专利名称：微米结构和纳米结构的复制和转移的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于以微米和纳米尺寸比例复制表面凸起的 新方法。此外，该方法用于将复制的图案从母基片转移到第二基片。 本发明描述了一种转移光刻术的方法，其中使用了一次性中间模 板。该方法还适用于复制和/或转移单层或多层微小元件，其可用于 光子应用、测量学应用、以及在集成电路和其它微型器件的制备中。
背景技术：
最近几年中，在集成电路的微平版印刷制作图案方面已取得很 大进步。宽度小于100nm的模型器件已经展出，并预期不久以后可 进入常^L生产。这些集成器件通常通过一系列工艺步骤连续地进行组装，这些 步骤进行必要的沉积、制作图案、以及蚀刻步骤，这样获得最终器 件。现代的微型器件通常包括多于25个不同的层，每层具有其自 己的掩才莫以限定特征尺寸，并且整个晶片必须进行的一系列工艺步 骤以产生所需要的层。
极高分辨率的光刻术可以利用电子束(或E-光束)光刻来进行。 这种制备^f效型器件的现有技术在图1中进行^L明。在该实例中，部 分加工的器件100，包4舌具有先前制备的层120 (包括^啟米结构112 和122)的基片110,被涂布以要处理材料(例如，金属、多晶硅， 等等)的均匀层130，然后涂布以聚合物层150,通常称作保护层， 其对电子束曝光每丈感。然后将感光层150暴露于电子束160的图案， 如图la所示，其中几4可布置和用量限定了所要形成的图案。然后， 将暴光的材料进行化学处理、或显影，并且，如图lb所示，将未 暴光区域152留在基片上。这些未暴光区域起保护要制作图案的部 分材料130的作用，因此在后续的处理后，如图lc所示，仅留下 要处理才才泮牛130的受4呆护部分132。虽然电子束光刻可产生极高分辨率的图案，但电子束装置的一 般生产量非常低。光束必须依次对准晶片上的每个斑点，其使得该 方法通常较慢并且不能使用于大量的微米结构。作为替代，在光学 光刻中，电子束160由掩模的光学图像所取代，其平行地使感光膜 150曝光。然而，光学成l象法并不具有与电子束系统相同的分辨率， 并且在这些层中制备纳米结构(具有尺寸在100 nm或更小数量级 的特征)已变得成指凄t地更加昂贵。因此，已有人研究用于这些层 的光刻术的可替换范例。这些新技术的制作图案范例的一个实例是毫微压印技术。在毫 微压印技术中，母片图案是通过高分辨率制作图案技术而形成，如 电子束光刻。这些高分辨率母片然后用来在集成电路(IC)层上产 生相应的图案而没有使用成像步骤，而是用某种类型的冲压或印刷 技术。这在原理上非常类似于在光盘(CD )上产生樣i观图案所使用 的技术。这种技术的最直接说明是由Stephen Chou等所开发的，并且在 图2中进行。Chou的方法为将所要处理的层130涂布在部分制备
的基片100上，但用一层可变形聚合物250涂布组合的基片，如图 2a所示。母片模板210，具有对应于最终结构所需要位置的压痕212 的图案，是通过高分辨率平版印刷技术制备而成。然后模板210对 准基片100，并且如图2b所示，两者^皮压在一起。可变形聚合物 250填充于母片210中的压痕212。然后移走母片，在基片100上 留下结构252的图案，如图2c所示。经过后续的处理，如蚀刻， 留下所需要的由层130形成的图案132作为结果，其由剩余材料252 的位置所限定，如图2d所示。Chou已说明了利用该技术来复制小 至10 nm的特4正。G. Grant Willson等已提出对这种技术的改进方法，如在图3中 所说明。在这种方法中，母片310对紫外线是可透过的。该母片310 还包括压痕312,其是通过高分辨率制备技术在表面形成图案。如 图3a所示，Willson的方法是将所要处理的相同层130涂布在部分 制备的基片100上，但用一层可变形聚合物350涂布于组合的基片， 其对紫外线照射也是易感光的。透明母片310紧压住在层130和基 片100上的聚合物350。该层350可变形，乂人而用材冲+352填充母 片310中的压痕312，同时仍然在母片表面和基片表面之间可能留 下薄层351。然后利用紫外线曝光360对聚合物材并牛351和352进 行固化和硬化，如图3b所示。然后，如图3c所示，移走母片，并 在部分层130上留下4交厚的材沐+ 352。经过后续的处理，如蚀刻， 留下所需要的由层130形成的图案132作为结果，其由剩余材料352 的位置所限定，如图3d所示。这些技术的缺点是，在形成所需要的材料时母片必须反复不断 地重复^f吏用。通过正常磨损和暴露于污染物可以导致对母片的损 伤。用于光栅和其它光子器件的用来复制衍射结构的常见技术涉及 产生母片光栅的复制品。这些方法涉及产生母片，通过在母片上施 加薄真空沉积的分离层可以从母片进行复制。然后将金属涂层沉积
于分离层的顶部，并且环氧涂布的基片^皮;改置在层覆盖的母片的顶 部。然后固化该组合物并且当复制的光栅与母片光栅分开时则完成 该过程。这种方法具有生产率有限的缺点，其需要在母片上进行真 空淀积。用这种方法，母片仅遭受来自产生多个复制品的影响；这 些复制品本身可用于实际制备过程并当受损时被废弃。George Whitesides等已开发了4吏用复制品或才莫才反的类4以方法， 其制备自聚二曱基硅氧烷(PDMS)，用于他称作的"软光刻术"。 他们还利用注油墨技术开发了这种方法的变形方法，以使对模板的 损伤降至最小程度。这在原理上类似于橡胶印模的注墨，其通常用 于其它传统的印刷应用场合。这种方法的一个实例说明于图4。具有压痕402的母片400本 身并不直接使用，而是复制为具有对应于压痕402的突起部分412 的聚合物4莫4反410。此聚合物才莫^反410可以直4妄用于压印光刻术， 并且如果通过重复使用而损坏时则废弃。为了从要处理的层130获 得相同的图案132,其涂布于部分制备的基片100上，Whitesides 的方法是用 一层特殊材料450涂布组合的基片，针对某些化学特性 对该特殊材并牛进行选4奪。如图4a和图4b所示，通过》走转涂布或通 过某种其它涂布和固化技术，用这种材料涂布母片400，由PDMS 形成冲莫^反410。然后，如图4c所示，利用某个粘合层420,才莫^反410 #1粘合于载体430,并将其乂人母片400上移走。然后，才莫板41(M皮"涂墨，，以一薄层特 木化学制品414以致4又 才莫4反410的突起部分412 #皮涂布以4匕学制品414，如图4d所示。然 后模板被对准并置于与基片IOO紧密接触，其中部分制备的微器件 还涂布以要处理的层130以及化学层450,从而将"油墨，，414转 印(转移)到基片，如图4e所示。选择用于油墨414和层450的 材泮午以进行反应，并在纟皮油墨414 4妄触的位置留下改变的材^"层 452,如图4f所示。这种改变的材并牛452用作反应的阻挡层，4呆护
