure 02_image033
及
Figure 02_image035
其中R 1a、R 2a、R 1b及R 2b中之各者獨立地選自氫、視情況經取代之烷基或視情況經取代之苯基；R 3a及R 3b中之各者獨立地選自氫、視情況經取代之烷基、視情況經取代之苯基或視情況經取代之C7-C14芳烷基；且各L 1及L 2獨立地選自視情況經取代之伸烷基連接子或視情況經取代之伸雜烷基連接子。
在另一實例中，利用氮氧化物調控聚合作用形成丙烯醯胺共聚物，且因此至少一些共聚物鏈具有烷氧基胺端基。在共聚物鏈中，術語「烷氧基胺端基（alkoxyamine end group）」係指休眠物種ONR 1R 2，其中R 1及R 2中之各者可相同或不同，且可獨立地為直鏈或分支鏈烷基或環結構，且其中氧原子附接至共聚物鏈之其餘部分。在一些實例中，亦可例如在結構（I）中之位置R A處將烷氧基胺引入至一些重複丙烯醯胺單體中。因此，在一個實例中，結構（I）包括烷氧基胺端基；且在另一實例中，結構（I）在至少一些側鏈中包括烷氧基胺端基及烷氧基胺基。
應理解，其他分子可用於形成官能化層24、26，只要其能夠藉由所需化學物質，例如引子組30、32官能化即可。用於官能化層24、26的適合材料之一些實例包括官能化矽烷，諸如降冰片烯矽烷、疊氮基矽烷、炔烴官能化矽烷、胺官能化矽烷、順丁烯二醯亞胺矽烷或任何其他具有可分別附接所需化學物質之官能基的矽烷。用於官能化層24、26之適合材料之其他實例包括具有以下之官能化層材料：膠態結構，諸如瓊脂糖；或聚合物網狀結構，諸如明膠；或交聯聚合物結構，諸如聚丙烯醯胺聚合物及共聚物、無矽烷丙烯醯胺（SFA）或SFA之疊氮化形式。適合的聚丙烯醯胺聚合物之實例可由丙烯醯胺及丙烯酸或含有乙烯基之丙烯酸合成或由形成[2+2]光致環加成反應之單體合成。用於官能化層24、26之適合材料之另外其他實例包括丙烯醯胺及丙烯酸酯之混合共聚物。本文中所揭示之實例中可使用多種含有丙烯酸單體（例如，丙烯醯胺、丙烯酸酯等）之聚合物架構，諸如分支鏈聚合物，包括樹枝狀聚合物（例如多臂或星形聚合物）、星形狀或星形嵌段共聚物及其類似者。舉例而言，單體（例如丙烯醯胺、含有催化劑之丙烯醯胺等）可無規或嵌段併入至樹枝狀聚合物之分支（臂）中。
用於官能化層24、26之凝膠材料可使用任何適合之共聚製程形成，諸如氮氧化物調控聚合作用（nitroxide mediated polymerization，NMP）、可逆加成斷裂鏈轉移（reversible addition-fragmentation chain-transfer，RAFT）聚合等。
應理解，在圖2B至圖2E中所示之實例中之任一者中，可逆轉官能化層24及官能化層26之安置。在一實例中，在圖2B中，官能化層24、26可處於凹陷20內之任一位置，只要官能化層24、26彼此相鄰即可。
官能化層24、26與下面的基底支撐件14、14'或樹脂層18、18'之附接可經由共價鍵結。在一些情況下，下面的基底支撐件14、14'或樹脂層18、18'可首先例如經由矽烷化或電漿灰化而活化。共價連接有助於在整個流通槽10壽命的各種用途期間維持所需區域中之引子組30、32。
在本文所闡述之實例中，流通槽10包括附接至官能化層24、26中之一者之一個引子組30、32及附接至官能化層24、26中之另一者之不同引子組30、32。不同引子組30、32係有關的，因為一個組包括不可裂解的第一引子及可裂解的第二引子，且另一組包括可裂解的第一引子及不可裂解的第二引子。此等引子組30、32允許單個模板股擴增且跨越兩個引子組叢集，且亦使得能夠由於裂解基團存在於該組相對引子上而在相鄰官能化層上產生正向及反向股。將參考圖3A至圖3D論述此等引子組30、32之實例。
圖3A至圖3D描繪附接至官能化層24、26之引子組30A、32A、30B、32B、30C、32C及30D、32D之不同組態。
第一引子組30A、30B、30C及30D中之各者包括不可裂解的第一引子34或34'及可裂解的第二引子36或36'；且第二引子組32A、32B、32C及32D中之各者包括可裂解的第一引子38或38'及不可裂解的第二引子40或40'。
不可裂解的第一引子34或34'及可裂解的第二引子36或36'為寡核苷酸對，例如其中不可裂解的第一引子34或34'為正向擴增引子且可裂解的第二引子36或36'為反向擴增引子，或其中可裂解的第二引子36或36'為正向擴增引子且不可裂解的第一引子34或34'為反向擴增引子。在第一引子組30A、30B、30C及30D之各實例中，可裂解的第二引子36或36'包括裂解位點42，而不可裂解的第一引子34或34'不包括裂解位點42。
可裂解的第一引子38或38'及不可裂解的第二引子40或40'亦為寡核苷酸對，例如其中可裂解的第一引子38或38'為正向擴增引子且不可裂解的第二引子40或40'為反向擴增引子，或其中不可裂解的第二引子40或40'為正向擴增引子且可裂解的第一引子38或38'為反向擴增引子。在第二引子組32A、32B、32C及32D之各實例中，可裂解的第一引子38或38'包括裂解位點42'或44，而不可裂解的第二引子40或40'不包括裂解位點42'或44。
應理解，第一引子組30A、30B、30C及30D中之不可裂解的第一引子34或34'及第二引子組32A、32B、32C及32D中之可裂解的第一引子38或38'具有相同核苷酸序列（例如兩者均為正向擴增引子），但可裂解的第一引子38或38'包括整合至核苷酸序列中或整合至附接至核苷酸序列之連接子46'中的裂解位點42'或44。類似地，第一引子組30A、30B、30C及30D之可裂解的第二引子36或36'及第二引子組32A、32B、32C及32D之不可裂解的第二引子40或40'具有相同核苷酸序列（例如均為反向擴增引子），但可裂解的第二引子36或36'包括整合至核苷酸序列中或整合至附接至核苷酸序列之連接子46中的裂解位點42。
應理解，當第一引子34及38或34'及38'為正向擴增引子時，第二引子36及40或36'及40'為反向引子，且反之亦然。
不可裂解的引子34、40或34'、40'可為具有用於捕獲及/或擴增目的之通用序列的任何引子，諸如P5及P7引子，或PA、PB、PC及PD引子之任何組合（例如，PA及PB或PA及PD等）。
使用P5及P7引子之實例在由Illumina公司出售之商業流通槽之表面上，例如在HISEQ™、HISEQX™、MISEQ™、MISEQDX™、MINISEQ™、NEXTSEQ™、NEXTSEQDX™、NOVASEQ™、ISEQ TM、GENOME ANALYZER™及其他儀器平台上定序。P5引子為： P5: 5' → 3' AATGATACGGCGACCACCGAGACTACAC （SEQ. ID. NO. 1） P7引子可為以下中之任一者： P7 #1: 5' → 3' CAAGCAGAAGACGGCATACGAAT （SEQ. ID. NO. 2） P7 #2: 5' → 3' CAAGCAGAAGACGGCATACAGAT （SEQ. ID. NO. 3） 上述其他引子（PA-PD）包括： PA 5' → 3' GCTGGCACGTCCGAACGCTTCGTTAATCCGTTGAG （SEQ. ID. NO.4） cPA （PA'） 5' → 3' CTCAACGGATTAACGAAGCGTTCGGACGTGCCAGC （SEQ. ID. NO. 5） PB 5' → 3' CGTCGTCTGCCATGGCGCTTCGGTGGATATGAACT （SEQ. ID. NO. 6） cPB （PB'） 5' → 3' AGTTCATATCCACCGAAGCGCCATGGCAGACGACG （SEQ. ID. NO. 7） PC 5' → 3' ACGGCCGCTAATATCAACGCGTCGAATCCGCAACT （SEQ. ID. NO. 8） cPC （PC'） 5' → 3' AGTTGCGGATTCGACGCGTTGATATTAGCGGCCGT （SEQ. ID. NO. 9） PD 5' → 3' GCCGCGTTACGTTAGCCGGACTATTCGATGCAGC （SEQ. ID. NO. 10） cPD （PD'） 5' → 3' GCTGCATCGAATAGTCCGGCTAACGTAACGCGGC （SEQ. ID. NO. 11）
此等引子為不可裂解的引子34、40或34'、40'，因為其不包括裂解位點42、42'、44。應理解，任何適合的通用序列均可用作不可裂解的引子34、40或34'、40'。
可裂解的引子36、38或36'、38'之實例包括P5及P7引子或其他通用序列引子（例如PA、PB、PC、PD引子），該等引子具有併入至各別核酸序列中（例如圖3A及圖3C）或將可裂解的引子36、38或36'、38'附接至各別官能化層24、26的連接子46'、46中（圖3B及圖3D）的各別裂解位點42、42'、44。適合裂解位點42、42'、44之實例包括酶促可裂解的核鹼基或化學可裂解的核鹼基、經修飾核鹼基或連接子（例如核鹼基之間），如本文中所描述。裂解位點42、42'、44之一些特定實例包括尿嘧啶、8-側氧基鳥嘌呤、烯丙基-T。裂解位點42、42'、44可在股中之任何點處併入。
可裂解的引子36、38或36'、38'之一些特定實例如下展示，其中裂解位點42、42'、44展示為「U」或「n」： P5: 5' → 3' AATGATACGGCGACCACCGAGAnCTACAC （SEQ. ID. NO. 12） 其中「n」為尿嘧啶或烯丙基T。 P7引子可為以下中之任一者： P7 #1: 5' → 3' CAAGCAGAAGACGGCATACGAnAT （SEQ. ID. NO. 13） P7 #2: 5' → 3' CAAGCAGAAGACGGCATACnAGAT （SEQ. ID. NO. 14） 其中在該等序列中之各者中，「n」為8-側氧基鳥嘌呤。
各引子組30A及32A或30B及32B或30C及32C或30D及32D附接至各別官能化層24、26。如本文中所描述，官能化層24、26包括可選擇性地與各別引子34、36或34'、36'或38、40或38'、40'反應之不同官能基。
雖然圖3A至圖3D中未展示，但應理解，引子組30A、30B、30C、30D或32A、32B、32C或32D中之一者或兩者亦可包括用於捕獲庫模板接種分子之PX引子。作為一個實例，可包括PX及引子組30A、30B、30C、30D，但不包括引子組32A、32B、32C或32D。作為另一實例，可包括PX及引子組30A、30B、30C、30D以及引子組32A、32B、32C或32D。PX模體之密度應相對較低，以便使各凹陷20、20'內之多株性降至最低。PX捕獲引子可為： PX 5' → 3' AGGAGGAGGAGGAGGAGGAGGAGG （SEQ. ID. NO. 15） cPX （PX'） 5' → 3' CCTCCTCCTCCTCCTCCTCCTCCT （SEQ. ID. NO. 16）
圖3A至圖3D描繪附接至官能化層24、26之引子組30A、32A、30B、32B、30C、32C及30D、32D之不同組態。更特定言之，圖3A至圖3D描繪可使用之引子34、36或34'、36'及38、40或38'、40'的不同組態。
在圖3A中所展示之實例中，引子組30A及32A中之引子34、36及38、40直接附接至官能化層24、26，但例如無連接子46、46'。官能化層24具有可將端基固定在引子34、36之5'端處的表面官能基。類似地，官能化層26具有可將端基固定在引子38、40之5'端處的表面官能基。如所述，官能化層24與引子34、36之間的固定化學物質及官能化層26與引子38、40之間的固定化學物質不同，使得引子34、36或38、40選擇性附接至所期望官能化層24、26。官能化層24與引子34、36之間的固定化學物質及官能化層26與引子38、40之間的固定化學物質可不同，使得引子34、36或38、40選擇性附接至所期望官能化層24、26。替代地，引子34、36或38、40可經由本文所揭示之方法中之一些預接枝或相繼地施加。
此外，在圖3A中所示之實例中，可裂解的引子36、38中之各者的裂解位點42、42'被併入至引子之序列中。在此實例中，相同類型之裂解位點42、42'用於各別引子組30A、32A之可裂解的引子36、38中。舉例而言，裂解位點42、42'為尿嘧啶鹼基，且可裂解的引子36、38為P5U及P7U。尿嘧啶鹼基或其他裂解位點亦可併入PA、PB、PC及PD引子中之任一者中，以產生可裂解的引子36、38。在此實例中，寡核苷酸對34、36之不可裂解的引子34可為P7，且寡核苷酸對38、40之不可裂解的引子40可為P5。因此，在此實例中，第一引子組30A包括P7、P5U且第二引子組32A包括P5、P7U。引子組30A、32A具有相對線性化化學反應，其在擴增、叢集產生及線性化之後允許正向模板股形成於一個官能化層24上且反向股形成於另一官能化層26上。
在圖3B中所展示之實例中，引子組30B及32B之引子34'、36'及38'、40'例如經由連接子46、46'附接至官能化層24、26。官能化層24、26包括本文所揭示之官能基對之各別官能基，且各別連接子46、46'之末端能夠共價附接至各別官能基。因此，官能化層24可具有可將連接子46固定在引子34'、36'之5'端處的表面官能基。類似地，官能化層26可具有可將連接子46'固定在引子38'、40'之5'端處的表面官能基。用於官能化層24及連接子46之固定化學物質及用於官能化層26及連接子46'之固定化學物質不同，使得引子34'、36'或38'、40'選擇性地接枝至所期望官能化層24、26。替代地，引子34、36或38、40可經由本文所揭示之方法中之一些預接枝或相繼地施加。
適合的連接子46、46'之實例可包括核酸連接子（例如10個核苷酸或更少）或非核酸連接子，諸如聚乙二醇鏈、烷基或碳鏈、具有鄰二醇之脂族連接子、肽連接子等。核酸連接子之實例係聚T間隔子，但亦可使用其他核苷酸。在一個實例中，間隔子為6T至10T間隔子。以下為包括具有末端炔基團之非核酸連接子的核苷酸之一些實例（其中B為核鹼基且「寡聚（oligo）」為引子）：
Figure 02_image037
Figure 02_image039
在圖3B中所展示之實例中，引子34'、38'具有相同序列（例如P5）。引子34'為不可裂解的，而引子38'包括併入至連接子46'中之裂解位點42'。亦在此實例中，引子36'、40'具有相同序列（例如P7）。引子40'不可裂解，且引子36'包括併入至連接子46中之裂解位點42。將相同類型之裂解位點42、42'用於可裂解的引子36、38'中之各者的連接子46、46'中。舉例而言，裂解位點42、42'可為併入至核酸連接子46、46'中之尿嘧啶鹼基。引子組30B、32B具有相對線性化化學反應，其在擴增、叢集產生及線性化之後允許正向模板股形成於一個官能化層24上且反向股形成於另一官能化層26上。
圖3C中所示之實例類似於圖3A中所示之實例，但在各別引子組30C、32C之可裂解的引子36、38中使用不同類型之裂解位點42、44。舉例而言，可使用兩個不同酶促裂解位點，可使用兩個不同化學裂解位點，或可使用一個酶促裂解位點及一個化學裂解位點。可用於各別可裂解的引子36、38之不同裂解位點42、44之實例包括以下之任何組合：鄰二醇、尿嘧啶、烯丙基醚、二硫化物、限制酶位點及8-氧雜鳥嘌呤。
圖3D中所示之實例類似於圖3B中所示之實例，但不同類型之裂解位點42、44用於附接至各別引子組30D、32D之可裂解的引子36'、38'的連接子46、46'中。可用於附接至可裂解的引子36'、38'之各別連接子46、46'的不同裂解位點42、44之實例包括以下之任何組合：鄰二醇、尿嘧啶、烯丙基醚、二硫化物、限制酶位點及8-側氧基鳥嘌呤。
在圖2及圖3A至圖3D中所示之實例中之任一者中，引子34、36及38、40或34'、36'及38'、40'與官能化層24、26之附接使得引子34、36及38、40或34'、36'及38'、40'的模板特異性部分自由退火至其同源模板，且3'羥基自由用於引子延伸。
如下文將更詳細地描述，引子34、36及38、40或34'、36'及38'、40'可在其施加於流通槽基板之前附接至各別官能化層24、26，且因此官能化層24、26可經預接枝。在其他實例中，引子34、36及38、40或34'、36'及38'、40'可在其施加於流通槽基板之後附接至各別官能化層24、26。
如圖2B至圖2E中所示，官能化層24、26及引子組30、32位於不同架構中之特定位置。不同方法可用於產生此等流通槽架構（包括安置官能化層24、26及引子組30、32），且現將描述此等方法。
用於製造流通槽之方法
流通槽10內之架構可經由多種方法獲得。
關於定時乾式蝕刻之方法
本方法之一些實例利用犧牲層（例如，光阻）之時間乾式蝕刻製程以便圖案化一或多個層。此等方法展示於圖4A至圖4D以及以下中之任一者中：i）圖5A至圖5B；ii）圖6A至圖6F；iii）圖7A至圖7F，或圖7A至圖7D及圖7G，或圖7A至圖7D及圖7H至圖7L；或iv）圖8A至圖8G。圖9A至圖9H描繪另一實例方法。
利用時間乾式蝕刻製程之方法之實例的開始展示於圖4A至圖4D中。
如圖4A中所示，多深度凹陷20'界定於如本文中所描述之單層基底支撐件14或多層結構16之樹脂層18中。在此等實例方法中，單層基底支撐件14為本文所闡述之樹脂的一個實例，且因此亦被稱作樹脂層14。因此，在此等方法的描述中，術語「樹脂層（resin layer）」被稱為「樹脂層14、18」。在圖4A至圖4D中展示多層結構16及單層基底支撐件14兩者，且下面的基底支撐件17以虛線展示。
在樹脂層14、18為單層基底支撐件14之實例中，樹脂層14、18可為本文所描述之樹脂中之任一者。
在樹脂層14、18為多層結構16之樹脂層18的實例中，樹脂層18可為本文所描述之樹脂中之任一者。基底支撐件17可為本文中所描述之基板中之任一者。
可使用任何適合技術於樹脂層14、18中蝕刻、壓印或界定多深度凹陷20'。在一個實例中，使用奈米壓印微影術。在此實例中，在材料為柔軟的同時將工作印模按壓至樹脂層14、18中，其在樹脂層14、18中產生工作印模特征之壓印（複製陰模）。接著可在適當位置固化帶有工作印模之樹脂層14、18。
可藉由在使用輻射固化樹脂材料時暴露於光化輻射（諸如可見光輻射或紫外線（UV）輻射）；或藉由在使用熱固化樹脂材料時暴露於熱量來實現固化。固化可促進聚合及/或交聯。作為一實例，固化可包括多個階段，包括軟烘烤（例如，以驅除可用以沈積樹脂之任何液體載劑）及硬烘烤。軟烘烤可在約50℃至約150℃範圍內之低溫下進行，持續大於0秒至約3分鐘。硬烘烤之持續時間可在範圍為約100℃至約300℃之溫度下持續約5秒至約10分鐘。可用於軟烘烤及/或硬烘烤之裝置的實例包括加熱板、烘箱等。
在固化之後，釋放工作印模。此在樹脂層14、18中產生表面形貌特徵。在此實例中，多深度凹陷20'之表面形貌特徵包括淺部分50、深部分48、將深部分48及淺部分50分開的內壁29, I以及周邊側壁29, P，其中之各者展示於圖4A中。
儘管圖4A中展示一個多深度凹陷20'，但應理解，可執行本方法以在樹脂層14、18之整個表面上產生包括藉由間隙區22分開之各別深部分48及淺部分50的多深度凹陷20'之陣列。
若樹脂層14、18不包括共價附接至官能化層24、26的表面基團，則可首先例如經由矽烷化或電漿灰化活化樹脂層14、18。若樹脂層14、18的確包括共價附接至官能化層24、26的表面基團，則不執行活化製程。作為實例，樹脂層14、18係Ta 2O 5，其可經矽烷化以產生表面基團以與官能化層24、26反應，或樹脂層14、18係基於多面體寡聚倍半矽氧烷之樹脂，該樹脂可經電漿灰化或矽烷化以產生表面基團以與官能化層24、26反應。
本文所揭示之方法之一些實例包括將第一官能化層24沈積於樹脂層14、18上，該樹脂層包括由間隙區22分開之複數個多深度凹陷20'，各多深度凹陷20'包括深部分48及相鄰於深部分48之淺部分50（如圖4B中所示）；圖案化第一官能化層24，其中位於深部分48中之第一官能化層24之一部分由犧牲層52之區域53覆蓋，且移除淺部分50中及間隙區22上之第一官能化層24之部分（如圖4C及圖4D中所示）；且利用至少一個額外犧牲層界定相鄰於深部分48中之第一官能化層24之部分的第二官能化層。利用額外犧牲層界定第二官能化層之不同方式描述於以下中：i）圖5A至圖5E；ii）圖6A至圖6F；iii）圖7A至圖7F，或圖7A至圖7D及圖7G，或圖7A至圖7D及圖7H至圖7L；及iv）圖8A至圖8G。
特定地參看圖4B，官能化層24沈積於樹脂層14、18上。如所描繪，官能化層24位於樹脂層14、18之暴露表面上，包括深部分48處樹脂層14、18之表面64；淺部分50處樹脂層14、18之表面66、間隙區22及側壁29, P、I。官能化層24可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。固化製程可在沈積之後執行。官能化層24共價附接至凹陷20'中之樹脂層14、18。共價連接有助於在整個流通槽10壽命的各種用途期間維持所需區域中之引子組30、32。
接著圖案化第一官能化層24，其參考圖4C及圖4D進行展示且描述。圖案化第一官能化層24涉及在第一官能化層24上施加犧牲層52（圖4C）；以及乾式蝕刻淺部分50中及間隙區22上之犧牲層52及第一官能化層24之部分。
特定地參看圖4C，犧牲層52沈積於第一官能化層24上。在此實例中，犧牲層52可為易受電漿蝕刻條件影響且可溶於有機溶劑中之任何材料。作為實例，犧牲材料52為負型光阻、正型光阻、聚(甲基丙烯酸甲酯)或類似者。可使用本文中所揭示之任何適合的沈積技術（例如旋塗等）施加犧牲材料52且可固化（例如使用加熱）該犧牲材料。
適合的負型光阻之實例包括NR®系列光阻（可購自Futurrex）。其他適合的負型光阻包括SU-8系列及KMPR®系列（其兩者均可購自Kayaku Advanced Materials公司）或UVN™系列（可購自DuPont）。
適合的正型光阻之實例包括MICROPOSIT® S1800系列或AZ® 1500系列，其兩者均可購自Kayaku Advanced Materials公司。適合的正型光阻之另一實例為SPR™-220（來自DuPont）。
現參看圖4D，對犧牲層52及第一官能化層24進行乾式蝕刻以暴露淺部分50及間隙區22中之表面66。在所量測之時間量內執行此乾式蝕刻製程以暴露所需表面/區域66、22。如圖4D中所示，停止定時乾式蝕刻，使得犧牲層52之區域53及下面的官能化層24之部分25保留於緊接著內壁29, I之深部分48之部分中。因而，剩餘犧牲層52至少與淺部分50處之表面66實質上共面。在一個實例中，定時乾式蝕刻可涉及反應性離子蝕刻（例如，10% CF 4及90% O 2），其中犧牲層52及官能化層24以約17 nm/min之速率蝕刻。在另一實例中，定時乾式蝕刻可涉及100% O 2電漿蝕刻，其中犧牲層52及官能化層24以約98 nm/min之速率蝕刻。
