[发明专利]压印模板的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，特别涉及一种压印模板的制作方法。

背景技术

PSS(PatternedSappSubstrates，图形化蓝宝石衬底)技术是目 前普遍采用的一种提高GaN(氮化镓)基LED器件的出光效率的方 法。在进行PSS工艺的过程中，其通常在衬底上生长干法刻蚀用掩 膜，并采用光刻工艺将掩膜刻出图形；然后采用ICP技术刻蚀衬底 表面，以形成需要的图形，再去除掩膜，并采用外延工艺在刻蚀后的 衬底表面上生长GaN薄膜。随着PSS技术的发展，对刻蚀后的图形 尺寸要求日益严格，例如要求图形的刻蚀深度从最初的1.5um提升至 1.8um，底宽从2.4um提升至2.8um，即，要求获得“高深度、大底 宽、三角形”的图形形貌。这对于光刻后的刻蚀技术来说，能改进的 空间非常有限，从而要求对光刻图形上予以改进。

为适应现有的“高深度、大底宽、三角形”的PSS图形，目前 一般采用的方式是调整光刻参数，主要的调整方向如下：(1)在光 刻胶相对于衬底的刻蚀选择比不变的情况下，通过增大光刻胶厚度而 提高图形的刻蚀深度；(2)通过重新制作合适的掩膜版而增大光刻 胶的底宽，从而可以增大图形的底宽；(3)通过减小光刻胶图形侧 壁的倾斜角度和图形的顶宽而使刻蚀后的图形接近三角形，且侧壁无 拐角。

上述三种调整方向均需要通过调整光刻工艺的步骤来实现，但 是这种调整方式在实际应用中会出现以下问题：

针对调整方向(1)，由于光刻胶厚度越厚，曝光精度越差，因 此片内片间均匀性也会越差。一般来说，PSS需要的光刻胶的最小厚 度为2.5～3um，该厚度对于常规光刻是一个极限。

针对调整方向(2)，重新制作合适的掩膜版的成本较高；

针对调整方向(3)，由于光刻胶厚度偏厚，而曝光所用光源是 由上而下垂直照射，这往往使得光刻出来的图形侧壁是垂直的，而通 过调整光刻参数，来调整光刻胶的侧壁的倾斜角度和图形的顶宽的难 度较大。

目前，还有一种纳米压印技术可以代替光刻工艺制作掩膜图形。 如图1所示，该纳米压印的方式具体包括以下步骤：

光刻步骤，制作一层光刻胶掩膜样品，并对其进行光刻工艺， 以将该样品刻出所需的图形，如图1中的A图所示。

电铸研磨步骤，采用电铸材料(一般为金属)对光刻胶掩膜样 品进行电铸，如图1中的B图所示。

脱模成型步骤，去除压印模板内部的光刻胶，以形成压印模板， 如图1中的C图所示。

压印步骤，采用该压印模板对涂布在衬底表面上的光刻胶进行 压印，从而在光刻胶形成需要的图形，如图1中的D图和E图所示。

但是，由图A和图E可知，完成压印步骤获得的光刻胶的图形 形貌与完成光刻步骤获得的光刻胶样品的图形形貌一致，而如前所 述，光刻工艺得到的图形侧壁是垂直的，且很难对其侧壁的倾斜角度 和图形顶宽进行调整，因此，采用上述纳米压印方式仅能够获得侧壁 垂直的图形形貌，而无法获得“上窄下宽”的光刻胶图形形貌。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一 种压印模板的制作方法，其可以在母版上形成“上窄下宽”的光刻胶 图形，从而利用该母版制作而成的压印模板可以采用纳米压印的方式 在光刻胶掩膜上获得“上窄下宽”的光刻胶图形形貌。

为实现本发明的目的而提供一种压印模板的制作方法，包括以下 步骤：

掩膜光刻步骤，在采用硅材料制作的母版上涂平一层光刻胶掩 膜，并采用光刻工艺在所述光刻胶掩膜上形成所需的图形；

图形修饰步骤，用于减小所述图形的顶宽；

母版刻蚀步骤，将所述图形复制在所述母版上；

模板制作步骤，利用具有所述图形的母版制作压印模板。

优选的，在所述掩膜光刻步骤中，所述光刻胶掩膜的厚度为 1～5μm。

优选的，在所述图形修饰步骤中，刻蚀气体包括氩气和氧气。

优选的，在所述图形修饰步骤中，所述氩气的流量为 100～200sccm；所述氧气的流量为10～50sccm；腔室压力为10～50mT； 上电极功率为800～2000W；下电极功率为20～100W。

优选的，根据所述刻蚀速率和要求的目标刻蚀深度，计算所述 母版刻蚀步骤的刻蚀时间。