下面的层130。后续的处理留下所需要的由层130形成的图案132 的结果，其由改变的材料452的位置所限定，如图4g所示。限制了它的适用范围的与PDMS作为才莫板有关的一些问题包 括有限的分辨率(约200 nm )，这是由于PDMS和才莫材料之间的 热膨胀系数差异；以及有限的生产量，这是由于固化所需的时间。 它还具有材料不兼容性的缺点，这是因为它将粘贴到较大面积的清 洁硅上。在所有这些制备技术中，压印技术用作直接在最终基片上使层 或膜形成图案的方法，例如，硅晶片。压印母片或才莫板是反复不断 地使用从而以低成本冲压纳米结构的复制本。使用这些技术可能有不想要的后果。例如，在本质上用电子束 曝光限定具有极精细结构的特定层具有辐照下面层的危险。必须'J 、 心以保3正在下面层已产生的电结构不受到石皮坏。还必须4青确控制母 片或模板机械冲压到基片上，否则下面的脆性结构可能会变形或开 裂。当反复不断地使用时要保持母片或复制品无缺陷也可能会产生 问题。此外，逐层加工晶片本身，虽然是用于集成电路的标准制备技 术，但也可能不是最佳的。例如，金属或多晶硅层可以最好在高温 下进行加工以获得最好结果，但这种程度的加热可损坏以至熔化先 前在基片上制备的层。由于在制造微器件时所有后续的步骤是沉积 在相同基片上，所以，这些在工艺兼容性和它们需要折衷方面的问 题仍然存在。在其它产业的某些制造工艺是通过对不同的部件使用分离的 制造工艺、然后在集成的后期阶段将它们进行组装来避免这些问 题。集成电路的组装是这类双重工艺的一个实例，其中集成电路(IC)本身是制备在硅晶片上，然后从被放置且粘结到预制组件上 的晶片上切割下来。该组件和IC的制备是采用两个分开的制造工艺直到需要粘合步骤。这种类型的双重工艺或制作图案的另一个实例可以在常见的 粘贴物中找到。油墨图案是制备在纸、塑料、或某个其它基片上， 然后施加粘合剂，其允许粘合于另一个基片。这种油墨图案的实例 是非常普通的，例如，在剪贴簿中作为装饰品、在档案拒上作为标 签、或在汽车保险杠上作为声明。显然，迫使较大物体如汽车保险 杠适合于印刷和制作图案工艺以附加简单幽默的信息将是难以实 施的并且非常昂贵。保险杠粘贴物是更加柔性的并便宜得多。同样，通常可以看到基片制备以及甚至微米结构制备的分离。 ;漠压全息图，如那些在普通信用卡上所看到的全息图，具有尺寸和可见光波长(400-700 nm)处于相同凄史量级的结构。利用印刷或机 械冲压工艺可以容易地产生这些模压全息图，并且也可以用粘合剂 进行制备。然后它们被附着于任何其它基片，如信用卡、保险杠粘 贴物、杂志页面等等，其不能直接用于全息制备工艺本身。当直接 附加于各种"智能卡"的表面时集成电路本身也有用途。在先前的发明中，其4皮露于题目为 "Molecular Transfer Lithography"("分子转移光刻术")序号09/898,521的美国专利申 请，已披露了一个发明，其分离了制备和在平版印刷材料中的成像， 以及处理图像并将图案转移到最终基片的后续步骤。这是通过在中 间载体上在光致抗蚀剂中形成所需的潜像来完成。然后含有潜像的 光致抗蚀剂被机械对准并转移到最终基片上，在此将进行后续处 理。这种工艺步骤的分离允许形成预处理潜像的存货，其可以根据 需要4吏用而没有延迟。这些潜4象通常在优化成4象条件下形成于扁平
载体上。它还允许利用优化工艺在载体上进行制备，而不用关心在 基片上的中间结果，因为基片不是该工艺的一部分。唯一需要关心 的事是当组合在一起时残余物和基片之间的相互作用。虽然在先技术反映了 4艮大程度的改进和创造性，并且相对于传 统的平版印刷加工技术可以提供显著的成本优势，但仍然需要某种 技术，其具有许多或所有毫微压印技术的优点但没有与重复使用母 片或模板有关的问题。此外，虽然先前披露的分子转印光刻术着手 解决这些问题的某些问题，但形成的潜像通常是扁平的并且在最终 晶片上并不具有相应于所需要外形的外形结构。发明内容在本文披露了从母片复制微米结构或纳米结构、加工复制的结 构、以及利用可溶模板对它们进行转移的方法。此可溶模板并不重 复使用以使几个基片形成图案，而是物理上转移到基片用于图案限 定，以及其后;容解。此外，在本文披露了在复制品上预加工材料的方法，其然后被 转移到基片，而不是在最终基片本身进行所有加工。我们还披露了在复制品上实际制备微器件的层或部分层、以及 将这些预组合元件或纳米结构转移到最终基片的方法。为了实施该方法，我们利用高分辨率平版印刷技术，如电子束 光刻，在耐久基片上，如;圭或石英，产生母片图案。通常，这种母 片图案将具有要产生特点的某个限定作为在外形方面的变化，并且 可以与在其它毫微压印平版印刷技术中所使用的母片图案相同。
然后在母片上的图案通过各种方法之一被复制到模板上，其由 中间载体所支撑。模板可仅仅用作母片的易处理复制品，后来用于压印光刻术系统，或可以用作形成纳米结构组件本身的基础。通过 适当顺序的沉积、电镀、涂布、制作图案、和/或蚀刻步骤，这些纳 米结构可以产生在载体上。工艺细节的选择将取决于最终器件的特 定用途。除用于电子器件的微米结构和纳米结构外，模板还可以用 于制备衍射光栅或其它光子器件，这取决于所需要的用途。其它用途是微机电系统(MEMS)、超导器件、以及生物学应用，其涉及 对蛋白质和DNA序列的选择性制作图案。一旦模板被附着于载体，则可以将载体进行存储直到制造需要 它。此时，将其对准于最终器件基片并进行图案的转移(转印)。 ^^板可以直接粘附于表面或可以利用压印光刻术的形式进行施力口 。 然而，我们发明的关键要素在于，模板实际上被转移到基片然后除 去载体，在基片上留下才莫板用于后续的加工。该;漠板被这种后续的 力口工所破坏。借助廉价制成的模板，这种一 次性模板技术提供毫微压印光刻 术的所有优点，同时消除通过才莫净反重复4吏用而产生的问题。然而， 一旦形成模板，很明显在转移前在模板上可以进行另外的处理。这 可以是像涂布一样简单以辅助后续可能的转移或毫^f效压印过程，或 施加涂层以使模板本身可以成为光学部件如起偏器或菲涅耳透镜。然而，它也可以在才莫^反上进^于更加复杂顺序的工艺步骤，实际 上预制备部件的组件如毫微尺度的导线或触点，其可以直接转移到 最终器件。然后这些最终器件可以与可溶才莫玲反一道并利用直4妾转移 从载体转移到基片，作为最终器件的制造过程的一部分，或可以当 进行毫;f鼓压印过程时进4于转移。