自圖4D及至圖5A至圖5E繼續本方法之一個實例。圖5A至圖5E一起描繪利用至少一個額外犧牲層68（圖5C及圖5D）界定相鄰於深部分48中之第一官能化層24之部分25的第二官能化層26。此實例方法亦包括利用至少一個額外犧牲層68來保持間隙區22不含第二官能化層26及自多深度凹陷20'之周邊29, P移除第二官能化層26之部分。如將參考圖5D進一步論述，在多深度凹陷20'內存在額外犧牲層68允許自間隙區22及側壁29, P之一部分移除第二官能化層26。此減少多深度凹陷20'內之掛鎖樣構形。
因此，在此實例方法中，利用至少一個額外犧牲層68界定第二官能化層26，保持間隙區22不含第二官能化層26，且自多深度凹陷20'之周邊29, P移除第二官能化層26之部分涉及使第二官能化層26沈積於淺部分50中及犧牲層52之區域53及間隙區22上（如圖5A中所示）；剝離犧牲層52之區域53，藉此暴露第一官能化層24之部分25（如圖5B中所示）；將至少一個額外犧牲層68施加於第二官能化層26上及第一官能化層24之部分25上（如圖5C中所示）；乾式蝕刻至少一個額外犧牲層68及第二官能化層26直至第二官能化層26自間隙區22移除且保留於淺部分50中（如圖5D中所示）；及剝離至少一個額外犧牲層68（圖5E中所展示）。
特定地參看圖5A，第二官能化層26沈積於淺部分50中，且沈積於犧牲層52之區域53上及間隙區22上。「在淺部分中（in the shallow portion）」意謂第二官能化層26沈積於淺部分50中所暴露的樹脂層14、18的部分（例如表面66及周邊側壁29, P）上。應理解，第二官能化層26亦可沈積於周邊側壁29, P以及內壁29, I之其他暴露部分上。
第二官能化層26可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。如本文中所描述，固化製程可在沈積之後執行。第二官能化層26共價附接至凹陷20'中之樹脂層14、18。共價連接有助於在整個流通槽10壽命的各種用途期間維持所需區域中之引子組30、32。
特定地參看圖5B，在剝離製程中移除犧牲層52。剝離製程可涉及能夠溶解或以其他方式剝離犧牲層52之有機溶劑。固化正型光阻可用諸如二甲亞碸（dimethylsulfoxide，DMSO）之移除劑藉由音波處理、丙酮洗滌、丙二醇單甲醚乙酸酯洗滌或基於N-甲基-2-吡咯啶酮（NMP）之剝離劑洗滌來剝離。固化負型光阻可用諸如二甲亞碸（DMSO）之移除劑藉由音波處理、丙酮洗滌或基於N-甲基-2-吡咯啶酮（NMP）之剝離劑洗滌來剝離。固化聚(甲基丙烯酸甲酯)可用二甲亞碸（DMSO）使用音波處理或在丙酮中或用基於N-甲基-2-吡咯啶酮（NMP）之剝離劑來剝離。犧牲層52可溶（至少99%可溶）於用於剝離製程中之有機溶劑中。剝離製程移除i）至少99%之犧牲層52之區域53及ii）安置於其上之官能化層26。剝離製程不移除與犧牲層52'之區域53接觸之官能化層24的部分25。因此，如圖5B中描繪，剝離製程在深部分48處暴露樹脂層14、18之表面64處之官能化層24。
現參看圖5C，額外犧牲層68施加於第二官能化層26上及第一官能化層24之暴露部分25上。在此實例中，額外犧牲層68可為負型或正型光阻或聚(甲基丙烯酸甲酯)，且可經施加並固化使得額外犧牲層68中的全部保留於官能化層24、26上。
接著使用本文中所描述的定時乾式蝕刻技術中的任一者對額外犧牲層68進行定時乾式蝕刻。時間乾式蝕刻之結果描繪於圖5D中。在所量測之時間量內執行此乾式蝕刻製程以暴露間隙區22及周邊側壁29, P之一部分。如圖5D中所示，停止定時乾式蝕刻以使得官能化層26保留於淺部分50中之表面66上。定時乾式蝕刻確實自靠近多深度凹陷20'之開口的周邊側壁29, P之部分移除一些官能化層26。此減少掛鎖樣構形33。
由於官能化層24沿著內壁29, I（低於表面66）安置於深部分48中之下部表面64上，且沿著低於表面66之周邊側壁29, P之一部分，定時乾式蝕刻不影響官能化層24。因此，停止定時乾式蝕刻，使得額外犧牲層68及下面的官能化層24中之至少一些保留於緊靠內壁29, I之深部分48的區域中。由於定時乾式蝕刻，官能化層24之部分25及表面66上之官能化層26保持完整。
在一些情況下，停止定時乾式蝕刻以使得額外犧牲層68中之一些保留於表面66上之官能化層26上及相鄰於沿著周邊側壁29, P的官能化層26。在此等情況下，沿著周邊側壁29, P及額外犧牲層68之官能化層26在多深度凹陷20'中為實質上共面的。然而，如上所述，乾式蝕刻確實自靠近多深度凹陷20'之開口的周邊側壁29, P之部分移除部分官能化層26以減少掛鎖樣構形33。如圖5E中所示，在定時乾式蝕刻之後沿著周邊側壁29, P保留的官能化層26之部分35可仍形成最小掛鎖樣構形33。「最小掛鎖樣構形（minimal padlock like conformation）」意謂來自掛鎖樣構形33之信號干擾係50%或更少。換言之，附接至官能化層24之初生股之信號構成在對應於官能化層24之區域中成像之信號的50%或更多。
特定地參看圖5E，額外不可溶犧牲層68在剝離製程中被移除。可使用本文所述之適合的有機溶劑中之任一者進行剝離製程，此視所用犧牲層68之類型而定。
雖然圖中未示，但圖4A至圖4D及圖5A至圖5E中所示之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖4A至圖4D或圖5A至圖5E中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖4A至圖4D或圖5A至圖5E中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如4B）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後（例如圖5A中）；或在移除區域53之後（圖5B），立即接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應（Staudinger reduction）或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖5E中，但應理解，可執行參考圖4A至圖4D及圖5A至圖5E所描述之方法以產生由跨越多層結構16之支撐件14或樹脂層18之表面的間隙區22分開的凹陷20'（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
又一方法展示於圖4A至圖4D中，且在圖6A至圖6F處繼續。圖6A至圖6F一起描繪利用至少一個額外犧牲層68（圖6C及圖6D）界定相鄰於深部分48中之第一官能化層24之部分25的第二官能化層26。此實例方法亦包括利用至少一個額外犧牲層68來保持間隙區22不含第二官能化層26，及自多深度凹陷20'之周邊29, P移除第二官能化層26之部分。如將參考圖6D進一步論述，在多深度凹陷20'內存在額外犧牲層68允許自間隙區22及側壁29, P之一部分移除第二官能化層26。此減少多深度凹陷20'內之掛鎖樣構形33。
因此，在此實例方法中，利用至少一個額外犧牲層68界定第二官能化層26，保持間隙區22不含第二官能化層26，且自多深度凹陷20'之周邊29, P移除第二官能化層26之部分涉及使第二官能化層26沈積於淺部分50中及犧牲層52之區域53及間隙區22上（如圖6A中所示）；剝離犧牲層52之區域53，藉此暴露第一官能化層24之部分25（如圖6B中所示）；將至少一個額外犧牲層68施加於第二官能化層26上及第一官能化層24之部分25上（如圖6C中所示）；乾式蝕刻至少一個額外犧牲層68及第二官能化層26，直至第二官能化層26自間隙區22移除且保留於淺部分50中（如圖6D中所示）；乾式蝕刻間隙區22處之樹脂層14、18直至間隙區（展示於22'處）與淺部分50中之第二官能化層26實質上共面（如圖6E中所示）；及剝離至少一個額外犧牲層68（如圖6F中所示）。
特定地參看圖6A，第二官能化層26沈積於淺部分50中，且沈積於犧牲層52之區域53上及間隙區22上。如所描繪，第二官能化層26沈積於淺部分50中所暴露的樹脂層14、18之部分（例如表面66及周邊側壁29, P）上。應理解，第二官能化層26亦可沈積於周邊側壁29, P以及內壁29, I之其他暴露部分上。
第二官能化層26可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。如本文中所描述，固化製程可在沈積之後執行。第二官能化層26共價附接至凹陷20'中之樹脂層14、18，包括側壁29, P。
特定地參看圖6B，在剝離製程中移除犧牲層52。可使用本文所述之適合之有機溶劑中之任一者進行剝離製程，此視所用犧牲層52之類型而定。剝離製程暴露於深部分48中之官能化層24之部分25。
現參看圖6C，將額外犧牲層68施加於第二官能化層26上及第一官能化層24之暴露部分25上。在此實例中，額外犧牲層68可為負型或正型光阻或聚(甲基丙烯酸甲酯)，且可如參考圖4C所描述而施加並固化，使得所有犧牲層68保留於官能化層24、26上。
接著使用本文中所描述的定時乾式蝕刻技術中的任一者對額外犧牲層68進行定時乾式蝕刻。定時乾式蝕刻之結果描繪於圖6D中。在所量測之時間量內執行此乾式蝕刻製程以暴露間隙區22及周邊側壁29, P之一部分。如圖6D中所示，停止定時乾式蝕刻，使得官能化層26保留於淺部分50中之表面66上。定時乾式蝕刻確實自靠近多深度凹陷20'之開口的周邊側壁29, P之部分移除一些官能化層26。此減少掛鎖樣構形33。
由於官能化層24沿著內壁29, I（低於表面66）安置於深部分48中之下部表面64上，且沿著低於表面66之周邊側壁29, P之一部分，定時乾式蝕刻不影響官能化層24。因此，停止定時乾式蝕刻，使得額外犧牲層68及下面的官能化層24中之至少一些保留於緊靠內壁29, I之深部分48的區域中。由於定時乾式蝕刻，官能化層24之部分25及表面66上之官能化層26保持完整。
在一些情況下，停止定時乾式蝕刻以使得額外犧牲層68中之一些保留於表面66上之官能化層26上及相鄰於沿著周邊側壁29, P的官能化層26。在此等情況下，沿著周邊側壁29, P及額外犧牲層68之官能化層26在多深度凹陷20'中為實質上共面的。然而，如上所述，乾式蝕刻確實自靠近多深度凹陷20'之開口的周邊側壁29, P之部分移除部分官能化層26以減少掛鎖樣構形33。在定時乾式蝕刻之後沿著周邊側壁29, P保留的官能化層26之部分35（圖6D）仍可形成最小掛鎖樣構形33，其相對於掛鎖樣構形33展現減少之信號干擾。在此實例中，最小掛鎖樣構形33在後續處理中甚至進一步減少。
現特定地參考圖6E，接著對間隙區22處之樹脂層14、18進行乾式蝕刻以形成與在（原本的）淺部分50中之第二官能化層26（亦即表面66上之第二官能化層26之部分）實質上共面之新間隙區22'。樹脂層14、18之蝕刻可涉及乾式蝕刻製程，諸如各向異性氧電漿、CF 4電漿或90% CF 4及10% O 2電漿之混合物。應理解，圖6E中所展示的樹脂層14、18的乾式蝕刻可以不同比率使用與圖6D中所示的犧牲層68的乾式蝕刻相同的離子。圖6E中所示的乾式蝕刻製程移除周邊側壁29, P，且因此亦可移除在圖6D之定時乾式蝕刻製程之後沿著周邊側壁29, P保留的官能化層26之部分35中之至少一些。周邊側壁29, P上之官能化層26之部分35易受圖6E之乾式蝕刻製程影響，且因此移除樹脂層14、18的部分35中之至少一些。移除部分35中之至少一些進一步減少最小掛鎖樣構形33。
特定地參看圖6F，在剝離製程中，移除額外犧牲層68。可使用本文所述之適合的有機溶劑中之任一者進行剝離製程，此視所用犧牲層68之類型而定。
雖然圖中未示，但圖4A至圖4D及圖6A至圖6F中所示之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖4A至圖4D或圖6A至圖6F中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖4A至圖4D或圖6A至圖6F中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如4B）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後（例如圖6A中）；或在移除區域53之後（圖6B），立即接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖6F中，但應理解，可執行參考圖4A至圖4D及圖6A至圖6F所描述之方法以產生藉由跨越樹脂層14、18之表面的間隙區22分開的凹陷20'（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
自圖4D及至圖7A至圖7D繼續描述於圖4A至圖4D中之方法的另外其他實例。接著自圖7D及至圖7E至圖7F，或自圖7D及至圖7G，或自圖7D及至圖7H至圖7L繼續此等方法之不同實例。在本方法之所有此等實例中，將樹脂層18安置於基底支撐件17（如圖4A中之虛線所示）上。應理解，在本方法之此等實例中，使用多層結構16（亦即，樹脂層18安置於基底支撐件17上），儘管在圖4A中以虛線展示基底支撐件17。在本方法之此等實例中，圖案化第一官能化層24涉及在第一官能化層上施加犧牲層52（如圖4C中所示）；及乾式蝕刻淺部分50中及間隙區22上之犧牲層52及第一官能化層24之部分（如圖4D中所示）。應理解，在圖7E至圖7F或圖7G中部分所示之方法中，樹脂層18安置於基底支撐件17上，該基底支撐件不包括共價附接第二官能化層26的表面基團。相比之下，在部分展示於圖7H至圖7L中之方法中，基底支撐件17可或可不包括能夠共價附接至第二官能化層26之表面基團，因為基底支撐件17在施加第二官能化層26期間經第三光阻覆蓋。
圖7A至圖7D與任一圖7E及圖7F或圖7G一起描繪利用至少一個額外犧牲層68（如圖7B中所示）界定相鄰於深部分48中之第一官能化層24之部分25的第二官能化層26（圖7A中所示）。利用至少一個額外犧牲層68涉及剝離犧牲層52的區域53，藉此暴露第一官能化層24的部分25（圖7A中所示）；在第一官能化層24及樹脂層18之部分25上施加至少一個額外犧牲層68（圖7B中所示）；乾式蝕刻該至少一個額外犧牲層68以暴露間隙區22及自各多深度凹陷20'移除至少一個額外犧牲層68中之至少一些（圖7C中所示）；相繼地乾式蝕刻樹脂層18及至少一個額外犧牲層68以分別暴露位於間隙區22下之基底支撐件17的表面70及淺部分50處之樹脂層18的表面66（圖7D中所示）；且使第二官能化層26沈積於樹脂層18之暴露表面66上，其中第二官能化層26不黏著於基底支撐件17之暴露表面70（其將參考任一圖7E及圖7F或圖7G進一步詳細描述）。
現特定地參考圖7A，犧牲層52（圖4D中所示）在剝離製程中移除。可使用本文所述之適合的有機溶劑中之任一者進行剝離製程，此視所用犧牲層52之類型而定。剝離製程暴露第一官能化層24之部分25。
現特定地參考圖7B，至少一個額外犧牲層68施加於第一官能化層24之暴露部分25及樹脂層18上。在此實例中，額外犧牲層68可為負型或正型光阻或聚(甲基丙烯酸甲酯)，且可如參看圖4C所描述而施加及固化。
現參看圖7C，接著使用本文中針對犧牲層52或68所描述之定時乾式蝕刻技術中之任一者對額外犧牲層68進行定時乾式蝕刻。定時乾式蝕刻之結果描繪於圖7C中。在所量測之時間量內執行此乾式蝕刻製程以暴露間隙區22及周邊側壁29, P之一部分。如圖7C中所示，停止定時乾式蝕刻，使得額外犧牲層68中的一些保留於樹脂層18的表面66上。當移除例如在間隙區22處的樹脂層18之其他部分時，此將保護表面66及下面的樹脂層18。
圖7D說明藉由相繼地乾式蝕刻樹脂層18以及至少一個額外犧牲層68而形成的突起28。在進行相繼的乾式蝕刻製程中，首先乾式蝕刻間隙區22處之樹脂層18，直至移除間隙區22以暴露基底支撐件17之表面70。在此實例中，基底支撐件17充當蝕刻終止層。乾式蝕刻樹脂層18之此等部分消除多深度凹陷20'且形成突起28。在無界定周邊側壁29, P之樹脂層18之部分的情況下，在多深度凹陷20'內無法產生掛鎖樣構形33。突起28包括頂部表面27（其可與位於淺部分50處之多深度凹陷20'的表面66對應）、下部表面27'（其可與位於深部分48處之多深度凹陷20'的表面64對應）及分開表面27、27'之側壁29'（其可與多深度凹陷20'之內壁29, I對應）。
可使用本文中針對樹脂層14、18特定闡述的實例中的任一者來乾式蝕刻樹脂層18。
在蝕刻掉樹脂層18以暴露基底支撐件表面70之後，接著使用本文所描述之定時乾式蝕刻技術中之任一者對至少一個額外犧牲層68進行定時乾式蝕刻。在所量測之時間量內執行此乾式蝕刻製程以暴露表面66，當存在多深度凹陷20'時，該表面在淺部分50中/處。此表面66或直接位於此表面66下之樹脂層18的區域變為突起28之頂部（或最外部）表面27。
自圖7D起，繼續本方法之一個實例及至圖7E至圖7F。在圖7E及7F中所描繪之實例方法中，使第二官能化層26沈積於樹脂層18之暴露表面66（亦即，突起28之表面27）上亦使第二官能化層26沈積於至少一個額外犧牲層68上（圖7E中所示）；且該方法進一步包含剝離至少一個額外犧牲層68以暴露第一官能化層24之部分25（圖7F中所示）。
在此實例中，第二官能化層26可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。如本文中所描述，固化製程可在沈積之後執行。如圖7E中所示，第二官能化層26施加在突起28之頂部表面27處的樹脂層18上及至少一個額外犧牲層68上，但不施加於基底支撐件17之表面70上。第二官能化層26在突起28之頂部表面27處共價附接至樹脂層18，且亦可共價附接至樹脂層18/突起28之其他暴露表面71（例如，外部側壁）。第二官能化層26可或可不共價附接至至少一個犧牲層68。官能化層26不共價附接至基底支撐件17之暴露表面70，因為此實例中之基底支撐件17不具有官能化層26所附接之表面基團。由於樹脂層18之表面27、71處及基底支撐件17之表面70處之不同相互作用，官能化層26保留於表面27、71上（例如沿外部側壁），且可易於自表面70移除（例如經由音波處理、洗滌、擦拭等）。此減少掛鎖樣構形33，使得預期來自相鄰於表面27之第二官能化層26的信號干擾小於10%。
現特定地參考圖7F，剝離至少一個額外犧牲層68以暴露第一官能化層24之部分25。可使用本文所述之適合的有機溶劑中之任一者進行剝離製程，此視所用犧牲層68之類型而定。此剝離製程移除額外犧牲層68以及可安置於額外犧牲層68上之第二官能化層26。
如圖7F中所描繪，側壁29'安置於突起28之頂部表面27與下部表面27'之間。此側壁29'與多深度凹陷20'之內壁29, I之至少一部分對應，且可使第一官能化24共價附接至其上。
雖然圖中未示，但圖4A至圖4D及圖7A至圖7F中所示之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖4A至圖4D或圖7A至圖7F中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖4A至圖4D或圖7A至圖7F中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如4B）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後（例如圖7E中）；或在剝離至少一個額外犧牲層68之後（圖7F），立即接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖7F中，但應理解，可執行參考圖4A至圖4D及圖7A至圖7F描述的方法以跨越基底支撐件17產生突起28（其上各自具有官能化層24、26）之陣列，其中突起28由基底支撐件17之暴露表面70分開。
返回參看圖7D，本方法之另一實例繼續及至圖7G。在此實例中，在沈積第二官能化層26之前，該方法進一步包含剝離至少一個額外犧牲層68以暴露第一官能化層24之部分25；且其中使第二官能化層26沈積於樹脂層18之暴露表面66上涉及選擇性沈積製程。
在此實例方法中，剝離至少一個額外犧牲層68以暴露第一官能化層24之部分25（圖7G）。可使用本文所述之適合的有機溶劑中之任一者進行剝離製程，此視所用犧牲層68之類型而定。如圖7G中所描繪，將第一官能化層24安置於突起28之下部表面27'以及側壁29'上。
在此實例中，在移除額外犧牲層68之後，選擇性地沈積第二官能化層26。第二官能化層26可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術在高離子強度條件下（例如在10×PBS、NaCl、KCl等存在下）施加。如本文中所描述，固化製程可在沈積之後執行。
當在高離子強度下進行官能化層26之凝膠材料之沈積時，第二官能化層26不沈積於或黏著於第一官能化層24。因此，第二官能化層26不污染第一官能化層24。
第二官能化層26確實附接至樹脂層18之暴露表面（例如27、71），暴露表面具有能夠附接至第二官能化層26之表面基團。
如上文所描述，第二官能化層26不附接至基底支撐件17之暴露表面70，因為基底支撐件17不具有官能化層26所附接之表面基團。
雖然圖中未示，但圖4A至圖4D、圖7A至圖7D及圖7G中所示之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖4A至圖4D、圖7A至圖7D及圖7G中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖4A至圖4D、圖7A至圖7D及圖7G中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如4B）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後立即接枝引子38、40或38'、40'（例如圖7G中），只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖7G中，但應理解，可執行參考圖4A至圖4D、圖7A至圖7D及圖7G描述的方法以跨越基底支撐件17產生突起28（其上各自具有官能化層24、26）之陣列，其中突起28由基底支撐件17之暴露表面70分開。
