[发明专利]在压印光刻工艺中配置光学层

说明书

一种配置光学层的压印光刻方法包括选择要施加到基板上以改变基板的有效折射率的纳米层的一个或多个参数；以及在基板上压印纳米层以改变基板的有效折射率，使得可透射通过基板的相对光量改变选定的量。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月20日提交的序列号为62/574,826的美国临时申请的提交日的权益。序列号为62/574,826的美国申请的全部内容在此通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及在压印光刻(imprint lithography)工艺中配置光学层，更具体地说，涉及在基板上形成抗反射特征以调节通过基板的光透射。

背景技术

纳米制造(例如，纳米压印光刻)是具有100纳米或更小数量级的特征的极小结构的制造。其中纳米制造已产生重大影响的一种应用是集成电路的加工。半导体加工工业不断努力提高产量，同时增加在基板的每单位面积上形成于基板上的电路的数量。为此，纳米制造对于实现半导体加工工业中的期望结果变得越来越重要。纳米制造提供了更大的工艺控制能力，同时允许形成于基板上的结构的最小特征尺寸的持续减小。已采用纳米制造的其它发展领域包括生物技术、光学技术、机械系统等。在一些示例中，纳米制造包括制造被组装而形成光学器件的基板上的结构。

发明内容

本发明涉及这样一种认识：即，在基板上压印某些类型的纳米级特征可以显著改善通过基板的光(例如，源光和世界侧光)的透射。例如，抗反射(AR)图案可以由纳米级柱、纳米级孔和纳米级光栅形成，它们使基板处的光反射损耗减少，从而增加通过基板的光透射。根据纳米级特征的尺寸、形状、纵横比和间距，可以使用折射率在1.49至1.74之间变化的图案化聚合物膜将通过基板的光透射调节至所需水平。在这方面，形成在基板上的AR图案也可以为基板提供新的有效折射率。可以将这样的特征压印在小于150nm厚度的超薄膜内，从而节省材料使用，并进一步允许使用在玻璃基板上使用薄压印层的堆叠波导。被压印的纳米级特征的总间距和尺寸小于300nm，从而当光传播通过多色波导堆叠中的每一层时，纳米级特征不会引起不想要的衍射或光散射。这种压印的纳米级特征还可以提高通过每个层的世界侧光的透射，从而增强通过用户的眼睛(例如，瞳孔)观察到的世界侧对象。这样的纳米级特征还可以充当波导图案几何结构的边缘周围的伪(dummy)填充区域，从而与通过图案化区域固化到空白的(blank)未图案化区域相比，能够在抗蚀剂流体通过图案化区域固化到另一图案化区域之前进行平滑的过渡。这些纳米级特征被压印为具有小于100nm的极薄残留层厚度，这允许图案转印到任何下伏(underlying)材料层中或直接转印到基板中，从而增强该层或仅裸基板本身的抗反射特性。

本发明的一方面以一种配置光学层的压印光刻方法为特征。所述压印光刻方法包括选择要施加到基板上以改变所述基板的有效折射率的纳米层的一个或多个参数；以及在所述基板上压印所述纳米层以改变所述基板的有效折射率，使得能够透射通过所述基板的相对光量改变选定的量。

在一些实施例中，所述相对光量是第一相对光量，并且在所述基板上压印所述纳米层以改变所述基板的有效折射率包括改变从所述基板的表面反射的第二相对光量。

在某些实施例中，所述压印光刻方法进一步包括选择所述纳米层的形状、尺寸和材料配方中的一者或多者。

在一些实施例中，所述压印光刻方法进一步包括在所述基板上压印平坦纳米印记。

在某些实施例中，所述压印光刻方法进一步包括在所述基板上压印特征化纳米印记。

在一些实施例中，所述压印光刻方法进一步包括在所述基板上压印一个或多个抗反射(AR)特征。

在某些实施例中，所述一个或多个AR特征具有在约10nm至约300nm的范围内的高度。

在一些实施例中，所述一个或多个AR特征具有在约10nm至约150nm的范围内的宽度。