图1:通过电子束光刻(现有技术)形成图案的工艺步骤；图2:通过Chou的毫微压印技术(现有技术)形成图案的工 艺步骤；图3: Willson的分步和闪光方法(step and flash process) ( 5见 有技术)的工艺步骤；图4: Whitesides的微触点印刷(玉见有才支术)的工艺步艰i;图5:根据本发明的 一般方法的流程图；图6:根据本发明利用可溶模板的毫微压印方法的工艺步骤；图7:在才莫一反上其它工艺的典型流程图；图8:在模板上形成纳米结构的典型流程图；图9:制备母片的工艺步骤；图10:制备多层母片的另外的工艺步骤；图11: 一种传统的旋转涂布装置；图12: 4吏用预制圆盘的工艺步骤；图13:溅射到才莫外反上以及利用该才莫^反的毫樣i压印方法的工艺步骤；
图14:在模板上制备图案化材料以及将该图案化材料转移到基 片的工艺步骤；图15:在模板上制备纳米结构以及将该纳米结构转移到基片的 工艺步骤；以及图16:在模板上制备图案化材料以及将该图案化材料转移到基 片的可替换工艺步骤。注意所有剖面附图4又用于i兌明目的。在这些示图中层的尺寸 并不按比例显示，也不应从这些示图得出任何关于层的所需要相对 厚度的结论。注意虽然我们-使用相同的标记来表示预制基片IOO及其组件、 以及在此基片上的层130表示要处理的材料层，显然具有任何数目 预制层的4壬何基片可以与这种4支术一起使用。
具体实施方式
如上所述，本发明提供了利用可溶模板制造集成器件的技术， 其是低成本的，并可以应用于毫微压印技术或应用于预制备部分微 器件，将其进行储存直到需要使用它们。我们现在提供本发明的最 佳和优选具体实施例的更详细的描述。图5显示利用此技术的制造方法的流程图。首先，如图5a所 示，步骤500形成母片图案，其限定要制备的结构的排布。步骤510 表示在模板中复制母片。步骤520表示将模板转移到载体。在步骤 530，在模板上进行可选的另外的工艺步骤。这也是其它器件的整 个纳米结构或部分可以制备在才莫纟反上的步驶《。在步骤540,载体和 模板，与制备在模板上的任何结构一道，被放入储存处。 在步骤550，初始层被制备在基片上直到需要对应于预制模板 的图案。在步骤560中，从储存处取出载体/才莫板，而在步骤570中 将载体对准基片。在步骤580中，将模板转移到基片并移走载体。 此步骤可以包括毫微压印转移方法，或也可以包括由粘合剂促进的 简单的机械转移。最后，在步骤590中，将基片和才莫板进行处理， 其破坏模板而在基片上留下所需要的图案。图6显示步骤的更详细顺序，其是用于在的实-睑室中已实施的 方法的最一般形式。母片图案是形成为在基片材料600上的突起部 分612,如图6a所示，其是通过精确的高分辨率平版印刷技术，通 常使用电子束光刻。通常，用于母片600的材料是刚性材料如硅， 虽然也可以使用透明材冲牛如石英。然后通过用配合层610 、凃布母片而形成具有突起结构612的才莫 板600。用于此的典型材料是聚乙烯醇(PVA)。这形成经涂布的母 片，如图6b所示。此材料是通过旋转涂布从溶液进行施加，而所 生成的才莫4反610填充母片600的外形專仑廓同时留下均匀扁平的背 面。然后才莫板610乂人母片600移开(去除)并附着于载体630,通 常用预制片材620来辅助粘合。片材620是借助适当的粘合剂625 连才妄于载体630，其是例如由聚烯烃片材而制成。去除和附着步骤 实际上可以合并通过使具有粘合剂625的载体630与模板610的 背面接触并一起将它们去除。然后储存具有才莫板610的载体630直到在基片100上的微器件 被处理到层130 (如图6d所示)需要制作图案的程度，其中要使用 乂t应于母片600上的压痕612的结构。
然后制备具有层130的基片100，以便通过涂布以可变形层650 进行转移。此层可以由在其它毫樣吏压印方法中用来制备可变形层 250或350的相同材料制成，但也可以是别的材料。具有适当模板 610的载体630从储存处取出并对准基片100，如图6e所示。然后 按照正常的毫微压印技术，载体630/模板610紧压住在材料130和 基片100上的可变形层650 。可变形材并+ 650可变形以i真充才莫々反610 中的压痕612, 乂人而形成图案化材料结构652。然后除去载体630， 留下模板610和图案化材料结构652，如图6f所示。然后具有模板 610的基片100以溶解才莫板610和片材620的方式进行处理。通常， 这是通过浸入水中，其溶解PVA。在模板610和预制片材620溶解 以后，在要制作图案的部分层130上的图案化材冲牛结构652仍然存 在，如图6g所示。后续的处理如蚀刻将此图案转移到要图案化的 材泮+层，如图6h所示。图7显示这种方法的变形方法的流程图，其中进行另外的工艺 步骤。对于此实例而言，来自图5的可选工艺步骤530包括步骤732、 734、以及736，其中特定阻挡层或多层^皮涂布到才莫4反的表面并进^f亍 处理。这可以在储存期间保护模板610免受污染，或具有其它所需 要的化学和物理效应。形成阻挡层的一种方案是，利用溅射系统， 模板610的表面被涂布以金属如金，如步骤732所示。典型的涂层 厚度是在10nm的数量级，虽然准确的厚度将依赖于溅射条件而变 化。在步骤734中，此涂布可进一步涂布以聚合物层，以获得另外 的保护。在步骤736中，聚合物层可进4于进一步的处理，如平坦化。可以看到，此方法，其中在步骤732中金属层(在此情况下是 金)沉积为阻挡层，也可以加以改变以形成更厚的结构。这种改变 工艺的流程图显示于图8。对于该实例，来自图5的可选工艺步骤 530包括步骤832、 834、 836、以及838,其中纳米结构是形成在才莫 ^反的表面并进^f于处理。这可以是特别有效的，如果例如沉积的金属