圖4A至圖4D、圖7A至圖7D及圖7H至圖7L中所示之方法利用兩個額外犧牲層68（如圖7B中所示）及72、60'（如圖7J中所示）。在此實例中，額外犧牲層72、60'為負型光阻。在本方法之此實例中，利用基底支撐件17'及樹脂層18'。如本文中所描述，基底支撐件17'為UV透射材料，且調整樹脂層18'之厚部分及薄部分以達成所需UV吸光率（在較厚部分處）及UV透射率（在較薄部分處）。UV透射材料可為本文所描述之UV透射材料中之任一者，其限制條件為基底支撐件17'允許一定劑量之紫外光透射穿過材料且樹脂層18'之厚度可調整為透明或可吸光的。另外，在此等實例中，基底支撐件17'可或可不包括共價附接至官能化層24、26的表面基團，因為基底支撐件17'在沈積第一官能化層24（參見圖4B）或第二官能化層26（參見圖7K）期間未暴露。
圖4A至圖4D中所描繪之方法之部分可如本文中所描述執行。在圖7A至圖7D且接著在圖7G至圖7L中繼續該方法。在此實例中，利用至少一個額外犧牲層68界定第二官能化層26涉及剝離犧牲層52之區域53，藉此暴露第一官能化層24之部分25（圖7A中所示）；在第一官能化層24之部分25及樹脂層18上施加至少一個額外犧牲層68中之第一層（圖7B）；乾式蝕刻該至少一個額外犧牲層68中之第一層以暴露間隙區22，且自各多深度凹陷20'移除該至少一個額外犧牲層68中之第一層中之至少一些（圖7C中所示）；相繼地乾式蝕刻該樹脂層18及該至少一個額外犧牲層68中之第一層以分別暴露位於間隙區22下之基底支撐件17'的表面70及該淺部分50處之樹脂層18的表面66（圖7D中所示）；剝離至少一個額外犧牲層68以暴露第一官能化層24之部分25（圖7H中所示）；將至少一個額外犧牲層72之第二層施加於第一官能化層24之部分25、基底支撐件17'之暴露表面70及樹脂層18'的暴露表面66上，其中至少一個額外犧牲層72之第二層為負型光阻（圖7I中所示）；導引紫外光劑量穿過基底支撐件17'，藉此在第一官能化層24之部分25及基底支撐件17'之暴露表面70上形成不可溶負型光阻60'，且在淺部分50處之樹脂層18'之暴露表面66上形成可溶負型光阻60''（亦展示於圖7I中）；移除可溶負型光阻60''以使得樹脂層18'之暴露表面66（例如，突起28之頂部表面27）保持暴露（圖7J中所示）；使第二官能化層26沈積於樹脂層18'之暴露表面66及不可溶負型光阻60'上（圖7K中所示）；及剝離不可溶負型光阻60'（圖7L中所示）。
圖7A至圖7D中所描繪之方法之此實例的部分可如本文所描述進行。
現參看圖7H，剝離額外犧牲層68以暴露第一官能化層24之部分25。可使用本文所述之適合的有機溶劑中之任一者進行剝離製程，此視所用犧牲層68之類型而定。
圖7I描繪至少一個額外犧牲層72中之第二層於第一官能化層24之部分25、樹脂層18'之暴露表面66及基底支撐件17'之表面70上的沈積。至少一個額外犧牲層72中之第二層為負型光阻，且可為本文中所描述的負型光阻中之任一者。負型光阻可使用任何適合之技術施加。為了使負型光阻顯影，將紫外光劑量導引穿過基底支撐件17'及樹脂層18'。較厚樹脂部分（例如，界定表面66、27之部分）阻擋透射穿過基底支撐件17'及樹脂層18'之光的至少75%達至直接與較厚樹脂部分成直線安置之第三（負型）光阻72。因此，此等部分變成可溶負型光阻60''。移除（例如用顯影劑）可溶部分以再暴露表面66、27。相比之下，UV光能夠透射穿過基底支撐件17'及較薄樹脂部分（第一官能化層24所附接之部分）。因此，與表面70直接接觸且在第一官能化層24上之負型光阻之部分（第三額外犧牲層72）變得不可溶。圖7J描繪在使第三光阻72顯影之後，形成於第一官能化層24之部分25以及基底支撐件17'之表面70上的負型不可溶光阻60'。
現參看圖7K，第二官能化層26沈積於樹脂層18'的暴露表面66及負型不可溶光阻60'上。第二官能化層26可為本文所述之任何凝膠材料且可使用本文所述之任何適合技術施加。如本文中所描述，固化製程可在沈積之後執行。第二官能化層26共價附接至表面66（突起28之表面27）處之樹脂層18'。
圖7K描繪負型不可溶光阻60'。可使用針對本文所述之負型光阻之任何適合的移除劑進行剝離製程。
剝離製程移除i）至少99%之負型不可溶光阻60'及ii）安置於其上之官能化層26。剝離負型不可溶光阻60'以暴露第一官能化層24之部分25，如圖7K中所示。
所得突起28包括在表面27'、27上的官能化層24、26。如圖7K中所描繪，側壁29'安置於突起28之頂部表面27與下部表面27'之間。此側壁29'與多深度凹陷20'之內壁29, I之至少一部分對應，且可使第一官能化24共價附接至其上。
雖然圖中未示，但圖4A至圖4D、圖7A至圖7D及圖7H至圖7L中所示之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖4A至圖4D、圖7A至圖7D及圖7H至圖7L中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖4A至圖4D、圖7A至圖7D及圖7H至圖7L中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如4B）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後（例如圖7K中）；或在移除負型不可溶光阻60'之後，立即接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖7L中，但應理解，可執行參考圖4A至圖4D、圖7A至圖7D及圖7H至圖7L描述的方法以跨越基底支撐件17'產生突起28（其上各自具有官能化層24、26）之陣列，其中突起28由基底支撐件17'之暴露表面70分開。
本方法之另一實例在圖4A至圖4D、圖8A至圖8G中繼續。如本文中所論述，參考圖4A至圖4D描述之方法之部分在由犧牲層52之區域53覆蓋之深部分48中產生官能化層24之部分25。此實例方法在圖8A處繼續且包括利用至少一個額外不可溶犧牲層68界定第二官能化層26，其涉及：剝離犧牲層52之區域53，藉此暴露第一官能化層24之部分25（圖8A）；在第一官能化層24之部分25及樹脂層14、14'、18、18'上施加至少一個額外犧牲層68（圖8B）；乾式蝕刻至少一個額外犧牲層68以暴露間隙區22及自各多深度凹陷20'移除至少一個額外犧牲層68中之至少一些（圖8C）；在間隙區22及至少一個額外犧牲層68上沈積金屬膜62（圖8D）；剝離至少一個額外犧牲層68，藉此暴露第一官能化層24之部分25及淺部分50處樹脂層14、14'、18、18'，且其中金屬膜62在間隙區22上及各多深度凹陷20'之側壁29, P之至少一部分37上保持完整（圖8E）；使第二官能化層26沈積於金屬膜62及淺部分50處之樹脂層14、14'、18、18'上（圖8F）；及自間隙區22及各多深度凹陷20'之側壁29, P之部分37蝕刻金屬膜62（如圖8G中所示）。
特定地參看圖8A，剝離犧牲層52之區域53以暴露第一官能化層24之部分25。可使用本文中所描述之任何適合技術及任何適合的移除劑來剝離第一犧牲層52。剝離製程及移除劑將部分取決於何種類型之材料用作犧牲層52。
特定地參看圖8B，至少一個額外犧牲層68隨後施加於第一官能化層24之部分25及樹脂層14、14'、18、18'上。在此實例中，犧牲層68可為本文中所揭示的負型或正型光阻或聚(甲基丙烯酸甲酯)的任何實例。額外犧牲層68可使用所揭示的任何適合的沈積技術來施加且經暴露以固化。
圖8C描繪在其經乾式蝕刻以暴露間隙區22及將至少一個額外犧牲層68中之至少一些自多深度凹陷20'移除之後的至少一個額外犧牲層68。乾式蝕刻製程可如本文中例如參考圖7B所描述執行。乾式蝕刻製程暴露側壁29, P之周邊之部分37，但不暴露表面66或官能化層24之部分25。因此，在乾式蝕刻之後保留的額外犧牲層68覆蓋官能化層24之表面66及部分25兩者。因為乾式蝕刻係實質上均勻的且不暴露表面66，所以所保留之額外犧牲層68亦將覆蓋周邊側壁29, P中之一些（例如，圖8D中所示之部分39）。側壁29, P之周邊之部分37暴露在間隙區22與剩餘額外犧牲層68之頂部之間，且最終界定側壁29, P之區域，其中將形成金屬膜62以防止第二官能化層26沈積，此將減少掛鎖樣構形33。因而，控制（例如，經由時間）乾式蝕刻，使得在不暴露表面66之情況下使部分37之長度最大化。
圖8D描繪金屬膜62沈積於間隙區22及至少一個額外犧牲層68上的情況。用於金屬膜62之適合材料的實例包括半金屬，諸如矽，或金屬，諸如鋁、銅、鈦、金、銀等。在一些實例中，半金屬或金屬可至少實質上純的（＜99%純）。在其他實例中，可使用所列元素之分子或化合物。舉例而言，可單獨使用或與所列的半金屬或金屬組合使用所列的半金屬（例如二氧化矽）或金屬（例如氧化鋁）中之任一者的氧化物。此等材料可使用本文中所揭示之任何適合技術來沈積，從而產生實質上均一的膜，該技術諸如化學氣相沈積（CVD）、噴塗（例如，超音波噴塗）、旋塗等。可使用定向塗佈法，諸如濺鍍或熱蒸發，該方法產生具有不同厚度的金屬膜62。在此等情況下，間隙區22上之金屬膜62之部分比側壁29上及額外犧牲層68上之金屬膜62之部分厚。
現參看圖8E，移除至少一個額外犧牲層68以暴露淺部分50處的樹脂層14、14'、18、18'。在一個實例中，至少一個額外犧牲層68可使用本文中所描述之任何適合技術來剝離，其部分取決於何類型之犧牲材料用於至少一個額外犧牲層68。當覆於額外犧牲層68上的金屬層62的部分較薄時可使用剝離。有機溶劑與攪拌的組合可侵蝕金屬62的較薄部分，從而使得能夠剝離額外犧牲層68及其上的金屬層62的部分兩者。在另一實例中，可相繼地移除覆於額外犧牲層68上的金屬層62的部分及額外犧牲層68。在此實例中，覆於額外犧牲層68上的金屬層62的部分可經各向異性地蝕刻，且接著可使用有機溶劑剝離額外犧牲層68。如圖8E中所示，該移除暴露表面66、官能化層24及周邊側壁29, P之不由金屬膜62覆蓋且已由額外犧牲層68覆蓋的其他部分39。相比之下，金屬膜62之另一部分在間隙區22上保持完整，且可在各多深度凹陷20'之周邊側壁29, P之部分37上保持完整。
如圖8E中所示，額外犧牲層68之移除亦暴露官能化層24之部分25。
特定地參看圖8F，接著將第二官能化層26沈積於金屬膜62及淺部分50處之樹脂層14、14'、18、18'上。如圖8F中所描繪，樹脂層14、14'、18、18'之暴露部分，包括淺部分50之表面66及周邊側壁29, P之部分39，具有沈積於其上之第二官能化層26。金屬膜62防止官能化層26黏著於周邊側壁29, P之部分37處的樹脂層14、14'、18、18'。此減少掛鎖樣構形33。
第二官能化層26可為本文所述之任何凝膠材料，且可使用任何適合之技術在如本文所述之高離子強度條件下（例如在10×PBS、NaCl、KCl等存在下）沈積。當在高離子強度下進行官能化層26之凝膠材料之沈積時，第二官能化層26不沈積於或黏著於第一官能化層24。因此，如圖8F中所示，第二官能化層26不污染第一官能化層24。如本文中所描述，固化製程可在沈積之後執行。
特定地參看圖8G，接著，金屬膜62經蝕刻，且因此自間隙區22及各多深度凹陷20'之周邊側壁29, P之部分37移除。金屬膜62可經乾式或濕式蝕刻。乾式蝕刻如本文所描述進行，例如使用反應性離子蝕刻用BCl 3+ Cl 2進行。作為濕式蝕刻之實例，可在酸性（例如基於硝酸）或鹼性（例如基於KOH）條件下移除鋁金屬膜62，可使用FeCl 3移除銅金屬膜62，可在碘及碘化物溶液中移除銅、金或銀金屬膜62，且可在鹼性（pH）條件下移除矽金屬膜62。樹脂層14、14'、18、18'不易受蝕刻製程影響，且因此間隙區22處以及周邊側壁29, P之部分37處的樹脂層14、14'、18、18'藉由濕式蝕刻製程暴露且保持完整。第一及第二官能化層24、26共價附接至樹脂層14、14'、18、18'，且因此不受蝕刻製程影響。
所得多深度凹陷20'在其中包括官能化層24、26。如圖8G中所描繪，多深度凹陷20'之周邊側壁29, P之部分39可具有在金屬膜62移除之後共價附接至其上之第二官能化層26，該第二官能化層產生掛鎖樣構形33。然而，周邊側壁29, P之部分39上的第二官能化層26藉由金屬遮罩62及在定時乾式蝕刻中移除的犧牲層68之量減至最小。
雖然圖中未示，但圖4A至圖4D及圖8A至圖8G中所示之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖4A至圖4D及圖8A至圖8G中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖4A至圖4D及圖8A至圖8G中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如4B）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後（例如圖8F中）；或在移除金屬遮罩62之後（例如圖8G中），立即接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖8G中，但應理解，可執行參考圖4A至圖4D及圖8A至圖8G所描述之方法以產生跨越樹脂層14、14'、18、18'之表面的凹陷20'（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
另一實例方法展示於圖9A至圖9H中，且此方法一般包括：在界定於樹脂層14、14'、18、18'中且藉由間隙區22分開的複數個多深度凹陷20'中之各者的側壁29, P之至少一部分上形成金屬膜62（圖9A），其中各個多深度凹陷20'包括深部分48及相鄰於深部分48之淺部分50，且其中各個多深度凹陷20'之底部表面64、66中的至少一些不含金屬膜62；將第一官能化層24沈積於多深度凹陷20'及間隙區22中之各者上（圖9B）；圖案化第一官能化層24，其中深部分48中之第一官能化層24之部分25由犧牲層52之區域53覆蓋，且移除淺部分50中、金屬膜62上及間隙區22上之第一官能化層24之部分（圖9D）；將第二官能化層26沈積於間隙區22上、金屬膜62上、犧牲層52之區域53上及淺部分50中（圖9E）；剝離犧牲層52之區域53，藉此暴露第一官能化層24之部分25（圖9F）；濕式蝕刻金屬膜62，藉此移除位於金屬膜62上之第二官能化層26（圖9G）；及對間隙區22進行拋光，其中深部分48中之第一官能化層24之部分25及淺部分50中之第二官能化層26保持完整。
圖9A描繪金屬膜62至多深度凹陷20'之周邊側壁29, P之至少一部分的施加。在此實例中，由金屬膜62覆蓋之周邊側壁29, P之部分在間隙區22與表面66之間。圍繞周邊側壁29, P，金屬膜62之長度與淺部分50之深度相同。應理解，除了在表面66與周邊側壁29, P之相交處，凹陷20'之底部表面64不含金屬膜62，且凹陷20'之底部表面66不含金屬膜62。
雖然未展示，但圖9A中所示之金屬膜62可使用另一犧牲層來形成。在此實例中，犧牲層沈積於樹脂層14、18上且固化。可接著回蝕犧牲層，使得犧牲層保留於相鄰於梯級特徵80的深部分48中，且使得表面66在其上具有犧牲層的薄層。接著可使用定向塗佈法來施加金屬膜62。此將在間隙區22上、在側壁29上及在犧牲層上產生金屬膜62。接著可使用各向異性蝕刻以自間隙區22及自犧牲層移除金屬膜62，且接著可使用適合之有機溶劑移除犧牲層。如圖9A中所示，金屬膜62保留於側壁29上。替代地，金屬膜62可使用濺鍍而保形地塗佈，且各向異性蝕刻可用於自所需區域移除金屬膜62。
圖9B描繪第一官能化層24於多深度凹陷20'及間隙區22上的沈積。官能化層24可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。固化製程可在沈積之後執行。官能化層24共價附接至樹脂層14、14'之暴露表面或樹脂層18、18'之暴露表面。當使用樹脂層14、14'時，所施加之官能化層24位於金屬膜62上及樹脂層14、14'之暴露表面上，包括在深部分48之表面64、淺部分50之表面66及間隙區22上。當使用多層結構16時，所施加之官能化層24位於金屬膜62上及樹脂層18、18'之暴露表面上，包括在深部分48之暴露表面64、淺部分50之表面66及間隙區22上。
接著圖案化第一官能化層24。在一實例中，圖案化第一官能化層24涉及：將犧牲層52施加於第一官能化層24上；及乾式蝕刻淺部分50中及間隙區22上之犧牲層52及第一官能化層24之部分。
圖9C描繪犧牲層52之沈積。犧牲層52可為本文中所描述之光阻中之任一者，亦即，正型光阻56或負型光阻60或聚(甲基丙烯酸甲酯)。犧牲層52可使用本文中所揭示之任何適合的沈積技術來施加，且接著可經暴露以固化。
圖9D描繪在乾式蝕刻製程之後犧牲層52之剩餘區域53及官能化層24之部分25，該乾式蝕刻製程暴露金屬膜62、淺部分50處之表面66及間隙區22。此乾式蝕刻可藉由本文中（例如，參考圖4D）所描述之任何適合技術來執行。乾式蝕刻製程自淺部分50處之多深度凹陷20'移除犧牲層52，且亦自間隙區22移除犧牲層52。金屬膜62在側壁29, P之部分上保持完整。剩餘犧牲層52形成保持於深部分48中的區域53，如圖9D中所示。犧牲層52之區域53直接在深部分48中第一官能化層24之部分25上，亦即覆蓋該部分。
可在所量測之時間量內執行此乾式蝕刻製程以暴露表面66。在此等情況下，犧牲層52及下面的官能化層24之區域53保留於緊靠內壁29, I之深部分48之部分中。因而，剩餘犧牲層52、53至少實質上與淺部分50處之表面66共面，且相鄰於深部分48之周邊側壁29, P不暴露。替代地，可執行此乾式蝕刻製程以比表面66更深地延伸。在此等情況下，移除犧牲層52之區域53及下面的官能化層24中之一些，使得相鄰於深部分48之周邊側壁29, P中之一些及內部側壁29, I中之一些暴露。此暴露展示於圖9D中。
圖9E描繪沈積於間隙區22上、金屬膜62上、犧牲層52之區域53上及淺部分50中之表面66上的第二官能化層26。第二官能化層26（例如形成第二官能化層26之凝膠材料）可使用任何適合之沈積技術來施加。當相鄰於深部分48之周邊側壁29, P未由於乾式蝕刻而暴露時，第二官能化層26不沈積於相鄰於深部分48之周邊側壁29, P上。在此實例中，消除掛鎖樣構形33。替代地，當相鄰於深部分48之周邊側壁29, P由於乾式蝕刻而被部分暴露時，第二官能化層26由於共價附接至暴露之樹脂層14、14'、18、18'而可沈積於相鄰於深部分48之周邊側壁29, P及內部側壁29, I上。在此實例中，減少掛鎖樣構形33。
第二官能化層26不污染由犧牲層52之區53覆蓋的第一官能化層24之部分。
圖9F描繪犧牲層52之區域53的移除。經由剝離製程移除犧牲層52之區域53。剝離製程可為本文所述之涉及任何適合之有機溶劑的任何適合之剝離製程，此部分視所用犧牲層52之類型而定。剝離製程移除i）至少99%之犧牲層52及ii）安置於其上之官能化層26。剝離犧牲層52以暴露第一官能化層24之部分25，如圖9F中所示。
圖9G描繪金屬膜62之移除。在一實例中，金屬膜62的移除可涉及濕式蝕刻或剝離製程，此視金屬膜62的材料而定。作為實例，可在酸性或鹼性條件下移除鋁金屬膜62，可使用FeCl 3移除銅金屬膜62'，可在碘及碘化物溶液中移除銅、金或銀金屬膜62，且可在鹼性（pH）條件下移除矽金屬膜62。移除金屬膜62亦移除其上之第二官能化層26且暴露多深度凹陷20'之側壁29, P。
在圖9H中，例如使用拋光製程移除安置於間隙區22上之官能化層26。拋光製程可用化學漿料（包括例如研磨劑、緩衝劑、螯合劑、界面活性劑及/或分散劑）進行，該化學漿料可自間隙區22移除官能化層26而不有害地影響彼等區域22處下面的樹脂層14、14'、18、18'。替代地，拋光可用不包括研磨粒子之溶液執行。
化學漿料可用於化學機械拋光系統中以拋光間隙區22之表面。拋光頭/墊或其他拋光工具能夠拋光可存在於間隙區22上之官能化層26，同時使凹陷20'中之官能化層24、26至少實質上保持完整。作為實例，拋光頭可為Strasbaugh ViPRR II拋光頭。
可在拋光之後進行清潔及乾燥製程。清潔製程可利用水浴及音波處理。水浴可維持在約22℃至約30℃範圍內之相對較低溫度下。乾燥製程可涉及旋轉乾燥或經由另一適合技術來乾燥。
如圖9H中所描繪，將官能化層24安置於多深度凹陷20'之深部分48中，且將官能化層26沿著深部分48安置於淺部分50中之表面66及周邊29, P之相鄰部分上。因此，減少掛鎖樣構形33，或在一些情況下消除掛鎖樣構形，其部分視側壁29, P之部分由金屬膜62覆蓋之量及乾式蝕刻是否比表面66更深地延伸而定。
雖然圖中未示，但圖9A至圖9H之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖9A至圖9H中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖9A至圖9H中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如圖9B中）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後立即接枝引子38、40或38'、40'（例如圖9E中）。在其他實例中，可在移除犧牲層52之部分53之後（例如圖9F中），或在移除金屬膜62之後（例如圖9G中），或在對間隙區22進行拋光之後（例如圖9H中），接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖9H中，應理解，可執行參考圖9A至圖9H所描述之方法以產生跨越樹脂層14、14'、18、18'的凹陷20'（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
關於金屬膜之方法
本文所揭示之方法之一些實例使用金屬膜圖案化一或多層。在此等實例中，金屬膜為在處理期間保護下面的（多層結構16、16'之）樹脂層18、18'或基底支撐件17、17'但可在期望時間容易地移除的犧牲層。此等方法展示於10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及以下中之任一者中：i）圖11A至圖11E；ii）圖12A至圖12G；iii）圖12A至圖12D及圖12H至圖12J；iv）圖13A至圖13I；或v）圖14A至圖14I；或vi）圖15A至圖15F。在一些此等實例中，金屬膜亦充當用於光阻顯影之遮罩。
