利用阴影掩模实现可调梯度图案化的方法和系统与流程

技术特征：
1.一种沉积厚度可变材料的方法，所述方法包括：提供包括均匀衍射结构的基板，所述均匀衍射结构包括多个衍射元件；提供阴影掩模，所述阴影掩模具有第一区域和第二区域，所述第一区域具有第一孔径尺寸与孔径周期比，所述第二区域具有小于所述第一孔径尺寸与孔径周期比的第二孔径尺寸与孔径周期比；邻近所述基板定位所述阴影掩模；以及对所述基板执行沉积工艺以沉积所述厚度可变材料，其中邻近所述第一区域的层厚度大于邻近所述第二区域的层厚度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述基板包括sio2。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述均匀衍射结构包括衍射光栅。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述厚度可变材料包括保形层。5.根据权利要求1所述的方法，其中：所述阴影掩模包括多个孔和与所述多个孔平行的表面；所述基板包括沉积表面；以及邻近所述基板定位所述阴影掩模包括将所述阴影掩模的所述表面平行于所述沉积表面放置。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述阴影掩模以在两个方向上变化的孔径尺寸与孔径周期比表征。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述厚度可变材料以所述第一区域中的第一衍射元件深度和所述第二区域中的小于所述第一衍射元件深度的第二衍射元件深度表征。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述厚度可变材料以所述第一区域中的第一衍射元件宽度和所述第二区域中的小于所述第一衍射元件宽度的第二衍射元件宽度表征。9.根据权利要求1所述的方法，其中对所述基板执行所述沉积工艺包括等离子体沉积工艺。10.一种制造母基板的方法，所述方法包括：提供阴影掩模，所述阴影掩模具有：第一区域，所述第一区域以在至少第一方向上的第一梯度孔径尺寸与孔径周期比表征；以及第二区域，所述第二区域以在至少第二方向上的第二梯度孔径尺寸与孔径周期比表征；提供基板，所述基板具有：掩模，所述掩模以衍射特征表征；第一暴露区域；以及第二暴露区域；邻近所述基板定位所述阴影掩模，其中所述第一区域与所述第一暴露区域对准并且所述第二区域与所述第二暴露区域对准；对所述基板执行等离子体涂覆或沉积工艺；涂覆邻近所述第一区域的第一衍射元件，其中所述第一衍射元件以在所述至少第一方向上的第一梯度深度和第一线宽分布表征；以及
涂覆邻近所述第二区域的第二衍射元件，其中所述第二衍射元件以在所述至少第二方向上的第二梯度深度和第二线宽分布表征。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一梯度深度大于所述第二梯度深度。12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一线宽分布以第一宽度表征，所述第二线宽分布以小于所述第一宽度的第二宽度表征。13.根据权利要求10所述的方法，其中：所述第一区域进一步以在至少与所述第一方向正交的方向上的第三梯度孔径尺寸与孔径周期比表征；所述第二区域进一步以在至少与所述第二方向正交的方向上的第四梯度孔径尺寸与孔径周期比表征；所述第一衍射元件进一步以在与所述第一方向正交的方向上的第三梯度深度分布表征；以及所述第二衍射元件进一步以在与所述第二方向正交的方向上的第四梯度深度分布表征。14.根据权利要求10所述的方法，其中：所述第一梯度孔径尺寸与孔径周期比等于所述第二梯度孔径尺寸与孔径周期比；以及所述第一方向和所述第二方向是相同的方向。15.根据权利要求10所述的方法，其中：所述第一梯度孔径尺寸与孔径周期比由沿所述第一方向的渐变孔径尺寸和恒定孔径中心距限定；以及所述第二梯度孔径尺寸与孔径周期比由沿所述第二方向的渐变孔径尺寸和恒定孔径中心距限定。