是铜、并具有适当的布局和尺寸以形成集成电路的连接层(或其部 分)。在步骤832中，将适合于制备一层微器件的纳米结构的涂层材 料沉积在模板上。这种材料应是例如与在本申请的其它实例中使用 的材料层130相适应的材料。这可以是简单的沉积工艺，或按次序 可以包括许多工艺步骤，如起初溅射籽晶层、接着通过电镀生长更 厚的膜。在步骤834,可以进行另外的处理，其可以包括用聚合物 涂布金属。在步骤836,可以进一步处理结合的材津+，例如用蚀刻 或抛光方法，以f丈经)"余布金属的某些部分一皮暴露，同时其它部分仍 然受到保护。然后也可以实施另外的步骤838以保护暴露的材料以 便于贮存。形成后，这些樣t米结构或纳米结构则在步骤580与可溶才莫^反一 道4皮转移。该步骤可以包括毫孩i压印转移方法，或也可以包括由粘 合剂促进的简单机械转移。我们将更详细地描述这些步骤的每一 个步骤。母片的形成在此方法中最初的步骤是形成包括设计图案的最初母片。在母 片的图案形成中基本的要素是，它包括要以可重复的形式复制的结 构布局。这可以最简单地通过在刚性基片上形成作为浮凸(凸起) 图案的布局来完成。该浮凸图案可以通过下述方法来形成图案化 和选择性地蚀刻刚性材料，如硅晶片；或图案化沉积在刚性基片上 的材料，如在石英(一种传统的光掩模坯料)上的铬/氧化铬层。虽 然对于处理圆盘形状的母片具有一定的优点，^f旦也可以4吏用其它形 状的母片，如方形、长方形、六边形、八边形，等等。
母片可以利用传统的微加工或毫微加工技术进行制备。优选的 方法涉及使用直接写入电子束的光刻系统来暴露(曝光)在硅晶片 上的光致抗蚀剂中的图案，这是由于其具有高可靠性和高分辨率。此i兌明于图9。在此方法中，将未图案化材并+卯0 (有时也称作"坯 料")涂布以一层910聚合物材料，通常称作抗蚀剂，其对电子束 曝光敏感。然后感光层910暴露于电子束960的图案，其中几何排 列和用量限定了要形成的图案，如图9a所示。然后对层910的暴 露材冲+进^f亍化学处理、或显影，而未暴露区域9i2则留在基片上， 如图9b所示。这些未暴露区域用来保护部分坯料900,因此在后续 的处理之后，例如通过蚀刻，受保护的部分仍然是作为突起部分602 而其余材冲牛表面则^^皮蚀刻。这可以形成具有外形结构602 (612)的 母片600，其中外形结构对应于曝光960的布局图案，如图9c所示。对于电子束光刻有一些替换方法来形成具有用于复制的浮凸 的母片。例如，人们可以z使用具有掩才莫的光学光刻系统来暴露最初 的图案。其它方法包括EUV或X射线光刻或毫微压印光刻术。事 实上，任何光刻技术可以用来制备母片只要该方法具有适当的分辨 率和精度。虽然硅是用于母片的传统材料，但除了硅还有许多材料可用于 母片。具有众所周知的制作图案方法的半导体如硅、锗、GaAs、 SiGe、 纟色缘体上的硅(SOI)、 GaN、 GaP、 InP等等，也可以用作坯料。金 属如不4秀钢、4失、铜、或铝也可以用作坯4+。由于〗又转移基片上的 外形结构，人们可以用聚合物如光致抗蚀剂涂布任何刚性材料，暴露和显影该光致抗蚀剂，并使用生成的浮凸图案作为母片而不是对 坯料通过后来的蚀刻和剥离步骤。有许多众所周知的方法可以使光 致抗蚀剂留下各种类型的外形轮廓。适用于母片的别的材^"是涂布以4各/氧化净各材并+的石英或玻璃 板，其形成传统光掩模的不透明层。这可以是特别有用的，如果后 续的步骤需要通过母片曝光来进行紫外线固化。这也说明于图9。 涂布以一层不透明材料940的未图案化材料930 (在这种情况下， 930和层940的结合有时称作"坯冲+")净皮涂布以一层聚合物材950 通常称作抗蚀剂，其对电子束曝光壽文感。然后感光层950暴露 于电子束970的图案，其中几何排列和用量限定要形成的图案，如 图9d所示。然后对层950的暴露材料进行化学处理、或显影，而 未暴露区域952则留在坯并牛上，如图9e所示。这些未暴露区域用 来寸呆护部分层940,因此在后续的处理之后，例如通过蚀刻，受{呆 护的部分仍然是作为突起部分942而其余材寿牛表面则^皮蚀刻。此i兌 明于图9f。这可以在不透明材并+中形成具有外形结构942的母片 930，其对应于曝光970的布局图案。通常，层940可以由铬和氧化铬的混合物制成并作为光掩模坯 料出售。然而，其它材料，如铝或金，也可以选4奪作为层940的组 分，以获得其特定的热、电、或化学性能。同样，光掩模坯料的下 面的基片材料930通常是石英，但其它透明材料如玻璃、硬化聚合 物、或透明晶体如CaF2也可以用于基片930。就对由于温度控制而 致尺寸变化敏感而言，具有低热膨胀系数的材料如Zerodur可以用 于基片930。人们还可以在浮凸图案的顶部形成或涂布薄膜材料以 辅助后续的工艺步骤。浮凸图案也可以通过直接蚀刻石英母片的刚性基片而形成。这 可以利用通常4吏用的用于光掩才莫的光刻术、以及蚀刻步骤以产生用 于移相掩模(phase-shifting mask)的外形结构来完成。这类工艺步 骤可以基于湿法蚀刻，其中暴露表面的选择性除去是通过与液体化 合物如石英蚀刻剂氢氟酸(HF)的反应，或干法蚀刻方法如在适当 等离子体室中的活性离子蚀刻(RIE)。也可以使用专门用于各种其 它刚性基片材并牛的其它蚀刻剂，如以上列出的半导体材泮牛。