展示於此等系列圖式中之各者中的方法之實例大體上包括在樹脂層14、14'、18或18'上形成金屬膜62，該樹脂層包括由間隙區22分開之複數個多深度凹陷20'，各多深度凹陷20'包括深部分48及相鄰於深部分48之淺部分50（圖10B）；在金屬膜62上形成犧牲層52（圖10B）；及相繼地乾式蝕刻犧牲層52及金屬膜62以暴露淺部分50及間隙區22處之樹脂層14、14'、18或18'之表面66（圖10C）。因此，利用金屬膜62作為犧牲層之實例方法中之各者的開始展示於圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C中。
如圖10A中所示，多深度凹陷20'經界定於如本文中所描述之單層基底支撐件14、14'或多層結構16、16'之樹脂層18、18'中。因此，在此等方法的描述中，術語「樹脂層」可被稱為「樹脂層14、14'、18或18'」。在具體提及「樹脂層14、14'」之實例中，其意謂樹脂層為單層基底支撐件14、14'。在其他實例中，其中提及了「樹脂層18、18'」，其意謂樹脂層為多層結構16、16'之樹脂層18、16'。下面的基底支撐件17、17'以虛線展示，其指示多層結構16及單層基底支撐件14兩者在圖10A至圖10D以及其可與之組合的一系列圖式中之各者中予以表示。
樹脂層14可為本文針對單層基底支撐件14所闡述之樹脂之實例中的任一者，樹脂層14'可為本文針對單層基底支撐件14所闡述之樹脂之實例中的任一者，樹脂層18可為本文針對多層結構16之樹脂層18所描述之樹脂中的任一者，且樹脂層18'可為本文針對多層結構16'之樹脂層18'所描述之樹脂中的任一者。當包括基底支撐件17或17'時，該基底支撐件可為本文中所描述之各別實例中之任一者。
可使用任何適合技術，諸如參考圖4A描述的奈米壓印微影製程，在樹脂層14、14'、18或18'中蝕刻、壓印或界定多深度凹陷20'。儘管圖10A中展示一個多深度凹陷20'，但應理解，可執行該方法以產生跨樹脂層14、14'、18或18'之表面的多深度凹陷20'之陣列，該多深度凹陷之陣列包括由間隙區22分開之各別深部分48及淺部分50。
圖10A至圖10C中所示之方法包括樹脂層14、14'，亦即單層基底支撐件14、14'。在多深度凹陷20'形成於樹脂層14、14'中之後，在沈積金屬膜62之前，可使樹脂層14、14'例如經由矽烷化或電漿灰化而暴露於活化。若樹脂層14、14'包括共價附接至官能化層24、26的表面基團，則不執行活化製程。
如圖10B中所示，金屬膜62沈積於樹脂層14、14'上。用於金屬膜62之適合的材料之實例包括半金屬，諸如矽，或金屬，諸如鋁、銅、鈦、金、銀等。在一些實例中，半金屬或金屬可至少實質上純的（＜99%純）。在其他實例中，可使用所列元素之分子或化合物。當該方法使用背側曝光來顯影光阻時，選擇對用於光阻顯影的光能不透明（不透光或具有小於0.25的透射率）的金屬膜62。舉例而言，可單獨使用或與所列的半金屬或金屬組合使用所列的半金屬（例如二氧化矽）或金屬（例如氧化鋁）中之任一者的氧化物。此等材料可使用本文中所揭示之任何適合技術沈積。
亦如圖10B中所示，犧牲層52沈積於金屬膜62上且固化。在此實例中，犧牲層52可為負型或正型光阻或聚(甲基丙烯酸甲酯)。
現參看圖10C，犧牲層52及金屬膜62相繼地經乾式蝕刻以暴露淺部分50中之樹脂層14、14'之表面66且暴露間隙區22。第一乾式蝕刻製程移除犧牲層52中的一些，且在所量測之時間量內執行以暴露覆於表面66上的金屬膜62。第一乾式蝕刻製程之實例包括反應性離子蝕刻（例如，具有10% CF 4及90% O 2）或100% O 2電漿蝕刻。第二乾式蝕刻製程移除金屬膜62中的一些，且在所量測之時間量內執行以暴露覆於表面66上的樹脂層14、14'。第二乾式蝕刻製程之實例包括反應性離子蝕刻，例如用BCl 3+ Cl 2。如圖10C中所示，停止乾式蝕刻製程，使得犧牲層52之區域53及下面的金屬膜62'保留於緊靠內壁29, I的深部分48的部分中。
圖10A、圖10D、圖10B及圖10C中所示之方法包括安置於基底支撐件17、17'上之樹脂層18、18'。在多深度凹陷20'形成於樹脂層18、18'中（圖10A）之後，如圖10D中所展示，該方法包括額外處理以暴露下面的基底支撐件17、17'之表面74。在此實例方法中，樹脂層18、18'安置於基底支撐件17、17'上，且在形成金屬膜62之前，該方法進一步包含在深部分48處乾式蝕刻樹脂層18、18'以暴露基底支撐件17、17'之表面的第一區74，其中表面之第一區74係深部分48處之表面且可在本文中被稱作「表面74」。在此實例中，可使用乾式蝕刻製程，諸如各向異性氧電漿、CF 4電漿或90% CF 4及10% O 2電漿之混合物，蝕刻樹脂層18、18'，且下面的基底支撐件17、17'充當蝕刻終止層。
在此實例方法中，若基底支撐件17、17'（包括第一區74）包括共價附接至官能化層24、26的表面基團，且樹脂層18、18'不包括共價附接至官能化層24、26的表面基團，則在形成凹陷20之後且在暴露第一區74之前，可使樹脂層18、18'例如經由矽烷化或電漿灰化而暴露於活化。作為實例，五氧化二鉭及熔融矽石包括可附接至PAZAM且可適用於基底支撐件17、17'之表面基團。替代地，若樹脂層18、18'及基底支撐件17、17'（包括第一區74）包括共價附接至官能化層24、26之表面基團，則不執行活化製程。在另外其他實例中，若樹脂層18、18'及基底支撐件17、17'兩者皆不包括共價附接至官能化層24、26之表面基團，則樹脂層18、18'及第一區74可在暴露第一區74之後及沈積金屬膜62之前暴露於活化。
如圖10B中所示，金屬膜62沈積於樹脂層18、18'以及第一區74上，且犧牲層52沈積且固化於金屬膜62上。此等製程中之各者可如本文中所描述執行。在此實例中，當施加金屬膜62時，金屬膜之一部分與基底支撐件17、17'之第一區74直接接觸。
在此實例方法中，犧牲層52及金屬膜62相繼地經乾式蝕刻以暴露淺部分50中的樹脂層18、18'的表面66以及暴露間隙區22，如本文參考圖10C所描述。在此實例中，犧牲層52之區域53及下面的金屬膜62'保留於緊靠內壁29, I的深部分48之部分中，且金屬膜62'與基底支撐件17、17'之第一區74直接接觸。
如所提及，圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C中所示之方法可在以下中之任一者中繼續：圖i）圖11A至圖11E；ii）圖12A至圖12G；iii）圖12A至圖12D及圖12H至圖12J；iv）圖13A至圖13I；或v）圖14A至圖14I；或vi）圖15A至圖15F。現將描述此等方法中之各者。
除了參考任一圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C所描述之製程以外，圖11A至圖11E中所示之方法一般包括：移除樹脂層14、14'、18、18'在以下位置處之部分：i）多深度凹陷20'之淺部分50，以形成具有直接相鄰於深部分48處之表面64或74的表面78、78'之凹陷區76，及ii）間隙區22，以形成包圍深部分48及凹陷區76之新間隙區22'（圖11A）；在金屬膜62'、凹陷區76及新間隙區22'上沈積第一官能化層24（圖11B）；自深部分48移除金屬膜62'（圖11C）；在深部分48處之表面64或74上沈積第二官能化層26（圖11D）；及對新間隙區22'進行拋光（圖11E）。
圖11A中展示移除樹脂層14、14'、18、18'之部分以形成凹陷區76及新間隙區22'。可使用本文所闡述之實例中之任一者，例如各向異性氧電漿、CF 4電漿或90% CF 4及10% O 2電漿之混合物乾式蝕刻樹脂層14、14'、18、18'。在此實例中，乾式蝕刻移除例如在間隙區22處及在界定表面66及淺部分50之梯級特徵80處的樹脂層14、14'、18、18'之暴露部分（參見圖10C）。當使用樹脂層14、14'時，此乾式蝕刻製程可為在所量測之時間量內執行以產生與已處於深部分48處之表面64實質上共面的表面78的定時乾式蝕刻（參見圖11A）。在此特定實例中，表面78係凹陷區76之表面。替代地，當使用樹脂層18、18'時，可執行此乾式蝕刻製程直至獲得充當蝕刻終止層的表面78'。表面78'與表面74共面（參見圖11A）。在此實例中，在多深度凹陷20'之淺部分50處移除樹脂層18、18'之部分（例如，梯級特徵80）暴露基底支撐件17、17'之表面之第二區，其中基底支撐件17、17'之表面之第二區為凹陷區76之表面78'。如圖11A中所示，此乾式蝕刻製程移除樹脂層14、14'、18、18'（其已界定淺部分50）的梯級特徵80，以便產生凹陷區76。此乾式蝕刻製程亦移除周邊側壁29, P之一部分。所得結構為圖11A中所示之單一深度凹陷20。
如圖11A中所示，金屬膜62'在乾式蝕刻樹脂層14、14'、18、18'之後保持完整。
現參看圖11B，本方法接著包括沈積官能化層24。當使用樹脂層14、14'時，所施加之官能化層24位於金屬膜62'上及樹脂層14、14'之暴露表面上（包括表面78及新間隙區22'上）。當使用多層結構16、16'時，所施加之官能化層24位於金屬膜62'上、樹脂層18、18'之暴露表面上及基底支撐件17、17'之暴露表面78'上。官能化層24可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。固化製程可在沈積之後執行。官能化層24共價附接至樹脂層14、14'之暴露表面或樹脂層18、18'及基底支撐件17、17'之暴露表面（包括表面78'）。
接著自原本的在樹脂層14、14'、18、18'蝕刻之前的深部分48移除金屬膜62'。金屬膜62'可藉由濕式蝕刻或剝離製程移除，此視金屬膜62'的材料而定。作為實例，可在酸性或鹼性條件下移除鋁金屬膜62'，可使用FeCl 3移除銅金屬膜62'，可在碘及碘化物溶液中移除銅、金或銀金屬膜62'，且可在鹼性（pH）條件下移除矽金屬膜62'。下面的表面64、74可對濕式蝕刻或剝離製程呈惰性。
如圖11C中所示，濕式蝕刻或剝離製程移除i）至少99%之金屬膜62'及ii）其上之第一官能化層24。此製程暴露樹脂層14、14'之表面64或基底支撐件17、17'之表面74。
如圖11D中所示，接著可將第二官能化層26施加於表面64或74上。第二官能化層26（例如形成第二官能化層26之凝膠材料）可使用任何適合之沈積技術來施加。在此實例中，當在高離子強度下（例如在10×PBS、NaCl、KCl等存在下）進行凝膠材料沈積時，第二官能化層26不沈積於第一官能化層24上或黏著於該第一官能化層上。因此，第二官能化層26不污染第一官能化層24。
在圖11E中，例如使用如參考圖9H所描述之拋光製程，移除安置於新間隙區22'上之官能化層24。
可在拋光之後進行清潔及乾燥製程。清潔製程可利用水浴及音波處理。水浴可維持在約22℃至約30℃範圍內之相對較低溫度下。乾燥製程可涉及旋轉乾燥或經由另一適合技術來乾燥。
雖然圖中未示，但圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖11A至圖11E之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖10A至圖10D或圖11A至圖11E中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖10A至圖10D或圖11A至圖11E中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如圖11B中）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後接枝引子38、40或38'、40'（例如圖11D或圖11E中），只要i）官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖11E中，但應理解，可執行參考圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖11A至圖11E所描述之方法以產生跨越樹脂層14、14'、18、18'的凹陷20（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
除了參考任一圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C所描述之製程（其產生金屬膜62'）以外，圖12A至圖12G中所示之方法一般包括：移除樹脂層14'、18'在以下位置處之部分：i）多深度凹陷20'之淺部分50，以形成具有直接相鄰於深部分48處之表面64或74的表面78、78'之凹陷區76，及ii）間隙區22，以形成包圍深部分48及凹陷區76之新間隙區22'（圖12A）；在金屬膜62'、凹陷區76及新間隙區22'上沈積第一官能化層24（圖12B）；在自深部分48移除金屬膜62'之前：將負型光阻60沈積於第一官能化層24上（圖12B）；導引紫外光劑量穿過樹脂層14'，或替代地穿過基底支撐件17'，藉此在凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'上形成不可溶負型光阻60'，且在金屬膜62'上之第一官能化層24上形成可溶負型光阻60''（圖12B）；移除可溶負型光阻60''（圖12C）；及自金屬膜62'上灰化第一官能化層24（圖12D）；其中自深部分48移除金屬膜62'涉及蝕刻金屬膜62'（圖12D）；且該方法進一步包含在沈積第二官能化層26之前移除不可溶負型光阻60'（圖12E）。此實例方法亦包括在深部分48處之表面64或74上沈積第二官能化層26（圖12F）；及對新間隙區22'進行拋光（圖12G）。
圖12A中展示移除樹脂層14'、18'之部分以形成凹陷區76及新間隙區22'。可使用本文所闡述之實例中之任一者，例如各向異性氧電漿、CF 4電漿或90% CF 4及10% O 2電漿之混合物乾式蝕刻樹脂層14'、18'。在此實例中，乾式蝕刻移除例如在間隙區22處及在界定表面66及淺部分50之梯級特徵80處的樹脂層14'、18'之暴露部分（參見圖10C）。當使用樹脂層14'時，此乾式蝕刻製程可為在所量測之時間量內執行以產生與已處於深部分48處之表面64實質上共面的表面78的定時乾式蝕刻（參見圖12A）。在此特定實例中，表面78係凹陷區76之表面。替代地，當使用樹脂層18'時，可執行此乾式蝕刻製程直至獲得充當蝕刻終止層的基底支撐件17'之表面78'。在此實例中，在多深度凹陷20'之淺部分50處移除樹脂層18'之部分（例如，梯級特徵80）暴露基底支撐件17'之表面之第二區，其中基底支撐件17'之表面之第二區為凹陷區76之表面78'。在此等實例中，表面78或78'與表面64或74至少實質上共面（參見圖12A）。該乾式蝕刻製程亦移除周邊側壁29, P之一部分。所得結構為圖12A中所示之單一深度凹陷20。
如圖12A中所示，金屬膜62'在乾式蝕刻樹脂層14'、18'之後保持完整。
現參看圖12B，本方法接著包括沈積官能化層24。當使用樹脂層14'時，所施加之官能化層24位於金屬膜62'上及樹脂層14'之暴露表面上（包括表面78及新間隙區22'上）。當使用多層結構16'時，所施加之官能化層24位於金屬膜62'上、樹脂層18'之暴露表面上及基底支撐件17'之暴露表面78'上。官能化層24可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。固化製程可在沈積之後執行。官能化層24共價附接至樹脂層14'之暴露表面（包括表面78）或樹脂層18'及基底支撐件17'之暴露表面（包括表面78'）。
圖12B亦描繪將負型光阻60沈積於第一官能化層24上。負型光阻60可為本文所述之負型光阻中之任一者。負型光阻60隨後經由樹脂層14'或替代地經由基底支撐件17'暴露於紫外光劑量，在凹陷區76之表面78、78'上及新間隙區22'上形成不可溶負型光阻60'，且在安置於金屬膜62'上之第一官能化層24上形成可溶負型光阻60''。金屬膜62'阻擋光達至覆於金屬膜62'上的負型光阻60，且因此此部分變得可溶。負型光阻60之其餘部分暴露於光且因此變得不可溶。
圖12C描繪可溶負型光阻60''自（原本的）深部分48移除的情況。使用任何適合顯影劑移除可溶負型光阻60''。用於負型光阻之適合顯影劑之實例包括鹼性水溶液，諸如經稀釋之氫氧化鈉、經稀釋之氫氧化鉀或無金屬離子有機氫氧化四甲銨（tetramethylammoniumhydroxide，TMAH）之水溶液。
在顯影劑暴露之後，不可溶負型光阻60'保留於原本的在樹脂層14'、18'蝕刻之前的淺部分50及新間隙區22'處的第一官能化層24上。
現參看圖12D，相繼地移除第一官能化層24之一部分及金屬膜62'。安置於金屬膜62'上之第一官能化層24之部分可經由灰化移除。用於移除官能化層24之灰化製程可使用電漿，諸如100% O 2電漿、空氣電漿、氬氣電漿等進行。此製程亦可用於移除金屬膜62'。替代地，可停止此製程以使金屬膜62'保持完整。在此等情況下，金屬膜62'接著自原本的在樹脂層14'、18'蝕刻之前的深部分48移除。金屬膜62'可藉由乾式蝕刻製程或藉由濕式蝕刻或剝離製程移除，此視金屬膜62'的材料而定。用於移除金屬膜62'之乾式蝕刻製程可為用BCl 3+ Cl 2進行之反應性離子蝕刻。作為濕式蝕刻或剝離製程之實例，可在酸性或鹼性條件下移除鋁金屬膜62'，可使用FeCl 3移除銅金屬膜62'，可在碘及碘化物溶液中移除銅、金或銀金屬膜62'，且可在鹼性（pH）條件下移除矽金屬膜62'。移除金屬膜62'暴露表面64或74。當使用樹脂層14'時，所暴露之表面為樹脂層表面64。當已使用多層結構16'時，所暴露之表面為基底支撐件表面74。下面的表面64、74可對濕式蝕刻或剝離製程呈惰性。下面的表面64、74對於乾式蝕刻製程可為惰性的或可不為惰性的。否則，下面的表面64、74之蝕刻速率比金屬膜62'的蝕刻速率慢得多，且因此有效地充當蝕刻終止層。
在圖12E處，在沈積第二官能化層26之前，移除不可溶負型光阻60'。可藉由任何適合的移除劑移除不可溶負型光阻60'，此視所用負型光阻60之類型而定。
在圖12F中，接著可將第二官能化層26施加於表面64或74上。第二官能化層26（例如形成第二官能化層26之凝膠材料）可使用任何適合之沈積技術來施加。在此實例中，當凝膠材料之沈積在高離子強度下（例如在10× PBS、NaCl、KCl等存在下）進行時，第二官能化層26不沈積於第一官能化層24上或黏著於該第一官能化層。因此，第二官能化層26不污染第一官能化層24。
在圖12G中，例如使用拋光製程移除安置於新間隙區22'上之官能化層24。拋光製程可如本文中例如參考圖9H所描述執行。
可在拋光之後進行清潔及乾燥製程。清潔製程可利用水浴及音波處理。水浴可維持在約22℃至約30℃範圍內之相對較低溫度下。乾燥製程可涉及旋轉乾燥或經由另一適合技術來乾燥。
雖然圖中未示，但圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖12A至圖12G之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖10A至圖10D或圖12A至圖12G中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖10A至圖10D或圖12A至圖12G中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如圖12B中）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後接枝引子38、40或38'、40'（例如圖12F中），只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖12G中，但應理解，可執行參考圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖12A至圖12G所描述之方法以產生跨越樹脂層14'、18'的凹陷20（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
除了參考任一圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C中所描述之製程以外，圖12A至圖12D中所示且在圖12H至圖12J中繼續展示之方法一般包括：移除樹脂層14'、18'在以下位置處之部分：i）多深度凹陷20'之淺部分50，以形成具有直接相鄰於深部分48處之表面64或74的表面78、78'之凹陷區76，及ii）間隙區22，以形成包圍深部分48及凹陷區76之新間隙區22'（圖12A）；在金屬膜62'、凹陷區76及新間隙區22'上沈積第一官能化層24（圖12B）；在自深部分48移除金屬膜62'之前：將負型光阻60沈積於第一官能化層24上（圖12B）；導引紫外光劑量穿過樹脂層14'，或替代地穿過基底支撐件17'，藉此在凹陷區76之表面78或78'及新間隙區22'上形成不可溶負型光阻60'，且在金屬膜62'上之第一官能化層24上形成可溶負型光阻60''（亦見圖12B）；移除可溶負型光阻60''（圖12C）；及自金屬膜62'上灰化第一官能化層（圖12D）；其中自深部分48移除金屬膜62'涉及蝕刻金屬膜62'（圖12D）；其中第二官能化層26亦沈積於不可溶負型光阻60'上（圖12H）；且該方法進一步包含移除不可溶負型光阻60'（圖12I）。本方法之此實例亦涉及對新間隙區22'進行拋光（圖12J）。
在此實例方法中，圖12A至圖12D中所示之製程可如本文中所描述執行。
接著自圖12A至圖12D及至圖12H繼續該方法。在圖12H中，第二官能化層26接著可施加於表面64或74及不可溶負型光阻60'上。第二官能化層26（例如形成第二官能化層26之凝膠材料）可使用任何適合之沈積技術來施加。第二官能化層26不污染第一官能化層24，該第一官能化層由不可溶負型光阻60'覆蓋。