16.根据权利要求10所述的方法，其中：所述第一梯度孔径尺寸与孔径周期比由沿所述第一方向的恒定孔径尺寸和渐变孔径中心距限定；以及所述第二梯度孔径尺寸与孔径周期比由沿所述第二方向的恒定孔径尺寸和渐变孔径中心距限定。17.根据权利要求10所述的方法，其中所述基板包括硅基板。18.根据权利要求10所述的方法，其中所述基板包括衍射结构，所述衍射结构包括衍射光栅。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述沉积工艺包括等离子体沉积工艺。20.根据权利要求10所述的方法，其中所述基板包括保形层。21.一种制造阴影掩模的方法，所述方法包括：在基板上沉积铬蚀刻掩模层，所述基板包括硅处理晶片、掩埋氧化物层、单晶硅层和背面氧化物层；在所述铬蚀刻掩模层上形成包括图案的图案层；使用所述图案层蚀刻所述铬蚀刻掩模层，以将所述图案层中的所述图案转印到所述铬蚀刻掩模层中；将所述铬蚀刻掩模层的所述图案蚀刻到所述单晶硅层中；
图案化所述背面氧化物层以形成图案化的背面氧化物层；使用所述图案化的背面氧化物层蚀刻所述硅处理晶片；去除所述掩埋氧化物层；以及去除所述图案化的铬蚀刻掩模层和所述图案层的剩余部分。22.根据权利要求21所述的方法，其中所述阴影掩模包括介电材料。23.根据权利要求21所述的方法，其中图案化所述背面氧化物层包括使用第二图案层。24.根据权利要求21所述的方法，其中形成所述图案层包括图案化所述图案层以形成孔，所述孔中的每一个以预定的孔径尺寸表征。25.根据权利要求24所述的方法，其中所述孔中的每一个的所述预定的孔径尺寸的大小随位置的变化而变化。26.根据权利要求21所述的方法，其中所述图案层包括光致抗蚀剂材料。27.根据权利要求21所述的方法，还包括在到达所述掩埋氧化物层时终止将所述铬蚀刻掩模层中的所述图案蚀刻到所述单晶硅层中。28.根据权利要求21所述的方法，其中将所述铬蚀刻掩模层中的所述图案蚀刻到所述单晶硅层中包括使用所述铬蚀刻掩模层作为硬掩模的等离子体蚀刻工艺。29.根据权利要求21所述的方法，还包括在到达所述掩埋氧化物层时终止使用所述图案化的背面氧化物层蚀刻所述硅处理晶片。30.根据权利要求21所述的方法，其中图案化所述背面氧化物层限定所述阴影掩模的横向尺寸。31.根据权利要求21所述的方法，其中使用所述图案层蚀刻所述铬蚀刻掩模层包括使用干法蚀刻工艺。32.根据权利要求21所述的方法，其中使用所述图案化的背面氧化物层蚀刻所述硅处理晶片包括使用干法蚀刻工艺。33.根据权利要求21所述的方法，其中蚀刻所述铬蚀刻掩模层包括使用湿法蚀刻工艺。34.根据权利要求33所述的方法，其中所述湿法蚀刻工艺包括金属辅助化学湿法蚀刻工艺。35.根据权利要求21所述的方法，其中蚀刻所述硅处理晶片包括使用湿法蚀刻工艺。36.根据权利要求35所述的方法，其中所述湿法蚀刻工艺包括金属辅助化学湿法蚀刻工艺。37.根据权利要求21所述的方法，其中所述硅处理晶片的厚度在80μm与800μm之间。38.根据权利要求37所述的方法，其中所述厚度为约500μm。39.根据权利要求21所述的方法，其中：所述硅处理晶片包括正面和背面；所述掩埋氧化物层位于所述硅处理晶片的所述正面；以及所述单晶硅层位于所述掩埋氧化物层上。

技术总结
本发明涉及利用阴影掩模实现可调梯度图案化的方法和系统。一种制造具有变化的衍射元件深度的衍射结构的方法包括提供阴影掩模，该阴影掩模具有第一区域和第二区域，第一区域具有第一孔径尺寸与孔径周期比，第二区域具有小于第一孔径尺寸与孔径周期比的第二孔径尺寸与孔径周期比。该方法还包括邻近基板定位该阴影掩模。基板包括对应于衍射结构的蚀刻掩模。该方法进一步包括：将基板暴露于蚀刻剂；蚀刻基板以形成邻近第一区域的具有第一深度的衍射元件；以及蚀刻基板以形成邻近第二区域的具有小于第一深度的第二深度的衍射元件。有小于第一深度的第二深度的衍射元件。有小于第一深度的第二深度的衍射元件。


技术研发人员：杨书强 V
受保护的技术使用者：奇跃公司
技术研发日：2018.11.06
技术公布日：2022/3/15