可以最好是具有多水平母片，其中限定了多个水平的外形。此i兌明于图10。这可以通过第二组光刻曝光和显影步骤来完成。虽然电子束光刻可以是优选的技术，但容易认识到，也可以使用任何能 够对准最初一组结构的光刻图案化步骤。这种顺序的一个实例示于图10。只于于》匕方法，实施示于图9a-9c 的最初步骤以形成具有一组外形图案612的母片600。然后母片600 涂布以另一层感光聚合物1010,通常称作抗蚀剂，其对电子束曝光 壽丈感。然后感光层1010暴露于电子束1060的第二图案(如图10a 所示)，其中几何排列和用量限定了要形成的第二图案。然后对层 1010的暴露材冲+进4亍处理、或显影，而未暴露区域1012则留在母 片600上，如图10b所示。这些未暴露区域用来保护部分母片600。 因此在后续的处理之后，例如通过蚀刻，受4呆护的部分602和受4呆 护的压痕1002仍然不受影响而其余材并牛表面则纟皮蚀刻。这形成具 有多层外形结构的母片1000，如图10c所示。虽然这^又il明两步方法，^f旦4艮明显，这可以应用不定次凄t,并 具有不定凄t目的任意限定的结构。显然对本领域技术人员来说，可以允许各种程度的刚性以获得不同 的制备公差，并且也可以制备具有外形结构的柔性基片以形成用于 某些用途的母片。也4艮明显，同样可以4吏用任何适合于多次曝光的光刻4支术。虽 然我们已利用硅晶片和传统的电子束光刻来对母片制作图案，但极 高分辨率结构(例如，大小为10-100 nm)可以利用X射线光刻、 EUV光刻、以及甚至具有适当较高NA的光学光刻的变更方法和应 用各种分辨率增强技术来获得。甚至毫微压印技术可以用来制备母 片。
复制母片和形成^^板在形成母片以后，则必须形成复制母片上结构的模板。这可以 通过各种模塑技术来完成，其大多数包括在母片的顶部浇注液体并 使该材料干燥或硬化。主要要求是，该材料能够充分地填充在母片 上的毫孩i尺寸的外形结构而没有在母片和涂层之间形成气泡或其 它空隙。其它所需要的性能包括能够从模具容易地拆卸，以及能够 防止引入杂质，即污染物如灰尘，其可以引入缺陷。还有其它所需 要的性能包括能够从模具迅速和容易地分离模板以获得较高生产 量，以及能够干燥才莫具而不引起热或机械变形(作为干燥或固化过 程的一部分)以获得适宜的产量。许多技术可用于此目的，包括旋转涂布、喷涂、液滴注射、搅 炼形成、电沉积技术等等。已证明旋转涂布是非常有效的用于形成均匀膜的4支术。典型的旋转涂布i兌明于图11。对于^走转涂布而言， 母片900是利用真空系统1110安装在卡盘1120上。包含电动才几的 外壳1100以不同速度旋转卡盘和母片，通常几千RPM。液体材料 或要才莫塑的材料的溶液1130可以从容器1400浇注到旋转母片的表 面。过剩的材料1150通过离心力自旋转母片甩掉，在母片表面4又 留下一薄层。在此层的残余溶剂快速蒸发，仅留下一薄层模塑材料。可替换地，如果使用液体材料，则旋转涂布可以用来形成均匀 的保形涂层，而借助后续的处理、或借助与氧或其它环境气体的反 应，浇铸材料可以被聚合或硬化。我们已发现能很好地适合于该技术的材料是聚乙烯醇(PVA )。 PVA是水溶性化合物，因此利用净化水可形成溶液。典型的溶液可 以获自分酉己器i口 Fiberlay of Seattle, Washington, USA ， 并在 Fiberlease或Partall Film#10的商标名下出售(由Rexall制造)。我 们已发现Fiberlease的材利-使用特别好。在Rexall MSDS中PartallFilm#10的浓度是水(56-61%)、乙醇(31-34%)、乙酸乙烯酯、含 有乙醇的聚合物(7-8%)、以及丁醇(1-2%)。该材料通常用作冲莫塑 用途的脱才莫层。然后PVA溶液4皮浇注到旋转母片，利用例如1800 RPM的旋转 速度以及在传统^走涂才几上15秒。如果需要更厚的力莫，则可以重复 该步骤，或可以4吏用更'隄的速度。形成的结构与我们的母片上的外 形结构非常好地相一致，甚至对于在侧面小至40 nm的尺寸也是如 此。我们已发现三维复制能力极好，即以;帔复制到100 nm步骤的 20 nm内的垂直尺寸复制图案的能力，并且也许更好，其受到我们 目前测量能力的限制。我们已观察到的最高横向分辨率并不受到 PVA的限制，而是受到在母片中可靠地制备这种小型结构的能力的 限制。在PVA中显然可以形成更小型的结构。PVA膜的另外性能是，在与母片接触的表面与母片的外形 一致 的同时，剩余的膜可以足够厚以致顶部表面仍然是均匀的，即并不 随下面的外形而变化。可以通过改变溶液的浓度、通过4吏用具有不 同蒸气压的溶剂、通过改变旋转速度、或通过控制涂布在其中发生 的环境的性能，来调节厚度。借助温度和压力控制维持无污染物环 境从而提供最好的溶剂蒸发条件对于母片上结构的理想复制是重 要的。在母片上形成均匀层以后，必须将其除去。对于较厚的PVA 膜而言，该层可以简单地剥离掉。然而，这种无支撑膜通常〗义几十 微米厚，并且其可能是易损的且难以进行储存控制。因此，我们还使用PVA的预制圆盘以辅助从母片除去经旋转 涂布的PVA。PVA的预制圆盘可商业上从7>司获得如Shercon^厶司， Santa Fe Springs, CA。使用这些圆盘的方法说明于图12。在图12a 中，具有外形结构602的母片600已通过旋转涂布以PVA膜610。
该母片显示为图6和图9的母片600，但也可以由任何母片代替， 包括那些在图10中显示为1000的母片。用适当粘合剂1220安装 到载体1230上的PVA的预制圓盘1210然后对准母片。此圆盘1210 可以，例如，在平面上使用浇铸法进行制造。这类圓盘通常用粘合 剂背衬1220进行组装，其将圆盘1210连接于透明塑料柔性片材 1230。这种形式对于从母片900除去才莫塑的PVA是方《更的。在本发明的该具体实施例中，涂布以PVA610的最初干膜的母 片600 ^皮再次旋转涂布以另外一层PVA 1205。立即，在溶剂从另外 层1205完全干燥之前，用粘合剂1220安装到载体1230上的预制 PVA圓盘121(H皮;改置在经PVA涂布的母片600上，如图12b所示。 在干燥一分4中或更长时间以后，结构1200、 1205、以及1210粘合 在一起，形成结构1208。从母片除去这种干结构1208，产生图12c 所示的结果。该结构也与图6所示的一^f结构610和620 —至丈。更一般地说，载体1230无需是聚合物膜，但可以是具有一定 尺寸和形状的平面的任何材料，其中尺寸和形状适合于在母片上要 形成的布局的尺寸和形状。这可以由金属、石英、聚合物、或任何 其它材料制成，其可以进行储存而不会在发生转移后污染膜。任何 固体和/或柔性材料可以用于此目的，只要它被涂布以适当的粘合剂 1220，其允i午乂人母片除去PVA涂层。在;)t板上形成结构在复制母片上的外形的PVA膜已形成并附着于载体以后，则 可以在此复制结构或模板上进行材料加工。这可以是多种步骤之一 并且将取决于用途。对于后续对PVA的处理的要求是(1 )不发生 与PVA膜的反应，以及(2)工艺步骤不超过PVA膜的热分解温度， 大约230。C。其它模板材料可以具有其它物理和环境要求，这取决 于其材料性能。