在圖12I中，移除不可溶負型光阻60'。可藉由任何適合的移除劑移除不可溶負型光阻60'，此視所用負型光阻60之類型而定。如圖12I中所示，移除製程移除i）至少99%不可溶負型光阻60'及ii）其上之第二官能化層26。此移除製程保留安置於表面64或74上之第二官能化層26，且亦使第一官能化層24保持完整。官能化層24、26之此等部分部分保持完整，部分因為其共價附接至樹脂層14'或18'及/或基底支撐件17'。
在圖12J中，例如使用如例如參考圖9H所述之拋光製程，移除安置於新間隙區22'上之官能化層24。
可在拋光之後進行清潔及乾燥製程。清潔製程可利用水浴及音波處理。水浴可維持在約22℃至約30℃範圍內之相對較低溫度下。乾燥製程可涉及旋轉乾燥或經由另一適合技術來乾燥。
雖然圖中未示，但圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖12A至圖12D及在圖12H至圖12J中繼續之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖10A至圖10D或圖12A至圖12D以及圖12H至圖12J中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖10A至圖10D或圖12A至圖12D以及圖12H至圖12J中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如圖12B中）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後及在額外處理之前（例如圖12H中）；或在第二官能化層26經施加且暴露於額外處理之後（例如圖12I或圖12J中），接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖12J中，但應理解，可執行參考圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖12A至圖12D中及繼續在圖12H至圖12J中所描述之方法以產生跨越樹脂層14'、18'的凹陷20（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
除了參考任一圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C所描述之製程（其產生金屬膜62'）以外，圖13A至圖13I中所示之方法一般包括：移除樹脂層14'、18'在以下位置處之部分：i）多深度凹陷20'之淺部分50，以形成具有直接相鄰於深部分48處之表面64或74的表面78、78'之凹陷區76，及ii）間隙區22，以形成包圍深部分48及凹陷區76之新間隙區22'（圖13A）；在金屬膜62'、凹陷區76及新間隙區22'上沈積第一官能化層24（圖13B）；在自深部分48移除金屬膜62'之前：將正型光阻56沈積於第一官能化層24上（圖13B）；導引紫外光劑量穿過樹脂層14'，或替代地穿過基底支撐件17'，藉此在金屬膜62'上之第一官能化層24上形成不可溶正型光阻56'，且在凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'上形成可溶正型光阻56''（圖13B）；移除可溶正型光阻56''（圖13C）；自凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'灰化第一官能化層24（圖13D）；其中第二官能化層26沈積於深部分48處之表面64、74上涉及將第二官能化層26沈積於不可溶正型光阻56'、凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'上（圖13E）；及移除不可溶正型光阻56'（圖13F）；且在自深部分48移除金屬膜62'之後，該方法進一步包含增加第一官能化層24與深部分48處之表面64之間或第一官能化層24與基底支撐件17'之表面之第一區74之間的黏著力（圖13G）。
圖13A中展示移除樹脂層14'、18'之部分以形成凹陷區76及新間隙區22'。可使用本文所闡述之實例中之任一者，例如各向異性氧電漿、CF 4電漿或90% CF 4及10% O 2電漿之混合物乾式蝕刻樹脂層14'、18'。在此實例中，乾式蝕刻移除例如在間隙區22處及在界定表面66及淺部分50之梯級特徵80處的樹脂層14'、18'之暴露部分（參見圖10C）。當使用樹脂層14'，此乾式蝕刻製程可為在所量測之時間量內執行以產生與已處於深部分48處之表面64或74實質上共面的表面78的定時乾式蝕刻（參見圖13A）。在此特定實例中，表面78係凹陷區76之表面。替代地，當使用樹脂層18'時，可執行此乾式蝕刻製程直至獲得充當蝕刻終止層的基底支撐件17'之表面78'。表面78'與表面74共面（參見圖13A）。在此實例中，在多深度凹陷20'之淺部分50處移除樹脂層18'之部分（例如，梯級特徵80）暴露基底支撐件17'之表面之第二區，其中基底支撐件17'之表面之第二區為凹陷區76之表面78'。此乾式蝕刻製程亦移除周邊側壁29, P之一部分。所得結構為圖13A中所示之單一深度凹陷20。
如圖13A中所示，金屬膜62'在乾式蝕刻樹脂層14'、18'之後保持完整。
現參看圖13B，本方法接著包括沈積官能化層24。當使用樹脂層14'時，所施加之官能化層24位於金屬膜62'上及樹脂層14'之暴露表面上（包括表面78及新間隙區22'上）。當使用多層結構16'時，所施加之官能化層24位於金屬膜62'上、樹脂層18'之暴露表面上及基底支撐件17'之暴露表面78'上。官能化層24可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。固化製程可在沈積之後執行。官能化層24共價附接至樹脂層14'之暴露表面或樹脂層18'及基底支撐件17'之暴露表面（包括表面78'）。
圖13B亦描繪將正型光阻56沈積於第一官能化層24上。正型光阻56可為本文中所描述之正型光阻中之任一者。正型光阻56隨後經由樹脂層14'或替代地基底支撐件17'暴露於紫外光劑量，在金屬膜62'及深部分48處之第一官能化層24上形成不可溶正型光阻56'，且在凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'上形成可溶正型光阻56''。金屬膜62'阻擋光達至覆於金屬膜62'上的正型光阻56，且因此此部分變得不可溶。正型光阻56之其餘部分暴露於光且因此變得可溶。
圖13C描繪可溶正型光阻56''自凹陷區76之表面78、78'上及自新間隙區22'上移除的情況。使用任何適合顯影劑移除可溶正型光阻56''。用於正型光阻56之適合顯影劑之實例包括鹼性水溶液，諸如經稀釋之氫氧化鈉、經稀釋之氫氧化鉀或無金屬離子有機氫氧化四甲銨（TMAH）之水溶液。
在顯影劑曝光之後，不可溶正型光阻56'保留於金屬膜62'上，該金屬膜安置於原本的在樹脂層14'、18'蝕刻之前的深部分48處的第一官能化層24上。
圖13D描繪自凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'灰化第一官能化層24。可如本文所描述進行灰化，且移除第一官能化層24以暴露凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'。不可溶正型光阻56'不易受灰化製程影響，且因此不可溶光阻56'、第一官能化層24及金屬膜62'在灰化製程之後保留於原本的深部分48中。
現參看圖13E，第二官能化層26接著可施加於表面78、78'、新間隙區22'及不可溶正型光阻56'上。第二官能化層26（例如形成第二官能化層26之凝膠材料）可使用任何適合之沈積技術來施加。第二官能化層26不污染第一官能化層24，該第一官能化層由不可溶正型光阻56'覆蓋。
現參看圖13F，移除不可溶正型光阻56'。可藉由任何適合的移除劑移除不可溶正型光阻56'，此視所用正型光阻56之類型而定。如圖13F中所示，移除製程移除i）至少99%不可溶正型光阻56'及ii）其上之第二官能化層26。此移除製程保留安置於表面78、78'及新間隙區22'上之第二官能化層26。官能化層26之此等部分保持完整，部分因為其共價附接至樹脂層14'或18'及/或基底支撐件17'。
圖13G描繪金屬膜62'自原本的在樹脂層14'、18'蝕刻之前的深部分48移除的情況。金屬膜62'可藉由濕式蝕刻製程移除，此視金屬膜62'的材料而定。在一實例中，金屬膜62'（例如，具有約30 nm厚度的鋁）可藉由在無機械應力（包括攪拌或音波處理）的情況下暴露於1-2% KOH溶液或碳酸鈉緩衝劑（pH約10）約3分鐘至5分鐘來蝕刻。可藉由稀釋蝕刻劑及增加製程持續時間來減緩蝕刻製程，此可改善官能化層24之保持力。金屬膜62'之移除並不移除沈積於原本的深部分48處之金屬膜62'上的第一官能化層24，但的確暴露表面64、74。下面的表面64、74亦可對濕式蝕刻製程呈惰性。
如圖13G中所描繪，金屬膜62'移除在表面64、74與第一官能化層24之間產生間隙。可進行多種方法以增加第一官能化層24與深部分48處的樹脂層14'之表面64或基底支撐件17'之表面之第一區74之間的黏著力。此等方法亦可改善第一官能化層24與周邊29, P之其餘部分之間的黏著力。
以下為可用於增加第一官能化層24與樹脂層14'的表面64之間的黏著力的方法之實例。
在一個實例中，增加第一官能化層24與深部分48處之表面64之間的黏著力涉及加熱第一官能化層24及深部分48處之表面64。加熱可以加速第一官能化層24與下面的表面64之間的共價鍵結。在一實例中，加熱可在約55℃至約65℃範圍內之溫度下進行，持續在約25分鐘至約35分鐘範圍內之時間。在另一實例中，加熱可在約60℃之溫度下執行約30分鐘之時間。
在另一實例中，增加第一官能化層24與深部分48處之表面64之間的黏著力涉及在第一及第二官能化層24、26上施加保護塗層（圖中未示）；加熱第一官能化層24及深部分48處之表面64；及移除保護塗層。可使用水溶液產生保護塗層，該水溶液包括至多約15% （質量/體積）之選自由以下組成之群的水溶性材料：聚乙烯醇/聚乙二醇接枝共聚物（其一個實例包括KOLLICOAT® IR，可購自BASF公司）、蔗糖、聚丙烯醯胺、聚葡萄糖（例如，200,000 Da分子量）、聚丙烯醯胺（例如，40,000 Da、200,000 Da等之分子量）、聚乙二醇、乙二胺四乙酸鈉鹽（亦即EDTA）、具有乙二胺四乙酸之參(羥基甲基)胺基甲烷、（參(2-羧基乙基)膦）、參(3-羥丙基三唑基甲基)胺、岩基啡啉二磺酸二鈉鹽（bathophenanthrolinedisulfonic acid disodium salt）、羥基功能性聚合物、甘油或檸檬酸鈉鹽水。可使用任何適合之沈積技術來施加水溶液。在施加水溶液之後，可加熱水溶液以蒸發水且形成保護塗層。接著可藉由暴露於水來移除保護塗層。
在另一實例中，增加第一官能化層24與深部分48處之表面64之間的黏著力涉及選擇性地矽烷化深部分48處之表面64。為了選擇性矽烷化，可使用矽烷，其包括可附接至第一官能化層24之官能基的官能基及可附接至表面64之官能基。適合的矽烷之實例包括胺基矽烷、炔基矽烷及降冰片烯矽烷。胺基矽烷或炔基矽烷可附接至官能化層24之疊氮官能基。降冰片烯矽烷可分別附接至官能化層之疊氮官能基或四
Figure 111117355-001
。胺基矽烷之實例可包括(3-胺丙基)三甲氧基矽烷)（APTMS）、(3-胺丙基)三乙氧基矽烷)（APTES）、N-(6-胺己基)胺甲基三乙氧基矽烷（AHAMTES）、N-(2-胺乙基)-3-胺丙基三乙氧基矽烷（AEAPTES）及N-(2-胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷（AEAPTMS），其中之各者係購自Gelest。炔基矽烷可包括環炔不飽和部分，諸如O-炔丙基)-N-(三乙氧基矽烷基丙基)胺基甲酸酯、環辛炔、環辛炔衍生物或雙環壬炔（例如雙環[6.1.0]壬-4-炔或其衍生物、雙環[6.1.0]壬-2-炔或雙環[6.1.0]壬-3-炔）。降冰片烯矽烷可為降冰片烯衍生物，例如包括氧或氮而非碳原子中之一者的(雜)降冰片烯。降冰片烯矽烷之一個實例包括[(5-雙環[2.2.1]庚-2-烯基)乙基]三甲氧基矽烷。
將矽烷引入至官能化層24可吸取（例如吸收）之水溶液中，且在矽烷與各別官能基之間進行適當反應。可使用任何適合之技術，例如氣相沈積（例如YES方法）、旋塗或本文所揭示之其他沈積方法施加矽烷水溶液。
以下為可用於增加第一官能化層24與基底支撐件17'之表面之第一區74之間的黏著力的方法之實例。
增加第一官能化層24與基底支撐件17'之表面之第一區74之間的黏著力的方法之一個實例涉及加熱第一官能化層24及基底支撐件17'之表面之第一區74。可如本文中所描述執行此製程。
增加第一官能化層24與基底支撐件17'之表面之第一區74之間的黏著力的方法之另一實例涉及：在第一及第二官能化層上施加保護塗層；加熱第一官能化層24及基底支撐件17'之表面之第一區74；及移除保護塗層。可如本文中所描述執行此製程。
增加第一官能化層24與基底支撐件17'之表面之第一區74之間的黏著力的方法之另一實例涉及選擇性地矽烷化基底支撐件17'之表面之第一區74。可如本文中所描述執行此製程。
在增加第一官能化層24與表面64或基底支撐件17'之表面之第一區74之間的黏著力的方法之任一實例中，使第一官能化層24與表面64或第一區74直接接觸。該方法亦可將官能化層24共價附接至表面64或第一區74。所得結構示意性地展示於圖13H中。圖13H描繪凹陷20，其中第一官能化層24與表面64或基底支撐件17'之第一區74直接接觸，且第二官能化層26相鄰於第一官能化層26。
在圖13I中，例如使用如例如參考圖9H所述之拋光製程，移除安置於新間隙區22'上之官能化層26。
可在拋光之後進行清潔及乾燥製程。清潔製程可利用水浴及音波處理。水浴可維持在約22℃至約30℃範圍內之相對較低溫度下。乾燥製程可涉及旋轉乾燥或經由另一適合技術來乾燥。
雖然圖中未示，但圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖13A至圖13I之方法且亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖10A至圖10D或圖13A至圖13I中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖10A至圖10D或圖13A至圖13I中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如圖13B中）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後及在後續處理之前（例如圖13E中），或在施加及處理第二官能化層26之後（例如圖13F、圖13H或圖13I中），接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖13I中，但應理解，可執行參考圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖13A至圖13I所描述之方法以產生跨越樹脂層14'、18'的凹陷20（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
除了參考任一圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C所描述之製程（其產生金屬膜62'）以外，圖14A至圖14I中所示之方法一般包括：移除樹脂層在以下位置處之部分：i）多深度凹陷20'之淺部分50，以形成具有直接相鄰於深部分48處之表面64或74的表面78、78'之凹陷區76，及ii）間隙區22，以形成包圍深部分48及凹陷區76之新間隙區22'（圖14A）；在金屬膜62'、凹陷區76及新間隙區22'上沈積第一官能化層24（圖14B）；將正型光阻56沈積於第一官能化層24上（圖14B）；導引紫外光劑量穿過樹脂層14'，或替代地穿過基底支撐件17'及樹脂層18'，藉此在金屬膜62'上之第一官能化層24上形成不可溶正型光阻56'，且在凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'上形成可溶正型光阻56''；移除可溶正型光阻56''（圖14C）；自凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'灰化第一官能化層24（圖14D）；移除不可溶正型光阻56'（圖14E）；自深部分48濕式蝕刻金屬膜62'，其中金屬膜62'上之第一官能化層24保持完整（圖14F）；增加第一官能化層24與深部分48處之表面64、74之間的黏著力（圖14G）；將第二官能化層26沈積於凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'上（圖14H）；及對新間隙區22'進行拋光（圖14I）。
圖14A中展示移除樹脂層14'、18'之部分以形成凹陷區76及新間隙區22'。可使用本文所闡述之實例中之任一者，例如各向異性氧電漿、CF 4電漿或90% CF 4及10% O 2電漿之混合物乾式蝕刻樹脂層14'、18'。在此實例中，乾式蝕刻移除例如在間隙區22處及在界定表面66及淺部分50之梯級特徵80處的樹脂層14'、18'之暴露部分（參見圖10C）。當使用樹脂層14'，此乾式蝕刻製程可為在所量測之時間量內執行以產生與已處於深部分48處之表面64實質上共面的表面78的定時乾式蝕刻（參見圖14A）。在此特定實例中，表面為凹陷區76之表面78。替代地，當使用樹脂層18'時，可執行此乾式蝕刻製程直至獲得充當蝕刻終止層的基底支撐件17'之表面78'。表面78'與表面74共面（參見圖14A）。在此實例中，在多深度凹陷20'之淺部分50處移除樹脂層18'之部分（例如，梯級特徵80）暴露基底支撐件17'之表面之第二區，其中基底支撐件17'之表面之第二區為凹陷區76之表面78'。如圖14A中所示，此乾式蝕刻製程移除樹脂層14'、18'（其已界定淺部分50）的梯級特徵80，以便產生凹陷區76。此乾式蝕刻製程亦移除周邊側壁29, P之一部分。所得結構為圖14A中所示之單一深度凹陷20。
如圖14A中所示，金屬膜62'在乾式蝕刻樹脂層14'、18'之後保持完整。
現參看圖14B，該方法隨後包括沈積官能化層24。當使用樹脂層14'時，所施加之官能化層24位於金屬膜62'上及樹脂層14'之暴露表面上（包括表面78及新間隙區22'上）。當使用多層結構16'時，所施加之官能化層24位於金屬膜62'上、樹脂層18'之暴露表面上及基底支撐件17'之暴露表面78'上。官能化層24可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。固化製程可在沈積之後執行。官能化層24共價附接至樹脂層14'之暴露表面或樹脂層18'及基底支撐件17'之暴露表面（包括表面78'）。
圖14B亦描繪將正型光阻56沈積於第一官能化層24上。正型光阻56可為本文中所描述之正型光阻中之任一者。正型光阻56隨後經由樹脂層14'或基底支撐件17'及樹脂層18'暴露於紫外光劑量，在金屬膜62'及深部分48處之第一官能化層24上形成不可溶正型光阻56'，且在凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'上形成可溶正型光阻56''。金屬膜62'阻擋光達至覆於金屬膜62'上的正型光阻56，且因此此部分變得不可溶。不可溶正型光阻56'展示於圖14C中。正型光阻56之其餘部分暴露於光且因此變得可溶。圖14C亦描繪可溶正型光阻56''自凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'移除的情況。使用本文中針對正型光阻56所描述之任何適合顯影劑，移除可溶正型光阻56''。
在顯影劑曝光之後，不可溶正型光阻56'保留於金屬膜62'上，該金屬膜安置於原本的在樹脂層14'、18'蝕刻之前的深部分48處的第一官能化層24上。
圖14D描繪自凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'灰化第一官能化層24。可如本文所描述進行灰化，且移除第一官能化層24以暴露凹陷區76之表面78、78'及新間隙區22'。不可溶正型光阻56'不易受灰化製程影響，且因此不可溶正型光阻56'、第一官能化層24及金屬膜62'在灰化製程之後保留於原本的深部分48中。
現參看圖14E，例如用剝離製程，移除不可溶正型光阻56'。剝離製程可使用任何適合的移除劑執行，此視所用正型光阻56之類型而定。第一官能化層24及金屬膜62'保持完整，且不用不可溶正型光阻56'移除，因為層及膜24、62'對移除劑呈惰性。
圖14F描繪金屬膜62'自原本的在樹脂層14'、18'蝕刻之前的深部分48移除的情況。金屬膜62'可藉由濕式蝕刻製程移除，此視金屬膜62'的材料而定。在一實例中，金屬膜62'（例如，具有約30 nm厚度的鋁）可藉由在無機械應力（包括攪拌或音波處理）的情況下暴露於1-2% KOH溶液或碳酸鈉緩衝劑（pH約10）約3分鐘至5分鐘來蝕刻。可藉由稀釋蝕刻劑及增加製程持續時間來減緩蝕刻製程，此可改善官能化層24之保持力。金屬膜62'之移除並不移除沈積於原本的深部分48處之金屬膜62'上的第一官能化層24，但的確暴露表面64、74。下面的表面64、74可對濕式蝕刻製程呈惰性。
如圖14F中所描繪，金屬膜62'移除在表面64、74與第一官能化層24之間產生間隙。可進行多種方法以增加第一官能化層24與深部分48處的樹脂層14'之表面64或基底支撐件17'之表面之第一區74之間的黏著力。此等方法亦可改善第一官能化層24與周邊29, P之其餘部分之間的黏著力。可使用參考圖13系列圖式所描述的用於增加黏著力之方法中之任一者。
在增加第一官能化層24與表面64或基底支撐件17'之表面之第一區74之間的黏著力的方法之任一實例中，使第一官能化層24與表面64或第一區74直接接觸。該方法亦可將官能化層24共價附接至表面64或第一區74。所得結構示意性地展示於圖14G中。圖14G描繪凹陷20，其中第一官能化層24與表面64或基底支撐件17'之第一區74直接接觸。
現參看圖14H，接著，第二官能化層26可施加於表面78、78'及新間隙區22'上。第二官能化層26（例如形成第二官能化層26之凝膠材料）可使用任何適合之沈積技術來施加。在此實例中，第二官能化層26如本文所描述在高離子強度下施加，且因此不污染第一官能化層24。
在圖14I中，例如使用如例如參考圖9H所述之拋光製程，移除安置於新間隙區22'上之官能化層26。
可在拋光之後進行清潔及乾燥製程。清潔製程可利用水浴及音波處理。水浴可維持在約22℃至約30℃範圍內之相對較低溫度下。乾燥製程可涉及旋轉乾燥或經由另一適合技術來乾燥。
雖然圖中未示，但圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖14A至圖14I之方法且亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖10A至圖10D或圖14A至圖14I中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖10A至圖10D或圖14A至圖14I中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如圖14B中）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後接枝引子38、40或38'、40'（例如圖14H或圖14I中），只要i）官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖14I中，但應理解，可執行參考圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖14A至圖14I所描述之方法以產生跨越樹脂層14'、18'的凹陷20（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
任一圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖15A至圖15F中所描述之方法一般包括：在樹脂層14'、18'上形成金屬膜62，該樹脂層包括由間隙區22分開之複數個多深度凹陷20'，各多深度凹陷20'包括由樹脂層14'、18'界定之深部分48及相鄰於深部分48的淺部分50（圖10B中所示）；在金屬膜62上形成犧牲層52（圖10B）；相繼地對犧牲層52及金屬膜62進行乾式蝕刻，以暴露淺部分50及間隙區22（其形成金屬膜62'，圖10C）；剝離犧牲層52以暴露金屬膜62'（圖15A）；在金屬膜62'及間隙區22上及淺部分50中沈積第一官能化層24（圖15A）；使負型光阻60沈積於第一官能化層24上（圖15A）；導引紫外光劑量穿過樹脂層14'、18'，藉此在間隙區22上及淺部分50中形成不可溶負型光阻60'，且在金屬膜62'上之第一官能化層24上形成可溶負型光阻60''（圖15B）；自金屬膜62'上灰化第一官能化層24（圖15C）；自深部分48蝕刻金屬膜62'（圖15C）；在不可溶負型光阻60'上及在深部分48中沈積第二官能化層26（圖15D）；剝離不可溶負型光阻60'（圖15E）；且對來自間隙區22之第一官能化層24進行拋光（圖15F）。
可在樹脂層14'上，或替代地在基底支撐件17'及樹脂層18'上形成金屬膜62'（圖10C中所示），如本文中分別參考圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C所描述。可使用參考此等圖式所描述之材料及方法中之任一者。
本方法接著在圖15A中繼續，其描繪若干製程，包括移除犧牲層52以暴露深部分48中之金屬膜62'、施加第一官能化層24及施加負型光阻60。
犧牲層52（圖10C中所示）可經由剝離製程移除。剝離製程可使用任何適合之移除劑執行，此視所用犧牲層52之類型而定。在犧牲層52移除之後，暴露出下面的金屬膜62'。
圖15A描繪沈積於金屬膜62'上、間隙區22上及淺部分50上之第一官能化層24。當使用樹脂層14'時，所施加之官能化層24位於金屬膜62'上及樹脂層14'之暴露表面上（包括表面66及間隙區22上）。當使用多層結構16'時，所施加之官能化層24亦位於金屬膜62'上及樹脂層18'之暴露表面上（包括表面66及間隙區22上）。官能化層24可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。固化製程可在沈積之後執行。官能化層24共價附接至樹脂層14'、18'之暴露表面。
圖15A亦描繪沈積於第一官能化層24上之負型光阻60。負型光阻60可為本文所述之負型光阻中之任一者。所沈積負型光阻60隨後經由樹脂層14'，或替代地基底支撐件17'及樹脂層18'暴露於紫外光劑量，藉此在間隙區22上及淺部分50中形成不可溶負型光阻60'，且在金屬膜62'上之第一官能化層24上形成可溶負型光阻60''。金屬膜62'阻擋光達至覆於金屬膜62'上的負型光阻60，且因此此部分變得可溶。接著使用本文針對負型光阻60所述之任何適合顯影劑，移除可溶負型光阻60''。
在顯影劑暴露之後，不可溶負型光阻60'保留於淺部分50及間隙區22處之第一官能化層24上。不可溶負型光阻60'展示於圖15B中。
接著在圖15C中繼續本方法，其描繪若干程序，包括相繼地移除第一官能化層24及金屬膜62'以暴露樹脂層14'之表面64或基底支撐件17'之表面74。
圖15C描繪自安置於深部分48之表面64、74上之金屬膜62'移除第一官能化層24的情況。如所描繪，第一官能化層24亦自界定深部分48之周邊29, P之一部分移除。第一官能化層24可經由灰化製程移除。可如本文所描述進行灰化製程，且移除第一官能化層24以暴露金屬膜62'。不可溶負型光阻60'不易受灰化製程影響，且因此不可溶負型光阻60'及下面的第一官能化層24在灰化製程之後保留於淺部分50中及間隙區22上。
圖15C亦描繪自深部分48移除金屬膜62'的情況。金屬膜62'可藉由濕式蝕刻或剝離製程移除，此視金屬膜62'的材料而定。作為實例，可在酸性或鹼性條件下移除鋁金屬膜62'，可使用FeCl 3移除銅金屬膜62'，可在碘及碘化物溶液中移除銅、金或銀犧牲層，且可在鹼性（pH）條件下移除矽金屬膜62'。當使用樹脂層14'時，移除金屬膜62'會暴露深部分48處之樹脂層14'之表面64。當使用樹脂層18'時，移除金屬膜62'會暴露深部分48處之基底支撐件17'的表面74。金屬膜62'之移除亦暴露界定深部分48以及內壁29, I之周邊29, P的其餘部分。
圖15D描繪第二官能化層26之沈積，其施加於暴露表面64、74及不可溶負型光阻60'上。第二官能化層26（例如形成第二官能化層26之凝膠材料）可使用任何適合之沈積技術來施加。第二官能化層26不污染第一官能化層24，該第一官能化層由不可溶負型光阻60'覆蓋。
現參看圖15E，不可溶負型光阻60'經由剝離製程移除。剝離製程可為本文所述之任何適合之剝離製程。剝離製程涉及將不可溶負型光阻60'暴露於針對所用負型光阻60之類型的適合的移除劑。如圖15E中所示，移除製程移除i）至少99%之不可溶負型光阻60'及ii）其上之第二官能化層26。此移除製程保留安置於表面64或74上之第二官能化層26，且亦使第一官能化層24保持完整。官能化層24、26之此等部分部分保持完整，部分因為其共價附接至樹脂層14'或18'及/或基底支撐件17'。
在圖15F中，例如使用如例如參考圖9H所述之拋光製程，移除安置於間隙區22上之官能化層24。
可在拋光之後進行清潔及乾燥製程。清潔製程可利用水浴及音波處理。水浴可維持在約22℃至約30℃範圍內之相對較低溫度下。乾燥製程可涉及旋轉乾燥或經由另一適合技術來乾燥。
如圖15F中所描繪，官能化層24安置於一半的多深度凹陷20'上（在淺部分50及周邊29, P之相鄰部分處）且官能化層26安置於另一半的多深度凹陷20'上（在深部分48及周邊29, P之相鄰部分處）。因此，消除掛鎖樣構形33。
雖然圖中未示，但圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖15A至圖15F之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖10A至圖10D或圖15A至圖15F中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖10A至圖10D或圖15A至圖15F中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如圖15A中）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後（例如圖15D中）；或在移除不可溶負型光阻60'之後（例如圖15E或圖15F中），立即接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖15F中，但應理解，可執行參考圖10A至圖10C或圖10A、圖10D、圖10B及圖10C以及圖15A至圖15F所描述之方法以產生跨越樹脂層14'、18'的凹陷20'（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
關於不同厚度之方法
本文所揭示之方法之其他實例使用具有不同厚度及UV透射特性之樹脂層來產生用於圖案化光阻51之遮罩，光阻又用於圖案化官能化層24、26。
此等方法之兩個實例展示於圖16A至圖16M中，其中一個實例包括圖16A至圖16H，且另一實例包括圖16A至圖16C及圖16I至圖16M。
在圖16A至圖16C之系列圖式中，所示方法一般包括：將第一官能化層24沈積於樹脂層14'、18'上，其包括由間隙區22分開之複數個多深度凹陷20'，各多深度凹陷20'包括深部分48及相鄰於深部分48之淺部分50（圖16B）；將光阻51沈積於第一官能化層24上（圖16C）；及導引紫外光劑量穿過樹脂層14'、樹脂層18'，藉此光阻51之第一部分產生不可溶光阻51'且第二部分變為可溶光阻51''（圖16C）。
在圖16D至圖16H中繼續方法之一個實例，其包括：移除可溶光阻51''，藉此暴露第一官能化層24之一部分（圖16D）；移除第一官能化層24之部分，藉此暴露樹脂層14'、18'之一部分（圖16E）；將第二官能化層26沈積於不可溶光阻51'上及樹脂層14'、18'之暴露部分上（圖16F）；移除不可溶光阻51'，藉此暴露第一官能化層24（圖16G）；且對來自間隙區22之第一官能化層24或第二官能化層26進行拋光（圖16H）。
在此特定系列中，圖16A至圖16H中所示之方法描繪光阻51為正型光阻56的情況；且由於紫外光劑量，淺部分50及間隙區22中之正型光阻56變為不可溶光阻51'、56'，且深部分48中之正型光阻56變為可溶光阻51''；在移除可溶光阻51''之後，深部分48被暴露出來；將第二官能化層26沈積於深部分48中及不可溶光阻51'、56'上；移除不可溶光阻51'、56'，暴露淺部分50中及間隙區22上之第一官能化層24；且拋光使第一官能化層24自間隙區22移除。
圖16A描繪多深度凹陷20'，其具有深部分48及相鄰於深部分48之淺部分50。多深度凹陷20'界定於如本文中所描述之單層基底支撐件14'或多層結構16'之樹脂層18'中。因此，在此方法的描述中，術語「樹脂層」可被稱為「樹脂層14'、18'」。多層結構16'之下面的基底支撐件17'未展示於圖16A至圖16M中。
如所提及，樹脂層14'、18'具有變化之厚度及UV透射特性以產生用於對光阻51進行圖案化之遮罩。在此實例中，深部分48覆於具有第一厚度t 1之第一樹脂部分88上，且間隙區22覆於具有大於第一厚度t 1之第二厚度t 2的第二樹脂部分90上。第一厚度t 1經選擇以允許UV光透射穿過第一樹脂部分88處之樹脂層14'、18'，且第二厚度t 2經選擇以阻擋UV光透射穿過第二樹脂部分90處之樹脂層14'、18'。淺部分50覆於具有第三厚度t 3的第三樹脂部分92上。第三厚度t 3經選擇以阻擋UV光透射穿過第三樹脂部分92處之樹脂層14'、18'。在對多深度凹陷20'進行蝕刻、壓印等時獲得不同厚度t 1、t 2、t 3。
圖16B描繪第一官能化層24於多深度凹陷20'及間隙區22上的沈積。第一官能化層24沈積於樹脂層14'或替代地樹脂層18'上。官能化層24可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。固化製程可在沈積之後執行。官能化層24共價附接至樹脂層14'、18'之暴露表面，諸如深部分48之表面64、淺部分50之表面66及間隙區22。
圖16C描繪光阻51之沈積。光阻51可為本文中所描述的光阻中的任一者，亦即，正型光阻56或負型光阻60。隨後導引紫外光穿過樹脂層14'或基底支撐件17'（圖中未示）及樹脂層18'之背側以使光阻51圖案化且產生不可溶光阻51'或可溶光阻51''。如本文中所描述，基底支撐件17'在使用時能夠透射UV光用於背側曝光。
在本方法之此特定實例中，光阻51係正型光阻56。如所描述，第一厚度t 1經選擇以允許UV光透射穿過樹脂層14'、18'，且第二厚度t 2及第三厚度t 3經選擇以阻擋UV光透射穿過樹脂層14'、18'。因此，光阻51、56覆於第一樹脂部分88上的部分由於暴露於UV光而變得可溶，且光阻51、56覆於第二樹脂部分90及第三樹脂部分92上的部分由於缺乏暴露於UV光而變得不可溶。換言之，當暴露於紫外光劑量時，不可溶光阻51'、56'形成於淺部分50上，且間隙區22及可溶光阻51''形成於深部分48上且經移除（參見圖16D）。
如所述，圖16D亦描繪可溶光阻51''的移除。使用本文針對正型光阻56所述之任何適合的顯影劑移除可溶光阻51''。可溶光阻51''之移除暴露深部分48中之第一官能化層24。
圖16E描繪移除第一官能化層24之部分，藉此暴露樹脂層14'、18'之一部分。官能化層24可藉由灰化移除，如圖14D中所描述。灰化處理移除第一官能化層24以暴露深部分48之表面64。不可溶光阻51'、56'不易受灰化製程影響，且因此在灰化製程之後不可溶光阻51'、56'及下方之第一官能化層24保留於淺部分50中及間隙區22上。
圖16F描繪沈積於不可溶光阻51'及深部分48之暴露表面64上的第二官能化層26。第二官能化層26可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之技術沈積。第二官能化層26不污染第一官能化層24，該第一官能化層由不可溶光阻51'、56'覆蓋。
圖16G描繪了不可溶光阻51'、56'之移除。可經由剝離製程移除不可溶光阻51'、56'。剝離製程可為本文中所描述之任何適合的剝離製程，且可涉及將不可溶光阻51'、56'暴露於針對所用正型光阻56之類型的適合的移除劑。如圖16G中所示，移除製程移除i）至少99%不可溶光阻51'、56'及ii）其上之第二官能化層26。此移除製程保留安置於表面64上之第二官能化層26，且亦使第一官能化層24保持完整。官能化層24、26之此等部分部分保持完整，部分因為其共價附接至樹脂層14'或18'。
圖16H描繪例如使用如例如參考圖9H所述之拋光製程，移除安置於間隙區22上之官能化層24。
可在拋光之後進行清潔及乾燥製程。清潔製程可利用水浴及音波處理。水浴可維持在約22℃至約30℃範圍內之相對較低溫度下。乾燥製程可涉及旋轉乾燥或經由另一適合技術來乾燥。
如圖16H中所描繪，官能化層24安置於一半的多深度凹陷20'上（在淺部分50及周邊側壁29, P之相鄰部分處）且官能化層26安置於另一半的多深度凹陷20'上（在深部分48及周邊側壁29, P之相鄰部分處）。因此，消除掛鎖樣構形33。
雖然圖中未示，但圖16A至圖16H之方法亦包括使各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖16A至圖16H中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖16A至圖16H中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如圖16B中）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後（例如圖16F中）；或在移除不可溶光阻51'之後（例如圖16G或圖16H中），立即接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖16H中，應理解，可執行參考圖16A至圖16H所描述之方法以產生跨越樹脂層14'、18'的凹陷20'（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
除了參考圖16A至圖16C所描述之製程以外，在圖16I至圖16M中持續本方法之另一實例。在此方法中，移除可溶光阻51''，藉此暴露第一官能化層24之一部分（圖16I）；移除第一官能化層24之部分，藉此暴露樹脂層14'、18'之一部分（圖16J）；使第二官能化層26沈積於不可溶光阻51'上及樹脂層14'、18'之暴露部分上（圖16K）；移除不可溶光阻51'藉此暴露第一官能化層24（圖16L）；且對來自間隙區22之第一官能化層24或第二官能化層26進行拋光（圖16M）。
在此特定系列中，圖16A至圖16C中所示且在圖16I至16M中繼續展示之方法描繪光阻51為負型光阻60的情況；且由於紫外光劑量，深部分48中之負型光阻60變為不可溶光阻51'、60'，且淺部分50中及間隙區22上之負型光阻60變為可溶光阻51''、60''；在移除可溶光阻51''、60''之後，淺部分50及間隙區22被暴露出來；第二官能化層26沈積於淺部分50、間隙區22及不可溶光阻51'、60'上；移除不可溶光阻51'、60'暴露深部分48中之第一官能化層24；且拋光使第二官能化層26自間隙區22移除。
圖16A至圖16B系列中所描繪之方法的步驟可如本文所述進行。
圖16C描繪光阻51之沈積。光阻51可為本文中所描述的光阻中的任一者，亦即，正型光阻56或負型光阻60。隨後導引紫外光穿過樹脂層14'或基底支撐件17'（圖中未示）及樹脂層18'之背側以使光阻51圖案化且產生不可溶光阻51'或可溶光阻51''。如本文中所描述，基底支撐件17'在使用時能夠透射UV光用於背側曝光。
在來自圖16I至圖16M之方法的特定實例中，光阻51為負型光阻60。如所描述，第一厚度t 1經選擇以允許UV光透射穿過樹脂層14'、18'，且第二厚度t 2及第三厚度t 3經選擇以阻擋UV光透射穿過樹脂層14'、18'。因此，光阻51、60覆於第一樹脂部分88上的部分由於暴露於UV光而變得不可溶，且光阻51、60覆於第二樹脂部分90及第三樹脂部分92上的部分由於缺乏暴露於UV光而變得可溶。換言之，當暴露於紫外光劑量時，不可溶光阻60'形成於深部分48上，且可溶光阻60''形成於淺部分50及間隙區22上且經移除（參見圖16I）。
如所提及，圖16I亦描繪可溶光阻51''、60''之移除。使用本文針對負型光阻60所述之任何適合顯影劑，移除可溶光阻51''、60''。移除可溶光阻51''、60''暴露淺部分50及間隙區22上之第一官能化層24。
圖16J描繪移除第一官能化層24之部分，藉此暴露樹脂層14'、18'之一部分。官能化層24可藉由灰化移除，如圖14D中所描述。灰化製程移除第一官能化層24以暴露淺部分50及間隙區22之表面66。不可溶光阻51'、60'不易受灰化製程影響，且因此不可溶光阻51'、60'及下方之第一官能化層24在灰化製程之後保留於深部分48中。
圖16K描繪沈積於不可溶光阻51'、60'及淺部分50之暴露表面66上的第二官能化層26。第二官能化層26可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之技術沈積。第二官能化層26不污染第一官能化層24，該第一官能化層由不可溶光阻51'、60'覆蓋。
圖16L描繪了不可溶光阻51'、60'之移除。可經由剝離製程移除不可溶光阻51'、60'。剝離製程可為本文中所描述之任何適合的剝離製程，且可涉及針對所用負型光阻60之類型的適合的移除劑。如圖16L中所示，移除製程移除i）至少99%不可溶光阻51'、60'及ii）其上之第二官能化層26。此移除製程保留安置於表面66及間隙區22上之第二官能化層26，且亦使第一官能化層24保持完整。官能化層24、26之此等部分部分保持完整，部分因為其共價附接至樹脂層14'或18'。
圖16M描繪例如使用如例如參考圖9H所述之拋光製程，移除安置於間隙區22上之官能化層26。
可在拋光之後進行清潔及乾燥製程。清潔製程可利用水浴及音波處理。水浴可維持在約22℃至約30℃範圍內之相對較低溫度下。乾燥製程可涉及旋轉乾燥或經由另一適合技術來乾燥。
如圖16M中所描繪，官能化層24安置於一半的多深度凹陷20'上（在深部分48及周邊29, P之相鄰部分處）且官能化層26安置於另一半的多深度凹陷20'上（在淺部分50及周邊29, P之相鄰部分處）。因此，消除掛鎖樣構形33。
雖然圖中未示，但圖16A至圖16C以及在圖16I至圖16M中繼續之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖16A至圖16C以及繼續在圖16I至圖16M中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖16A至圖16C以及繼續在圖16I至圖16M中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如圖16B中）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後（例如圖16K中）；或在移除不可溶負型光阻51'、60'之後（例如圖16L或圖16M中），立即接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖16M中，應理解，可執行參考圖16A至圖16C以及繼續在圖16I至圖16M中所描述之方法以產生跨越樹脂層14'、18'的凹陷20'（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
關於不同金屬層厚度之方法
在圖17A至圖17K之系列圖式中，該方法一般包括：將第一官能化層24沈積於樹脂層14'、18'上，該樹脂層包括藉由間隙區22分開之複數個多深度凹陷20'，各多深度凹陷20'包括深部分48及相鄰於深部分48之淺部分50（圖17F）；將光阻51沈積於第一官能化層24上（圖17F）；導引紫外光劑量穿過樹脂層14'、18'，藉此光阻51之第一部分產生不可溶光阻51'且第二部分變為可溶光阻51''（圖17F，圖17G）；移除可溶光阻51''，藉此暴露第一官能化層24之一部分（圖17G）；移除第一官能化層24之部分，藉此暴露樹脂層14'、18'之一部分（圖17H）；將第二官能化層26沈積於不可溶光阻51'上及樹脂層14'、18'之暴露部分上（圖17I）；移除不可溶光阻51'藉此暴露第一官能化層24（圖17J）；且對來自間隙區22之第一官能化層24或第二官能化層26進行拋光（圖17K）。