在一个用途中，PVA膜可以涂布以金属膜。这可以是简单的涂 层以保护模板免受污染或腐蚀。很好适应于PVA的一种普通工艺操作是金属膜的溅射或蒸发。 此说明于图13。在溅射系统中，通过在很好控制的真空环境1399 中，所需材料的靶1390提供材料的原子或颗粒1392源，该材料在 模板1208的表面沉积为层1302，其中模板安装到载体630上。此 "i兌明于图13a。在已形成膜以后，具有才莫板1208和力莫1302的载体630 ^皮除去， 并且可以以后用于正常的压印光刻术，如图13b-e所示(类似于图 6所示的步艰《)。溅射工具通常可以在加工实一验室获4寻，如斯坦福大学毫孩i制备 研究室(Stanford University Nanofabrication Facilty ),或可以商业上 获4寻,i口来自Cressington Scientific Instruments公司并由Ted Pella 公司配销的賊射涂布机。我们已利用简单的溅射工具将材料溅射到 外形PVA上，其包括金、铜、铝、以及4各。可以溅射或蒸发到PVA 上的其它材料包括钨、4巴、铂、镍、镍^洛。人们也可以蒸发材料如 碳。人们也可以进行超导体材料的共蒸发如钇、钡、以及钴。除了通过蒸发/溅射以外的其它仍然满足要求的沉积薄膜的方 法包括通过热丝方法的化学汽相淀积。在这些纟支术中，有才几膜的沉 积可以借助于使有机前驱蒸气通过热丝，其中它经历热裂作用。其 后的蒸气产物以固体形式沉积在PVA表面。用这种方法，则可以在 成膜过程期间保持PVA在较低的安全温度。这种方法通常称作光致 抗蚀剂的无溶剂沉积，如PMMA (聚曱基丙烯酸曱酯)。另 一 种方法是通过薄膜的等离子体增强化学汽相淀积(PECVD )只要表面温度是低于PVA的分解温度。PECVD膜是氧 化物、氮化物、氧氮化物、多晶硅、含氟聚合物，等等。也可以进4于将材料旋转涂布到PVA外形上只要液体不影响或 溶解PVA结构。因此，材料选择是限于一般的疏水材料如氟基化合 物，例》口，其并不含有与PVA起反应的溶剂。进一歩处理载体上的结构还可能需要在模板上进行另外的处理。在PVA浮凸顶部的层 为进一步显影提供方便的涂层，并有助于柔性，因为后续的工艺步 骤将不会直接与易损的PVA材料相互作用。可以预期，例如，4吏用PVA浮凸结构来实际预处理光致抗蚀 剂材料。然后此材料和模板一道被转移到最终基片。为了形成平面， 可以4吏用至少两种方法。第一种方法涉及利用其它方式在阻挡层 1302上S走转涂布或沉积有才几抗蚀剂材料如光致抗蚀剂。这种材料可 以形成较厚的涂层，其可以利用其后的蚀刻技术而变薄。此说明于图14。在该图中，阻挡层1302是由在具有模板610 的载体630上的溅射源1390形成，其中才莫4反具有如前所述的压痕 612,如图14a所示。在沉积阻挡层1302以后，载体#1安装到旋转 涂布装置上并涂布以聚合物光致抗蚀剂的另外层1440,获得图14b 所示的结果。然后对此进行部分蚀刻以致在才莫板中的压痕612立即 均匀地填充以光致抗蚀剂1442的剩余部分，而在对应于母片600 的经蚀刻部分的才莫^反区域上金属层1302则#1暴露，如图14c所示。在后续的工艺步—骤中，将具有这些光致抗蚀剂部分1442填充 才莫^反610中的压痕的载体630对准基片100,其已部分制成并涂布
以一层要图案化的材料130,如图14d所示。然后这些被紧靠着组 合在一起并压在一起。层130可以涂布以另一层材料1462以促进 粘合。然后除去载体，获得如图14e所示的结果。具有层130和才莫玲反610的基片100然后以一定方式进4亍处理以 致模板溶解，在要处理的层130的表面仅留下部分光致抗蚀剂1442， 如图14f所示。在本发明的先前描述的具体实施例中，这仅仅作为 部分抗蚀剂652用于后续的基片100的处理，以产生图14g所示的 结果，其中层130的部分132^皮留下来。显然，这种另外的处理也可以包括形成用于樣i器件的纳米结构 的整个部分，只要开发适当可靠的转移机构。在这种情况下，沉积 的材料可以是更厚的层，并且也可以进行另外的工艺步骤。虽然这类层可以完全通过溅射(溅镀)技术来制备，但另一种 方法是使用溅射金属的薄层作为籽晶层，然后使用电镀技术来形成 均匀膜。这类电镀技术用铜籽晶层、铝籽晶层、以及金籽晶层是有 益的。相对于微器件层的其它制备技术，该技术的一个优点是，这种 单个层的形成与在制备过程中通常在它之前的层无关。这允许此层 的另外处理、尤其是可能与器件的先前处理步骤不兼容的处理，此 时成为一种选纟奪方案。这类可选处理可以包括用于金属的退火步骤；溅射材料混合 物以获得特定性能；形成尺寸受到控制的多层以获得其防反射旋光 性能；或形成用于生物芯片阵列的蛋白质序列。借助适当选择的模 板和载体材料，在先前制备的器件层不容许的温度或条件下进行的 处理可能与杂质有关，只要该处理与一次性才莫板材料相容。
此说明于图15。在这种情况下，如果要获得等同于先前实施例 的母片600的图案，模板1510则实际上必须被倒置，即，使突起 区i或1512对应于先前才莫^反610的压痕612。要处理材料的薄层1501是通过减少形成自由该材料制成的靭^ 1590,如图15a所示。此后其被电镀以形成如图15b所示的更厚的 层1502。另外的工艺步骤也可以用来获得所需要材料的适当沉积。通常，然后其#:涂布以一层聚合物1540,其然后通过蚀刻或抛 光进行处理以仅暴露膜1502的突起部分1512,同时在压痕中留下 来自聚合物膜1540的剩余材料1542，其结果示于图15c。结构1512 基本上是纳米结构的预制层，其通常已在基片100上形成为结构 132。然后储存这种预制结构直到需要使用。在具有预处理层的基片IOO在其制造中已达到需要此层以后， 具有纳米结构1512和载体630的模板1510从储存处(储存装置) 取出并对准基片100,如图15d所示。在基片100上的粘合层1562 可以用于在才莫々反上更好地附着纳米结构1512。然后将载体和4莫才反 1510紧靠并压在一起，如图15e所示。然后除去载体，获得图15f 所示的结果。然后溶解才莫板，仅留下聚合物和金属。后续的处理也可以除去 聚合物材料和层1502的过剩部分，仅留下对应于器件中所需要纳 米结构的部分1532。例如，这些将在尺寸和形状上对应于在其它附 图中所示的结构132。一种可替换的方法示于图16。在此图中，要处理材并+的薄层 1601是通过溅射形成自由该材料制成的靶1590，如图16a所示。 此其后被电镀以形成更厚的层1602并涂布以聚合物1642以填充压 痕612，如图16b所示。此填充可以通过超量装填和蚀刻或抛光膜
来实现，虽然对本领域4支术人员来i兌其它平坦化4支术是^^知的。另 外的工艺步骤也可以用来获得所需要材料的适当沉积。然后可以7十此结构进一步抛光或蚀刻以几乎除去i真充压痕612 的膜1602的部分1632,获得图16c所示的结果。结构1632基本上 是纳米结构的预制层，其通常已在基片100上形成为结构132。然 后储存此预制结构直到需要使用。在具有预处理层100的基片在其制造中已达到需要此层以后， 具有纳米结构1632和载体630的才莫4反610 ^M诸存器取出并对准基 片100，如图16d所示。在基片100上的粘合层1660可以用于更好 附着纳米结构1632。然后将载体630和模板610紧靠并压在一起。 然后除去载体630,获得图15e所示的结果。作为最后步骤，对基片100和具有纳米结构1632的模板610 进行处理以便模板610溶解，在基片IOO上的特定位置仅留下纳米 结构1632。此相应于在本申请披露的其它处理顺序中在基片100上 形成的结构132。虽然我们最初将此设想为集成电路预制备纳米结构层的技术， 但这可以应用于需要图案化或光刻的任何技术。对于集成光学应 用，用于改变熔凝硅石导波器的某些掺杂剂可以进行预图案化并放 在模板上。对于生物芯片应用，某些蛋白质或具有特定序列的DNA 链可以被附着于模板并储存。模板的储存在模板上已形成层的材料结构以后，它可以进行储存直到需要 它。虽然它可以是仅几分钟，但形成预制器件层的存货可以避免在 晶片制备中与"交通拥塞"有关的排队问题，而模板和载体性能、
以及储存环境应加以选择以获得化学稳定性，以及使来自脱除气体 的污染降到最低程度，以减小由于温度波动而致的物理变形，以及 在长时期内一4殳地4呆存在才莫才反和载体上的材泮牛。通常，将模板放入密封容器中，同时控制温度、湿度、大气含 量和压力、以及其它变量，目标是保持模板和在其上制备的结构的 机械和化学完整性。才莫斗反或复制的结构也可以正面向下地粘附于玻璃或石圭圓盘，作 为储存方法的 一 部分。该圓盘提供更加刚性的支撑并可以在典型的 粘合或对准工具内使用，作为转移方法的一部分。在这种情况下粘 合剂可以是水溶性胶水，例如聚乙烯醇。这种粘合剂将允许在转移 步骤期间从硬质支撑物有效分离复制的图案。然后可以将该固体结 构方丈入用于运输的固体容器。模板或复制的结构也可以背面向下地粘附于玻璃或硅圆盘，作 为储存方法的 一部分。这将4吏在转移过程中部件正面向上。也可以希望将才莫板切割成单个的部件或芯片，作为储存步骤的 一部分。这种切割处理使得在转移到最终基片期间能够更精确地方文 置已制备的部件。纳米结构到基片的转移一旦基片需要转移复制在载体上的特定图案则从储存处取出适当的载体。如果必要的话，用适当的粘合促进剂层1462或1562 制备基片的表面，其中粘合促进剂层制备自适当的材料如氰基丙烯 酸酯。这可以利用简单的沉积技术来进行，如从喷嘴施加液滴到表 面，或利用更均匀的旋转涂布技术。也可以使用其它粘合剂材料， 如环氧树脂、丙烯酸类塑料、聚氨酯类、光致抗蚀剂、聚酰亚胺、
低k电介质、二氧化硅、氧化铝、PZT、 P(L)ZT、氧化钌、钛酸钡、 钬酸钡锶、 一氧化镉、二氧化铪、氧化铟锡、钛酸铅、锆酸铅、五 氧化二钽、二氧化钛、氧化鵠、氧化锌、FSG、 HSQ、 HOSP、 SILK、 FEARE、 PAE-2、溴4匕物前体(probromide )、 paralene、 PTFE、干 凝胶、纳米玻璃、以及苯并环丁烷。当转移纳米结构本身而不是图 案时，粘合层的一些残余物通常留在基片和纳米结构之间，因此必 须小心以保证这种残余物与要转移的材料相容，以及保证维持所需 要的界面性能(例如，电接触等等)。从载体实际转移图案化层、或纳米结构本身到基片可以多种方 式进4亍。可以从一侧均匀地施加压力，或压力可以乂人一个角开始并 依次施加于表面以4呆i正在载体和基片之间不夹有气泡。压力可以是 中等的，或可以施加压力并保持一定时间。可能需要较高的压力以 保证良好的接触和均匀性。可以使用通过压力结合的粘合剂，同时 适当施加压力。可以使用通过热量结合的粘合剂，同时适当施加热 量。可以使用通过紫外线曝光或固化相结合的粘合剂，同时适当应 用紫外线曝光。在此步骤完成后，才莫板将粘附于基片，而载体本身则可以净皮除 去。因为图案化材料(例如对于我们的实施例是金和聚合物)仍然 附着，所以这时可以除去模板，留下这些其它附着于基片的结构。 对于我们的PVA作为才莫板材料的实施例，这可以通过简单地用净化 水从表面溶解PVA来完成。对于其它模板材料，其它溶剂可以是合 适的。另外的轻度打磨或擦拭步骤也可以用来选择性地除去模板材 料，同时留下金属和聚合物组合。因为图案化结构已》文置在基片的表面，所以正如在任何其它印 刷技术中一样可以进行其后的工艺步骤沉积、蚀刻、掺杂、或其它4b学处理。
可以采用来自晶片粘合领域的另外的粘合方法。 一些方法包括-热熔融金属至金属或阳4及粘结。在金阻挡层4妄触石圭表面的情况下。PVA-金属层的最初粘合是通过长程力来获得。在溶解PVA以后， 对该材料结构可以加热到高温以在金属和硅表面之间形成低共炫 粘结。另 一种方法涉及利用高能激光束直接加热在模板和基片之间 的金属界面。在冷却后这在模板和基片之间形成熔接点。当纳米结构本身已制备在模板上并被转移时，必须小心选择基 片上的粘合剂层以便使电性能未受到损害并实现与基片的良好电 接触。还必须小心以^睛确地^t准所有重叠结构。虽然只十准和專争移几 千乃至几百万预制金属纳米结构导线可能是难以获得良好的重复 性，但有一些用途(例如，单个集成电路的修理)，其中单个纳米 导线的放置可增加集成电路的价值。还应当明了，金属涂布的模板或聚合物涂布的模板在后续的处 理中也可以用作母片本身，包括那些在现有纳米压印技术中发现的 模板。在这种情况下，模板未被破坏，只是再次复制，而复制品可 以被使用和破坏而没有损害模板。载体和基片的对准为了对准和转移平滑模板到基片，标准的晶片准直器和连接器 是有用的。商业上可获得的可以用来将图案转移到基片上的准直器 设备的实例包括由奥地利EV集团出售的EVG 620。可以连接的粘 合装置包括同样由EV集团出售的EVG 520连接器。在这种方法中， 对准标记是对模板进行记录。金或有机涂层浮凸像产生足够的反差 以确定模板相对于基片的位置。在记录相对位置以后，伺服系统操