在本方法之此特定實例中，在沈積第一官能化層24之前，該方法進一步包括：藉由在樹脂層14'、18'上濺鍍或熱蒸發金屬材料而形成金屬膜62，金屬膜62具有在間隙區22上之第一厚度T 1、在深部分48上之第二厚度T 2及在淺部分50上之第三厚度T 3，其中第二厚度T 2約為30 nm或更小且比第一厚度T 1薄至少10 nm，且第三厚度T 3小於第一厚度T 1且大於第二厚度T 2（圖17A）；在金屬膜62上沈積負型光阻60（圖17B）；導引第二紫外光劑量穿過樹脂層14'、18'，形成覆於深部分48上之不可溶負型光阻60'及淺部分50中及間隙區22上之可溶負型光阻60''（亦展示於圖17B中）；移除可溶負型光阻60''，藉此暴露淺部分50中及間隙區22上之金屬膜62（圖17C）；移除金屬膜62（保留金屬膜62'之一部分）以暴露淺部分50中及間隙區22處之樹脂層14'、18'（圖17D）；且移除不可溶負型光阻60'，藉此暴露深部分48中之金屬膜62'（圖17E）；且其中第一官能化層24沈積於金屬膜62'及暴露於淺部分50及間隙區22處之樹脂層14'、18'上（圖17F）。
另外，圖17A至圖17K中所示之方法之實例描繪：其中光阻51為正型光阻56；由於紫外光劑量，淺部分50及間隙區22中之正型光阻56變為不可溶光阻51'、56'，且深部分48中之正型光阻56變為可溶光阻51''、56''；在移除可溶光阻51''、56''之後，深部分48被暴露出來；將第二官能化層26沈積於深部分48及不可溶光阻51'、56'上；移除不可溶光阻51'、56'暴露淺部分50中及間隙區22上之第一官能化層24；且拋光使第一官能化層24自間隙區22移除。
圖17A至圖17A系列之方法包括濺鍍塗佈或熱蒸發於多深度凹陷20'之樹脂層14'、18'的表面上的金屬材料。在濺鍍期間，相對於多深度凹陷20'之表面以一定角度（例如45°或60°）沈積金屬材料。此在多深度凹陷20'中產生陰影效應，其中較少金屬材料或無金屬材料沈積於橫切於進入之金屬材料的多深度凹陷20'之區域中。因此，在整個濺鍍中旋轉基板以將金屬材料引入至多深度凹陷20'之此等區域。隨著金屬材料在旋轉基板時繼續施加於間隙區22，此製程至少部分歸因於陰影效應而使得更多金屬材料沈積於間隙區22上且較少金屬材料沈積於凹陷20'中。亦可在濺鍍期間調整壓力。低壓（約5毫托或更小）致使濺鍍更具方向性，其最大化陰影效應。可藉由熱蒸發（例如，使用低壓）達成類似效果，且因此可使用此技術代替濺鍍來產生金屬膜62。因此，由於濺鍍或熱蒸發，金屬膜62（參見圖17A）產生具有間隙區22上之第一厚度T 1、多深度凹陷20'之深部分48之表面64上之第二厚度T 2及多深度凹陷20'之淺部分50之表面66上之第三厚度T 3。濺鍍或熱蒸發經控制以使得第二厚度T 2（其比第一厚度T 1小至少1/3倍）及第三厚度T 3小於第一厚度T 1且大於第二厚度T 2（例如，T 1＞T 3＞T 2）。第二厚度T 2可與能夠透射穿過金屬膜62較薄部分處（亦即深部分48處）的UV光劑量結合，而第一厚度T 1及第三厚度T 3足以阻擋相同UV光劑量在其較厚部分處（亦即淺部分50及間隙區22）透射穿過金屬膜62（圖17A）。在其他實例中，第二厚度T 2可與由金屬膜62'在其較薄部分處（亦即在深部分48處）被阻擋的UV光劑量結合（參見例如圖17G）。
第二厚度T 2約為30 nm或更小且比第一厚度T 1薄至少10 nm。在一些實例中，第二T 2為20 nm或更小（其提供所期望UV透射率）。藉此，在一些情況下，T 2≤ 20 ≤ T 1- 10 nm。在一個實例中，第一厚度T 1係約30 nm且第二厚度T 2薄至少10 nm（例如，20 nm或更小（例如，8.5 nm、15 nm等）。作為其他實例，T 1=40 nm且T 2=30 nm；T 1=15 nm且T 2=5 nm；T 1=20 nm且T 2=10 nm；及T 1=25 nm且T 2=15 nm。
在本方法之此實例中用以形成金屬膜62的金屬材料可為鈦、鉻、鋁、金或銅。在一些實例中，金屬材料可為至少實質上純的（純度＜99%）。在其他實例中，可使用所列元素之分子或化合物，只要金屬膜62 i）對用於厚區中之光敏性材料更改的光能不透明（不透光或具有小於0.25之透射率），及ii）對用於薄區中之光敏性材料更改的光能透明（具有大於0.25之透射率）。舉例而言，可單獨或與所列金屬組合使用所列金屬中之任一者之氧化物（例如氧化鋁、氧化鋅、二氧化鈦等）。由於濺鍍或熱蒸發，將具有不同厚度T 1、T 2及T 3的金屬膜62安置於樹脂層14'、18'上，如圖17A至圖17G系列中之各者所示。
圖17A亦描繪多深度凹陷20'，其具有深部分48及相鄰於深部分48之淺部分50。無論使用樹脂層14'或18'，深部分48處之表面為表面64，且淺部分50處之表面為表面66。在此實例方法中，樹脂層14'、18'可透射紫外光劑量，且因此可恰當地選擇樹脂層14、18'之材料及/或厚度。
圖17B描繪光阻51之沈積。本方法之此特定實例中的光阻51為負型光阻60，且可為本文中所揭示的負型光阻60中的任一者。如所描述，選擇第一及第三厚度T 1、T 3阻擋UV光劑量透射穿過金屬膜62，且選擇第二厚度T 2使UV光劑量透射穿過金屬膜62。因此，具有第二厚度T 2覆於金屬膜62上的光阻51、60之部分由於暴露於UV光而變得不可溶，且具有第一及第三厚度T 1、T 3覆於金屬膜62上的光阻51、60之部分由於缺少暴露於UV光而變得可溶。換言之，當暴露於紫外光劑量時，不可溶光阻60'形成於深部分48上，且可溶光阻60''形成於淺部分50及間隙區22上（參見圖17B及圖17C）。
圖17C描繪可溶負型光阻60''之移除。使用本文針對負型光阻60所述之任何適合顯影劑，移除可溶光阻60''。可溶負型光阻60''之移除使淺部分50中及間隙區22處之金屬膜62暴露（參見圖17C）。
圖17D描繪在淺部分50中及在間隙區22處移除金屬膜62之一部分。金屬膜62的一部分可利用濕式蝕刻製程移除，如本文中例如在圖8G及圖9G處所描述。如圖17D中所示，金屬膜62移除暴露了淺部分50處的表面66。不可溶負型光阻60'不易受濕式蝕刻製程影響，且因此不可溶負型光阻60'及在深部分48中在其下方之金屬膜62'的部分在濕式蝕刻製程之後保持完整。
圖17E描繪了不可溶負型光阻60'的移除，此暴露深部分48中的金屬膜62'。可經由剝離製程移除不可溶負型光阻60'。剝離製程可為本文所述之任何適合之剝離製程。剝離製程涉及將不可溶負型光阻60'暴露於針對所用負型光阻60之類型的適合的移除劑。如圖17E中所示，移除製程移除至少99%之不可溶負型光阻60'。此移除製程使金屬膜62'之部分保留於深部分48中。
圖17F描繪第一官能化層24沈積於金屬膜62'及暴露之樹脂層14'、18'上淺部分50及間隙區22處。第一官能化層24沈積於金屬膜62'及樹脂層14'上，或替代地沈積於金屬膜62'及樹脂層18'上。官能化層24可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。固化製程可在沈積之後執行。官能化層24共價附接至樹脂層14'之暴露表面或樹脂層18'之暴露表面。無論使用樹脂層14'或18'，所施加之官能化層24安置於樹脂層14'或18'之暴露表面（包括淺部分50之表面66及間隙區22）上。
圖17F亦描繪另一光阻之施加，另一光阻為正型光阻56。可使用本文所述之正型光阻56中之任一者。正型光阻56隨後暴露於紫外光劑量以形成不可溶正型光阻56'及可溶正型光阻56''。當施加紫外光劑量時，在深部分48中的金屬膜62'的部分足夠薄以使得紫外光劑量能夠透射穿過該部分，從而在深部分48上形成可溶正型光阻56''。應理解，用於該方法之此步驟中之紫外光劑量低於參考圖17B使用之紫外光劑量，且因此樹脂層14'、18'（位於間隙區22及表面66下）之厚度足以阻斷紫外光劑量。因此，覆於間隙區22及表面66上之正型光阻56不暴露於紫外光且變得不可溶。不可溶正型光阻56'形成於淺部分50及間隙區22上（參見圖17G）。
圖17G亦描繪可溶正型光阻56''之移除。使用本文中針對正型光阻56所描述之任何適合顯影劑，移除可溶正型光阻56''。
圖17H描繪若干製程，包括相繼地移除第一官能化層24及金屬膜62'以暴露深部分48中之樹脂層14'、18'。圖17H描繪自安置於深部分48之表面64上之金屬膜62'移除第一官能化層24的情況。如所描繪，亦自界定深部分48之周邊側壁29, P之一部分移除第一官能化層24。第一官能化層24可經由灰化製程移除。可如本文所描述進行灰化製程，且移除第一官能化層24以暴露金屬膜62'。不可溶正型光阻56'不易受灰化製程影響，且因此在灰化製程之後不可溶正型光阻56'及下面的第一官能化層24保留於淺部分50中及間隙區22上。
圖17H亦描繪自深部分48移除金屬膜62'的情況。金屬膜62'可藉由濕式蝕刻或剝離製程移除，此視金屬膜62'的材料而定。作為實例，可在酸性或鹼性條件下移除鋁金屬膜62'，可使用FeCl 3移除銅金屬膜62'，可在碘及碘化物溶液中移除銅、金或銀犧牲層，且可在鹼性（pH）條件下移除矽金屬膜62'。金屬膜62'的移除暴露在深部分48處的樹脂層14'、18'的表面64。金屬膜62'之移除亦暴露界定深部分48以及內壁29, I之周邊側壁29, P的其餘部分。
圖17I描繪第二官能化層26之沈積，其施加於深部分48及不可溶正型光阻56'中之暴露表面64上。第二官能化層26（例如形成第二官能化層26之凝膠材料）可使用任何適合之沈積技術來施加。第二官能化層26不污染第一官能化層24，該第一官能化層由不可溶正型光阻56'覆蓋。
現參看圖17J，不可溶正型光阻56'經由剝離製程移除。剝離製程可為本文所述之任何適合之剝離製程。剝離製程涉及將不可溶正型光阻56'暴露於針對所用正型光阻56之類型的適合的移除劑。如圖17J中所示，移除製程移除i）至少99%不可溶正型光阻56'及ii）其上之第二官能化層26。此移除製程保留安置於表面64上及深部分48中之側壁29, P及29, I上之第二官能化層26。移除製程亦使淺區域50之表面66上及間隙區22處的第一官能化層24保持完整。官能化層24、26之此等部分部分保持完整，部分因為其共價附接至樹脂層14'或18'。
在圖17K中，例如使用如例如參考圖9H所述之拋光製程，移除安置於間隙區22上之官能化層24。
可在拋光之後進行清潔及乾燥製程。清潔製程可利用水浴及音波處理。水浴可維持在約22℃至約30℃範圍內之相對較低溫度下。乾燥製程可涉及旋轉乾燥或經由另一適合技術來乾燥。
如圖17K中所描繪，官能化層24安置於一半的多深度凹陷20'上（例如在淺部分50及周邊側壁29, P之相鄰部分處）且官能化層26安置於另一半的多深度凹陷20'上（例如在深部分48及周邊側壁29, P之相鄰部分處）。因此，消除掛鎖樣構形33。
雖然圖中未示，但圖17A至圖17K之方法亦包括使各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖17A至圖17K中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖17A至圖17K中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如圖17F中）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後（例如圖17I中）；或在移除不可溶正型光阻56'之後（例如圖17J或圖17K中），立即接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。
儘管單組官能化層24、26展示於圖17K中，應理解，可執行參考圖17A至圖17K所描述之方法以產生跨越樹脂層14'、18'的凹陷20'（各自在其中具有官能化層24、26）之陣列。
形成溝槽之方法
如本文中所提及，流動通道12內之一些架構包括多深度溝槽21。圖19A至圖19K描繪具有多深度溝槽21的通道12之一部分之俯視圖，該溝槽21在經處理以產生官能化層24、26之獨立區域86、86'時界定於該通道中之兩個間隙區22之間。通道12之部分之橫截面圖展示於圖18A至圖18I中，用以說明一些製程。圖18A至圖18I及圖19A至圖19K一起描繪用於以減少掛鎖樣組態33的方式圖案化溝槽21之官能化層24、26之獨立區域的實例方法。
該方法大體上包括：使第一官能化層24沈積於樹脂層14、14'、18、18'上，該樹脂層包括由間隙區22分開之複數個多深度溝槽21，各多深度溝槽21包括深部分48'及相鄰於深部分48'之淺部分50'（圖18A及圖19A）；圖案化第一官能化層24，其中深部分48'中之第一官能化層24之部分25'由犧牲層52'之區域53'覆蓋，且移除淺部分50'中及間隙區22上之第一官能化層24之部分（圖18D及圖19D）；將第二官能化層26沈積於犧牲層52'之區域53'及間隙區22上以及淺部分50'中（圖18E及圖19E；剝離犧牲層52'之區域53'，藉此在深部分48'中暴露第一官能化層24之部分25'（圖18F及圖19F）；對來自間隙區22之第二官能化層26進行拋光（圖18G及圖19G）；以空間上分開之條帶82、82'的圖案施加光阻51，該等條帶至少實質上垂直於多深度溝槽21（圖19I）；移除在空間上分開之條帶82、82'之間暴露的第一官能化層24及第二官能化層26之區域84（圖19I及圖19J）；及移除光阻51（圖18I及圖19K）。
如圖18A中所示，將多深度溝槽21界定於如本文中所描述之單層基底支撐件14、14'或多層結構16、16'之樹脂層18、18'中。因此，在此方法的描述中，術語「樹脂層」可被稱為「樹脂層14、14'、18或18'」。多層結構16、16'之下面的基底支撐件17、17'未展示於圖18A至圖18I中。
可使用任何適合技術於樹脂層14、14'、18、18'中蝕刻、壓印或界定多深度溝槽21。在一個實例中，使用奈米壓印微影術。在此實例中，當材料柔軟時，將工作印模按壓至樹脂層14、14'、18、18'中，此在樹脂層14、14'、18、18'中產生工作印模特征之壓印（複製陰模）。接著可在適當位置固化帶有工作印模之樹脂層14、14'、18、18'。固化可如本文參考圖4A所描述而實現。在固化之後，釋放工作印模。此在樹脂層14、14'、18、18'中產生表面形貌特徵。在此實例中，如圖18A中所示，多深度溝槽21之表面形貌特徵包括淺部分50'（及其底部表面66'）、深部分48'（及其底部表面68）、將深部分48'及淺部分50'分開的內壁29, I以及相對側壁29, E1、E2。所產生之多深度溝槽21之俯視圖展示於圖19A中。
儘管圖18A及圖19A中展示一個多深度溝槽21，但應理解，可執行該方法以產生跨樹脂層14、14'、18、18'之表面的多深度溝槽21之陣列，該多深度溝槽之陣列包括由間隙區22分開之各別深部分48'及淺部分50'。
若樹脂層14、14'、18、18'不包括共價附接至官能化層24、26的表面基團，則可首先例如經由矽烷化或電漿灰化活化樹脂層14、14'、18、18'。若樹脂層14、14'、18、18'的確包括共價附接至官能化層24、26的表面基團，則不執行活化製程。
圖18B及圖19B描繪沈積於樹脂層14、14'、18、18'上之第一官能化層24。官能化層24沈積於深部分及淺部分48'、50'中之表面64'、66'上及間隙區22上。如圖18B中所描繪，官能化層24亦沈積於相對側壁29, E1、E2及內部側壁29, I上。官能化層24可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。固化製程可在沈積之後執行。官能化層24共價附接至樹脂層14、14'、18、18'之暴露表面。
接著圖案化官能化層24。圖案化第一官能化層24涉及在第一官能化層24上施加犧牲層52'（圖18C及圖19C）；及乾式蝕刻淺部分50'中及間隙區22上之犧牲層52'及第一官能化層24之部分（圖18D及圖19D）。
特定地參看圖18C及圖19C，犧牲層52'沈積於第一官能化層24上。在此實例中，犧牲層52'可為本文中所揭示的負型或正型光阻或聚(甲基丙烯酸甲酯)的任何實例，且可如本文中所描述施加及固化。
現參看圖18D及圖19D，對犧牲層52'及第一官能化層24進行乾式蝕刻以暴露淺部分50及間隙區22中之表面66'。在所量測時間量內執行此乾式蝕刻製程以暴露所需表面/區域66'、22。如圖18D及圖19D中所示，停止定時乾式蝕刻，使得犧牲層52'之區域53'及下面的官能化層24之部分25'保留於緊鄰內壁29, I之深部分48'的部分中。因而，剩餘犧牲層52'與淺部分50'處之表面66'至少實質上共面。在一個實例中，定時乾式蝕刻可涉及反應性離子蝕刻（例如，用100% O 2或10% CF 4及90% O 2），其中以約17 nm/min之速率蝕刻犧牲層52'及官能化層24。在另一實例中，定時乾式蝕刻可涉及100% O 2電漿蝕刻，其中以約98 nm/min之速率蝕刻犧牲層52'及官能化層24。
如圖18E及圖19E中所示，第二官能化層26沈積於犧牲層52'之區域53'、第一官能化層24之暴露部分及間隙區22上及淺部分50'中。在此實例中，「在淺部分中」意謂第二官能化層26沈積於淺部分50'中所暴露的樹脂層14、14'、18、18'之部分（例如，表面66'及相對側壁29, E2）上。應理解，第二官能化層26亦可沈積於樹脂層14、14'、18、18'之其他暴露部分上，諸如相對側壁29, E1中之一些及/或內壁29, I中之一些。
第二官能化層26可為本文所述之任何凝膠材料且可使用任何適合之沈積技術施加。如本文中所描述，固化製程可在沈積之後執行。第二官能化層26共價附接至樹脂層14、14'、18、18'。
特定地參看圖18F及圖19F，在剝離製程中移除犧牲層52'。剝離製程可涉及適合於所用犧牲材料的有機溶劑。當此等材料用作犧牲層52時，可使用本文中闡述之用於不可溶正型光阻或不可溶負型光阻之任何移除劑。剝離製程移除i）至少99%之犧牲層52'之區域53'及ii）安置於其上之官能化層26。剝離製程不移除與犧牲層52'之區域53'接觸之官能化層24的部分25'。因此，剝離製程暴露深部分48'處的樹脂層14、14'、18、18'之表面64'處之官能化層24，如圖18F及圖19F中所描繪。
在圖18M及圖19G中，例如使用拋光製程移除安置於間隙區22上之官能化層26。拋光製程可如本文中例如參考圖9H所描述執行。
接著施加光阻51以產生至少實質上垂直於多深度溝槽21的空間上分開之條帶82、82'的圖案。光阻51可為正型光阻56或負型光阻60。
在一個實例中，以空間上分開之條帶82、82'之圖案施加光阻51涉及：將正型光阻56沈積於多深度溝槽21及間隙區22上（圖19H）；將正型光阻56之部分選擇性地暴露於紫外光劑量，藉此暴露部分變得可溶（亦即，正型可溶光阻56''）且未暴露部分變成空間上分開之條帶82、82'（正型不可溶光阻56'）；且移除暴露的可溶部分56''。在此實例中，光罩用於圖案化正型光阻56。光罩阻擋UV光達至正型光阻56將變得不可溶（亦即，變為條帶82、82'）之部分，且允許UV光達至正型光阻56將變得可溶之部分。使用適合之正型光阻顯影劑移除正型可溶光阻56''。
在另一實例中，以空間上分開之條帶82、82'之圖案施加光阻51涉及：將負型光阻60沈積於多深度溝槽21及間隙區22上（圖19H）；將負型光阻60之部分選擇性地暴露於紫外光劑量，藉此暴露部分變成空間上分開之條帶82、82'（負型不可溶光阻60'）且未暴露部分變得可溶（亦即，正型可溶光阻60''）；且移除未暴露之可溶部分60''。在此實例中，光罩用於圖案化負型光阻60。光罩阻擋UV光達至負型光阻60將變得可溶之部分，且允許UV光達至負型光阻60將變得不可溶（亦即，變成條帶82、82'）之部分。適合之負型光阻顯影劑用於移除可溶負型光阻60''。
圖19H描繪如何可用UV光圖案化光阻51以形成正/負型不可溶光阻56'、60'及正型/負型可溶光阻56''、60''的實例。正型/負型可溶光阻56''、60''的各部分的寬度W s為至少100 nm。隨著可溶部分被移除，此寬度W s將提供最終形成之獨立官能化層86、86'之間的期望距離。
圖19I描繪在移除正型/負型可溶光阻56''、60''之後的正型/負型不可溶光阻56'、60'。剩餘正型/負型不可溶光阻56'、60'中之各者與空間上分開之條帶82、82'中之一者對應。空間上分開之條帶82、82'覆蓋形成獨立區域86、86'之官能化層24、26之部分（參見圖18H及圖19I一起）。各個空間上分開之條帶82、82'之寬度W I可為本文中針對寬度W s或突起28之寬度所闡述之寬度中之任一者。此寬度W I將為最終形成之官能化層24、26之獨立區域86、86'提供期望尺寸。如圖19I中所描繪，各空間上分開之條帶82、82'至少實質上垂直於溝槽21之長度。
另外，空間上分開之條帶82、82'之圖案保留下在空間上分開之條帶82、82'之間暴露的第一官能化層24及第二官能化層26之區域84。接著例如經由灰化移除在空間上分開之條帶82、82'之間暴露的第一官能化層24及第二官能化層26之區域84。可使用本文所闡述之電漿灰化製程中之任一者。區域84之移除暴露下面的表面64'、66'，如圖19J中所示。暴露表面64'66'在最終形成之官能化層24、26之獨立區域86、86'之間產生間隙類區域（參見圖19K）。
隨後例如使用適合於界定條帶82、82'的不可溶光阻56'、60'之移除劑，移除空間上分開之條帶82、82'。
位於空間上分開之條帶82、82'下的官能化層24、26在移除空間上分開之條帶82、82'之後保持完整，如圖19K中所示。因此，條帶82、82'之移除暴露下面的官能化層24、26之部分，該等部分為沿溝槽21之獨立區域86、86'。圖18I描繪圖19K之區域86中之一者的橫截面。儘管官能化層24由官能化層26之部分包夾，但圖1A中所示之掛鎖樣組態33減少約70%，部分因為官能化層24未由官能化層26完全包圍。
雖然圖中未示，但圖18A至圖18I及圖19A至圖19K之方法亦包括將各別引子組30、32附接至官能化層24、26。在一些實例中，引子34、36或34'、36'（圖18A至圖18I及圖19A至圖19K中未示）可預接枝至官能化層24。類似地，引子38、40或38'、40'（圖18A至圖18I及圖19A至圖19K中未示）可預接枝至官能化層26。在此等實例中，不進行額外引子接枝。