作基片以对准且接触模板。真空辅助粘合帮助除去在模板和基片之 间的气泡。另外的处理方案在上述的顺序中可以加入进一步的工艺步骤以形成专门结构。在从母片表面除去之前，在PVA成型金属表面复制品的顶部有可能 形成潜像。也可以显影在成型金属表面上的潜像图案。其后，另外的PVA 溶液可以;旋转涂布于经显影的图案以形成金属和有才几材冲牛的多层该结构可以转印到第二基片或直接使用。虽然已经说明了特定的材料、涂层、载体、基片、以及工艺步 骤以描述和说明本发明及其优选具体实施例，但这样的描述并不是 限制性的。对于本领域技术人员来说，改进和变化可以是显而易见 的，并且本发明4又由所附保护范围所限制。
权利要求
1. 一种制品，所述制品通过下述方法制成，所述方法包括将聚乙烯醇(PVA)薄膜旋转涂布至包括外形图案的母片上，并从所述母片上移除所述PVA薄膜。
2. 根据权利要求1所述的制品，其中所述制品是通过另外的步骤 制成，包括将所述PVA薄膜附着于载体上。
3. 根据权利要求1所述的制品，其中所述制品是通过另外的步骤 制成，包括在所述PVA薄膜的表面沉积材料。
4. 根据权利要求3所述的制品，其中所述沉积材料是选自包含 金、4白、4巴、4同、4吕、4各、纟臬、石圭、4者、镇、4艮、^乙、4贝、4古、 以及碳的纟且。
5. 根据权利要求1所述的制品，其中所述制品是通过另外的步骤 制成，包括在所述PVA薄膜的表面涂布聚合物。
6. 才艮据4又利要求3所述的制品，其中所述制品是通过另外的步骤 制成，包括在所述沉积材料的表面涂布聚合物。
7. —种制品，所述制品通过下述方法制成，所述方法包括:通过涂布包括外形结构的母片而形成聚乙烯醇(PVA)薄 膜，移除所述PVA薄膜，以及用聚合物涂布至少部分的所述涂布的PVA薄月莫。
8. —种制品，所述制品通过下述方法制成，所述方法包括通过涂布包括外形结构的母片而形成聚乙烯醇(PVA)薄膜，移除所述PVA薄膜，在至少部分所述PVA薄力莫上沉积一层金属，以及 用聚合物涂布至少部分的所述金属涂布的PVA薄膜。
9. 根据权利要求8所述的制品，其中所述金属是金。
10. —种形成用于电子器件的一组4鼓米结构的方法，包4舌以下步 骤对应于部分所述樣i米结构在载体上形成图案化布局，加工所述载体以制造所述电子器件的所述一组结构，以及将所述制备的一组结构从所述载体转移到基片。
11. 一种形成用于微器件的一组纳米结构的方法，包括以下步骤对应于部分所述微器件在载体上形成图案化布局，加工所述载体以制造所述孩i器件的所述一组纳米结构，以及将所述制备的一组纳米结构从所述载体转移到基片。
12. —种形成用于MEMS器件的一iEL结构的方法，包4舌以下步骤对应于部分所述MEMS器件在载体上形成图案化布局， 力口工所述载体以制造所述MEMS器j牛的所述一纟且结构，以及将所述制备的一组结构从所述载体转移到基片。
13. —种形成用于光子器件的一组结构的方法，包括以下步骤对应于部分所述光子器件在载体上形成图案化布局，加工所述载体以制造所述光子器件的所述一组结构，以及将所述制备的一组结构从所述载体转移到基片。
14. 一种形成用于生物芯片的一组结构的方法，包4舌以下步骤对应于部分所述生物芯片在载体上形成图案化布局， 加工所述载体以制造所述生物芯片的所述一组结构，以及将所述制备的一组结构从所述载体转移到基片。
15. —种集成电路，其中至少部分器件层已通过下述方法制成，所 述方;去包4舌对应于部分所述集成电^各的孩i米结构在载体上形成图案 化布局，力口工所述载体以制造所述集成电3各的一组结构，以及将所述制备的一组结构从所述载体转移到包括所述集成 电路的另一部分的基片。
16. —种MEMS器件，其中至少部分器件层已通过下述方法制成， 所述方法包4舌在载体上形成图案化布局，对应于部分所述MEMS器件 的孩i米结构，力口工所述载体以制造所述MEMS器4牛的一《且结构，以及 将所述制备的一组结构乂人所述载体转移到包4舌所述MEMS器件的另一部分的基片。
17. —种光子器件，其中至少部分器件层已通过下述方法制成，所 述方法包括在载体上形成图案化布局，对应于至少部分所述光子器件，力口工所述载体以制造所述光子器^f牛的一组结构，以及将所述制备的一组结构从所迷栽体转移到包括所述光子 器件的另一部分的基片。
18. —种超导器件，其中至少部分器件层已通过下述方法制成，所 述方法包括在载体上形成图案化布局，对应于至少部分所述超导器件，加工所述载体以制造所述超导器件的一组结构，以及将所述制备的一组结构/人所述载体转移到包括所述超导 器件的另一部分的基片。
19. —种生物芯片，其中至少部分生物芯片层已通过下述方法制 成，包括在载体上形成图案化布局，对应于至少部分所述生物芯片，加工所述载体以制造所述生物芯片的一组结构，以及将所述制备的一组结构从所述载体转移到包括所述生物 芯片的另一部分的基片。
全文摘要
本发明披露了一种将微观图案从母片复制到基片的方法，其中外形结构的复制品在母片上形成并且当需要时利用各种印刷或压印技术之一转移到接受基片，然后溶解。在转移前利用复制品还可以进行另外的工艺步骤，包括形成纳米结构、微型器件、或它们的一部分。然后当复制品被转移时这些结构也被转移到基片上，并且当复制品被溶解时残留在基片上。在制造集成电路和其它微型器件时，这是一种可以用作补充工艺或代替各种光刻处理步骤的技术。
文档编号H01L21/027GK101398617SQ200810172709
公开日2009年4月1日 申请日期2003年9月17日 优先权日2002年9月17日
发明者查尔斯·D·沙佩尔 申请人:利兰·斯坦福青年大学托管委员会