在其他實例中，引子34、36或34'、36'不預接枝至官能化層24。在此等實例中，可在施加官能化層24之後接枝引子34、36或34'、36'（例如圖18B及圖19B中）。在此等實例中，引子38、40或38'、40'可預接枝至第二官能化層26。替代地，在此等實例中，38、40或38'、40'可不預接枝至第二官能化層26。相反，可在施加第二官能化層26之後及在後續處理之前（例如圖18E及圖19E中），或在施加及處理第二官能化層26之後（例如圖18F及圖19F或圖18G及圖19G中，或圖18I及圖19K中），接枝引子38、40或38'、40'，只要i）第二官能化層26具有用於附接引子38、40或38'、40'之不同官能基（與第一官能化層24相比），或ii）已例如使用還原成胺之施陶丁格還原反應或與諸如己炔酸之被動分子進行的額外點擊反應，淬滅第一官能化層24之未反應官能基。
當在本方法期間進行接枝時，可使用本文所述之任何接枝技術實現接枝。儘管官能化層24、26之兩個區域86、86'展示於圖19K中，但應理解，可執行參考圖18A至圖18I及圖19A至圖19K所描述之方法以產生跨越樹脂層14、14'、18、18'的凹陷21（各自在其中具有所需數目之區域86、86'）之陣列。
為進一步說明本發明，本文給出實施例。應理解，此等實施例係出於說明目的而提供且不欲理解為限制本揭示內容的範圍。 非限制性工作實施例
實施例 1
執行類似於圖4A至圖4D及圖6A至圖6F中所展示之實例方法的實例方法，但官能化層不包括在內。該方法涉及使用工作印模及固化製程在奈米壓印微影樹脂中產生多深度凹陷。負型光阻（來自MicroChemicals之AZ1505正型光阻）沈積於多深度凹陷中並固化。使用具有90% CF 4及10% O 2之定時乾燥反應性離子蝕刻製程來回蝕負型光阻，使得一些保留於各多深度凹陷之深部分中且一小部分保留於淺部分中之表面上。在深部分中具有光阻之多深度凹陷中之一者的SEM影像（放大率為約127,000×）展示於圖20中。
接著用10% CF 4及90% O 2對奈米壓印微影樹脂進行時間乾燥反應性離子蝕刻以移除間隙區。執行此乾式蝕刻製程直至多深度凹陷中之光阻在奈米壓印微影樹脂的經蝕刻部分上突出為止。接著在已乾式蝕刻間隙區之後獲取多深度凹陷之另一SEM影像（約109,000×之放大率）。此展示於圖21中。如所描繪，負型光阻保留於原本的在乾式蝕刻之前的多深度凹陷中。
此等結果說明可使用一系列定時乾式蝕刻製程來減少多深度凹陷之周邊側壁。
實施例 2
執行類似於圖17A至圖17K中所展示之實例方法的實例方法。該方法涉及使用工作印模及固化製程在奈米壓印微影樹脂中產生多深度凹陷。隨後在室溫下將鋁濺鍍塗佈（60°角）於多深度凹陷上。鋁在多深度凹陷及間隙區上形成金屬膜。鋁金屬膜具有各種厚度，亦即，較厚膜形成於間隙區及多深度凹陷之淺部分上，且較薄膜形成於多深度凹陷之深部分上。
隨後，將負型光阻（來自Futurrex之NR9-1500PY）沈積於金屬膜上。導引紫外光（365 nm）穿過奈米壓印微影樹脂的背側，且接著在來自Futurrex的顯影劑（RD6（基於氫氧化四甲銨（TMAH）的顯影劑）中移除負型光阻的可溶部分）。在光阻顯影之前（圖22A）及之後（圖22B）獲取圖案化奈米壓印微影樹脂之俯視圖之SEM影像（約70,000×放大率）。圖22A說明整個表面上的光阻。圖22B清楚地說明，光阻之可溶部分在顯影之後自間隙區及各多深度凹陷之淺部分移除，而光阻之不可溶部分在顯影之後保留於各多深度凹陷之深部分中。此等結果說明金屬遮罩之較厚部分阻斷UV光（使得負型光阻可溶），且金屬遮罩之較薄部分實現UV光透射（使得負型光阻不可溶）。
其他注意事項
應瞭解，前述概念及下文所更詳細地論述之額外概念的所有組合（限制條件為此等概念並不彼此不相容）預期為本文中所揭示之發明標的之部分。詳言之，涵蓋出現在本發明結尾處的所主張主題的所有組合作為本文所揭示之本發明主題的一部分。亦應瞭解，本文中明確採用的亦可出現在以引用方式併入之任何揭示內容中之術語應符合與本文中所揭示之特定概念大部分一致的含義。
本說明書通篇提及「一個實施例（one example）」、「另一實施例（another example）」、「一實施例（an example）」等時意謂結合該實施例描述之特定要素（例如特徵、結構及/或特性）包括於本文所述之至少一個實施例中，且可或可不存在於其他實施例中。另外，應理解，除非上下文另外明確規定，否則關於任何實例所描述之要素可在各種實例中以任何適合的方式組合。
雖然已詳細地描述了若干實例，但應理解，所揭示實例可加以修改。因此，先前描述應視為非限制性的。
10:流通槽 12:流動通道 14:單層基底支撐件 14':單層基底支撐件 16:多層結構 16':多層結構 17:基底支撐件 17':基底支撐件（歸因於厚度，UV不同） 18:樹脂層 18':樹脂層（歸因於厚度，UV不同） 20:凹陷 20':多深度凹陷 21:多深度溝槽 22:間隙區 24:第一官能化層 25:第一官能化層之部分 26:第二官能化層 27:突起之頂部表面 27':突起之第二頂部表面 28:多梯級突起 29,29':側壁 30:引子組（引子34、36或38、40） 31A及31B:凹陷之相鄰部分 32:引子組（引子34、36或38、40） 33:掛鎖樣構形 34:不可裂解的第一引子 34':不可裂解的第一引子 35:保留於側壁上之官能化層之部分 36:可裂解的第二引子 36':可裂解的第二引子 38:可裂解的第一引子 38':可裂解的第一引子 40:不可裂解的第二引子 40':不可裂解的第二引子 42,42':裂解位點 44:裂解位點 46:連接子 48:多深度凹陷之深部分 48':多深度溝槽之深部分 50:多深度凹陷之淺部分 50':多深度溝槽之淺部分 52:犧牲層 52':犧牲層 53:犧牲層之區域 56:正型光阻 56':正型不可溶光阻 56'':正型可溶光阻 60:負型光阻 60':負型不可溶光阻 60'':負型可溶光阻 62,62':金屬膜/金屬遮罩 64:深部分處之樹脂層表面 64':深部分處之溝槽表面 66:淺部分處之樹脂層表面 66':淺部分處之溝槽表面 68:額外犧牲層 70:基底支撐件之表面 71:其他暴露表面 72:額外犧牲層 74:基底支撐件之表面/第一區 76:凹陷區 78,78':凹陷區處之表面 80:樹脂層之梯級特徵 82,82':空間上分開之條帶 84:不由條帶覆蓋之官能化層的區域 86,86':官能化層之獨立區域 88:第一樹脂部分 90:第二樹脂部分 92:第三樹脂部分 I:內壁 E1,E2:溝槽之相對側壁 P:周邊 t1:第一樹脂部分之第一厚度 t2:第二樹脂部分之第二厚度 t3:第三樹脂部分之第三厚度 T1:金屬膜之第一厚度 T2:金屬膜之第二厚度 T3:金屬膜之第三厚度
參考以下實施方式及圖式，本發明之實例之特徵將變得顯而易見，在圖式中，類似的參考數字對應於類似但或許不相同的組件。出於簡潔起見，具有先前所述功能之參考數字或特徵可以或可不結合出現該等參考數字或特徵之其他附圖來描述。
[圖1A]展示具有掛鎖構形之實例凹陷的俯視圖；
[圖1B]及[圖1C]展示無掛鎖樣構形之實例凹陷的俯視圖；
[圖2A]為實例流通槽之俯視圖；
[圖2B]至[圖2E]為流通槽之流動通道之不同實例的放大的部分剖視圖；
[圖3A]至[圖3D]為用於本文所揭示之流通槽之一些實例中的引子組之不同實例的示意圖；
[圖4A]至[圖4D]為一起說明圖案化多深度凹陷之深部分中之官能化層的方法之實例的示意圖；
[圖5A]至[圖5E]為與圖4A至圖4D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖6A]至[圖6F]為與圖4A至圖4D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖7A]至[圖7F]為與圖4A至圖4D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖7A]至[圖7D]及[圖7G]為與圖4A至圖4D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖7A]至[圖7D]及[圖7H]至[圖7L]為與圖4A至圖4D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖8A]至[圖8G]為與圖4A至圖4D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖9A]至[圖9H]為描繪產生流通槽表面的方法之另一實例的示意圖；
[圖10A]至[圖10D]為一起說明圖案化多深度凹陷之深部分中之金屬膜的方法之實例的示意圖；
[圖11A]至[圖11E]為與圖10A至圖10D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖12A]至[圖12G]為與圖10A至圖10D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖12A]至[圖12D]及[圖12H]至[圖12J]為與圖10A至圖10D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖13A]至[圖13I]為與圖10A至圖10D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖14A]至[圖14I]為與圖10A至圖10D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖15A]至[圖15F]為與圖10A至圖10D一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖16A]至[圖16M]為一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖17A]至[圖17K]為一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖18A]至[圖18I]為一起描繪產生流通槽表面的方法之實例的示意圖；
[圖19A]至[圖19K]為亦描繪圖18A至圖18I中所示之方法的俯視圖；
[圖20]為其中具有光阻之多深度凹陷之橫截面的掃描電子顯微照片（scanning electron micrograph，SEM）影像；
[圖21]為圖20之多深度凹陷在圍繞光阻蝕刻樹脂之後的SEM影像；
[圖22A]為其中具有光阻之多深度凹陷之俯視圖的SEM影像；及
[圖22B]為圖22A之多深度凹陷在光阻顯影且可溶部分被移除之後的SEM影像。
 
                         
          <![CDATA[<110>  美商伊路米納有限公司（Illumina, Inc.）]]>
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Figure 12_A0101_SEQ_0001
Figure 12_A0101_SEQ_0002
Figure 12_A0101_SEQ_0003
Figure 12_A0101_SEQ_0004
Figure 12_A0101_SEQ_0005
22:間隙區
24:第一官能化層
29:側壁
64:深部分處之樹脂層表面
66:淺部分處之樹脂層表面
P:周邊

Claims (23)

  1. 一種方法，其包含： 將第一官能化層沈積於樹脂層上，該樹脂層包括由間隙區分開之複數個多深度凹陷，各個多深度凹陷包括深部分及相鄰於該深部分之淺部分； 將光阻沈積於該第一官能化層上； 導引紫外光劑量穿過該樹脂層，藉此該光阻之第一部分產生不可溶光阻且第二部分變為可溶光阻； 移除該可溶光阻，藉此暴露該第一官能化層之一部分； 移除該第一官能化層之該部分，藉此暴露該樹脂層之一部分； 將第二官能化層沈積於該不可溶光阻上及該樹脂層之暴露部分上； 移除該不可溶光阻，藉此暴露該第一官能化層；及 對來自該等間隙區之第一官能化層或第二官能化層進行拋光。
  2. 如請求項1之方法，其中： 該光阻為負型光阻； 由於該紫外光劑量，該深部分中之負型光阻變為該不可溶光阻，且該淺部分中及該等間隙區上之負型光阻變為該可溶光阻； 在移除該可溶光阻之後，該淺部分及該等間隙區被暴露出來； 將該第二官能化層沈積於該淺部分、該等間隙區及該不可溶光阻上； 該不可溶光阻之移除暴露該深部分中之第一官能化層；及 該拋光使該第二官能化層自該等間隙區移除。
  3. 如請求項1之方法，其中： 該光阻為正型光阻； 由於該紫外光劑量，該淺部分及該等間隙區中之正型光阻變為該不可溶光阻，且該深部分中之正型光阻變為該可溶光阻； 在移除該可溶光阻之後，該深部分被暴露出來； 將該第二官能化層沈積於該深部分中及該不可溶光阻上； 該不可溶光阻之移除暴露該淺部分中及該等間隙區上之第一官能化層；及 該拋光使該第一官能化層自該等間隙區移除。
  4. 如請求項1之方法，其中： 該光阻為正型光阻； 由於該紫外光劑量，該淺部分及該等間隙區中之正型光阻變為該不可溶光阻，且該深部分中之正型光阻變為該可溶光阻； 在移除該可溶光阻之後，該深部分被暴露出來； 將該第二官能化層沈積於該深部分中及該不可溶光阻上； 該不可溶光阻之移除暴露該淺部分中及該等間隙區上之第一官能化層； 該拋光使該第一官能化層自該等間隙區移除；及 在沈積該第一官能化層之前，該方法進一步包含： 在該樹脂層上藉由濺鍍或熱蒸發金屬材料形成金屬膜，該金屬膜具有在該等間隙區上之第一厚度、在該深部分上之第二厚度及在該淺部分上之第三厚度，其中該第二厚度係約30 nm或更小，且比該第一厚度薄至少10 nm，且該第三厚度小於該第一厚度且大於該第二厚度； 在該金屬膜上沈積負型光阻； 導引第二紫外光劑量穿過該樹脂層，以形成覆於該深部分上之不可溶負型光阻及在該淺部分中及該等間隙區上之可溶負型光阻； 移除該可溶負型光阻，藉此暴露該淺部分中及該等間隙區上之金屬膜； 移除該金屬膜以暴露該淺部分中及該等間隙區處之樹脂層；及 移除該不可溶負型光阻，藉此暴露該深部分中之金屬膜；及 將該第一官能化層沈積於該金屬膜及該淺部分中及該等間隙區處所暴露之樹脂層上。
  5. 一種方法，其包含： 將第一官能化層沈積於樹脂層上，該樹脂層包括由間隙區分開之複數個多深度凹陷，各多深度凹陷包括深部分及相鄰於該深部分之淺部分； 圖案化該第一官能化層，藉此該深部分中之第一官能化層之一部分由犧牲層之區域覆蓋，且移除該淺部分中及該等間隙區上之第一官能化層之部分；及 利用至少一個額外犧牲層界定相鄰於該深部分中之第一官能化層之該部分的第二官能化層。
  6. 如請求項5之方法，其進一步包含利用該至少一個額外犧牲層保持該等間隙區不含該第二官能化層及自該多深度凹陷之周邊移除該第二官能化層之一部分。
  7. 如請求項6之方法，其中圖案化該第一官能化層涉及： 將該犧牲層施加於該第一官能化層上；及 乾式蝕刻該淺部分中及該等間隙區上之犧牲層以及第一官能化層之該等部分。
  8. 如請求項7之方法，其中利用該至少一個額外犧牲層界定該第二官能化層、保持該等間隙區不含該第二官能化層及自該多深度凹陷之周邊移除該第二官能化層之該部分涉及： 將該第二官能化層沈積於該淺部分中以及該犧牲層之區域及該等間隙區上； 剝離該犧牲層之區域，藉此暴露該第一官能化層之該部分； 將該至少一個額外犧牲層施加於該第二官能化層上及該第一官能化層之該部分上； 乾式蝕刻該至少一個額外犧牲層及該第二官能化層直至該第二官能化層自該等間隙區移除且保留於該淺部分中為止；及 剝離該至少一個額外犧牲層。
  9. 如請求項7之方法，其中利用該至少一個額外犧牲層界定該第二官能化層、保持該等間隙區不含該第二官能化層及自該多深度凹陷之周邊移除該第二官能化層之該部分涉及： 將該第二官能化層沈積於該淺部分中以及該犧牲層之區域及該等間隙區上； 剝離該犧牲層之區域，藉此暴露該第一官能化層之該部分； 將該至少一個額外犧牲層施加於該第二官能化層上及該第一官能化層之該部分上； 乾式蝕刻該至少一個額外犧牲層及該第二官能化層直至該第二官能化層自該等間隙區移除且保留於該淺部分中為止； 乾式蝕刻該等間隙區處之樹脂層直至該等間隙區與該淺部分中之第二官能化層實質上共面；及 剝離該至少一個額外犧牲層。
  10. 如請求項5之方法，其中將該樹脂層安置於基底支撐件上，該基底支撐件不包括共價附接該第二官能化層的表面基團。
  11. 如請求項10之方法，其中圖案化該第一官能化層涉及： 將該犧牲層施加於該第一官能化層上；及 乾式蝕刻該淺部分中及該等間隙區上之犧牲層以及第一官能化層之該等部分。
  12. 如請求項11之方法，其中利用該至少一個額外犧牲層界定該第二官能化層涉及： 剝離該犧牲層之區域，藉此暴露該第一官能化層之該部分； 將該至少一個額外犧牲層施加於該第一官能化層之該部分及該樹脂層上； 乾式蝕刻該至少一個額外犧牲層以暴露該等間隙區及自各多深度凹陷移除該至少一個額外犧牲層中之至少一些； 相繼地乾式蝕刻該樹脂層及該至少一個額外犧牲層以分別暴露位於該等間隙區下之基底支撐件的表面及該淺部分處之樹脂層的表面；及 將該第二官能化層沈積於該樹脂層之暴露表面上，藉此該第二官能化層不黏著於該基底支撐件之暴露表面。
  13. 如請求項12之方法，其中： 在沈積該第二官能化層之前，該方法進一步包含剝離該至少一個額外犧牲層以暴露該第一官能化層之該部分；及 將該第二官能化層沈積於該樹脂層之暴露表面上涉及選擇性沈積製程。
  14. 如請求項12之方法，其中： 將該第二官能化層沈積於該樹脂層之暴露表面上亦將該第二官能化層沈積於該至少一個額外犧牲層上；及 該方法進一步包含剝離該至少一個額外犧牲層以暴露該第一官能化層之該部分。
  15. 如請求項5之方法，其中： 將該樹脂層安置於基底支撐件上；及 圖案化該第一官能化層涉及： 將該犧牲層施加於該第一官能化層上；及 乾式蝕刻該淺部分中及該等間隙區上之犧牲層以及第一官能化層之該等部分。
  16. 如請求項15之方法，其中利用該至少一個額外犧牲層界定該第二官能化層涉及： 剝離該犧牲層之區域，藉此暴露該第一官能化層之該部分； 將該至少一個額外犧牲層中之第一層施加於該第一官能化層之該部分及該樹脂層上； 乾式蝕刻該至少一個額外犧牲層中之第一層以暴露該等間隙區及自各多深度凹陷移除該至少一個額外犧牲層中之第一層中之至少一些； 相繼地乾式蝕刻該樹脂層及該至少一個額外犧牲層中之第一層以分別暴露位於該等間隙區下之基底支撐件的表面及該淺部分處之樹脂層的表面； 剝離該至少一個額外犧牲層中之第一層以暴露該深部分中之第一官能化層之該部分； 將該至少一個額外犧牲層中之第二層施加於該第一官能化層之該部分、該基底支撐件之暴露表面及該淺部分處之樹脂層之暴露表面上，其中該至少一個額外犧牲層中之第二層為負型光阻； 導引紫外光劑量穿過該基底支撐件，藉此在該第一官能化層之該部分及該基底支撐件之暴露表面上形成不可溶負型光阻且在該樹脂層之暴露表面上形成可溶負型光阻； 移除該可溶負型光阻，使得該樹脂層之暴露表面保持暴露； 使該第二官能化層沈積於該暴露表面樹脂層及該不可溶負型光阻上；及 剝離該不可溶負型光阻。
  17. 如請求項5之方法，其中圖案化該第一官能化層涉及： 將該犧牲層施加於該第一官能化層上；及 乾式蝕刻該淺部分中及該等間隙區上之犧牲層以及第一官能化層之該等部分。
  18. 如請求項17之方法，其中利用該至少一個額外犧牲層界定該第二官能化層涉及： 移除該犧牲層之區域，藉此暴露該第一官能化層之該部分； 將該至少一個額外犧牲層施加於該第一官能化層之該部分及該樹脂層上； 乾式蝕刻該至少一個額外犧牲層以暴露該等間隙區及自各多深度凹陷移除該至少一個額外犧牲層中之至少一些； 將金屬膜沈積於該等間隙區及該至少一個額外犧牲層上； 剝離該至少一個額外犧牲層，藉此暴露該第一官能化層之該部分及該淺部分處之樹脂層，且藉此該金屬膜在該等間隙區上及在各多深度凹陷之側壁之一部分上保持完整； 將該第二官能化層沈積於該金屬膜及該淺部分處之樹脂層上；及 蝕刻來自該等間隙區及各多深度凹陷之側壁之該部分的該金屬膜。
  19. 一種方法，其包含： 將第一官能化層沈積於樹脂層上，該樹脂層包括由間隙區分開之複數個多深度溝槽，各多深度溝槽包括深部分及相鄰於該深部分之淺部分； 圖案化該第一官能化層，藉此該深部分中之第一官能化層之一部分由犧牲層之區域覆蓋，且移除該淺部分中及該等間隙區上之第一官能化層之部分； 將第二官能化層沈積於該犧牲層之區域及該等間隙區上及該淺部分中； 剝離該犧牲層之區域，藉此暴露該深部分中之第一官能化層之該部分； 對來自該等間隙區之第二官能化層進行拋光； 以至少實質上垂直於該等多深度溝槽之空間上分開之條帶的圖案施加光阻； 移除在該等空間上分開之條帶之間暴露的該第一官能化層及該第二官能化層之區域；及 移除該光阻。
  20. 如請求項19之方法，其中圖案化該第一官能化層涉及： 將該犧牲層施加於該第一官能化層上；及 乾式蝕刻該淺部分中及該等間隙區上之犧牲層以及第一官能化層之該等部分。
  21. 如請求項19之方法，其中該以空間上分開之條帶的圖案施加光阻涉及： 將正型光阻沈積於該等多深度溝槽及該等間隙區上； 選擇性地將該正型光阻之部分暴露於紫外光劑量，藉此該等暴露部分變為可溶的且未暴露部分變為該等空間上分開之條帶；及 移除該等暴露的可溶部分。
  22. 如請求項19之方法，其中該以空間上分開之條帶的圖案施加光阻涉及： 將負型光阻沈積於該等多深度溝槽及該等間隙區上； 選擇性地將該負型光阻之部分暴露於紫外光劑量，藉此該等暴露部分變為該等空間上分開之條帶且未暴露部分變為可溶的；及 移除該等未暴露的可溶部分。
  23. 一種方法，其包含： 在界定於樹脂層中且由間隙區分開的複數個多深度凹陷中之各者之側壁之一部分上形成金屬膜，其中各多深度凹陷包括深部分及相鄰於該深部分之淺部分，且其中各多深度凹陷之底部表面中之至少一些不含該金屬膜； 將第一官能化層沈積於該等多深度凹陷中之各者及該等間隙區上； 圖案化該第一官能化層，藉此該深部分中之第一官能化層之一部分由犧牲層之區域覆蓋，且移除該淺部分中、該金屬膜上及該等間隙區上之第一官能化層之部分； 將第二官能化層沈積於該等間隙區上、該金屬膜上、該犧牲層之區域上及該淺部分中； 剝離該犧牲層之區域，藉此暴露該第一官能化層之該部分； 濕式蝕刻該金屬膜，藉此移除位於該金屬膜上之第二官能化層；及 對該等間隙區進行拋光，藉此該深部分中之第一官能化層之該部分及該淺部分中之第二官能化層保持完整。
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